Toprak hayvanları. Toprakta kimler yaşar Toprak ortamının sakinleri

Toprak organizması – yaşam döngüsünün tamamı veya belirli bir aşaması boyunca toprakta yaşayan herhangi bir organizma. Toprakta yaşayan organizmaların boyutları, çürüyen organik maddeleri işleyen mikroskobik organizmalardan küçük memelilere kadar değişir.

Topraktaki tüm organizmalar toprağın verimliliğinin, yapısının, drenajının ve havalandırmasının korunmasında önemli bir rol oynar. Ayrıca bitki ve hayvan dokularını da yok ederek birikmiş maddeleri serbest bırakırlar. besinler ve bunları bitkilerin kullandığı formlara dönüştürmek.

Yemek yemek toprak organizmaları nematod, simfilid, böcek larvası, sinek larvası, tırtıl, kök yaprak biti, sümüklü böcek ve salyangoz gibi mahsullere ciddi zarar veren zararlılar. Bazıları çürümeye neden olur, diğerleri bitki büyümesini engelleyen maddeler salgılar ve bazıları da hayvan hastalıklarına neden olan konakçı organizmalardır.

Çoğu organizmanın işlevleri toprağa faydalı olduğundan, bunların bolluğu doğurganlık düzeylerini etkiler. Bir metrekare Zengin toprak 1.000.000.000 kadar farklı organizmayı barındırabilir.

Toprak organizma grupları

Toprak organizmaları genellikle büyüklüklerine göre beş rastgele gruba ayrılır; bunların en küçüğü bakteri ve alglerdir. Daha sonra mikrofauna geliyor; diğer mikroorganizmalarla beslenen 100 mikrondan küçük organizmalar. Mikrofauna, tek hücreli protozoaları, bazı yassı kurt türlerini, nematodları, rotiferleri ve tardigradları içerir. Mezofauna, mikroorganizmalar, çürüyen maddeler ve canlı bitkilerle beslenen canlıları içeren, biraz daha büyük ve daha heterojendir. Bu kategori nematodları, akarları, yay kuyruklu böcekleri, proturusları ve pauropodları içerir.

Dördüncü grup olan makrofauna da oldukça çeşitlidir. En yaygın örnek süt ürünleridir beyaz solucan mantarlar, bakteriler ve çürüyen bitki materyalleriyle beslenir. Bu grup aynı zamanda sümüklü böcekleri, salyangozları ve bitkilerle, böceklerle ve onların larvalarıyla beslenenlerin yanı sıra sinek larvalarını da içerir.

Megafauna, toprağın üst katmanında yaşayan belki de en faydalı canlılar olan solucanlar gibi büyük toprak organizmalarını içerir. Solucanlar, toprak yüzeyindeki çöpleri parçalayarak ve organik maddeleri yüzeyden toprak altına dikey olarak taşıyarak toprağın havalanmasını sağlar. Bunun doğurganlık üzerinde olumlu bir etkisi vardır ve aynı zamanda bitkiler ve diğer organizmalar için toprağın matris yapısını geliştirir. Solucanların her 10 yılda bir, gezegenin tüm toprağının eşdeğerini 2,5 cm derinliğe kadar tamamen geri dönüştürdüğü tahmin edilmektedir. Bazı omurgalılar da toprak megafaunası grubuna dahildir; bunlara yılanlar, kertenkeleler, sincaplar, porsuklar, tavşanlar, tavşanlar, fareler ve köstebekler gibi her türlü oyuk hayvanı dahildir.

Toprak organizmalarının rolü

En iyilerinden biri önemli roller Toprak organizmalarının amacı, çürüyen flora ve faunanın karmaşık maddelerini, canlı bitkiler tarafından tekrar kullanılabilmesi için geri dönüştürmektir. Aralarında en belirginleri karbon, nitrojen ve kükürt döngüleri olan bir dizi doğal döngüde katalizör görevi görürler.

