Л.о. шагнитние иоле эемли

Магнитное поле Земли — важный фактор окружающей среды, под влиянием которого протекала эво­люция и который оказывает посто­янное влияние на живые организмы. Напряженность магнитного поля воз­растает с широтой. При изменении интенсивности потоков частиц, дви­жущихся от Солнца ("солнечного вет­ра"), возникают кратковременные на­рушения в магнитном поле Земли — "магнитные бури". Напряженность магнитного поля Земли не остается постоянной и на протя­жении суток. Резкие колебания напряженности геомагнитного поля нарушают у человека функционирование нервной и сердечно-сосудистой системы. Насколько глубоко геомагнитное поле влияет на растения, показано на рис. 2: скорость роста растения зависит от ориентации семени по отношению к маг­нитным силовым линиям.

1.7. Почва. Русский ученый Докучаев впервые стал рассматривать почву как динамическую, а не инертную среду. Он сделал это в своей классической работе о почвах России, опубликованной в 1870 г. Докучаев доказал, что почва постоян­но изменяется и развивается, а в ее активной зоне идут физи­ческие, химические и биологические процессы.

Хотя почва включена здесь в раздел об абиотических фак­торах, правильнее считать ее важнейшим связующим звеном между биотическими и абиотическими компонентами наземных экосистем.

Почвой называют слой вещества, лежащий поверх горных пород земной коры. Рост растений зависит от содержания нужных питательных веществ в почве и от ее структуры.

В состав почвы входят четыре важных структурных компонента: минеральная основа (обычно 50—60% общего состава почвы), органическое вещество (до 10%), воздух (15-25%) и вода (25-35%).

Минеральный скелет почвы — это неорганический ком­понент, который образовался из материнской породы в резуль­тате ее выветривания. Минеральные фрагменты, образующие вещество почвенного скелета, различны — от валунов и камней до песчаных крупинок и мельчайших частиц глины.

Ограническое вещество почвы образуется при разложении мертвых организмов, их частей (например, опавших листьев), экскрементов и фекалий. Мертвый органический материал используется в пищу совместно детритофагами, которые его поедают и таким образом способствуют его разрушению, и редуцентами (грибами и бактериями), завершающими процесс разложения. Не полностью разложившиеся органические остат­ки называются подстилкой, а конечный продукт разложения — аморфное вещество, в котором уже невозможно распознать первоначальный материал, — получило название гумуса.

Благодаря своим химическим и физическим свойствам гумус улучшает структуру почвы и ее аэрацию, а также по­вышает способность удерживать воду и питательные вещества.

Для того чтобы формировался гумус того или иного типа, необходим достаточный дренаж почвы: в условиях пере­увлажнения разложение идет не очень медленно, так как не­хватка кислорода ограничивает рост аэробных редуцентов. В таких условиях растительные и животные остатки сохраняют свою структуру и, постепенно спрессовываясь, образуют торф, который может накапливаться вплоть до больших глубин.

Почвенный воздух, так же как и почвенная вода, находится в порах между частицами почвы. Порозностъ (объем пор) возрастает в ряду от глин к суглинкам и пескам. Между почвой и атмосферой происходит свободный газообмен, и в результате этого воздух обеих сред имеет сходный состав. Обычно в воздухе почвы из-за дыхания населяющих ее организмов несколько меньше кислорода и больше двуокиси углерода, чем в в атмосферном воздухе. Кислород необходим для корней растений, почвенных животных и организмов-редуцентов. Некоторые почвенные газы переходят в раствор, что способствует газообмену.

Почвенные частицы удерживают вокруг себя некоторое количество воды. Часть ее, называемая гравитационной водой, может свободно просачиваться вниз сквозь почву. Это ведет к выщелачиванию, т. е. к вымыванию из почвы различных мине­ральных веществ, в том числе и азота. Гравитационная вода проходит до уровня грунтовых вод, глубина залегания которых колеблется в зависимости от количества выпадающих осадков.

