Видовое разнообразие биоценозов. Каждый живой организм живет в окружении множества других, вступая с ними в самые разнообразные отношения как с положительными, так и с отрицательными для себя последствиями, и в конечном счете не может существовать без этого окружения. Связь с другими организмами обеспечивает питание и размножение, возможность защиты, смягчает неблагоприятные условия среды. В то же время биотическое окружение - это и опасность ущерба или гибели.
Рассмотрим два примера биоценозов. Весьма разнообразно население пресноводных водоемов. В неглубоких пресных водоемах - прудах, мелких озерах - солнечный свет проникает до дна, создавая условия для развития водорослей и высших водных растений. В толще воды обитают многочисленные одноклеточные водоросли, многоклеточные нитевидные водоросли. На поверхности воды в летнее время встречаются скопления тины - это тоже водоросли. Обильно представлены цветковые растения - камыш, тростник, рогоз, обитающие у берегов. На поверхности воды плавают листья и цветки белой кувшинки или желтой кубышки.
Животный мир пресного водоема еще более богат и разнообразен.
В воде и в иле, покрывающем дно, обитают многочисленные простейшие, мелкие рачки (циклопы), личинки насекомых, плоские черви
(планарии), в грунте водоемов - свободноживущие круглые и кольчатые черви. На листьях водных растений сидят пресноводные гидры, очень многочисленны разнообразные моллюски, насекомые. Наконец, в пресноводных водоемах обычно обитают растительноядные и хищные рыбы, амфибии и их личинки - головастики.
В состав биоценоза всегда входит очень много видов самого разного уровня организации - от бактерий до позвоночных. Их взаимоотношения в первую очередь определяются пищевыми потребностями. Таким образом, пищевые отношения служат регулятором численности видов, входящих в биоценоз. Столь же разнообразно население морей (рис. 3).
|
|
Рис. 3. Биоценоз моря
Структура биоценозов. Помимо разнообразия видового состава биоценозы характеризуются сложной структурой. Рассмотрим биоценоз лиственного леса. Растения, обитающие в лесу, различаются по высоте их надземных частей. В связи с этим в растительных сообществах выделяют несколько «этажей», или ярусов. Первый ярус - древесный - составляют самые светолюбивые виды - дуб, липа. Второй ярус включает менее светолюбивые и более низкорослые деревья - грушу, клен, яблоню. Третий ярус состоит из кустарников - лещины, бересклета, калины и др. Четвертый ярус - травянистый. Такими же «этажами» распределены в почве и корни растений. Ярусность надземных частей растений и их корней позволяет лучше использовать солнечный свет и минеральные запасы почвы.
В травяном ярусе в течение сезона происходит смена растительного покрова. Одна группа трав, называемая эфемерами, - светолюбивые медуница, хохлатка, ветреница - начинают рост ранней весной, когда нет листвы на деревьях и поверхность почвы ярко освещена. Эти травы за короткий срок успевают образовать цветки, дать плоды и накопить запасные питательные вещества. Летом на этих местах под покровом распустившихся деревьев развиваются невыносливые растения.
Кроме растений в лесу обитают многочисленные виды других групп организмов: в почве - бактерии, грибы, водоросли, простейшие, круглые и кольчатые (дождевые) черви, личинки насекомых (например, майского жука) и взрослые насекомые, в травяном и кустарниковом ярусах сплетают свои сети пауки. Выше, в кронах лиственных пород, обильны гусеницы пядениц, шелкопрядов, листоверток, взрослые формы жуков-листоедов, хрущей. В очень больших количествах в лиственных лесах встречаются виды, питающиеся соком растений, - тли, червецы, клопы, а также потребители древесины.
|
|
В наземных ярусах обитают также многочисленные позвоночные - амфибии, рептилии (змеи и ящерицы), разнообразные птицы, из млекопитающих - грызуны (полевки, мыши), зайцеобразные, копытные (лоси, олени), хищники (лисица, волк); верхнюю часть почвенного яруса осваивают кроты.
Таким образом, в каждом ярусе леса поселяются многочисленные животные, основной формой взаимоотношений которых, так же как и в других биоценозах, являются пищевые отношения.
Цепи питания. Ряд взаимосвязанных видов, из которых каждый предыдущий служит пищей последующему, носит название «цепи питания». Цепь питания, или пищевую цепь, можно рассматривать также с точки зрения переноса энергии от ее начального звена - растений - через ряд организмов путем поедания одних видов другими. Таким образом, цепи питания - это трофические связи между видами.
В реальных условиях цепи питания могут иметь разное число звеньев. Кроме того, цепи питания могут перекрещиваться, образуя сети питания. Почти все виды животных, за исключением очень специализированных в пищевом отношении, используют не один какой-нибудь источник пищи, а несколько. Если один член биоценоза выпадает из сообщества, вся система не нарушается, так как используются другие источники питания. В цепи питания «растения - заяц - лиса» всего три звена, однако лиса питается не только зайцами, но и мышами и птицами. Чем больше видовое разнообразие в биоценозе, тем он устойчивее. Общая закономерность состоит в том, что в начале пищевой цепи всегда зеленые растения, а в конце - хищники.
|
|
С каждым звеном в цепи организмы становятся крупнее, они медленнее размножаются, их число уменьшается. Особи вида, занимающего положение высшего звена, свободно размножаются, конкурируют друг с другом, но во взрослом состоянии не имеют опасных врагов и непосредственно не истребляются. Виды, составляющие низшие звенья, хотя и обеспечены питанием, но и сами интенсивно истребляются (мышей, например, поедают лисы, волки, совы). Отбор идет в направлении увеличения плодовитости. Такие организмы превращаются в кормовую базу высших животных без всяких перспектив прогрессивной эволюции.
Другие типы отношений в биоценозе. Пищевые отношения - самый важный, но не единственный тип отношений между видами в биоценозе. Один вид может влиять на другой разными путями. Организмы могут поселяться на поверхности или внутри тела особей другого вида, могут формировать среду обитания для одного или нескольких видов, влиять на движение воздуха, температуру, освещенность окружающего пространства.
Нередко один вид участвует в распространении другого. Животные переносят семена, споры, пыльцу растений и даже других, более мелких животных. Животные могут захватывать семена растений при случайном соприкосновении, особенно если семена или соплодия имеют специальные зацепки, крючки (череда, лопух). Млекопитающие, птицы и насекомые переносят на своем теле многочисленных клещей. Распространению яиц круглых червей - нематод - способствуют мухи.
Все эти многообразные связи обеспечивают возможность существования видов в биоценозе, удерживают их друг возле друга, превращая в стабильные саморегулирующиеся сообщества.