Karbon döngüsü, atmosferdeki karbondioksiti suyla birlikte kullanarak yaprak, gövde ve meyve gibi bitki dokularını üreten bitkilerle başlar. Daha sonra bitkilerle beslenirler. Döngü, hayvanların ve bitkilerin ölümünden sonra, bunların çürüyen kalıntıları toprak organizmaları tarafından yenildiğinde ve böylece karbondioksitin atmosfere geri salınmasıyla tamamlanır.

Proteinler organik dokuların ana maddesi olarak görev yapar ve nitrojen tüm proteinlerin ana unsurudur. Azotun bitkiler tarafından kullanılabilecek formlarda bulunması toprak verimliliğinin önemli bir belirleyicisidir. Azot döngüsünde toprak organizmalarının rolü büyük önem taşımaktadır. Bir bitki veya hayvan öldüğünde karmaşık proteinleri, polipeptitleri ve nükleik asitler Vücutlarında amonyum, iyon, nitrat ve nitrit üretirler ve bitkiler daha sonra bunları dokularını oluşturmak için kullanırlar.

Hem bakteriler hem de mavi-yeşil algler, nitrojeni doğrudan atmosferden bağlayabilir, ancak bu, bitki gelişimi açısından, rhizobium bakterileri ve baklagillerin yanı sıra bazı ağaçlar ve çalılar arasındaki simbiyotik ilişkiden daha az verimlidir. Mikroorganizmalar, konukçudan gelen, büyümelerini ve çoğalmalarını teşvik eden salgılar karşılığında, konukçu bitkinin kök nodüllerindeki azotu sabitler.

Toprak organizmaları da, öncelikle toprakta doğal olarak bol miktarda bulunan kükürt bileşiklerini parçalayarak, bu hayati elementin bitkiler tarafından kullanılabilmesini sağlayarak kükürt döngüsüne katılırlar. Sulak alanlarda çok yaygın olan çürük yumurta kokusu, mikroorganizmaların ürettiği hidrojen sülfitten kaynaklanmaktadır.

Her ne kadar toprak organizmalarının önemi azalmış olsa da tarım Sentetik gübrelerin gelişmesi nedeniyle ormanların humus oluşumu sürecinde hayati bir rol oynamaktadır.

Düşen ağaç yaprakları çoğu hayvan için yiyecek olarak uygun değildir. Yaprakların suda çözünebilen bileşenleri yıkandıktan sonra, mantarlar ve diğer mikroflora sert yapıyı işleyerek, altlığı parçalayarak malç haline getiren çeşitli omurgasız hayvanlar için onu yumuşak ve esnek hale getirir. Ağaç bitleri, sinek larvaları, bahar kuyrukları ve solucanlar nispeten değişmemiş organik dışkılar bırakırlar, ancak bunları daha basit kimyasal bileşiklere dönüştüren birincil ayrıştırıcılar için uygun bir substrat sağlarlar.

Bu nedenle yapraklardaki organik madde, gittikçe küçülen organizma grupları tarafından sürekli olarak sindirilir ve işlenir. Sonuçta kalan hümik madde, orijinal altlık organik maddesinin dörtte biri kadar az olabilir. Yavaş yavaş, bu humus, oyuk hayvanları (örneğin köstebekler) yardımıyla ve solucanların etkisi altında toprağa karışır.

Her ne kadar bazı toprak organizmaları zararlılara dönüşebilse de, özellikle aynı mahsul sürekli olarak aynı tarlada yetiştirildiğinde, kökleriyle beslenen organizmaların yayılmasını teşvik eder. Ancak onlar önemli unsur yaşam, ölüm ve çürüme süreçleri, canlandırıcı çevre gezegenler.

Bir yaz günü ormana girdiğimizde kanat çırpan kelebekleri, şarkı söyleyen kuşları, zıplayan kurbağaları hemen fark ederiz, koşan kirpiye, bir tavşanla karşılaşmaya seviniriz. Faunamızın temelini oluşturanların bu açıkça görülebilen hayvanlar olduğu izlenimi ediniliyor. Aslında ormanda kolayca görülebilen hayvanlar onun sadece küçük bir kısmıdır.

