Raft Master » Научная библиотека » Биоэкология » Обитание растений на тверди, подводной и не только


  • 5-01-2013, 08:42
  • | Views: 867


Обитание растений на тверди, подводной и не только

Обитание растений на тверди, подводной и не только

Одно из коренных понятий в биологии - "среда обитания", она же, если не внутри, "окружающая". Однако, что "окружающая среда" окружает, никому не известно. В нее входит весь спектр космических "внешних факторов", в том числе все солнечные и лунные влияния, а Солнце и вовсе - главный источник жизни на Земле. Следовательно, границы так называемой "окружающей среды" простираются до Луны и Солнца, а затем уходят в дурную бесконечность.

Природные переменные из дальнего космоса и из солнечной системы варьируют независимо от потребностей большинства организмов. Дальне "факторы" заставляют всех живых существ к ним, в меру возможного, приспосабливаться. Напротив, антропогенные "факторы", локально тоже варьирующие, в целом зависят от людей, ими и порождаются. В пределах людских жилищ, в местах работы и отдыха "внешние факторы" максимально людьми регулируются и благоприятствуют. Существ "диких" изменяющиеся условия жизни побуждают к длительным или эпизодическим миграциям в поисках приемлемых мест. Растения не бегут по земле, но зато во множестве рассевают по ветру и водам свои летучие и плавучие семена, успешно находя пригодные жизненные условия. На благотворных землях, водах и почвах бактерии, растения и животные подбирают себе или сооружают укромные убежища, жилища, следуя своему размеру и специфичным для обитателей потребностям.

  •  Обитание в небольших водоемах и на подводных камнях

На верхней морской литорали, особенно на твердых породах, видны заливаемые водой литоральные ванны - углубления с объемом воды в диапазоне примерно от 1 до 1000 литров (рис. 4.1 б), Вода в них регулярно обновляется, а донные обитатели остаются. Гладко отшлифованное постоянными волнами дно этих ванн местами или сплошь заселено донными водорослями. Общая масса водорослей, в том числе многоклеточных и довольно крупных, определяется в каждой ванне ее размером. Чем больше размер, объем ванны, тем больше средний размер слоевищ макро-фитов на ее дне.

А вот другой пример. Местом обитания для тех же морских водорослей часто становятся лежащие на дне камешки, камни и валуны. Чем крупнее камень, валун, тем, как правило, крупнее поселившиеся на нем слоевища макрофитов (рис. 4.1 а). Бывают, надо сказать, и исключения: ламинария оплела своими ризоидами небольшой камень, целиком его захватив, и сильные волны переносят это кочующее растение вместе с камнем. Но это бывает не часто; обычно размер прикрепившихся растений примерно соответствует размеру выступающего из грунта камня. Также обстоит дело и с замшелыми камнями в лесах, с покрытыми пятнами лишайников камнями в поле, на склонах гор и т.д.

Два типа водных биокосных систем в размерных рядах. 1 - подводные камни и валуны с населяющими их водорослями. 2 - литоральные ванны с населяющими водную массу донными водорослями. При том, что в первом ряду на рисунке 1 "домом" служит как бы вода, а во втором - камень, нельзя не заметить сходства рядов по их внешнему облику. Случайно оно, или закономерно?

Соотношение объёма (V) литоральных ванн и общей массы (W) донных многоклеточных водорослей в них. Баренцево море.

Сравним два эти варианта, поставив вопрос: имеется ли между обитанием макрофитов на дне литоральных ванн и их обитанием на отдельных камнях, лежащих на обширном морском дне, существенное сходство, или преобладают различия?

Чтобы найти ответ, ряды заселенных водорослями ванн и камней разного размера необходимо сравнивать между собой по одним и тем же характеристикам. Чтобы сравнение было корректным, заросли водорослей в ваннах и на камнях должны быть климаксными, т.е. с предельной общей массой. Задача состоит в том, чтобы определить соотношение между сходными характеристиками обитания: объемом (V) воды в ваннах и общей массой (W) водорослей и индивидуальным объемом разных камней и общей массой водорослей на них. Сравнивать будем объекты из Баренцева и Черного моря, весь комплекс климатических "факторов среды" в которых контрастно различен. Отметим, что виды макрофитов в литоральных ваннах Баренцева моря и на камнях в Черном море тоже не одинаковы. Это еще более убеждает в различии условий обитания на двух сравниваемых рядах объектов.

