Роль насекомых в экологическом равновесии (12313)

Посмотреть архив целиком

Роль насекомых в экологическом равновесии

Жданова Т. Д.

В связи с тем, что насекомые очень быстро растут и невероятно плодовиты, влияние их на окружающую среду трудно преувеличить. У них больше всего форм жизни, которые участвуют в круговороте веществ в природе.

О значении насекомых для поддержания экологического равновесия на Земле достаточно подробно говориться в различных учебниках, учебных пособиях и научно-популярной литературе. Мы здесь рассмотрим лишь некоторые его стороны.

Об относительности понятий «польза» и «вред»

Понятие полезности все меньше используется для оценки роли в природе тех или иных видов живых существ. Во взаимосвязанном мире живого нет ни «полезных», ни «вредных» видов животных, а значит, и насекомых. Каждый вид занимает свою экологическую нишу в естественном биоценозе, свое положение в круговороте веществ и является носителем уникальной генетической информации.

Например, казалось бы, какая польза может быть от гнуса – комаров, мошек и других подобных им насекомых. Однако в природе все предусмотрено. Эти двукрылые насекомые чрезвычайно плодовиты и размножаются в лужах, болотах, на заливных лугах. На 1 м2 залитой водой площади может приходиться свыше 20 тыс. их личинок. Эти личинки служат кормом для рыб, кроме того, что они способны накапливать в организме множество ценных микроэлементов, которые со стоками воды попадают в водную среду из почвы. Это – кобальт, марганец, йод, железо и даже золото. Появившиеся из личинок имаго разлетаются и разносят повсюду накопленные микроэлементы, удобряя собой сушу. И таким образом досаждающий нам гнус способствует круговороту многих микроэлементов, столь необходимых для почвообразования и всего живого. Подсчитано, что на 1 км2 примыкающих к водоему лугов и лесов, приходится до полутонны этого удобрения. А поскольку общая биомасса таких двукрылых насекомых, живущих на Земле, огромна, то это является очень важным экологическим фактором.

Какова роль фитофагов?

Экологическая система представляет собой взаимосвязанное целое, и насекомые выполняют в ней важную роль. Они несомненно наделены собственной полезностью для биоценоза, возможно, не всегда понимаемой нами. Например, распространено мнение, что насекомые, повреждающие деревья в лесу или культурные растения, наносят им вред. Но ведь одно из предназначений растений – потребление их в пищу, то есть участие в пищевой цепи. Поэтому деревья образуют больше листьев, чем необходимо. Примерно каждый четвертый лист на дереве является запасным, чтобы существовала возможность питания фитофагов. Во многих случаях незначительные повреждения не только не вредят растению, но и стимулируют его рост, повышая продуктивность. Поэтому фитофаги способны увеличивать урожай, естественно, при оптимальной их численности. Это говорит о том, что в наследственной программе развития растения заложены потери некоторой его части. А генетическая программа фитофагов обеспечивает их таким организмом и поведением, которое позволяет употреблять растения в пищу. Все предусмотрено и целесообразно.

Каждый гектар широколиственного леса обычно заселяют гусеницы, масса которых 200 – 300 кг. В тех лесах, где гусениц, сочтя вредителями, полностью уничтожали ядохимикатами, листва оставалась невредимой. Но осенью покрываемый ею слой почвы был настолько толстым, что его не успевали перерабатывать ни дождевые черви, ни другие почвенные организмы. Эта лесная подстилка из года в год становилась все более мощной, в результате чего между почвой и воздухом произошло изменение газового и водного обмена. Корни стали понемногу отмирать, и у деревьев появились сухие вершины. Упавшие семена не добирались до земли, чтобы прорасти, поэтому прекратилось возобновление леса – он «умирал стоя». В тех лесах, где гусениц не трогали, к началу лета они съедали часть листвы. Появившаяся к середине лета не очень густая листва осенью давала умеренную массу опада. К весне он отлично успевал перегнить, увеличивая количество органических веществ в почве под деревьями. К этому еще добавилась солидная порция удобрений от жизнедеятельности гусениц – более 200 кг их экскрементов на гектар леса! И это все не парадокс природы, а «мудрость» механизма экологического равновесия.

Насколько опасно массовое размножение насекомых?

При «взрывном» размножении насекомых может происходить нарушение экологического равновесия. Например, количество пищи, съедаемое за день саранчой массой 2 г, равно ее весу. Казалось бы это не так много. Но при массовом размножении рой саранчи может покрыть территорию в 1000 км2 . Причем в поисках зеленых зон пустынная саранча способна пролететь без остановок до 2600 км. Плотность полчищ может достигать от 40 до 80 млн. насекомых на 1 км2. Такой многомиллионный рой способен съедать в день до 80 тыс. тонн пищи. Ее хватило бы на пропитание 40 тыс. человек в течение целого года.

