Хрестоматия экологии

Глобальный  экологический кризис - напряженное состояние взаимоотношений между человечеством и природой, характеризующееся несоответствием развития производительных сил и производственных отношений в человеческом обществе ресурсно-экологическим возможностям биосферы.

Гомеостаз- состояние динамического подвижного равновесия природной системы, поддерживаемое сложными приспособительными реакциями, регулярным возобновлением основных ее структур, вещественно-энергетического состава и внутренних свойств, а также постоянной функциональной саморегуляцией во всех ее звеньях. Характерен и необходим для всех природных систем – от космических до организма и атома.

Неолитическая революция - Х — III тысячелетия до н. э.   Представляет собой переход от присваивающего хозяйства (охоты, собирательства и рыболовства) к производящему (земледелию и скотоводству), приведший к трансформации охотничье-собирательских обществ в аграрные.

Ойкумена - экумена (др.-греч. οἰκουμένη, от слова др.-греч. οἰκέω, «населяю, обитаю») — освоенная человечеством часть мира. Термин «οἰκουμένη» введён древнегреческим географом Гекатеем Милетским для обозначения известной грекам части Земли с центром в Элладе. Изначально он обозначал зе́мли, заселённые греческими племенами, позже — зе́мли заселённые и известные человечеству в целом.

Оксибиосфера  – биосфера с атмосферой, содержащей кислород.

Перигляциальная зона - приледниковая зона, полоса суши, непосредственно примыкающая к древним (плейстоценовым) ледниковым покровам или расположенная вдоль современных ледниковых покровов и у концов  горно-ледниковых ледников. Перигляциальная зона испытывает сильное влияние ледников на весь комплекс природных условий, характеризуется обычно суровым климатом, специфическими геологическими процессами и явлениями/образованиями.

Прокариоты - древнейшие организмы, не обладающие четко оформленным ядром с оболочкой и типичным хромосомным аппаратом. Наследственная информация передается и реализуется через ДНК. Размножаются делением без выраженного полового процесса. К ним относятся вирусы, бактерии, сине-зеленые водоросли, риккетсии, микоплазмы и др. Общее число известных видов прокариотов около 6000.

Рифей - геохронологический период от 1650 до 650 млн. лет тому назад. Непосредственно предшествовал венду (эдиакарию).

Синезеленые цианобактерии – синезеленые водросли, мельчайшие оноклеточные организмы, вызывающие «цветение» воды в озерах и реках.

Темпоральный  – временной.

Фанерозой - геологический эон, начавшийся ~ 570 млн лет назад и продолжающийся в наше время, время "явной" жизни. Началом фанерозойского эона считается кембрийский период, когда произошло резкое увеличение числа биологических видов, массовое появление панцирных форм. Предшествующий эон называется криптозой, т.е. время "скрытой" жизни, поскольку следов её проявления находят очень мало. Фанерозой подразделяется на три геологических эры (от более древних к молодым): Палеозой, Мезозой, Кайнозой. К фанерозою также относят вендский период протерозоя.

Филогенез - историческое развитие вида

Задания для самостоятельной работы:

1. Вспомните фильмы, которые Вы смотрели на протяжении последнего месяца, сюжеты компьютерных игр, подтверждают ли они основной тезис автора статьи о будущем биосферы? Свои размышления на тему «будущее биосферы и мое место на планете» представьте  в форме свободного эссе или статьи, оппонирующей мнению В.А. Зубакова.

Тема 3. Общее представление  об экосистеме

     Методическое указание:

      Изучение связей  в любой природной  экосистеме  требует длительных наблюдений, исследования питания, особенностей поведения ключевых видов, постановки лабораторных опытов, сложнейших математических расчетов…. Тысячи натуралистов и ученых в течение последней сотни лет постоянно ведут эту кропотливую работу. Но лишь немногие из них способны превратить  результаты своих трудов в тексты или фильмы, способные заворожить читателей или зрителей и сделать их соучастниками пережитых приключений, приобщить их радостям познания основ существования живой природы. Джилберт Клинджел американский натуралист входит в число этих счастливцев. В 30-е годы ХХ века он изучал экосистемы островов Багамского архипелага, еще почти не затронутых влиянием человека. Текст, который приводится ниже, посвящен  наблюдениям, произведенным им на атолловом острове Инагуа. При изучении текста, обратите внимание, что автор не использует понятие «экосистема». Дело в том, что в момент создания произведения, этот ключевой экологический термин еще не вошел в лексикон науки.

Вопросы к тексту:

1. Какие пищевые цепи можно выстроить на основе данного текста?
2. Может ли данный отрывок служит подтверждением закона уменьшения видового разнообразия на островах по сравнению с материковыми экосистемами?
3. Какие еще виды связей, кроме трофических, отмечал автор в экосистеме острова?
4. Какие абиотические факторы лимитируют развитие островной экосистемы?

