ЭКОСИСТЕМЫ

Что может быть хуже змей?

Одна местность «славилась» обилием змей. Они чуть ли не на каждом шагу встречались в поле, кишели в копнах, заползали во дворы и сараи. В конце концов, местные жители «собрались с духом» и объявили беспощадную войну ползучим тварям. Змей беспощадно уничтожали, хотя, правду говоря, случаев нападения змей на людей не было. Борьба увенчалась успехом. В результате победы жить в этой местности стало гораздо хуже.
Как вы думаете, почему?
Ответ
Местность атаковали мыши! Они портили продукты, уничтожали зерно на корню и в хранилищах, разносили болезни. С ними начали бороться при помощи ядохимикатов — стали погибать птицы, полезные звери. Убытки оказались огромны. Наконец однажды кто-то догадался и привез из соседнего района несколько змеек…

Источник: Прокофьев О. Н. Удивительное рядом. Пособие для учащихся. — М.: «Просвещение», 1973, с. 6.

Волк оленю друг?

В одном из канадских заповедников уничтожили всех волков, чтобы добиться увеличения стада оленей.
Удалось ли таким образом достичь цели?
Ответ
Уничтожение волков приведет к появлению и распространению болезней в стаде оленей, увеличению числа слабых и больных особей, к гибели и вымиранию оленей.
Как исправить ошибку? — Выпустить в заповедник волков.

Источник: Прокофьев О. Н. Удивительное рядом. Пособие для учащихся. — М.: «Просвещение», 1973, с. 6.

«Эжак» — по-камерунски значит «свита»

Передвигающиеся массы муравьев сопровождает свита из птиц, имеющая постоянный состав и ведущая себя столь характерно, что имеет даже специальное название. В Камеруне на языке народности фанг такое сборище называется «эжак».
Попробуйте объяснить возникновение и поведение «эжака».
Ответ
Бродячие муравьи — самые свирепые охотники леса. Когда, рассыпавшись широким фронтом, они прочесывают местность, все живое уступает им дорогу. Маленькие хищники вспугивают насекомых, за которыми охотятся птицы. Поэтому птицы держатся очень близко от муравьев, сопровождая их плотной стеной.

Комментарий
Многие хищники применяют в своей охоте прием «Вспугивание».

Мухи-тахины откладывают яйца в тела своих жертв — бабочек — только на лету, они сопровождают крупных животных или людей, облетая их впереди и поджидая взлетающих из-под их ног бабочек.

Сокол-чеглок летит рядом с поездом и использует локомотив в качестве загонщика. Грохот железных колес выгоняет птиц из придорожных кустов, и они оказываются в когтях чеглока.

А вспомните охотников — они вспугивают сидящих на воде уток перед тем, как сделать выстрел, потому что сидящую на воде утку убить гораздо труднее — все важнейшие органы ее тела надежно прикрыты перьями крыльев и хорошо предохраняют птиц от порции дроби.

Чтобы подложить свои яйца в гнезда других птиц, кукушке сперва нужно обнаружить их, ведь гнезда мелких птиц всегда хорошо замаскированы. Кукушка добивается того, что птицы сами показывают ей, где их гнездо. Как? Окрас кукушки похож на окрас ястреба-перепелятника, она имеет такую же величину и такой же полет. Кукушка летит очень низко и громко хлопает крыльями, вспугивая птиц и поднимая их с гнезда. Так она обнаруживает его местонахождение и затем откладывает туда яйцо.

А вот что делает белый медведь: он тихонько подкрадывается к стаду моржей и начинает дико орать. Перепуганные моржи бросаются наутек к воде сплошной лавиной, но при этом в панике давят малышей, да и старые при этом могут погибнут — это и нужно медведю.

Источники:
Кучеренко С.. Полярный странник. ЮН №6, 1990, с.29.
Мариковский П. И. Насекомые защищаются. — М.: «Наука», 1978, с. 35.
Сергеев Б. Ф. Жизнь лесных дебрей. — М.: «Молодая гвардия»,
1988, с. 34.
Старикович С. Ф. Зачем барану рога, а воробью розовые очки? — М.: «Детская литература», 1991, с. 141.

