Тайны будущего. Прогнозы на XXI век

Мы называем бактерии, грибы, простейшие и водоросли «низшими» типами. Но, как ни парадоксально, «высшие» организмы не могут жить без микроорганизмов. Только «низшие» способны на то, чтобы выполнять практически все возможные биохимические превращения. Именно «низшие» микробы обеспечивают «тонкую настройку» всего сообщества живых организмов благодаря тому, что они быстро и эффективно приспосабливаются к изменяющимся условиям. Благодаря этим своим свойствам бактерии можно использовать для очистки бытовых отходов. Но их надо использовать в паре с беспозвоночными, которые подготовят для микроорганизмов субстрат, измельчив до нужных размеров вещество-загрязнитель. Такие биологические очистные фильтры весьма эффективны.

С самого начала мы говорили о двух пищевых цепочках. Одна из них начинается с солнечной энергии, которую усваивают растения.

Эту пищевую цепочку называют пастбищной (даже в том случае, если это «пастбище» находится в море, а травой служит планктон). Вторая пищевая цепочка начинается от разлагающегося органического вещества, которое является источником энергии. Это детритная цепь. Обе эти пищевые цепи тесно взаимосвязаны. Например, животные съедают не всю траву (планктон). Часть ее гниет, то есть переходит в детритную пищевую цепь. Кроме того, пожиратели-животные (макрофаги) переваривают не всю поедаемую ими пищу. Часть непереваренных остатков выводится вместе с фекалиями. Они также переходят в детритную пищевую цепь.

Такое положение является нормальным. Травоядные не должны использовать — выедать больше половины прироста наземной растительности. В противном случае нарушится способность производителей (продуцентов) обеспечивать всю пищевую цепь. Из истории известно, что многие цивилизации погибли именно по этой причине — они допускали перевыпас скота.

Все хорошо в меру. Недовыпас столь же опасен, как и перевыпас, поскольку неиспользованная трава накапливается, а разлагаться не успевает. Это значит, что круговорот минеральных веществ существенно замедляется. Часто в таких случаях приходит на помощь пожар. (Не было бы счастья — да несчастье помогло.) Пожар делает свое доброе дело — он очень быстро возвращает в круговорот минеральные вещества, которые не успевали освободиться в процессах разложения.

Заканчивая рассмотрение пищевых цепочек, отметим, что отдельные звенья цепи не просто соединены в одну цепь, а практически входят друг в друга, составляют единое целое. Производители и пожиратели не являются антагонистами: последние заботятся о первых, как и первые о последних. Это, естественно, относится и к паре «жертва — хищник». Известно, что консумеяты (пожиратели) переносят элементы питания, распространяют семена растений и споры. Они синтезируют гормоны, благоприятно влияющие на производителей — кормовые растения. Так, микоризные грибы переносят элементы питания к корням растения. Это явление взаимной заботы специалисты называют мутуализмом. Такая связь называется обратной. Она направлена в обратную сторону, против потока энергии от продуцентов к консументам. Эта обратная связь является положительной, поскольку хищники и паразиты во многих случаях стараются обеспечить или даже улучшить благосостояние своих жертв.

Показателен такой пример. В теплице ученые изучали, как растут злаки, листья которых поедают кузнечики. Кузнечиков заменяли ножницами — срезали растение ножницами. Далее сравнивали рост растений, которые стригли кузнечики, с ростом тех растений, которые стригли ножницами сами ученые. Оказалось, что растения, которые объедали кузнечики, восстанавливались значительно быстрее тех, которые состригали ножницами. Почему? В чем разница? Оказалось, что в слюне насекомых имеется стимулятор — вещество, способствующее росту, восстановлению листьев растения. То же самое происходит и при выедании травы травоядными животными.

Подобных примеров бесконечное количество, поскольку вся природа — единое целое.

Из всего сказанного выше ясно, что судьба загрязняющих окружающую среду веществ часто непредсказуема. В одних случаях волею судеб они оказываются связанными и перестают проявлять свои токсические свойства. В других же случаях все происходит наоборот: попадая по воле человека в окружающую среду в казалось бы безвредных количествах, вредные вещества концентрируются и становятся опасными для живых организмов. В пищевой цепи происходит концентрирование некоторых веществ, в том числе и вредных. Это происходит вследствие накопления их организмами, поэтому его называют биологическим накоплением. Проиллюстрируем его суть примерами.