Д. Клинджел

Остров в океане

Текст воспроизводится  по изданию. Клинджед Д. Остров в океане.- М.: Армада-пресс, 2002.

     Жизнь можно  рассматривать как цепь или  как сеть взаимосвязанных звеньев, похожую на кольчугу рыцарей. Впрочем, это сравнение не совсем удачно: ведь кольчуга делалась из одного металла – из бронзы, серебра или золота, в зависимости от общественного положения того, для кого она предназначалась, а переплетение звеньев органической жизни отличается пестротой и разнообразием. Это запутанная сеть, в которой одно звено ярко освещено светом дня, а по соседству с ним другое вобрало в себя весь мрак ночи. Жизнь здесь тесно переплетается со смертью, как перепутанные узоры на ткани.

     Переходя  вброд озеро по направлению  к дюнам, которые мне хотелось  обследовать, я сделал неожиданное  открытие: мягкое илистое дно  под ногами внезапно стало  твердым и неровным. Нагнувшись, я порылся пальцами в меловой  жиже и вытащил кусок коралла. Я продолжал шарить, разгребать в стороны липкую грязь и всюду натыкался на прекрасно сохранившиеся ветви коралла. Так вот где проходил старый риф? Чтобы проверить свое открытие, я дошел до центра озера и повернул назад. Все верно: здесь некогда проходил барьерный риф, и еще сравнительно недавно над ним грохотал прибой.

    Вернувшись  к ближайшей береговой дюне, я  огляделся. Нынешний риф тянулся  изгибаясь, миля за милей и  исчезал вдали. За ним простиралась  мелководная лагуна, затем шла  цепь береговых дюн, озеро, а позади него – ряд низких зеленых холмов, волнистой линией уходивших вглубь острова. Инагуа рос с наветренной стороны. Кораллы выглядели роскошнее именно там, где бушевал прибой. Как раз туда тянулись снабженные щупальцами полипы – их влекло к бурлящим водам с их миллионами микроорганизмов, прочь от вязких песков лагуны.  Вскоре опять повторится история погребенного в озере рифа. Пройдет немного времени – и впереди из чистой океанской воды поднимется новый риф. Старый будет оттеснен в глубь острова. Ветер примется за дело и нанесет груды песка, чтобы выстроить еще одну линию береговых дюн. Возможно, при этом возникнет новое озеро, а старое исчезнет.

       Нынешнее  озеро изобиловало раковинами  моллюска церитеума, составляющего  основной корм фламинго. Фламинго не могут существовать без него. Исчезнут церитеумы, погибнут и фламинго. Интересно, откуда появились церитеумы в этом молодом озере? Как они попали туда? Конечно, не по земле – ведь ближайшее озеро находится в нескольких милях отсюда. И не из океана: эти моллюски не живут в морской воде. У загадки только одно решение: по воздуху. Птицы на своих лапах или в клювах принесли ил из других озер.

       Это  показалось мне интересным. Сколько  других организмов прибыло на  Инагуа таким способом? Вернувшись домой после обхода острова, я в течение нескольких недель стрелял птиц, исследовал их клювы, лапы и желудки. С лап шестнадцати болотных куликов я соскреб в тарелку со стерилизованной водой всю грязь – ее едва бы хватило, чтобы покрыть ноготь моего мизинца. В этой грязи я обнаружил одиннадцать семян, видимых невооруженным глазом, и два экземпляра великолепных, геометрически правильных микроскопических зеленых водорослей; они прибыли из водоема более пресного, чем горько-соленые озера Инагуа.  Кроме семян я нашел несколько одноклеточных организмов вроде амебы –моих скудных познаний в протозоологии не хватило, чтобы определить их.

      Я посадил  все одиннадцать семян, но проросло  только одно и тоже погибло,  едва подав признаки жизни.  Зато амебы прекрасно себя чувствовали в подходящем для них растворе, а водоросли просто расцветали в стакане с пресной водой, взятой из бочонка.

     Если учесть  огромное количество куликов  и других птиц, ежегодно пролетающих  над Багамскими островами во  время осеннего перелета из Северной Америки, и количество спор, семян, микроскопических водорослей и одноклеточных животных, которых они переносят на лапах, между ногтями, под чешуйками и на клювах, то мы удивимся не тому, что на Инагуа так много животных и растений, а тому, что их так мало.

