Незаметные труженики

Незаметные труженики

Мы как–то привыкли много говорить о роли зеленых растений в жизни Земли и считать их основой основ. Зеленые растения и органические вещества синтезируют, и обеспечивают атмосферу кислородом, и на климат влияют. Однако растения и деструкторы – единое целое. Без деструкторов растения существовать не могут. В наземных экосистемах рабочее место основной массы деструкторов – почва. Почти все деструкторы невелики, многие вообще видны только в микроскоп и жизнь ведут тихую и малозаметную. Но это не делает их менее важными. Общая масса почвенных грибов и бактерий в среднем по планете – около пяти тонн на гектар. Пять тонн активно работающих живых существ. А кроме грибов и бактерий делом разложения органики занимаются и черви, и клещи, и насекомые. Вся эта тесно связанная между собой компания называется сапротрофами, и о ней стоит сказать несколько слов.

Главные работники деструкционного блока – бактерии и грибы. Они могут разложить всё, включая такие, совершенно несъедобные вещества, как лигнин, целлюлоза и воск. Из лигнина с целлюлозой, если вы помните, состоят стенки растительных клеток. И сухая древесина, и солома, и высохшие опавшие листья состоят чуть ли не целиком из этого крайне прочного сочетания. А воск входит в покровы листьев. Так вот, грибы и бактерии могут разложить всё. Но гораздо быстрее и эффективней они это делают, если опад предварительно измельчить. Сами они сделать этого толком не могут, и размельчением опада занимается целая армия животных. Не надо, впрочем, думать, что всё устроено так просто – одни размельчают опад, другие его разлагают. Цепь превращений мертвой органики устроена весьма замысловато.

Начнем с того, что ни одно здравомыслящее существо не будет ничего измельчать за просто так. Что–то оно должно с этого иметь, часть опада оно должно усваивать, иначе чего ради его жевать? Разрушителей опада можно разделить на несколько категорий.

Во–первых, кроме непосредственно разрушителей, есть ещё и «тормошите л и ». Фактически к этой категории относятся все роющие животные. При постоянном рыхлении, перемешивании, измельчении увеличивается доступ кислорода и влаги в разлагающуюся органику, что способствует более интенсивному бактериальному разложению, да и грибы на этом бульончике живут с удовольствием.

Однако кроме того, что животные просто перемешивают субстрат, они могут его и поедать, часть веществ усваивая сами, а часть оставляя на долю «следующей смены». Одни обладают пищеварительными ферментами, разлагающими опад, для них это нормальная пища. Они его заглатывают, предварительно разжевав, усваивают часть, а часть выводят с экскрементами, которые поступают в распоряжение грибов и бактерий. Другие жевать не могут (например, дождевые черви), но под действием их пищеварительных соков травинка или кусочек листа тоже распадаются на части. Третьи переваривать растительные ткани не в состоянии, но жуют и глотают опад не менее охотно. У этой публики грибы и бактерии живут в пищеварительном тракте. Там они благополучно перерабатывают измельченную массу, а то, что из нее при этом получается, уже способен усвоить и их хозяин. Кроме того, этот хозяин переваривает и часть своих помощников. Есть среди поедателей мертвой органики и такие, которые едят опад, но усваивают не мертвые растительные ткани, а только поселившихся на них грибов и бактерий. Надо сказать, что весьма часто сапротроф способен и сам частично переваривать опад, и пользуется услугами микроорганизмов–симбионтов, и благополучно переваривает проглоченных бактерий и вдобавок с удовольствием ест экскременты других сапротрофов. Найти конец и начало клубка, в который спутана цепочка превращений опада, – занятие не для слабонервных.

Самый известный из сапротрофов – дождевой червь, точнее черви. Только на территории России известно 56 разных видов. Некоторые из них питаются преимущественно опавшими листьями и сухой травой, утягивая их с поверхности в свои норки. Другие просто заглатывают почву, переваривая всё, что в ней есть съедобного. Набор пищеварительных ферментов у дождевых червей – дай Бог всякому. Они, в частности, способны переваривать целлюлозу и хитин, из которого состоят покровы клещей, пауков, насекомых и прочих членистоногих. Поскольку членистоногих в почве хватает, то хватает там и их мертвых шкурок. А кроме того – хитин входит в состав клеточных стенок у грибов. Грибов же в почве вообще по нескольку тонн на гектар.

