Ґрунт та живі організми як середовище життя

Ґрунт - це верхній родючий шар твердої оболонки Землі, утворений діяльністю живих організмів. Він складається із заповнених водою або повітрям невеликих шпарин між частинками глини, піщинками та орга­нічними речовинами (мал. 26.1).

Зовнішній шар ґрунту - гумусовий. Він темнозабарвлений завдяки ви­сокому вмісту особливих органічних речовин — гумусових кислот. Гумус склеює дрібні ґрунтові частки в більші за розміром, збільшуючи шпа­ристість ґрунту. Це полегшує надходження повітря до підземних частин рослин. Гумус становить основу ґрунтового живлення рослин завдяки по­стійному біогенному розкладу до мінеральних речовин.

Над ґрунтом розташований шар підстилки, що складається переважно з рослинного опаду. За активної участі живих організмів (бактерій, грибів, тварин) органічні рештки підстилки подрібнюються та хімічно перетворю­ються. Вони перемішуються з мінеральними речовинами і надходять до верхнього шару ґрунту, де на початкових етапах біогенного розкладу пере­творюються на гумусні кислоти (мал. 26.2).

Ґрунт лежить на мінеральній монолітній материнській породі. Вона під дією різних кліматичних факторів із часом подрібнюється та утворює мінеральні складові (пісок, глина) або, при розчиненні. - поживний для рослин розчин.

Ґрунт - середовище з більш постійними умовами порівняно з ндіемн'« повітряним. За допомогою вертикальних міграцій у його товщі ґрунтові організми знаходять оптимальні умови існування. Більшість мешканців ґрунту потребує підвищеної вологості, що пов'язано з характером жив­лення або нездатністю покривів утримувати вологу в тілі. Склад ґрунто­вого повітря значно відрізняється від атмосферного: вміст вуглекислого газу в І0-100 разів вищий, а кисню - в декілька разів нижчий. Кисень надходить здебільшого з атмосферного повітря, тому його більше у верх ніх шарах ґрунту.

У ґрунтах існують багатовидові угруповання. Тут розташовані кореневі системи і видозміни пагонів вищих рослин. На поверхні й у верхніх шаре ч мешкають водорості (зелені, жовто-зелені, діатомові», лишайники, ціано­бактерій Бактерії та гриби населяють всю товщу грунтів.

У ґрунті постійно мешкають різні найпростіші, круглі к іьчасті черви, членистоногі (комахи, багатоніжки, павукоподібні, ракоподібні), черевоногі молюски, хребетні тварини (кротн, землерийки, сліпаки), Багато видів мешкає в ґрунтах лише на певних фазах розвитку (надра клад, личинки хрущів) або під час несприятливих періодів холодів, посух та ін. (мал. 26.3).

Серед ґрунтових тварин є фітофаги, хижаки, паразити тощо. Проте більшість з них є сапротрофами - організмами, які споживають мертву органіку. Основні ланки процесів ґрунтоутворення вони здійснюють ра­зом з ґрунтовими бактеріями та грибами. Крім того, вони перемішують ґрунт, поліпшуючи його структуру.

Організми як середовище життя за своїми властивостями істотно від­різняються від усіх інших. На організми, які живуть на поверхні інших, чинники довкілля впливають безпосередньо, а на тих. що мешкають усе­редині організму іншого виду, - лише опосередковано, через організм хазяїна.

Симбіоз. Усі форми співіснування різних видів називають симбіозом, а кожний з видів, які співіснують, - симбіонтом. Симбіоз може ґрунтува­тись на харчових (коли організм одного із симбіонтів, продукти його жит­тєдіяльності або залишки їжі слугують для живлення іншого) або просто рових (оселення одного організму всередині або на поверхні іншого чи спільне використання певних місцеперебувань: гнізд, нір, черепашок тощо) взаємозв’язках. Симбіоз може бути обов’язковим або необов’язковим.

У першому випадку існування обох симбіонтів ЧИ ОДНОГО З НИХ НЄМОЖЛЩй без іншого (наприклад, гриби, що входять до складу лишайників, стьож кові черви - паразити хребетних тварин і людини тощо). У другому ви падку організми можуть існувати як разом, так і окремо один від одного Залежно від характеру взаємозв’язків між партнерами розрізняють такі основні типи симбіозу: паразитизм, коменсалізм і мутуалізм.

