Биосферный уровень

Биоценозы входят в качестве составных частей в более крупные и сложные системы -— биогеоценозы, представляющие собой третий надорганизменный уровень жизни. В свою очередь, биогеоценозы нашей планеты в совокупности, связанные между собой круговоротом вещества и энергии, составляют биосферу Земли -— область распространения жизни.

Термин «биогеоценоз» был предложен в 1940 г. русским ботаником В.Н. Сукачевым, который так обозначил совокупность однородных природных явлений (атмосферы, горных пород, водных ресурсов, растительности, животного мира, почвы), распро­страненных на некотором протяжении земной поверхности, причем между ними и окружающими элементами складывается определенный тип обмена веществом и энергией. Представляя собой противоречивое единство живого и неживого, биогеоценоз находится в постоянном движении и развитии, поэтому меняет­ся с течением времени.

Биогеоценоз -— это целостная саморегулирующаяся система. В ней выделяется несколько типов подсистем. Первичные подсистемы -— продуценты (производящие), непосредственно перерабатывающие неживую материю (водоросли, растения, микроорганизмы); консументы -— вторичный уровень, на котором вещество и энергия получаются за счет использования продуцентов (травоядные животные); редуценты -— третичный уровень, представители которого живут за счет консументов (хищники, паразиты). Через эти уровни в биогеоценозе проходит круговорот веществ -— жизнь участвует в использовании, переработке и восстановлении различных структур. Но круговорота энергии при этом не происходит: с одного уровня на другой, более высокий, переходит около 10% энергии, поступившей на предыдущий уровень. Обратный поток не превышает 0, 5%. Иными словами, мы видим в биогеоценозе однонаправленный энергетический поток. Это делает его незамкнутой системой, неразрывно связанной с соседними биогеоценозами. Эта связь проявляется в разных формах: газообразной, жидкой, твердой, а также в форме миграции животных.

Саморегуляция биогеоценозов протекает тем успешнее, чем разнообразнее количество составляющих его элементов. От многообразия его компонентов зависит и устойчивость биогеоценозов. Выпадение одного или нескольких компонентов может привести к необратимому нарушению равновесия и гибели биогеоценоза как целостной системы. Так, тропические биогеоценозы в силу огромного количества растений и животных, входящих в них, намного устойчивее более бедных -— умеренных или арктических биогеоценозов. По той же причине озеро, как природный биогеоценоз с достаточным разнообразием живых организмов, намного устойчивее пруда, созданного человеком и погибающего без постоянного ухода.

Высокоорганизованные организмы для своего существования нуждаются в более простых организмах, с которыми они связаны трофическими цепями. Поэтому фундаментом любого биогеоценоза служат простейшие и низшие организмы, большей частью автотрофные микроорганизмы и растения. Они напрямую связаны с абиотическими компонентами биогеоценоза -— атмосферой, водой, почвой, солнечной энергией, которую перерабатывают и создают органическое вещество. Они же составляют жизненную среду для гетеротрофных организмов -— животных, грибов, вирусов, человека. Эти организмы, в свою очередь, участвуют в жизненных циклах растений — опыляют, распространяют плоды и семена. Так происходит круговорот веществ в биогеоценозе, фундаментальную роль в нем играют растения. Поэтому границы биогеоценозов чаще всего совпадают с границами растительных сообществ.