WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

3. Пути обоих типов могут конкуриро- Положение 3. Биологические процессы вать друг с другом. Часть углерода биомоле- (и гидробионты) участвуют в регуляции и кул фитопланктона вернется в состав фонда определении количества ( доли) вещества растворенной в воде СО2, часть будет захо- (химических элементов), длительное время ронена в донных осадках. удерживаемых в петлях циклических перехо4. Регуляция вероятности осуществле- дов (как межфазовых, так и межорганизменния того или иного перехода в точках бифур- ных) внутри экосистемы.

кации путей миграции (траекторий) конкрет- Из предыдущего положения вытекает ных атомов осуществляется совместно био- немаловажное следствие:

Биология и экология Следствие 1. Биологические процессы логией, изучение и осуществление процес(и гидробионты) влияют на среднюю дли- сов перемещения веществ, протекающих в тельность удержания атомов биогенных эле- водной экосистеме и гидросфере, можно расментов (в том числе углерода и других) в цик- сматривать как биогеотехнологию.

лических процессах внутри экосистемы, что Полагаем, что рассмотрение особенносказывается на длительности удержания хи- стей и закономерностей структурирования мических элементов экосистемой в целом. потоков и перемещений вещества (химичесОтсюда вытекает еще одно практически ких элементов) в водных экосистемах, проважное следствие (см. ниже), обусловленное веденное в данной работе, будет способствотем, что существует связь между биологичес- вать внесению вклада в обсуждение и развиким разнообразием (количеством видов, оби- тие количественной и теоретической гидролием организмов) и потенциальным разнооб- биологии [3], окажется полезным для модеразием процессов преобразования и переме- лирования экосистем и разработки некоторых щения вещества в экосистеме: фундаментальных вопросов экологии.

Следствие 2. Сохранение биоразнооб- Благодарность. Автор благодарит разия способствует сохранению способнос- В.Д.Федорова, М.Е.Виноградова, А.П.Лити экосистемы регулировать перемещения сицына, В.В.Малахова, Е.А.Криксунова, вещества и в той или иной мере длительно сотрудников кафедры гидробиологии МГУ удерживать атомы углерода и биогенных эле- и РАН за критическое обсуждение некотоментов внутри экосистемы. рых затронутых вопросов, J. Widdows, Итак, изложенное выше приводит к вы- P.Donkin, N. Walz, Н.Н.Колотилову, Т. А. воду о существовании дополнительных аргу- Остроумову, а также Г.Е.Шульмана, Г.А.ментов в поддержку необходимости сохране- Финенко, З.А.Романову и других сотрудниния биоразнообразия в целом и конкретно ков ИНБЮМ за помощь в работе. Часть биоразнообразия водных экосистем. Эти ар- работы поддержана Open Society Insititute гументы связаны с тем, что разнообразие вод- (RSS) и Фондом МакАртуров.

ных организмов участвует в регуляции процессов перемещения вещества в водных эко- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ системах, что является существенным элементом регуляции геохимических процессов 1. Алимов А. Ф. Функциональная экология и стабилизации биосферы. пресноводных двустворчатых моллюсков.

Некоторые из положений, сформулиро- Л.: Наука, 1981.

ванных в данной работе, кратко суммирова- 2. Алимов А. Ф. Введение в продукционную ны в таблице 1. гидробиологию. Л.: Наука, 1989. -152 с.

В заключение нельзя не отметить, что 3. Алимов А.Ф. Элементы теории функционаша работа еще раз подтверждает обобще- нирования водных экосистем. Санкт-Пение В. И. Вернадского, писавшего, что “жи- тербург: Наука. 2000.

вое вещество…геологически…является са- 4. Вернадский В.И. Химическое строение мой большой силой в биосфере и определя- биосферы Земли и ее окружения. М.: Нает… все идущие в ней процессы…” [5]. Ду- ука, 1965.

мается также, что получены дополнительные 5. Вернадский В.И. Научная мысль как плаоснования для видения водной экосистемы нетное явление. М.: Наука, 1991.

как аналога биореактора [16], в котором про- 6. Вернадский В.И. Биосфера. М.: Издательисходят сложные превращения и перемеще- ский дом “Ноосфера”, 2001.

ния веществ, причем последние зависят от 7. Винберг Г.Г. Гидробиология / В кн.: Исбиотических и небиотических факторов и тория биологии. ред. Л.Я.Бляхер. М.: Нанаходятся под их совместным комплексным ука. 1975.

(биокосным) контролем. Подобно тому, как 8. Виноградов М.Е., Шушкина Э.А. Функциизучение и использование процессов, проте- онирование планктонных сообществ эпикающих в биореакторе, называют биотехно- пелагиали океана. М.: Наука, 1987.