Паразитизм, - тип симбіозу, за якого один вид (паразит) більш-менщ тривалий час використовує іншого (хазяїна) як джерело живлення та се­редовище життя, частково чи повністю покладаючи на нього регуляцію своїх взаємозв’язків з довкіллям. Паразитизм розвинений серед різних груп організмів: тварин, бактерій, грибів і навіть рослин (мал. 26.4). Усі віруси і внутрішньоклітинні паразити.

Одні види паразитів мешкають на поверхні організму хазяїна (воші пір’яні кліщі тощо), інші - всередині його (стьожкові та круглі черви, си­суни, личинки шлункових оводів та ін.).

Існування в такому специфічному середовищі, як організм хазяїна, зу­мовлює наявність у паразитів особливих пристосувань. У них часто спро­щені або повністю відсутні певні органи (наприклад, органи чуттів) та системи органів (як-от, травна система у стьожкових червів). Натомість бу­вають добре розвинені засоби прикріплення до органів хазяїна та статева система. Ймовірність зараження нових особин хазяїв низька, і більшість особин паразитів гине ще до проникнення в організм хазяїна. Тому біль­шості паразитичних видів притаманна значна плодючість. Наприклад, самка людської аскариди продукує до 240 000 яєць за добу, а бичачий ціп’як протягом свого життя (до 18 років) - понад 10 000 000 000. Багатьом видам притаманні складні життєві цикли, які можуть супроводжуватись зміною поколінь, хазяїв і середовищ життя.

Роль паразитів у біогеоценозах полягає в тому, що одні з них, мало шкідливі для місцевих видів, спричиняють важкі захворювання особин видів, невластивих даному біоценозу, тобто захищають біоценоз від втор­гнень невластивих йому видів. Наприклад, одноклітинна тварина трипа­носома мешкає в крові антилоп, не призводячи до помітних негативних наслідків; але коли в місця поширення антилоп потрапляє людина чи ве­лика рогата худоба, у них паразит спричинює смертельну сонну хворобу. Інші паразити, шкідливі для місцевих видів, запобігають надмірному зростанню густоти популяцій цих організмів (збудник чуми в поселеннях бабаків та інших гризунів).

Мал. 26.5. Рак-самітник може вступати у різні форми симбіозу 1 - симбіоз з рачками - морськими жолудями - є прикладом комєнсалізму:

1  - симбіоз з актинією є прикладом мутуалізму

Коменсалізм - це такий тип взаємозв’язків різних видів, за якого один з них (коменсал) використовує залишки їжі, продукти життєдіяльності чи житло іншого (хазяїна), не завдаючи йому помітної шкоди. Проте і користі від коменсалів організмам хазяїв ніякої (мал. 26.5.1).

Коменсалізм може проявлятись у формах квартирам тс шва або на хлібництва. Квартирантство - використання номенсалом для оселення організму хазяїна або частини його середовища життя. Нахлібництво споживання залишків їжі або продуктів життєдіяльності хазяїна.

Мутуалізм — різновид співіснування особин різних видів, від якого вони отримують взаємну користь (мал. 26.5. 2). Часто види, які переб> на ють у мутуалістичних взаємозв’язках, не можуть існувати окремо. Напри клад, деякі одноклітинні джгутикові найпростіші постійно мешкають у кишечнику комах (тарганів, термітів тощо). Джгутикові виробляють фер­менти, які розщеплюють целюлозу до простих вуглеводів, що легко засво­юються організмом комахи. Отже, вони «готують* хазяїну поживні речо­вини, а самі знаходять у його кишечнику їжу та захист від несприятливих умов довкілля. Якщо комах штучно позбавити симбіотичних джгутико­вих, вони загинуть від голоду навіть за достатньої кількості їжі, оскільки самі розщеплювати целюлозу не здатні.

Інші приклади — співіснування водорості та гриба в лишайнику, з яких лише водорість може існувати окремо; рака-самітника та актинії, які обидва здатні до самостійного життя; бульбочкових бактерій на корінні бобових рослин.

Нові терміни та поняття: грунт, паразитизм, коменсалізм, мутуалізм.