Микроорганизмы как разрушители. Роль микроорганизмов в экосистеме. Практическая работа: Приготовление компоста. 1ч 15 Бактерии. Грибы 1ч Пищевые сети (составление пищевых 17 сетей из цепей). Исследовательская 1ч работа: Составление пищевой сети. 16 5.2 Пищевые цепи и пищевые сети. Практическая работа: Составление пищевых цепей в различных средах обитания.Конспект и пересказ
Краткий ответ
Все три темы связаны одной идеей: в экосистеме вещество идёт по кругу.
- Микроорганизмы-разрушители (редуценты) — бактерии и грибы, которые разлагают мёртвую органику до минеральных веществ и возвращают их в почву. Они замыкают круговорот.
- Бактерии и грибы — две группы гетеротрофов, разных по строению (прокариоты и эукариоты), но одинаково важных как разрушители и как «санитары».
- Пищевая цепь — линейная передача энергии (. Например: трава → кузнечик → лягушка → уж). Пищевая сеть — несколько цепей, у которых есть общие звенья, то есть переплетение цепей.
Конспект
1. Микроорганизмы как разрушители. Роль в экосистеме
Три группы организмов в любой экосистеме:
| Группа | Что делает | Примеры |
|---|---|---|
| Продуценты | создают органику из неорганической (фотосинтез) | растения, водоросли, цианобактерии |
| Консументы | потребляют готовую органику | животные, человек |
| Редуценты (разрушители) | разлагают мёртвую органику до минеральных веществ | бактерии гниения, плесневые грибы, актиномицеты |
Что делают редуценты:
- разлагают опад листьев, остатки растений, трупы, экскременты;
- получают при этом энергию, а в среду выделяют воду, $\mathrm{CO_2}$, соли азота, фосфора, калия;
- эти вещества снова поглощают растения — круговорот замыкается.
Без редуцентов органические остатки накапливались бы, а минеральные элементы оказались бы «заперты» в мёртвом веществе — растениям не хватило бы азота и фосфора, и жизнь бы остановилась.
Условия:
- тепло, влага, доступ кислорода → разложение быстрое, без запаха;
- нет кислорода → гниение и брожение, медленно, с резким запахом.
Симбиоз (полезно знать): клубеньковые бактерии связывают азот воздуха, грибы образуют микоризу с корнями.
2. Бактерии и грибы — сравнение
| Признак | Бактерии | Грибы |
|---|---|---|
| Строение клетки | без ядра (прокариоты) | с ядром, стенка из хитина |
| Тело | одна клетка | мицелий из гиф |
| Питание | гетеротрофы (сапротрофы, паразиты) | гетеротрофы: сапротрофы, паразиты, симбионты |
| Размножение | деление клетки | спорами, почкованием (дрожжи) |
| Роль | разрушение органики, азотфиксация, заболевания | разрушение органики, плесень, дрожжи, грибы-паразиты |
3. Практическая работа «Приготовление компоста»
Компост — перегнившая органика, удобрение. Работу делают микроорганизмы.
Порядок действий:
- Отвести место, дно — слоем веток (для воздуха).
- Складывать слоями: растительные остатки + навоз/кухонные отходы + немного почвы (в ней микробы).
- Поддерживать влажность (как отжатая губка) и доступ воздуха: периодически перемешивать.
- Внутри компост «горит»: температура поднимается до 50–70 °C — семена сорняков и часть болезнетворных организмов погибают.
- Через 6–12 месяцев — рыхлая тёмная масса с запахом земли. Это и есть готовый перегной.
Вывод: редуценты превращают отходы в вещество, снова доступное растениям, — это и есть их экосистемная роль.
4. Пищевые цепи и пищевые сети
Правило стрелки: стрелка идёт от того, кого едят, к тому, кто ест. Так она показывает поток энергии.
Схема цепи: продуцент → консумент I → консумент II → … → редуценты.
Примеры цепей в разных средах:
- наземная: листья дуба → гусеница → синица → ястреб;
- почвенная (детритная): листовой опад → дождевой червь → крот → лиса;
- водная: фитопланктон → зоопланктон → карась → щука.
Почему цепь короткая — правило 10 %: на следующий уровень переходит примерно $0{,}1$ энергии предыдущего, остальное расходуется на дыхание и тепло. Поэтому уровней обычно 4–5, а биомасса от звена к звену уменьшается (экологическая пирамида).
