Долгое время естествоиспытатели изучали живые организмы по отдельности. Они собирали образцы, описывали, классифицировали, но при этом понимали, что все живые существа находятся в тесной взаимозависимой связи.
В конце 19-го столетия немецкий биолог Карл Мёбиус предложил новый термин – «биоценоз» – и новый принцип изучения жизни на Земле. Этот ученый считается одним из основоположников экологии.
Что такое биоценоз?
В современной науке биоценозом называют сообщество живых организмов, обитающих на определенной территории и взаимодействующих между собой. В биоценоз входят растения, животные, грибы и микроорганизмы.
По мере изучения биоценозов ученые все больше убеждаются в том, насколько сложны эти системы. Любой биоценоз – это не просто совокупность организмов, но и их связи друг с другом и окружающей средой. Было обнаружено, что выпадение хотя бы одного элемента, тем более –существенное изменение условий существования, могут вызвать угнетение и даже гибель всего биоценоза. К сожалению, к этим выводам люди пришли очень поздно, когда многие уникальные экологические системы на нашей планете были уже поставлены на грань гибели или уже погибли.
Биоценозы характеризуются двумя важнейшими характеристиками – биоразнообразием и биомассой. Разнообразие видов, обитающих на одной территории, влияет на устойчивость биоценоза. В каждом подобном сообществе формируется и поддерживается экологическая пирамида. Например, растения усваивают неорганические питательные вещества из воздуха и почвы, синтезируют органические вещества.
Их потребляют в пищу растительноядные животные, которые, в свою очередь, являются едой для хищников. Умирая, эти организмы становятся питанием для бактерий и грибов, которые разлагают органику до состояния неорганических соединений – круг замыкается. В устоявшейся экосистеме все вещества вовлекаются в цепочку питания. Это настоящее «безотходное производство», созданное природой.
Очевидно, что перевес каких-либо видов может привести к катастрофе. Это случается, в частности, когда человек искусственно заносит в среду организмы, несвойственные биоценозу. Примером может служить нашествие кроликов, привезенных в Австралию первыми колонистами.
Биомасса – это общая масса всех организмов, присутствующих в конкретном биоценозе. Показатели биомассы меняются в зависимости от климата. Так, в холодных районах (в Заполярье, на высокогорье) биомасса минимальна, поскольку условия обитания чрезвычайно суровы. Чем ближе к тропикам, тем больше конкуренции между существами, тем теснее они живут, тем больше биомасса.
Порой показатели биомассы имеют огромное значение. Скажем, от количества почвенных микроорганизмов напрямую зависит процесс почвообразования и плодородие земель.
Что такое биотоп?
Все живое занимает определенные области, расположенные на суше или в воде. В связи с развитием науки о живых системах ученые ввели еще один термин – биотоп. Биотопом называют участок, на котором имеются относительно однородные условия среды и обитает определенный биоценоз.
Каждый биотоп формируется из ряда составляющих: геологических, почвенных, климатических и других.
Изучая биотопы и биоценозы, исследователи пришли к выводу, что эти системы находятся в тесной динамической взаимосвязи. Не только условия среды влияют на формирование биоценозов (что очевидно), но и совокупность живых организмов воздействуют на составляющие биотопов. Причем в последнем случае огромную роль играет человек.
Так, с исчезновением лесов меняется климат: он становится более жарким и засушливым. Отсутствие растительности вызывает эрозию и обеднение почв, а необузданное применение химических удобрений убивает почвенные микроорганизмы, что приводит к обеднению почв.
В связи с тотальной индустриализацией и перенаселением проблема экосистем приобретает особую актуальность. Пэтому биологи и экологи постоянно изучают биоценозы, стараясь найти хрупкое равновесие между развитием человеческой цивилизации и сохранением окружающей среды.
