Найти в Дзене

Инженеры экосистем - что это такое/кто это такие и почему так называются?

В нескольких размещённых ранее на нашем канале статьях мы познакомили наших читателей с таким природным феноменом, как экосистемы суши и моря:

Напомню,что любая экосистема представляет собой исторически сложившуюся сложную самоорганизующуюся, саморегулирующуюся и саморазвивающуюся структурно-функциональную динамичную систему, характеризующуюся наличием относительно замкнутых стабильных в пространстве и времени обменных потоков вещества и энергии между биотической и абиотической её частями, находящимися в закономерной системообразующей взаимосвязи между собой.

Инфографика  экосистемы  влажного  тропического  леса  Южной  Америки
Инфографика экосистемы влажного тропического леса Южной Америки

Базовыми факторами формирования любой экосистемы являются климат и рельеф, а третьим значимым фактором выступает тип почвы, который формируется под определённым типом растительности, свойственным той или иной территории с характерным для неё типом климата и рельефом - то есть, растительность способствует формированию почв, а почвы совместно с климатом и рельефом формируют типы растительности в каждой из природных зон/экосистем Земли (больше узнать о климате и почвах нашей планеты можно из тематических статей, ранее размещённых на нашем канале):

Однако любая экосистема динамична и, сохраняя во времени свои основные базовые признаки, отличающие её от других экосистем, она в то же время подвержена постоянным и разнообразным изменениям различного характера, осуществляемым живыми организмами - инженерами экосистем. Кто же это такие?

Инженеры экосистем - это те виды живых организмов, которые создают, поддерживают, существенно изменяют или разрушают среду обитания в рамках каждой из экосистем, тем самым оказывая значительное долгосрочное влияние на условия существования всех других живых организмов в экосистеме.

Все живые организмы, подпадающие под определение инженеров экосистем, можно подразделить на 2 (два) типа:

Разноцветная  кора  эвкалиптовых  деревьев  в  австралийском  лесу
Разноцветная кора эвкалиптовых деревьев в австралийском лесу
Лианы  в  тропическом  лесу
Лианы в тропическом лесу
Непроходимые  тростниковые  плавни
Непроходимые тростниковые плавни
Подводный  лес  бурых  водорослей
Подводный лес бурых водорослей

1. Аутогены - разнообразно влияют на среду обитания посредством роста, развития и изменения своих собственных организмов. К этому типу инженеров экосистем относятся: а) растения и хромисты: ~деревья, кустарники и лианы; ~тростник, камыш, рогоз, папирус, слоновая трава и др. высокорослые травянистые растения; ~бурые водоросли-макрофиты; б) рифообразующие организмы: ~цианобактерии; ~коралловые полипы; ~губки; ~трубчатые черви; ~устрицы и мидии; и др., рост и развитие которых имеют своим результатом создание среды обитания для других живых организмов в виде трёхмерного пространства (примеры: леса; плавни; подводные леса бурых водорослей; строматолитовые рифы; коралловые рифы; губковые рифы; рифы, построенные трубчатыми червями; устричные и мидиевые рифы; и т.д.);

Строматолитовые  рифы
Строматолитовые рифы
Коралловый  риф
Коралловый риф
Губки
Губки
Трубчатые  черви
Трубчатые черви
Устричный  риф
Устричный риф

2. Аллогены - влияют на среду обитания посредством механического воздействия на её неподвижные составляющие в процессе осуществления своей жизнедеятельности. К этому типу инженеров экосистем относятся различные виды как беспозвоночных, так и позвоночных животных (примеры: дождевые черви; муравьи; термиты; рыбы-попугаи; красные
груперы; слоновые и гигантские черепахи; черепахи-гоферы; миссисипские аллигаторы; казуары; сойки; кедровки; дятлы; гуахаро; общественные ткачики; щурки; береговые ласточки; сорные куры; рогатые лысухи; стрижи-саланганы; кроты; слепыши; цокоры; гоферы; луговые собачки; сурки; равнинные вискачи; суслики; большие песчанки; барсуки; бобры; трубкозубы; панголины; пекари; гиппопотамы; слоны; жирафы; и т.д.).

