Структурирование живых систем в экологии 2 страница

Развитие биоценозов. Одно из основных свойств биоценозов – это их динамизм. Наблюдение за полем, заброшенным на несколько лет, показывает, что оно сначала зарастает однолетними, двулетними растениями, затем многолетними травами, создающими дернину. Потом оно постепенно покрывается кустарниковой растительностью и, наконец, на нем вырастают деревья. Поле, таким образом, превращается в участок леса.

Развитие биоценоза называют сукцессией. При сукцессии биоценозы во времени сменяются одни другими. Как правило, каждый следующий по составу оказывается более сложным, чем предыдущий. Наиболее яркий пример – так называемая первичная или автогенная сукцессия. Она происходит обыкновенно в результате катастрофы. Например, участок соснового леса при оползне погиб, обрушившись вниз. Обнажилась голая скала. На ней начинается формирование первого (пионерного) сообщества.

Камень скалы под влиянием дождя, ветра и смены температур растрескивается и разрушается. В трещины попадает пыль, микроорганизмы. Микроорганизмы начинают растворять вещество скалы. Довольно быстро весь камень покрывается тонкой пленкой, состоящей, в основном, из микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности. На этой пленке появляются его потребители – первые лишайники (лишайник – это сложный организм, состоящий из гриба, водоросли и микроорганизмов). Слоевище лишайника, высыхая, сжимается и плотнее входит в щели породы, а, набухая от дождя – расширяется и буквально крошит камень. С появлением этих растительных организмов нарастание слоя органики и разрушение камня идет быстрее. Так скала получила первый биоценоз на своей поверхности. Он пока беден по видимому составу и состоит из микроорганизмов, лишайников, простейших и некоторых круглых червей (нематод).

Дальнейшее развитие биоценоза происходит с попаданием на скалу спор мха. Разросшийся мох убыстряет разрушение скалы и способствует усложнению образовавшегося сообщества. Слой мха лучше задерживает воду, быстрее продуцирует органическое вещество, сильнее возвышается над поверхностью камня и лучше задерживает частички пыли. Разнообразнее на моховом покрове становится и население, кроме червей здесь уже появляются различные насекомые, легче задерживают и семена трав. К тому же, появившийся минимальный слой почвы дает возможность им прорастать. Этот слой, образовавшийся подо мхом, способен уже выдержать местами и травянистую растительность. Так появляется новый биоценоз с разнообразными характерными животными, живущими на мхах и лишайниках с куртинками травянистых растений. Продукция растительной массы в таком сообществе идет быстрее, чем в предыдущем, и убыстряется ее утилизация разнообразными животными.

Наконец, слой почвы становится достаточным, чтобы вся площадка заросла травой. К этому времени лишайниково-моховой биоценоз исчезает. На этом участке мы уже имеем совсем новый биоценоз – разнотравный луг. Разнообразие видов растительности и животных здесь больше, чем в моховом сообществе, и накопление почвенного слоя еще убыстряется

Далее разнотравный луг постепенно сменит кустарниковая растительность, а ее в свою очередь – древесная.

Нужно заметить, что чем более примитивное сообщество, тем быстрее его сменяет новое, более сложное по строению. Это тоже один из биоценологических законов (промежуточная стадия сукцессии создает большие запасы энергии и вещества в сравнении с конечной). Если на образование микробной пленки на скале понадобится несколько месяцев, просуществует она несколько лет и сменится пленкой лишайников, то разнотравный луг будет формироваться несколько лет. На нем будет постепенно изменяться состав растений, однолетние формы будут сменяться многолетними. Постепенно будет усложняться и разделяться на ярусы животный мир луга и, наконец, появятся на нем первые, пока небольшие кустарники

Кустарниковое сообщество просуществует еще дольше, чем луговое. Оно сложнее по составу, включает больше видов, а одна из закономерностей экологии сообществ – чем больше видов, тем устойчивей биоценоз.

Тем не менее, по прошествии нескольких десятилетий, на поляне появятся первые деревья. Последним этапом сукцессии, видимо, будет замена лиственного леса хвойным. На это понадобится более столетия.

