Современное состояние биосферы и экологическая политика

Так, по данным Л. Н. Тюрюканова, в пшенице, например, полная смена атомов происходит для фосфора за 15 суток, а для кальция – в 10 раз быстрее: за 1,5 суток! Собственно говоря, постоянный обмен веществ между живым организмом и внешней средой и обусловливает проявление большинства функций живого вещества в биосфере, которые мы рассмотрим в этой части книги. По подсчетам биолога П. Б. Гофмана-Кадошникова, в течение жизни человека через его тело проходит 75 т воды, 17 т углеродов, 2,5 т белков, 1,3 т жиров. Между тем, по геохимическому эффекту своей физиологической деятельности человек отнюдь не самый важный вид разнородного живого вещества биосферы. Геохимический эффект физиологической деятельности организмов обратно пропорционален их размерам, и наиболее значимой оказывается деятельность прокариотов – бактерий и цианобактерий (Елисеев, 2002, с. 257).

Большое значение имеет также количество пропускаемого через организм вещества. В этом отношении максимальный геохимический эффект на суше имеют грунтоеды, а в океане – илоеды и фильтраторы. Еще Чарльз Дарвин подсчитал, что слой экскрементов, выделяемых дождевыми червями на плодородных почвах Англии, составляет около 5 мм в год. Таким образом, почвенный пласт мощностью в 1 м дождевые черви полностью пропускают через свой кишечник за 200 лет. В океане с дождевыми червями по «пропускной способности» могут конкурировать их близкие родственники, представители того же типа кольчатых червей – поли-хеты, а также ракообразные. Достаточно 40 экземпляров полихет на 1 м², чтобы поверхностный слой донных осадков мощностью в 20–30 см ежегодно проходил через их кишечник. Субстрат при этом существенно обогащается кальцием, железом, магнием, калием и фосфором по сравнению с исходными илами (цит. по: Елисеев, 2002, с. 257).

Копролиты (ископаемые остатки экскрементов) известны в геологических отложениях, начиная с ордовика, однако бесспорно, что большинство их при геологических описаниях не учитывается. Происходит это из-за слабой изученности вопроса и из-за отсутствия диагностических признаков для определения копролитов.

Между тем, в донных отложениях современных водоемов фекальные комочки беспозвоночных распространены очень широко и нередко являются основной частью осадка. В южной Атлантике, например, илы почти нацело слагаются фекалиями планктонных ракообразных, а по берегам Северного моря донные осадки, образованные фекалиями мидий, имеют мощность до 8 м.

О биогеохимической роли организмов свидетельствуют следующие данные. Так, В. Р. Вильямс полагал, что если 75 % общего количества ежегодно синтезируемого растениями органического вещества не будет минерализовано гетеротрофами, то через 3–4 года жизнь на Земле должна прекратиться. В этом плане поразительна «мудрость» природы. Подсчитано, что на территории нашей страны количество почвенных животных в килограммах на один гектар составляет:

в тундре – 90;

в северной тайге – 100–150;

в южной тайге – 160–350;

в смешанных лесах – 800-1000;

в лесостепи – 500–900;

в степи – 200;

в пустыне – 20 (Тюрюканов, 1990, с. 110–112).

Бпольшая часть биомассы приходится на долю дождевых червей – 50–80 %. Велика и их роль в повышении плодородия почвы.

Дождевые (земляные) черви – крупные беспозвоночные животные-сапрофиты, питающиеся разложенными остатками. Они составляют важное звено в биологическом круговороте вещества и энергии и участвуют в почвообразовании. В копролитах червей естественной популяции содержание гумуса составляет 11–15 %. Масса таких копролитов составляет несколько сотен тонн на гектар.

За лето популяция из 100 червей на одном квадратном метре прокладывает в почве до километра подземных ходов диаметром 3–7 мм. Это улучшает аэрацию почвы и благоприятно сказывается на росте растений. В сообществах умеренной зоны они занимают ведущие позиции.