Ах, эти летние дожди…

После летнего дождя почти все насекомые, населяющие солончаки, подолгу отсиживаются в кустах.
Почему?
Ответ
Они прячутся. Летом солончаки сверкают белой солью, подобно снегу, и многие обитатели солончаковых пустынь имеют светлую окраску. А после дождя солончак темнеет, и светлые солончаковые насекомые становятся отлично видимыми. Поэтому после дождя они прячутся и ждут, пока солончаки подсохнут и засияют белизной.

Источник: Мариковский П. И. Насекомые защищаются. — М.: «Наука», 1978, с. 114.

Безгусеничное будущее

На гектаре широколиственного леса в условиях биологического равновесия проживает 200—300 килограммов гусениц (сейчас вы видите только одну из них).

Допустим, что решили провести эксперимент и уничтожили всех гусениц.
Спрогнозируйте развитие событий в данном биогеоценозе в случае полного исчезновения гусениц.
Ответ
Листва останется целой, не будет поедаться гусеницами. Осенью она вся опадет, ее слой будет так обилен, что не будет переработан дождевыми червями и другими почвенными организмами. Из года в год лесная подстилка будет становиться мощнее, изменится газовый и водный обмен между почвой и воздухом. Упавшим с деревьев семенам будет все труднее добраться до земли. Возобновление леса прекратится, корни взрослых деревьев начнут отмирать. Лес начнет погибать...

Источник: Прокофьев О. Н. Удивительное рядом. Пособие для учащихся. — М.: «Просвещение», 1973, с. 6.

Воловья птица — друг бизона

Некогда на бескрайних просторах североамериканских прерий странствовали тысячные стада бизонов. Их сопровождали небольшие, чуть крупнее воробья, насекомоядные птицы, освобождая гигантов от многочисленных паразитов, живущих в их густой шерсти. За симбиотические отношения с крупными копытными эти пернатые получили название воловьих птиц. Бизонам морозы не страшны. Но маленьким птичкам нужна норка или гнездо, чтобы прятаться от холода зимой в суровые ветреные ночи.
Что же делать птицам, постоянно путешествующим вслед за стадами бизонов с места на место?
Ответ
Птицы проделывали норки в густой шерсти своих четвероногих подопечных и обогревались их теплом.

Вопрос на засыпку
А как же воловьи птицы откладывали яйца и высиживали птенцов?
Ответ
А яйца они подкладывали в гнезда других птиц, как наши кукушки.

Источник: Сергеев Б. Ф. Жизнь лесных дебрей. — М.: «Молодая гвардия», 1988, с. 121.

Жить на юге не могу — полечу-ка я в тайгу… — разбор

Если сравнить самые северные леса планеты — тайгу — с расположенными южнее широколиственными лесами, то можно выявить парадоксальное на первый взгляд явление: несмотря на длительность холодного периода, на силу морозов и глубину снега, количество активных «зимовщиков» из числа млекопитающих и особенно птиц в тайге больше. Особенно удивляет этот факт, если учесть, что годовая продуктивность широколиственных лесов достигает 10—50 тонн, а тайга способна создать за год всего 4—6 тонн новой биомассы.
Так почему все же зимой животный мир тайги богаче?

Подсказка
Для того, чтобы решить эту задачу, зададим несколько вопросов и ответим на них.

1. Как сделать, чтобы зверья зимовало больше? — Условия для зимовки должны быть благоприятными.
2. Как сделать, чтобы условия для зимовки были благоприятными? — Должно быть жилище и много корма.
3. Как сделать, чтобы было жилище и много корма? — Жилище можно построить в любом лесу, хотя, конечно, в хвойном лесу с дуплами посложнее, а вот что касается корма…

Ответ
Несмотря на кажущуюся парадоксальность, ничего необычного в том, что «зимовщиков» в тайге больше, нет. Количество активно зимующих видов определяется не количеством пищи вообще, а наличием доступной пищи. В хвойных лесах есть такие виды кормов, которых просто не может быть у их южных соседей. Это, во-первых, хвоя, остающаяся зеленой и съедобной на протяжении всего года, и, во-вторых, семена хвойных деревьев. Зрелые шишки висят на деревьях до конца зимы.

