Таким образом, живые организмы, испытывая на
себе влияние факторов неживой природы, своей дея-
тельностью изменяют условия окружающей среды, т. е.
среды своего обитания. Это приводит к изменению
структуры всего сообщества - биоценоза.
Смена биогеоценоза
В каждом биоценозе виды появляются или исчезают,
когда условия, ресурсы и влияние других видов изменя-
ются во времени. Такие изменения не случайны. Каждый
биогеоценоз развивается как целостная система. Таким
образом, смена биогеоценоза - это направленная и
непрерывная последовательность появления и исчезно-
вения популяций разных видов в определенном место-
обитании. Рассмотрим последовательность заселения
Свободного участка суши, образовавшегося в результа-
те отступления ледника.
На открытий почве, состоящей из тонкого слоя гли-
ны, бедной биогенными элементами, вначале поселя-
ются мхи и немногие высшие растения с поверхностной
корневой системой (например, куропаточья трава).
Затем появляются ивы, вслед за ними - ольха. Через
несколько десятков лет ольха образует плотные заросли,
Еще через некоторое время в растительном сообществе
начинает встречаться ель, она вытесняет ольху, которая
становится редкой. В итоге образуется густой смешан-
ный лес. Одна из причин смены видов в биогеоценозе -
изменение почвы. Первые виды, заселяющие местооби-
тание, изменяют условия или доступность ресурсов та-
ким образом, что становится возможным поселение но-
вых видов. Так, куропаточья трава и ольха вступают
в симбиоз с микроорганизмами, фиксирующими атмо-
сферный азот. Азот накапливается в почве. Ольха
способствует также подкислению почвы, снижая ее
первоначальную щелочную реакцию. В результате
условия становятся приемлемыми для произрастания
ели, которая и замещает ольху.
Вслед за изменениями видового состава раститель-
ного сообщества на вновь заселенной территории и
-218-
изменениями почвы меняется и состав животного мира
данного местообитания. Вместе с травами и ивняком
на голой еще почве поселяются норные пауки, кузнечи-
ки, роющие осы. Когда появляются лиственные породы.
обогащается и животный мир. Становится более разно-
образным население почвы (дождевые черви, насеко-
мые), на поверхности встречаются муравьи, жуки,
моллюски. Возникшее растительное сообщество засе-
ляют позвоночные животные.
Таким образом, главную роль в развитии биоценоза
играют растения. Вызываемые ими изменения в почве
служат основой для изменения видового состава био-
ценоза.
Примером смены видового состава как результата
жизнедеятельности входящих в них организмов могут
служить процессы освоения островов и зарастания озер.
Восстановление растительных сообществ после
искусственного (сведение лесов в результате хозяйст-
венной деятельности человека) или естественного уни-
чтожения биоценоза (пожары) происходит по той же
схеме: сначала территорию заселяют однолетние, затем
многолетние травы, с течением времени в данном
местообитании появляются кустарники и, наконец,
деревья.
Успех в освоении новых территорий определяется
рядом жизненных свойств видов, к которым относятся
следующие: способность к вегетативному размножению,
запас семян в почве, вследствие чего в благоприятных
условиях происходит массовое их произрастание, спо-
собность к эффективному расселению семян и размно-
жению отдельных растений в условиях конкуренции.
Влияние человека на биогеоценозы
Человек стал оказывать влияние на окружающую
его природную среду с тех пор, как перешел от собира-
тельства к охоте и земледелию. Результатом охоты
явилось исчезновение ряда видов крупных млекопита-
ющих и птиц (мамонтов, бизонов, морских коров и др.).
Многие виды стали редкими и находятся на грани
исчезновения.
Развитие земледелия приводило к освоению все
новых территорий для выращивания культурных расте-
ний. Леса и другие естественные биоценозы замещались
-219-
агроценозами - бедными по видовому составу планта-
циями сельскохозяйственных культур. До сих пор в
результате подсечного земледелия сводятся тропиче-
ские леса в Африке и Латинской Америке (бассейн
Амазонки).
С середины XIX в. все большее значение начинают
приобретать воздействия на природу, связанные с раз-
витием промышленности, сопровождающимися измене-
ниями ландшафта вследствие добычи полезных ископа-
емых и поступлением в окружающую среду загрязняю-
щих веществ.
Загрязнение - это привнесение в какую-либо среду
новых, не характерных для нее веществ или превышение
естественного уровня этих веществ в среде. Можно
сказать также, что загрязнение - это нежелательное
изменение физических, химических или биологических
характеристик воздуха, земли и воды, которое может
сейчас или в будущем оказывать неблагоприятное
влияние на жизнь самого человека, нужных ему расте-
ний и животных, на разного рода производственные
процессы и условия жизни.
