Экологический словарь-справочник 5 глава

БИОТА (Б.) — живое население экосистемы (населяющие ее растения, животные, грибы, бактерии).

БИОТЕСТИРОВАНИЕ — оценка состояния окружающей среды по живым организмам (см. Биологические индикаторы).

БИОТИЧЕСКАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ СРЕДЫ (Б.т.с.) — изменение абиотических условий под влиянием жизнедеятельности организмов. В. И. Вернадский рассматривал жизнь как геологический фактор, который создал биосферу. Благодаря живым организмам в атмосфере появился кислород, сформировались почвы, образовались толщи осадочных пород на дне океанов. В результате Б.т.с. создаются запасы детрита в виде торфа и сапропеля.
Б.т.с. происходит в ходе автогенных экологических сукцессий (при зарастании озер, скал, восстановлении леса после пожара и т. д.).
Важную роль играет Б.т.с. внутри экосистем: под деревьями изменяется освещенность, что способствует поселению теневыносливых растений; на пороях грызунов в степи разрастаются рудеральные растения.
Человек содействует тем формам Б.т.с., которые уменьшают отрицательное влияние его хозяйственной деятельности на биосферу. Наиболее важными вариантами Б.т.с., которые может усиливать или ослаблять человек, являются:
1. Очистка воды от химических загрязнений животными-фильтраторами. Эффективно очищают воду прибрежно-водные сообщества тростника, камыша, рогоза, топяного хвоща и других растений-амфибий.
2. Поддержание растениями газового состава атмосферы и очистка ее от загрязнений. Благотворное влияние на атмосферу оказывает лес (см. Лесные экосистемы).
3. Влияние растений на гидрологический режим и качество вод наземных экосистем. Главную роль в этом варианте Б.т.с. также играют леса. Большую роль в стабилизации водного режима играют болота.
4. Восстановление организмами баланса гумуса в почвах.
Изучение процессов Б.т.с. и управление ими — необходимый элемент построения общества устойчивого развития (см. Модели мира).

БИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ (Б.ф.) — факторы, порождаемые активностью организмов. Включают как разнообразные взаимоотношения организмов (конкуренция, хищничество, паразитизм), так и влияние последствий их жизнедеятельности, например, в виде веществ, устойчиво сохраняющихся в среде — детрит (см. Почва, Сапропель, Торф, Лесная подстилка). См. также Экологические факторы.
Порой довольно трудно провести границу между Б.ф. и абиотическими факторами. Так, содержание кислорода в водной среде, с формальной точки зрения, — абиотический фактор, но на самом деле оно во многом зависит от деятельности организмов (прежде всего различных бактерий), потребляющих кислород при разложении органического вещества.

БИОТОП (Б.) — однородное по абиотическим факторам местообитание, занятое одним и тем же сообществом (на суше — биогеоценозом). В Б. абиотические факторы среды преобразованы влиянием организмов (из материнской породы сформирована почва, изменен режим освещения, температуры, потребление ресурсов ограничено конкуренцией с организмами со сходным типом питания и т. д.). Примеры Б.: склон оврага, городской лесопарк, небольшое озеро (или часть большого озера с однородными условиями — прибрежная отмель, глубоководная часть).

БИОЦЕНОЗ (Б.) — совокупность живых организмов в пределах биотопа, связанных в процессе жизнедеятельности.

БОБОВЫЕ (Б.) — семейство цветковых растений, представители которых играют особо важную роль в функционировании агроэкосистем. С Б. симбиотически связаны бактерии-азотфиксаторы (см. Биологическая азотфиксация). По этой причине посевы Б. — важнейшее звено в севообороте, улучшающее почву. Они могут обеспечивать азотом также многолетние травосмеси. Кроме того, Б. дают полноценный белок, который может заменять животный белок (см. Продовольственная безопасность).
В РФ основной бобовой пищевой культурой является горох (в южных районах — соя). Из бобовых кормовых растений в РФ возделываются люцерны, клевера, козлятник, донники и эспарцет.

