Зверху вниз – знизу вгору

Сорок років тому три еколога поставили запитання: чому світ залишається зеленим? Іншими словами, чому всярослинність, яка покриває нашу планету, чи не з’їдається травоїдними?

Відповідь був запропонований наступний. Кількість травоїдних (рослиноїдних) контролюється їх природними ворогами, хижаками і паразітоіди, так що вони встигають спожити тільки деяку частину (близько однієї п’ятої) рослинності. Таким чином, чисельність травоїдних обмежується силами, що діють «зверху вниз», з вищого трофічного рівня на нижній. Логічно зробити висновок, що на нижчому трофічному рівні чисельність рослин не обмежується травоїдними (так як їх недостатньо) і рослинна біомаса збільшується до тих пір, поки не закінчується запас поживних речовин (обмеження «знизу вгору»). Точно так само і кількість хижаків, що харчуються травоїдними, обмежується конкуренцією за обмежену кількість травоїдних. Такі ж процеси можна виявити на більшому або меншому числі трофічних рівнів. Досить логічна концепція, але вірна вона?

Якщо не говорити про те, що ідея трофічних рівнів є спрощенням реальності, можна навести два пояснення, чому світ залишається зеленим. По-перше, багато рослини не споживаються, тому що вони мають засоби фізичної та хімічного захисту; по-друге, рослини – це досить убога їжа, особливо за вмістом азоту.

Сили, що діють зверху вниз в деяких співтовариствах, дуже важливі, що підтверджується феноменом трофічного каскаду. Проте в загальному випадку більш важливими повинні бути обмеження, що діють знизу вгору. Якщо видалити всіх хижаків з екосистеми, то наслідки будуть відчутними, але не такими серйозними, якщо видалити всі рослини – в такому випадку екосистема просто припинить існування. Виникають цікаві питання: наскільки далеко в обох напрямках харчового ланцюга діють обмежувальні фактори? Наскільки пов’язані між собою недолік або надлишок поживних речовин і хижаків?

В даний час вважається, що протиставлення факторів, що діють зверху вниз і знизу вгору, є надмірним спрощенням. Обидві ці групи відіграють важливу роль у більшості екосистем, і основним предметом досліджень є їх взаємодія в різних системах.

Посилання на основну публікацію