Ormanlarımızın, çayırlarımızın ve tarlalarımızın popülasyonunun temeli toprak hayvanlarıdır. İlk bakışta cansız ve çirkin görünen toprağın, daha yakından bakıldığında kelimenin tam anlamıyla hayatla dolu olduğu ortaya çıkıyor. Yakından bakarsanız olağanüstü resimler ortaya çıkacaktır.

Bazı toprak sakinlerinin görülmesi kolaydır. Bunlar solucanlar, çıyanlar, böcek larvaları, küçük akarlar ve kanatsız böceklerdir. Diğerleri mikroskop kullanılarak görüntülenebilir. Toprak parçacıklarını saran ince su tabakalarında rotiferler ve flagellatlar koşuşturur, amipler sürünür ve yuvarlak kurtlar kıvranır. Burada çıplak gözle görülmeyen ama yine de devasa işler yapan kaç tane gerçek işçi var! Tüm bu görünmez yaratıklar ortak evimiz olan Dünya'yı temiz tutuyor. Üstelik insanların doğaya karşı mantıksız davranması durumunda bu evi tehdit eden tehlike konusunda da uyarıda bulunuyorlar.

Toprakta orta bölge Rusya'da, 1 m2'de sayıları büyük ölçüde değişen 1 bine kadar toprak sakini türü bulabilirsiniz: 1 milyona kadar akar ve yay kuyruklu, yüzlerce kırkayak, böcek larvası, solucan, yaklaşık 50 milyon yuvarlak solucan, ancak tek hücrelilerin sayısı tahmin etmek bile zordur.

Kendi kanunlarına göre yaşayan bu dünya, ölü bitki artıklarının işlenmesini, toprağın bunlardan temizlenmesini, suya dayanıklı bir yapının korunmasını sağlar. Toprak hayvanları sürekli olarak toprağı sürerek parçacıkları alt katmanlardan yukarıya doğru hareket ettirir.

Tüm karasal ekosistemlerde, omurgasızların büyük çoğunluğu (hem tür hem de birey sayısı açısından) toprakta yaşar veya yaşam döngülerinin bir noktasında toprakla yakından ilişkilidir. Boucle'ın hesaplamalarına (1923) göre, sayı böcek türleri toprakla ilgili miktarlar %95-98'dir.

Yaşam koşullarına uyum sağlama yeteneği açısından nematodlara eşit hiçbir hayvan yoktur. Bu bakımdan ancak bakteri ve protozoalarla kıyaslanabilirler. tek hücreli organizmalar. Bu evrensel uyum yeteneği büyük ölçüde nematodlarda canlılıklarını artıran yoğun bir dış kütikülün gelişmesiyle açıklanmaktadır. Ayrıca nematodların vücut şekli ve hareket şekillerinin çeşitli ortamlarda yaşama uygun olduğu gösterilmiştir.

Nematodlar bitki dokusunun mekanik tahribatında rol alır: Ölü dokuyu "delirler" ve salgılanan enzimlerin yardımıyla hücre duvarlarını yok ederek bakteri ve mantarların girmesine yol açarlar.

Ülkemizde yuvarlak kurtların verdiği zarar nedeniyle sebze, tahıl ve endüstriyel ürünlerde hasat kayıpları bazen %70'e ulaşmaktadır.

Konakçı bitkinin köklerinde tümörlerin - safraların - oluşumuna başka bir zararlı neden olur - güney kök düğüm nematodu(Meloidogyne gizli). En büyük zararı güney bölgelerde sebze yetiştiriciliğine verir. Açık zemin. Kuzeyde sadece seralarda bulunur ve çoğunlukla salatalık ve domateslere zarar verir. Ana hasar dişilerden kaynaklanırken, gelişmeyi tamamlayan erkekler toprağa çıkıp beslenmezler.

Toprak nematodları kötü bir üne sahiptir; öncelikle kültür bitkilerinin zararlıları olarak görülürler. Nematodlar patates, soğan, pirinç, pamuk, şeker kamışı, şeker pancarı, süs bitkileri ve diğer bitkilerin köklerini yok eder. Zoologlar tarlalarda ve seralarda bunlarla mücadele etmek için önlemler geliştiriyorlar. Bu hayvan grubunun çalışmasına büyük katkı ünlü evrimci biyolog A.A. tarafından yapılmıştır. Paramonov.

