Деякі загальні закономірності заселення рослинами та тваринами різних біотопів

Когда описывают фауну или флору какой-то области, порядок перечисления отдельных видов бывает разным. Можно представлять их в порядке систематики — от самых примитивных форм до наиболее высокоорганизован­ных, можно в той очередности, в какой они были обнару­жены в данном районе, в зависимости от их значения для человека и т. д. Попытаемся перечислить представителей нейстона и плейстона в той последовательности, которая отражает взаимозависимость живых существ друг от дру­га в водоеме.

Если разных обитателей какого-либо озера, моря или наземного биотопа называть по мере того, как они воз­никают в памяти, может создаться впечатление какой-то мозаики.

Например, если, говоря о фауне и флоре луга или ро­щи, мы назовем воробья, бабочку, дятла, муху, луня, куз­нечика, пырей, славку, клен, стрекозу, дуб, лещину,— все будет правильно. Эти виды животных и растений, дейст­вительно, обитают здесь и, возможно, составляют основу населения биотопа. Однако простой перечень организмов в произвольной последовательности не в состоянии рас­крыть сущность жизни данного биотопа. В природе нет случайных наборов видов животных и растений. Присут­ствие или отсутствие каждого из них, его процветание или угнетенность имеют свое объяснение.

В рассматриваемом случае на определенном участке земной поверхности в силу определенных особенностей почвы, климата, географического положения и т. д. про­израстают травы (пырей), кустарники (лещина) и де­ревья (клен и дуб). Как и подобает зеленым растениям, эти травы, кустарники и деревья благодаря фотосинтети­ческой деятельности преобразуют в своих телах неоргани­ческие вещества (воду из почвы и углекислоту из атмос­феры) в органические — живые ткани листьев, стеблей, корней и др. Таким образом, в биотопе появляются рас­тительный покров и растительная пища. Последняя созда­ет условия для развития растительноядных животных. Это всевозможные насекомые, поедающие часть наземных и подземных органов растений, находящие в них убежи­ща и места для откладывания яиц.

Насекомые в свою очередь создают условия для пита­ния мелких насекомоядных птиц. Птицы поедают часть насекомых, а растительный покров используют в качестве места для размножения.

Наконец, часть мелких птиц обеспечивает питание крупных хищных птиц — вроде луня.

Таким образом, из первоначально беспорядочного на­громождения видов вырисовываются контуры определен­ных ярусов живых существ, опирающихся друг на друга. По этим ярусам пища (а точнее, энергия пищи) перено­сится с одного уровня на другой. Организмы, из которых каждый последующий поедает предыдущего, образуют так называемую пищевую, пли трофическую, цепь. Например, растительный планктон — животный планктон — ми­дия — бычок. Другой пример: простейшие — животный планктон — хамса — дельфин. Пищевые цепи могут быть короче или длиннее, но всегда состоят из отдельных звень­ев, или трофических уровней. Различают несколько таких уровней.

Первый трофический уровень образуют зеленые расте­ния. Он называется уровнем продуцентов, то есть живых существ, создающих (продуцирующих) органическое ве­щество из неорганического, или уровнем автотрофов.

Последующие трофические уровни называются консу­ментами, то есть потребителями. Животные, питающиеся растениями, образуют трофический уровень первичных консументов, их потребители — это уже вторичные консу­менты. Далее следуют третичные консументы. Бываютконсументы последующих порядков.

Наряду с продуцентами и консументами существует еще одна трофическая группа (уровень), образованная редуцентами. Это — бактерии и грибы, потребляющие неживое органическое вещество. Они минерализуют (ре­дуцируют) его, выделяя соли азота и фосфора, нужные зеленым растениям. Роль редуцентов особенно велика там, где продуценты не получают интенсивного развития и где имеется большое количество неживого органическо­го вещества.

Пример экологической пирамиды наземного биотопа

Существенной особенностью перехода энергии пищи с одного трофического уровня на другой является то, что при этом часть энергии, согласно второму закону термо­динамики, перерождается в тепло. Поэтому и прирост ве­са потребителя пищи за данный отрезок времени, как правило, существенно меньше веса съеденной им пищи. Например, если насекомые съели 100 ц зеленой массы, ото не означает, что они (вместе со своим потомством) при­бавят в весе столько же. Прирост в весе намного меньше даже тогда, когда речь идет о самой калорийной пище. Все насекомоядные птицы в свою очередь весят гораздо меньше, чем съеденный ими корм, а число их соответст­венно намного меньше числа насекомых. Хищных же птиц по числу и весу будет еще меньше, чем насекомоядных. Если все это изобразить в виде схемы, получится так на­зываемая экологическая пирамида (рис. 25). Различают пирамиды чисел (количества особей на каждом трофиче­ском уровне), пирамиды биомасс (суммарного веса особей по трофическим уровням) и пирамиды энергий (сравне­ние трофических уровней проводится по энергетическому признаку). На рис. 26 показано, как выглядит пирамида биомасс одного из участков Северного моря с преоблада­нием на дне водорослей и морской травы.

Пример экологической пирамиды мелководного участка Северного моря

Выявление экологических пирамид очень важно для правильного понимания биологии отдельных участков суши или водоемов, тех изменений, которые могут претер­петь их фауна и флора в результате воздействия человека на каком-либо из трофических уровней. Если в рассмот­ренном случае для существования одного луня нужны, допустим, 2 га луга, то, вспахав 1 га луга, мы наполови­ну сократим численность консументов первого и второго порядков, и лунь лишится необходимой ему пищи. Он пе­релетит в другое место. А если насекомоядные птицы со­ставляли только половину пищевого рациона луня, a вторую половину — мелкие грызуны? Тогда грызуны получат полную свободу действий, размножатся в количестве, на­много превышающем обычное, и уничтожат почти всю рас­тительность. С исчезновением первого трофического уров­ня вся пирамида нарушится. Таких примеров, когда, воз­действуя на одно звено экологической пирамиды, люди изменяли коренным образом весь облик живой природы и часто не в лучшую для себя сторону, известно все боль­ше и больше.

Этот краткий экскурс в вопросы общей биологии поможет нам лучше понять структуру и условия форми­рования приповерхностных жизненных форм морей и океанов и их значение в биологии галосферы.

• ← Знаряддя дослідження
• Екологічні піраміди приповерхневого біотопу →