БОЛОТО (Б.) — экосистема избыточного увлажнения, в которой в качестве детрита накапливается не гумус, как в почве, а торф — слабо перегнившие остатки растений. Б. играют важную роль как регуляторы гидрологического режима территорий: запасая влагу в период таяния снегов и осенних осадков, Б. питают ручьи и реки в сухие периоды года. Б. — санитары агроэкосистем. Стекающая в них вода может содержать удобрения, остатки пестицидов, нефтепродукты, навозные стоки, а вытекающие из болота ручьи полностью очищены от этих примесей. В Эстонии есть опыт использования Б. как очистных сооружений для обеззараживания наиболее токсичных животноводческих стоков свиноферм.
В РФ на долю Б. приходится около 6% территории. Б. распространены в основном в лесной зоне, хотя по речным поймам они проникают в лесостепную и даже степную зоны. Самые обширные Б. — в Западно-Сибирской низменности.
Существуют три типа Б.: низинные, переходные и верховые.
Низинные Б. образуются либо при экологической сукцессии зарастания озер, либо при заболачивании суши, когда на поверхность почвы выходят грунтовые воды. Основные торфообразователи в низинных Б. — разные осоки, обычно образующие крупные кочки, тростник, рогоз, камыш. Большинство этих Б. зарастает ивами, черной ольхой. Это самый распространенный тип Б., их можно встретить от лесотундры до степной зоны.
Переходные Б. представляют следующую стадию сукцессии развития низинного Б. При этом мощность торфяного слоя постепенно увеличивается, и когда она превысит 40—50 см, корни большинства растений отрываются от богатой питательными элементами почвы. Растения переходят на питание за счет торфа, который минерализуется микроорганизмами. Минерализация происходит медленно и не до конца, и потому условия питания растений ухудшаются. Каждому новому поколению растений достается все меньше питательных элементов. Образующиеся из отмирающих растений новые слои торфа содержат совсем мало кальция, фосфора, калия и других элементов питания. Чем мощнее отложения торфа, тем беднее его верхний слой. Растения, требовательные к питательным элементам почвы, сменяются растениями, приспособленными к росту в условиях ограниченных ресурсов минерального питания — березой пушистой, вахтой трехлистной, белокрыльником болотным и др. Появляется мох сфагнум.
Если накопление торфа продолжается, то количество минеральных элементов в верхнем слое торфа становится еще меньше. Настает момент, когда Б. превращается в верховое. Вся поверхность покрывается сфагновыми мхами. Из древесных растений на верховом Б. растет сосна, появляются клюква и другие растения семейства вересковых: багульник, болотный мирт, подбел, а по сухим кочкам — лишайники.
Во многих районах РФ запрещено осушение Б., так как невысокий доход от осушенных земель не идет в сравнение с убытком, который наносится природе, и в первую очередь — гидрологическому режиму ландшафтов. Осушение крупных массивов Б., кроме того, вносит свой вклад в формирование парникового эффекта: если нормально функционирующее Б. связывает в торфе углерод, то осушение Б. в большинстве случаев ведет к минерализации торфа и выделению в атмосферу большого количества диоксида углерода.

БОНИТЕТ ЛЕСА (Б.л.) — показатель хозяйственной производительности леса. Определяется по скорости роста деревьев. Различают шесть классов Б.л.: Iа, I, II, III, IV, V. Бонитет Iа имеют самые высокорослые деревья, которые произрастают на лучших почвах и являются наиболее ценным сырьем для производства строительных материалов (досок, строительного бруса). Деревья III—V классов бонитета отличаются низкорослостью, связаны с бедными почвами и используются только как дрова или сырье для лесохимической промышленности.

БОНИТЕТ ПОЧВЫ (Б.п.) — интегральная оценка производительности почвы. Обычно при оценке Б.п. используется 100-балльная шкала, причем в 100 баллов оценивается почва, дающая самый высокий урожай, — выщелоченный чернозем, который не нарушен эрозией. Серые лесные почвы получают 60—80 баллов, подзолистые, каштановые или горные неполно развитые 30—60 баллов и т. д. Б.п. позволяет дать достаточно точный прогноз урожайности сельскохозяйственных культур. Б.п. учитывается при определении стоимости земли при ее продаже, при определении величины налогов и арендной платы и т. д.

БОТАНИЧЕСКИЙ САД (Б.с.) — научно-исследовательское, учебное и культурно-просветительное учреждение, собрание коллекций живых растений. В Б.с. организована охрана растений на популяционно-видовом уровне. В РФ имеется свыше 50 Б.с., из которых самые крупные — Б.с. РАН в Москве (площадь 360 га, 20 тыс. видов растений, в том числе около 200 редких и исчезающих видов), Б.с. МГУ (площадь 40 га), Б.с. Ботанического института им. В. Л. Комарова в Санкт-Петербурге (площадь 22,6 га).

