Продуценты, консументы, редуценты

Бактерии добывают пищу разными способами. Среди них немало паразитов: они разрушают ткани животных и растений - это возбудители всякого рода заболеваний. Есть и бактерии-автотрофы, то есть сами себя питающие. Эти из неорганических веществ (аммиака, например, углекислого газа и различных солей) создают органические (белки, крахмал) и строят из них свое тело. Энергию, необходимую для преобразований простых веществ в сложные, они извлекают из солнечных лучей. Хемотрофные бактерии питаются тоже углекислым газом и аммиаком, но энергию для изготовления белка добывают, окисляя железо, марганец либо молибден, серу и кремний ("грызут", так сказать, камень и металл!).

Много среди бактерий сапробов, которые вызывают гниение белков и других органических веществ, разлагают их на более простые составные части - снова на углекислый газ, например, и аммиак.

Эти бактерии очень полезны. Горы мертвых тел лежали бы повсюду, если бы не бактерии (Подсчитали, что, если кости зверей, обитавших на Земле в ледниковый период и позже, не сгнили бы, они покрыли бы сушу сплошным слоем толщиной в полтора-два метра.). Они освобождают планету от растений и животных, в которых уже угасла жизнь. Сгнивая (с помощью бактерий), прах трупов возвращается на землю, из которой еще недавно извлекли его в виде почвенных солей корни растений, превратили, добавив еще кое-что, в сахар, клетчатку, белок и жир и отложили в своих листьях, стеблях и семенах. Затем эти готовые уже пищевые концентраты попали в желудок коровы, козы или другого травоядного зверя либо насекомого и птицы; Желудок переварил растительные ткани, кишки их всосали, кровь разнесла по всем клеточкам тела, и там из продуктов, заготовленных растениями, выросли новые ткани животного. А когда животное умерло, гнилостные бактерии снова вернули матери-Земле вещества его тела: цикл замкнулся. Этот великий круговорот веществ - основа жизни на Земле, ее, так сказать, энергетическая база. Все организмы, живя, питаясь и умирая, приводят в движение гигантский "маховик" круговорота жизни и смерти.

У "колеса" - три фазы вращения. В каждой из них роль главного двигателя выполняет особая группа живых созданий. В первой - продуценты, во второй - консументы, в третьей - редуценты. В первой фазе создается органическое вещество из воздуха и солей земли, во второй оно преобразуется в новые формы, в третьей вновь возвращается в землю и воздух, распадаясь на несложные части.

Продуценты - у нас растения, только они наделены волшебным хлорофиллом, способным консервировать солнечную энергию в белках, сахарах и жирах, создавая их при блеске Солнца из воды и углекислого газа. Сахар растения растворяют в своих соках, а кислород выделяют в атмосферу (если растение сухопутное) или в воду (если оно водяное). Эти интимнейшие процессы созидания протекают в крупинках хлорофилла, наполняющих все зеленые ткани растений. Энергию, необходимую для синтеза, хлорофилл улавливает из световых лучей, главный поставщик которых на Земле - Солнце.

Поэтому все органические вещества, изготовленные растениями, Климент Аркадьевич Тимирязев называл концентратами солнечной энергии, или, попросту говоря, солнечными консервами.

Затем растения преобразуют сахар в разного рода органические кислоты, добавляют к ним азот и другие вещества, добытые из почвы, и создают в своих тканях белки и жиры.

Животные питаются уже готовыми продуктами, синтезированными растениями. Их, животных, называют поэтому консументами - пожирателями.

Животные, кстати сказать, и дышат кислородом, который выделяют при фотосинтезе растения. Когда-то, на заре жизни, до того как разрослись на Земле леса, в атмосфере почти не было кислорода, и на планете, надо полагать, тогда очень трудно дышалось. Это растения напустили под голубой купол животворный газ. Они и сейчас продолжают пополнять его запасы в небесах. Ночью (в темноте) хлорофилл не работает, и поэтому ночью кислорода в воздухе меньше, а углекислого газа больше, чем днем.

Животные тоже не остаются в долгу перед зелеными кормильцами: когда дышат, выделяют в воздух и в воду (если живут в ней) много углекислого газа - растения, как известно, им питаются. А после смерти своей консументы оставляют продуцентам бесценное наследство - полные питательных веществ трупы.

