Вадим Дёжкин - Беседы об экологии

Глубина Мирового океана, как известно, достигает 11 километров. Длительное время ученые спорили о том, До какого предела простирается жизнь в океанических йодах. В 1841 году английский натуралист Э. Форбс категорически заявил, что ниже 540 метров она невозможна. Свою уверенность он обосновывал результатами наблюдений в Средиземном море. Однако менее чем через 20 лет в этом же море кабель, поднятый с глубины 2160 метров, оказался усеянным кораллами, устрицами, двустворчатыми и брюхоногими моллюсками, яйцами кальмаров.

А 23 января 1960 года Жак Пикар и Дон Уолш, опускавшиеся в батискафе в Марианскую впадину Тихого океана, заметили рыбу и креветку на глубине 10 525 метров. Это сообщение вызвало разногласия. Биологи заявили, что Ж. Пикар и его спутник наблюдали не рыбу, а какое-то беспозвоночное животное. Тем не менее факт остается фактом: океан обитаем и в самых глубоких местах. Во впадинах встречаются не только микроорганизмы, но и довольно высоко организованные животные. Правда, следует помнить, что пять шестых обитателей океана находятся в его верхних, освещаемых солнцем слоях. Чем ниже, тем число видов меньше.

…Даже не поднимаясь в горы, из долины можно простым глазом увидеть свойственные горным местностям «ступени жизни». У подножия — смешанный лес с тысячами видов микроорганизмов, растений, животных; слышны голоса многочисленных птиц под лесным пологом — тропы и тропинки, проложенные различными млекопитающими.

Выше пояс хвойного леса. Он еще богат различными проявлениями жизни, но уже чувствуются здесь суровость, угрюмость, предшествующие обычно возникновению трудных условий среды. Правда, альпийские луга, раскинувшиеся над лесной зоной, в начале лета яркие и веселые, освобождают от этого впечатления. Но взгляните вверх: вот они, кажется, совсем рядом труднопроходимые гольцы, острые скалы, покрытые вечными снегами вершины. С каждой сотней метров вверх все беднее и проще становятся сообщества растений и животных. Остались далеко позади высшие растения, на камнях и скалах — только мхи и лишайники. Уже не видно следов горных козлов и баранов, приходивших на снежники. Где-то внизу парит чуть заметный отсюда огромный орел беркут.

На высоте семи-восьми километров над уровнем моря низкие атмосферное давление и температура сильно ограничивают возможности существования большинства животных и растений. Пробы воздуха, взятые специальными приборами с высот до девяти километров, приносят с собой лишь некоторых животных, в частности — пауков. Они поедают ногохвосток и клещей, а те, в свою очередь, питаются зернами пыльцы, заносимой сюда ветром. И трофическая цепочка, и экологическая пирамида, но какие слабые, «хилые». Воистину предел жизни. Тут, кстати, и проходит верхний «официальный» предел биосферы. Выше проникают лишь отдельные микроорганизмы — споры, бактерии и мицелии грибов. Но если при установлении верхних границ биосферы ориентироваться на них, то придется прихватить и кусочек космоса.

Некоторые ученые считают своеобразной крышей биосферы озоновый экран. Он находится на высоте 20–25 километров и защищает все живое от жесткого ультрафиолетового излучения.

В биосферных делах экологическая бухгалтерия, услугами которой мы пользовались при подсчетах численности животных в отдельных популяциях, чувствует себя менее уверенно. Нет у нее ни достаточно надежных методов, чтобы подсчитать все организмы биосферы, ни подходящих весов для определения их веса. Но все же некоторые цифры имеются.

Живое вещество биосферы представлено примерно полутора миллионами видов различных организмов. Особое положение, естественно, занимают производители органического вещества — зеленые растения. Их около 300 тысяч видов. Общий вес сухого вещества фитомассы оценивается в 2,42·10 12тонн. Это составляет 99 процентов всего живого вещества на Земле. Оставшийся процент приходится на гетеротрофные организмы.

Вторая составная часть биосферы — биогенное вещество, обязанное своим происхождением живым организмам. Это каменный уголь, битумы, горючие газы, торф, озерный ил сапропель, лесная подстилка и почвенный гумус. Некоторые ученые относят к этим веществам и нефть. Удивительно, но до сих пор не разгадана до конца тайна ее рождения. В пользу биогенного происхождения столько же убедительных доводов, сколько и против.

И, наконец, третий компонент биосферы — «биокосное» вещество. В его создании участвовали и организмы, и неживая природа. Это вода, приземная часть атмосферы, осадочные породы, глинистые минералы.

Мы назвали основные компоненты биосферы. Конечно же, разделение их носит в значительной мере условный характер, все они так или иначе связаны один с другим. Но для биосферы как особой оболочки земного шара характерны еще три особенности. Во-первых, в ней много воды в жидком состоянии. Затем на нее все время падает мощный поток солнечной энергии. Плюс к этому в биосфере между жидкими, твердыми и газообразными веществами имеются поверхности раздела. Все эти особенности жизненно важны для нормального функционирования «живой оболочки» Земли.

— В биогеоценозах мы видим организмы и среду их обитания. В биосфере главное значение также придают живому веществу, биогенное и биокосное вещество — результат жизнедеятельности организмов. Не очень ясна граница между двумя этими понятиями.

— Биогеоценоз, или экосистема, — элементарная единица биосферы. Сходство между ними почти такое же, как между частным и общим. Но есть и существенные различия, определяемые колоссальными масштабами, сложностью «живой оболочки».

Недавно в США вышла книга эколога X. Одума «Окружающая среда, энергия и общество». В ней на схемах и рисунках изображен непривычный мир. Треугольники, прямоугольники, многоугольники, круги, овалы и геометрические фигуры неправильной формы соединены между собой сплошными и пунктирными линиями со стрелками. Иногда фигур и линий несколько, а иногда они образуют сложную мозаику. Присмотревшись, можно увидеть один или несколько «входов» в системы и «выходов» из них. Они не замкнуты, циклы в них имеют внутренний характер.

При помощи таких схем X. Одум показывает путь и судьбу энергии органического вещества в отдельных экосистемах, естественных и искусственных. Например, простейший случай в… корове. Да, да, в обычной живой корове. Энергия на входе, энергия на выходе, продукция…

Или на участке поля, в морском заливе, в населенном пункте. Непривычно здесь то, что все формы жизнедеятельности, все виды производства сведены к калориям — единицам энергии. Не килограммы съеденного корма, центнеры или тонны сожженного топлива, вложенных удобрений, не центнеры полученной продукции, число прокормленных людей и т. д. Калории, калории… Удивительный портрет мира, его каркас, скрытый обычно плотью и одеждой, домами, машинами и прочим реквизитом.