Источник: Сергеев Б. Ф. Жизнь лесных дебрей. — М.: «Молодая гвардия», 1988, с. 45.

Яблонька садовая, чем ты не лесная?

В промышленном садоводстве яблони и груши страдают от многочисленных вредителей — плодожорки, огневки, десятков иных паразитов. Если деревья не обрабатывать специальными инсектицидами, то урожай вообще может погибнуть. Интересно, что эти же деревья, растущие в лесу, практически не подвержены нападению вредителей.
Попробуйте объяснить, почему?
Ответ
В естественных условиях растения окружены «защитниками». Пижма, полынь, бузина, мята — эти растения выделяют сложные эфиры, которые очень сильно действуют на
насекомых-вредителей. В промышленной монокультуре этого полезного взаимодействия нет.

Источник: Акимушкин И. И. Причуды природы. — М.: «Мысль»,
1981, с. 185.

«Давление» зубров

Возникло опасение, что зубры оказывают сильное экологическое давление на окружающую среду. Они съедают молодые деревья, во время линьки чешутся о стволы взрослых деревьев, повреждая их — настоящее бедствие для леса. Загоны, в которых их содержат в Беловежской Пуще, очень быстро превращаются в пустыню…

Предложите, как можно уменьшить давление зубров на природу и предотвратить экологическое бедствие.
Ответ
Численность зубров находится под контролем специалистов, а площадь их обитания достаточно обширна. Кроме того, чтобы уменьшить повреждение леса, зубров постоянно подкармливают, сооружают для них специальные решетки, где они любят тереться боками.

Источник: личные наблюдения авторов и информация научного работника Беловежской пущи.

Ах ты, ночка луговая…

Трава, где бы она ни росла, на лугу или в степи, кишит жизнью не днем, как думают многие, а ночью.

В полночь здесь устраивается прямо-таки массовое гулянье: пируют слизни, гусеницы, личинки листоедов, травяные жужелицы. По ночам из укрытий вылезают сороконожки, мокрицы и кисяки.
Почему большинство обитателей луга не спят по ночам? Ведь те, которые питаются растениями, могут есть их и днем, а ночью хищников ничуть не меньше.
Ответ
Насекомым нужно не только поесть, но и испить росы, которая конденсируется на растениях только ночью.

Источник: Старикович С. Ф. Зачем барану рога, а воробью розовые очки? — М.: «Детская литература», 1991, с. 13.

Где же выгоднее жить?

Микроскопические морские животные (зоопланктон) питаются микроскопическими водорослями, которые обитают только в поверхностном слое воды.

Вопрос на засыпку
Кстати, а почему эти водоросли (фитопланктон) обитают только у самой поверхности?
Ответ
Фитопланктон обитает там, где есть солнечный свет — без света для растений невозможен фотосинтез и нет жизни.

Но водоросли в процессе фотосинтеза выделяет вещества, которые вредно действуют на зоопланктон, можно даже сказать, являются для них ядом. Кроме этого, животные сумеречной зоны, расположенной ниже, оказываются энергетически в более выгодном положении…

Вопрос на засыпку-2
Почему более выгодно находиться в сумеречной зоне?
Ответ
Это выгоднее, так как вода здесь более холодная, все жизненные обменные процессы при понижении температуры замедляются, и животным этой зоны требуется меньше пищи, чем обитателям поверхностных вод.

Противоречие
С одной стороны, животные должны находиться в поверхностном слое воды, чтобы питаться, и, с другой стороны, не должны здесь находиться, так как в этом слое тратится слишком много энергии и, кроме того, поверхностные воды становятся для них ядовитыми во время фотосинтеза фитопланктона.
Где же жить зоопланктону?

