Книга: Жизнь и ее проявления

Биоценоз

Биоценоз

В более или менее однородных условиях среды обычно обитают определенные группы животных и растений. Между организмами этих групп и окружающими их условиями складываются в процессе эволюции соответствующие взаимоотношения. Такие сообщества растений и животных носят название биоценоза (от лат. слова био — жизнь, койнос — общий). Примером биоценоза может служить однородный участок луга, леса, степи, поля и т. д. с населяющими его животными и растениями.

В зависимости от условий биоценозы могут быть с большим числом видов живых организмов и сравнительно бедными по видовому составу. Менее всего развита жизнь в пустынях, в Арктике. На примере такого биоценоза проследим его возникновение.

Бугристые пески в пустыне Каракум заселены очень малым числом видов растений и животных. Барханные пески совершенно лишены жизни. Здесь первым появляется злак «аристида», который обладает рядом приспособлений, позволяющих ему селиться на подвижных песках. Аристида служит пищей некоторым насекомым, появление которых в свою очередь привлекает немногих ящериц. Аристида несколько скрепляет подвижные пески и дает возможность поселиться на них другим растениям, в первую очередь песчаной осоке. За осокой поселяется саксаул, каллигонум и другие растения, обладающие специфическими приспособлениями к этим условиям. За появлением более обильной и разнообразной растительности следуют связанные с ними насекомые; за насекомыми — ящерицы, насекомоядные птицы; за песчанками и сусликами появляются хищники и т. д. Каждый из этих видов животных, помимо того, что находит здесь пищу, должен быть так или иначе приспособлен к жизни в данных условиях.

Представление о биоценозах придает стройность нашему пониманию живой природы. Растительный и животный мир определенной местности оказывается разбитым на обособленные друг от друга отдельности, живущие в известной мере «своим хозяйством». Как видим из приведенного примера, члены биоценоза, находясь в прямой или косвенной зависимости друг от друга, образуют систему взаимоотношений, в которой изменения, касающиеся числа или благополучия одних членов, вызывают соответственные изменения в жизни других членов.

Циклы питания в пресноводном пруду: 1) минеральные и органические вещества в воде и грунте; 2) производители органических веществ — растения и микроскопические водоросли. Потребители: 3) различные рачки и другие беспозвоночные, питающиеся растительной пищей; 4) жуки и плотоядные рыбы; 5) хищные рыбы; 6) бактерии и грибы, разрушающие органические соединения до минеральных веществ.

Состав биоценоза, исторически складывающийся в процессе естественного отбора, обладает значительной устойчивостью и вместе с тем находится в постоянном развитии. Так, например, биоценоз пруда по мере его зарастания изменяется и переходит в биоценоз болота, который в свою очередь проходит дальнейшие стадии развития при осушении болота и превращении его в луг.

Хотя в состав природных биоценозов входят как растения, так и животные, нередко в связи с раздельными зоологическими и ботаническими исследованиями говорят о фитоценозе, или совокупности растений, и зооценозе, как совокупности животных определенного биоценоза.

Отношения между различными живыми существами в биоценозе складываются прежде всего на основе пищевых связей. Проследим эти связи между различными группами живых организмов хотя бы на примере пресноводного пруда.

В прудах и других водоемах производителями органических веществ служат крупные водные растения и микроскопически малые, взвешенные в воде водоросли, входящие в состав фитопланктона. Растения доставляют пищу животным, то есть организмам-потребителям. Фитопланктоном преимущественно питаются мелкие, обитающие в толще воды животные (рачки, коловоротки), составляющие зоопланктон, В свою очередь зоопланктон служит пищей более крупным водным животным, в том числе рыбам, которых, следовательно, можно отнести к вторичным потребителям. Остатки отмерших, разлагаемых бактериями водных растений идут на пищу донным животным, служащим, как и зоопланктон, кормом для рыб. Большую роль в пруду играют организмы-разрушители, главным образом бактерии и другие микроорганизмы. Питаясь мертвым органическим веществом, они разлагают его в процессе своего обмена до минеральных веществ, которые, как и минеральные продукты обмена животных, вновь используются растениями. Таким образом на основе пищевых взаимоотношений в водоеме идет круговорот веществ.

