География для топографических кретинов

С биомассой есть одна закавыка. Этим словом также называют топливо – растительный или животный материал, который используется для выработки энергии или тепла, от древесины до навоза. Так что не удивляйтесь, если встретите где-нибудь фразу вроде «лесная биомасса – это возобновляемый источник энергии», а просто вспомните о другом значении этого слова.

Биомасса распределена в биосфере неравномерно. Подавляющее большинство живых организмов сосредоточено близ земной поверхности в воздушной среде, а также в водах до глубины 100 – 150 метров (преимущественно – на глубинах до 50 метров). На больших высотах в атмосфере и глубоко в недрах обитают только микроорганизмы.

Не путайте биомассу с биомом! Биомом называют совокупность биогеоценозов одной природно-климатической зоны. Пустыня, тайга или тундра – это биомы.

В биосфере постоянно происходит биологический круговорот, называемый круговоротом веществ и энергии. Из минеральных веществ литосферы, газов атмосферы и воды гидросферы с поглощением солнечной энергии создается органическое вещество. После гибели организма это вещество распадается на минеральную, газовую и водную составляющие. Процесс распада сопровождается выделением энергии. Таким образом, вещества попадают из окружающей среды в организмы и из организмов в окружающую среду.

Круговорот веществ между живой и неживой материей является одной из наиболее характерных особенностей биосферы, особенностью, объединяющей живую и неживую природу. Именно круговорот веществ позволяет рассматривать биосферу и биогеоценозы как комплексные системы.

Общая схема круговорота веществ и энергии в природе

С биологическим круговоротом не следует путать пищевые цепи, поскольку это совершенно разные понятия.

Биологический круговорот представляет собой круговорот веществ и энергии в природе, а пищевая цепь – это ряд организмов, в котором каждое предыдущее звено служит пищей для последующего. Да, в пищевой цепи присутствует перенос веществ и энергии при поедании одного организма другим, но эту цепь нельзя называть круговоротом, поскольку круговорот замкнутый, а пищевая цепь – линейна. Она начинается с организма, производящего собственную пищу из первичного источника энергии, то есть с растения, использующего для фотосинтеза энергию Солнца, и заканчивается высшим хищником, то есть таким, которые не служат пищей другим хищникам.

Пищевую цепь нередко пытаются изображать в виде замкнутой окружности, но это абсолютно неправильно. Да, растение может использовать в процессе своей жизнедеятельности вещества, образовавшиеся при разложении останков высшего хищника, но растение не питается непосредственно высшим хищником. А смысл пищевой цепи заключен в том, что организм последующего звена поедает организм предыдущего звена. Поедает именно организм, а не продукты разложения его останков.

Пищевые цепи бывают пастбищными или цепями выедания и детритными или цепями разложения.

Примеры пастбищных пищевых цепей изображены на рисунке. Эти цепи называются так потому что начинаются они с пастбищ, то есть с растений, вырабатывающих органические вещества из неорганических с использованием солнечной энергии.

Питательную основу детритных цепей составляет детрит. Так называют продукты распада органики растительного и животного происхождения – скошенной травы, опавших листьев, древесины мертвых деревьев, экскрементов и трупов животных. Разложение сложных органических веществ до простых неорганических обеспечивают микроорганизмы.

Вот примеры детритных пищевых цепей:

– опавшие листья – червь – скворец – ястреб или другая хищная птица;

– навоз – жуки-скарабеи – крот – куница – лисица;

– навоз – личинки мух – лягушка – уж – хищная птица.

Детритные цепи тоже нельзя замыкать, потому что хищник, стоящий в конце цепи остается живым после того, как съел предыдущее животное. Все пищевые цепи всегда линейны. Точка!

Доля пастбищных пищевых цепей в масштабах планеты составляет немного – около 10 % биомассы, 90 % ее входит в детритные цепи.

«Биосфера – это планетное явление космического характера, ее важной особенностью, главной геологической силой является жизнь – «живое вещество», не просто населяющее биосферу, а преобразующее облик Земли», писал академик Владимир Вернадский, создавший учение о биосфере.

Живое вещество является преобразователем и накопителем энергии солнечного излучения. Благодаря такому свойству, как подвижность, живое вещество заполняет собой все среды, доступные для жизни, все пригодные для обитания ниши. Такое «растекание» живого вещества называется «давлением жизни». При перемещении живое вещество переносит органические вещества и накопленную в себе солнечную энергию, причем этот перенос происходит активно, зачастую – против сил неживой природы. Примером такого переноса может служить подъем растительности вверх по горе, в направлении, противоположном силе земного притяжения.