На рис. 4.2 показано соотношение V и W в литоральных ваннах Баренцева моря. На рис. 4.3 видим аналогичное соотношение на донных камнях в Черном море. В Черном море были взяты два ряда камней - обросшие бурой водорослью цистози-рой (линия 1) и обросшие зеленой - энтероморфой (линия 2). На рисунок 4.3 (обитание на камнях) для сравнения перенесена с рис. 4.2 линия, отражающая обитание макрофитов в литоральных ваннах.

Как видим, соотношение V и W (три линии на рис. 4.3) следуют общей закономерности: общая масса обитателей определяется, прежде всего, геометрическим объемом главного носителя - воды в ваннах и камней на открытом морском дне. Соотношение V и W описывается уравнением:

W = a Vb (1)

Коэффициент это численная оценка степени подобия сравниваемых объектов по двум избранным параметрам. При Ь = 1 все объекты подобны по W и V. Отклонения значений А от 1 отражает закономерно возрастающее в ряду геометрическое различие членов каждого ряда. Коэффициент а - масштабный; он показывает значение W при V = 1 (при разных единицах измерения V коэффициент а принимает разные значения).

Таким образом, по одноименным численным характеристикам (V и W) различия между обитанием многоклеточных водорослей на камнях и в литоральных ваннах могут считаться незначительными, тогда как по всей совокупности абиотических и биотических "факторов среды " в Баренцевом и Черном морях два эти типа экологических объектов различаются многообразно и существенно. Общий закон обитания соблюдается; его отражают тренды и уравнение (1). Разнообразие внешних условий в обоих случаях отражает дисперсия. Дисперсия обязана адаптациям водорослей к локальным "факторам", говоря иначе - к внешним переменным. Тренды частными "факторами" не определяются. Они заданы Главным Конструктором бытия и к механизму отбора отношения не имеют.

Обобщённая выборка включает: цистозиру и энтероморфу на подводных камнях и валунах - все объекты из Черного моря; ламинарию на подводных камнях и валунах (Баренцево море) и мхи на камнях во влажной долине (Крымские горы); эпифитное обрастание из диатомовых и нитчатых водорослей на слоевищах фукусов (Балтийское море) и аналогичное обрастание на слоевищах цистозиры (Черное море); бактерии на частицах дерновой почвы и диатомовое обрастание на частицах песка и мелкого гравия; диатомовое обрастание на керамических конусах Подробности см. в книге: (Хайлов и др., 2005, с. 136, рис. 7.2).

Пример с литоральные ванными, и заселенными камнями ярко выражает суть понятия "биокосные системы". Это, говоря словами В.И. Вернадского, "естественные тела" Природы, которые всегда характеризуются сбалансированным соотношением косного вещества (твердого или жидкого) и живого, т.е. совокупной массы обитателей. А вопрос о том, как следует называть "среду обитания" в двух рассмотренных случаях (неземное обитание или водное?) теряет смысл. Обитание высших растений с корнями в почве тоже нельзя назвать однозначно: какое оно - надземное, подземное (почвенное) или воздушное? Авторы учебников по биологии обычно концентрируют внимание учащихся на различии "факторов" в трех названных средах, а главные закономерности обитания (на рис. 1-3 показана лишь одна из них; о других - в дальнейшем) полностью игнорируют.




  • Вернуться



  • Еще по теме


    Биоэкологическая специфика обитания на фоне закономерного тренда


    Обитание на любых косных дискретных телах


    Обитание в воде и на суше в масштабе биосферы


    Относительная плотность обитания


    Геоморфологическое разнообразие водоемов

     

    Последние новости



    Пользовательский поиск

    Партнеры