Рассмотрим некоторые примеры влияния производ-
ственной деятельности человека на окружающую его
среду.
Влияние на атмосферу. Основными источниками
загрязнения атмосферы служат автомобили и промыш-
ленные предприятия. По оценкам ученых, ежегодно
в атмосферный воздух поступает более 200 млн. т
оксида и диоксида углерода, 150 млн. т сернистого газа,
более 50 млн. т оксидов азота, примерно столько же
углеводородов. Кроме того, в атмосферу выбрасывается
большое количество мелкодисперсных частиц, образую-
щих так называемый атмосферный аэрозоль (от 200 до
400 млн. т ежегодно). За счет сжигания угля в энерге-
тических установках в окружающую среду поступают
ртуть, мышьяк, уран, кадмий, свинец и другие элементы
в количествах, превышающих возможности вовлечения
их в естественный круговорот веществ. Работа авто-
транспорта и экологически грязных предприятий в про-
мышленных центрах приводит к тому, что воздух над
ними содержит в 150 раз больше пыли, чем над Океаном.
и простирается на высоту 1.5-2 км, задерживая зна-
чительную (от 20 до 50%) часть солнечных лучей.
Следует учитывать при этом, что часть газов, выделя-
емых автомобилями (СО, 002 и др.), тяжелее воздуха
-230-
и скапливается у поверхности земли. Необходимо особо
остановиться на последствиях увеличения концентрации
CO2 в атмосфере. В результате непрерывно возрастаю-
щего сжигания органического топлива за последние
100 лет содержание CO2 возросло на 10 %. CO2 препят-
ствует тепловому излучению в космическое простран-
ство, создавая так называемый <парниковый эффект>.
По расчетам ученых, дальнейшее повышение концент-
рации CO2 в атмосфере создаст условия для повышения
планетарной температуры, отступления границы поляр-
ных льдов к северу и повышению уровня Мирового
океана.
В сельской местности загрязнителями воздуха явля-
ются аммиак, сероводород и пестициды.
Влияние на гидросферу. Воды Земли находятся
в непрерывном движении. Круговорот воды связывает
воедино все части гидросферы, образуя единую систему:
океан - атмосфера - суша. Для жизни человека, про-
мышленности и сельского хозяйства наибольшее значе-
ние имеют пресные воды рек вследствие их легкодоступ-
ности и возобновляемости.
Основная причина загрязнения водных бассейнов -
сброс в водоемы неочищенных или недостаточно очи-
щенных сточных вод промышленными и коммунальными
предприятиями. С сельскохозяйственных угодий смыва-
ются и попадают в реки минеральные удобрения и
ядохимикаты. К традиционным минеральным, органиче-
ским н бактериальным загрязнителям водоемов в
последние десятилетия добавились все возрастающие
количества поверхностно-активных синтетических ве-
ществ, входящих в состав моющих средств и нефтепро-
дуктов. На обезвреживание сточных вод расходуется
более 10 % общего стока рек земного шара.
Загрязнение служит причиной ухудшения качества
питьевой воды и причиной гибели нерестилищ ценной
промысловой рыбы.
Возрастает уровень загрязненности вод Мирового
океана. С речным стоком, из атмосферы с дождем, при
промывании нефтяных танкеров, при добыче нефти на
океанском шельфе в воду попадает огромное количество
свинца (до 50 тыс. т), нефти (до 10 млн. т), ртути,
пестицидов, бытовых отходов и т. д. Это приводит к
гибели многих организмов, особенно в прибрежной
зоне и в районах традиционных маршрутов морских
судов. Особенно вредное воздействие на морских обита-
-221-
телей оказывает нефть. Нефтяные пленки на поверхности
морей и океанов не только отравляют живые организмы,
обитающие в поверхностном слое, но и уменьшают
насыщенность воды кислородом. В результате замедля-
ется размножение планктона - первого звена пищевой
цепи в морях и океанах. Многокилометровые нефтяные
пленки на поверхности воды уменьшают ее испарение
и тем самым нарушают водообмен между океаном
и сушей.
