18. Почва как среда жизни. Адаптации животных к обитанию в почве. Роль животных в почвообразовании.

Почва представляет собой сложную гетерогенную систему, формирующую уникальную среду обитания – эдафотоп, характеризующуюся специфическими абиотическими и биотическими факторами. Как трехфазная среда (твердая, жидкая и газообразная фазы), она обеспечивает экологические ниши для разнообразных организмов, относящихся к геобионтам (постоянным обитателям почвы) и геофилам (организмам, связанным с почвой на отдельных стадиях жизненного цикла). Физико-химические параметры почвенной среды – гранулометрический состав, влажность, аэрация, температура и органическое вещество – определяют структуру почвенной биоты и направление адаптаций ее представителей.

Адаптации животных к почвенной среде затрагивают морфологические, физиологические и поведенческие признаки. Среди морфологических адаптаций преобладают редукция или полная утрата органов зрения (у кротов, дождевых червей), развитие специализированных органов передвижения – копательных конечностей (у медведок, кротов) или гидроскелета (у нематод и олигохет). Покровы тела часто имеют укрепленные структуры – хитинизированные кутикулы у членистоногих или слизевыделяющие клетки у дождевых червей, предотвращающие механические повреждения и обезвоживание. Физиологические адаптации включают анаэробный метаболизм у некоторых микроартропод при временном затоплении почвы, а также симбиотические отношения с микроорганизмами для усвоения трудноперевариваемых веществ (например, целлюлозолитические бактерии в кишечнике дождевых червей). Поведенческие стратегии проявляются в вертикальных миграциях в зависимости от сезона (личинки майского жука) или суточной динамики температуры (нематоды).

Роль животных в почвообразовании реализуется через несколько ключевых механизмов. Во-первых, механическое воздействие (перемешивание горизонтов дождевыми червями, роющая деятельность грызунов) способствует аэрации и изменению структуры почвы. Во-вторых, трансформация органического вещества в процессе пищевой активности: сапрофаги (например, панцирные клещи) ускоряют разложение детрита, а копрофаги (некоторые виды жуков) вовлекают в круговорот продукты метаболизма других организмов. В-третьих, формирование органо-минеральных комплексов – кишечная трубка дождевых червей создает устойчивые агрегаты (копролиты), повышающие водоудерживающую способность почвы. Наконец, симбиотические взаимодействия (микоризные грибы, распространяемые почвенными членистоногими) усиливают минеральное питание растений.

3. Б1.0.27 Заповедное дело

1. Биологические основы охраны природы. Сохранение биоразнообразия как необходимое условие устойчивого развития природных сообществ.

Охрана природы - одно из основных приложений биологических знаний. Ее главная цель - поддержание уровня биологического разнообразия, которое обеспечивает эволюцию популяций, а также экосистем разного ранга - от биогеоценозов до биосферы. Кроме того, к природоохранным мероприятиям относят восстановление используемых человеком биоресурсов. Сохранение биологического разнообразия является составной и неотъемлемой частью стратегии устойчивого развития. Разнообразие живых существ используется человеком и для введения новых видов живых существ в культуру и в селекционном процессе. Для сохранения биологического разнообразия необходим представительный набор охраняемых территорий, совершенствование охраны отдельных видов живых существ и экосистем, их всестороннее исследование, а также использование различных методов сохранения видов и генофонда, как в природе, так и в искусственных условиях.

Функционирование природных экосистем, видов и популяций создает устойчивую и благоприятную для человека среду, обеспечивает условия для ведения сельского хозяйства, формирует запасы пресной воды, поддерживает газовый баланс в атмосфере, являясь таким образом необходимым компонентом глобальной энергетической системы человечества. Сегодня этот биосферный ресурс близок к исчерпанию. Дестабилизация среды и климатические изменения стали существенным негативным экономическим фактором и причиной развития социальных и политических конфликтов во многих странах и в мире в целом.

К сегодняшнему дню площадь продуктивных природных экосистем сокращена человеком почти наполовину, практически все наземные экосистемы претерпели глубокие изменения в результате деятельности человека, существенно нарушены экосистемы на 63.8% территории суши, которая могла бы быть занята растительностью (без учета ледников и пустынь). В благоприятных для жизни и ведения сельского хозяйства природных зонах люди используют от 20 до 75% территории. Сохранившиеся массивы природных территорий, поддерживающие свое биоразнообразие, крупнейший из которых находится на территории России, являются центрами стабилизации биосферных процессов. Состояние и динамику численности возможно оценить только для изученных видов (лучше всего изучены птицы, млекопитающие, высшие растения), в то время как в наименее исследованных таксонах, к которым относятся ключевые в экосистемных процессах группы (беспозвоночные, грибы, низшие растения) число исчезнувших и находящихся под угрозой исчезновения видов до сих пор остается неизвестным. Однако, очевидно, что сегодня основная угроза для существования видов — уничтожение и нарушение их местообитаний и скорость исчезновения видов в целом пропорциональна скорости сокращения территорий природных экосистем, которая была наиболее велика во второй половине XX века.

(Раздел 4. Зоокультура вопрос 2)