Nematodlar uzun zamandır evrimcilerin ilgisini çekmektedir. Sadece son derece çeşitli değiller, aynı zamanda fiziksel ve kimyasal faktörlere karşı da inanılmaz derecede dirençliler. Bu solucanları incelemeye başladıkları her yerde, her yerde yenileri keşfediliyor. bilim tarafından bilinençeşitler. Bu bağlamda, nematodlar hayvanlar aleminde böceklerden sonra ciddi şekilde ikinci sırayı talep ediyor: uzmanlar en az 500 bin tür olduğuna inanıyor, ancak nematod türlerinin gerçek sayısının çok daha yüksek olduğuna inanmak için nedenler var.

Bitkiler ve algler tarafından oluşturulan bir organik madde kütlesi, yani. birincil üreticiler, daha da ileri giderek biyolojik döngü bir sonraki bağlantıya - bitkisel ürünlerin tüketicileri (tüketiciler). Bu kütlenin bir kısmı fitofag hayvanlar tarafından doğrudan uzaklaştırılır, diğer kısmı ise ölü bitki kalıntılarının tüketildiği ve parçalandığı saprotrofik katmana girer. Döngünün bu bölümünde hayvanlar (toprağın sakinleri) organik maddenin aktif dönüştürücüleri olarak hareket ederler, ancak ayrıştırıcı olarak rolleri mantar ve bakterilerin rolünden daha az önemlidir.
Toprak hayvanlarının madde döngüsündeki ve toprak oluşturma süreçlerindeki rolüne ilişkin fikirler defalarca değişti. Hayvanların toprak üzerinde mekanik bir etkiye sahip olduğu uzun zamandır bilinmektedir. Charles Darwin, sabandan çok önce solucanların toprağı gevşettiğini yazdı. Bu, hayvanların çevreleri üzerindeki etkilerini tüketmekten çok uzaktır. Toprak hayvanları, toprak kimyası, humus oluşumu, yapısal özellikler, biyolojik aktivite ve genel olarak toprağın verimliliği üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
Karasal ekosistemlerdeki hayvan türlerinin %95-99'unu kara ve toprak omurgasız hayvanları oluşturur.
Toprakta bulunan tüm hayvanlar üç gruba ayrılabilir. Geobiontlar toprağın kalıcı sakinleridir (solucanlar, çıyanlar, bahar kuyrukları). Yaşam döngülerinin bir kısmı boyunca toprakta yaşayan jeofiller (böcek larvaları). Geoxenler geçici olarak toprağa sığınırlar (örneğin zararlı kaplumbağalar, bazı böcekler). Toprakta yaşayan hayvanlar toprak ortamına çeşitli adaptasyonlar geliştirirler. Bu cihazlar (adaptasyonlar) hayvanların morfolojisi, fizyolojisi ve davranışsal özelliklerindeki değişikliklerle ifade edilir. Örneğin, bazıları toprak sakinleri uzuvların şeklindeki bir değişiklik, görme organlarının azalması ve vücut boyutunda bir azalma ile karakterize edilir. Anatomik adaptasyonlar kütiküler deri, solunum ve boşaltım organlarının yapısında kendini gösterir. Fizyolojik adaptasyonlar metabolik özellikler, su metabolizması ve sıcaklık adaptasyonları ile ifade edilir. Adaptif stratejiler özellikle büyük toprak hayvanlarında çeşitlilik gösterir. Toprağa nüfuz etme, yoğun ortamın havalandırılması ve dönüşümü ihtiyacı ile ilişkilendirildi.
Toprağın hayvanlar tarafından kolonizasyonu, toprağın çok fazlı yapısından dolayı farklı şekillerde gerçekleşir. Farklı büyüklükteki hayvanlar, hava, su, toprağın yoğun kısımları gibi farklı aşamalarda ustalaşır. Toprağın bir bütün olarak kolonizasyonu ve bireysel mikrolokusları, vücutlarının büyüklüğüne, solunum ve beslenme türlerine bağlı olarak hayvanlar tarafından gerçekleştirilir.
Farklı büyüklükteki hayvanların yaşam tarzının özelliklerine ve toprak üzerindeki etkisine göre gruplara ayrılırlar. Her grup için spesifik niceliksel değerlendirme yöntemleri kullanılır.
Daha sık olarak, üç boyut grubu ayırt edilir - mikro, mezo ve makrofauna. Bazen nanofauna ilkinden, megafauna ise ikincisinden izole edilir (Şekil 6).
Nanofauna, boyutu iki ila üç on mikrometreyi geçmeyen tek hücreli protozoa ile temsil edilir. Suyla dolu toprak gözeneklerinde yaşarlar ve

