Основи загальної біології

 

12.4.3 Регулювання щільності популяції

Ріст популяції регулюється факторами залежними і не залежними від її щільності.

Не залежні від щільності фактори, такі як більшість кліматичних факторів (температура, вологість повітря, кількість опадів й ін.), прискорюють або гальмують ріст популяції завжди в ступені, пропорційному вихідній щільності. Те ж можна сказати й про сприятливі погодні умови. 

На відміну від цього фактори, що залежать від щільності, як, наприклад, більшість біотичних факторів (конкуренція, вороги, паразити, патогени), впливають на ріст популяції тільки лімітуючим чином і їхня дія ніколи не буває однаковою при різній щільності популяції. Вони діють як регулятори у вузькому змісті слова, «підганяючи» популяцію до існуючій у цей момент ємності середовища. Окремий хижак скорочує щільну популяцію жертв менше, ніж рідку, але тільки в тому випадку, якщо він не розмножується. Таким чином, дія факторів, що залежать від щільності, сильно залежить також від загальної ситуації в екосистемі.

 

12.5 Екосистеми

Екосистеми це надорганізмові об'єднання з певним видовим складом. В екосистемах суші (лісах, степах, лугах, болотах і т.д.), насамперед, впадають в око нерухомі, звичайно добре помітні продуценти, що мають велику біомасу. Склад рослинних співтовариств в екосистемах характеризується не систематичними категоріями, а життєвими формами. Переходи між екосистемами часто поступові (наприклад, між лісом і степом), границі їх нечіткі (наприклад, між очеретяним болотом й озером). Будучи енергетично й структурно відкритими системами, вони зобов'язані своєю єдністю взаємодії своїх компонентів, які підтримують у відношенні один до одного й до неживого середовища статистичну (рухливу) рівновагу. Тому екосистеми характеризуються не стільки певними числами й нерухомими границями, скільки середніми значеннями й границями розкиду.

 

12.5.1 Структура екосистем

З багатьох подібних за своєю біологією видів однієї екосистеми (наприклад, комах, що смокчуть соки лугових рослин, – попелиць, цикад, клопів) звичайно лише деякі (510%) становлять основну частину (близько 4/5) біомаси даної групи. Висока щільність популяцій цих домінуючих видів говорить про їхню оптимальну пристосованість до даної екосистемі й великому для неї значенні. В однакових екосистемах, віддалених одна від одної областей, один вид може бути замінений іншим: наприклад, в американських тропічних лісах серед птахів запильниками квіток служать колібрі, а в африканських – медососи. 

Для виду як структурного елемента екосистеми вирішальне значення має не його систематичне положення, а функціональна конституція й екологічна потенція. Тому вид являє собою комплекс життєвих форм, які дозволяють йому використовувати певні властивості (екологічні ліцензії) середовища (субстрати, джерела їжі, діапазони температур і вологості й т.д.) і грати в такий спосіб певну роль в екосистемі. 

Як один вид може утворювати цілий спектр життєвих форм, так кожне місцеперебування надає організму цілий спектр факторів у вигляді екологічних ліцензій для використання. І з того і іншого – зі сполучення області потенції певної життєвої форми й області валентності необхідних для її реалізації факторів середовища – при достатньому збігу складається екологічна ніша. Життєву форму можна зрівняти із професією, наявну валентність – з робочим місцем, а екологічну нішу – з реалізованими трудовими відносинами.

Можливість впровадження випадково завезених (колорадський жук) або мимовільно поширених (кільчаста горлиця) видів показує, що в екосистемі – по історичним й екофауністичним або екофлористичним причинам – ще можуть бути вільні, довго не використовувані ліцензії.

Сукупність всіх видів, які зустрічаються спільно, називають співтовариством організмів, або біоценозом, а зайняте ними місцеперебування, тобто сукупність всіх екологічних факторів їхнього місцезнаходження, – біотопом («місце життя»). Але оскільки біоценоз важко чітко відокремити від біотопу, краще поєднувати їх під ім'ям біогеоценозу.

Більшість біогеоценозів підрозділяється на субодиниці (яруси, біохори, меротопи. Найбільш стабільні й замкнуті яруси («поверхи»), наприклад, у лісі деревинний ярус, чагарниковий, трав'янистий і надґрунтовий. Хоча кожний з них має власний мікроклімат, а часто й власну фауну (тлі, короїди), вони зв'язані між собою кліматично й функціонально (наприклад, харчовими ланцюгами за участю листового опаду).

У кожну екосистему входять наступні функціональні компоненти:

а)продуценти – автотрофні організми, які з використанням сонячної енергії будують із неорганічних сполук багату енергією біомасу (зелені рослини, синьозелені водорості, фото і хемосинтезуючі бактерії);

б)консументи – гетеротрофні організми, які використовують цей органічний матеріал для одержання й нагромадження енергії, змінюють або перебудовують органічні речовини (тваринні й гетеротрофні мікроорганізми);

в)деструєнти – гетеротрофи, які руйнують використані або відмерлі залишки біомаси, розкладають їх на неорганічні складові частини (мінералізація), що надходять знову в резервуари мінеральних речовин (бактерії, гриби).

Консументи харчуються живим (біофаги) або мертвим (сапрофаги) органічним матеріалом. Серед біофагів можуть бути виділені рослиноїдні організми, або фітофаги (первинні консументи, до них відносяться також віруси, що вражають рослини, бактерії, гриби й паразитичні судинні рослини), хижаки (вторинні консументи, у їхньому числі й паразити первинних консументів) і кінцеві споживачі – верхові