Пищевая сеть — несколько цепей с общими звеньями. Как составить:
- выбрать среду обитания (лес, луг, водоём, почва);
- выписать организмы;
- для каждого решить, кто его ест;
- провести стрелки;
- проверить: в основании — продуцент, в конце — редуцент; у большинства видов по 2 и более стрелок.
Зачем: сеть показывает реальные связи. Чем больше ветвей, тем устойчивее экосистема: при выпадении одного звена его «заменяет» другая цепь. Так, обработка поля инсектицидом убивает не только вредителей, но и их хищников — и вспышки численности вредителей повторяются.
Пересказ (можно готовить к ответу)
Мёртвое органическое вещество не исчезает: его разрушают микроорганизмы — бактерии и грибы. Их называют редуцентами, или разрушителями. Они разлагают опад, трупы и экскременты и выделяют в почву воду, углекислый газ и соли, которые усваивают растения. Так в экосистеме замыкается круговорот веществ: если бы редуцентов не было, органика копилась бы, а растениям не хватало бы минеральных элементов. Практически это можно увидеть в компостной куче: микроорганизмы перерабатывают растительные отходы в перегной за несколько месяцев.
Энергия же движется по экосистеме не по кругу, а по пищевым цепям: от продуцента к консументам, дальше к редуцентам. Например, в лесу — листья дуба → гусеница → синица → ястреб, в водоёме — фитопланктон → зоопланктон → карась → щука. Цепь коротка, потому что на каждый следующий уровень переходит около десяти процентов энергии. В природе цепи переплетаются: один вид поедается несколькими, поэтому составляют пищевую сеть. Чем богаче сеть, тем устойчивее экосистема к изменениям.
Проверка результата
Построй сеть из двух цепей: трава → кузнечик → лягушка → уж и трава → мышь → лиса.
Общее звено — трава, значит сеть такая: трава → кузнечик → лягушка → уж; трава → мышь → лиса. Проверка: у травы две стрелки (это продуцент, его едят два вида), у лягушки и мыши есть «едоки». Задание выполнено верно, если стрелки идут по направлению передачи энергии и в основании стоит продуцент.
Обсуждение
7 сообщенийпересказ короче и понятнее
Короткий пересказ
1. Разрушители. Мёртвые остатки — листья, трупы, отходы — не исчезают. Их разлагают бактерии и грибы. Их называют редуцентами, или разрушителями. Они превращают органику в минеральные вещества: воду, углекислый газ, соли. Эти вещества снова берут растения. Так вещество в природе идёт по кругу. Без редуцентов органика копилась бы, а растениям не хватало бы питания.
2. Компост. Это видно на компостной куче: растительные отходы лежат несколько месяцев, и микробы превращают их в перегной — удобрение. Для этого нужны тепло, влага и воздух, поэтому кучу перемешивают.
3. Пищевые цепи. Энергия идёт не по кругу, а по цепи: продуцент → консумент → редуцент. Например: листья дуба → гусеница → синица → ястреб. В водоёме: фитопланктон → зоопланктон → карась → щука. Цепь короткая, потому что дальше переходит только около 10 % энергии.
4. Пищевая сеть. В природе цепи переплетаются: один вид едят разные хищники. Несколько цепей с общими звеньями — это пищевая сеть. Чем больше в ней связей, тем устойчивее экосистема.
Вывод: микроорганизмы замыкают круговорот веществ, а пищевые цепи и сети показывают, как движется энергия.
что такое консумент и редуцент расскажи все ответы на все возможные вопросы этой темы
Сначала главное: три группы организмов
| Группа | Что делает | Как получает пищу | Примеры |
|---|---|---|---|
| Продуценты (производители) | создают органику из неорганической | фотосинтез, хемосинтез | растения, водоросли, цианобактерии |
| Консументы (потребители) | поедают готовую органику живых или недавно убитых организмов | гетеротрофно | животные, человек, паразиты |
| Редуценты (разрушители) | разлагают мёртвую органику до минеральных веществ | гетеротрофно, всасывают растворённые вещества | бактерии гниения, плесневые грибы |
Коротко: консумент ест и перерабатывает, редуцент разлагает до конца. Консумент возвращает в среду часть веществ (с дыханием, выделениями), но окончательно разлагают мёртвое вещество именно редуценты.
Консументы
Определение: гетеротрофные организмы, которые получают энергию, поедая другие организмы.
Порядки (уровни):
- Консументы I порядка — растительноядные: заяц, лось, гусеница, карась, зоопланктон.
- Консументы II порядка — хищники, которые едят растительноядных: лисица, синица, щука, лягушка.
- Консументы III порядка — хищники, которые едят хищников: ястреб, сокол, белая акула, человек.
Важно: порядок определяется не «видом животного», а местом в конкретной цепи. Человек, который ест салат, — консумент I порядка; который ест говядину — II; который ест хищную рыбу — III. Один и тот же вид в разных цепях может быть на разных уровнях — это называют всеядностью.
Ещё консументы бывают:
- паразиты (клещ, аскарида, трутовик) — живут на теле хозяина и питаются его тканями;
- симбионты — питаются вместе с хозяином, но без вреда (микориза).
Редуценты
Определение: организмы, которые разлагают мёртвые остатки организмов и продукты выделения до простых минеральных веществ — воды, $\mathrm{CO_2}$, солей азота, фосфора, калия.
Кто это: бактерии гниения и брожения, плесневые и шляпочные грибы (их мицелий), актиномицеты.
Где разлагают: в почве, в лесной подстилке, в воде, в компосте, в трупах и навозе.
Что дают экосистеме:
- возвращают минеральные элементы в почву и воду → их снова берут растения;
- очищают среду от органического «мусора»;
- замыкают круговорот веществ.
Условия работы: тепло, влага, кислород → гниение быстрое; без кислорода — брожение, медленнее и с запахом.
Термин рядом: сапротрофы — организмы, питающиеся разлагающимся веществом. Редуценты — это сапротрофы. Но в школьном курсе к редуцентам-разрушителям относят и детритофагов — дождевых червей, мокриц, многоножек: они измельчают опад, «готовят» его для бактерий (в науке они — консументы, но по роли — разрушители).
Консумент ≠ редуцент: сравнение
| Вопрос | Консумент | Редуцент |
|---|---|---|
| Что ест | живые или недавно убитые организмы | мёртвые остатки, навоз, опад |
| Как ест | заглатывает и переваривает внутри | всасывает растворённые вещества (гриб, бактерия) |
| Что возвращает в среду | часть веществ, тепло, углекислый газ | всё до минеральных солей |
| Роль | передают энергию по цепи | замыкают круговорот веществ |
Вопросы и ответы по теме
Кто такие продуценты? Организмы, создающие органику из неорганических веществ — растения, водоросли, цианобактерии. С них начинается любая пастбищная цепь.
Может ли организм быть и консументом, и редуцентом? Нет, это разные способы питания. Но всеядное животное может быть консументом разных порядков.
Что будет, если исчезнут редуценты? Органические остатки накопятся (лес завалило бы листвой и стволами), а минеральные элементы окажутся «заперты» в мёртвом веществе — растениям не хватит азота и фосфора, круговорот остановится.
Почему редуценты — замыкающее звено цепи? Они возвращают вещество в неживую природу, откуда его снова берут продуценты. Круг замыкается.
Почему энергия идёт по кругу? Не идёт. Вещество — по кругу, а энергия — только в одну сторону: часть её рассеивается как тепло при каждом переносе и не возвращается.
Почему пищевые цепи короткие (4–5 звеньев)? Правило Линдемана (правило 10 %): на следующий уровень переходит около $10%$ энергии, остальное тратится на дыхание и тепло. После 4–5 переносов энергии почти не остаётся.
Куда направлены стрелки в цепи? От того, кого едят, к тому, кто ест: «трава → кузнечик». Стрелка показывает поток энергии.
Чем пищевая цепь отличается от пищевой сети? Цепь — одна линия передачи; сеть — несколько цепей с общими звеньями, то есть переплетение.
Что такое экологическая пирамида? Схема, где число особей, биомасса или энергия уменьшаются от нижнего уровня к верхнему.
Кто стоит в основании цепи? Продуцент: у пастбищной цепи — растение, у детритной (цепи разложения) — мёртвый опад.
Чем детритная цепь отличается от пастбищной? Пастбищная начинается с живого растения и идёт через поедание; детритная — с мёртвого опада (опад → дождевой червь → крот → лиса).
Почему экосистема с богатой сетью устойчивее? Больше связей: если выпадает одно звено, энергию «перехватывает» другая цепь.
Что случится, если уничтожить хищников? Численность растительноядных резко вырастет, они подорвут растения, и экосистема упростится. Это же объясняет вспышки вредителей после обработки поля инсектицидом.
Роль бактерий и грибов в экосистеме? Разложение органики, возврат минеральных элементов, очистка среды; клубеньковые бактерии ещё и связывают азот воздуха, а грибы образуют микоризу с корнями.
Чем бактерии отличаются от грибов? Бактерии — прокариоты (без ядра), одноклеточные; грибы — эукариоты с ядром, тело — мицелий из гиф, стенка из хитина, размножаются спорами.
Что такое компост и при чём здесь микроорганизмы? Перегнившая органика, удобрение. Работу делают бактерии и грибы: нужны воздух, влага, тепло; кучу перемешивают. Готовая масса — через 6–12 месяцев, тёмная и рыхлая, с запахом земли. Внутри кучу нагревает до 50–70 °C именно деятельность микробов.
Кто редуценты в водоёме? Бактерии и грибы, а также простейшие; они разлагают планктон и остатки рыб на дне.
Можно ли отнести дождевого червя к редуцентам? По роли — да, он разрушитель опада (детритофаг). Строго по питанию — консумент: он заглатывает, а не всасывает.
Главный вывод темы: продуценты создают органику, консументы переносят энергию по цепи, редуценты возвращают вещество в почву. Вещество — по кругу, энергия — в одну сторону.
симбиоз
Коротко
Симбиоз — это длительное совместное существование организмов разных видов. В школьном курсе чаще всего под симбиозом понимают взаимовыгодное сожительство (мутуализм), хотя строго это более широкое понятие.
Формула выгоды: «+ +» — хорошо обоим.
Три типа сожительства
| Тип | Кому выгодно | Пример |
|---|---|---|
| Мутуализм (собственно симбиоз) | обоим (+ +) | клубеньковые бактерии и бобовые; гриб и корень (микориза); лишайник |
| Комменсализм (нахлебничество) | одному, другому безразлично (+ 0) | рыба-прилипала у акулы; бактерии в кишечнике |
| Паразитизм | одному, другой страдает (+ −) | аскарида, клещ, трутовик |
Симбиоз в теме «бактерии и грибы»
1. Клубеньковые бактерии и бобовые (клевер, горох, люцерна). Бактерии живут в клубеньках на корнях и связывают азот воздуха в соединения, доступные растению. Растение даёт им готовую органику и защиту. Результат: почва обогащается азотом — поэтому бобовые сеют как «зелёное удобрение».
2. Микориза (грибокорень). Нити гриба оплетают корни дерева и увеличивают площадь всасывания воды и минеральных солей, особенно фосфора. Гриб получает от растения сахара из фотосинтеза. Микоризу образуют почти все деревья — дуб, берёза, сосна, а также травы.
3. Лишайник. Это симбиоз гриба и водоросли (или цианобактерии): водоросль фотосинтезирует и кормит гриб, гриб даёт воду, минеральные соли и защиту от высыхания. Лишайники первыми заселяют голые скалы и создают почву.
4. Бактерии в кишечнике животных и человека. Помогают переваривать пищу, вырабатывают витамины (например, витамин К), вытесняют болезнетворные микробы. Хозяин даёт им пищу и место.
Значение для экосистемы
- повышают продуктивность растений (азот, фосфор, вода) — больше органики для всей цепи;
- помогают организмам выживать в бедной среде (лишайники — на камнях, бобовые — на бедной почве);
- симбионты — часть пищевой сети, хотя стрелками «кто кого ест» их не покажешь.
Вопросы и ответы
Симбиоз = паразитизм? Нет. Симбиоз — сожительство; мутуализм выгоден обоим, паразитизм — только паразиту.
Чем симбиоз отличается от хищничества? При хищничестве жертва погибает, при симбиозе организмы живут вместе долго и (при мутуализме) друг другу полезны.
Почему бобовые «удобряют» почву? В их клубеньках бактерии переводят азот воздуха в соли азота — растение и почва получают питание.
Какова роль гриба в микоризе? Снабжает растение водой и минеральными солями, взамен получает сахара.
Что будет, если убрать симбионтов? Бобовые на бедной почве будут расти хуже, деревья — страдать от нехватки фосфора и воды; лишайники вообще не смогут жить на голых камнях.
Можно ли назвать лишайник одним организмом? Нет, это два (или три) организма в одном теле; размножается он частями слоевища.
Главная мысль: симбиоз — не «дружба», а взаимная выгода, закреплённая эволюцией; в экосистеме он усиливает питание растений и устойчивость всей сети.
Дай ещё одну сеть для тренировки