Вода может также удерживаться вокруг отдельных колло­идных частиц в виде тонкой прочной связанной пленки. Эту воду иногда называют гигроскопической (Рис. 3). Она адсор­бируется за счет водородных связей на поверхностях кварца и глины или на катионах, связанных с глинистыми минералами и гумусом. Эта вода наименее доступна для корней растений, и именно она последней удерживается в очень сухих почвах.

По мере того как накапливаются слои воды вокруг почвенных частиц, она начинает заполнять сначала узкие поры между этими частицами, а затем распространяется во все более широкие поры. Гигроскопическая вода постепенно переходит в капиллярную, которая удерживается вокруг почвенных частиц силами поверхностного натяжения (рис. 3). Капиллярная вода может подниматься по узким порам и канальцам от уровня грунтовых вод. Причиной этого служит высокое поверхностное натяжение воды. Растения легко поглощают капиллярную воду,

которая играет наибольшую роль в регулярном снабжении их водой. В отличие от гигроскопической воды эта вода легко испаряется. Тонкоструктурные почвы, например глины, удер­живают больше капиллярной воды, чем грубоструктурные, такие, как пески.

Вода необходима всем почвенным организмам. Она пос­тупает в живые клетки путем осмоса. Вода также важна как растворитель для питательных веществ и дыхательных газов, поглощаемых из водного раствора корнями растений. Она при­нимает участие в процессах разрушения материнской породы, подстилающей почву.

Почва образуется в результате взаимодействия многих факторов, из которых пять наиболее важных — это климат, ма­теринская порода (рельеф и морфология поверхности), живые организмы и время.

II. Биотические факторы — взаимодействие между живыми организмами.                                   ,

Среди огромного разнообразия взаимосвязей живых су­ществ выделяют определенные типы отношений, имеющие много общего у организмов разных систематических групп.

— Нейтрализм, при котором совместно обитающие на од­ной территории организмы не влияют друг на друга. При ней­трализме особи разных видов не связаны друг с другом непо­средственно. Например, белки и лоси в одном лесу не контак­тируют друг с другом.

— Симбиоз — сожительство (от греч. "син"— вместе, "би­ос" — жизнь) — форма взаимоотношений, при которой оба партнера или один из них извлекает пользу от другого.

— Антибиоз, при котором обе взаимодействующие попу­ляции или одна из них испытывают отрицательное влияние.

2.1. Симбиоз. Положительные симбиотические взаимо­отношения представлены в природе самыми разнообразными формами.

2.1.1. КОММЕНСАЛИЗМ — тип взаимоотношений, при котором один из двух обитающих вместе видов извлекает пользу из совместного существования, не причиняя вреда другому виду.

В открытом океане крупных морских животных — акул, дельфинов, черепах — часто сопровождают небольшие рыбы — лоцманы. Лоцманы кормятся остатками пищи животных, кото­рых они сопровождают, а также их экскрементами и парази­тами. Близость к крупным хищникам защищает лоцманов от нападения. Инстинкт следования за крупным движущимся телом заставляет лоцманов сопровождать и корабли. В этом случае они питаются кухонными отбросами. Такие отношения между видами называются нахлебничеством. Нахлебничество может принимать разные формы. Например, гиены подбирают остатки недоеденной львами добычи.

Примером перехода нахлебничества в более тесные отношения между видами служат рыбы-прилипалы, обитающие в тропических и субтропических морях. Их передний спинной плавник преобразовался в присоску, что позволяет прилипалам прочно удерживаться на поверхности тела акул, китообразных. Биологаческий смысл прикрепления прилипал заключается в облегчении передвижения и расселения этих рыб.

Если прилипалы используют крупных рыб как "извозчи­ков", то гораздо чаще тела животных других видов или их мес­тообитания (постройки) служат убежищем. Эта форма взаимо­отношений получила название квартирантства. В полости тела голотурии (тип Иглокожие), называемой также морским огур­цом, находят убежище разнообразные мелкие виды животных. Мальки рыб прячутся под зонтиками крупных медуз, где находятся под защитой щупалец, снабженных стрекательными нитями. В гнездах птиц, норах грызунов обитает огромное количество насекомых и клещей.

v^ri^uuyiu        udjrurnjw i и

приобретает исполь­зование надежных убежищ для сохра­нения икры или мо­лоди. Морские рыбы > карепрокты отклады­вают икру под пан­цирь краба в его жа­берную полость. От­ложенные на жабры икринки развивают­ся в условиях иде­ального снабжения чистой водой, непре­рывно поопускаемой

через жабры хозяина. Такое же приспособление выработалось у пресноводного горчака, откладывающего икру в мантийную полость двухстворчатых моллюсков — беззубок.

