Bendrija
Nieko nėra pastovesnio nei kaita. Apleistame dirbamajame lauke ilgainiui užauga miškas. Ežeras virsta pelke. Sudegusi sodyba apauga aukštomis žolėmis ir krūmais.
Juk visus metus mes patys gyvename kintančioje aplinkoje ir gebame prie jos prisitaikyti. Atėjus rudeniui gelsta ir krinta medžių lapai (1.4.1 pav. c), padangėse vis mažiau skraido paukščių, sunyksta žoliniai augalai, o mes patys, atvėsus orams, rengiamės šiltesniais drabužiais. Pavasarį, saulei kylant vis aukščiau ir ilgėjant dienai, oras šyla, gamta vėl keičiasi: atgyja, sužaliuoja medžiai ir krūmai, sudygsta žoliniai augalai, danguje suklega grįžę paukščiai, o ore skraidžioja įvairūs vabzdžiai (1.4.1 pav. a). Mes irgi prisitaikome prie aplinkos pokyčių: vilkime plonesnius drabužius, daugiau laiko praleidžiame lauke.
- a
- b
- c
- d
Kodėl apleistame lauke užauga miškas, o ežeras pavirsta pelke? Kaip medžiai ir gyvūnai pajunta, kad metas ruoštis žiemai?
Šioje temoje jūs:
- sužinosite, kokios yra bendrijų kaitos;
- aptarsite sezoninės bendrijos kaitos pavyzdžius ir organizmų prisitaikymą prie kintančios aplinkos sąlygų;
- nagrinėdami pavyzdžius, suprasite priežastis, kodėl vyksta pirminė ir antrinė bendrijų kaita;
- atlikdami praktines užduotis, stebėsite ir modeliuosite pasirinktos bendrijos kaitą.
Sezoninė bendrijos kaita
Bendrijos organizmų gyvenimo sąlygos nuolat kinta. Ritmišką, kasmet pasikartojančią kaitą vadiname sezònine bendrijos kaità (1.4.1 pav.). Kaitos ciklai priklauso nuo to, kurioje klimato juostoje ir geografinėje zonoje yra bendrija.
Drėgnuosiuose atogrąžų miškuose sezoninė bendrijos kaita beveik nepastebima, nes ten klimato sąlygos (paros trukmė, kritulių kiekis, vidutinė paros temperatūra, vyraujantys vėjai) visus metus vienodos.
Ãfrikos savanose vyrauja du sezonai: sausasis ir drėgnasis. Tose vietovėse gyvenantys organizmai yra prisitaikę išgyventi sausąjį periodą. Pavyzdžiui, medžiai meta lapus, o gyvūnai, ieškodami vandens, migruoja į drėgnesnius regionus (1.4.2 pav.).
Lietuvà yra vidutinio klimato juostoje, todėl ritmiškai kartojasi keturi metų laikai: pavasaris, vasara, ruduo ir žiema (1.4.1 pav.). Metų laikų kaita priklauso nuo saulės padėties, dienos ir nakties trukmės, aplinkos sąlygų: vyraujančios vidutinės temperatūros, kritulių ir pučiančio vėjo (krypties, stiprumo).
Pavasarį saulė virš horizonto pakyla pakankamai aukštai, o dienos trukmė tampa ilgesnė už nakties, orai atšyla, aplinkos sąlygos tampa palankios bendrijose gyvenantiems organizmams, sužaliuoja augalai. Gyvūnai randa daugiau maisto ir slėptuvių, rengiasi poruotis ir auginti jauniklius.
Antroje vasaros pusėje bendrijoje gyvenantys organizmai pradeda ruoštis artėjančiam šaltajam laikotarpiui – rudeniui ir žiemai.
Augalų sezoninė kaita
Daugiamečiai augalai – visi medžiai (drebulės, uosiai), krūmai (lazdynai, gluosniai) ir dauguma žolinių augalų (rožės, vilkdalgiai) – antroje vasaros pusėje pagamintas maisto medžiagas kaupia šaknyse ir kituose požeminiuose organuose (1.4.3 pav.). Jos ten bus saugomos iki pavasario. Lapuočių medžių ir krūmų lapai, prasidėjus rudens šalnoms, pakeičia spalvą (pagelsta, paruduoja, paraudonuoja), nudžiūva ir nukrinta. Mesdami lapus, daugiamečiai augalai apsisaugo nuo drėgmės trūkumo žiemą, kai dirvoje esantis vanduo sušąla ir augalai negali jo įsiurbti. Pavasarį, ištirpus dirvožemio įšalui, daugiamečių augalų šaknys pradeda siurbti vandenį su mineralinėmis medžiagomis. Šaknyse sukauptos maisto medžiagos patenka į įsiurbtą vandenį. Vanduo su ištirpusiomis maisto medžiagomis vadinamas sula. Sula nešama į augalo šakose esančius pumpurus, kad šie, gavę maisto medžiagų ir vandens, vėl sužaliuotų.