Термиты  из  касты  солдат
Термиты из касты солдат
Люди  возле  огромного  термитника  в  Австралии
Люди возле огромного термитника в Австралии
Земля  под  застройку  пользуется  спросом  не  только  в  больших  городах  у  людей, но  и  в  саваннах  Австралии  у  термитов
Земля под застройку пользуется спросом не только в больших городах у людей, но и в саваннах Австралии у термитов
Слоновые  черепахи - инженеры  экосистемы  Галапагосских  островов
Слоновые черепахи - инженеры экосистемы Галапагосских островов
Казуар - инженер  экосистемы  влажных  тропических  лесов  Новой  Гвинеи  и  северо-восточной  Австралии
Казуар - инженер экосистемы влажных тропических лесов Новой Гвинеи и северо-восточной Австралии
Огромное  коммунальное  гнездо  общественных  ткачиков  в  Намибии
Огромное коммунальное гнездо общественных ткачиков в Намибии
Впечатляющее  своими  размерами  гнездо-инкубатор  сорных  кур  на  о. Новая  Британия
Впечатляющее своими размерами гнездо-инкубатор сорных кур на о. Новая Британия
А  здесь  поработал  инженер  крот
А здесь поработал инженер крот
А  вот  и  он  собственной  персоной - весь  в  трудах
А вот и он собственной персоной - весь в трудах
Ещё  один  мастер  по  рытью  и  настоящий  инженер  экосистем - трубкозуб, он  же - аардварк ("земляная  свинья" - на  языке  африкаанс)
Ещё один мастер по рытью и настоящий инженер экосистем - трубкозуб, он же - аардварк ("земляная свинья" - на языке африкаанс)
Жираф  занят  основным  делом  всей  своей  жизни - инженерией  экосистемы  африканских  саванн
Жираф занят основным делом всей своей жизни - инженерией экосистемы африканских саванн

Живые организмы обоих типов влияют на среду обитания примерно сходным образом, создавая условия для жизни и деятельности множества других видов живых организмов, однако делают это разными способами, а именно:

~ аутогены изменяют среду обитания, образуя мультиспецифические
сообщества, которые формируют новое
трёхмерное жизненное пространство для многих видов живых организмов, например:

~сообщество деревьев, кустарников и лиан образует структуру, которую мы называем лесом; лес предоставляет живущим в нём особям разных видов беспозвоночных и позвоночных животных - а) пищу; б) укрытие от врагов; в) дополнительную площадь древесных стволов, ветвей, лиан и т.д., которую используют для своей жизнедеятельности специфические арбореальные (древесные) виды растений и животных (например - растения-эпифиты и животные-дендробионты, такие как: многие виды папоротников, орхидей, бромелий, кактусов и т.д.; древесные лягушки, древесные саламандры; многие виды змей и ящериц; древесные кенгуру, коалы, белки, куницы, тайры, летяги, тамандуа, ленивцы, древесные панголины, сони, шипохвосты, древесные дикобразы, древесные даманы, малайский медведь-бируанг, малая панда, олинго, кинкажу, циветты, бинтуронг, фосса, дымчатый леопард, тупайи, шерстокрылы, долгопяты, большая часть видов лемуров и обезьян, и т.д., а также множество видов лесных птиц, гнездящихся и проводящих большую часть времени на деревьях; многие из вышеперечисленных видов животных в течение всей своей жизни практически не покидают древесных крон или же делают это чрезвычайно редко, находя на деревьях всё необходимое); лес также даёт кров и пищу многим видам животных, ведущих частичнодревесный или полностью наземный образ жизни.