Взрослые рыбы также нередко ищут защиты у животных других видов. Мелкие кривохвостки подолгу держатся между длинными иглами морских ежей в полной безопасности от хищников.

Растения тоже используют другие виды как места обитания. Примером могут служить эпифиты (от греч. "эпи" — на, рверх; "фитон" — растение) — растения, поселяющиеся на деревьях. Эпифитами могут быть водоросли, лишайники, мхи, папоротники, цветковые. Древесные растения служат им местом прикрепления, но не источником питательных веществ или минеральных солей. Питаются эпифиты за счет отмира­ющих тканей, выделений хозяина и путем фотосинтеза. В на­шей стране эпифиты представлены главным образом лишай­никами и некоторыми мхами.

2.1.2. ПРОТОКООПЕРАЦИ — совместное существование выгодно обоим видам, но не обязательно для них.

В тропических морях на небольших глубинах обитают своеобразные кишечнополост­ные животные, относящиеся к коралловым полипам, — ак­тинии. В отличие от других ко­раллов они лишены твердого скелета и имеют вид неболь­шого цилиндра, окаймленного на верхнем конце венчиком щупалец. Как и все кораллы, актинии ведут сидячеприкреп-ленный образ жизни. Однако нередко можно видеть, как актинии медленно перемеща­ются по морскому дну. Это бывает в тех случаях, когда актиния поселяется на пустой

раковине какого-нибудь моллюска. В раковине находит убе­жище рак-отшельник, прячущий в ней свое мягкое брюшко, и он-то "везет" на себе раковину вместе с актинией. Такое сожительство взаимовыгодно: перемещаясь по дну, рак увеличивает пространство, используемое актинией для ловли добычи. Часть добычи, пораженная стрекательными клетками актинии, не захвытывается ею, падает на дно и поедается раком. Польза для обоих организмов очевидна, но связь их

необязательна: и рак, и актиния могут существовать самостоятельно.

Другой пример необязательной, но взаимовыгодной связи дают взаимоотношения мелких рыбок семейства губановых и крупных хищных мурен. Среди губановых имеются так назы­ваемые рыбы-чистилыцики, освобождающие крупных рыб от наружных паразитов, находящихся на коже, в жаберной и ротовой полостях. Обитают губаны-чистильщики всегда в одном и том же месте. Крупные хищники, в том числе мурены, страдающие от паразитов, приплывают в места обитания губанов и дают им возможность уничтожать паразитов даже у себя во рту, хотя могли бы с легкостью их проглотить.

У свободноживущих организмов всегда очень много паразитов. Поэтому в некоторых случаях они становятся единственным источником пищи для чистильщиков. Известны креветки, выполняющие ту же роль, что и губаны. Рыбы, мелкие и крупные, те же мурены, приплывают к местам, где их ожидают креветки, принимают определенную позу — ложатся на бок и открывают пасть — и ждут, пока креветки не соберут паразитов с поверхности тела или в ротовой полости. Заодно с паразитами креветки выстригают клешнями поврежденные омертвевшие ткани. Среди позвоночных животных такое явле­ние распространено достаточно широко. Многие птицы кор­мятся на копытных, выбирая из их шерсти паразитов — кле­щей. Столь же часто птицы выщипывают зимнюю шерсть у оленей, лосей, коров и т.д. во время линьки, используя ее при постройке гнезд.

