Таинственные явления природы и Вселенной

В более общем виде эту закономерность можно сформулировать как принцип, согласно которому совокупность или биомасса особей, выполняющих в данной экосистеме данную трофическую (то есть связанную с жизнедеятельностью организмов) функцию, никогда не может превзойти некоторое критическое значение без разрушения этой экосистемы. Принцип этот, как мы увидим ниже, особенно ярко выявился на примере эволюции человека.

Получается, что для любой стабильной экосистемы, биоценоза или биосферы биомасса организмов, выполняющих определенную трофическую функцию, всегда ограничена сверху некоторой критической величиной. Взаимоотношения организмов, выполняющих в данной экосистеме одну и ту же трофическую функцию, могут повлиять на их видовое разнообразие, на замену одних видов другими (за счет эволюционного процесса или миграции извне), но не в состоянии привести к увеличению их суммарной биомассы сверх некоторого предела без разрушения этой экосистемы, биоценоза или биосферы в целом.

Иначе говоря, для любой экосистемы всегда существуют два предельно допустимых максимальных уровня численности любой популяции: нижний, соответствующий максимальному видовому разнообразию организмов, выполняющих данную трофическую функцию, и верхний, соответствующий монополизации этой функции каким-либо видом. Однако, в силу того, что не существует двух разных видов, которые были бы идентичными во всех эколого-трофических отношениях, для всех биоценозов и биосферы в целом справедливо следующее правило. Первому случаю будет соответствовать максимальная стабильность, или надежность экосистемы. Второй случай, когда данная функция монополизируется представителями какого-либо одного вида, будет неизбежно сопровождаться уменьшением надежности экосистемы — уменьшением пространства режимов, где данная экосистема может стабильно функционировать.

Тогда выходит, что в достаточно развитой и достаточно обширной (то есть характеризующейся большим числом степеней свободы) биосистеме (биоценозе или биосфере) можно выделить два наиболее общих направления эволюции составляющих ее популяций и видов живого.

Первое направление: все большая специализация внутри данной экологической ниши, точнее — внутри данной экосистемы, что обогащает ее трофическими аналогами и делает тем самым более стабильной, более надежно обеспечивающей условия, необходимые для процветания данной экосистемы. Этот путь эволюции чаще всего имеет адаптивный или даже регрессивный характер, так как может быть связан с упрощением организации. В любой эволюционирующей экосистеме такое обогащение трофическими аналогами может идти до определенного предела.

Второе направление — это расширение среды обитания, вовлечение в свою экосистему все больше соподчиненных экосистем. Благодаря этому увеличивается количество потенциальных источников жизнеобеспечения и возможность более эффективной нейтрализации побочных продуктов жизнедеятельности представителей таких видов. Это направление эволюции обычно связано с повышением уровня организации живых организмов. Это — путь биологического прогресса.

В условиях реальной жизни на Земле биологическая эволюция использовала обе возможности: и формирование узкоспециализированных видов, и путь биологического прогресса, связанный со все большим расширением ареала обитания. Наиболее крупным достижением биологической эволюции, шедшей по второму пути, было… догадайтесь с одного раза. Конечно, это было возникновение человека!

В 1958 году по инициативе Мао Цзэдуна в рамках «Большого скачка» была организована кампания по борьбе с вредителями полей. В течение 3 мес. были истреблены 2 млрд воробьев и одновременно резко увеличена плотность посевов. В результате уже через год урожаи резко уменьшились. В стране начался Великий китайский голод, от которого погибло, по разным подсчетам, от 15 до 30 млн человек. Популяцию воробьев пришлось срочно восстанавливать, в том числе за счет импорта этих птиц из СССР и Канады.

Жизнь — в многообразии

Биомасса

Жизнь на планете Земля — это мощный бушующий ураган. Жизнь кипит, отвоевывает территории у неживого. Жизнь настаивает, упорствует в жажде жить.

Сколько видов животных на Земле? Точно этого не знает никто. Ученые насчитывают до 3500 видов млекопитающих и более 850 000 видов насекомых. Несмотря на то, что в течение многих веков исследуется растительный и животный мир, ежегодно публикуются сообщения об открытии новых видов (особенно это касается насекомых), которые обнаруживают даже в давно обжитых и исследованных районах. Наименее изучена жизнь в мировом океане, где сейчас нередко делаются сенсационные открытия.