      Сеть жизни на  острове еще только начала  плестись. Рядом с этим процессом  идет и процесс расплетания.  Смерть за жизнь. Кораллы и  актинии жили, росли и размножались, чтобы уступить место церитеумам  и фламинго. Вместе с кораллами  исчезло и множество рыб и ракообразных. Там, где шумел прибой, разгуливают камышницы и длинноклювые пастушки. Мангровые рощи и трава, растущая на берегу, существуют благодаря тому, что погибли горгонии и морские перья. Ветер был связующей нитью, основой жизни, построенной на взаимозависимости и взаимосвязанности. Коралловые полипы питались микроскопическими морскими организмами, переносимыми ветром по морю. Эти полипы построили застывшие каменные леса, неподвижные известковые деревья, странно безлиственные и, что еще более странно, протягивающие свои голые ветви навстречу ветру, которого – и в этом заключается парадокс – они не ощущали. Это звучит необычно, но это так. Коралловые деревья тянут свои ветви в сторону сильного движения воды, навстречу набегающим с океана волнам, т.е. навстречу пассату. Так полипы получают больше пищи. Прикрепленные к своим каменным домам, они не могут преследовать добычу – она должна быть доставления им. Вот почему коралловые рифы всегда красивее и крупнее с наветренной стороны рифов.

     Каменные деревья рифов прикрывают лагуну. В лагунах скапливается сыпучий песок, на песке вырастает трава. В траве находят приют и пищу насекомые. Птицы кормятся насекомыми. Если бы я не позавтракал голубями, я остался бы голодным. На голодный желудок я бы не стал размышлять обо всем этом круговороте явлений. Не пришлось бы тогда ни издателю, ни вам читать эти страницы – я бы их не написал!

      Взаимосвязь между  кораллами и фламинго не так  фантастична, как может показаться  на первый взгляд. Дарвин давным-давно доказал, что существует связь между кошками и клевером. Полевые мыши уничтожают соты и гнезда шмелей, а от них зависит оплодотворение красного клевера. Мыши ежегодно уничтожают в Англии около двух третей шмелей. Чаще, чем где-либо, гнезда шмелей встречаются поблизости от деревень и городов. Это происходит потому, что кошки уничтожают мышей. Не будь кошек, мыши развелись бы в огромном количестве и стало бы еще меньше шмелей и клевера. Итак, клевер зависит от кошек. Чтобы продолжить этот пример, можно сказать, что, не будь старых дев, не было бы в Англии и клевера. Ведь исчезни старые девы, кошек стало бы куда меньше….

      Концепция жизни  как единой переплетенной сети  обуславливает новый подход к  биологическим проблемам. Мне  еще только предстояло узнать, как необычайно запутана сеть островной жизни, а все мои мысли были уже поглощены этим. Вечером, устроив привал под прикрытием дюны и приступив к скромному ужину – голуби и утка, застреленные днем и зажаренные на костре, - я погрузился в размышления и решил проследить какое-нибудь явление от его истоков до полного завершения. Событие случилось раньше, чем я мог предугадать, и, конечно, его принес на своих крыльях ветер. Откуда-то из спутанного лабиринта низкорослых зарослей до меня донесся сильный и острый запах.  Сладкий и назойливый, он чем-то напоминал аромат белой акации, душистого горошка и ландыша. Но я знал, что эти цветы тут ни причем, и это подстрекало мое любопытство.

      Луна уже взошла  и заливала голубоватым светом  мягкий песок, вокруг ложились глубокие пурпурные тени. Я встал и потянул носом воздух, но запах исчез – его унес ветер. Единственный способ добраться до источника аромата - это ползком направиться на его зов, подобно собаке, выслеживающей яйца. Я заколебался чистый идиотизм ползти по земле, залитой лунным светом. Это было смешно, но, в конце концов, почему бы не привести свой замысел в исполнение? Мне пришлось сползти по склоны дюны в песчаную долину. Двигаться по запаху было нелегко – его забивало множество других: густой сенный аромат береговых трав, сухой горячий дух обожженной солнцем земли и затхлые испарения мертвых листьев и гниющего дерева. Сотни близких друг другу запахов, странные благоухания – я и не подозревал, что они существуют на свете, пока не сосредоточился на них. ….

……Наконец я добрался до цели: это  было небольшое деревце в цвету  – с каждой ветки свисало множество  соцветий. Они смутно белели и дрожали  в лунном свете, а когда я тряхнул  ветку, от деревца унеслось прочь  целое облако тончайшей пыльцы. И  тут без ветра не обошлось! Ведь опыление этого деревца зависит от перемещений воздуха.

          Я присел  на песок  у куста. Видимо, вот он, конец нити. Я покорно  следовал за ней, но она никуда  меня не привела, да еще поставила  перед загадкой: если оплодотворение  этого деревца зависит от ветра, зачем ему понадобился такой сильный запах? Уж конечно не для того, чтобы привлекать насекомых. В противоположность кактусам и опунциям, оно нисколько не нуждается в насекомых. Так зачем же ему запах?

        Пришлось признать, что я не могу ответить на этот вопрос, и, считая, что мне тут больше нечего делать, я повернулся и пошел к месту привала, но не прошел и трех шагов, как какой-то голос за моей спиной тихо повторил: «Зачем?» Я прямо-таки подпрыгнул от изумления, повернулся в сторону звука и снова услышал «Зачем?».