Pirinç. 6. Toprak hayvanlarının büyüklük grupları

Protozoalar hidrobiyontlardır ve suyla dolu toprak gözeneklerinde yaşarlar. Çok sayıda küçük kılcal damarın bulunduğu toprak mikro ortamlarındaki yaşam, protozoanın morfolojisi üzerinde iz bırakır. Toprak protozoalarının boyutu tatlı su veya protozoalardan 5-10 kat daha küçüktür. deniz canlıları. Bazı kişilerde hücrenin düzleşmesi, çıkıntıların ve dikenlerin yokluğu ve ön kamçının kaybı görülür. Toprakta yaşayan kabuk rizomları, basitleştirilmiş bir kabuk şekline ve kurumayı önleyen gizli veya çok küçük bir deliğe sahiptir. Yalnızca toprakta bulunan türler vardır.
Toprak protozoaları arasında flagellatlar, sarkodalar ve siliatlar öne çıkıyor.
Flagellatlar, flagella varlığı ile karakterize edilen, protozoalar arasındaki en küçük formlardır. Bazen hücre uzunluğu 2-5 mikronu geçmez. Çoğunlukla ön turnikeleri yoktur ve yalnızca geriye doğru yönlendirilmiş bir turnike ile donatılmıştır.
Kamçılılar arasında hücrelerinde klorofil dahil pigmentler içeren ve fotosentez yapabilen türler vardır. Bunlar bitki kamçılıları veya fitomastijinlerdir. Bu organizmalar bazen algler olarak sınıflandırılır ve bitkiler ile hayvanlar arasında bir ara pozisyonda bulunurlar. Tipik bir temsilci yeşil euglena'dır (Euglena viridis) (Şekil 8). Toprakta yeşil Chlamydomonas, kahverengi Cryptomonas ve sarımsı Ochromonas da bulunur. Bazı euglenalar karanlıkta klorofil kaybeder ve heterotrofik beslenme türüne geçer. Dolayısıyla bunlar organizmalardır karışık tip beslenme - mixotroflar. Zoomastiginler (renksiz flagellatlar) arasında osmotroflar ve hayvan (holozoik) tipi beslenmeye (oluşmuş parçacıkların yutulması) sahip formlar vardır. Kamçılıların temsilcileri Monas, Bodo, Cercomonas, Ocomonas cinsinin türleridir (Şekil 8).
Sarcodaceae veya rizopodlar tüysüz ve testis amipleri içerir (bkz. Şekil 8). Boyutları flagellatlardan daha büyüktür ve 20-40 mikron çapa ulaşırlar ve 65 mikrona kadar vasiyette bulunurlar. karakteristik Amipler değişken bir vücut şeklidir. Sarkodin hücreleri yuvarlak veya uzundur, sert bir kabukları yoktur ve plazmanın "aktığı" psödopodiyi oluştururlar. Ektoplazma, hücreye kırmızımsı bir renk veren karoten granülleri içerir. Pseudopodia hem harekete hem de yiyecekleri yutmaya hizmet eder. Amip, sitoplazmanın içindeki bakteri hücresini içerir. Sindirilmemiş kalıntılar