Примером взаимовыгодных отношений служит сожитель­ство так называемых клубеньковых бактерий и бобовых рас­тений (гороха, фасоли, сои, клевера, люцерны, вики, белой ака­ции, земляного ореха, или арахиса). Эти бактерии, способные усваивать азот воздуха и превращать его в аммиак, а затем в аминокислоты, поселяются в корнях растений. Присутствие бактерий вызывает разрастание тканей корня и образование утолщений. Утолщения на корнях и называются клубеньками. Растения в симбиозз с азотфиксирующими бактериями могут произрастать на почвах, бедных азотом, и обогащать ими почву. Вот почему бобовые — клевер, люцерну, вику — вводят в севообороты как предшественники для других культур.

Другая форма симбиотических взаимоотношений у рас­тений сожительство гриба с корнями высших растений — микориза. На корнях березы, сосны, дуба, ели, а также орхид­ных, вересковых, брусничных и многих многолетних трав ми­целий гриба образует толстый слой. Корневые волоски на корнях высших растений при этом не развиваются, а вода и минеральные соли поглощаются с помощью гриба. Мицелий гриба проникает даже внутрь корня, получая от растения-партнера углеводы и доставляя ему воду и минеральные соли. Деревья с микоризой растут гораздо лучше, чем без нее.

2.1.3. МУТУАЛИЗМ — оба вида извлекают выгоду из совместного существования и не могут жить самостоятельно. Это — наиболее сильная взаимосвязь между организмами.

Один из самых известных примеров таких отношений — лишайники, представляющие собой сожительство гриба и водо­росли.

Типичный симбиоз — отношения термитов и жгутиковых простейших, обитающих в их кишечнике. Термиты питаются древесиной, однако у них нет ферментов для переваривания целлюлозы. Жгутиконосцы вырабатывают такие ферменты и переводят клетчатку в сахара. Без простейших — симбионтов — термиты погибают от голода. Сами же жгутиковые, помимо благоприятного микроклимата, получают в кишечнике термитов пищу и условия для размножения.

2.2. Антибиоз. Отрицательные, антагонистические взаи­моотношения могут принимать следующие формы:

2.2.1. ХИЩНИЧЕСТВО — отношения при которых пред­ставители одного вида ловят и поедают представителей другого вида.

Хищничество встречается во всех крупных группах эукариотических организмов. Уже у одноклеточных поедание особей одного вида другим видом — обычное явление. Медузы парализуют стрекательными клетками любые организмы, попадающие в сферу досягаемости их щупалец (у крупных. форм — до 20—30 м в длину), и поедают их. Крупные лягушки нападают на птенцов и могут наносить серьезный ущерб разведению водоплавающей домашней птицы. Змеи охотятся на амфибий, птиц и мелких млекопитающих. Нередко объектами их охоты бывают не только взрослые особи, но и яйца птиц.

Гнезда птиц, расположенные как на земле, так и на ветвях деревьев, буквально опустошаются змеями...

Частным случаем хищничества служит каннибализм — поедание особей своего вида, чаще всего молоди. Каннибализм часто встречается у пауков (самки нередко съедают самцов), у рыб (поедание мальков). Самки млекопитающих также иногда съедают своих детенышей.

Хищничество связано с овладением сопротивляющейся и убегающей добычей. При нападении на птиц сокола-сапсана большинство жертв погибает мгновенно от внезапного удара когтей сокола. Мыши и полевки также не могут оказать сопротивления сове или лисице. Но иногда борьба хищника и жертвы превращается в ожесточенную схватку. Поэтому естест­венный отбор, действующий в популяции хищников, будет увеличивать эффективность поиска, ловли и поедания добычи. Этой цели служит паутина пауков, ядовитые зубы змей, точные нападающие удары богомолов, стрекоз, змей, птиц и млеко­питающих. Вырабатывается сложное поведение, например, со­гласованные действия стаи волков при охоте на оленей.

Жертвы в процессе отбора также совершенствуют средст­ва защиты и избегания хищников. Сюда относятся покрови­тельственная окраска, различные шипы и панцирь, приспосо­бительное поведение. При нападении хищника на стаю рыб все особи бросаются врассыпную, что увеличивает их шансы уцелеть. Напротив, скворцы, заметив сапсана, сбиваются в плотную кучу. Хищник избегает нападать на плотную стаю, так как рискует получить увечья. Крупные копытные при напа­дении на них волков становятся кругом. Для волков веро­ятность отбить и зарезать отдельную особь в результате такого поведения стада значительно уменьшается. Поэтому они пред­почитают нападать на старых и ослабленных болезнями животных, особенно отбившихся от стада.

