§ 21. Как идет жизнь на Земле 81

Определения и обозначения

Производители — организмы, создающие органические вещества из неорганических с использованием энергии Солнца. Так работают зелёные растения: из воды и углекислого газа они образуют питательные вещества. Производители нужны как источник пищи и энергии для многих других организмов.

Потребители — организмы, получающие готовые органические вещества, поедая другие организмы или их части. К ним относятся животные, потому что они не создают пищу из неорганических веществ. Потребители передают вещества и энергию дальше по пищевой цепи.

Разрушители — организмы, разлагающие остатки живых существ до простых неорганических веществ. Бактерии и грибы перерабатывают опавшие листья, погибших животных и другие остатки. Благодаря разрушителям вещества возвращаются в почву и воду и могут снова использоваться растениями.

Круговорот веществ — постоянное превращение и перемещение веществ между живыми организмами и окружающей средой. Вода, углекислый газ и минеральные вещества переходят из среды в растения, затем в животных и снова возвращаются обратно. Это помогает природным сообществам существовать длительное время.

Как это устроено

Растения обычно являются началом большинства цепей питания, потому что только производители создают органические вещества из неорганических. Для этого зелёные растения используют энергию солнечного света, воду и углекислый газ. Образовавшиеся вещества служат пищей самим растениям и организмам, которые их едят.

Производители, потребители и разрушители связаны в природном сообществе обменом веществ. Растения кормят растительноядных животных, те становятся пищей хищников, а после отмирания всех организмов их остатки используют разрушители. Без одного из этих звеньев вещества не переходили бы нормально от среды к организмам и обратно.

Пищевые связи образуют цепь питания, то есть последовательность организмов, в которой каждый предыдущий служит пищей следующему. Например, трава становится пищей кузнечика, кузнечик — лягушки, а лягушка — ужa. Каждое звено зависит от предыдущего, потому что без пищи оно не получит вещества и энергию для роста и жизни.

Разрушители возвращают минеральные вещества в почву и воду, разлагая остатки растений и животных. В результате сложные органические вещества превращаются в более простые неорганические соединения. Растения поглощают их корнями или получают из воды, поэтому круговорот может продолжаться.

В природе вещества не исчезают после гибели организма, а переходят в новые формы и снова используются. Энергия ведёт себя иначе: она поступает от Солнца, передаётся по цепи питания и при жизнедеятельности организмов постепенно рассеивается в виде тепла. Поэтому для поддержания жизни экосистеме постоянно нужен приток энергии, а одни и те же вещества могут обращаться многократно.

Роль организмов в круговороте веществ

Чтобы пользоваться таблицей, сначала определите, чем питается организм и откуда он получает энергию. Затем найдите его группу и проследите, какую роль она выполняет в круговороте веществ.

Разбор задач

Задача 1. Распределите организмы луга — траву, кузнечика, лягушку, ужa и бактерии — по группам производителей, потребителей и разрушителей. Нужно определить роль каждого организма по способу питания, а не по месту обитания. Один и тот же вид группы организмов может входить в разные цепи, но его роль в каждой конкретной связи определяется питанием.

1. Трава сама создаёт органические вещества с помощью энергии Солнца, поэтому это производитель.
2. Кузнечик ест траву, лягушка ест кузнечика, а уж может есть лягушку, поэтому все они потребители.
3. Бактерии разлагают остатки организмов до простых веществ, поэтому относятся к разрушителям.

Ответ: трава — производитель; кузнечик — потребитель первого порядка; лягушка и уж — потребители последующих порядков; бактерии — разрушители.

Задача 2. Составьте цепь питания из организмов: зерно, мышь, сова, бактерии. Сначала нужно найти организм, который создаёт органические вещества, затем расположить тех, кто питается друг другом. Бактерии показывают, что происходит с остатками организмов после завершения их жизни.

1. Зерно образуется у растения, значит, в цепи оно представляет производителя.
2. Мышь питается зерном, а сова может питаться мышью, поэтому порядок продолжается так: зерно → мышь → сова.
3. После отмирания остатков зерна, мыши или совы их разлагают бактерии.

Ответ: зерно → мышь → сова; остатки всех организмов разлагают бактерии, возвращая минеральные вещества в среду.

Задача 3. Объясните, что произойдёт с растениями и почвой, если в лесу исчезнут разрушители. Нужно проследить не одно событие, а несколько связанных последствий. Исчезновение бактерий и грибов нарушит возвращение веществ в почву.

1. Опавшие листья, погибшие растения и животные начнут накапливаться, потому что их будет некому разлагать.
2. Минеральные вещества останутся связанными в остатках и станут менее доступными корням растений.
3. Почва обеднеет, рост растений ослабнет, а затем уменьшится количество пищи для растительноядных животных.

Ответ: без разрушителей нарушится круговорот веществ, почва постепенно обеднеет, растения будут хуже расти, а изменения затронут всё лесное сообщество.

Типичные ошибки

Ошибка 1. Считать, что растения получают готовую пищу из почвы. Так думают потому, что корни действительно поглощают воду и минеральные вещества, но органические вещества растение создаёт само. Проверка простая: спросите себя, использует ли растение свет, воду и углекислый газ для образования пищи.

Ошибка 2. Называть всех животных потребителями одного типа. Животное может питаться растениями, хищниками или и теми и другими, поэтому его место в цепи зависит от конкретной пищи. Проверьте себя вопросом: кого именно ест этот организм?

Ошибка 3. Забывать о разрушителях в цепи питания. Их не всегда замечают, потому что бактерии и грибы часто малы, однако именно они возвращают вещества в природную среду. Проверьте цепь: указаны ли в ней организмы, разлагающие остатки?

Ошибка 4. Путать круговорот веществ с движением энергии. Вещества возвращаются в среду и могут использоваться снова, а энергия постепенно рассеивается в виде тепла. Чтобы не ошибиться, разделяйте вопрос «что возвращается?» и вопрос «что постоянно поступает от Солнца?».

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о признаках живых организмов, способах питания и роли растений, животных и микроорганизмов. Позже эти представления помогут изучать природные сообщества, экосистемы, равновесие в природе и охрану окружающей среды. Тема связана с фотосинтезом, почвой и взаимосвязями организмов.

Что запомнить

• Растения обычно являются производителями органических веществ.
• Животные и многие другие организмы относятся к потребителям.
• Разрушители разлагают остатки организмов.
• Пищевые связи образуют цепи питания.
• Вещества в природе постоянно совершают круговорот.
• Основным источником энергии для большинства природных сообществ является Солнце.