Растение-эпифит  из  семейства  бромелиевых  на  стволе  дерева
Растение-эпифит из семейства бромелиевых на стволе дерева
Эпифитный  папоротник  на  древесном  стволе
Эпифитный папоротник на древесном стволе
Орхидеи-эпифиты  в  тропическом  лесу  Бразилии
Орхидеи-эпифиты в тропическом лесу Бразилии
Эпифитный  кактус
Эпифитный кактус
Красноглазая  квакша  на  дереве
Красноглазая квакша на дереве
Древесная  лягушка-веслоног
Древесная лягушка-веслоног
Древесные  кенгуру
Древесные кенгуру
Коала  на  дереве  эвкалипта
Коала на дереве эвкалипта
Белка  прекрасно  приспособлена  к  жизни  на  деревьях
Белка прекрасно приспособлена к жизни на деревьях
Ленивец - исключительно  древесный  житель
Ленивец - исключительно древесный житель
Древесный  даман
Древесный даман
Малайский  медведь  бируанг - самый  древесный  из  всех  медведей, большую  часть  своего времени  он  проводит  на  деревьях
Малайский медведь бируанг - самый древесный из всех медведей, большую часть своего времени он проводит на деревьях
Кинкажу - цепкохвостый  родственник  енота, ведущий  полностью  древесный  образ  жизни
Кинкажу - цепкохвостый родственник енота, ведущий полностью древесный образ жизни
Дымчатый  леопард  ведёт наиболее  древесный  образ  жизни  из  всех  крупных  и  среднего  размера  кошачьих
Дымчатый леопард ведёт наиболее древесный образ жизни из всех крупных и среднего размера кошачьих
Гиббоны  проводят  всю  свою  жизнь  высоко  в  кронах  деревьев  и  почти  никогда  не  спускаются  на  землю
Гиббоны проводят всю свою жизнь высоко в кронах деревьев и почти никогда не спускаются на землю

По сложности организации (по количеству видов, образующих структурную основу сообщества, и разнообразию их связей с живыми организмами, населяющими сформированное организмами-аутогенами пространство) все сообщества организмов-аутогенов можно подразделить на 4 (четыре) кластера, а именно: а) наиболее сложно организованными сообществами организмов-аутогенов, формирующими и предоставляющими среду обитания для огромного множества разнообразных живых организмов - являются влажные экваториальные леса, тропические леса различных типов, а также влажные субтропические леса (гемигилеи) - на суше, мангры - на границе суши и моря, и коралловые рифы - в море; б) более просто устроены сообщества основных типов субтропических лесов, а также лиственных и смешанных лесов умеренного пояса - на суше, и подводных лесов бурых водорослей - в море; в) ещё более простыми являются сообщества хвойных бореальных лесов умеренного и субполярного поясов, а также сообщества, образуемые высокими травянистыми растениями в переувлажнённых околоводных, частичноводных и полуводных местообитаниях - т.н. плавни; г) наиболее просто организованы варианты среды обитания, предоставляемые другим видам животных организмами-аутогенами, формирующими рифовые структуры на морском дне - строматолитовые, губковые, устричные и др. рифы;

~ аллогены изменяют среду обитания в процессе своей жизнедеятельности, осуществляя те или иные действия, направленные на обеспечение себя и/или своего потомства жизненным пространством, водой
и пищей, поиск брачного партнёра, обеспечение своей безопасности и безопасности своего потомства, и т.д.,
например:

~бобры строят плотины, перегораживая ими ручьи или реки, с целью формирования пруда (больше узнать о реках и озёрах можно из тематической статьи, ранее размещённой на нашем канале):

- как места для бобрового поселения с примерно постоянным уровнем воды, на берегах которого бобры роют норы (если берега высокие), вход в которые находится ниже уровня воды, или строят хатки из подручных материалов древесного происхождения (если берега низкие); в бобровых прудах формируется другая, в сравнении с ручьём или рекой, среда обитания: в малопроточной воде бобрового пруда разрастаются водные растения, обычные для медленнотекущих вод; там поселяется много разных видов беспозвоночных животных, живущих в слабопроточной воде и около неё - пиявок, различных двустворчатых и брюхоногих моллюсков, стрекоз, комаров, и др.; обилие беспозвоночных привлекает выхухолей, болотных черепах, лягушек и летучих мышей, а само зеркало пруда становится местом отдыха водоплавающих и околоводных птиц при сезонных миграциях; птицы приносят на перьях и лапах икру рыб, которые вскоре заселяют бобровый пруд; изобилие рыбы привлекает туда любителей рыбы - зимородков, цапель, норок и выдр, а обилие водной растительности способствует поселению в бобровых прудах уток, ондатр и водяных полёвок. Таким образом бобры, решая свои собственные задачи, связанные с обеспечением себя жизненным пространством, безопасными
убежищами и пищей - одновременно формируют среду обитания для многих других видов живых организмов.

