«Чтобы понять живую систему, её нужно любить» А.Сент

«Чтобы понять живую систему,
её нужно любить»
А.Сент-Дьерди
Экологический фундамент биологической защиты растений.
Экология, как известно, это наука о взаимодействии организмов между собой
и окружающей средой. Работа с живым ― это не производство болтов и гаек по
шаблону. Она охватывает значительно больший круг природных факторов и
условий. На одном лишь технологическом алгоритме действий, без знания
фундаментальных особенностей живой системы невозможно организовать
правильное производство. Так что обратимся в данной публикации к истокам и
отразим эти фундаментальные моменты на конкретном примере.
Важнейшим фактором поддержания внутреннего равновесия в биосфере
является биологическое разнообразие и количественное соотношение между
представителями разных видов живых существ, которое отвечает определённым
законам. Чем большим числом видов представлена экосистема, тем она
устойчивее. Если экосистема представлена малым количеством видов, то
случайное выпадение хотя бы одного из них может привести к краху всей
экосистемы. Экологический баланс можно представить в виде моста, а
биологическое разнообразие видов в виде колон, которые его поддерживают.
Предположим, что мост поддерживают четыре колоны и по каким то причинам
одна из колон разрушилась. Тогда мост потеряет устойчивость и при
определённой нагрузке под разрушенной частью может произойти обвал. Если же
у моста разрушатся две колоны, то мост рухнет целиком. Теперь представим, что
мост поддерживает сотня колон. Выпадение одной, двух, пяти и даже двадцати
колон не сможет привести мост к разрушению, хотя понятно, что его способность
переносить высокие нагрузки снизится. То же самое происходит и в природе.
Исчезновение видов и обеднение их разнообразия сказывается на устойчивости
всей экосистемы.
Внутри экосистемы происходят сложные пищевые взаимодействия. Эти
взаимодействия находятся в постоянной взаимозависимости и обеспечивают
экосистеме стабильность. Например, травоядные животные поедают растения, а
численность этих животных регулируется хищниками, паразитами и болезнями.
Если бы не последние, то некоторые травоядные смогли бы полностью выесть
всю растительность. В свою очередь численность хищников тоже регулируется
паразитами и болезнетворными микроорганизмами. Спрогнозировать всю
цепочку взаимодействий организмов в живой природе, наверное, не способен ни
один компьютер, созданный человеком. Но как бы то ни было, многовидовая
система обеспечивает нашей биосфере стабильность по сей день и если человек её
не загубит, то она будет продолжать это делать и в дальнейшем.
Биологическое
разнообразие
и
экологический
баланс
являются
основополагающими факторами и в биологическом методе защиты растений.
Нижеприведённый упрощённый пример даёт возможность понять, каково
взаимодействие видов в экосистеме, почему так важно сохранять все виды,
которые есть на Земле и как можно практически использовать естественные
природные механизмы в сельском хозяйстве. Итак, в нашем примере 4
компонента агроэкосистемы самой обычной теплицы, в которой используется
биологическая защита:
Роза ― культура, которая произрастает в теплице.
Паутинный клещ (Tetranychus urticae) ― травоядный организм, который
поедает розу. Предпочитает жаркие и сухие условия.
Фитосейулюс персимилис (Phytoseiulus persimilis)― хищный клещ, который
питается паутинным клещом. Предпочитает затенённость и влажные условия
среды. Плохо переносит жару и сухость.
Амблисеиус калифорникус (Amblyseius californicus) ― тоже хищный клещ,
который тоже питается паутинным клещом. Достаточно устойчив к жарким и
сухим условиям.
Итак, роза растёт, паутинный клещ её ест, а фитосейулюс ест паутинного
клеща, тем самым спасая розу от гибели. Система работает чётко и слажено. Если
по каким-то причинам роза погибает первой, то от голода погибает паутинный
клещ. Если погибает паутинный клещ, то погибает и фитосейулюс. А если
первым погибает фитосейулюс, то от выедания паутинным клещом погибает роза.
