Природные сообщества и экосистемы

За школой два участка. Один — луг: клевер, колокольчики, жужжание шмелей, стрекот кузнечиков. Второй — пустырь: редкие травки, корка пыли, тишина. Между ними двадцать метров, климат один и тот же, а жизнь совершенно разная. Разница — в сообществе: на лугу десятки видов живут вместе и связаны друг с другом, а на пустыре связи ещё не сложились. Разберёмся, что такое природное сообщество, какие этажи есть даже у пруда и почему протоптанная тропинка меняет жизнь целого луга.

Что такое природное сообщество

Природное сообщество — это все организмы одной территории, которые живут вместе и зависят друг от друга: растения, животные, грибы и бактерии. Луг, пруд, дубрава, болото, таёжный лес — всё это сообщества. Если к живым жителям добавить их неживые условия — свет, воду, тепло, почву — получится экосистема: сообщество плюс среда, в которой оно живёт. Поэтому про луг можно сказать и «сообщество», и «экосистема», просто во втором случае мы вспоминаем ещё и про дождь с глиной.

Связей между соседями много, и не все они про еду. Шмели опыляют клевер: без шмелей у клевера не созреют семена, а без клевера шмели останутся без нектара — классическая взаимовыгодная пара. Муравьи утаскивают в гнёзда семена хохлатки и копытня, у которых есть вкусные придатки, и заодно расселяют эти растения. На корнях клевера и других бобовых живут бактерии, которые готовят азот прямо для корня. А за свет и воду соседи одновременно и конкурируют: высокая трава отбирает луч у ростков под ней.

Этажи сообщества: ярусы

В дубраве жизнь расстелена этажами, как в многоэтажном доме. Верхний ярус — кроны высоких деревьев, которые первыми ловят солнце. Ниже — ярус низких деревьев и кустарников, между стволами. Ещё ниже — травы, а прямо на земле — мхи, грибы и слой опавших листьев, где кипит невидимая работа. Каждый ярус со своими жильцами, и от этажа зависит, кто кого встретит.

Пруд тоже этажный, только этажи водяные. У поверхности плавает ряска и бегают водомерки, в толще воды снуют дафнии и рыбы, а на дне живут личинки стрекоз, двустворчатые моллюски и бактерии, которые разбирают всё, что осело. И в лесу, и в пруду этажи нужны для того же: чтобы на одной пяди пространства уместилось больше жизни и каждый нашёл свой свет, свой корм и своё укрытие.

Сообщества бывают и совсем неожиданные. Болото издалека кажется мёртвым местом, но это отдельное сообщество со своими правилами. Ковёр мха сфагнума держит воду, как губка, отчего почва здесь холодная и кислая, а деревья растут чахлые. В таком месте прижились клюква, багульник и настоящая мастерица — хищная росянка: обычным корням не хватает питания, и она добывает еду сама, ловя насекомых липкими волосками. На болотах устраивают гнездовья журавли и кулики: человеку здесь ходить неудобно, а местным жителям — в самый раз. Значит, сообщество — это не только то, что удобно нам, а то, что сумело договориться со своей средой.

Кто что делает: производители, потребители, разложители

По роли в сообществе всех можно разложить на три группы. Производители — растения и водоросли: только они сами делают органику на свету. Потребители — животные, которые едят готовую органику: растительноядные едят растения, хищники едят растительноядных. Разложители — грибы и бактерии: они разбирают остатки всех остальных до минеральных солей и возвращают их почве и воде. По сообществу движение пищи записывают цепями питания: водоросли пруда → дафния → малёк карася → цапля; на лугу: злаки → заяц → лиса. Стрелку ставят от того, кого съели, к тому, кто съел: она показывает, куда по цепи уходит еда и энергия.

Разложители замыкают круговорот веществ: опавшие листья и трупики разбираются до солей, корни берут соли из почвы, растения строят из них новые побеги — и круг начинается заново. А календарь у сообщества свой: в июне луг звенит от опылителей, в августе созревают семена, зимой под снегом прячутся мыши и семена, а весной возвращаются перелётные птицы и луг оживает с новой силой. Сообщество не выключается на зиму — оно просто переводит жизнь в другой режим.

Проверить силу связей можно, убрав одно звено. В поле истребили лис — и через пару лет мышей развелось столько, что они подчистили всходы пшеницы, а уцелевшее зерно грызли уже в скирдах. Вернули лис — число мышей откатилось назад: хищник работает живым регулятором. Тот же сюжет в саду: поймали зимой всех синиц — весной гусеницы объели яблони. Сообщество похоже на мобиль из трубочек: потянул за одну нитку — перекосилась вся система. Поэтому в заповедниках охраняют не только редкого зверя, но и всю цепь, в которой он сидит.

Сообщества меняются

Сообщество на одном месте — не навсегда. Заброшенный пустырь зарастает по сценарию: сначала однолетние травы, потом многолетние, затем кустарники, а через десятки лет — берёзы и осины. Каждое новое поколение жильцов меняет условия для следующих: тень от кустов вытесняет светолюбивые травы, листопад строит почву, и под пологом берёз уже подрастают ели. Так происходит смена сообществ. То же начинается после пожара или вырубки: природа отстраивает жизнь заново, шаг за шагом.

Человек вмешивается в эти связи быстрее всех. Вырубка леса оставляет без укрытий птиц и зверей, осушение болота лишает сообщества воды, мусор и выхлопы травят соседей. Даже ходьба бьёт по сообществу: на протоптанной тропинке почва уплотняется, корни задыхаются, нежные травы исчезают, зато по краям остаются выносливые подорожник и клевер. Но человек умеет и помогать: создавать заповедники, высаживать леса, чистить родники и беречь места гнездований. Влияние человека — это выбор, который делает каждое сообщество: с человеком-хозяйином оно беднеет, с человеком-помощником восстанавливается.

Словарь урока

Природное сообщество#

все организмы одной территории, связанные между собой

Экосистема#

сообщество вместе с неживыми условиями: светом, водой, почвой

Ярус#

этаж сообщества: кроны, кустарники, травы, подстилка

Производители#

растения и водоросли, сами создающие органику на свету

Потребители#

животные, питающиеся готовой органикой

Разложители#

грибы и бактерии, разбирающие остатки до минеральных солей

Подсказка: клавиши J — следующая тема, K — предыдущая, на телефоне: свайп влево/вправо — соседняя тема