Начала экскретологии
Шрифт:
Важную роль в жизни водных объектов принадлежит редуцентам. Это – гетеротрофные организмы-восстановители, они возвращают вещества из отмерших организмов снова в неживую природу, разлагая органику до простых неорганических соединений и элементов в ходе жизнедеятельности. Они выделяют пищеварительные ферменты на мёртвые тела или отходы жизнедеятельности и поглощают продукты их переваривания. Возвращая в водную среду биогенные элементы, редуценты завершают биохимический круговорот. Это делают в основном бактерии, большинство других микроорганизмов и грибы. Таким образом, редуценты – заключительное звено в пищевой цепи экологической
Что касается бактерий, то они, как правило, представляют собой микроскопические, обычно одноклеточные организмы, обладающие клеточной стенкой, но не имеющие оформленного ядра. В природе бактерии выполняют функции редуцентов.
Для беспозвоночных все бактерии являются не только энергетическим, но и олигодинамическим источником пищи, ибо синтезируют различные витамины группы В и провитамин D. При оценке роли бактерий в питании глубоководного бентоса необходимо учитывать то важное обстоятельство, что гетеротрофные бактерии имеют более высокую, чем другие степени пищевой пирамиды, эффективность использования энергии пищи, позволяющую им превращать в живую материю до 3040 %лёртвых органических остатков, которые они минерализуют.
Гетеротрофные бактерии производят живое вещество, используемое для питания животными, занимающими вторую ступень пищевой пирамиды, то есть микрофагами. Деятельность гетеротрофных микроорганизмов важна не только для обеспечения круговорота основных элементов (углерода, азота, фосфора, серы и т. д.); в океане она дополняет синтез живой органической материи на его глубинах.
Микроорганизмы существуют повсюду и в водной толще, и в донных отложениях, причём в количествах порой весьма ощутимых. Наибольшее количество бактерий обнаруживается в подповерхностных слоях, где обычно накапливаются продукты обмена и останки организмов, развивающихся в поверхностных слоях.
С дальнейшим возрастанием глубины бактериальное население уменьшается; одновременно происходит и уменьшение количества неживого органического вещества, взвешенного или растворённого в воде. В непосредственной близости от поверхности грунта, который на значительной глубине бывает рыхлым, значительно увеличивается содержание неживой органической материи, как в грунтовой воде, так и на поверхности самого осадка. Одновременно наблюдается увеличение бактериального населения.
Глубинные бактерии поселяются на различных частицах на дне и в непосредственной близости от него; там деятельность бактерий более заметна, чем на любом другом вышележащем уровне.
Отмечается [89], что деятельность гетеротрофных микроорганизмов важна не только для обеспечения круговорота основных элементов в океане, она дополняет синтез живой материи на глубинах.
Все участники водных трофических цепочек являются типичными виктимами. Аналогичные пищевые цепочки существуют и в других природных средах. Таким образом, виктимы как жертвы являются необходимым элементом любого жизненного процесса на планете, при нарушении которого угасает сама жизнь.
3.4. Экскреты на завершающем этапе существования
Наряду с элементарными экскретами – продуктами выделения и отторжения человеческим обществом и природой веществ, тел или предметов можно говорить об экскретах глобальных, представляющих собой массовые скопления или конгломераты элементарных экскретов. Такие массовые объёмы элементарных экскретов могут возникать на завершающих стадиях процессов диссимиляции живого вещества или деструкции и выпадения вещества неорганического (минерального или металлического).
Глобальные экскреты некогда живых организмов возникают под действием бактерий, простейших организмов, грибов и червей. Примером подобного глобального экскрета может служить почва, как результат процессов совместного разложения растительных и животных остатков биосферы Земли, а также минеральных пород. Рассмотрим процесс возникновения почвенного покрова Земли как глобального экскрета [87].
На завершающем этапе земного существования экскретов как индивидуальных объектов микробы разрушают трупы животных, остатки корней, стеблей и листьев растений и превращают мёртвое органическое вещество в гумус или плодородный перегной. Некоторые органические вещества они преобразуют в более простые минеральные вещества, растворимые в воде и поэтому доступные для растений. Так обеспечивается на Земле непрерывность процессов образования новой живой материи.
Роль животных в круговороте веществ в природе известна натуралистам давно. К. Линней писал, что «в тропиках три мухи с их потомством съедают труп лошади быстрее, чем лев».
Наблюдения петербургского профессора П. А. Костычева, современника В. В. Докучаева, показали, что именно деятельность животных (в его опытах личинок грибных комариков) способствует превращению гниющих листьев в аморфный перегной. Если разложение происходит без животных, только при участии грибов и бактерий, то листья много лет сохраняют свою структуру. В трудах В. В. Докучаева можно прочитать: "Попробуйте пройтись по такой целинной древней степи и вырезать из неё кубик почвы, увидите вы, что в нём больше корней, трав, ходов жучков, личинок, чем земли. Все это бурлит, сверлит, точит, роет почву, и получается несравнимая ни с чем губка". Эта «губка», представляющая собой скопище органических и минеральных остатков бывшей жизни, используемой для построения новой жизни, и есть почва как глобальный экскрет.
Деятельность животных в почвах многообразна. Они не только непосредственно перерабатывают растительный опад, но и стимулируют активность микроорганизмов. При отсутствия животных микробы разлагают опад в несколько раз медленнее и он накапливается на поверхности. При этом в лесах резко возрастает опасность пожаров.
Рассеивая экскременты по поверхности и в толще почвы, животные разносят и микробов, создают благоприятные очаги для их размножения и деятельности. Пропуская через кишечник массу растительных тканей, примитивные животные размельчают их и тем самым многократно увеличивают суммарную поверхность растительного материала, доступную микроорганизмам, а также воздействию воздуха и воды.
С помощью собственных ферментов и ферментов симбиотических микроорганизмов беспозвоночные расщепляют целлюлозные компоненты клеток и высвобождают лигнин, который находится в сложном соединении с клетчаткой, что имеет большое значение для развития процессов гумификации органических остатков в почве. В ходе пищеварения в кишечнике почвенных беспозвоночных происходит частичная минерализация растительных остатков, а у некоторых групп – и частичная гумификация. Таким образом, экскременты животных – одна из составляющих почвенного гумуса.