БРАКОНЬЕРСТВО (Б.) — незаконная добыча животных и растительного сырья без надлежащего разрешения, в запрещенных местах, в запрещенные сроки или запрещенными орудиями и способами.
В результате Б. в РФ резко сократилась численность кабана, выдры, лося, медведя, бобра, оленя, рыси и лисицы. Б. наносит значительный ущерб популяциям осетровых рыб в Волге, Доне, Урале, Оби. Например, только в 1995 г. браконьеры добыли 200 т осетров.
В некоторых районах РФ Б. истощило запасы наиболее ценных лекарственных растений (они теперь занесены в Красные книги): валерианы лекарственной, горицвета весеннего и др.
Из-за Б. продолжается истощение ресурсов в дальневосточных морях. Только за 1995 г. там было выявлено более 1500 российских, китайских и японских судов, которые вели браконьерский лов рыбы и других морепродуктов (крабов, креветок, кальмаров и др.).
Б. провоцируется экономическими выгодами. Высокая цена на тигровые шкуры стала причиной катастрофического сокращения числа уссурийских тигров (их осталось меньше 200 особей). В Индии и Африке из-за высоких цен на слоновую кость (3 тыс. долл. за 1 кг) и рог носорога (50 тыс. долл. за 1 кг) усилиями браконьеров резко сократилась численность этих животных. Так, за период 1973—1987 гг. количество слонов сократилось в Уганде на 89%, в Кении на 85%, в Танзании на 53%.
Можно привести примеры государственного Б. Так, в 60—70-е гг. СССР, Япония и Греция вели в южном полушарии хищнический промысел китов, нарушая установленные квоты.
Для борьбы с Б. вводятся жесткие правовые и экономические санкции, ужесточается таможенный контроль, препятствующий вывозу трофеев за рубеж. Разрабатываются нетривиальные способы борьбы с Б. Так, в Индии в рога носорогов вживляют микрочипы (миниатюрные радиопередатчики), которые обнаруживаются таможенниками и позволяют установить, где добыто животное. В Намибии для защиты от Б. предпринят опыт спиливания рогов у носорогов. Рога были проданы государством и деньги использованы для охраны территорий, где обитают носороги. «Обезроживание» не наносило животным ущерба, и они «обзаводились семьей», давали потомство.
В РФ уголовным и административным экологическим правом предусмотрены меры по пресечению Б., но они недостаточно строгие. Недостаточно и средств для борьбы с Б., которое имеет место даже в заповедниках.

БЫТОВАЯ РАДИАЦИОННАЯ НАГРУЗКА (Б.р.н.) — воздействие на человека невысоких доз ионизирующего излучения, не связанного с производством ядерной энергии или специальным использованием радиоактивного излучения. Б.р.н. может быть получена при использовании бытовых приборов (в первую очередь цветных телевизоров и часов со светящимся циферблатом, в которых использованы люминофоры), а также при рентгенологических обследованиях (возможное облучение рентгеновским аппаратом обслуживающего его медицинского персонала Б.р.н. не является).
При трехчасовом ежедневном сидении у цветного телевизора может быть получена годовая доза 15—20 мбэр, при однократном рентгенологическом обследовании органов пациент получает от 10 до 3000 мбэр (при рентгеноскопии радиационные нагрузки выше, чем при рентгенографии). По этой причине следует по возможности заменять рентгеноскопические обследования ультразвуковыми, которые менее опасны для человека.
Серьезными «вкладчиками» в Б.р.н. могут быть печи, отапливаемые углем. При сжигании угля на электростанциях с высокими трубами количество радиоактивной золы, выбрасываемой в атмосферу города, на единицу топлива оказывается в 50 раз меньше, чем при сжигании угля в небольших печах для отопления квартир, которые имеют низкие трубы.
В состав Б.р.н. входит и естественная радиация.
Предельно допустимой считается Б.р.н. в 500 мбэр/год, хотя есть мнение, что она не должна превышать 60 мбэр/год, так как при более высоких нагрузках повышается риск генетических поражений организма. По этой причине не следует злоупотреблять временем пребывания у цветного телевизора. Важен контроль содержания в атмосфере квартиры радона. Нежелательно использовать для строительства жилых помещений или других зданий, где длительное время пребывают люди, строительные материалы с повышенной радиоактивностью.
Поскольку живые организмы обладают способностью биоаккумуляции загрязнений, в том числе и радиоактивных изотопов (см. Аккумуляция веществ организмами), вклад в Б.р.н. могут вносить и продукты питания. Повышенной радиоактивностью могут обладать морская (и даже речная) рыба, грибы, молоко.
По этой причине необходим дозиметрический контроль качества продуктов в районах с повышенным уровнем радиоактивного загрязнения.

