‘Что можно увидеть, заглянув под воду! у побережья Баренцева моря
Животные «вписаны» в прибрежные биоценозы в принципе так же, как и гетеротрофные бактерии. Но с одной важной разницей. Бактерии-—существа примитивные, не имеющие пищевого тракта и поэтому питающиеся растворенной органической пищей. Животные же стоят в эволюционном ряду неизмеримо выше. Почти у всех имеются органы внутреннего пищеварения. Поэтому и питаются они твердой пищей: бактериями, водо — ^ рослями, другими животными, а иногда детритом. Частично они усваивают и растворенные в воде органические соединения, но это биохимический реликт, и у большинства развитых животных он не имеет особенно большого значения в их жизни.
Если отвлечься от того факта, что животные и гетеротрофные бактерии питаются пищей, разной по своему физическому состоянию (животные — твердой лищей, а бактерии — растворенным органическим веществом), го две эти группы организмов принципиально подобны друг другу и в экономике биоценоза занимают во многом сходное место (об их важнейших различиях мы пока говорить не будем). А значит, растения и животные связаны аналогично тому, как связаны одноклеточные водоросли и бактерии. Для прибрежных биоценозов Баренцева моря характерны, например, такие связи:
Рис. 42. Пищевая цепь биоценоза прибрежных макрофитов. а — пояс кладофоры, b — пояс фукусов, спояс мидий, d — мягкое дио; 1 — личинка хиронрмид, 2— изопода, 3 — колюшка, 4— щука, 5 — окунь, 6— бокоплав, 7 — мидия, 8 — полихета, 9 — вивипа — руС> ю _ кардиум, // — гага, ■ 12 — сельдь, 13 — планктон, 14 — треска, • /5 —ми’зида, 16— бычок, 17 — гобиус, 18 — камбала, /^—амфипода, 20 — морской таракан, 21 —> мейофаупа. _ * |
Другие связи можно проследить на рис. 42.
Но далеко не все животные травоядны или поедают разложившиеся остатки организмов. В сообществах Баренцева моря это, например, морские звезды, рыбы или тюлени. Типичная пища морских звезд — моллюски, а пища сельди — мелкие парящие в воде рачки, в свою очередь питающиеся одноклеточными водорослями. Сельдь тоже становится жертвой более крупных рыб, а они — жертвой крупных морских животных. Таким образом, .на основе отношений «хищник—жертва» образуются трофические цепи:
I II III |
II III IV V
|
Группы организмов, образующие последовательные звенья пищевой цепи, называются трофическими уровнями (I—V).
Если рассматривать пищевые цепи хищника и жертвы более детально, то окажется, что они переплетаются друг с другом, образуя, как и в случае внешнеметаболических связей, сложные трофические сети. На рис. 42 и была показана такая сеть в прибрежном сообществе Мурмана.
Схема потоков вещества в таком сообществе похожа на ту, что приводилась на рис. 39, но, разумеется, сложнее ее. Если превратить, изображение сети «хищник — жертва» в простую блок-схему, то можно разрабатывать эту модель дальше. В таких схемах существует множество обратных связей — положительных и отрицательных, а следовательно, и широкая возможность для процессов управления и автоматического регулирования.
Вот простой пример взаимной регуляции численности в системе «хищник — жертва». Парящие в воде рачки — так называемый зоопланктон — питаются одноклеточными водорослями — фитопланктоном. Если скорость выедания фитопланктона рачками превысит скорость прироста этого корма, то популяция водорослей естественно начнет разреживаться. В результате постепенно снизится и численность самих рачков, так как им будет не хватать корма. Снижение численности рачков будет происходить до тех пор, пока прирост фитопланктона не превысит его выедание разрежившейся. популяцией зоопланктона. Тогда возможна новая вспышка его численности. Такое колебание численности популяций двух трофически связанных видов, идущее с некоторым запаздыванием по отношению друг к другу (см. рис. 1 и 41), происходит в морских сообществах постоянно и касается многих пар видов. Математическая модель этого процесса (уравнения Вольтерра — Лотка) была одним из первых успехов теоретической морской экологии и не утратила своего значения до сих пор. Теперь такие колебательные циклы обнаруживают и в системах нехищных внешнеметаболических связей.