Влияние на почву. Плодородный слой почвы в при-
родных условиях формируется очень долго. В то же
время с громадных площадей, занятых сельскохозяйст-
венными культурами, ежегодно изымаются десятки
миллионов тонн азота, калия, фосфора-главных
компонентов питания растений. Истощения почв не
наступает только потому, что в культурном земледелии
на поля ежегодно вносятся органические и минеральные
удобрения. Сохранению плодородия почвы способст-
вуют и севообороты, направленные на создание условий
длz накопления в почве азота (посевы бобовых) и
затрудняющие размножение вредителей культурных
растений. Неблагоприятные изменения в почве наступа-
ют при посеве одних и тех же культур в течение
длительного времени, засолении при искусственном
орошении, заболачивании при неправильной мелиора-
ции. К числу антропогенных изменений почвы относится
эрозия (от лат. <эродере> - разъедать). Эрозия пред-
ставляет собой разрушение и снос почвенного покрова
потоками воды или ветром. Особенно разрушительна
водная эрозия. Она развивается на склонах при непра-
вильной обработке земли. С талыми и дождевыми
водами в промоины и овраги с полей уносятся миллионы
тонн почвы.
Радиоактивное загрязнение биосферы. Проблема
радиоактивного загрязнения возникла в 1945 г. после
взрыва атомных бомб, сброшенных американцами на
японские города Хиросиму и Нагасаки. До 1962 г. все
ядерные державы производили испытания ядерного
оружия в атмосфере, что вызвало глобальное радиоак-
тивное загрязнение. Большую опасность представляют
собой аварии на атомных электростанциях, из которых
последняя (Чернобыльская в 1986 г.) послужила причи-
ной радиоактивного загрязнения обширных территорий
Украины, Белоруссии и РСФСР. Многие радиоактивные
изотопы имеют длительный период полураспада. Осо-
-222-
бенно опасны стронций-90 вследствие своей близости
к кальцию и цезий-137, сходный с калием. Накапливаясь
в костях и мышцах пораженных организмов, они служат
источником длительного радиоактивного облучения
тканей.
В настоящее время вся биосфера находится под
усиливающимся давлением разнообразной деятель-
ности человека, поэтому так актуальны природоохрани-
тельные мероприятия.
СИСТЕМА ЖИВОГО МИРА
Хорошо известно разнообразие живой природы. Не-
видимые глазом бактерии вовлекают в круговорот ве-
ществ громадные количества минералов. В капле воды,
взятой из водоема, обнаруживается масса различных
одноклеточных организмов. В донном иле, в почве,
в глубине вод, в лесах, степях и океанских просторах,
на дне самых глубоких океанских впадин обитают самые
разнообразные организмы, отличающиеся по форме,
размерам, подвижности, поведению, типу питания (спо-
собам добывания пищи) и многим другим признакам.
Изучением многообразия организмов, выявлением,
их сходства и различий, классификацией по группиров-
кам (таксонам) разного ранга занимается наука систе-
матика (от греч. <систематикос> - упорядоченный,
относящийся к системе). Систематика служит базой
для многих биологических наук. Особое значение систе-
матики заключается в возможности ориентироваться
во множестве существующих и вымерших видов орга-
низмов. Действительно, в настоящее время насчитыва-
ется около 1,5 млн. видов животных и 0,5 млн. видов
растений. Систематика важна прежде всего потому,
что она упорядочивает все многообразие живого и дает
возможность легко находить место для нового вида
или разновидности. Эта наука дает картину филогенети-
ческого развития живого мира, отражая родственные
связи между отдельными группами организмов и помо-
гая решить одну из важнейших проблем биологии -
происхождение новых видов и других систематических
категорий.
Попытки привести в систему окружающий человека
мир животных и растений предпринимались еще в Древ-
ней Греции. Аристотель (IV в. до н. э.) описал около
500 видов животных и разделил их по группам. Наблю-
-223-
дения Аристотеля были столь точны, что его классифи-
кация просуществовала в неизменном виде 2 тыс. лет,
а некоторые выделенные им группы сохранились до
сих пор.
Однако основы систематики как науки были зало-
жены выдающимся шведским естествоиспытателем
Карпом Линнеем (1707-1778). Для обозначения видов
растений и животных Линней ввел бинарную (двойную)
номенклатуру. В соответствии с ней каждый вид имеет
название, состоящее из двух слов. Первое слово обозна-
чает название рода, его пишут с большой буквы, второе
слово-название собственно вида, его пишут с ма-
ленькой буквы. Например, зайца-беляка Линней назвал
Lepus timidus. Слово Lepus (заяц) - название рода,
timidus (трусливый) - вида. Всего род Lepus включает
23 вида, в том числе зайца-русака, зайца американского
и др.
Второе чрезвычайно важное положение системы
Линнея заключается в установлении им иерархической
соподчиненности таксонов: каждая категория включает
несколько таксонов низшего порядка.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10