Pirinç. 8. Toprak protozoonları:
1-4- flagellatlar; 5-7 - sarkod; S-Yu - siliatlar

bir süreliğine dışarı atılırlar. Amipler mayayla beslenirken sporlar veya sindirilmemiş yağ damlacıkları salgılarlar. Amipler, bakteri ve mayaya ek olarak alg hücrelerini yerler ve diğer protozoalara, özellikle de küçük flagellatlara veya diğer rizomlara ve rotiferlere "saldırırlar".
Testat amipleri (testasitler) ağırlıklı olarak saprofajlardır. Kabuk koruyucu bir rol oynar. Açıklıklar (delikler) sayesinde psödopodlar dışarı doğru çekilir. Bataklık topraklarda ve asidik topraklarda yaygındır iğne yapraklı ormanlarözellikle çöp tabakasında. Tuzlu topraklarda kabuk rizomları, tuz konsantrasyonunun nispeten düşük olduğu B ufkunda yoğunlaşır. Kabuklar uzun süre toprakta kalır ve toprakların biyolojik endikasyonu ve teşhisinde sıklıkla göstergelerden biri olarak kullanılır. Plagiopyxis cinsine ait türler toprakta yaygındır.
Siliatlar, protozoaların en çok sayıda ve ilerici gruplarından biridir. Siliatlar su kütlelerinin sakinleridir; toprakta diğer protozoalardan - flagellatlar ve amiplerden daha azı vardır. Hücreleri daha büyüktür: uzunluk 80-180 mikron, genişlik iki ila üç
uzunluğundan kat daha azdır. Genellikle uzun (12-14 mikron) ve kalın kirpiklere sahiptirler.
Toprak siliatları birkaç alt sınıfa aittir. Holotricha (Colpoda, Paramecium) alt sınıfının temsilcileri (bkz. Şekil 8), hücre boyunca eşit şekilde dağılmış kirpiklere sahiptir. Spirotricha alt sınıfının temsilcileri, hücrelerin arka ucundan ağız açıklığına (Stylonichia) kadar spiral silia sıraları ile karakterize edilir. Peritricha alt sınıfının temsilcilerinin hücreleri, ağız ucunda enine "kesilir" ve oral fossa, iki sıra azaltılmış kirpiklerle çevrilidir. Bu siliatlar arasında saplı (Vorticella) bağlı formlar vardır (bkz. Şekil 8). Ülkemizde 40'tan fazla siliat türü keşfedilmiştir.
Kıyı kumlarında yaşayan siliat faunası özeldir. Siliyerler kum parçacıklarına silialar tarafından bağlanır ve gelgit suları tarafından yıkanıp gitmeleri engellenir. Tek hücreli alglerin geliştiği yerlerde bol miktarda bulunurlar ve siliatlar için besin görevi görürler.

Çevremizde: yerde, çimenlerde, ağaçlarda, havada - hayat her yerde tüm hızıyla devam ediyor. Ormanın derinliklerine hiç gitmemiş bir sakin bile büyük şehirçevresinde kuşları, yusufçukları, kelebekleri, sinekleri, örümcekleri ve daha birçok hayvanı sık sık görür. Rezervuarların sakinleri de herkes tarafından iyi bilinmektedir. Herkes, en azından ara sıra, kıyıya yakın balık sürüleri, su böcekleri veya salyangozlar görmüştür.

Ancak bizden gizlenmiş, doğrudan gözlemlenemeyen bir dünya var; topraktaki hayvanların kendine özgü dünyası.

Orada sonsuz bir karanlık var, toprağın doğal yapısını bozmadan oraya nüfuz edemezsiniz. Ve yalnızca izole edilmiş, tesadüfen fark edilen işaretler, toprağın yüzeyinin altında, bitki kökleri arasında zengin ve farklı dünya hayvanlar. Bu bazen köstebek deliklerinin üzerindeki tümsekler, bozkırdaki sincap delikleri veya nehrin yukarısındaki bir uçurumdaki kıyı yutma delikleri, patikalardaki toprak yığınları, atılmış toprak yığınları ile kanıtlanır. solucanlar ve kendileri, yağmurdan sonra sürünerek, kelimenin tam anlamıyla yerin altından aniden ortaya çıkan kanatlı karınca kitleleri veya toprağı kazarken karşılaşılan yağlı mayıs böceği larvaları.