В эволюции связи хищник — жертва происходит посто­янное совершенствование и хищников, и их жертв.

Потребность в азоте у растений, произрастающих на бедных питательными веществами почвах, промываемых водой, привела к возникновению у них очень интересного явления — хищничества. Растения, относящиеся к семейству росянковых, обладают приспособлениями для ловли насекомых. У встре­чающейся в России росянки крупнолистной листья собраны в прикорневую розетку. Вся верхняя сторона и края каждого листа усажены железистыми волосками. В центре листа желе­зистые волоски короткие, по краям длинные. Головку волоска окружает прозрачная капелька густой липкой тягучей слизи. Мелкие мухи или муравьи садятся или вползают на лист и прилипают к нему. Насекомое бьется, пытаясь освободится, но все волоски потревоженного листа изгибаются навстречу до­быче, обволакивая ее слизью. Край листа медленно загибается и покрывает насекомое. Слизь, выделяемая волосками, содержит ферменты, поэтому добыча вскоре переваривается. В тропи­ческих странах росянки гораздо крупнее по размерам (до 60 — 100 см в высоту) и могут ловить не только насекомых, но даже мелких позвоночных.

2.2.2. ПАРАЗИТИЗМ — отношения, при которых предста­вители одного вида используют представителей другого вида не только как место обитания, но и как источник питания.

Переход к паразитизму резко увеличивает возможность вида выжить в борьбе за существование. Организм — хозяин служит для паразита источником питания, очень часто — местом обитания, защитой от врагов. Тело хозяина создает для живущих в нем ооганизмов благопоиятный и относительно

ровный микроклимат, не подвер­женный тем значительным коле­баниям, которые всегда имеют мес­то в природе.

Паразитизм не всегда можно отличить от хищничества. Напри­мер, миноги, относящиеся к классу круглоротых (подтип Позвоноч­ные), европейская речная минога и морская минога, нападают на треску, лососей, корюшку, осетров и других крупных рыб и даже на китов. Присосавшись к жертве, минога питается соками ее тела в течение нескольких дней, даже не­дель. Выделения щечных желез миноги препятствуют свертыванию крови, разрушают эритроциты и вызывают распад тканей. Многие рыбы погибают от ран. При массовом размножении миноги наносят большой ущерб ценным промысловым рыбам.

При тесном контакте паразита с хозяином преимущество получают организмы, способные длительное время исполь­зовать хозяина, не приводя его к слишком ранней гибели и обеспечивая себе тем самым наилучшее существование. Паразитизм становится постоянным. К числу постоянных па­разитов относятся простейшие (малярийный плазмодий, дизен­терийная амеба), плоские черви (сосальщики, цепни), круглые черви (аскарида, трихина, власоглав и многие другие), членис­тоногие (чесоточный зудень, вши). Поскольку при постоянном паразитизме организм хозяина — единственное местообитание для паразита, с гибелью хозяина погибает и паразит. С течением времени отбор на сопротивляемость организма хозя­ина приводит к тому, что вред от присутствия паразита становится менее ощутимым. Например, в крови африканских антилоп часто обнаруживаются жгутиковые простейшие — трипаносомы, переносчиком которых является кровососущая муха цеце. Антилопам трипаносомы ощутимого вреда не приносят. Но если простейшие попадают в кровь человека, развивается тяжелая болезнь (сонная болезнь), всегда приво­дящая к смертельному исходу. Таким образом, катастрофи­ческие последствия заражения паразитами наблюдаются в тех случаях, когда взаимоотношения паразит — хозяин не стабилизированы длительным естественным отбором. По этой причине гораздо больший вред сельскохозяйственным расте­ниям и животным причиняют завозные вредители, чем мест­ные. Паразиты могут поселяться не только в крови, но и в тканях и полостях тела. Например, личинки бычьего цепня с недостаточно проваренным или прожаренным мясом попадают в кишечник человека, где превращаются во взрослую форму длиной до 9 — 10 м. Цепень питается содержимым тонкого кишечника, всасывая его всей поверхностью тела и тем самым лишая хозяина части пищи.