БЫТОВОЙ МУСОР (Б.) — фракция твердых отходов, которая образуется в коммунальном хозяйстве городов, а также в сельской местности. Особенно большое количество Б.м. образуется в городах. Типичный состав Б.м. приведен в табл. 7.
Наибольшее количество Б.м. на одного жителя приходится в США — свыше 700 кг в год. Количество Б.м. в странах Европы примерно в 2 раза ниже. На одного горожанина РФ приходится 300—400 кг Б.м. в год.
В странах Западной Европы Б.м. перерабатывают в основном на мусоросжигательных заводах (МСЗ), что экологически небезопасно, так как газообразные выбросы таких заводов загрязняют атмосферу. Кроме того, в результате сжигания Б.м. накапливается большое количество золы.
Более перспективно фракционирование Б.м.: в отдельные контейнеры собираются бумага, пластики, органические остатки, стекло, металлы, что облегчает переработку (это делается в большинстве развитых стран). Значительный успех в рециклинге фракционированного мусора достигнут, например, в Германии.
Органические остатки после компостирования могут служить сырьем для производства удобрений и кормом для животных (в особенности рыб).
Автомобильные шины (а они составляют значительную долю в Б.м.) или сжигают на ТЭЦ, или восстанавливают для повторного использования, или перетирают в крошку, которую используют в качестве наполнителя при производстве пластиков.
Сложной проблемой ликвидации или утилизации Б.м. являются пластики, из которых производятся средства упаковки, детали бытовой техники, автомобилей, дизайна помещений и т. д. Большинство ныне существующих пластиков не разлагается микроорганизмами. При рециклинге их используют повторно для производства строительных деталей, мебели и др. Однако все большее распространение получают биодеградабельные пластики — пластмассы, которые за короткое время (от нескольких месяцев до двух лет) разрушаются микроорганизмами. Такие пластмассы используются для изготовления одноразовой посуды и тары. Первый биодеградабельный пластик был создан в 1989 г. итальянской химической компанией «Феррузи». Он сделан из полиэтиленовой ткани, которая содержит пустоты, заполненные кукурузным крахмалом в количестве от 10 до 50%. Микроорганизмы разрушают пластик до оксида углерода и воды в течение полугода. Подобные пластики, основанные на крахмале, разработаны в Австрии и Великобритании. В ФРГ получен пластик на основе масла овощей, он безопасен для окружающей среды. Стоимость этого пластика не выше стоимости полимеров, произведенных из нефти. Новые биодеградабельные пластики получены также в США и Японии.
Несколько проще решается проблема реутилизации стекла из Б.м., так как его переплавка экономически рентабельна. В Германии собирается большая часть использованного стекла — около 1,17 млн. т. Кроме того, свыше 100 тыс. т битого стекла импортируется из других стран и переплавляется вместе с собственной стеклотарой. Количество Б.м. уменьшается при многократном использовании стеклянной посуды (хотя нередко за это приходится платить дополнительной энергией на транспортные расходы). Чтобы побуждать население сдавать бутылки, в большинстве европейских стран повышается их залоговая стоимость, создаются дополнительные приемные пункты. Кроме того, принимаются меры для организации сбора стекла без залоговой стоимости в специальные бункеры. В Нидерландах, например, сейчас имеется около 11 тыс. бункеров, по одному на 1,3 тыс. жителей; 80% домохозяек могут пользоваться бункерами, расположенными у автобусных остановок и автостоянок. В Великобритании Конфедерация производителей стекла приняла решение довести число бункеров до одного на 10 тыс. жителей.
Новой фракцией Б.м. стали алюминиевые банки от напитков. В большинстве стран организован их сбор для переплавки. Так, в Швеции, к примеру, в магазины возвращается 8 банок из 10.
Уменьшает количество Б.м. (и одновременно способствует сохранению леса) сбор и переработка макулатуры (см. Экологическая бумага).
В настоящее время в большинстве городов РФ проблема Б.м. не решена, хотя в Москве работает несколько МСЗ и Правительством Москвы принято решение о повышении их экологической чистоты. Однако практически отсутствует сбор вторичного сырья (за исключением цветных металлов), что ведет к накоплению Б.м.

