§ 7. Волшебная «восьмёрка»

Определения и обозначения

Круговорот веществ — непрерывное перемещение веществ между живыми организмами и окружающей средой. Это не движение по кругу без изменений: вещества переходят из почвы и воды в организмы, а затем снова возвращаются в среду. Понятие помогает увидеть, как связаны живая природа и неживая природа.

Производители — растения, которые создают органические вещества из воды, углекислого газа и минеральных веществ. Для этого им нужен свет, а образованные вещества служат пищей и материалом для роста. Название напоминает, что растения производят пищу, доступную другим организмам.

Потребители — животные и другие организмы, получающие питательные вещества, поедая растения или других животных. Самостоятельно создать пищу, как растения, они не могут, поэтому зависят от других звеньев цепи. Это понятие помогает определить, откуда организм получает вещества и энергию.

Разрушители — грибы и бактерии, разлагающие остатки организмов до веществ, которые снова могут использовать растения. Без их работы вещества оставались бы в мёртвых остатках и не возвращались бы в почву и воду. Поэтому разрушители завершают путь веществ и позволяют начать его снова.

Как это устроено

Растения поглощают из окружающей среды воду и минеральные вещества, а из воздуха — углекислый газ. При наличии света они создают органические вещества, из которых строят свои части и получают возможность расти. Так вещества неживой природы становятся частью живого организма, а растения выступают начальным звеном многих цепей питания.

Когда животное съедает растение, часть веществ из растительной пищи переходит в его организм. Если животное становится добычей другого животного, вещества переходят дальше по цепи. Поэтому одна и та же частица вещества может сначала находиться в растении, а затем — в нескольких организмах, хотя каждый использует её по-своему.

Растения и животные живут не бесконечно: они стареют, погибают, а некоторые их части опадают или остаются после питания. Эти остатки содержат вещества, которые прежде были частью живого организма. Они не пропадают, а становятся пищей для грибов и бактерий, способных разлагать органические остатки.

При разложении сложные остатки превращаются в более простые вещества. Они попадают в почву и воду, поэтому вновь оказываются доступными растениям. Если бы вещества не возвращались в среду, запас доступного растениям сырья постепенно истощался бы, а остатки накапливались бы.

На схеме круговорот может напоминать восьмёрку: один путь показывает переход веществ от среды к растениям и животным, а другой — возвращение через разрушителей. Эти пути связаны, потому что каждый новый переход зависит от предыдущего. «Восьмёрка» помогает запомнить главное: вещества не идут только в одну сторону, а снова вовлекаются в жизнь природы.

Участники круговорота веществ

Чтобы пользоваться таблицей, сначала определи, какую роль играет организм, а затем найди подходящую группу. Один и тот же участник круговорота важен не сам по себе, а в связи с остальными группами. Проследи путь от производителей через потребителей к разрушителям и обратно к растениям.

Разбор задач

Задача 1. Расположи звенья в цепь питания: трава, лиса, заяц. Укажи, как вещества переходят между ними. Нужно сначала выяснить, чем питается каждое животное, а потом выстроить организмы по направлению передачи пищи. Вещество переходит вместе с пищей, а не перемещается независимо от организмов.

1. Заяц питается травой, поэтому трава должна стоять перед зайцем.
2. Лиса может охотиться на зайца, значит, после зайца ставим лису.
3. Записываем последовательность от пищи к тому, кто её ест, и прослеживаем переход веществ.

Ответ. Трава → заяц → лиса. Вещества сначала входят в состав травы, затем переходят к зайцу, а после его поедания — к лисе. После гибели организмов их остатки могут разложить разрушители.

Задача 2. Объясни, что произойдёт с опавшими листьями и как вещества из них снова попадут в растение. Листья — остатки растения, поэтому нужно найти организмов, которые перерабатывают остатки, и проследить дальнейший путь веществ. Не следует считать, что листья просто исчезают или сразу становятся частью нового растения.

1. Опавшие листья становятся пищей для грибов и бактерий-разрушителей.
2. Разрушители разлагают остатки, и вещества попадают в почву и воду.
3. Корни растений поглощают доступные вещества из почвы вместе с водой.

Ответ. Листья разлагаются благодаря грибам и бактериям, а содержащиеся в них вещества возвращаются в почву и воду. Затем их может поглотить растение. Так остатки участвуют в круговороте, а не пропадают бесследно.

Задача 3. Составь схему круговорота веществ для цепи «растение — гусеница — птица» и включи в неё разрушителей. Одной цепи питания недостаточно: в ней нет возвращения веществ в окружающую среду. Поэтому нужно добавить этап после гибели организмов и замкнуть схему на растении.

1. Запиши передачу пищи: растение → гусеница → птица.
2. Покажи, что остатки погибших растений, гусениц и птиц разлагают грибы и бактерии.
3. Добавь возврат веществ в почву и воду, а затем их поглощение растением.

Ответ. Растение → гусеница → птица → остатки организмов → грибы и бактерии → вещества в почве и воде → растение. Стрелки показывают, в каком направлении переходят вещества. Разрушители необходимы, чтобы схема стала круговоротом, а не только цепью питания.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что растения только получают вещества. Так можно подумать, если замечать лишь воду и минеральные вещества, которые растения поглощают корнями. Но растения ещё и создают органические вещества, используя углекислый газ и свет; проверь себя, спросив, что именно они производят.

Ошибка: путать круговорот веществ с цепью питания. Обе схемы показывают связи организмов, поэтому их легко принять за одно и то же. Проверь, есть ли на схеме разложение остатков и возвращение веществ в среду: если их нет, показана только цепь питания.

Ошибка: думать, что остатки организмов исчезают сами собой. Остатки со временем становятся незаметными, и может показаться, что они пропали без причины. На самом деле их разлагают грибы и бактерии; проверь объяснение, найдя в нём роль разрушителей.

Ошибка: считать, что вещества движутся только от растений к животным. В цепи питания направление передачи пищи действительно идёт от растения к потребителю, поэтому легко забыть о дальнейших этапах. Проверь себя: после животных на схеме должны появиться разрушители, почва и вода, а затем снова растения.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужно знать, что растения, животные, грибы и бактерии — живые организмы, связанные с окружающей средой. Представление о цепях питания помогает проследить передачу пищи между ними, а круговорот показывает более полную картину взаимосвязей в природном сообществе. Позже эти знания пригодятся при изучении экосистем и почвы. Они также помогают понять, как деятельность человека может нарушать природные связи и влиять на природу.

Что запомнить

• Растения — производители органических веществ.
• Животные получают вещества с пищей.
• Грибы и бактерии разлагают остатки организмов.
• Разрушители возвращают вещества в почву и воду.
• Растения снова поглощают вещества из окружающей среды.
• Круговорот веществ связывает живые организмы и неживую природу.