Сукцессии

Последовательная смена экосистем (биогеоценозов)

Трофическая структура экосистем

Развиваясь во времени, экосистемы становятся все более сложными, поскольку в относительно стабильных условиях основным направлением эволюции оказывается специализация. Все большее число видов приспосабливается к наиболее эффективному использованию узкого набора источников вещества и энергии (занимает узкие экологические ниши), избегая, таким образом, жесткой конкуренции с другими видами. Такие виды, называемые в экологии стенобионтами(от греческого «стенос» - узкий), отличаются от эврибионтов(«эврис» - широкий) более высокой эффективностью использования ресурсов за счет значительного снижения их числа.
В длительные периоды относительно спокойного развития процессов в земной коре виды-эврибионты, не выдерживая конкуренции с высокоспециализированными стенобионтами, снижали численность и вымирали или вытеснялись на границы благоприятных для жизни территорий – в зоны засушливые, холодные и т.п., где их способность использовать разнообразные ресурсы или возникшие специальные приспособления давали преимущества перед стенобионтами.
При смене спокойного периода «катастрофическим» тенденции эволюции видов и экосистем меняются. Высокоспециализированные виды, не способные пойти по пути деспециализации, под жестким действием лимитирующих факторов снижали численность до критического уровня быстрее, чем могли накопить новые приспособления. Начиналось массовое вымирание видов и упрощение экосистем, в которых все большую роль начинали играть малоспециализированные эврибионты.
Таким образом, экосистемам свойственна способность разрушаться и восстанавливаться после разрушения. Такая закономерная смена экосистем называется сукцессией (от английского succession - последовательность). Сукцессия является важнейшей особенностью экосистем. В природных условиях сукцессия занимает обычно несколько сотен, а иногда и тысяч лет. При этом соблюдается принцип преемственности.
Сукцессия – это необратимый, постепенный процесс, приводящий к изменению флористического и фаунистического состава, а также самой структуры сообщества.
Причина изменения характера и структуры биогеоценоза может быть как внешней (например, изменение климата), в этом случае имеет место аллогенные сукцессии, так и внутренними (например, при изменении плотности популяции), в этом случае сукцессии называютсяавтогенными. Автогенные сукцессии могут быть двух основных типов: первичные и вторичные.
Первичные сукцессии – это процесс формирования сообществ живых организмов в таких условиях, в которых они до этого отсутствовали (например, на вновь поднявшихся с океанического дна островах вулканического происхождения).
Вторичные сукцессии– это процесс восстановления и формирования новых сообществ в условиях, в которых они (сообщества) прежде существовали, но были уничтожены. Примером может служить восстановление растительности на выжженных участках степи.
Если сукцессия происходит естественным образом и вызвавшие ее причины не связаны с тем или иным видом деятельности человека, то она называется природнойсукцессией. Если же изменения в биогеоценозе обусловлены деятельностью человека, то в этом случае говорят об антропогенной сукцессии.
Сукцессионные изменения происходят обычно до тех пор, пока не сформируется стабильная экосистема, производящая максимальную биомассу на единицу энергетического потока. Примером сукцессии может служить процесс изменения характера и структуры биогеоценоза при опустынивании степей, саванн, а также процесс зарастания озера и образования болота, а затем и леса на его месте.
Сукцессионные процессы еще недостаточно изучены, но их познание необходимо не только для управления восстановлением лесных и других биологических ресурсов, но и для эффективного восстановления тех экосистем, которые сильно разрушены воздействием человека, и для возвращения им утерянного биологического разнообразия. Кроме того, с уменьшением видового разнообразия жизни на Земле могут помочь генетические криобанки, создание которых только начинается. В настоящее время найдены естественные и искусственные криопротекторы – вещества, влияющие на кристаллообразование льда в цитоплазме и предотвращающие таким образом образование крупных кристаллов, разрушающих клеточные структуры. Преимущество криобанков в том, что при температуре жидкого азота практически исключаются мутации в молекулах ДНК под действием «теплового шума», поэтому генетические материалы могут храниться без нарушений в течение десятков и сотен лет, а при защите от радиоактивного фона и космических лучей – до 3 тысяч лет. Кроме того, емкость криохранилищ может быть легко увеличена.
Для разумной организации работ по восстановлению видов важно ясное понимание не только значения, но и биологического смысла биоразнообразия.

Типы биоразнообразия:

1. Таксонометрическое – выражается перечнем (списком) видов, обитающих на той или иной территории, и отражает как эволюционную историю видов, так и современные экологические условия территории.
2. Экологическое – учитывает соотношение численности близких и далеких по требованиям к условиям среды видов или групп видов, позволяя отличать территории благоприятные для увеличения таксономического разнообразия и неблагоприятные.
3. Генетическое – выражается объемом аллелофонда (резерва наследственной изменчивости), который определяет приспособительные и эволюционные возможности вида.
Все составные части биологического разнообразия взаимосвязаны и должны учитываться при организации работ по восстановлению и возвращению исчезающих видов в природу.

Дата добавления: 2014-01-04