Глава 2. Экосистемы - предмет экологии

Глава 2. Экосистемы - предмет экологии

жизни стало бы невозможным. Комплекс разрушителей в био­сфере состоит из огромного числа видов, которые, действуя последовательно, разлагают органические вещества до минераль­ных. Процессы образования органических веществ и их распад

Называют также процессами ПРОДУКЦИИ (лат. productio - создание, производство) И Деструкции (лат. destructio - разрушение).

Продукционно-деструкционный баланс в биосфере, назы­ваемый также биотическим балансом, зависит от соотношения ско­ростей автотрофных и гетеротрофных процессов. В течение дли­тельного геологического периода, начиная приблизительно с кемб­рия (600 млн - 1 млрд лет назад), небольшая, но заметная часть синтезируемого органического вещества не расходовалась, а со­хранялась и накапливалась в осадках. Это обусловлено тем, что не все части отмерших растений и животных разрушаются с одинако­вой скоростью. Жиры, сахара и белки разлагаются достаточно быстро, а древесина (клетчатка, лигнин), хитин, кости - оченьмедленно. Наиболее устойчивым промежуточным продуктом разло­жения Органических веществ ЯВЛЯеТСЯ гумус (лат. humus - почва, перегной),

дальнейшая минерализация которого протекает очень медленно. Медленное разложение гумуса - одна из причин запаздывания деструкции по сравнению с продукцией. С точки зрения химиигумусовые вещества представляют собой продукты конденсации (лат.

condensatio - скопление, уплотнение) ароматических Соединений (срвНОЛОВ,

бензолов и др.) с продуктами распада белков и полисахаров. Для их расщепления, видимо, требуются специальные ферменты, кото­рые часто отсутствуют у почвенных и водных сапротросров.

Следует заметить, что многие токсичные вещества (гр. loxicon - яд), которые человек вводит в окружающую среду (гербициды, пестициды, промышленные отходы), являются также производными ароматического углеводорода бензола и из-за высокой устойчивос­ти к разложению очень опасны.

В то же время органические вещества могут образовывать безвредные комплексные соединения с некоторыми токсичными веществами. Так, гумусовые вещества могут связывать в комплексы ионы тяжелых металлов и делать их нетоксичными, в отличие от солей тех же металлов. Например, токсичность меди для водорослей коррелируется с концентрацией свободных ионов Си²*, а не с общим содержанием меди. А одно и то же количество меди оказывается менее ядовитым в прибрежных районах, чем в открытом море, где меньше органического вещества, которое могло бы связать металл в безвредные комплексы.

Именно преобладание скорости синтеза над скоростью разложения органических веществ и явилось причиной уменьшения содержания углекислого газа и накопления кислорода в атмосфере.

Это подтверждает хотя бы тот факт, что состав атмосферы Земли резко отличается от условий на других планетах Солнеч­ной системы. Согласно гипотезе Геи, предложенной Дж. Лавло-ком (1979), состав атмосферы «Земли без жизни» приближался бы к составу атмосферы на Марсе или Венере (табл. 2.1).

Таблица 2.1

Сравнение состава атмосферы и температурных условий на Земле и других планетах (по Ю. Одуму, 1986, с изменениями)

Планета	Содержаниие основных газов в атмосфере, объемные доли, %			Температура поверхности, °С
	со2	N2	о2
Марс Венера «Земля без жизни» Земля	95,0 98,0 98,0 0,03	2,7 1,9 1,9 78,09	0,13 Следы Следы 20,93	- 53 477 -290 14

Таким образом, именно зеленые организмы, поглощая С0₂ и выделяя 0₂, сыграли основную роль в формировании геохи­мической среды Земли, благоприятной для существования дру­гих организмов. Значительное количество накопившегося кисло­рода сделало возможными появление и эволюцию высших форм жизни.

Примерно 300 - 500 млн лет назад отмечался особенно большой избыток органической продукции, что привело к обра­зованию и накоплению в недрах Земли горючих ископаемых. Позже за счет накоплений этой энергии человек смог совершить промышленную революцию.

Соотношение скоростей автотрофных и гетеротрофных процессов может служить одной из главных функцио­нальных характеристик экосистем.

54

55