Вселенная под землей

Подземный мир  состоит в основном из микроскопически малых живых существ, и сейчас он изучен не более чем на 10%. Каждый год микробиологи открывают все новые и новые виды подземных обитателей. Их число  и даже общая масса во много раз превосходит число наземных видов.

Самые большие подземные обитатели – крот, мышь и дождевой червь – достигают в длину всего несколько сантиметров, а средний размер ее самых многочисленных обитателей – бактерий – составляет 0,1–1 микрон. 

Но слаженная работа в течение миллиардов лет этого громадного множества подготовила появление и существование всего населения поверхности Земли. Совместными усилиями растений и микрофлоры мертвая минеральная поверхность покрылась слоем живой почвы.

Положите на ладонь комочек плодородной почвы весом приблизительно в 1 г, а размером 1–2 см. Для нас это совсем маленький комочек, а в масштабах микромира – это целая Вселенная. Комочек плодородной почвы состоит из множества пустых или заполненных водой пор, капилляров, а также органических или минеральных частиц  размером от 0,1–1 мм до нескольких микрон. На каждой частице и в каждой поре обитают соответствующие ее свойствам микроорганизмы – миллиарды бактерий, десятки тысяч микроскопических червей, километры тончайших нитей подземного гриба – микоризы. В верхнем слое почвы толщиной 10–15 см концентрация микроорганизмов особенно велика, с глубиной она постепенно снижается.

Это интересно

Даже на глубине 3000 м можно обнаружить процветающие колонии удивительных микроорганизмов, которые могут питаться голыми камнями, извлекая из них энергию для своей жизни.

В почве всегда много воды. Она удерживается в капиллярах и пленках вокруг твердых частиц адсорбционными силами. Толщина этих пленок и капилляров колеблется от 1 до 10–20 микрон. Этого вполне достаточно для населяющих их почвенных микроскопических животных-гидробионтов  (живущих в воде). Они могут быть одноклеточными и многоклеточными. К животным их относят условно, потому что они хищники: поедают бактерий и даже себе подобных.

На твердых частицах расселяются бактерии, которые прочно удерживаются на них адсорбционными силами. Они выделяют в окружающую среду ферменты и кислоты, разъедающие и разлагающие тот субстрат, на котором они сидят. В результате из минеральных частиц выделяются в почвенный раствор минеральные элементы – калий, кальций, магний и другие, а из органических частиц – соединения азота, серы, фосфора в такой форме, которую мы называем доступной корням растений. В верхних слоях почвы, где много воздуха и органического вещества, преобладают требующие для своей жизнедеятельности кислорода аэробные бактерии. Их главная функция – разложение отмерших растительных остатков. В более глубоких слоях почвы обитают не требующие кислорода анаэробные бактерии. Они разлагают минералы.

В микромире все непросто. Виды, которые разлагают органические вещества, могут использовать продукты их разложения для синтеза новых сложных органических веществ, составляющих основу почвенного плодородия – гумус. Бесконечная цепь превращений: растения поглощают из почвы элементы питания, растения отмирают и элементы питания возвращаются в почву в виде мертвых органических остатков, бактерии и грибы разлагают их и переводят в доступную для поглощения корнями форму, затем оборот повторяется.

Почва представляет собой настоящий биохимический реактор, в котором осуществляется сезонный круговорот жизни и смерти. Благодаря ему каждую весну мы видим возрождение жизни и появление из-под земли прекрасных весенних цветов.

Подземный мир за миллиарды лет в процессе эволюции достиг совершенного приспособления и полной гармонии со  своими условиями жизни. Совершенство заключается в полном приспособлении к возможным изменениям условий жизни. В отличие от наземного мира, где эволюция  заключалась главным образом в появлении новых органов, здесь эволюция шла на молекулярном уровне. Строение клеточной стенки и клеточных мембран видоизменялось таким образом, что позволяло бактериям оставаться живыми в самых экстремальных условиях: при температурах выше 100˚, в насыщенной солями воде, при максимальном обезвоживании, при замерзании. Например, из вечной мерзлоты тундровой почвы  были выделены бактерии, пролежавшие в ней тысячи лет. Они оказались живыми.

Подземный мир или подземная биосфера не сводится только к одноклеточным организмам. Громадную роль и по числу и по массе играют грибы, в частности микориза, в симбиозе с которой живет большинство растений. В самом населенном верхнем слое почвы обитает громадное количество мелких животных. Это различные черви, в том числе многочисленные микроскопические нематоды (не пугайтесь, далеко не все виды нематод паразитируют на растениях). Это царь подземного мира – дождевой червь. Многие насекомые, например  жуки, большую часть жизни проводят под землей в виде личинок. Майский хрущ живет под землей 4 года из 4,5 года своей жизни.

Каждый вид подземных организмов выполняет определенную функцию и занимает свое место в биологическом и даже геологическом круговороте веществ.

Подземный мир невидимо для нас живет и работает. Садоводы, которые постоянно, и иногда не сознавая того, имеют дело с этим микромиром, должны понимать, что в свою очередь он требует заботы и удовлетворения своих основных потребностей. Главное, чтобы мы не травили его ядохимикатами и высокими дозами минеральных удобрений. Методы, применяемые в органическом или экологически чистом садоводстве, имеют своей целью принести как можно меньше вреда живому миру почвы и как можно полнее удовлетворить его потребности.