Тут за них принимаются редуценты - бактерии: разлагают на составные части, которые затем легко усваивают из земли, воды и воздуха растения, вновь создавая из них сложные органические продукты. "Колесо жизни" совершило полный оборот.

"Весь порядок природы, - говорит известный ботаник Фердинанд Кон, - построен на том, что... одни и те же частицы материи переходят из мертвого в живое тело в вечном круговороте".

Однако переход этот совершается не без потерь: некоторую часть веществ, заключенных в живых существах, бактерии бессильны разложить и вернуть на орбиту круговорота. Она, эта часть, выбывает из него навсегда (или на время). Выбывшие из биологического цикла вещества образуют в земле и на дне морей большие залежи - целые горы осадочных пород. Пустыня Сахара, например, раскинула свои пески над одним из таких древних кладбищ: она покоится на массиве известняков, целиком сложенном из невидимых (простым глазом) раковинок микроскопических животных - корненожек.

А мраморы, графиты, каменные угли разных сортов, некоторые железные и марганцевые руды, торф и, по-видимому, нефть - это ведь тоже наследие угасшей жизни, "шлак" обмена веществ или бренные останки когда-то процветавших растений и животных.

Считают, что одного лишь углерода органического происхождения на Земле накопилось уже 10 или 20 квадрильонов - 10-20 000 000 000 000 000 тонн! Прежде он, соединившись с кислородом в углекислый газ, парил в небесах, затем растения "съели" его, отложив в своих тканях в составе различных белков, углеводов и жиров. Потом животные съели растения. Бактерии разложили трупы тех и других снова на углекислый газ и другие простые вещества, и углерод в союзе с кислородом вновь вернулся в небеса. Но небольшая его часть осталась лежать в земле мертвым грузом.

"Небольшая"- 10-20 квадрильонов тонн! Внушительные ряды нулей в этой цифре весьма убедительно демонстрируют значение жизнедеятельных процессов во всех преобразованиях, совершающихся ныне на Земле. Живое вещество биосферы тончайшей пленкой покрывает нашу планету: толщина этой пленки, если равномерно распределить ее по поверхности земного шара, во всяком случае, не больше 2 сантиметров, а весит живое вещество почти в 600 миллионов раз меньше всей планеты. Но эта "пленочка" очень активна и на свой лад меняет лик Земли.

Сколь значительным бывает порой влияние биосферы на формирование облика планеты, показывает пример с кислородом. Ведь до возникновения жизни на Земле в атмосфере у нас кислорода не было (или было очень мало и лишь в самых верхних слоях). Когда зарождалась Земля, кружась пылевым вихрем вокруг Солнца, ее атмосферу наполняли главным образом два газа - водород и гелий.

Когда же она слиплась наконец в плотный шар, растеряв большую часть своего первородного водорода и гелия, в атмосфере Земли было много углекислого газа, азота, метана и аммиака. Кислорода еще не было.

И лишь когда растения одели планету в зеленый убор, кислород стал постепенно накапливаться под голубым куполом небес. Сейчас состав атмосферы уже совсем иной: азота в ней 78 процентов, кислорода - 21, углекислого газа - 0,03, водорода - 0,00005, а гелия - 0,00052 процента.

Полагают, что благодаря жизнедеятельности растений в атмосферу выделилось не меньше 26-52 квадрильонов тонн кислорода - в несколько десятков раз больше, чем содержится там его сейчас.

И в наши дни работа продолжается. Продуценты, консументы и редуценты новых поколений созидают залежи полезных ископаемых для горняков будущих эр.

Плоды их трудов малозаметны лишь потому, что жизнь человеческая коротка, и мы не успеваем за выделенный нам природой срок охватить глазом все перспективы грандиозных перемен, совершающихся каждое тысячелетие на Земле. Деятельность живых организмов сказывается везде и в масштабах планетарного порядка. Искорка жизни, три миллиарда лет назад слабо тлевшая на мелководьях древних морей, ныне охватила бушующим пламенем всю планету и меняет в круговороте своих страстей, энергии и масс ее черты.