Паразитические отношения часто встречаются и у расте­ний. Особенно широко распространены паразитические бакте­рии и грибы. Они поселяются на вегетативных органах древесных и травянистых растений, вызывая у них заболевания. Низшие грибы питиум служат причиной корневой гнили многих растений. Этот гриб особенно сильно вредит всходам сахарной свеклы, пораженные ткани которой буреют и затаивают. Другие виды этого рода поражают сахарную свеклу на всех стадиях развития, вызывая омертвение тканей.

Один из самых процветающих паразитов высших рас­тений — гриб рода фитофтора. Некоторые виды этого рода поражают практически любые растения, так как они не специализированы к какой-то определенной группе растений. Другие избирательно поселяются на кокосовых пальмах или на томатах, или на перце. Особую известность приобрел вид фитофторы, поражающий картофель. В середине ХГХ века вызванная грибом картофельная гниль распространилась по всей Европе и послужила причиной массового голода. И сейчас, несмотря на обработку посевного материала ядохи­микатами и селекцию устойчивых к фитофторе сортов, наблю­даются вспышки картофельной гнили.

Другие низшие грибы — мучнисторосяные, ржавчинные и головневые также наносят большой ущерб зерновым и другим сельскохозяйственным культурам.

Есть паразиты и среди цветковых растений. Они особенно распространены в тропиках, но нередко встречаются и в умеренной зоне. У наружных паразитов большая часть тела находится вне хозяина, а в него проникают лишь органы питания — присоски. Один из наиболее распространенных наружных паразитов — повилика, растущая на многих видах трав и кустарников. Повилика обвивается вокруг стеблей расте­ния-хозяина, внедряясь в них присосками. Листья у повилики отсутствуют: она питается только за счет органических и ми­неральных веществ хозяина. На многих сельскохозяйственныхрастениях (подсолнечник, конопля, табак) паразитирует зара­зиха — бесхлорофилльное растение с толстым мясистым стеблем и бесцветными листьями.

Образ жизни паразитов, вызывая глубокие изменения в строении и жизнедеятельности, служит причиной появления у них многих приспособлений к новым условиям существования. Личинки жуков Атемелис, паразитирующие в муравьином гнезде, поедая личинок своих хозяев, выделяют химическое ве­щество, привлекающее муравьев. Действие продукта настолько сильно, что личинки этих жуков даже приносятся муравьями в гнезда и выкармливаются как собственные личинки, (рис. 8). У многих паразитов развиваются органы прикрепления — при­соски, крючки, коготки и т. п. У кровососущих животных увеличивается вместимость пищеварительной системы за счет появления слепых выростов.кишечной трубки (клещи, пиявки). Многие паразиты утрачивают отдельные органы и целые системы — органы зрения, передвижения, у них упрощается строение органов чувств. У ленточных червей, всасывающих в кишечнике хозяина питательные вещества поверхностью тела, отсутствует пищеварительная система. Растения-паразиты утра­чивают корни, листья. Таким образом, по сравнению со свободноживущими видами строение паразитов упрощается. Взамен утраченных органов, свойственных свободноживущим видам, сильно развивается половая система. Паразитические формы характеризуются очень высокой продуктивностью. Так, свиной цепень за сутки может выделять до 5 млн. яиц. В громадном количестве образуются семена растений-паразитов, к тому же обладающие долговечностью, сохраняющие всхо­жесть многие годы. Все это увеличивает вероятность контакта с организмом-хозяином. У человека могут паразитировать около 500 видов и локализуются во всех органах.

2.2.3. КОНКУРЕНЦИЯ.

Этот тип взаимодействий возникает, если у двух близких видов наблюдаются сходные потребности. Если такие виды обитают на одной территории, то каждый из них находится в невыгодном положении: уменьшаются возможности овладения пищевыми ресурсами, убежищами, местами для размножения и т. д. Формы конкурентного взаимодействия могут быть самыми разными — от прямой физической борьбы до мирного совместного существования. Тем не менее, если два вида с одинаковыми потребностями оказываются в одном сообществе, рано или поздно один конкурент вытеснит другого. Ч. Дарвин считал конкуренцию одной из важнейших составных частей борьбы за существование, играющей большую роль в эволюции.