Подсказка
Разрешим противоречие с помощью приема «Разделение во времени».
Ответ
Зоопланктонные организмы днем опускается на глубину, а ночью, когда фотосинтез не происходит и поверхностные воды становятся холоднее, поднимаются в поверхностную зону для питания.

Кроме того, есть и другое решение: многие микроскопические животные к поверхности вообще никогда не поднимаются, а питаются отмирающими растениями, падающими из верхних слоев непрерывным дождем.

Вопрос на засыпку-3
Кстати, почему они опускаются вниз, а не остаются плавать на поверхности?

Вопрос на засыпку-4
А как планктонные организмы узнают, что пора подниматься к обеду?
Ответ
Вертикальное перемещение зоопланктона определяется освещенностью. Яркий солнечный свет, оказывается, также губительно действует на него. Поэтому подъем или погружение планктона начинается при изменении освещенности.

Источники:
Горский Н. Н. Тайны океана. — М.: «Наука», 1968, с. 125, 149.
Лори А. Живой океан. — Л.: «Гидрометеоиздат», 1976, с. 61.

Зеленое море тайги…

Спрогнозируйте, какие изменения произойдут в таежном лесу при резком возрастании количества осадков.
Ответ
Почва начнет заболачиваться. Заболоченная почва мало пригодна для роста большинства деревьев. Вода будет препятствовать проникновению кислорода в глубь грунтов, что затруднит дыхание древесных корней. Резко изменятся биохимические процессы, состав почвенных микроорганизмов, исчезнут обычные для данного сообщества почвенные животные. В отсутствии кислорода не будет происходить окисление органических веществ, и, следовательно, прекратится обогащение почвы питательными веществами. Из не успевающих сгнить растительных остатков образуется торф. Болота воздействуют на климат. На заболоченных участках леса температура летом станет на 1—2 градуса ниже. Весной здесь на 2—3 недели задержится оттаивание почвы. Здесь раньше начнутся первые осенние заморозки. Лес постепенно будет угнетаться и, в конце концов, погибнет.

Источник: Сергеев Б. Ф. Жизнь лесных дебрей. — М.: «Молодая гвардия», 1988, с. 43.

Точки роста: проблемы, вопросы, на которые нет ответов

• Баобабы — деревья-отшельники. Они не выносят присутствия другой растительности. Почему, пока непонятно.
• В Антарктиде практически отсутствуют болезнетворные микробы и вирусы, а поэтому аборигены ее — пингвины — не имеют против них иммунитета.

  
  Попадая в зоопарк, безоружная против заболеваний птица гибнет часто от пустяка…
  А вот змеи и моллюски невосприимчивы ко всем вирусам. Вирусы не обнаружены пока также у мхов, лишайников, дрожжей, грибов и хвойных растений. Почему — непонятно…

