Эволюция сообществ

Заселение суши растениями изменило облик континентов. Глядя с самолета на простирающиеся внизу пустыни или горные хребты, можно представить себе, как выглядел мир до этого исторического события. Но даже в таких на первый взгляд безжизненных областях тот, кто путешествует по земле, обнаружит удивительное разнообразие растений, рассеянных среди скал и песка. В зонах с более умеренным климатом и чаще выпадающими дождями растительные сообщества господствуют на суше, определяя ее характер.

Фактически они в значительной степени образуют саму сушу. Дождевой тропический лес, луг, степь, тундра эти слова вызывают представление об определенных ландшафтах (рис. 1-9), основными признаками которых являются растения, поднимаются ли они вокруг темно-зелеными лесными сводами, расстилаются под ногами ковром луговых цветов или колышутся, насколько хватает глаз, золотыми волнами степных злаков. Только при описании соответствующих био- мов, т. е. природных сообществ большой протяженности, характеризующихся определенными, обусловленными кли-

матом сочетаниями растений и животных, наряду с деревьями, кустарниками и травами учитываются и другие их признаки, например присутствие оленей, антилоп, кроликов или волков. Как возникли обширные растительные сообщества, занимающие нередко значительные материковые площади?

В какой-то мере мы можем проследить эволюцию образующих их видов растений и обитающих здесь же животных. Однако, даже обобщая все накопленные знания, мы еще только начинаем догадываться о несравненно более сложном развитии составляющих различные сообщества целых систем организмов. Вместе с окружающей их неживой средой они называются экосистемами.

Ниже экосистемы рассматриваются более подробно; сейчас достаточно определить их как устойчивые общности сменяющихся поколений особей. Некоторые их компоненты, например крупные деревья, живут до нескольких тысяч лет, другие, в частности микроорганизмы, лишь несколько часов или даже минут, однако экосистемы в целом тяготеют к удивительной стабильности (не статичности!) и, достигнув равновесия, не меняются веками. Наши правнуки будут когда-нибудь гулять по лесу, который помнит наших прадедов.

Там, где они видели сосну, шелковицу, чернику, полевку, и через несколько поколений (если, конечно, лес еще сохранится) можно будет встретить в основном те же виды растений и животных, причем в очень близких к прежнему количествах. Экосистема функционирует как единое целое несмотря на то, что многие входящие в ее состав организмы конкурируют за ресурсы.

Фактически каждое живое существо, даже мельчайшая бактериальная клетка или спора гриба, служит пищей для других организмов. В результате солнечная энергия, поглощенная зелеными растениями, прежде чем рассеяться, переносится по тонко отрегулированным цепям, включающим разные группы организмов.

Более того, взаимодействие их друг с другом и с неживой средой приводит к упорядоченному круговороту элементов, например азота и фосфора. Энергия должна постоянно подводиться к экосистеме, а элементы, входящие в состав организмов, возвращаются с их остатками в почву и после разложения их обитающими там грибами и бактериями вновь вступают в цикл.

Перенос энергии и круговорот элементов включают сложную последовательность событий, в которой каждая группа организмов играет строго определенную роль, поэтому невозможно изменить ни одной составной части экосистемы без риска нарушить равновесие, от которого зависит ее стабильность.

Основу продуктивности практически всех экосистем составляют растения, водоросли и фотосинтезирующие бактерии единственные формы живого, способные поглощать солнечную энергию и синтезировать органические молекулы, необходимые для жизни им самим и всем другим организмам.

Существует примерно полмиллиона автотрофных видов и по крайней мере в 8 или 10 раз больше полностью зависящих от них гетеротрофных. Животные, включая человека, могут получать многие вещества, в том числе незаменимые аминокислоты, витамины и минеральные компоненты, только от растений или других фотосинтезирующих форм.

Более того, кислород, выделяемый этими организмами в атмосферу, делает возможным само существование жизни на суше и в верхних слоях океана. Он необходим подавляющему большинству существ, включая самих автотрофов, для реакций энергетического обмена.

_{П. Рейвн, Р. Эверт, С. Айкхорн, Современная ботаника В 2-х томах, Том 1, Перевод с английского канд. биол. наук В. Н. Гладковой, проф. М. Ф. Даниловой, д-ра биол. наук И. М. Кислюк, канд. биол. наук Н. С. Мамушиной под редакцией акад. А. Л. Тахтаджяна}

AOF | 18.11.2020 10:21:39