Visžaliai (kadagiai, pušys, eglės) – tokie augalai, kurių lapai virtę spygliais. Spygliuočiai lapus (spyglius) meta rečiau, pavyzdžiui, eglės vidutiniškai kas 5–7 metus. Spyglių paviršių dengia storas vaško sluoksnis, o dengiamajame audinyje yra mažai žiotelių. Šie sandaros ypatumai gerai saugo nuo šalčių ir neleidžia išgarinti daug vandens. Augaluose tekantys sakai (klampi, lipni medžiaga) saugo apytakinius indus nuo šalčių. Taip pat sakuose esančios cheminės medžiagos apsaugo augalus nuo kenkėjų (1.4.3 pav. c).
- a
- b
- c
Dvimečiai augalai – paprastoji varnalėša, pelkinis snaputis, pievinis šalavijas (1.4.4 pav.). Dvimečiai žoliniai augalai pirmaisiais metais išauga iš sėklų. Per vasarą dalį pagamintų maisto medžiagų kaupia požeminiuose organuose (šaknyse, šakniagumbiuose, stiebagumbiuose). Rudenį antžeminės augalų dalys sudžiūva, o dirvožemyje lieka žiemoti požeminiai organai. Antraisiais metais augalai išauga iš peržiemojusių šaknų, vėl žydi, subrandina sėklas ir, jas išbarstę, sunyksta.
Vienmečiai augalai – agurkai, pomidorai, ankstyvės, garstukai – dirvožemyje palieka žiemoti tik sėklas (1.4.5 pav.). Augalas pavasarį sudygsta, pražysta. Rudenį subrendusios sėklos išbarstomos ir sunyksta.
Gyvūnų sezoninė kaita
Artėjant žiemai, kai kurie bestuburiai gyvūnai (vabzdžiai, moliuskai) ir šalta kraujai sausumos gyvūnai (varliagyviai, ropliai) stengiasi pasislėpti tokiose vietose, kuriose žiemą aplinkos temperatūra nenukrinta žemiau 0 °C, pavyzdžiui, namų plyšiuose, po pūvančiais medžiais ar pūvančių lapų krūvose. Atvėsus orams, šių gyvūnų kūno temperatūra nukrinta, sulėtėja medžiagų apykaita, kvėpavimas ir širdies veikla. Tokia būsena vadinama žiemos sąstingiu. Atšilus gyvūnų kūno temperatūra pakyla, medžiagų apykaita ir vidaus organų veikla pagreitėja (1.4.6 pav.). Jie vėl tampa aktyvūs (judrūs, ieško maisto, reaguoja į aplinkos dirgiklius).
Miegapelės, ežiai, barsukai, lokiai žiemoja miegodami. Ruošdamiesi žiemos miegui, gyvūnai gausiai maitinasi prisirpusiais vaisiais, medumi, medžioja ir ryja kitus gyvūnus. Jie auginasi storą riebalų sluoksnį, kad jo užtektų visam šaltajam laikotarpiui kaip maisto medžiagų šaltinio ir kad saugotų nuo šalčio. Vėstant orams, keičiasi ir kailis: užauga tankus ir purus, gerai saugo kūno šilumą. Žiemos guolį gyvūnai įsirengia iškastuose urvuose, po pūvančiais kelmais ir trūnijančių medžių kamienuose, apkloja medžių lapais, šakomis, žolėmis (1.4.7 pav.). Jų pritempia ir į guolio vidų. Pūvant lapams, žolėms išsiskyrusi šiluma šildo gyvūno guolį. Kai gyvūnai užminga, jų kraujotaka, medžiagų apykaita, kvėpavimas ir nervų sistemos veikla sulėtėja, todėl sumažėja jautrumas aplinkos dirgikliams, vidaus organai taupiai naudoja paodžio riebalus. Gyvūnai pabunda, iš guolių išlenda sulysę ir alkani, todėl aktyviai ieško maisto, medžioja kitus gyvūnus.
Panašiai žiemai ruošiasi ir visą šaltąjį laikotarpį aktyvūs gyvūnai (vilkai, kiškiai, lūšys, stirnos). Prieš žiemą daug maitinantis užauginamas storas riebalų sluoksnis, vasarinį kailį keičia tankus, gerai kūno šilumą sulaikantis žieminis kailis. Kai kurių gyvūnų žieminis kailis būna šviesus, kad sniegynuose nepamatytų konkurentai, medžiojami gyvūnai ar plėšrūnai (1.4.8 pav.).
- a
- b
- c
Daug Lietuvojè paplitusių ir perinčių paukščių, artėjant šaltajam sezonui, skrenda laikinai gyventi į kitus regionus. Migrãcija padeda paukščiams visus metus gyventi tinkamose buveinėse ir rasti pakankamai maisto. Pagal migravimo nuotolį paukščiai skirstomi į tolimuosius ir artimuosius migrantus. Gandrai ir kregždės skrenda žiemoti net į pietinę Ãfrikos dalį, todėl per trumpą laiką įveikia didžiulius atstumus. Kovai ir pempės žiemoti skrenda netoli, kartais nukeliauja tik iki kaimyninių, piečiau esančių valstybių, kur randa maisto ir saugių buveinių.
Daugiametė bendrijų kaita
Bendrijų gyvenimą gali sutrikdyti įvairūs veiksniai (gaisras, potvynis, suarta dirva, iškirstas miškas). Bendrijų pasikeitimai, kai jose gyvenusios vienos organizmų rūšys nyksta, o vietoj jų pradeda gyvuoti ir plisti naujos rūšys, vadinami daugiametè bendrijų kaità.
Iš buvusios bendrijos per daugelį metų susiformuoja visai kita bendrija (1 schema).
1 schema. Sudegusios sodybos virsmas į miško bendriją.
- Kilus gaisrui, sudegė sodyba. Gaisravietėje liko tik plynas laukas, padengtas pelenais ir nuodėguliais.
- Vėjas ir gyvūnai (dažniausiai paukščiai) į išdegusį lauką prineša žolinių augalų sėklų. Šioms sudygus, buvusi gaisravietė virsta pieva, kurioje klesti pievų bendrijoms būdingos augalų ir gyvūnų rūšys.
- Po kelerių metų pievoje pradeda sparčiai augti krūmai ir pavieniai medžiai. Šviesamėgiai pievų augalai pradeda nykti, nes atsiduria krūmų pavėsyje. Pieva virsta į krūmynų bendriją. Pieviniai gyvūnai pasitraukia į kitas pievas (migruoja).
- Krūmyne suklesti medžiai: jų daugėja ir jie užauga didesni. Krūmai negauna pakankamai šviesos, mineralinių medžiagų ir vandens, todėl pradeda nykti. Suklesti miško bendrija su jai būdingais augalais ir gyvūnais.
Kopų virsmas mišku
Báltijos jūros pakrantėse galima stebėti, kaip apauga kopos. Paanalizuokite šio proceso eigą (1.4.9 pav.).
- Jūros bangos į krantą išmeta žuvusių organizmų dalelių, jas skaido skaidytojai (bakterijos). Smėlyje atsiranda šiek tiek mineralinių medžiagų (azoto, fosforo ir kitų). Pradeda augti pavienės vienmetės žolės, jomis maitinasi smulkūs bestuburiai (vabzdžiai).
- Sunykus vienmetėms žolėms, smėlyje padaugėja nuokritų, todėl pradeda augti pieva. Didėja bestuburių įvairovė (vabzdžių, voragyvių), atsiranda smulkių graužikų, vabzdžialesių ir grūdlesių paukščių.
- Derlingas dirvožemio sluoksnis storėja, todėl pievoje pradeda augti krūmynai. Atsiranda tinkamų slėptuvių ir buveinių smulkiems stuburiniams: vabzdžialesiams ir grūdlesiams paukščiams, graužikams. Plinta driežai ir varliagyviai. Lankosi plėšrūs paukščiai (vanagai) ir žinduoliai (lapės, ežiai).
- Krūmyne pradeda augti medžiai (pušys), paūksmių krūmai ir žolės. Šviesamėgiai augalai nyksta, nes jiems augti nebepakanka šviesos. Bendrijoje apsigyvena stambių stuburinių populiacijos: pelėdų, erelių jūrininkų, briedžių, stirnų, šernų. Krūmyno teritorijoje užauga pušynas.
- Medžių tankmei didėjant, augančių pušų (joms augti reikia daug šviesos) skaičius mažės. Po 100–200 metų pušynas virs mišriuoju mišku su augančiais lapuočiais (uosiais, ąžuolais, beržais) ir spygliuočiais (eglėmis ir pavienėmis pušimis), paūksmėse augančiais augalais (samanomis, paparčiais).
Ežero virsmas pelke
Po daugelio metų apsilankę prie ežero pastebime, kad jis pasikeitęs: paplūdimys apaugęs žolėmis, o dugne – storas dumblo sluoksnis. Vyksta daugiametė ežero bendrijos kaita – pelkėjimas. Paanalizuokite, kaip ežeras pavirsta pelke (1.4.10 pav.).
- Neseniai atsiradusiame ežere (pavyzdžiui, apleistame karjere) vanduo šaltas, turi daug deguonies. Vanduo skaidrus, o telkinio dugne nuokritų (dumblo) nedaug. Čia gyvena šaltamėgės gyvūnų rūšys (raudės). Ežero pakrantėse auga tik pavieniai žoliniai augalai.
- Ežere plinta dumbliai ir vandens augalai, todėl dugne pradeda kauptis dumblas. Vanduo susidrumsčia, dugnas patamsėja. Vandens temperatūra pakyla, nes saulės spinduliai greičiau jį sušildo. Sparčiai plinta skaidytojai. Jie sunaudoja daug vandenyje esančio deguonies. Nyksta deguonies trūkumui jautrios organizmų rūšys (šaltamėgės žuvys).
- Skaidant nuokritas vandenyje atsiranda mineralinių medžiagų. Suklesti vandens ir pakrančių augalai, dumbliai. Plinta deguonies trūkumui atsparūs organizmai: moliuskai, vėžiagyviai, žuvys (aukšlės, karosai, karpiai). Pakrantėse apsigyvena vandens paukščiai ir žinduoliai (ūdros).
- Vandens paviršių dengia sparčiai besidauginantys dumbliai. Trūkstant šviesos pradeda nykti vandens augalai. Dėl deguonies stygiaus nyksta vandens gyvūnai. Dugne kaupiasi dumblas, tad ežeras tampa seklus. Ežero pakrantės apauga žoliniais augalais ir krūmais. Ežero plotas sumažėja.
- Ežeras virsta pelke. Išplinta pelkių augalai (alksniai, viksvos, nendrės, asiūkliai, švendrai) ir gyvūnai: vabzdžiai (mašalai, gyliai, skėtės), varliagyviai (varlės), ropliai (driežai, angys), žinduoliai (briedžiai, bebrai). Padaugėja įvairių vandens paukščių (tilvikų, griežlių, ančių, kragų, žąsų, gervių), nes čia jie randa saugias slėptuves ir pakankamai maisto. Apsigyvena pelkių gyvūnus medžiojantys plėšrūnai. Apie buvusį ežerą gali priminti tik likusios pavojingos vandens properšos ir po kojomis liumpsinti pelkė – liūnas.
Vandens telkinių pelkėjimas – natūrali daugiametė bendrijos kaita. Vis dėlto žmogaus ūkinė veikla šį procesą gali pagreitinti. Su krituliais iš dirbamųjų laukų į ežerą patekusios trąšos ir derlingos dirvos dalelės, gyvenviečių ir fermų nuotekos spartina vandens augalų ir dumblių dauginimąsi. Daug sparčiau kaupiasi dumblas. Ežeras užpelkėja.
Siekiant išsaugoti vandens bendrijas, ribojamas miškų kirtimas, statybos ir žemdirbystė, gyvulių ganymas vandens telkinių pakrantėse. Nuolat stebima, ar į vandens telkinius neteka nuotekų. Žmonių ūkinės veiklos ribojimas ir kontrolė padeda išsaugoti vandens telkinių bendrijas.
Klausimai ir užduotys
- Išvardykite, kokias žinote bendrijų kaitas.
- Paaiškinkite, kaip gyvūnai prisitaikę išgyventi žiemą.
