В ряде работ показало, что выделяемые в воду метаболиты образуют между гидробионтами разветвленную сеть разнообразных коммуникаций, которая является важным интегратором сообществ водных организмов. В биохимическом отношении водоемы представляют собой как бы единое целое с упорядоченной сетью различных взаимодействий, в которой каждая популяция занимает определенное место. Межпопуляционный обмен, с одной стороны, является следствием того, что внутренняя среда гидробионтов более или менее «открыта» во внешнюю, куда и поступают продукты разного синтеза, а с другой стороны - результатом специализации биохимических синтезов, когда одни организмы в избытке образуют те или иные вещества, а сами пользуются другими, в избытке синтезируемыми иными организмами.
Помимо обменных метаболических связей, различают также сензорные, когда вещества, выделяемые одними организмами, влияют на поведение других. Например, тихоокеанские лососи избегают воду с добавлением экстракта из шкур млекопитающих в концентрации 10-7. Вещества, выделяемые яйцами и личинками рыб, вызывают у родительских особей реакцию заботы о потомстве даже при отсутствии икры и личинок. С присутствием в воде различных метаболитов могут быть связаны смена форм фитопланктона, изменения в ходе миграций у планктонных животных и другие массовые явления в водоемах.
Тема 15
Круговорот веществ и энергопоток в гидробиоценозах
Как автономная система биоценозы могут существовать без поступления веществ извне за счет перемещения имеющегося в системе материала по замкнутому кругу. Перемещение веществ происходит по сложно разветвленной цуркуляционной сети с различной пропускной мощностью в разных направлениях. Суммарное количество атомов, участвующих в образовании организмов первого трофического уровня и стартующих с него в различных направлениях в единицу времени, характеризует мощность круговорота веществ в биоценозе.
Круговорот веществ
Схема круговорота предполагает перемещение по замкнутому кругу одних и тех же атомов, в действительности наблюдается несколько иная картина. Значительное количество атомов с одного трофического уровня, может и не достигать следующего уровня, перемещаясь в резерваты. Например, кислород, выделяемый фотосинтезирующими растениями, в какой-то мере используется на дыхание животными, но часть его временно выходит из круговорота, перемещаясь в атмосферу т.п. Органическое вещество организмов после их отмирания частично опускается на грунт и захоранивается в толще донных осадков. Основными резерватами, в которые перемещаются вещества, временно выходящие из круговорота данной экосистемы, являются донные осадки и атмосфера.
Общий круговорот веществ в экосистеме составляется из суммы отдельных потоков разной мощности и протяженности. Среди них можно различать потоки восходящие и нисходящие. К первым относятся те, по которым вещества в биоценозе перемещаются с низших трофических уровней на высшие. Примером поедания водорослей растительноядными животными с последующим включением в пищевую цепь консументов второго и более высокого порядков, а также редуцентов. Нисходящий поток возникает в результате минерализации органического вещества, обусловливаемой жизнедеятельностью организмов всех трофических уровней. Особое значение в образовании нисходящего потока веществ имеют бактерии и грибы вследствие их массовости, широты распространения, высокой метаболической активности и способности к ассимиляции самых стойких органических веществ.
Мощность круговорота веществ в биоценозах подвержена значительным колебаниям. С одной стороны, существенно меняются скорости перемещения атомов в зависимости от физико-химического состояния среды (температурные и другие влияния), с другой — непостоянна биомасса биоценозов. Увеличение мощности круговорота обычно сопровождается мобилизацией веществ из резерватов. Особенно велика роль аллохтонных веществ в процессах круговорота веществ во внутренних водоемах, в частности в реках, озерах и водохранилищах. Например, в большинстве водохранилищ деструкция (распад) органических веществ заметно превышает их синтез, и образующийся дефицит покрывается за счет органических веществ, поступающих с водосборных площадей.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.