Научная теория биогеоценоза была создана российским ученым В. Сукачевым. В ней дается исчерпывающая характеристика природных комплексов, а также изучаются многообразные виды взаимодействий между частями экосистемы: растениями, животными, микроорганизмами. Особенно серьёзные исследования форм биотических отношений были проведены еще одним русским ученым – В. Беклемишевым, который выделил четыре их типа. Нужно отметить, что топические связи – это в экологии один из наиболее распространенных видов взаимодействий природных биокомплексов. Они и будут изучены в данной статье.
Понятие о консорции
Прежде чем изучить вопрос о том, как образуются топические связи в биоценозе, необходимо познакомиться с биологической сутью понятия консорции. Под ним подразумевают длительно существующие, взаимосвязанные между собой отношения нескольких организмов, которые зависят от особей продуктивного вида – консорта. Наиболее часто встречаемые организмы, выполняющие эту роль, являются растения или животные. Они служат ядром, обеспечивающим особи других видов, прежде всего пищей и защитой. Живые особи по отношению к инконсорту могут быть эндоконсортами, например, круглые или ленточные черви – гельминты домашних животных и человека. Экоконсорты – организмы, обитающие на поверхности (особи, являющиеся ядром, например, рыбы чистильщики, обитающие на теле акулы).
Если они эпизодически контактируют с инконсортом, их называют экзоконсортами (например, медоносные пчелы, собирающие нектар с определенных видов растений).
Трофические и топические связи в различных консорциях
Если ядро представлено одним организмом, то такое сообщество называется индивидуальным, а если целой популяцией или даже представителями всего биологического вида, то такая консорция именуется популяционной. Трофические и топические связи возникают особенно быстро у особей в синузиальной консорции. В этом случае формируется одна экобиоморфа – группа автотрофных организмов-растений, сходных анатомическими и физиологическими признаками и обитающими в похожих абиотических условиях. Например, группа умеренно влаголюбивых растений отдела голосеменных – хвойные (пихта, ель, лиственница), произрастающих на общей территории – ареале, образует синузиальную консорцию.
Работы В. Беклемишева
Для описания всех сложных и многообразных взаимоотношений организмов, возникающих внутри биогеоценоза с учетом пространственного расположения особей по отношению к друг другу, русский ученый Беклемишев применил термин топические связи. Примеры, иллюстрирующие их образование, доказывают, что одни организмы воздействуют на другие вследствие изменения факторов внешней среды. Как говорил сам ученый, итогом топических связей является кондиционирование абиотических факторов внешней среды, то есть формирование одним живым организмом некоторых особых физико-химических условий для существования особей другого вида. Таким образом, в современную науку понятие топических связей ввел Беклемишев. Так в пресноводном биоценозе – озере, можно насчитать более 125 примеров топических связей растительных и животных организмов.
Например, вид стрекоз Лютка откладывает яйца в паренхиму листьев водных растений, таких как стрелолист, кубышка желтая, а особи вида Стрелка – на нижнюю часть листовой пластинки этих же растений. Гидробионты, обитающие в пресноводном озере, в основном используют растения, как субстрат для сохранения яиц и питания личинок, а взрослые особи этих же видов – гидробионтов обитают на листьях, стеблях и корнях водных растений – продуцентов.
Роль растений в образовании топических связей
Представители флоры не только создают основные условия для жизнедеятельности других организмов, но и сами активно влияют на абиотические факторы. Так, благодаря обширным лесным массивам тропических и сибирских лесов огромное количество организмов обитает на этих территориях в особом микроклимате, созданном растениями-фотосинтетиками.
Он характеризуется более комфортным температурным режимом и оптимальной влажностью. Это благоприятно влияет на жизнедеятельность млекопитающих, птиц и насекомых – обитателей тропических джунглей и тайги. Топические связи, примеры которых мы рассмотрели выше, свидетельствуют о том, что они наряду с трофическими взаимодействиями играют главенствующую роль в природных экосистемах.
Взаимоотношения между организмами в арктическом биоценозе
Интересные факты о топических связях можно привести, изучая природный комплекс Арктики. Весной в тундру и на острова Северного Ледовитого океана прилетает огромное количество морских птиц: кайр, гаг, чистиков. Они устраивают птичьи базары. В период кладки яиц (конец мая – начало июня) птицы занимают отвесные скалы, сидя на голых выступах очень близко к друг другу. Соседями водоплавающих птиц оказываются типичные хищники – белые совы.
Они не только питаются молодняком чистиков или кайр, но одновременно защищают всю территорию гнездовья водоплавающих птиц от нападений песцов и других хищников. Топические связи, примеры которых мы рассмотрели выше, способствуют выживаемости особей различных видов, обитающих в экстремальных климатических условиях арктической зоны.
Особенности формирования топических связей в биоценозе тайги
Исследованиями В. Беклемишева было доказано, что основой топических связей между организмами является изменение параметров существования особей одного биологического вида в результате жизнедеятельности организмов другого вида. Например, ареалы сибирской сосны (сибирского кедра) привлекают многих обитателей тайги: белок, бурундуков, соболей и, конечно же, различных видов птиц. Один из них – кедровка. Особи этого вида представляют собой ярко окрашенных с длинным и заострённым клювом птиц. Они питаются кедровыми орехами и запасают их под слоем таёжного мха. Забывая об этих припасах, птицы способствуют распространению ценнейшего вида – сибирского кедра.
Виды взаимоотношений организмов в лиственных лесах
Изученные нами топические связи, примеры образования которых мы рассмотрели в экосистемах Арктики и тайги, будут неполными, если мы не выясним, тот факт, что подобные взаимоотношения могут иметь и отрицательное значение. Так, в дубовых лесах обитают мелкие перепончатокрылые насекомые – орехотворки. Своим яйцекладом самки прокалывают кожицу дубовых листьев и вводят в их паренхиму яйцо. Личинка, которая вылупляется из него выделяет слюну, под действием которой происходит патологическое разрастание листа, называемое «галлом». В нём личинка хорошо защищена от многих врагов, но само растение снижает фотосинтетическую активность, так как листья оказываются пораженными личинками вредителя.
Топические связи, возникающие между организмами – гидробионтами
Ярким примером взаимодействий, названных российским ученым Беклемишевым – топическими, может служить жизнедеятельность некоторых видов рыб, названых «чистильщиками» на поверхности тела крупных водных обитателей – акул и китов. Например, такой вид, как губан или некоторые виды морских креветок являются санитарами большинства обитателей теплых морей. Кожа акул и китов часто повреждается паразитическими беспозвоночными, например, рачками-бокоплавами, изоподами. Питаясь ними, чистильщики спасают своих «клиентов» от инфекционных заболеваний, вызванных болезнетворными кожными паразитами. Таким образом, один биологический вид может образовывать с особями другого вида не только пищевые взаимодействия, но и влиять на его обмен веществ, а также жизнедеятельность.
Подводя итог можно с уверенностью утверждать, что топические связи, примеры и образование которых мы рассмотрели в данной статье, обеспечивают сложные и разнообразные типы взаимодействий – как прямых, так и косвенных между особями различных видов, входящих в природные экосистемы – биоценозы.