И все-таки, даже при массовом размножении «вредителей» растений результат не всегда бывает отрицательным. Так, в период одновременного появления огромного количества гусениц дубовой листовертки дубы к концу мая могут оказаться практически без листьев. Но эти деревья не погибают и через некоторое время дают новую листву. Снижается лишь годовой прирост древесины. Зато поросль, чахнущая в тени мощных деревьев, при их оголении получает к началу лета намного больше света и начинает активно развиваться. Ведь молоди дуба вырасти в тени больших дубрав практически невозможно. Кроме того, почва под дубами обильно удобряется экскрементами насекомых, весьма полезными для самих деревьев и окружающей растительности. Один гектар леса при массовом размножении гусениц получает до 400 кг таких равномерно рассеянных удобрений.

Экологическая цепь насекомых и растений

Чем лучше мы познаем природные процессы, тем больше делаем удивительных для себя открытий. Они настойчиво убеждают, что в мире живого существуют единые управляющие системы и механизмы сохранения на Земле всех его видов и обеспечения общего экологического равновесия. Для того чтобы реализовать целенаправленное воздействие этих систем, все представители живого мира обеспечены удивительными возможностями. Примером может служить способность совсем, казалось бы, беззащитных растений предотвращать чрезмерные потери от насекомых. Они осуществляют это не только путем химической защиты, но и с помощью информационного обмена. Ранее считалось, что такие «простые» организмы, как растения, не могут иметь системы коммуникации, и их самозащита не целенаправленна. Но постепенно стали открываться поразительные факты. Оказывается, растениям дана способность защититься самим, «предупредить соседей» о нападении врагов и даже «позвать на помощь друзей». Для этой цели синтезируются специальные химические вещества – феромоны и яды. Первые являются средством «химического общения», а вторые либо вызывают расстройство пищеварения у врагов растений, либо убивают их. Именно благодаря заложенной в организм растений мудрой генетической программе осуществляется как целенаправленная защита их от истребления, так и сохранение экологического равновесия в природе. Рассмотрим эти свойства на примерах.

Деревья обмениваются информацией

При массовом нашествии гусениц на рощу, казалось бы, шансов у деревьев сохранить листву почти нет. Однако во многих случаях деревьям дана возможность успешно обороняться. Так, при активном размножении тутового шелкопряда в роще, пораженной гусеницами, сильно страдают лишь некоторые деревья. Остальные же остаются невредимы. Оказывается, деревья обмениваются информацией, выделяя в воздух феромоны особого химического состава. Они помогают общаться между собой не только деревьям одного вида, но и различным видов – тополю, клену, дубу, буку. Деревья, оказавшиеся под угрозой, посылают своим собратьям сигнальную информацию. При нападении насекомых в организме первых на их пути деревьев автоматически включается сигнал опасности. Под руководством генетической программы повреждаемые листья начинают синтезировать и активно выделять в воздух вещества тревоги. Установлено, что прежде чем насекомые успевают перебраться с пораженных деревьев на соседние, те уже готовы к обороне. Большинство деревьев начинает активно вырабатывать целую серию ядов, одни из которых обеспечивают листьям несъедобность, а другие – убивают насекомых. Некоторые деревья обеспечены технологиями синтеза до восьми различных ядов одновременно, причем состав этих ядов из года в год меняется. Значит, в уникальнейшей врожденной программе защиты растений учтена и целесообразная особенность привыкания насекомых к ядам.

«Химическая тревога» у растений

Не менее удивительной программой собственной защиты и помощи сородичам наделены и другие виды растений, например помидоры и хлопчатник. Во-первых, при нападении на них насекомых листья начинают активно вырабатывать смесь ядовитых химических веществ. Жуки получают отравление системы пищеварения и часто погибают. Во-вторых, организм подвергшихся нападению растений, как и деревьев, выделяет специальные соединения – феромоны, с помощью которых осуществляется «химическая тревога» и передача сообщения об опасности другим растениям. Получив и распознав химическую информацию, они начинают срочно производить отравляющие вещества. Благодаря наследственной защитной программе растений в основном нападение насекомых на эти культуры не нанесет заметного урона.

Некоторые растения при нападении гусениц выделяют так называемые «ароматы зеленых листьев». Эти вещества привлекаются самок некоторых видов одиночных ос, которые специально обустраиваются рядом со «своими» растениями. Получив химический сигнал, осы прилетают и жалят гусениц. Парализовав, самки уносят их в свои норки, где откладывают яички. Это немалая помощь растениям. В дальнейшем, по мере того, как вылупившиеся личинки съедают «законсервированный корм», осы спешат пополнить норки новыми порциями гусениц. Это пример удивительной взаимосвязи интересов различных представителей живого мира. Механизмы поддержания экологического равновесия и вся целесообразная цепочка его участников (в данном случае растений, гусениц, ос и их потомства) учтены в их генетической программе. Так, у растений она руководит синтезом специальных химических веществ, призывающих «друзей». А ос программа обеспечивает «знанием» запаха этих веществ, которые сообщают осам о том, что в месте появления «аромата зеленых листьев» нужно искать гусениц. Ведь без этой добычи у ос не появится потомство. Таким образом, и эти деревья защищены «друзьями», и гусеницы не размножились в катастрофических количествах, и осы накормили свое потомство. Жизнь продолжается благодаря мудрости наследственной программы и четко управляемым действиям каждого из участников экологической цепи.


Случайные файлы

Файл
5106.rtf
5546-1.rtf
78951.rtf
50472.rtf
78273.doc




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.