Как бы ни были сходны потребности видов, все же они чем-то отличаются друг от друга, так же как различается их устойчивость к факторам среды — температуре, влажности и т.ц. Скорость размножения видов уже по этим причинам будет неодинакова. С каждым поколением все больше пищевых ресурсов будет захватываться особями конкурентоспособного вида, тогда другой вид исчезает.

Часто конкуренты активно действуют друг на друга. В смешанных посадках деревьев быстрорастущие экземпляры будут затенять и угнетать медленно растущие деревья. Растения и животные могут подавлять конкурентов и с помощью химических веществ. Грибы препятствуют росту бактерий путем выработки антибиотиков.

III. Антропогенные факторы — непосредственные воздей­ствия человека на организмы или воздействия через изменения им среды обитания.

Человек стал оказывать влияние на окружающую природную среду с тех пор, как перешел от собирательства к охоте и земледелию. Результатом охоты явилось исчезновение ряда видов крупных млекопитающих и птиц (мамонтов, бизонов, морских коров и др.). Многие виды стали редкими и находятся на грани исчезновения.

Развитие земледелия приводило к освоению все новых территорий для выращивания культурных растений. Леса и другие биоценозы замещались агроценозами — бедными по видовому составу плантациями сельскохозяйственных культур. До сих пор в результате подсечного земледелия сводятся тропические леса в Африке и Латинской Америке (бассейн Амазонки).

С середины XIX века все большее значение начинают приобретать воздействия на природу, связанные с развитием промышленности, сопровождающиеся изменениями ланд­шафта вследствие добычи полезных ископаемых и посту­плением в окружающую среду загрязняющих веществ.

Загрязнение — это привнесение в какую-либо среду но­вых, не характерных для нее веществ или превышение естественного уровня этих веществ в среде. Можно сказать также, что загрязнение — это нежелательное изменение физи­ческих, химических или биологических характеристик воздуха, земли и воды, которое может сейчас или в будущем оказывать неблагоприятное влияние на жизнь самого человека, нужных ему растений и животных, на разного рода производственные процессы и условия жизни.

Рассмотрим некоторые примеры влияния производ­ственной деятельности человека на окружающую его среду.

Влияние на атмосферу. Основными источниками за­грязнения атмосферы служат автомобили и промышленные предприятия. По оценкам ученых, ежегодно в атмосферный воздух поступает более 200 млн. т. оксида и диоксида углерода, 150 млн. т. сернистого газа, более 50 млн. т. оксидов азота, примерно столько же углеводородов. Кроме того, в амосферу выбрасывается большое количество мелкодисперсных частиц, образующих так называемый атмосферный аэрозоль (от 200 до 400 млн. т. ежегодно). За счет сжигания угля в энергетических установках в окружающую среду поступают ртуть, мышьяк, уран, кадмий, свинец и другие элементы в количествах, пре­вышающих возможности вовлечения их в естественный круго­ворот веществ. Работа автотранспорта и экологически грязных предприятий в промышленных центрах приводит к тому, что воздух над нами содержит в 150 раз больше пыли, чем над океаном, и простирается на высоту 1,5 — 2 км, задерживая значительную (от 20 до 50%) часть солнечных лучей. Следует учитывать при этом, что часть газов, выделяемых автомобилях (СО, СО₂ и др.), тяжелее воздуха и скапливается на повер­хности земли. Необходимо особо остановиться на последствиях увеличения концентрации СО₂ в атмосфере. В результате не­прерывно возрастающего сжигания органического топлива за последние 100 лет содержание СО₂ возросло на 10%. СО₂ препятствует тепловому излучению в космическое прост­ранство, создавая так назваемый "парниковый эффект". По расчетам ученых, дальнейшее повышение концентрации СО, в атмосфере создаст условия для повышения планетарной тем­пературы, отступления границы полярных- льдов к северу и повышению уровня Мирового океана.

