Природные сообщества

На планете Земля жизнь зародилась более 4 млрд лет тому назад. Сегодня она существует в удивительном многообразии форм. Точное количество видов живых существ неизвестно, но ученые полагают, что их должно быть не менее 8,7 миллионов.

При всем своем многообразии жизнь на Земле не хаотична. Среди живых существ можно выделить группы организмов, обитающих в общей среде и особенно тесно взаимодействующих друг с другом. Такие группы называются природными сообществами.

Круговорот веществ в природе

Взаимодействие между живыми существами невозможно без постоянного перемещения разнообразных веществ. Этот процесс поддерживает экологический баланс и жизнеспособность экосистем.

Непрерывный обмен химическими элементами и сложными веществами между участниками экосистемы (живыми организмами, почвой, водой, атмосферой) называется круговоротом веществ. К самым важным веществам этого круговорота относятся углерод, азот, фосфор, кислород, вода. Они постоянно перемещаются из одного живого существа в другое, обеспечивая возможность функционирования физиологических систем.

Существует несколько основных круговоротов веществ:

1. Углеродный цикл. Углерод — главный элемент всех органических соединений. Его круговорот начинается с фотосинтеза: растения улавливают углекислый газ, впитывают воду и за счет солнечной энергии преобразуют эти вещества в глюкозу и кислород. Животные поедают растения и поглощают углерод, который затем возвращается в окружающую среду в процессе дыхания, отходов жизнедеятельности, гниения трупов.
2. Азотный цикл. Азот необходим для синтеза нуклеиновых кислот и белков. Абсолютное большинство многоклеточных организмов неспособно усваивать этот газ в его молекулярной форме. Поэтому важнейшая роль в азотном цикле принадлежит бактериям, которые связывают атмосферный азот (земная атмосфера состоит на 78% из этого газа) и преобразуют его в доступную для растений форму.
3. Фосфорный цикл. Фосфор — обязательная составная часть ДНК, РНК, АТФ. Без этого элемента жизнь невозможна. Передача фосфора происходит через почву и воду. В экосистемы этот важнейший элемент поступает из минеральных отложений и горных пород. Растения его усваивают и передают другим членам экосистемы.
4. Водный цикл. Вода — необходима всем формам земной жизни. Вода испаряется с поверхности водоемов, конденсируется в облаках, возвращается на землю в виде осадков. Все биохимические реакции в живых клетках происходят с участием воды.

Круговорот веществ — основа жизни на нашей планете. Этот процесс поддерживает обмен энергией и веществами между живыми организмами и обеспечивает динамическое равновесие экосистем.

Определение и типы природных сообществ

Природным сообществом называют группы живых организмов, обитающих в определенной географической зоне и активно взаимодействующих друг с другом, формируя при этом устойчивую систему. Сообщества включают в себя ряд видов, связанных трофическими (пищевыми), пространственными, временными отношениями.

Природные сообщества формируются в результате длительной адаптации и совместной эволюции видов. Существуют следующие типы природных сообществ:

1. Лесные сообщества: тропические и умеренные леса, тайга.
2. Водные сообщества.
3. Степные и саванные сообщества.
4. Пустынные сообщества.
5. Арктические и антарктические сообщества.

Каждое природное сообщество — это чрезвычайно сложная система, которая может включать в себя сотни различных видов живых существ. При этом объекты неживой природы не являются элементами природного сообщества.

Экосистема и роли организмов в ней

Экосистема — это крупная система, включающая в себя абиотическую среду (физическая среда обитания) и биоценоз (вся совокупность живых существ). В рамках экосистемы могут функционировать несколько природных сообществ.

Природное сообщество является частью экосистемы и зависит от наличия ресурсов, предоставляемых экосистемой. Живые организмы выполняют в экосистеме три основные роли:

• продуценты — производящие пищу: растения, водоросли и некоторые бактерии;
• консументы — потребляющие пищу: животные (растительноядные, всеядные, хищники);
• редуценты (декомпозиторы) — разлагающие мертвую органическую материю: грибы и некоторые бактерии.

Экосистема, несмотря на свой крупный масштаб, функционирует как единый механизм, в котором все элементы взаимосвязаны.

Пищевые цепи

Пищевыми цепями называются последовательности, по которым питательные вещества передаются от одних организмов к другим. Начинается цепь с продуцента, то есть с зеленого растения, которое использует солнечную энергию для синтеза органических веществ. Далее следуют консументы (потребители) первого порядка — травоядные животные. За ними идут потребители второго порядка (хищники). Завершают цепь редуценты — микроорганизмы, которые из отходов и мертвой органики возвращают органические вещества в почву.

Пищевые цепи регулируют численность популяций, предотвращают чрезмерное размножение представителей определенных видов, поддерживают биоразнообразие.

Заключение

Природное сообщество — сложная, многокомпонентная система взаимодействующих друг с другом живых организмов. Этим сообществам принадлежит ключевая роль в поддержании экологического баланса и обеспечении жизнеспособности экосистемы, в которую они входят. Понимание структуры природных сообществ необходимо для разработки эффективных и безопасных способов природопользования.