Бобры
Бобры
Бобр  за  работой
Бобр за работой
А  мы  ещё  и  так  можем!
А мы ещё и так можем!
Наверное, именно  так  должно  выглядеть  идеальное  место  для  жизни  в  представлении  бобров
Наверное, именно так должно выглядеть идеальное место для жизни в представлении бобров
Ну, или  вот  так
Ну, или вот так
Летний  сон  возле  воды  на  террасе  после  обеда
Летний сон возле воды на террасе после обеда
Дела  домашние  возле  хатки
Дела домашние возле хатки

Примерно то же самое делают и другие животные - инженеры экосистем, например, такие, как рыбы-попугаи, которые, обитая на коралловых рифах в Тихом и Индийском океанах, питаются в основном коралловыми полипами (живые коралловые полипы тонким слоем покрывают известковый скелет, который растёт за счёт отмирающих полипов), своими твёрдыми, внешне похожими на клюв попугая челюстями соскабливая живые коралловые полипы с твёрдого известкового основания; при этом вместе с живыми полипами рыбы-попугаи поглощают также и много скелетообразующего кораллового известняка (каждая взрослая рыба - более 5 т в год), что делает рыб-попугаев одним из основных факторов биоэрозии коралловых рифов, а также одним из важнейших участников процесса образования и развития коралловых островов (больше узнать об островах можно из тематической статьи, ранее размещённой на нашем канале):

(наряду с самими рифообразующими коралловыми полипами) как главных "поставщиков" кораллового песка (да, тот самый - белоснежный или с розоватым оттенком мелкий песочек, которым туристы наслаждаются на пляжах тропических островных курортов от Сейшел и Мальдив до островов Французской Полинезии - есть ничто иное, как побочный продукт пищеварительного процесса многочисленных рыб-попугаев, ежедневно поедающих живые коралловые полипы вместе с частицами их известкового скелета и возвращающих этот карбонат кальция в воду в виде кораллового песка, который затем выносится океанским прибоем на берега всех находящихся поблизости островов и островков, а также оседает на мелях и банках, ускоряя формирование новых коралловых островов, на которых со временем поселятся различные другие виды растений и животных); так, решая свои собственные задачи по обеспечению себя пищей, рыбы-попугаи, так же как и вышеупомянутые бобры - формируют среду обитания для многих других видов растений и животных.

Рыба-попугай  среди  кораллов
Рыба-попугай среди кораллов
Рыба-попугай  собирается  перекусить  коралловыми  полипами
Рыба-попугай собирается перекусить коралловыми полипами
Рыба-попугай  в  Красном  море
Рыба-попугай в Красном море
Мощный  "клюв"  рыбы-попугая
Мощный "клюв" рыбы-попугая
Коралловый  риф  для  рыбы-попугая - и  стол, и  дом
Коралловый риф для рыбы-попугая - и стол, и дом

Жизнедеятельность таких аллогенных инженеров экосистем, как слоны, трубкозубы, миссисипские аллигаторы, луговые собачки, черепахи-гоферы, казуары, дятлы и многие другие настолько сильно воздействует на их среду обитания, что можно говорить о том, что эти виды животных являются её непосредственными создателями, своими действиями меняя условия существования настолько, что они становятся пригодными для жизни одних видов живых организмов и непригодными - для других (например: африканские саванновые слоны, живущие в биогеоценозе влажных лесосаванн (которые по соотношению количества выпадающих осадков и испаряемости (больше узнать об осадках и испаряемости можно из тематической статьи, ранее размещённой на нашем канале):

(испаряемость чуть меньше, чем количество выпадающих осадков) и водному режиму почв (промывной водный режим) могли бы быть лесным биогеоценозом), на регулярной основе валят деревья для того, чтобы добраться до листьев и молодых побегов в их кронах, а также бивнями обдирают кору со стволов многих деревьев; именно эта кормовая деятельность слонов приводит к тому, что биогеоценоз влажных лесосаванн не становится лесным биогеоценозом, и его населяют виды животных, типичные для саванн, а не для лесов; в более засушливых биогеоценозах типичных саванн и опустыненных саванн во время сухого сезона стада слонов осуществляют поиск близких к поверхности грунтовых вод и устройство в этих местах водопоев, роя глубокие ямы, в которых собирается вода; этими водопоями пользуются не только сами слоны, но и все другие животные, живущие в этой местности; экскременты слонов являются эффективным органическим удобрением для почв саванны, способствующим повышению её биопродуктивности; и т.д.).

