Всего за 209.9 руб. Купить полную версию
Биомы на суше
К моменту появления человека биосфера охватила собой весь мировой океан и всю сушу Земли, разместив в различных климатических зонах протяжённые экосистемы биомы. Биом это суперэкосистема, охватывающая собой большую природную зону, в которой «бок о бок» сосуществует множество сходных по составу биоценозов экосистем. Таких гигантских систем на Земле существует всего 9 типов. Передвигаясь от высоких широт к экватору, можно увидеть на разных континентах последовательно сменяющие друг друга однотипные биомы: тундру, бореальные леса тайгу, широколиственные леса дубравы, луга степи и прерии, тропическое редколесье саванну, экваториальные леса джунгли и сельву. Так же, в отдельных районах могут встретиться средиземноморское редколесье чапараль, экосистемы высокогорья альпийские луга и оазисы пустынь. «Привязка» биомов к климатическим зонам настолько чёткая, что экологи всего по трём параметрам местности: географической широте, годовому количеству осадков и высоте над уровнем моря могут абсолютно точно указать, какой именно биом располагается на этой территории.
Джунгли Африки
Видовой состав мировых биомов суши чрезвычайно разнообразен. Водные экосистемы, даже наиболее богатые биоразнообразием экосистемы Мирового океана коралловые рифы, не обладают и малой долей такого количества растительных и животных сообществ. Наибольшим числом биологических видов, входящих в биоценоз, на суше обладают влажные экваториальные леса. Так, в сельве Южной Америке живут вместе более 150 000 видов растений, животных и насекомых. Биомы на разных континентах удивительно внешне схожи друг с другом. Тундра и тайга Канады очень похожи на Крайний Север и Сибирь России. Прерия Великих Равнин США отличается от Российских степей разве что только цветовой гаммой. Конечно, состав и структура биомов различных регионов различаются, но определить эти различия способен только исследователь, досконально изучивший состав биоценозов в различных местностях. Так, весьма примечателен пример, описанный Жюль Верном в романе «Пятнадцатилетний капитан» случай придуманный автором, но вполне реалистичный, когда герои книги долгое время шли по джунглям Африки, полагая, что находятся в Южноамериканской сельве. Первым вопрос о несоответствии биомов поставил именно учёный, заметив отсутствие некоторых растительных видов каучуконосов.
Сходство друг с другом биомов одного типа вполне объяснимо тем, что эти региональные экосистемы биосферы выполняют вполне определённые сходные задачи. Главной целью существования биомов является максимизация продуктивности первичной фотосинтетической биомассы. Эту функцию выполняют зелёные растения-продуценты, единственная группа биологических видов в экосистемах, способная преобразовывать Солнечный свет и простые минеральные вещества углекислый газ, воду, нитраты и фосфаты калия и кальция в сложные органические вещества белки, жиры, углеводы, витамины.
Сельва Южной Америки
Биомы одного типа на разных континентах
Только фотосинтетические растения способны создавать энергетически насыщенную связь «углерод-углерод», от которой зависит существование всех остальных форм жизни на Земле. Таким образом, растения первичные продуценты создают единственный, общий для всех остальных биологических видов пищевой ресурс. Всё что мы едим, будь то растительная или животная пища получено от растений, а ими от Солнца. За сотни миллионов лет эволюции биомы биосферы вышли на абсолютный максимум первичной фотосинтетической продуктивности. Это подтверждается «застывшей» формой биоценозов биомов при отсутствии внешних губительных катаклизмов, видовой состав региональных экосистем может сохраняться в неизменном составе бесконечно долго друг друга сменяют только поколения организмов одного и того же биологического вида.
И вот, в такой совершенной, прекрасно отлаженной и безупречно работающей системе региональных биомов биосферы появился очередной организм человек.
1.3. Человек в биосфере
Как трудно было им, единственным,
На человеческом рассвете,
На неуютной и таинственной,
На необстроенной планете.
На них презрительными мордами,
Как на случайное уродство,
Посматривали звери, гордые
Своим косматым первородством.
(Вадим Шефнер, «До Прометея», 1965 г.)
Итак, к моменту появления первых предков человека около 2-х миллионов лет тому назад, Природа в ходе почти 4 млрд. лет эволюции уже создала мощную биосферу, питающуюся от Солнечной энергии и полностью изменившую химический состав и физические процессы на Земле. Биосфера охватила всё доступное пространство планеты, развернула в полную силу биомы на суше и водные экосистемы в Мировом океане и отладила в них замкнутые круговороты веществ, обеспечивающие непрерывное воспроизводство пищевых ресурсов для каждого живого существа. Была достигнута настолько высокая замкнутость природных круговоротов, что в биосфере практически перестали присутствовать «отходы» ненужное вещество почти полностью перерабатывалось организмами-редуцентами экосистем в химические соединения, пригодные для питания растений. Так был замкнут бесконечный поток трансформации вещества биосферой. Каково же было место человека в этом круговороте жизни?
Что есть человек?
Человек входит в группу организмов-консументов биосферы, то есть призван потреблять биомассу, чтобы получать энергию для своей жизнедеятельности за счёт окисления органических веществ в процессе дыхания. Ещё более конкретно, человек является консументом-гетеротрофом, так как способен потреблять одновременно пищу как растительного, так и животного происхождения. Большинство крупных наземных консументов, таких как медведи, тигры, волки находятся на самом верху пищевой пирамиды. Следовательно, для их пропитания требуются обширные территории, занятые растительными сообществами экосистем, достаточные для того, чтобы обеспечить травоядных консументов слонов, антилоп, кроликов таким количеством пищи, чтобы они, в свою очередь, смогли послужить пищей для достаточного количества хищных биологических видов. Поэтому крупные животные обычно встречаются на ограниченной территории разных биомов, будучи «вписаны» в биоценозы конкретных экосистем. С человеком получилось не так. Он был не особо нужен биосфере.
Борьба за экологическую нишу. Зденек Буриан «Саблезубый тигр», 1952 г.
Люди, с самого начала своего появления в биосфере не были жестко «прикреплены» к одному из биологических сообществ конкретного биома. Так произошло, потому что человек представляет собой второстепенный, так называемый «ремонтный» вид. Значение таких видов невелико при «штатном» режиме работы экосистем и проявляется только при наступлении каких-либо катаклизмов, сопровождающихся катастрофическим исчезновением, полным вымиранием одного или нескольких основных видов, на которых держится биоценоз. В этом случае образуется избыточный пищевой ресурс, в экосистеме возникает свободная ячейка жизнеобеспечения экологическая ниша. Опустевшую экологическую нишу и может занять ремонтный вид, чтобы поддержать слаженную работу биоценоза и предотвратить полное разрушение экосистемы. Среди растительного сообщества, ремонтным видом является, например, ель. После обширных пожаров, тайга зарастает в первую очередь ельником, который только спустя много десятилетий сменяется основными участниками биома соснами и кедрами. А ёлкам-семенам при этом приходится искать себе новое пожарище. Так же и первые люди были вынуждены скитаться по всей планете, чтобы найти себе пригодное для жизни место, освободившееся в результате того или иного «несчастного случая», приключившегося с коренными обитателями биоценозов.