А вот как складываются пищевые цепи в относительно простом биоценозе пустыни. В Бет-Пак-Дале много луковичных (тюльпанов). Ими питаются бесчисленные тушканчики и слепушонки, последними питаются совы и лисицы. Здесь, как видим, создается трехчленная пищевая цепь.

В оазисах пищевые отношения сложней. Здесь утки и кулики кормятся на водоемах; мелкие птицы, питающиеся насекомыми, служат добычей совам; песчанки и тушканчики, живущие за счет растительности, — также добыча сов, филинов, лисиц, возможно, и волков; зайцами, связанными с растительностью оазиса, питаются волки и филины; насекомоядный еж уничтожается совами и лисицами.

Изучение циклов питания имеет огромное практическое значение, так как на нем базируются мероприятия в области рыбного и охотничьего хозяйства, борьбы с вредителями сельского хозяйства, охраны природы и т. д. Так, одним из применяемых на практике приемов повышения выхода рыбной продукции с гектара прудовой площади служат минеральные удобрения. В прудах, удобренных минеральными соединениями фосфора и азота, которыми питаются водоросли, создаются условия для более сильного развития фитопланктона. Это содействует развитию питающихся фитопланктоном организмов, которыми кормятся рыбы, и в конечном итоге повышается рыбопродуктивность пруда. Здесь мы видим пример воздействия на первые звенья пищевой цепи, рассчитанного на получение большего количества рыбы, то есть последнего звена пищевой цепи рыбоводного пруда.

Большую роль в ограничении численности отдельных видов животных, помимо наличия кормов, как уже было сказано, играют хищники. Часто уничтожение хищников приводило к чрезмерному размножению растительноядных животных и к оскудению пастбищ. Примером такого неразумного вмешательства человека может служить Байбабское плато в Южной Америке, где в 1907 году было около 4000 тысяч оленей и большое количество хищников. Олени были взяты под защиту путем уничтожения хищников, что привело к колоссальному увеличению численности оленей. К 1925 году количество оленей достигло 100 000 голов. Олени поедали все, что находилось в пределах досягаемости: траву, сеянцы деревьев и кустарников, — причиняя непоправимый вред растительности. В зимний период пищи не хватало, и в течение двух последующих зим множество оленей погибло от голода. В конце концов поголовье оленей сократилось до 10 000 особей. Таким образом, первоначальные взаимоотношения между хищником и жертвой поддерживали довольно устойчивое состояние, при котором число оленей соответствовало наличным запасам пищи.

Одним из важных путей реконструкции живой природы, повышения урожайности сельскохозяйственных культур является биологический метод борьбы с вредными животными и растениями. О сущности биологического метода борьбы с вредителями сельского хозяйства дают представление следующие примеры.

Еще в 1787 году в Южную Австралию были завезены кактусы опунции. К 1920 году они заняли 60 миллионов акров лучших пастбищных земель. На каждом акре кактусы давали 500–800 тонн зеленой массы. К 1925 году для уничтожения кактусов из Аргентины была завезена кактусовая моль, которая питается только кактусами и при их отсутствии погибает. Найдя почти неограниченные запасы пищи, кактобласты быстро размножились и начали пожирать опунции с неимоверной энергией. В 1933 году все опунции были уничтожены. Несметные полчища кактобластов распространились почти по всей Южной Австралии, но, не найдя более кактусов, вымерли. Затраты на биологическую борьбу с опунциями составили всего 500 тысяч долларов. А химическая борьба или вырубка кактусов обошлась бы не менее чем в 2 миллиарда долларов.