Таким образом, сукцессия – это длительный (вековой) процесс. Он происходит непрерывно. Одна экосистема сменяет другую. Еще более длительное время необходимо для смены ландшафта, сюда уже вовлекаются геологические процессы, а их протяженность – тысячелетия.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что называется биотопом?

2. Как можно определить понятия биоценоз, экосистема?

3. Что такое коэволюция и коадаптация?

4. Что такое вертикальная структура биоценоза, а что такое – горизонтальная?

5. Какие еще варианты структуры могут быть у биоценоза?

6. Какие виды в сообществе называют доминирующими?

7. Что такое экологическая сукцессия?

8. Почему одни биоценозы обязательно сменяются другими?

9. Что изменяется по поду экологической сукцессии, какие характеристики сообществ?

10. Чем заканчивается автогенная сукцессия?

11. Каковы сроки прохождения экологической сукцессии в Сибири?

ПРИЛОЖЕНИЯ К МАТЕРИАЛАМ ПО ЗООЛОГИИ

Приложение 1

ВАРИАНТ СОВРЕМЕННОЙ КЛАССИФИКАЦИИ ЖИВОТНЫХ

Высшие уровни (до классов включительно) классификации царства ANIMALIA (Животные) – система В.В. Малахова (Москва, МГУ - 2003 г.):

