Причины целостности и сходства экосистем

2. Причины целостности и сходства экосистем

 

При изучении причин разнообразия водных (как и наземных) экосистем и сообществ может показаться, что оно безгранично и не поддается какой-либо систематизации – настолько множественны эти причины. Тем не менее, это не так – существуют и сходные между собой экосистемы, и закономерности, которые это сходство обуславливают. Эти же закономерности служат для более или менее объективной классификации экосистем.

2.1 Связанность факторов среды между собой

Это важнейшее условие повторяемости сходных мест. Собственно, эта связанность приводит к существованию стандартных типов самих водоемов и биотопов. Важнейшие связи в пределах водоема: грунт – течение, глубина – свет – кислород. Эти связи создают характерные комбинации факторов, проявления которых мы в основном и видим. Например, камни в реке на быстром течении – стандартный, везде повторяющийся биотоп; камни на замедленном течении встречаются намного реже, а в прудах и болотах практически отсутствуют. Именно характерные, часто повторяющиеся (и более стабильные во времени) типы биотопов имеют богатые и своеобразные сообщества организмов (именно в них идет видообразонание и к ним приспосабливаются организмы), а редкие в природе и непостоянные биотопы населены бедно и кем попало.

2.2 Биотические связи организмов. Параллельные сообщества

Приспособленность разных видов друг к другу сформировалась в процессе их совместной эволюции (конкуренции, выедания, симбиоза и пр.). Вместе с видами сформировались и сообщества притертых друг к другу организмов, вытесняющих все остальные виды. Все источники питания в сформировавшемся сообществе довольно четко и строго распределены, и каждый вид имеет свою долю необходимых ресурсов (экологическую нишу). Сложившееся сообщество намного более устойчиво к изменениям внешней среды, чем отдельные популяции, но и изменяется не по одной популяции, а целыми комплексами связанных друг с другом видов (иногда – практически целиком). Получается, что и виды в природе образуют свои характерные комбинации (сообщества), сменяющие друг друга при существенных изменениях местообитания.

Более того, функциональная структура сообщества (т.е. набор имеющихся в нем экологических ниш и связанных с ними жизненных форм) еще более устойчива к изменениям биотопа, чем его видовой состав. При этом разные виды в разных сообществах могут занимать сходные экологические ниши. Обычно эти виды принадлежат к одной жизненной форме (т.е. имеют сходный образ жизни и приспособления к нему) и часто близкородственны. Например, экологическую нишу прикрепленного фильтратора на каменистых перекатах рек повсеместно занимают разные виды личинок мошек (т.е. виды одного семейства Simuliidae). Поэтому в природе нередко наблюдаются "параллельные" сообщества – с одинаковым набором экологических ниш (и соотвествующих им жизненных форм), и укомплектованные разными, но сходными видами. Чаще всего это виды близкородственные (из одних родов или семейств); иногда – неродственные, но конвергентно сходные (например, пресноводная дрейссена сменяется морской мидией) или не очень сходные (балянус в морях замещает личинок мошек). Иногда говорят (Л.А. Зенкевич про морскую литораль), что виды – это актеры, которых жизнь приглашает играть заранее отведенные роли; и актеров можно сменить, а роли остаются. Каждая роль (экологическая ниша) предусматривает не единственный вид организма, но определенную жизненную форму. Например, подвижный соскребатель водорослей с верха камней (в разных сообществах на каменистых перекатах эту роль играют разные личинки поденок из семейств Baetidae и Heptageniidae).

Дальше идут тонкости, во многом до сих пор не изученные. Разумеется, каждый фактор среды действует и на состав, и на структуру сообщества, но по-разному (в целом – на состав сильнее, на функциональную структуру – намного слабее). Установлено, что в наибольшей степени структуру сообществ бентоса определяет тип донного субстрата (т.е. каждому типу его присущ свой набор экологических ниш, а не только видов). Наоборот, географическое положение сообщества определяет в основном видовой состав сообщества, но не его структуру (поэтому в разных регионах сходные типы биотопов заняты параллельными сообществами). Другие факторы действуют и на набор видов, и на функциональную структуру, но степень и механизм этих воздействий еще предстоит изучить. Похоже, в частности, что размер водотока и уровень загрязненности воды в основном изменяют видовой состав зообентоса, но не набор жизненных форм (т.е. также формируют параллельные сообщества).

Однако, существуют и закономерности, встречные вышеописанным. Так, доступный набор видов на роли в сообществе может влиять и на жизненные формы. Более универсальные и конкурентоспособные виды "раздвигают" свои ниши, вытесняя соседей и уменьшая набор жизненных форм сообщества (как Gammarus в сообществах каменистых перекатов Крыма); незанятость каких-то ниш в силу отсутствия соответствующих видов может приводить к перехвату их видами других жизненных форм. Поэтому целиком "параллельных" сообществ не бывает.

Список литературы

1)    Ильин В.И. Экология. – М.: Перспектива, 2010

2)    Тотай А.В. Экология. – М.: Юрайт, 2010

3)    Тупикин Е.И. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельност. – СПб.: Академия, 2010

4)    Воронков Н.А. Экологии общая, социальная, прикладная. – М.: Агар, 2008

5)    Пономарева И.Н., Соломин В.П., Корнилова О.А. Общая экология. – М.: Феникс, 2009