Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова
Основы общей экологии
Учебное пособие. М.: Университетская книга, 2005.
Глава 10. Концепция экосистемы
10.2. Функциональные блоки экосистемы
Несмотря на то, что в составе экосистемы могут быть тысячи
видов, по функциональной роли эти виды можно объединить в ограниченное число
функциональных типов – продуцентов, консументов и редуцентов, которые различал
еще АЛавуазье (без использования этих терминов). Эти типы хрестоматийны и
потому ограничимся их краткой характеристикой.
Продуценты – это автотрофы, т.е. организмы,
синтезирующие органические вещества из неорганического углерода.
Продуценты‑фотоавтотрофы – растения. Кроме того, в
океане важную роль также играют цианобактерии. Фотоавтотрофы осуществляют
фотосинтез из углекислого газа и воды с выделением кислорода, используя
солнечную энергию. В состав этой разнообразной группы организмов входят
гиганты, подобные секвойе и эвкалипту, и микроскопические планктонные
водоросли, являющиеся основными продуцентами водных экосистем. Цианобактерии
способны, кроме того, фиксировать атмосферный азот. Существуют и продуценты‑фотоавтотрофы,
которые осуществляют фотосинтез без выделения кислорода (пурпурные бактерии),
однако их общий вклад в биологическую продукцию экосистемы невелик.
Продуценты–хемоавтотрофы (серобактерии,
метанобактерии, железобактерии, бактерии‑нитрификаторы и др.) для синтеза
органических веществ используют химическую энергию окисления неорганических
соединений. Эти организмы являются продуцентами экосистем в гидротермальных
оазисах, образующихся в так называемыхрифтовых зонах океана – областях разлома
земной коры, из трещин, образующихся между плитами, выделяется сероводород, и в
экосистемах подземных вод. Они играют важную роль в биогеохимическом
преобразовании земной коры (обитают в подземных водах на глубине до 3‑5
км). К этой же группе относятся почвенные бактерии‑нитрификаторы, которые
окисляют аммоний и нитриты.
Консументы – это организмы, которые используют
готовое органическое вещество в живом или мертвом состоянии. Этот блок включает
следующие функциональные группы.
Фитофаги – растительноядные организмы. Эта
разнообразная группа в наземных экосистемах включает самые разные таксоны – от
насекомых (например, термитов, которые являются основными фитофагами в
тропических лесах) до крупных млекопитающих, подобных лосю, жирафу и слону. В
водных экосистемах основными фитофагами являются мелкие организмы зоопланктона
(так называемый растительноядный планктон).
Зоофаги – хищники. Как и фитофаги, зоофаги
варьируются от крупных (лев, волк) до микроскопических (рачки зоопланктона).
Хищники разделяются на типичных хищников, которые убивают жертву (например,
волк или сокол), и хищников с пастбищным типом питания, которые, не убивая
жертву, используют ее длительное время (например, оводы, слепни).
Паразиты – организмы, длительное время живущие внутри
или на теле другого организма – хозяина и питающиеся за его счет (см. 8.5).
Симбиотрофы – микроорганизмы (грибы, бактерии,
одноклеточные простейшие), которые связаны отношениями взаимовыгодного
сотрудничества с растениями или животными (грибы микоризы, клубеньковые
бактерии бобовых, бактерии и простейшие (амебы) пищеварительного тракта
млекопитающих, включая человека). Они питаются прижизненными выделениями
организмов (у растений) или участвуют в пищеварении (у животных).
Детритофаги – это животные, питающиеся детритом
(мертвыми тканями растений и животных или экскрементами). Разнообразие этих
организмов было рассмотрено в разделе 8.7.
Редуценты (деструкторы) – это бактерии и грибы,
которые в ходе жизнедеятельности превращают органические остатки в
неорганические вещества, обеспечивая возвращение содержащихся в них элементов в
почвенный раствор или в воду (в водных экосистемах), откуда они повторно
потребляются растениями. Благодаря редуцентам в атмосферу возвращается большая
часть углекислого газа, потребленного в процессе фотосинтеза, а также
образуется метан при анаэробном разложении органического вещества в условиях
повышенной влажности.
Разделение организмов, питающихся мертвым органическим
веществом (сапротрофов), на детритофагов и редуцентов условно. Так до 40%
бактерий водных экосистем, образующих бактериальный планктон, поедается в живом
состоянии, т.е. являются не редуцентами, а детритофагами. Они не поставляют
ресурсы для растений, а сами являются пищевым ресурсом для консументов
следующего трофического уровня (т.е. с них начинаются детритные пищевые
цепи).
Животные‑детритофаги, размельчая органические остатки,
облегчают «работу» редуцентов и тем самым участвуют в процессе разложения
органического вещества. Наконец, любой детритофаг является еще и «хищником»,
поскольку, по словам М. Бигона, “питается сухим печеньем, намазанным арахисовым
маслом» (потребляет мертвое органическое вещество вместе с поселившимися на нем
живыми бактериями).
Контрольные вопросы
1. Охарактеризуйте основные функциональные типы организмов,
входящих в состав экосистемы.
2. Расскажите о разнообразии консументов.
3. Чем отличаются типичные хищники от хищников с пастбищным
типом питания?
3. В чем заключается условность разделения детритофагов и
редуцентов, детритофагов и хищников?
|