- Nurodykite, kaip žiemai ruošiasi daugiamečiai, kaip dvimečiai ir kaip vienmečiai augalai.
- Eglės spyglius meta kas 7–8 metus. Paaiškinkite, kodėl jos to nedaro kasmet artėjant žiemai.
- Kuo skiriasi sezoninė ir daugiametė bendrijos kaita?
- Tyvuliuojantys vandens telkiniai svarbūs, nes juose ir šalia jų gali gyventi daug ir įvairių organizmų rūšių (pavyzdžiui, paukščių, vabzdžių, augalų). Vasarą mėgstame poilsiauti prie vandens telkinių. Pasiūlykite, kaip būtų galima sulėtinti vandens telkinio pelkėjimą.
Praktinė veikla
- Kilo gaisras ir sudegė pieva. Neliko nė vieno žolinio augalo. Vieni pievos gyvūnai žuvo, o kiti spėjo pasitraukti į saugesnes teritorijas. Dirvoje atsirado daug pelenų.
- Apibūdinkite, kaip keisis sudegusios pievos bendrija.
- Nubraižykite bendrijos kaitą iliustruojančią schemą (ar plakatą).
- Griežtai draudžiama deginti pievas, už tai skiriamos baudos. Pasidomėkite, kodėl žmonės vis tiek jas degina. Įvardykite 1–2 priežastis.
- Paaiškinkite, kokių pavojų ir grėsmių kyla šalia pievos gyvenantiems žmonėms ir pievos bendrijai.
- Ilgalaikis projektas „Pasirinktos vietos bendrijos kaitos stebėjimas“. Išsirinkite ir atlikite vieną iš toliau pateiktų projektų.
I projektas
„Pasirinktos vietos daugiametė bendrijos kaita“
- Pasirinkite, kokios vietos kaitą stebėsite. Galite rinktis kadaise stovėjusio pastato, sodybos, dvaro teritoriją, anksčiau augusio ir klestėjusio sodo ar parko teritoriją.
- Pasidomėkite, kaip atsirado ši vieta. Paklausinėkite senelių ar pažįstamų. Jeigu turite galimybių, apsilankykite bibliotekoje ar muziejuje. Pabendraukite su ten dirbančiais žmonėmis. Paprašykite istorijos mokytojo pagalbos.
- Rastą informaciją (nuotraukas, iliustracijas, planus) nufotografuokite.
- Apsilankykite tiriamojoje vietoje. Fotografuokite. Palyginkite, kaip pasikeitė stebima vieta.
- Kaip pasikeitė bendrija (augalai, gyvūnai)? Parenkite apie tai pranešimą.
II projektas
„Pasirinktos vietos sezoninė bendrijos kaita“
Projekto trukmė: ruduo–vasaros pradžia.
- Pasirinkite teritoriją (parką, sodą, mokyklos kiemą, savo kiemą).
- Nufotografuokite metų laikų pokyčius.
- Patyrinėkite bendrijos organizmų rūšinę įvairovę.
- Kokių auga daugiamečių, dvimečių ir vienmečių augalų? Kaip jie keičiasi, prisitaikydami prie metų laiko?
- Stebėkite bendrijos gyvūnus (kirmėles, moliuskus, nariuotakojus, paukščius, varliagyvius). Kaip skirtingais metų laikais keičiasi jų gausa? Atpažinkite juos ir nurodykite jų mokslinius pavadinimus.
- Žiemą galite įrengti lesyklėlę, kad būtų lengviau stebėti besimaitinančius paukščius.
- Birželio mėnesį parenkite pranešimą klasės draugams, surenkite nuotraukų parodą mokyklos bendruomenei.
Apibendrinimas
- Ritmiška, kasmet pasikartojanti bendrijos kaita vadinama sezonine. Vykstant sezoninei kaitai, bendrijoje gyvenantys organizmai prisitaiko prie kintančių aplinkos sąlygų.
- Daugiametė bendrijos kaita – tai procesas, kai, nykstant vienoms organizmų rūšims ir plintant kitoms, bendrija pamažu virsta kita bendrija: ežeras – pelke, krūmynai – miškais.
- Žmogaus ūkinė veikla gali paspartinti daugiametę bendrijos kaitą. Siekiant išsaugoti gamtines bendrijas, žmonių ūkinė veikla ribojama ir kontroliuojama.
- Paslaugą teikia UAB "Biznio mašinų kompanija" ir "Star Cloud OÜ"