Значение бактерий-сапрофитов как элементов любой экосистемы

Многие из компонентов одной цепи принимают участие и в других. Все вместе они образуют трофическую сеть биоценоза. Ее изучение позволяет установить наиболее значимые связи организмов в биоценозе.

Экосистема (биогеоценоз). Структуры экосистемы

Раздел ЕГЭ: 7.2. Экосистема (биогеоценоз), ее компоненты: продуценты, консументы, редуценты, их роль. Видовая и пространственная структуры экосистемы. Трофические уровни. Цепи и сети питания, их звенья. Правила экологической пирамиды. Составление схем передачи веществ и энергии (цепей питания)

Экосистема — совокупность живых организмов, тесно взаимодействующих между собой и со средой обитания.

Биогеоценоз — это однородный участок земной поверхности с определенным составом живых и неживых компонентов, которые объединены в единую систему обмена веществ и энергии. Комплекс живых компонентов — биоценоз, комплекс неживых компонентов — биотоп. Биогеоценоз относительно экосистемы выступает как частное от общего. Биогеоценозы — один из вариантов реально существующих экосистем.

Свойства экосистемы:

Экосистема (биогеоценоз). Структуры экосистемы

Устойчивость — способность выдерживать изменения, создаваемые внешними воздействиями. Саморегуляция — способность поддерживать определенную численность особей популяций в сообществе.

СТРУКТУРА ЭКОСИСТЕМЫ

1) Биотическая часть

  • Продуценты — автотрофные организмы, преобразующие энергию Солнца или химических реакций в энергию органических соединений. К этой группе относятся растения и некоторые бактерии.
  • Консументы — гетеротрофные организмы, использующие готовые органические вещества (в виде пищи) как источник энергии и веществ, необходимых для их жизни деятельности.
  • Редуценты — грибы и гетеротрофные микроорганизмы, разлагающие органические вещества до неорганических.

2) Абиотическая часть

  • Неорганические соединения.
  • Органические соединения.
  • Климатические факторы.

ВИДОВАЯ И ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРЫ ЭКОСИСТЕМЫ

Видовая структура экосистемы — совокупность видов растений и животных, образующих данный биогеоценоз. Она представлена всеми группами организмов. Нарушение какого-либо звена в цепи питания вызывает нарушение экосистемы в целом.

Экосистема (биогеоценоз). Структуры экосистемы

Популяции разных видов в экосистеме распределены особым образом (пространственная структура). Основу вертикальной структуры формирует растительность. Ярусность — разделение сообщества как в надземном, так и подземном пространстве на этажи. Мозаичность — характер горизонтального распределения виден в биотопе, определяемый неоднородностью почвенных условий, рельефом и деятельностью человека.

Читайте также:  Все ваши попытки защититься от микробов бессмысленны

Это конспект для 10-11 классов по теме «Экосистема (биогеоценоз). Структуры экосистемы». Выберите дальнейшее действие:

  • Вернуться к Списку конспектов по Биологии.
  • Найти конспект в Кодификаторе ЕГЭ по биологии

Что такое редуцент?

Перейдем к следующей группе. Она называется редуценты (редуценс — возвращающий). Сюда относятся гетеротрофные организмы – сапротрофы (сапрос — гнилой). Что такое редуцент? Это организм, питающийся мертвым веществом и переводящий его в неорганические формы. К редуцентам относятся грибы, бактерии.

В процессе питания каждая группа организмов потребляет некоторое количество веществ. Это определяет значение процесса продуктивности — образования и накопления.

Характеристики экосистемы

При характеристике экосистемы обычно рассматриваются ее трофико-энергетические свойства (признаки):

  • структура экосистемы, ее функциональные компоненты, круговороты химических веществ, величина и скорость однонаправленного потока энергии, качество этой энергии, то есть все то, что определяет работоспособность экосистемы;
  • энергетика системы, характер поступления энергии (естественная солнечная или в виде пищи, топлива) с расчетом энергетического баланса скорости фиксации солнечной энергии в химические связи с объемом синтезируемой биомассы в зависимости от участвующего населения и условий окружающей среды, их качественного и количественного состояния;
  • направление и скорость движения веществ и энергии по цепям питания и разложения, геохимические циклы в круговороте веществ для выяснения функционирования системы;
  • продуктивность экосистемы в виде биологической продукции (первичной, вторичной) и биомассы, пирамиды продукции (пирамиды энергии и биомассы), продуктивность отдельных трофических уровней или отдельных представителей живого населения, привлекающих внимание человека с тех или иных позиций;
  • трофико-динамическое состояние экосистемы и утилизация организмами природных ресурсов и потока энергии с количественной оценкой значения отдельных популяций, входящих в экосистему и находящихся на разных ступенях использования энергии;
  • биологическая регуляция геохимической среды, отражающая факты зависимости химической и физической среды на Земле от жизнедеятельности организмов.
Читайте также:  Менингит вирусная или бактериальная инфекция

Таким образом, ученые при исследовании экосистемы практически рассматривают лишь материально-энергетические стороны природного объекта. Видовое население учитывается абстрактно, в обобщенном виде, без конкретизации каких-либо представителей живой природы. Они упоминаются лишь тогда, когда какое-нибудь из них уникально по своему функциональному участию в энергетическом балансе экосистемы.

