Биотические взаимоотношения в биосфере, их закономерности. Биоразнообразие и его значение. (Модель Н.Ф. Реймерса “Волчок жизни”)

Рассматривая взаимоотношения отдельно взятого организма или популяции с внешней средой, мы неизбежно ограничивали пространство изучения и совершенно не учитывали количество видов, т.е. то самое биоразнообразие, по поводу охраны которого сбиты все природоохранные копья.

Следующая модель позволит нам расширить пространство до планетарных размеров, учесть количество видов и биомассу живого вещества одновременно на разных трофических уровнях. Автор этой модели Николай Федорович Реймерс. По сути своей, эта модель есть ничто иное, как трансформированная двухмерная пирамида. Уровень изучения с предыдущего популяционного на этой модели «незаметно» переходит в экосистемно-биосферный, или точнее в экосистемно-планетарный. Модель называется «Волчок жизни» (рис. 5). Показатели глобальной биомассы выражены в виде высоты цилиндров, а их диаметр составляют числа видового разнообразия. При этом взято минимально называемое число видов консументов, сейчас полагают, что оно многократно больше.

Рис.9 Волчок жизни — схема, иллюстрирующая управляющее и стабилизирующее значение консументов в экосистеме: а — упрощенная модельная экосистема по Ю. Одуму: люцерна — телята — мальчик (М) с включением других консументов и редуцентов; б — биосфера в целом;. Диаметр колёс (цилиндров) — число видов, толщина колес (высота цилиндров) — биомасса.

Продуценты (ось), это все растения и одноклеточные водоросли:

-количество видов (диаметр цилиндра) – 350 000;

-биомасса (высота цилиндра) - 2,4х10¹²т;

Консументы (центральная часть, «юбочка» - все животные):

-количество видов (диаметр цилиндра) – до 4500000;

-биомасса (высота цилиндра) - 2,3х10¹⁰т;

Отдельно показана биомасса человечества, она равна 1,8х10⁸т. (устаревшие данные, по современным подсчетам это число выросло до 3,1х10⁸т – О.П.)

Редуценты:

-количество видов (диаметр цилиндра) –75 000;

-биомасса (высота цилиндра) – 1,2х10¹⁰т;

В чем смысл такой конструкции, если представить, что это просто игрушка? Конечно, всегда хочется, чтобы волчок как можно устойчивее находился во вращении, не заваливался на бок, и чтобы из одних узоров на его «юбочке» получались другие, т.е. присутствовало бы разнообразие. От чего же это зависит? Попробуйте покрутить вокруг своей оси обычную шариковую ручку. В результате не получается ни устойчивости, ни вращения. Добиться некоторого успеха можно с помощью компьютерного диска, или похожего предмета и какой-нибудь случайно подобранной оси - карандаша, ручки и т.п. Вряд ли у Вас быстро получится что-то путное. Только хорошо просчитанные пропорции и подогнанные детали дают нам желаемый результат. Чтобы убедиться в этом, запустите одновременно самодельный волчок и настоящий волчок-игрушку, для этого подойдет и шестеренка из часового механизма или из инерционной игрушки. В результате такого примитивного опыта мы делаем очень значимый вывод:

- длительное, устойчивое вращение зависит от - юбочки, т.е. от консументов!

И смысл этой модели по Н.Ф. Реймерсу - показать управляющее значение консументов. Для обывателя это звучит несколько неожиданно, получается - если больше всего членистоногих, то они нами и правят? В этом нет ничего удивительного, тем более, что по сути так оно и есть. Мы знаем, что для того, чтобы уничтожать целые армии “вредных” тараканов и других неприятных созданий, человек развивает и совершенствует химическую промышленность, а потом сам же попадает в ее сети. Можно привести еще много примеров на эту тему, но самая главная причина управления со стороны консументов кроется в биогенной миграции атомов. Вопрос этот очень важный и подходить к нему нужно осторожно, не упрощая, но и не усложняя. Чтобы ухватить самую суть, снова проведем параллель с экономикой: в бизнесе успешен тот, кто изучает спрос, а спрос рождается потребителем. Потребитель со своими желаниями и нуждами - “мотор” для рынка. Консументы же - это двигатели круговоротов, или правильнее, биогеохимических циклов. Что являет собой любой биогеохимический цикл в ближайшем рассмотрении? Это упорядоченная цепь биогеохимических реакций, происходящая в результате биотических взаимоотношений. Так вот, причины относительной устойчивости прохождения этих химических реакций в планетарной экосистеме на протяжении обозримых отрезков времени, можно рассматривать на двух уровнях:

- макроуровень – это разнообразие биотических взаимоотношений, например, траву могут поедать и корова, и тля, и заяц. Зайца могут догнать и волк и лиса.

- микроуровень - химические реакции, “работающие” на круговороты, грубо говоря, процессы пищеварения консументов и питания редуцентов.

Когда волк съел зайца и процесс дошел до редуцентов, круговорот, таким образом, с макроуровня переходит на микроуровень.

На протяжении более 4 миллиардов лет живое вещество планеты ценою катастроф упорядочивало оба эти уровня, работа которых и есть основа устойчивости любой экосистемы. Без макроуровня не было бы микроуровня и наоборот.