Важность редуцентов
Из-за недостатка энергии невозможно существование высоких экологических пирамид с длинными цепями питания. Существует закономерность потока энергии в экосистеме. Далеко не все организмы одного уровня поедаются другими. Значительная часть их отмирает и поступает в так называемый опад.
Что происходит с мертвыми организмами, с энергией, заключенной в их молекулах? Они не теряются для экосистемы. Бактерии и грибы их используют в качестве источника пищи, а значит, и энергии (опавшие листья, отмершие стволы деревьев, трупы животных).
В сухопутных, особенно в лесных экосистемах, значительная часть первичной продукции уничтожается редуцентами. Об этом свидетельствует большое количество подстилки на лугах или в степях. Ведь что такое редуценты? Это своеобразные мусорщики. В устойчивой экосистеме процессы сбалансированы: суммарная продуктивность должна быть равна энергетическим тратам. Подобное равновесие требует полной утилизации годичной первичной продукции консументами. Это достаточно редкое явление, но благодаря компенсаторной деятельности биокомпонентов экосистема стремится к нему.
Круговорот химических элементов
Второй важнейшей функциональной особенностью экосистемы является поток вещества. Абиотическая среда содержит множество химических элементов, часть из них принимает участие в малом (биологическом) круговороте, который свойственен любой экосистеме. Это биогенные элементы, входящие в органические молекулы.
Из всей таблицы Менделеева, содержащей 108 элементов, биологическую значимость имеют 27. Именно они после гибели и воздействия на них редуцентов возвращаются в окружающую среду и вновь могут быть использованы. Этим круговорот вещества отличается от потока энергии в экосистеме. Энергия не может использоваться вторично. Теоретически можно представить замкнутый цикл круговорота вещества в идеальных условиях. Однако в природе такого не происходит. Часть атомов мигрирует вместе с перемещением воды, воздушных масс и живых организмов.
Скорость круговорота элементов бывает разной. Неодинаковы и химические превращения в живых организмах. Так, вода, попадая в растения, частично вовлекается в процесс транспирации и довольно быстро возвращается в атмосферу. Частично она участвует в процессе фотосинтеза, и водород включается в состав органических молекул, где задерживается гораздо дольше.
Кислород, входящий в состав воды, сразу поступает в атмосферу и используется животными в процессе дыхания. В то же время вода поступает непосредственно к животным из абиотической среды.
Иначе обстоит дело с углеродом. Он поступает в круговорот через растения. В реакциях фотосинтеза образуется кислород, который выделяется в атмосферу и используется при дыхании животными. Углерод связывается растениями в органических молекулах и таким образом сохраняется в фитомассе. Частично он потребляется животными и редуцентами. Таким образом углерод из окружающей среды проходит через все трофические уровни и вновь возвращается в атмосферу.
При рассмотрении данных примеров становится понятно, что такое редуценты и какие функции в природе они выполняют.
