Дед Щукарь
— М-да… Без биогеоценоза — очень уж непрост этот термин для произношения — ныне, пожалуй, не обойтись. И без экосистемы, и…
— И без экологической цепочки, трофического уровня, экологической пирамиды. Только эти «эко» — не дань моде. Без них действительно нельзя понять нашу науку.
Эразм Дарвин, врач и поэт, дед великого естествоиспытателя умер в 1802 году. Через год, посмертно, вышла его поэма «Храм природы». В ней много наивно дидактического, но некоторые биографы Дарвина-младшего не напрасно упоминают о большом эволюционном потенциале этого произведения. История жизни на Земле показана в поэме в непрестанном развитии и совершенствовании. Получилось так, что внук обосновал и выразил в научной форме идеи, намеченные дедом поэтически. Э. Дарвин был не чужд и стихийно экологических взглядов на явления в живой природе.
Прочитав эти строки, можно вознегодовать на злых хищников, особенно на сову, не пожалевшую даже «певца любви». А можно с научной беспристрастностью найти в них описание… трех цепей питания, или иначе — трофических цепочек. Трава — овца — волк, «ростки и семена» — голубь — орел, «цветок» — светляк — соловей — сова. Две трехзвенные пищевые цепочки, одна четырехступенчатая. И везде в начале каждой цепочки — растительный корм, а в конце, как это и положено, — крупное хищное животное.
Построение таких цепочек основано на допущении, что организм предыдущего звена служит единственным кормом для организма, расположившегося «выше». Так не бывает. Даже листья эвкалипта, кроме стенофага коала, поедают, наверное, и какие-нибудь другие животные. Овцу, помимо волка, может похитить беркут, да и человек от нее ни в коем случае не откажется. Известны не только цепи хищников, примеры которых мы привели. Есть цепи паразитов, начинающиеся с крупных организмов и заканчивающиеся более мелкими. Цепи сапрофагов, берущих начало с мертвого органического вещества. В действительности существуют не цепочки, а трофические сети различной сложности; подчас в них включены многие тысячи организмов. Но схема пищевой цепочки наглядно иллюстрирует две закономерности.
Первая — принадлежность всех организмов к какому-либо трофическому уровню. На одну полочку со светляком мы можем посадить и крошечную тлю, питающуюся соком растений, и громадного слона, поедающего листву и побеги деревьев. Они прежде всего гетеротрофы, питающиеся органическим веществом, уже образованным растениями-автотрофами.
Здесь нам не обойтись без специальной системы понятий. В ней растения известны как продуценты. Этот термин подчеркивает их способность создавать органическую массу. А вот потребители ее — консументы. Тлю и слона роднит не только принадлежность к великому братству потребителей, они — консументы первого порядка, чисто растительноядные животные.
В компании с совой могут оказаться и стрекоза, и окунь, и стриж, и многие другие животные, консументы второго порядка, хищники, плотоядные животные. Есть консументы третьего порядка, «хищники хищников». Таков, например, орел, не пощадивший голубку, но способный напасть и на волка или лисицу.
Некоторые животные могут сидеть на двух и даже трех полочках. Ондатра, когда она питается рогозом, — обыкновенный растительноядный вид; отведав рыбу или моллюска, она становится консументом второго порядка.
И вторая закономерность — продвижение органического вещества «снизу вверх», от продуцентов — растений — к консументам — животным все более высоких рангов.
Солнечные лучи в химических лабораториях зеленых растений пускают в ход процессы фотосинтеза. Возникает органическое вещество, которое поедается консументами первого порядка, растительноядными животными. Это могут быть саранча, мышь, сеноставка, овца, косуля, жирафа. Потери вещества — или связанной с ним энергии — при переходе на этот уровень составляют в среднем 90 процентов. Они идут на поддержание жизнедеятельности животных. Плотоядные — пустельга, лисица, волк — убили и съели растительноядных животных; потеряно еще 90 процентов энергии. Беркут, паривший в поднебесье, заметил лисицу, ринулся вниз и вонзил в хищника свои страшные когти. Биомасса, начавшая свой путь в зеленой траве и продолжившая его через мышь и лисицу, превратилась теперь в орлиную плоть, хотя и здесь не обошлось без очередных немалых потерь.