Однако такой обобщенный подход позволяет видеть сходство и общность у принципиально различных природных объектов (море и лес, злаковое поле и аквариум) и различие у внешне похожих (смешанный лес и дубрава и др.). Как видим, концепция экосистем позволяет с определенных и важных позиций характеризовать разные природные сообщества.

Широкому распространению идеи об экосистеме способствовала так же большая гибкость данного понятия. Оно не ограничено строгими рамками размеров или количество участвующих компонентов и создает возможность моделирования процессов в экосистеме, моделировать саму систему, обсчитывать ее природные ресурсы и их потери, теоретически обосновывать природосохраняющие мероприятия. Однако понятие об экосистеме слабо отражает свойства какого-либо конкретного территориально-природного комплекса, не раскрывает биоценотических взаимосвязей и зависимостей, биологического разнообразия видов, входящих в данный природный комплекс. Эти свойства характеризуются в учении о биогеоценозе. В то время как в определении экосистемы отмечается, что она охватывает комплексы любого масштаба (от аквариума до Мирового океана), в определении биогеоценоза подчеркивается его отчетливая территориальная приуроченность. Несмотря на некоторые различия в концептуальных подходах, термины «биоценоз», «сообщество», «биогеоценоз» и «экосистема» практически означают одно и то же природное явление — многовидовой (надвидовой) уровень организации биологических систем. Поэтому в специальной литературе они часто используются как синонимы.

Какие бактерии называют сапрофитами

Инструкция

Название этой группы бактерий произошло от двух греческих слов: “sapros”, что означает гнилой, и “phyton” — растение. Сапрофиты питаются продуктами жизнедеятельности других организмов или растительными и животными тканями.

Читайте также:  Условно патогенная микрофлора кишечника – кишечные бактерии

Большая часть существующих бактерий относится к сапрофитам. Они разлагают различные органические вещества в почве и воде, вызывают порчу пищевых продуктов, участвуют в минерализации, нитрификации и аммонификации. Азотобактерии, клостридии и микобактерии принимают участие в фиксации азота.

Сапрофиты являются важнейшим звеном круговорота углерода, кислорода, железа, серы и фосфора. Некоторые из них расщепляют кератин и целлюлозу, окисляют и образуют углеводороды — пропан, метан и другие.

Некоторые из этих бактерий отличаются своей требовательностью к субстрату. Они могут расти только на сложных субстратах, используя для поддержания жизнедеятельности молоко, гниющие растительные остатки, трупы животных.

Важно

В качестве обязательных компонентов питания им необходимы определенные углеводы и органические формы азота в виде набора белков, пептидов и аминокислот. Такие бактерии называют субстрат-специфичными.

Вещества, являющиеся прекрасным источником углерода для одних микроорганизмов, могут быть непригодны и даже токсичны для других.

Какие бактерии называют сапрофитами

Отдельные сапрофиты нуждаются в витаминах, нуклеотидах или компонентах для синтеза — азотистых основаниях и пятиуглеродных сахарах. Культивируют их обычно на средах, которые содержат мясные гидролизаты, растительные экстракты, автолизаты дрожжей или молочную сыворотку. Существуют «всеядные» сапрофиты, они способны использовать в качестве источника углерода различные органические соединения — спирты, белки, органические кислоты и углеводы.

Некоторые виды болезнетворных бактерий существуют как сапрофиты во внешней среде, в то же время в определенных условиях сапрофиты могут вызывать заболевания людей и животных, попадая в их организм.

Существуют сапрофиты, способные подавлять рост патогенной и гнилостной микрофлоры, например, в желудочно-кишечном тракте теплокровных.

Среди продуктов жизнедеятельности некоторых из них есть вещества, стимулирующие иммунитет.

Сапрофиты нашли широкое применение в получении различных биологически активных соединений — интерлейкинов, интерферонов и инсулина. Изучается вопрос о возможном применении сапрофитов для очистки сточных вод. Путем биодеградации они способны разрушать различные отходы и загрязнения.

Источники:

  • Биология и медицина, Сапрофиты
  • Медицинская энциклопедия, Бактерии