Проверить, хорошо ли вы справились с заданием, вам поможет ответ (№ 4), который можно найти в конце книги.

Глава седьмая. Биосфера

«Оба берега реки Нзоя густо поросли папирусом. Кое-где растения сливались в непроходимую чащу, среди которой были видны озера, пристанища диких уток, гусей, ибисов, журавлей, пеликанов, лебедей и бекасов. В русло реки вдавалось обширное плоскогорье, на котором растительность присутствовала в виде небольших островов. Неподалеку виднелся крутой берег озера. Большие деревья росли группами, их окружали красивые цветы, издававшие слабоуловимый, приятный аромат. Роскошная растительность отражалась в прозрачной воде…».

Это было описание африканской природы от уже известного вам писателя Альфреда Шклярского. Впрочем, на месте этого отрывка мог быть любой другой, содержащий упоминания о животных и растениях. Помните ли вы слово, одно-единственное и недлинное, которым обозначается все живое на нашей планете вместе со своей средой обитания?

Это слово – биосфера. Именно так называется оболочка Земли, населенная живыми существами. Биосфера включает в себя верхнюю часть литосферы, всю гидросферу, или водные ресурсы нашей планеты, и нижнюю часть атмосферы – до озонового слоя, выше которого жизнь невозможна, поскольку там присутствует во всей полноте коротковолновая часть ультрафиолетового излучения Солнца, губительная для всего живого.

Верхняя граница биосферы весьма условна, впрочем, как и нижняя. Микроорганизмы могут заноситься с восходящими потоками воздуха на большие высоты. Пока что микроорганизмы удавалось обнаруживать в воздухе на высоте 18 километров, но можно допустить, что потоки воздуха могут забросить их и выше.

Нижняя граница биосферы находится где-то там в литосфере, на глубине, которая постоянно увеличивается… Сейчас уже говорят о 19 километрах, правда эта цифра требует уточнения.

Гидросфера отличается от атмосферы и литосферы тем, что она заселена живыми организмами не частично, полностью. В воде, как в пресной, так и в соленой, на любой глубине, при любых температурах, существует жизнь. Даже в Бездне Челленджера были найдены одноклеточные организмы, которых защищают от высокого давления воды известковые раковины.

Но основная масса живых организмов заселяет верхний слой гидросферы в пределах до 200 метров от поверхности воды, потому что именно до такой глубины способен проникать сквозь воду солнечный свет. Все дело в свете, потому что именно он служит источником энергии для растений, которые служат источником питания для животных. Если нет света, то нет и растений. Без света могут расти только грибы, занимающие промежуточное положение между растениями и животными…

Но что же тогда служит источником питания на дне Мирового океана, там, куда никогда не доходит свет? Ведь растения первичны, с них начинаются пищевые цепочки… Или рассказы про жизнь на океанском дне – это сказки?

Нет, не сказки!

На дно любого водоема, будь то пруд или океан, оседают экскременты живых организмов и останки мертвых. Они служат пищей для не хищных жителей глубин, а те, в свою очередь, служат пищей для хищных. Так вот и живут, приспособились.

Совокупность организмов разных видов, проживающих на одной территории и связанных между собой и с окружающей их неживой природой обменом веществ и энергии называют биогеоценозом.

Биогеоценоз – это структурная единица биосферы нашей планеты. Биосферу можно представить как мозаичный шар, собранный из кусочков-биоценозов.

Общая масса организмов, приходящаяся на единицу площади земной поверхности или на единицу объема воды называется биомассой. Биомассу Земли, то есть общую массу живых организмов нашей планеты, в настоящее время считают равной примерно 2,5×1012 тоннам. Это 25 миллионов миллиардов тонн! 80 % биомассы составляют растения, около 13 % – бактерии, 2 % – грибы, а доля человека всего-навсего около 0,01 %. Утешаться нам с вами можно только тем, что доля всех диких млекопитающих, наших собратьев по биологическому классу, почти в 10 раз меньше. В гидросфере все наоборот – здесь животный мир преобладает над растительным. 94 % биомассы гидросферы составляют животные и только 6 % – растения.

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