БЫТОВЫЕ СТОКИ (Б.с.) — жидкие отходы коммунального хозяйства. Чистая вода, которую потребляет горожанин (300—400 л в течение суток), возвращается в среду в сильно загрязненном состоянии. Б.с. составляют половину объема сброса всех сточных вод по РФ в целом. В Москве объем Б.с. превышает 2 млрд. м3/год, в Санкт-Петербурге 1 млрд. м3/год, свыше 200 млн. м3/год составляют Б.с. Нижнего Новгорода, Новосибирска, Самары, Челябинска, Красноярска, Омска, Екатеринбурга.
С каждым годом в Б.с., помимо фекалий и другой органики, от которой их сравнительно просто очистить биологическим путем в очистных сооружениях, увеличивается содержание опасных химических загрязнителей. Среди них нефтепродукты, взвешенные вещества, хлориды, сульфаты, нитриты, нитраты, аммонийный азот, СПАВ (синтетические поверхностно-активные вещества, их пример — стиральные порошки), фенолы, железо, медь, цинк, никель, хром, свинец, кобальт, алюминий, кадмий.
Переработка Б.с. относится к числу трудных проблем городской экологии. Использование городских стоков на полях орошения, которые давали горожанам овощи и животноводческую продукцию (при выращивании многолетних трав), сегодня практически невозможно ввиду их загрязненности тяжелыми металлами и другими токсичными веществами. Непригодны для удобрений и шламы (сухой остаток, образующийся в результате очистки Б.с.). В итоге Б.с. превращаются в трудно перерабатываемые твердые отходы.

БЫТОВЫЕ ФИЛЬТРЫ (для питьевой воды, Б.ф.) — специальные устройства, очищающие воду от загрязнителей: органических веществ (фенолов, нефтепродуктов), тяжелых металлов, а также уменьшающие жесткость воды. Различают три группы Б.ф. К первой группе относятся фильтры-насадки, которые подсоединяются к водопроводному крану («Кристаллик», «Нимфа», «Гейзер», «Родничок», «Русалка» и др.). В этих Б.ф. используются различные адсорбенты, в первую очередь активированный уголь, а также различные ионообменные смолы. Ко второй группе относятся более сложные Б.ф., которые очищают воду с использованием электрохимической обработки («Изумруд», «Лидер», «Оазис» и др.). К третьей группе относятся Б.ф. наливного, или «кувшинного», типа («Барьер», «Брита»). В них также используются адсорбенты.
Каждый Б.ф. имеет свой ресурс работы, указанный в сопровождающем его паспорте (количество литров воды, которое может быть очищено). После исчерпания ресурса Б.ф. следует заменить на новый. Регенерация адсорбентов в Б.ф. возможна только в заводских условиях.

В

ВЕРМИКУЛЬТУРА (В.) — разведение дождевых червей на специальных фермах. Первые хозяйства В. были созданы в конце 40-х гг. в США. В настоящее время в этой стране работает свыше 700 хозяйств В. промышленного типа. Есть такие хозяйства в Великобритании, Голландии, Германии и других странах Западной Европы. В РФ имеется 50 хозяйств В.

При скармливании червям органических отходов (в первую очередь навоза) достигается двойной выигрыш: получается так называемый биогумус (переработанный червями навоз) с более высоким (в 6—10 раз), чем в навозе, содержанием питательных элементов, и биомасса червей, которая используется для откорма птицы и разведения рыбы. Биомасса червей содержит 55—70% белка и более 10% жиров.

Не следует переоценивать возможности В. для переработки большого количества навоза, скапливающегося на животноводческих комплексах, так как В. крайне трудоемка. Биогумус очень дорог и чаще применяется в индивидуальных садах.

