10.3.4. 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.