Царство: Animalia – Животные

Подцарство: Prometazoa - Примитивные многоклеточные

Тип: Porifera – Губки

Подтип: Calcispongia - Известковые губки

Класс: Calcinea - Кальцинейные губки

Класс: Calcaronea - Калькаронные губки

Класс: Pharetronida - Фаретронные губки

Класс: Sphinctozoa - Сфинктозойные губки

Подтип: Silicispongia - Кремниевые губки

Класс: Homoscleromorpha - Гомосклеридные губки

Класс: Demospongia - Обыкновенные губки

Класс: Hyalospongia - Стеклянные губки

Тип: Placozoa – Пластинчатые

Класс: Placozoa – Пластинчатые

Подцарство: Eumetazoa - Hастоящие многоклеточные

Отдел: Diploblastica – Двуслойные

Тип: Ctenophora – Гребневики

Класс: Tentaculata – Щупальцевые

Класс: Atentaculata – Бесщупальцевые

Тип: Cnidaria – Стрекающие

Подтип: Anthozoa – Медузонепроизводящие

Класс: Ceriantharia – Цериантарии

Класс: Antipatharia – Антипатарии

Класс: Hexacorallia - Шестилучевые кораллы

Класс: Octocorallia - Восьмилучевые кораллы

Подтип: Medusozoa – Медузопроизводящие

Класс: Scyphozoa – Сцифоидные

Класс: Cubozoa – Кубоидные

Класс: Hydrozoa – Гидроидные

Класс: Siphonophora – Сифонофоры

Отдел: Triploblastica – Трехслойные

Подотдел: Spiralia – Спиральные

Тип: Annelida - Кольчатые черви

Надкласс: Aclitellata – Беспоясковые

Класс: Polychaeta - Многощетинковые черви

Класс: Myzostomida – Мизостомиды

Класс: Aelosomatida – Элосоматиды

Надкласс: Clitellata – Поясковые

Класс: Oligochaeta - Малощетинковые черви

Класс: Hirudinea – Пиявки

Тип: Pogonophora – Погонофоры

Подтип: Perviata – Первиатные

Класс: Frenulata – Уздечковые

Класс: Monilifera – Монилиферы

Подтип: Obturata – Обтюратные

Класс: Vestimentifera – Вестиментиферы

Тип: Echiura – Эхиуриды

Класс: Echiuroidea – Эхиуры

Класс: Xenopneusta – Заднедышащие

Класс: Heteromyota – Гетеромиотные

Тип: Sipuncula - Звездчатые черви

Класс: Phascolosomoidea – Фасколосомные

Класс: Sipunculoidea – Сипункулиды

Тип: Mollusca – Моллюски

Подтип: Aculifera – Безраковинные

Надкласс: Polyplacophora – Панцирные

Класс: Loricata – Хитоны

Надкласс: Aplacophora – Беспанцирные

Класс: Solenogastres – Бороздчатобрюхие

Класс: Caudofoveata – Ямкохвостые

Подтип: Conchifera – Раковинные

Надкласс: Cyrtosoma - Короткотелые раковинные моллюски

Класс: Monoplacophora – Моноплакофоры

Класс: Gastropoda - Брюхоногие

Класс: Cephalopoda - Головоногие

Надкласс: Diasoma - Длиннотелые раковинные моллюски

Класс: Scaphopoda – Лопатоногие

Класс: Bivalvia – Двустворчатые

Тип: Nemertini – Hемертины

Класс: Anopla - Невооруженные немертины

Класс: Enopla - Вооруженные немертины

Тип: Lobatocerebrida – Лобатоцеребриды

Класс: Lobatocerebrida – Лобатоцеребриды

Тип: Xenoturbellida – Ксенотурбеллиды

Класс: Xenoturbellida – Ксенотурбеллиды

Тип: Plathelminthes - Плоские черви

Подтип: Archidermata - Древнекожные (ресничные)

Надкласс: Archophora – Архофорные

Класс: Acoelomorpha – Ацеломорфы

Класс: Catenulida – Катенулиды

Класс: Macrostomida – Макростомиды

Класс: Polycladida – Многоветвистые

Надкласс: Neophora – Неофорные

Класс: Prolecithophora – Пролецитофоры

Класс: Neorhabdocoela – Неорабдоцелы

Класс: Seriata – Сериаты

Подтип: Neodermata - Новокожные (тегументные)

Надкласс: Acercomera – Нецеркомерные

Класс: Trematoda - Дигенетические сосальщики

Класс: Aspidogastrida – Аспидогастриды

Надкласс: Cercomeromorpha – Церкомерные

Класс: Monogenea - Моногенетические сосальщики

Класс: Gyrocotylida – Гирокотилиды

Класс: Amphilinida – Амфилиниды

Класс: Cestoda - Ленточные черви

Тип: Orthonectida – Ортонектиды

Класс: Orthonectida – Ортонектиды

Тип: Dicyemida – Дициемиды

Класс: Dicyemida – Дициемиды

Тип: Gnathostomulida – Гнатостомулиды

Класс: Filospermatoidea – Филосперматоиды

Класс: Bursovaginoidea – Бурсовагиноиды

Тип: Micrognathozoa – Микрочелюстные

Класс: Limnognatida – Лимногнаты

Тип: Rotifera – Коловратки

Класс: Seisonida – Сейсониды

Класс: Bdelloida – Бделлоидные

Класс: Monogononta – Моногононты

Тип: Acanthocephala – Скребни

Класс: Eoacanthocephala – Эоакантоцефалы

Класс: Palaeacanthocephala – Палеоакантоцефалы

Класс: Archiacanthocephala – Архиакантоцефалы

Тип: Cycliophora – Циклиофоры

Класс: Eucycliophora – Эуциклиофоры

Тип: Kamptozoa – Камптозои

Класс: Coloniales – Колониальные

Класс: Solitaria – Одиночные

Тип: Gastrotricha – Брюхоресничные

Класс: Macrodasyoidea – Макродазиоиды

Класс: Chaetonotoidea – Хетонотоиды

Подотдел: Ecdysozoa - Экзувиальные (линяющие)

Тип: Arthropoda – Членистоногие

Подтип: Chelicerata – Хелицеровые

Надкласс: Merostomata – Меростомовые

Класс: Xiphosura – Мечехвосты

Надкласс: Arachnida – Паукообразные

Класс: Scorpiones – Скорпионы

Класс: Uropygi – Скорпионопауки

Класс: Amblypygi - Жгутоногие пауки

Класс: Araneae – Пауки

Класс: Palpigradi – Щупальцеходные

Класс: Pseudoscorpiones – Лжескорпионы

Класс: Solifugae – Сольпуги

Класс: Opiliones – Сенокосцы