 

ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА (В.) — один из наиболее развитых и перспективных вариантов нетрадиционной энергетики, при котором используется экологически чистый и неисчерпаемый источник энергии — ветер. В настоящее время наибольшего развития В. достигла в Германии, Англии, Голландии, Дании, США (только в штате Калифорния 15 тыс. ветряков). Наиболее оправданны небольшие ветряные энергетические установки (ВЭУ) мощностью до 15 кВт, хотя сооружаются и установки мощностью 100—500 кВт. Обычно на одной площадке устанавливается большое количество ВЭУ, образующих так называемую ветровую ферму. Самая большая ферма сооружена в Калифорнии и включает около 1000 ВЭУ, ее общая мощность 100 МВт.

Попытки сооружения «ветряных монстров» (в устье Эльбы была построена ВЭУ «Гровиан» мощностью 3 МВт, а в штате Огайо в США — мощностью 10 МВт) неоправданны, так как такие установки вызывают сильное шумовое загрязнение на больших территориях, примыкающих к ВЭУ. ВЭУ в Огайо проработала несколько суток и была демонтирована и продана как металлолом.

Небольшие ВЭУ — идеальные источники энергии для ферм. Они могут быть подключены к центральной системе энергоснабжения, дающей ферме энергию в период безветрия и, напротив, принимающей излишки энергии от ВЭУ в особо ветреную погоду. Удобны небольшие ветряки для дачных участков. По прогнозам футурологов, в некоторых странах доля электроэнергии, получаемой на ВЭУ, в будущем может составить 10%.

В России проектирование и строительство ветряков осуществляет НПО «ВЕТРОЭН». В настоящее время восточнее Воркуты создается ВЭУ из 10 агрегатов мощностью по 250 кВт каждый. Разрабатываются проекты сооружения ВЭУ повышенной прочности мощностью от 10 до 300 кВт.

 

ВЗАИМООТНОШЕНИЯ ОРГАНИЗМОВ (В.о.) — прямое и опосредованное влияние организмов друг на друга. Существуют различные классификации В.о., одна из которых приведена в табл. 8.

В.о. могут быть внутривидовыми и межвидовыми, между организмами одного трофического уровня (горизонтальные В.о.) и разных трофических уровней (вертикальные В.о.). В.о. одного трофического уровня (как внутри вида, так и между видами), как правило, носят характер конкуренции, но могут на некоторых этапах жизни организмов быть мутуализмом (т. е. взаимопомощью). Между организмами разных трофических уровней различают В.о. «хищник — жертва», «паразит — хозяин», мутуализм и комменсализм.

Кроме материальных В.о. (конкуренции за ресурсы или передачи вещества и энергии по пищевым цепям), широко распространены сигнальные (информационные) В.о.

Понятия «полезные В.о.» и «вредные В.о.» в естественных экосистемах весьма относительны, так как все В.о. помогают поддерживать экологическое равновесие и в конечном итоге являются полезными для всех видов, которые входят в состав экосистемы.

 

ВЗАИМООТНОШЕНИЯ «ПАРАЗИТ — ХОЗЯИН» (В. п.—х.) — один из вариантов вертикальных взаимоотношений организмов, при которых происходит передача вещества и энергии с одного трофического уровня на другой. Поскольку существуют суперпаразиты (т. е. «паразиты паразитов», заключенные друг в друга наподобие матрешки, вплоть до четвертого порядка), то может формироваться особый вариант паразитарной пищевой цепи.

Есть также примеры сложных В. п.—х. с посредником. Так, гетеротрофное растение-паразит подъельник паразитирует на грибах, разлагающих мертвое органическое вещество, но, кроме того, по гифам микоризного гриба как по шлангу выкачивает питательные элементы из корней ели.

В естественных экосистемах В. п.—х. являются одним из важных факторов поддержания экологического равновесия, причем в процессе длительной коэволюции паразитов и хозяев вырабатываются специальные механизмы, которые позволяют им устойчиво сосуществовать.