Несколько экологических ошибок человека

• В одном из рыбхозов были выпущены в пруды привезенные с Дальнего Востока небольшие хищные рыбы-змееголовы — для очистки прудов от сорной рыбы, мешающей разведению карпа. Сорную рыбу змееголовы съели быстро и быстро размножились. А когда стали голодать, принялись… за мальков карпа. Попробовали уничтожить змееголова, спустив воду из прудов. Но оказалось, что змееголовы способны зарываться в ил и впадать в спячку на несколько месяцев, переживая длительную засуху. Финал борьбы со змееголовом еще не ясен…
• Воробьи относятся к категории зерноядных. В Китае их объявили вредными и уничтожили в один день. Сделать это было нетрудно: воробей не в состоянии летать более 40 минут, и, если заставить его находиться в воздухе
  40-45 минут, он умирает. Все китайское население в назначенный час начало операцию «воробей» — свистело, стучало и махало тряпками. Но уже на следующий год урожай зерновых пострадал от насекомых. Пришлось срочно закупать воробьев на Кубе и самолетами в темных клетках (иначе они разбиваются о стенки клетки — слишком уж вольнолюбивые) доставлять в Китай.
• Более 100 лет назад в Австралию завезли кроликов, которые здесь стали подлинным бичом, уничтожив всю растительность. Для создания живых колючих изгородей акклиматизировали кактус опунцию, однако она превратилась в злостный сорняк, отняв 60 миллионов акров земли. Мощная техника (бульдозеры, огнеметы) с кактусами не справилась. Помогла маленькая бабочка — кактусовая моль. А с кроликами удалось справиться с помощью вируса болезни миксоматоза, завезенного из Бразилии.
• 90 лет правительство США ведет борьбу с эйхорнией — декоративным водным растением, случайно завезенным во Флориду из тропического пояса. Эта водоросль полностью подавила местную растительность, исчезла рыба, водоплавающие птицы, даже аллигаторы. У себя на родине, в Венесуэле, эйхорния находится под строгим контролем муравьев-листорезов. Однако переселение муравьев вслед за эйхорнией эффекта не дало: муравьи гибли, а листья не резали. Оказывается, сами муравьи листья эйхорнии не едят, а питаются грибами, которые выращивают в подземных галереях своих муравейников. А листья эйхорнии служат пищей именно этим грибам. Для грибов же климат Северной Америки оказался слишком холодным…
• Из-за осушения болот страдают леса, и не только близлежащие, но и удаленные от болот на десятки километров. Например, в Беловежской пуще нам рассказали, что после проведения сельскохозяйственных мелиоративных работ вокруг леса начала сильно болеть ель — огромные участки леса поражаются короедом. По закону сообщающихся сосудов уровень подземных грунтовых вод в лесу опускается из-за выравнивания с осушаемыми участками, а это ведет и к осушению леса. Деревья ослабевают, начинают болеть, лес может погибнуть...
• Гидробиологов повергло в ужас предложение провести еще один Панамский канал, трасса которого вроде бы пойдет на уровне моря. При этом станут не нужны шлюзы, где надолго задерживаются суда. Этот разрекламированный проект ученые мрачно назвали потенциальной биологической катастрофой. Почему? Жизнь в тропиках Атлантики пышнее и выносливее, чем в Тихом океане. Предполагают, что в новом Панамском канале скорость приливного течения будет скромной, не больше 9 км/ч. Рыбам и другим морским обитателям нетрудно справиться с таким напором воды и приплыть из одного океана в другой. Армия возможных перебежчиков огромна — около 10 тысяч видов. Большинство морских бродяг отправится на новоселье из Атлантики в Тихий океан. И менее конкурентоспособные местные животные будут вынуждены уйти со сцены.
• На одном из южных островов решили избавиться от комаров, досаждавших рыбакам. Помог ДДТ — избавились. Но вскоре начали гибнуть ящерицы, питавшиеся этими насекомыми. За ними пришел черед кошек, кормившихся пресмыкающимися. Сразу появились полчища крыс, принесших с собой чуму. Срочно завезли новых кошек. Но начались новые беды: как только кошка прыгала на крышу, она рушилась. Оказалось, после исчезновения ящериц развелось множество термитов, которые источили все балки в домах...
• Неумеренный выпас скота и выжигание саванны превратили сначала Аравию, а затем и Северную Африку в пустыни. И от некогда многочисленных ее обитателей почти никто не остался.
• В Германии в конце XVIII века ученые и лесники решили трансформировать «древнехаотическое лесное скопище» в униформу нового леса, который должен состоять из геометрически точных рядов нормализованных деревьев и обеспечивать постоянную высокую доходность дерева. Почти весь XIX век немцы пунктуально (по составленным таблицам) вычищали свой лес. Немецкая школа научного лесоводства служила эталоном для западных последователей от Норвегии до Северной Америки. Первые поколения деревьев регулярного германского леса демонстрировали наивысшую древесную стать, прочность, из которых извлекалась внушительная прибыль. А через поколение рост леса (и рост прибыли) резко пошел на спад. Германский лес стал гибнуть на корню — весь. Административное лесоводство, упрощающее и стандартизирующее природу, привело к катастрофе. Немцам вновь пришлось «стать пионерами, но уже в ликвидации лесных
  коммерческо-административных амбиций.

http://www.trizway.com/art/book/3_2.html