В сельской местности загрязнителями воздуха являются аммиак, сероводород и пестициды.

Влияние на гидросферу. Воды Земли находятся в непрерывном движении. Круговорот воды связывает воедино все части гидросферы, образуя единую систему: океан — атмосфера — суша. Для жизни человека, промышленности и сельского хозяйства наибольшее значение имеют пресные воды рек вследствие их легкодоступности и возобновляемое™.

Основная причина загрязнения водных бассейнов — сброс в водоемы неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод промышленными и коммунальными предприя­тиями. С сельскохозяйственных угодий смываются и попадают в реки минеральные удобрения и ядохимикаты. К традици­онным минеральным, органическим и бактериальным загрязни­телям водоемов в последние десятилетия добавились все возрастающие количества поверхностно-активных синтетичес­ких веществ, входящих в состав моющих средств и нефте­продуктов. На обезвреживание сточных вод расходуется более 10% общего стока рек земного шара.

Загрязнение служит причиной ухудшения качества пить­евой воды и причиной гибели нерестилищ ценной промыс­ловой рыбы.

Возрастает уровень загрязненности вод Мирового океана. С речным стоком, из атмосферы с дождем, при промывании нефтяных танкеров, при добычи нефти на океанском шельфе в воду попадает огромное количество свинца (до 50 тыс. т), нефти (до 10 млн. т), ртути, пестицидов, бытовых отходов и т.д. Это приводит к гибели многих организмов, особенно в при­брежной зоне и в районах традиционных маршрутов морских судов. Особенно вредное воздействие на морских обитателей оказывает нефть. Нефтяные пленки на поверхности морей и океанов не только отравляют живые организмы, обитающие на поверхностном слое, но и уменьшают насыщенность воды кислородом. В результате замедляется размножение планктона — первого звена пищевой цепи в морях и океанах. Много­километровые нефтяные пленки на поверхности воды умень­шают ее испарение и тем самым нарушают водообмен между океаном и сушей.

Влияние на почву. Плодородный слой почвы в природных условиях формируется очень долго. В то же время с огромных

площадей, занятых сельскохозяйственными культурами, еже­годно изымаются десятки миллионов тонн азота, калия, фос­фора — главных компонентов питания растений. Истощения почв не наступает только потому, что в культурном земледелии на поля ежегодно вносятся органические и минеральные удобрения. Сохранению плодородия почвы способствует и се­вообороты, направленные на создание условий для накопления в почве азота (посевы бобовых) и затрудняющие размножение вредителей культурных растений. Неблагоприятные изменения в почве наступают при посеве одних и тех же культур в течение длительного времени, засолении при искусственном орошении, заболачивании при неправильной мелиорации. В число антро­погенных изменений почвы относится эрозия (от лат. "эродере" — разъедать). Эрозия представляет собой разрушение и снос почвенного покрова потоками воды или ветром. Особенно разрушительна водная эрозия. Она развивается на склонах при неправильной обработке земли. С талыми и дождевыми водами в промоины и овраги с полей уносятся миллионы тонн почвы.

Радиоактивное загрязнение биосферы. Проблема радиоак­тивного загрязнения возникла в 1945 году после взрыва атомных бомб, сброшенных американцами на японские города Хиросиму и Нагасаки. До 1962 г. все ядерные державы производили испытания ядерного оружия в атмосфере, что вызвало глобальное радиоактивное загрязнение. Большую опасность представляют собой аварии на атомных электро­станциях, из которых последняя (Чернобыльская в 1986 г.) послужила причиной радиоактивного загрязнения обширных территорий Украины, Белоруссии и России. Многие радиоак­тивные изотопы имеют длительный период полураспада. Осо­бенно опасным является стронций-90 вследствие своей бли­зости к кальцию и цезий-137, сходный с калием. Накапливаясь в костях и мышцах пораженных организмов, они служат источ­ником длительного радиоактивного облучения тканей.

В настоящее время вся биосфера находится под усили­вающимся давлением разнообразной деятельности человека, поэтому так актуальны природоохранительные мероприятия.