Механизмы регулирования равновесия в экосистеме

Экологическая система – это совокупность (сообщество – биоценоз) живых организмов в единстве с их местом обитания. Обычно такие системы устойчиво существуют, заметно не меняя своих характеристик, на протяжении достаточно длительного времени. Такое относительно устойчивое состояние поддерживается за счет динамического равновесия. Динамическим его можно потому, что оно основано на постоянно протекающих, никогда не останавливающихся процессах жизнедеятельности организмов. При этом за характерное время существование экосистемы эти процессы, основанные зачастую на взаимно разнонаправленных жизненных стратегиях разных организмов, приходят к возникновению определенного баланса. Организмы приспосабливаются к взаимосуществованию в пределах общей территории. «Попытки» отдельного вида нарушить баланс приводят к ответной реакции, возвращающей систему к равновесию. Это позволяет системе быть относительно стабильной, то есть сохраняться, сопротивляясь естественным воздействиям - как внешним, так и внутренним. Сохраняется разнообразие видов животных и растений, сохраняется и система в целом. Человек же часто осуществляет настолько мощное и «непривычное» вмешательство в экосистему -например, полностью уничтожая значимые виды флоры или фауны - что это в той или иной степени приводит к изменению баланса между всеми другими видами. Экосистема в прежнем виде перестает существовать, и переходит в новое состояние, зачастую менее «совершенное» с точки зрения естественной устойчивости. В таких случаях задачу по поддержанию оптимального состояния им же измененной экосистемы приходиться выполнять человеку. Например, изымать лишних копытных в лесу, в котором истреблены волки – в целях сохранения молодой древесной поросли от полного выедания.

Как осуществляется динамическое равновесие в естественных системах?

Все животные и растения состоят из органического вещества, а для поддержания жизни им нужна энергия. Первичным источником энергии для большинства экосистем являются солнечные лучи. Они используется растениями для производства органических веществ из неорганических. Часть растений служит пищей для растительноядных животных. Они в свою очередь могут стать пищей для животных-хищников, а те в свою очередь могут стать жертвами еще более крупных хищников.

Организмы на каждом из уровней экологических пирамиды зависят от соседних уровней. На этом и строится баланс – равновесие между уровнями пирамиды. Понятно, что, например, количество хищников зависит от количества доступных жертв. Если чрезмерно расплодившиеся хищники слишком сильно истребят растительноядных животных, то им самим станет не хватать пищи, часть из них погибнет – что даст возможность жертвам восстановить свою численность. Если чрезмерно размножатся растительноядные животные, то они, во-первых подвергнут избыточному выеданию свой кормовой ресурс - растения, а во вторых, стимулируют рост числа хищников. Эти факторы через некоторое время также вернут систему к исходному состоянию. Так экосистема «балансирует» около одного определенного состояния.

Между видами, находящимися на одном уровне пирамиды, тоже существует определенное равновесие. Очевидно, что между ними должна существовать конкуренция – ведь у них общие пищевые и энергетические ресурсы. Однако эта конкуренция обычно не приводит к взаимному уничтожению. Каждый из видов приспособился к ней, занимая свою собственную экологическую нишу. Экологическая ниша – это как бы совмещенные и «адрес» и «профессия» вида в экосистеме. Каждый вид имеет свои специфические требования к условиям обитания и обладает своим уникальным набором особенностей и предпочтений, который позволяет ему минимизировать интенсивность борьбы с конкурентами. Например, одни растительноядные животные предпочитает траву, тогда как другие – листья деревьев. Ночные хищные птицы (совы) и дневные хищные птицы (коршуны и канюки) в основном охотятся на одну и ту же добычу – грызунов. Но так как время их охоты приходится на разное время суток, их взаимная конкуренция сведена к минимуму.