Биологический метод борьбы с сельскохозяйственными вредителями получил широкое применение и в нашей стране. Зачастую он более эффективен, чем химический. Сущность его заключается в разведении или привлечении на поля, в водоемы, сады, леса и полезащитные лесные полосы животных, которые способны оказывать существенное влияние на численность вредных видов. Для этой цели используются местные животные, а также виды, завезенные из других областей или стран.

В последнее время в нашей стране широкую известность получил яйцеед трихограмма. Это крохотное насекомое (длиной около 0,5 мм) из яйцеедов, принадлежащих к перепончатокрылым. Личинка трихограммы может развиваться в яйцах свыше 80 видов бабочек, в том числе и таких вредных, как хлопковая и озимая совки, луговой мотылек, капустная моль. В настоящее время трихограмму разводят во многих лабораториях и выпускают на поля десятками и сотнями тысяч экземпляров во время массовой кладки яиц вредителем, против которого ее используют.

Таких вредителей сельскохозяйственных культур, как клоп-черепашка, свекловичный долгоносик, уничтожают куры. Одна курица за день съедает до 1500 клопов.

Божья коровка истребляет массу тлей и червецов. Один жучок поедает за день до 200 тлей. Истребляют вредителей сельскохозяйственных культур и жабы-чесночницы, ящерицы, неядовитые змеи и другие животные.

Большое значение имеют мероприятия по активному привлечению в лесные насаждения, поля и сады насекомоядных и хищных птиц. Поднятие их численности является одним из эффективных биологических методов борьбы с вредителями. Оно осуществляется различными способами: путем создания искусственных и охраны естественных укрытий и гнезд, мест для зимовки и т. д. Птицы, обладая большой подвижностью и прожорливостью, способны быстро обнаруживать очаги вредителей и своевременно концентрироваться на них. Поэтому они могут значительно ограничить прирост численности насекомых и грызунов, вредных для сельского и лесного хозяйства.

Приведем несколько примеров. Длиннохвостая синица, питающаяся мелкими насекомыми, их личинками и яйцами, обследует в течение часа около 1000 ветвей. Мухоловка-пеструшка за «рабочий день» приносит пищу птенцам до 500 раз. В одном комке пищи, принесенном для птенцов белобрюхим стрижом, насчитывали до 700 мелких насекомых. В желудке кукушки находили до 200 гусениц. Грач уничтожает в год много тысяч проволочных червей. Пустельга ежедневно съедает до 9 мышей и полевок, ушастая сова — 12, сарыч — 14, чайка-хохотунья — 15.

Полезность работы наших крылатых помощников будет особенно очевидной, если укажем, что одна полевка уничтожает в год около двух килограммов зерна.

Различные виды живых существ в природе живут как единый, четко слаженный механизм. Эта замечательная особенность обращала на себя внимание человека с древних времен, и ее назвали гармонией в природе. Служители церквей, а также религиозно мыслящие ученые и философы гармонию в природе стали выдавать за доказательство существования бога. Ч. Дарвин своей теорией естественного отбора опроверг религиозные взгляды и доказал, что тесная связь и взаимообусловленность живых организмов выработалась в процессе длительной эволюции.

Основой взаимоотношений различных организмов являются пищевые связи. Одни виды живых организмов существуют только за счет других. В природе существует непреложный закон: чем те или иные виды больше истребляются, тем они сильнее размножаются. И если по каким-либо причинам нарушается любая цепь динамической взаимосвязи и закон размножения выходит из-под контроля, наступает буквально катастрофа, которая может охватить иногда даже целые континенты. Примеров, подтверждающих это наблюдение ученых, множество, но довольно и тех, что приведены в данной брошюре, чтобы убедиться, что вмешиваться в жизнь природы нужно очень осторожно. Знание законов природы, разумное их использование помогают людям направленно изменять и улучшать животный и растительный мир нашей планеты.