6. Группы организмов и их взаимосвязи в биоценозах.

В основе любой экологической системы лежит процесс переноса вещества и энергии между биоценозом и экотопом, т. е. круговорот вещества в экосистеме. Основой такого переноса являются трофические цепи (рис. 3), т. е. пищевые взаи-моотношения организмов, регулирующие всю энергетику биотических сообществ и всей экосистемы в целом. Прежде всего, все организмы, входящие в трофиче-ские цепи делятся на две большие группы — автотрофов и гетеротрофов.

Автотрофные организмы используют неорганическую составляющую эко-топа для поддержания своей жизнедеятельности и производят органическое вещество из неорганического. К таким организмам относятся, прежде всего, зе-леные растения суши и водной среды (сине-зеленые водоросли и др.).

Гетеротрофные организмы для поддержания своей жизни потребляют только органические вещества. К ним относятся все животные и человек. Гете-ротрофы, потребляющие мертвую органику, называются сапротрофами (на-пример, грибы).

По функциям взаимодействия живых организмов между собой в биогеоце-нозе их подразделяют на продуценты, консументы и редуценты.

Продуценты – производители продукции (органического вещества), кото-рой потом питаются все остальные организмы – это зеленые растения, микро-скопические морские и пресноводные водоросли.

Консументы – это потребители органических веществ. Среди них есть животные, употребляющие только растительную пищу – травоядные (корова) или питающиеся только мясом других животных – плотоядные (хищники), а также употребляющие и то и другое – «всеядные» (человек, медведь).

Редуценты (деструкторы) – восстановители. Они возвращают органиче-ские вещества из отмерших организмов снова в неживую природу, т. е. неорга-нические вещества.

В результате взаимодействия в биогеоценозе и биохимических процессов происходит круговорот веществ в природе, например для кислорода это время со-ставляет примерно 2500 лет, для атмосферного углерода – примерно восемь лет, круговорот водяных атмосферных паров совершается примерно 25 раз за год∗.

Одно из важнейших свойств биогеоценоза – взаимосвязь и взаимозависимость всех его компонентов. Так, климат обусловливает состояние и режим почвенных факторов, создает среду обитания живых организмов. В свою очередь, почва в какой-то мере определяет климатические особенности (за счет окраски почвы меняется ее отражательная способность – альбедо), а также влияет на животных, растения и микроорганизмы. Все живые организмы теснейшим образом связаны между собой, являясь друг для друга либо источником пищи, либо средой обитания, либо факторами смертности.

С точки зрения трофической структуры, то есть структуры питания, экосистему можно разделить да два яруса:

1. верхний – автотрофный (самостоятельно питающийся) ярус, или «зеленый пояс», включающий растения или их части, содержащие хлорофилл, где преобладают фиксация энергии света, использование простых неорганических соединений и накопление сложных органических соединений;

2. нижний – гетеротрофный (питаемый другими) ярус, или «коричневый пояс» почв и осадков, разлагающихся веществ, корней и т. д., в котором преобладают трансформация и разложение сложных соединений.

С биологической точки зрения, в составе экосистемы удобно выделять следующие компоненты:

1. неорганические вещества (С, N, CO₂, H₂O и др.), включающиеся в круговороты;

2. органические соединения (белки, углеводы, липиды, гумусовые вещества и т.д.), связывающие биотическую и абиотическую части;

3. воздушную, водную и субстратную среду, включающую климатический режим и другие физические факторы;

4. продуцентов, автотрофных организмов, в основном зеленые растения, которые могут производить пищу из простых неорганических веществ;

5. первичных и вторичных консументов, или макроконсументов, или гетеротрофов, или фаготрофов – гетеротрофных организмов, в основном, животных, питающихся другими организмами или частицами органического вещества;

6. редуцентов, или деструкторов, или сапротрофов, или микроконсументов – гетеротрофных организмов, в основном, бактерий и грибов, получающих энергию либо путем разложения мертвых тканей, либо путем поглощения растворенного органического вещества, выделяющегося самопроизвольно или извлеченного сапротрофами из растений и других организмов. В результате деятельности сапротрофов высвобождаются неорганические элементы питания, пригодные для продуцентов; кроме того, сапротрофы поставляют пищу макроконсументам и часто выделяют гормоноподобные вещества, ингибирующие или стимулирующие функционирование других биотических компонентов экосистемы.