У хозяев вырабатывается целый ряд защитных реакций, главные из которых:

иммунный ответ организма, т. е. возникновение биохимических реакций, которые сдерживают массовое развитие паразитов;

сбрасывание зараженных частей (это особенно характерно для растений-хозяев, которые сбрасывают сильно зараженные листья). В этом случае паразиты продолжают жить уже как детритофаги;

выработка устойчивости к влиянию паразитов за счет быстрого роста здоровых тканей взамен пораженных (это имеет место при поедании тканей растений тлями);

изоляция органов поражения как «зеленых островов» (формирование галлов у дуба, орешника и других растений после того, как насекомое-паразитоид отложит в ткани листа яйцо). В этом случае ответ запрограммирован: в генной памяти хозяина записана реакция на поселение паразитоида;

уменьшение плотности популяций хозяев, что снижает вероятность распространения паразита и заражения им. Зараженные животные менее подвижны и становятся более легкой добычей хищников, таким образом, снижая долю зараженных особей в популяции;

формирование гетерогенных популяций хозяев, в составе которых есть экотипы, устойчивые к паразитам. Эти экотипы являются основой адаптивной селекции на повышение устойчивости культурных растений к грибковым заболеваниям.

Для естественных экосистем формирование экологического равновесия между популяциями паразитов и их хозяев — нормальное явление. В силу того, что паразиты связаны с ограниченным кругом хозяев, эта связь математически описывается много проще, чем связь между хищниками и их жертвами. Во многих случаях проявляется закономерность: плотность популяций обоих видов изменяется циклически, но пики плотности паразитов запаздывают по отношению к пикам плотности хозяев.

Ситуация изменяется в антропогенных экосистемах (особенно в сельскохозяйственных), где заражение паразитами может привести к существенному падежу скота. Представляют опасность взаимоотношения паразитов и человека, который может заболевать гельминтозами, вызываемыми разными видами глистов, лямблиозом, болезнями бактериальной и вирусной природы.

Катастрофическими были последствия заноса паразитов в новые районы, где у их потенциальных хозяев отсутствуют механизмы снижения отрицательных эффектов влияния паразитов. Уже в ХХ столетии произошли ботанические катастрофы в Америке (гибель зубчатого каштана от занесенного туда из Китая паразитического гриба, вызывающего «рак каштана») и Европе, где от «голландской болезни» почти полностью исчез вяз. Болезнь вызывает гриб Ophiostoma ulmi, который переносится жуком-короедом. К настоящему времени американские генетики получили устойчивые к паразиту экотипы вяза, разработана специальная методика «лечения» больных деревьев. Очевидно, что невозможно восстановить каштановые леса, но каштан может снова стать украшением парков.

 

ВЗАИМООТНОШЕНИЯ «ФИТОФАГ — РАСТЕНИЕ» (В. ф.—р.) — основной тип вертикальных взаимоотношений организмов, при котором вещество и энергия, накопленные продуцентами, передаются гетеротрофам.

В процессе эволюции растения вырабатывают средства защиты от поедания их животными-фитофагами. Это могут быть различные «механические» приспособления (твердая, грубая кора, толстый восковой налет, всевозможные шипы, колючки и волоски, в том числе жгучие). Кроме того, растения используют и «химические средства защиты». Так, основное вещество клеточных стенок всех растений — целлюлоза (клетчатка) — очень прочное соединение, практически не перевариваемое животными. Но в процессе эволюции животные-фитофаги в свою очередь вырабатывают приспособления: главную работу по разложению целлюлозы в пищеварительном тракте жвачных животных выполняют бактерии, а в кишечнике термитов — простейшие из класса жгутиконосцев.

Помимо целлюлозы и лигнина (сложного органического соединения, входящего в состав древесины) защитную функцию выполняют образуемые растениями танины (вяжущие вещества), а также специальная группа ядовитых веществ (например, различных алкалоидов и цианидов), эффективно и обычно избирательно воздействующих на тех или иных животных.

В целом во В. ф.—р. прослеживается общая закономерность: чем слабее растение защищено от фитотрофов, тем быстрее оно растет, и наоборот, наиболее хорошо защищенные растения, как правило, растут очень медленно.

Аналогично регулируется равновесие между популяциями фитопланктона и зоопланктона. Активно поедаемые микроскопические водоросли быстро размножаются. Некоторые водоросли, напротив, защищаются от выедания специальными выростами на твердых панцирях (как диатомовые), или объединением в большие колонии, которые не могут быть отфильтрованы рачками. Колониальными формами представлено большинство видов цианобактерий, вызывающих «цветение» воды. Сохранению водорослей помогает их способность образовывать покоящиеся стадии, играющие ту же роль, что и банки семян у растений. Наконец, некоторые водоросли заглатываются планктонными животными-фитофагами, но не перевариваются и выделяются живыми с фекалиями.

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: