Экосистема - система жизни различных организмов. В это обширное понятие входит и место обитания и система связей и способы выживания всех существ.

Роль растений в экосистеме

Растения играют огромную роль в любой экосистеме. Они являются неотъемлемым звеном в любой пищевой цепочке. Насыщаясь во время своего роста энергией солнечного света, они передают ее другим видам животного и растительного мира. Например, травоядное животное питается насыщенными энергией растениями, но служат пищей для хищных представителей. Поэтому, исчезновение любой растительности пагубно скажется на всех живых представителях.

Кроме этого, именно растения выделяют необходимый для жизни кислород и избавляют мир от углекислого газа. Вырабатываемый растениями кислород защищает планету от ультрафиолетовых лучей.

Также растения играют большую роль в становлении климата в любой точке мира.

Не стоит забывать о том, что именно растения служат убежищем для многих представителей животного мира, грибов, лишайников. Они являются экосистемами для некоторых организмов.

Растительный мир является основополагающим звеном в почвообразовании, изменении ландшафтов и круговороте минеральных веществ.

Человек является одним потребителей продуктов, вырабатываемых растениями. Людям необходим свежий воздух, кислород, пища, а без флоры это невозможно получить.

Флора нашей планеты крайне важна для человечества. Растения являются нашей пищей и лекарствами. Без растительного мира человек бы не смог заниматься сельскохозяйственной деятельностью. Мировая экономика также не смогла бы существовать без них, ведь именно растения являются причиной появления угля, нефти, торфа и газа.

Роль животных в экосистеме

Животные, как и растения являются важной частью круговорота веществ. Помимо того, что они потребляют растительность или охотятся на травоядных, создавая пищевую цепочку, многие являются природными санитарами - потребляют мертвые органические вещества.

Хищные животные играют огромную роль в различных экосистемах. Благодаря им на планете существует некое равновесие популяций всех видов животного мира.

Травоядные животные также важны для всех экосистем планеты - они отвечают за плотность растительных популяций, избавляют мир от вредоносных и сорняковых растений.

Многие животные разносят пыльцу и семена - насекомые, птицы и млекопитающие.

Благодаря животным, имеющим твердый скелет, мы можем пользоваться различными осадочными породами - мелом, известняком, кремнеземом и другими.

Для человеческой экосистемы животные также важны. Во-первых, они являются основным источником пищи. Во-вторых, люди используют животные материалы для пошивки одежды, создания мебели и необходимых вещей.

Некоторые животные используются человеком, как способ избавления от вредителей. Как правило, вредители уничтожаются и химическими способами, при этом человек не задумывается о последствиях масштабного уничтожения тех или иных видов живых существ. Ведь каждый вид важен для окружающего мира, пусть он и приносит немало хлопот.

Взаимосвязь растений и животных

Взаимосвязь растений и животных очень велика. Как было сказано выше, эти экосистемы не смогут существовать друг без друга, ведь они являются регуляторами популяций обоих миров.

Эта связь начала образовываться в момент появление всего живого на планете, именно поэтому невозможно представить природу без одного из этих звеньев.

Для того, чтобы разобраться в чем именно заключается взаимосвязь растений и животных, можно разобрать всего несколько примеров. Например, муравьи живут внутри дерева, а взамен защищают это растение от вредоносных особей. А крылатые насекомые разносят цветочную пыльцу, взамен получая питание. Птицы оберегают деревья от разрушающих стволы гусениц, при этом также получают запасы питания.

Взаимосвязь со стороны растительного мира также проста - растения вырабатывают кислород, без которого все живое просто не смогло бы существовать.

В состав экосистемы входят живые организмы (их совокупность назвается биоценозом , или биотой, экосистемы), факторы неживой природы (абиотические) – атмосфера, вода, питательные элементы, свет и мертвое органическое вещество – детрит .

Все живые организмы по способу питания (по функциональной роли) разделяются на две группы – автотрофов (от греческих слов аутос – сам и трофо – питание) и гетеротрофов (от греческого слова гетерос - другой).

Автотрофы . Эти организмы для синтеза органического вещества используют неорганический углерод, это – продуценты экосистемы. По используемому источнику энергии они, в свою очередь, также делятся на две группы.

Фотоавтотрофы используют свет. Это зеленые растения, цианобактерии, а также многие окрашенные бактерии, имеющие хлорофилл (и другие пигменты) и усваивающие солнечную энергию. Процесс, при котором происходит ее усвоение, называется фотосинтезом.

Хемоавтотрофы используют химическую энергию окисления неорганических веществ (серы, сероводорода, аммиака, железа и др.). Это серобактерии, водородобактерии, железобактерии, нитрифицирующие бактерии и др. Хемоавтотрофы играют главную роль в экосистемах подземных вод, а также в особых экосистемах рифтовых зон дна океана, где из разломов плит выделяется сероводород, который окисляют серобактерии. В наземных экосистемах существенную роль играют роль нитрифицирующие бактерии.

Гетеротрофы. Эти организмы питаются готовыми органическими веществами, которые синтезированы продуцентами, и вместе с этими веществами получают энергию. Гетеротрофы в экосистеме являются консументами (от латинского слова консумо – потребляю), потребляющими органическое вещество, и редуцентами , разлагающими его до простых соединений. Существует несколько групп консументов.

Фитофаги (растительноядные). К ним относятся животные, которые питаются живыми растениями. Среди фитофагов есть и небольшие организмы, такие, как тля или кузнечик, и гиганты, такие, как слон. Фитофагами являются почти все сельскохозяйственные животные: корова, лошадь, овца, кролик. Главные фитофаги в водных экосистемах – это микроскопические организмы растительноядного планктона, питающиеся водорослями. Есть в этих экосистемах и крупные фитофаги, например, рыба белый амур, поедающий растения, которыми зарастают оросительные каналы. Важный фитофаг – бобр. Он питается ветками деревьев, а из стволов сооружает плотины, регулирующие водный режим территории.

Зоофаги (хищники, плотоядные). Зоофаги очень разнообразны. Это и мелкие животные, питающиеся амебами, червями или рачками. И крупные, такие, как волк. Хищники, питающиеся более мелкими хищниками, называются хищниками второго порядка. В водных экосистемах широко распространены зоофаги-фильтраторы , в составе этой группы – и микроскопические рачки и кит. Фильтраторы играют огромную роль в самоочищении загрязненных вод (рис. 30). Только планктонные морские веслоногие раки из рода каланус за несколько лет способны профильтровать воды всего Мирового океана!

Есть растения-хищники (росянка, пузырчатка), которые используют в пищу насекомых. Правда, их способ питания отличается от хищников-животных. Они «ловят» мелких насекомых, но не заглатывают их, а «переваривают», выделяя ферменты на свою поверхность. Есть хищники и среди почвенных грибов, которые «ловят» микроскопических круглых червей-нематод.

Симбиотрофы. Это бактерии и грибы, которые питаются корневыми выделениями растений. Симбиотрофы очень важны для жизни экосистемы. Нити грибов, опутывающие корни растений, помогают всасыванию воды и минеральных веществ. Бактерии-симбиотрофы усваивают газообразный азот из атмосферы и связывают его в доступные растениям соединения (аммиак, нитраты). Этот азот называется биологическим (в отличие от азота минеральных удобрений).

К симбиотрофам относятся и микроорганизмы (бактерии, одноклеточные животные), которые обитают в пищеварительном тракте животных-фитофагов и помогают им переваривать пищу. Такие животные, как корова, без помощи симбиотрофов не способны переварить поедаемую траву.

Детритофаги – организмы, питающиеся мертвым органическим веществом. Это многоножки, дождевые черви, жуки-навозники, раки, крабы, шакалы и многие другие. Значительное разнообразие видов-детритофагов связано с почвой. Многочисленны детритофаги, разрушающие древесину (рис. 31).

Организмы, которые питаются экскрементами, называются копрофагами . Некоторые организмы используют в пищу как растения, так и животных и даже детрит и относятся к эврифагам (всеядным) – медведь, лиса, свинья, крыса, курица, ворона, тараканы. Эврифагом является и человек.

Редуценты – организмы, которые по своему положению в экосистеме близки к детритофагам, так как они тоже питаются мертвым органическим веществом. Однако редуценты – бактерии и грибы – разрушают органические вещества до минеральных соединений, которые возвращаются в почвенный раствор и снова используются растениями.

Для переработки мертвого органического вещества редуцентам нужно время. Поэтому в экосистеме всегда есть запас этого вещества – детрит. Детрит – это опад листьев на поверхности лесной почвы (сохраняется 2–3 года), ствол упавшего дерева (сохраняется 5–10 лет), гумус почвы (сохраняется сотни лет), отложения органического вещества на дне озера – сапропель и торф на болоте (сохраняется тысячи лет). Наиболее долго сохраняющимся детритом являются каменный уголь и нефть.

Продуценты, фитофаги, хищники связаны в процессе «работы» экосистемы, то есть усвоении и расходовании энергии при производстве органического вещества и как бы участвуют в «эстафете» передачи энергии. Номер участника «эстафеты» – это его трофический уровень . Первый трофический уровень – продуценты, второй – фитофаги, третий – хищники первого порядка, четвертый – хищники второго порядка. В некоторых экосистемах, например в озере, количество трофических уровней может достигать 5-6.

На рис. 32 показана структура экосистемы, основу которой составляют растения – фотоавтотрофы, а в табл. 1 приведены примеры представителей разных трофических групп для некоторых экосистем.

Таблица 1

Представители разных трофических групп в некоторых экосистемах

Рассмотрим, какую роль в экосистеме играют представители разных групп живых организмов, как растения, животные, грибы.

Экологическая система

Такая биологическая система включает совокупность живых организмов и среды их обитания, а также, системы связей между ними, благодаря которым происходит взаимный обмен энергией и веществами.

Примером экосистемы для нашей задачи, может служить лес. Экосистема которого включает:

• растения - деревья и травы, растущие в нем;
• животные - обитающие в заданном ареале;
• грибы - растущие в лесу.
• птицы - живущие на ветках деревьев

В зависимости от территориальных особенностей ареала, в определенных местах могут находится и другие виды. Например, если в лесу есть пруд или протекает речка, то к этой системе можно добавить и рыб.

В целом экосистема подразумевает в себе совокупность всех обитателей этой системы, которые находятся и живут в одних условиях. При этом все элементы системы связаны между собой пищевой цепочкой. Связь заключается в адаптации и роли каждого элемента системы для других видов организмов этой системы.

Роль растений, животных и грибов

Разнообразные виды живых организмов в экосистеме тесно связаны между собой и по отдельности не могут существовать. Растения, животные и грибы пользуются результатами жизнедеятельности друг друга. Они служат как пищей друг для друга, так и создают определенные особенности поведения.

Например, растения питаются влагой из земли и минеральными веществами. В результате фотосинтеза, образуются питательные вещества. Сами растения растут и размножаются благодаря этому и создают пищевую среду для животных.

Животные питаются растениями и с одной стороны получают питательные вещества для себя, а с другой стороны ограничивают количество растений. Также животные могут использовать растения для маскировки, для своей жизнедеятельности.

Грибы перерабатывают погибшие организмы в гной, что дает минеральные вещества земле из которой питаются растения. Также грибы являются пищей для животных, а погибшие животные органическими веществами для растений.

Если заговорить о грибах, первое, что приходит в голову - осенний лес, тихая охота. Еще можно вспомнить про дрожжи, сыр с плесенью и пенициллин. А вот о том, какую роль в экосистеме играют грибы, зачем они нужны природе, мало кто задумывается. Давайте поговорим об этом.

Вред или польза?

Говорят, что если положить на одну чашу весов пользу, которую человек получает от этих организмов, а на другую - их вред, чаши уравновесятся. Хотя, рассуждая о том, какую роль в экосистеме играют грибы, так ставить вопрос нельзя. Природе важно и нужно все.

Изучающая грибы наука микология считается одним из разделов ботаники. Но грибы давно уже выделены в отдельное царство. То есть существует и отдельно - царство грибов.

Одной из главных особенностей является то, что структурный углевод в составе клеточной стенки этих организмов - хитин. Он же является составной частью наружного скелета насекомых, членистоногих. Хитин обладает интересными свойствами, одно из которых - способность выводить из организма человека вредные вещества, уменьшать содержание холестерина. В то же время из-за него грибы считаются тяжелой пищей. Детям до 6-7 лет их лучше не давать, кормящим матерям тоже лучше не есть их. Ферментная система ребенка может не справиться с таким продуктом.

Зачем природе нужны грибы?

Одна из основных их функций - разложение, переработка органических остатков. В результате биодеструкции погибших растительных и животных организмов в природный круговорот возвращаются углерод и минеральные вещества.

Грибы участвуют в процессах почвообразования, влияют на их структуру, состав и даже температурный режим. Ведь при гниении повышается температура разлагающихся остатков. Это хорошо известно огородникам, выращивающим овощи на теплых грядках.

Грибы в процессе своей жизнедеятельности создают биомассу из мицелия и плодовых тел (то, что мы с детства знаем как мухоморы, сыроежки, подберезовики и др.). Ими питаются не только люди, но также насекомые и различные животные.

Грибокорень

Неоценимо значение грибов в создании микоризы. Оказывается, грибы не только разрушают деревья, но могут быть полезными для них. В природе широко распространено явление симбиоза - выгодного для обоих организмов сосуществования.

Микоризу образует ассоциация из нитей мицелия и корней деревьев. Гриб получает от высшего растения питательные вещества в доступной форме и, в свою очередь, помогает ему добывать воду и фосфор из почвы. У дерева фактически появляются дополнительные корни.

Микориза может быть внешней, окружающей корни, а также может проникать внутрь. Между клетками двух организмов идет активный обмен веществ. Какую роль в экосистеме играют грибы в данном случае? Жизнь леса просто невозможна без них, особенно в засушливых областях.

На грани выживания

В местах, где климат суров и растительность очень скудная, грибы образуют симбиотические сообщества не с деревьями, а с водорослями, известные как лишайники. Их можно встретить в тундре и пустыне, на скалах, зданиях, коре деревьев - там, где, казалось бы, для жизни условий нет. Но грибы добывают воду даже из воздуха, из росы, а водоросль преобразует на свету углекислый газ в органическое питание для обоих.

Обживание новых пространств, наработка в этих местах органики - таково еще одно значение грибов в природе.

Грибы-хищники

По образу жизни и способу питания грибы подразделяют на:

На навозных кучах живут грибы-копрофилы, на пожарищах - карбофилы.

А еще некоторые грибы способны «охотиться». Их добычей могут быть амебы, насекомые, нематоды. Нити гриба прилипают к жертве, окутывают слизью, некоторые даже способны задушить ее, затем прорастают внутрь и питаются ею. Это еще один пример того, какую роль в экосистеме играют грибы.

Огромный и многоликий

Видимый для человека мир грибов составляет крошечную часть от существующего многообразия их видов. Грибы, фото и названия которых знакомы с детства, - это мухомор, белый, опенок, сыроежка, и многие другие. Они - в детских раскрасках и кулинарных книгах, справочниках по неотложной медицине и учебниках фармакологии. Грибы для человека могут быть изысканной пищей и смертельной отравой, способны лечить и вызывать болезни, спасать и губить урожай, делать непригодным жилье.

С грибов началась эра антибиотиков в медицине. Сейчас все больше подтверждений находит использование для поднятия иммунитета, борьбы с онкологическими заболеваниями кордицепса, шиитаке и др.

Такие они, наши видимые и невидимые, нужные и опасные соседи.

В начале 20 века классик отечественного лесоводства Г.Ф. Морозов высказал мнение о том, что для успешного ведения лесного хозяйства необходимо знать природу леса во всех ее проявлениях. В то же время он указывал, что под лесом следует понимать не только древостой, но и всю среду его обитания. В дальнейшем эти мысли получили развитие в работах отечественных исследователей - академика В.Н. Сукачева и возглавляемой им школы советских геоботаников. Созданное им учение о биогеоценозах рассматривает лес "как определенное природное единство, где вся растительность, фауна и микроорганизмы, почва и атмосфера находятся в тесном взаимодействии и взаимообусловленности". Грибы также следует рассматривать как одни из естественных компонентов лесного сообщества.

Грибы являются мощным фактором, влияющим на жизнь леса в целом. От их деятельности зависит, в первую очередь, формирование полноценного леса, как естественного, так и созданного человеком. В лесах обитает большая группа грибов - сапрофитов, живущая за счет органических остатков. Эти грибы являются активными почвообразователями, поскольку перерабатывают огромное количество лесного опада. Грибы-сапрофиты, заселяя отмершие части растений, способствуют дальнейшему разрушению и разложению их. Они населяют в изобилии лесную подстилку, перегной, торфяные и моховые болота, почвы, богатые органическими веществами и участвуют наряду с бактериями в сложных процессах почвообразования. Лесная почва иногда бывает сплошь пронизана мицелием самых разных грибов.

К.Л. Даддингтон в 1956 году так описывал деятельность хищных грибов, обитающих в почве: "...под микроскопом обнаруживается множество борющихся нематод, изгибающихся и выгибающихся в попытках вырваться из объятий гриба, тогда как вся поверхности агара усеяна трупами на различных стадиях разложения". Это описание напоминает сводку с поля боя подобную картину можно увидеть только при большом увеличении, и происходят эти события в тишине и мраке почвенного слоя. Хищные грибы, истребляющие почвенных крупных червей - нематод, стали привлекать внимание исследователей. Значительную роль здесь сыграли исследования русского миколога М.С. Воронина, с редкой тщательностью и точностью описавшего и зарисовавшего распространенный хищный гриб артроботрис. Известно более 100 видов хищных грибов, относящихся к гифомицетам. Обитают они на различных субстратах, богатых органическими веществами, - на разлагающихся остатках растений, лесной подстилке, мхах, но основное их местообитание - почва.

Хищные грибы, подобно обычным грибам, формируют мицелий, состоящий из тонких грибных нитей. Размножаются они также при помощи спор. Однако хищные грибы обладают интереснейшей особенностью, выработавшейся у них в ходе эволюции, - способностью улавливать живых нематод, которые служат грибам дополнительным питанием. Очень своеобразны ловушки, которые для этой цели образуют грибы. У гриба Артроботрис, например, ловушка действует по принципу липкой бумаги для улавливания мух. Гифы этого гриба снабжены множеством мелких петель образующих сеть. Петли покрыты клейкими выделениями. Нематода при прикосновении к такой ловушке прилипает, и безнадежны любые ее попытки вырваться из сети. Примерно через два часа нематода гибнет. Далее мицелий гриба прорастает внутрь тела нематоды и через 24 часа от пойманного червя остается только оболочка. Известно около 20 видов грибов, ловящих нематод при помощи клейких сетей. Существуют хищные грибы, ловящие нематод при помощи отростков, покрытых клейким веществом, либо ловчих колец.

Роль грибов - разрушителей лесного отпада - трудно переоценить. Грибы перерабатывают огромную массу органических остатков - листьев, хвои, мелких ветвей. Существенна роль грибов при разрушении пней деревьев, валежных стволов, усохших, сломанных ветром деревьев. Группа грибов-сапрофитов, очищает от пней, сучьев, упавших стволов поверхность почвы леса, подготавливая ее к заселению новым поколением лесной растительности.

Процесс распада сложных органических веществ древесных остатков, таких как клетчатка и лигнин, представляет собой одну из важных проблем биологии. От разложения этих веществ зависит круговорот соединений углерода в природе. Грибы - активные разрушители целлюлозы. В настоящее время установлено, что разложение целлюлозы - многоступенчатый процесс, подходящий в несколько стадий. Осуществляется он комплексом ферментов - целлюлаз, полный набор которых имеют дереворазрушающие базидиальные грибы. Способность грибов осуществлять полное разложений лигнина представляет собой уникальное явление.

Благодаря жизнедеятельности грибов происходит энергичный процесс минерализации органического вещества. Лучше всего листья и хвоя разлагаются под влиянием базидиальных грибов, относящихся к группе подстилочных сапрофитов. К этой группе грибов, поселяющейся на опавших листьях, присоединяются микроорганизмы из подстилки. При их активном участии весной происходит процесс разложения листьев. Для разложения хвои требуется более продолжительный период. Мицелий подстилочных сапрофитов может переносить длительное высыхание в течение 9-10 месяцев, не теряя своей активности. Эта особенность обеспечивает грибам выживание при недостатке влаги, причем их ферментативная активность сохраняется на прежнем уровне. Таким образом, значение грибов в процессах разложения и минерализации подстилки и лесного отпада трудно переоценить.

Однако грибы вызывают и заболевания деревьев. Болезни и повреждения деревьев и кустарников в лесу могут быть вызваны помимо грибов другими причинами. Но инфекционные болезни деревьев и кустарников чаще вызываются фитопатогенными грибами, нежели бактериями и вирусами. Внешние признаки болезни проявляются в замедлении роста, ухудшении общего состояния дерева, пожелтении, побурении и преждевременном опадании листьев или хвои, отмирании и усыхании крон. Следует подчеркнуть, что очень часто за физиологическим ослаблением дерева под воздействием изменения среды следует заражение его патогенными грибами.

Заражение растущих деревьев грибами, вызывающими гниль древесины, происходит в основном через поранения (засечки на стволах, обломанные сучья, обдиры и трещины коры), повреждения нанесенные насекомыми, трещины от мороза и ожоги стволов. Повреждения подобного рода, называемые механическими, служат проходами для инфекции - спор гриба либо его грибницы (в случае повреждения корневых систем).

Однако грибные болезни растений выполняют роль хищников у зверей. Грибы заражают наиболее ослабленные растения освобождая место более молодым или более приспособленным. Этим они способствуют формированию более устойчивой экосистемы.

При использовании материалов сайта, необходимо ставить активные ссылки на этот сайт, видимые для пользователей и поисковых роботов.