А значит, опять таки, теперь уже от голода погибает и весь паутинный клещ.
Такая вот 100 % взаимозависимость. Не зря ещё дедушка Дарвин говорил, что
внутривидовая конкуренция самая беспощадная, поскольку идёт борьба за один и
тот же вид ресурса.
Чтобы вывести данную систему из равновесия достаточно в неё слегка
вмешаться и изменить условия среды. Когда бутоны розы достигают товарного
вида и готовы распуститься ― их срезают. Кроме того, на плантации розы часто
производится вырезка конкурентных побегов. Всё это снижает биомассу в
теплице, а значит и уровень влажности. В результате этого создаются сухие и
жаркие условия, которые угнетают жизнедеятельность фитосейулюса. Это
приводит к массовой вспышке паутинного клеща и выеданию розы, что ещё
больше иссушает условия в теплице. В результате погибает роза, а вместе с ней
вымирает популяция фитосейулюса, так как он не в состоянии размножаться в
сухих условиях. Затем от голода гибнет и вся популяция паутинного клеща. В
общем ситуация как в шекспировских трагедиях, когда в конце пьесы погибают
все. Производитель в такой ситуации, не особо обеспокоенный судьбой хищника,
конечно же будет стараться спасти предмет своего обожания ― розу. И, пожалуй,
примет решение «захимичить паутинника», сказав при этом: «Прости старинафитосейулюс, но так получилось».
Однако ситуацию можно и не доводит до столь печального финала, если
обогатить биологическое разнообразие агроэкосистемы хотя бы ещё одним
видом, т.е. подпереть мост ещё одной колонной. Когда помимо вышеуказанных
видов в экосистеме теплицы присутствует хотя бы ещё один хищник, амблисеиус,
то система работает куда стабильней.
В таком случае наблюдается следующее. Зелёную массу срезали. Влажность
упала. Фитосейулюс угнетён и на охоту из-под оставшихся листочков идти не
хочет или не может. А если и выходит, то вяло и не способен сдерживать
популяцию паутинного клеща. Однако, эту освободившуюся экологическую нишу
занимает амблисеиус. И хотя уровень его размножения несколько ниже, чем у
фитосейулюса, но он на первых порах просто сдерживает скорость нарастания
популяции травоядного клеща. Этот выигрыш во времени приводит к тому, что
роза успевает немного нагнать массу и улучшить режим температуры и влаги, что
даёт возможность фитосейулюсу почувствовать прилив сил и энергии. Он снова
постепенно включается в охоту на фитофага и через несколько дней привычное
равновесие в экосистеме теплицы восстанавливается. Мудрость биологической
защиты растений состоит в том, что она не ставит своей целью полное
уничтожение какого-либо вида травоядного насекомого, так как это приведёт и к
гибели хищника. Её задача поддерживать такой экологически баланс видов в
экосистеме, который не приводит к убыткам.
При химических методах защиты вместе с популяцией фитофага
уничтожается и популяция хищника. В результате этого при попадании в теплицу
извне хотя бы небольшого количества фитофага происходит резкая вспышка его
численности, поскольку естественные механизмы контроля отсутствуют. Именно
поэтому химической режим защиты часто характеризуется очень резкими и
скачкообразными вспышками популяций фитофагов. А вот правильное
использование биологических методов в интегрированной системе защиты
растений обеспечивает относительную стабильность агроэкосистемы и
прогнозируемость развития популяции фитофагов.
Вышеприведённый пример очень прост по сравнению с условиями дикой
природы, в которой взаимодействуют не 3-4, а тысячи видов. Но он очень
нагляден, так как показывает, насколько важен каждый участник в системе под
названием жизнь. Он представляет собой микромодель, в которой переплелись
климатические условия, биологическое разнообразие и экологический баланс. И
не использовать эти естественные механизмы в системе практической защиты
растений было бы как минимум недальновидно.
Алексей Бурковский, агроном по защите растений компании «Симбиозис»