Выше мы написали, что дождевой червь не может жевать. Это не совсем точно: да, «ртом» он жевать не может, но ведь можно перетирать пищу в других отделах пищеварительной системы. Кроме растительного опада, червь заглатывает и мелкие песчинки, которые, попадая в мускульный отдел желудка, как жернова перетирают и измельчают растительную пищу, которая затем легко переваривается. Замечено, что если дождевых червей кормить одной органикой, без минеральных частиц, то черви начинают голодать.

image l:href="#image38.png"

Дождевой червь

Экскременты червя – идеальный субстрат для многих почвенных микроорганизмов. Кроме того, экскременты выделяются комочками, то есть червь делает почву легкой и рыхлой, проницаемой для воздуха и воды. Кроме того, it их кишечнике, а потом в экскрементах происходит интенсивная гумификация органики.

Дождевые черви трудятся в самых разных типах почв, их можно встретить от тундры до тропиков. Но наиболее велика численность червей в широколиственных лесах и луговых степях, здесь их до полутысячи на квадратный метр и они пропускают через себя тонны земли – в благоприятных условиях до 5 тонн на гектар в сутки. За несколько лет весь почвенный слой проходит через кишечник дождевых червей.

К северу и к югу численность дождевых червей уменьшается, а в сухих степях и пустынях (как южных, так и полярных) их нет. Но в полярных пустынях и сухих степях дождевых червей заменяют их близкие родственники – энхитреиды. Это тоже кольчатые черви, но гораздо более мелкие, не более двух сантиметров длиной, а чаще не более одного сантиметра. В полярных пустынях, в сухих степях и в заболоченных почвах численность этих червяков достигает полутора сотен тысяч на квадратный метр. Однако поскольку они мелки, результаты их работы намного скромнее, чем у дождевых червей.

Огромную роль в почвообразовании играют мелкие клещи, в основном из группы орибатид – панцирных клещей. Если у вас с глазами всё в порядке, то увидеть взрослого панцирного клеща вы сможете. Но чтобы рассмотреть его – без микроскопа не обойтись. В лесах численность орибатид достигает фантастических величин. В верхнем пятисантиметровом слое лесной почвы может насчитываться до двух миллионов этих клещей. Мы привыкли, что клещ – сосущий паразит. Но орибатиды не паразиты, и ротовые органы у них жующие. Они частично переваривают опад напрямую, причем способны питаться хвойным опадом, что среди животных – исключительная редкость. Кроме того, они пользуются услугами микроорганизмов–симбионтов, обитающих в их кишечнике. Но всё–таки основной пищей орибатид являются грибы, бактерии и микроскопические водоросли, которых в почве множество. Как и дождевые черви, орибатиды наиболее многочисленны в лесах, хотя их хватает и в тундрах, и в сухих степях, и в пустынях.

image l:href="#image39.png"

Панцирные клещи, или орибатиды

Ещё одна многочисленная и весьма важная группа сапротрофов – коллемболы, они же ногохвостки. Эти мелкие шестиногие создания, близкие родичи насекомых, буквально кишат во мху тундр, болот и северных лесов. Основа питания коллембол – опад, тронутый грибным и бактериальным разложением. Усваивать мертвые растительные ткани напрямую они не могут, им нужна помощь грибов и бактерий. И сами помощники поедаются и перевариваются весьма энергично, так что коллемболы вдобавок служат ещё и регуляторами видового состава микроорганизмов. Кроме того, в результате деятельности коллембол активизируется развитие все новых бактерий и грибов, нарушается физическая целостность опада, что опять же ускоряет деструкцию. Коллемболы есть повсюду, включая жаркие пустыни. Но вообще они – северяне. Коллемболы способны питаться при температурах чуть выше нуля и наиболее многочисленны в тундрах и полярных пустынях.

Ещё одна ведущая группа сапротрофов – круглые черви – нематоды. Большинство нематод удается увидеть только под микроскопом, и численность их не меньше численности панцирных клещей, а по общей массе во многих почвах это доминирующая группа, уступающая только грибам и микроорганизмам. Нематоды не едят растительный опад – это истребители бактерий, грибов и водорослей. Некоторые нападают и на корни живых растений. Хищничество нематод ускоряет оборот вещества, и, кроме того, они регулируют видовой состав грибов и бактерий.

image l:href="#image40.png"

Коллембола

image l:href="#image41.png"

Нематода пшеничная – паразит пшеницы

К сапротрофам также относится множество насекомых, главным образом, на стадии личинок. Основные группы насекомых–деструкторов: термиты, тараканы, жуки и мухи. Бок о бок с ними работают многоножки–кивсяки, мокрицы (это уже ракообразные) и моллюски.