Особенно велико богатство жизни в субтропической и тропической зонах. Тропики — настоящий рай для земной жизни! Круглогодичное обилие тепла способствует бурному развитию живой природы. Так, в районе реки Амазонки насчитывают около 15 тыс. видов различных животных.

12 % всей поверхности Земли имеет статус заповедников.

Как установили ученые, на участке тропического леса площадью 3–5 км² может произрастать до 400 видов только древесных пород и еще до 30 видов растений-эпифитов (лиан и др.). Во влажном тропическом лесу на площади 1 га растет 400–700 экземпляров деревьев, относящихся к 100 различным видам. В тропических районах Америки насчитывают до 50 тыс. видов различных растений, а в лесах Африки насчитывают до 130 тыс. видов только цветковых растений. На острове Ява растет около 1,1 тыс. различных видов деревьев, на острове Цейлон — около 1,5 тыс. видов, на Филиппинах — до 10 тыс. видов растений, а в бассейне р. Амазонки — до 2,5 тыс. древесных пород.

В Бразилии описано 500 видов птиц, при этом только мельчайших представителей мира птиц — колибри — обнаружено в этих краях около 120 видов. В окрестностях города Белена, в бассейне р. Амазонки, ученые обнаружили 700 видов бабочек. Велико и разнообразие рыб в водоемах тропиков. Только в Амазонке их обитает около 2 тыс. видов, что вдвое больше, чем в бассейне Средиземного моря.

И естественно, поскольку разнообразие жизни в тропиках очень велико, там много и видов, представляющих опасность для здоровья и жизни человека: ядовитых растений и животных, ядовитых насекомых, насекомых-переносчиков болезней, опасных и ядовитых рыб и рептилий.

Огромные и микроскопические, хорошо известные, только что открытые или вовсе неведомые, подземные и небесные, красивые и не очень, безобидные и смертельно опасные. Простые и очень сложные, зеленые, пернатые, пресмыкающиеся, насекомые, млекопитающие. Их неисчислимо много, они разные. И все это — порождение и богатство Земли, вечно земное дыхание всеохватного неба.

Самый большой синий кит в истории был выловлен норвежскими китобоями в 1926 году. При длине в 34 м кит весил 177 тонн.

Если представить, что синий кит встал на хвост, то его голову мы увидим на уровне десятого этажа многоэтажного дома. Длина синего кита составляет 33 м, вес — 150 т. Чтобы уравновесить такого исполина, на другую чашу весов нужно было бы поставить 2 тыс. человек или 40 автобусов. В теле кита 10 т крови, а одно только сердце весит около тонны. Синие киты имеют самую совершенную и хорошо развитую дыхательную систему. За пару секунд животные могут выбрасывать до 2 тыс. л воздуха. Благодаря высокоразвитой системе дыхания синие киты способны находиться под водой и не дышать в течение 40 минут.

Некоторые зоологи считают, что предками китов были копытные животные, потому что и у тех, и у других имеется многокамерный желудок, многодольчатые почки и двурогая матка.

Китообразные являются самыми «быстроходными» обитателями океана и превосходят в скорости рыб, которыми питаются. В результате исследований ученые получили данные о скоростях, которые могут развивать киты в погоне за добычей. Опыты над особями, обученными гоняться за плавучей приманкой, показали, что киты могут двигаться со скоростью 40,6 км/ч. Вероятно, еще быстрее двигаются касатки, которые иногда атакуют даже дельфинов. А ведь дельфины очень быстро плавают, их еще надо догнать! По наблюдениям с судна, замерявшего быстроту хода, максимальная скорость, которую удавалось развить касаткам в течение 20 мин, колебалась от 38 до 55 км/ч. Обтекаемая форма тела с относительно гладкой поверхностью, очень гибкий хвостовой отдел позвоночника. Имеющийся у некоторых видов спинной плавник играет роль стабилизатора, который придает телу большую устойчивость в воде. Все плавники хорошо обтекаемы и в поперечном сечении имеют форму вытянутой капли. Идеальный снаряд.