1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Біологія
  3. Біорізноманіття – основа стійкості співтовариств

Біорізноманіття – основа стійкості співтовариств

 

Різноманітність життя завжди вражало дослідників. У природі немає абсолютно однакових особин, популяцій, видів, співтовариств. Їх зникнення збіднює генофонд планети, веде до незворотних змін. Посилення цих процесів з вини людини (руйнування місць проживання видів, заміна природних екосистем антропогенними та ін.) Породило питання: яка зв’язок між стійкістю і біологічною різноманітністю (біорізноманіттям) спільнот? Відповідь на нього був знайдений при вивченні видової структури співтовариств, а також змін в екосистемах, пов’язаних із зникненням видів.

Сучасні уявлення про біорізноманіття як основі стійкості співтовариств базуються на наступних принципах.

Принцип додатковості. У будь-яких спільнотах уживаються разом тільки ті види, які володіють різними екологічними нішами і, отже, доповнюють один одного у використанні ресурсів середовища. Ви вже знаєте, що в наземних спільнотах є просторова структура, пов’язана з ярусним розподілом організмів. Особливо добре це помітно в лісах, де може бути до 5-6 ярусів (див. Рис. 258). Так, в широколистяних лісах дуб і липа, що утворюють верхній (перший) ярус, перехоплюють 70-80% надходить сонячного світла. У другому ярусі ростуть менш світлолюбні дерева, наприклад клен гостролистий, липа дрібнолиста, яким достатньо вже 10-20% світлового потоку. Рослинам третього ярусу (ліщині (ліщині), жимолості, бересклет, жостері), утворюючим підлісок, дістається менше 10% сонячного світла. Багаторічні трав’янисті рослини (ряст, анемона, гусячий цибулю, медунка, конвалія травнева, зеленчук зелений, копитняк європейський, вороняче око), що утворюють четвертий ярус, а також мохи та лишайники, які ростуть у нижньому (п’ятому) ярусі широколистяні ліси, здатні здійснювати фотосинтез всього при 1-2 сотих частках від загальної освітленості. Таким чином, рослини шіроліственного лісу, доповнюючи один одного в ярусах, оптимально використовують весь потік сонячної енергії.

З ярусами в широколиственном лісі пов’язано і розподіл тварин (рис. 277). Так, в кронах дерев першого і другого ярусів живуть лістогри-зущіе комахи, комахоїдні птиці (зяблики, славки, іволги), дрібні звірки (білки, соні). Їжею їм служать листя, плоди та насіння. Особливо різноманітно населення тварин нижнього ярусу. Тут мешкають зайці, кабани, їжаки, лісові миші та інші тварини, які годуються трав’янистими рослинами, грибами, що впали плодами, насінням, хробаками, личинками комах – мешканцями лісової підстилки. Розподіл тварин по ярусах знижує конкуренцію між ними в харчуванні. Доповнюють один одного в широколиственном лісі і різні види грибів. Наприклад, шапинкових грибів – трутовики, опеньки, гливи – спеціалізуються на руйнуванні живий і мертвої деревини, а плісняві гриби – свежеопавшіх листя, насіння і плодів. Існує спеціалізація і у мікроорганізмів-редуцентів: одні з них розщеплюють білки і амінокислоти, інші – целюлозу і хітин.

Принцип взаємозамінності. Види організмів в тому чи іншому співтоваристві можуть бути замінені іншими, не порушуючи загального ходу кругообігу речовин і потоку енергії в екосистемі, якщо у них такі ж екологічні потреби. Наприклад, в темнохвойних лісах зустрічаються різні види ялин і ялиць, що виконують в спільнотах однакові екологічні ролі; на суходільних луках мешкають різні види комах-запилювачів: медоносна бджола, метелик-кропив’янка, жук-бронзівка, муха-журчалка та ін. Однак повністю схожих один на одного видів у природі немає, завжди є відмінності, іноді проявляються в найдрібніших деталях.

Так як екологічні ніші різних видів можуть частково перекриватися, зникнення одного з них для спільнот з великим біорізноманіттям чи не небезпечно. Його функції бере на себе інший вид зі схожими екологічними потребами. Такі види називають вікарірующих (від лат. Vicarius – заміщає). Наприклад, в пустелях Євразії вікарірующих є два види тушканчиків – мохноногий і малий. Перший краще селитися на піщаних ділянках, а другий – на глинистих. Екологічні ролі у цих двох видів тушканчиків однакові: і той і інший ведуть одиночний спосіб життя, проводячи світлий час доби в глибоких норах, активні вночі і в сутінки, харчуються рослинами і дрібними комахами.

Принцип взаиморегуляции. Для підтримки стійкості співтовариств важливі біотичні взаємодії і зв’язку між популяціями різних видів. Це забезпечує взаиморегуляции щільності популяцій: хижаки регулюють чисельність своїх жертв, паразити – господарів, конкуруючі види – один одного і т. П. У свою чергу, на спільноту впливають екологічні фактори абіотичного середовища, які можуть посилювати біотичні взаємодії. Так, м’які зими протягом ряду років в середній смузі Росії призвели до спалахів розмноження короїд-типографа, з яким вже не можуть впоратися його природні вороги, наприклад великий строкатий дятел (рис. 278, 1, 2).

Великий вплив на біорізноманіття спільнот надають зв’язку між організмами, які займають сусідні ланки в харчових ланцюгах. Наприклад, зустрічаються рослиноїдні комахи, які харчуються виключно одним видом рослини, так звані монофаги (від грец. Monos – один, єдиний і phagos – пожирач). Життя монофагов залежить від кормової рослини: з його зникненням вони теж можуть зникнути зі спільноти. Так сталося з популяцією метелики вітрильник Аполлон, що жила до 70-х рр. XX ст. в районі Приоксько-терасові заповідника під Москвою (рис. 278, 3). Її гусениці харчувалися листям одного виду очітка, який виростав на луках. Косовиця протягом кількох років поспіль привів до повного зникнення спочатку кормової рослини цієї комахи, а потім – і популяції самої метелики. Отже, жорсткі зв’язку при різкому впливі на спільноту можуть призвести до зникнення окремих видів. Саме тому для підтримки біорізноманіття спільнот важлива певна гнучкість біотичних взаємодій між видами.

Принцип дублювання функцій. Найбільш багаті видами співтовариства більш стійкі. Чим більше видів рослин, тварин, грибів і мікроорганізмів в співтоваристві, тим складніше і різноманітніше зв’язки між ними. Велике біорізноманіття забезпечує дублювання харчових ланцюгів на рівні видів. Наприклад, багато видів рослин використовуються в їжу не одним, а відразу декількома видами рослиноїдних тварин; від них харчові ланцюги тягнуться до хижаків, які представлені кількома видами.

Знання про закономірності біорізноманіття спільнот мають не тільки теоретичне, а й прикладне значення. Вони потрібні для проведення екологічної реставрації порушених собществ, їх повернення до початкового стану. Це необхідно в тих випадках, коли спільнота не може саме пройти всі стадії сукцесіі. Людина допомагає такій спільноті: очищає грунт від речовин-забруднювачів, відновлює гідрологічний режим абіотичного середовища, висіває насіння типових для даного співтовариства видів трав, висаджує средообразующие породи дерев і чагарників, розселяє види комах, земноводних, плазунів, птахів, звірів і т. П. І співтовариство, підтримане людиною, відроджується.

Біологічне різноманіття (біорізноманіття); принципи: додатковості, взаємозамінності, взаиморегуляции, дублювання функцій; вікарірующих види; монофаги; екологічна реставрація.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Симбіоз: визначення