Небольшое  стадо  саванновых  слонов
Небольшое стадо саванновых слонов
Слон  решил  свалить  дерево
Слон решил свалить дерево
Бивни  слона  явно  крепче, чем  ствол  этого  баобаба
Бивни слона явно крепче, чем ствол этого баобаба
Слон  копает  яму, в  которую  будет  набираться  грунтовая  вода  и  из  которой  будут  пить  не  только  слоны
Слон копает яму, в которую будет набираться грунтовая вода и из которой будут пить не только слоны
С  этим  деревом  уже  можно  попрощаться
С этим деревом уже можно попрощаться

Миссисипские аллигаторы в местах своего распространения играют примерно ту же роль, что и бобры в лесах умеренного пояса, а именно: они углубляют и расширяют мелкие водоёмы и не дают им зарастать, очищая их от водорослей и другой водной растительности, ила и грязи, и превращают их в своеобразные оазисы - не пересыхающие во время сухого сезона пруды, в которых и рядом с которыми поселяются различные другие животные - моллюски, ракообразные, рыбы, земноводные, змеи, черепахи, околоводные птицы, норки, еноты и т.д..

Миссисипский  аллигатор
Миссисипский аллигатор
И  это  тоже  он
И это тоже он
Отдых  полезен  для  всех, в  том  числе  и  для  аллигаторов
Отдых полезен для всех, в том числе и для аллигаторов

Сопоставимые роли в своих экосистемах играют такие виды животных, как луговые собачки на Великих равнинах и черепахи-гоферы на юго-западе и юго-востоке США; и те, и другие живут разреженными колониями в длинных и глубоких норах (у луговых собачек они достигают длины около 10 м, уходя на глубину более 3 м и имеют несколько входов, а также много помещений различного функционального назначения - для зимней спячки, для ночного сна, уборные, и т.д.; у черепах-гоферов норы достигают длины до 15 м, не имеют разветвлений и оканчиваются большой гнездовой камерой на глубине около 2 м, где черепахе удобно разворачиваться и где она проводит время зимней спячки и ежедневного отдыха); норами луговых собачек и черепах-гоферов в качестве жилищ и убежищ пользуются многие виды различных животных, например: горная ржанка, золотистогрудый суслик, кроличий сыч, некоторые виды ящериц, жаб, а также насекомых и паукообразных (норы луговых собачек); восточная гоферова змея, гоферова лягушка, кроличий сыч, лесная крыса, перепел Гамбела, ящерица ядозуб, и многие виды беспозвоночных - жуки, пауки, скорпионы, и т.д. (норы черепах-гоферов); также норы луговых собачек и черепах-гоферов служат убежищами при пожарах множеству самых разнообразных животных; роющая деятельность и колониальность проживания описываемых видов также значительно изменяют как рельеф местности, так и характер растительного покрова занимаемых ими территорий.

Семья  луговых  собачек
Семья луговых собачек
Чернохвостые  луговые  собачки
Чернохвостые луговые собачки
На  выходе  из  норы
На выходе из норы
Вход  в  нору  окружает  вал  из  утрамбованной  земли
Вход в нору окружает вал из утрамбованной земли
Черепаха-гофер
Черепаха-гофер
Черепаха-гофер  возле  входа  в  нору
Черепаха-гофер возле входа в нору
Черепаха-гофер  в  своей  норе
Черепаха-гофер в своей норе

Итак, из всего вышеописанного становится понятно, что жизнедеятельность видов - инженеров экосистем повышает сложность процессов, происходящих внутри той или иной экосистемы, за счёт увеличения разнообразия
местообитаний и как следствия этого - обеспечения большего видового разнообразия участвующих в этих процессах живых организмов.

Спасибо  за  прочтение!
Спасибо за прочтение!

Если вам понравилась статья - ставьте лайк, делитесь своим мнением в комментариях и подписывайтесь на канал - будет интересно!

Если вы хотите поддержать автора, вы можете это сделать, нажав на ладонь с сердечком внизу справа. Спасибо!