Известия Самарского научного центра Российской академии наук, т.5, №2, Таблица 1. Примеры роли гидробионтов в регуляции перемещений вещества в водных системах (пояснения в тексте) Общие характеристики Примеры дополнительных, Участие водной биоты перемещений веществ более детальных (отдельные примеры) характеристик перемещений веществ Скорость перемещений Повышение скорости Биодеградация веществ элементов перемещения элементов бактериями и грибами Снижение скорости Связывание углерода в перемещения элементов трудноразрушаемых соединениях (лигнин, гуминовые кислоты, спорополленин и др.);

иммобилизация элементов в донных отложениях и осадочных породах Степень направленности Усиление направленности Вертикальные миграции перемещения элементов зоопланктона Уменьшение роли Хаотическое перемещение направленного перемещения взвешенных в воде и увеличение роли бактерий; хаотическое стохастического движение зоопланктона при перемещения отсутствии направленных перемещений Степень цикличности Увеличение роли Микробные петли в водных перемещений химических циклических перемещений экосистемах элементов Увеличение роли Образование и осаждение на нециклических дно (седиментация) пеллет, перемещений экзувиев, раковин Среднее время удержания Увеличение среднего Увеличение времени химических элементов в времени удержания удержания элементов в водной экосистеме углерода в экосистеме водной экосистеме за счет роста и поддержания биомассы Увеличение времени удержания элементов в водной экосистеме вследствие захоронения в донных осадках и осадочных породах 9. Виноградов М.Е., Шушкина Э.А., Копе- № 4.

левич О.В., Шербастов С.В. 1996. Фо- 10. Галимов Г.А., Кодина А.А. Исследование тосинтетическая продукция Мирового органического вещества газов в осадочокеана по спутниковым и экспедицион- ных толщах Мирового океана. М.: Наука, ным данным // Океанология. 1996. т.36. 1982.

Биология и экология 11. Израэль Ю.А., Цыбань А.В. Антропоген- катализ переноса вещества в микрокосме ная экология океана. Л.: Гидрометеоиздат, ингибируется контаминантом: воздей1989. ствие ПАВ на Lymnaea stagnalis // ДАН, 12. Заварзин Г А Бактерии и состав атмосфе- 2000. Т. 373. № 2.

ры. М.: Наука. 1984. 19. Остроумов С.А., КолесниковМ.П.. Пелле13. Лисицын А.П. Потоки вещества и энергии ты моллюсков в биогеохимических потово внешних и внутренних сферах Земли / ках C, N, P, Si, Al // ДАН, 2001. Т. 379. № 3.

В кн.: Глобальные изменения природной 20. Остроумов С.А., Федоров В.Д. Основные среды –2001 (Ред. Добрецов Н.Л., Кова- компоненты самоочищения экосистем и ленко В.И.). Новосибирск: Издательство возможность его нарушения в результаСО РАН, филиал “Гео”. 2001. те химического загрязнения // Вестн.

14. Матишов Д.Г., Матишов Г.Г. Радиационная Моск. ун-та. Сер. 16. Биология. 1999. №1.

экологическая океанология. Апатиты: Коль- 21. Сущеня Л.М. Количественные закономерский научный центр РАН, 2001. ности питания ракообразных. Минск: На15. Монаков А. В. Питание пресноводных бес- ука и техника, 1975.

позвоночных. М.: ИПЭЭ, 1998. 22. Федоров В.Д. О методах изучения фито16. Остроумов С.А. Водная экосистема: планктона и его активности. М.: Изд-во крупноразмерный диверсифицированный Моск. ун-та. 1979.

биореактор с функцией самоочищения 23. Ostroumov S.A. Inhibitory analysis of topводы // ДАН, 2000, Т. 374, №3. down control: new keys to studying 17. Остроумов С.А. Биологические эффекты eutrophication, algal blooms, and water selfпри воздействии поверхностно-активных purification // Hydrobiologia. 2002. Vol. 469.

веществ на организмы. М.: МАКС-Пресс, 24. Wetzel, R. G. Limnology: Lake and River 2001. Ecosystems. San Diego: Academic Press, 18. Остроумов С. А., Колесников М. П. Био- 2001.

AQUATIC ORGANISMS AS A FACTOR IN THE REGULATION OF THE FLOWS OF MATTER AND MIGRATIONS OF CHEMICAL ELEMENTS IN AQUATIC ECOSYSTEMS © 2003 S.A. Ostroumov Moscow State University V.I.Vernadsky underlined the important role of living matter in determining the pattern of migrations of chemical elements on the surface of Earth, including the hydrosphere. On the basis of the data accumulated in hydrobiology, limnology, and biological oceanography, some conceptual conclusions could be made.

The classification of migrations of elements, as proposed in this paper, can include the following types:

vectorial and stochastic, cyclic and non-cyclic migrations. The role of living matter in regulation of that which proportion of matter (chemical elements) undergo any of those types of migrations is analyzed.

Author consider both groups of factors (biotic and abiotic ones) as important in that regulation. The structurization of the migrations of chemical elements on the surface of Earth is under the combined and complex control of the both groups of the factors. Extending the area of usage of the unique adjective proposed by Vernadsky (“biocosny”, which means formed as a process and result of the combined and closely interwoven action of biotic and abiotic factors; the adjective consists of two parts, “bio” and “cosny”, the latter means “inert” in Russian and reflects the sum of abiotic factors), we consider the complex biocosny regulation of migrations of matter and chemical elements in the biosphere, including the regulation of dichotomies at the points of bifurcations among the vectorial and stochastic, as well as cyclic and noncyclic types of their migrations. The conceptual conclusions are based on the empirical data in literature and the results of our experiments (e.g., Ostroumov, Kolesnikov 2000, 2001; Ostroumov 2001).

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.