Toprak hayvanları yiyeceklerini ya toprağın içinde ya da yüzeyinde bulurlar. Birçoğunun yaşam aktivitesi çok faydalıdır. Solucanların aktivitesi, büyük miktarda bitki kalıntısını yuvalarına sürükledikleri için özellikle faydalıdır: bu, humus oluşumunu teşvik eder ve bitki kökleri tarafından ondan çıkarılan maddeleri toprağa geri döndürür.

Orman topraklarındaki omurgasızlarÖzellikle solucanlar, düşen yaprakların yarısından fazlasını işler. Bir yıl boyunca hektar başına işledikleri 25-30 ton kadar toprağı yüzeye atarak iyi yapısal toprağa dönüştürüyorlar. Bu toprağı hektarın tüm yüzeyine eşit olarak dağıtırsanız 0,5-0,8 cm'lik bir katman elde edersiniz, bu nedenle solucanların en önemli toprak yapıcılar olarak görülmesi boşuna değildir.

Toprakta sadece solucanlar değil, aynı zamanda en yakın akrabaları da - daha küçük beyazımsı annelidler (enchytraeidler veya saksı kurtları) ve ayrıca bazı mikroskobik yuvarlak kurt türleri (nematodlar), küçük akarlar, çeşitli böcekler, özellikle bunların larvaları ve son olarak tahta bitleri, kırkayaklar ve hatta salyangozlar.

İçinde yaşayan birçok hayvanın tamamen mekanik çalışması da toprağı etkiler. Toprağın içinde geçitler açarak karıştırıp gevşetirler, çukur kazarlar. Bütün bunlar topraktaki boşluk sayısını arttırır ve havanın ve suyun derinliklerine nüfuz etmesini kolaylaştırır.

Bu "iş" yalnızca nispeten küçük omurgasız hayvanları değil, aynı zamanda birçok memeliyi de içerir - köstebekler, fareler, dağ sıçanları, yer sincapları, jerboalar, tarla ve orman fareleri, hamsterler, tarla fareleri, köstebek fareleri. Bu hayvanların bazılarının nispeten büyük geçitleri toprağa 4 m derinliğe kadar nüfuz eder.

Büyük solucanların geçitleri daha da derine iner: çoğu solucanda 5-2 m'ye, hatta bir güney solucanında 8 m'ye kadar ulaşır.Bu geçitler, özellikle daha yoğun topraklarda, bitki kökleri tarafından sürekli olarak kullanılır ve daha derinlere nüfuz eder.

Bazı yerlerde, örneğin bozkır bölgesinde, çok sayıda Gübre böcekleri, köstebek cırcır böcekleri, cırcır böcekleri, tarantula örümcekleri, karıncalar ve tropik bölgelerde - termitler tarafından toprakta geçitler ve delikler açılır.

Birçok toprak hayvanı kökler, yumrular ve bitki soğanları ile beslenir. Ekili bitkilere veya orman tarlalarına saldıranlar zararlı olarak kabul edilir; örneğin mayıs böceği. Larvası yaklaşık dört yıl toprakta yaşar ve burada pupa olur. Yaşamın ilk yılında ağırlıklı olarak otsu bitkilerin kökleriyle beslenir. Ancak larva büyüdükçe ağaçların, özellikle de genç çam ağaçlarının kökleriyle beslenmeye başlar ve ormana veya orman tarlalarına büyük zarar verir.

Klik böceklerinin, kara böceklerin, kurtların, polen yiyicilerin larvaları, kesici kurtlar gibi bazı kelebeklerin tırtılları, birçok sineğin larvaları, ağustos böcekleri ve son olarak filoksera gibi kök yaprak bitleri de çeşitli bitkilerin kökleriyle beslenir, onlara büyük zarar veriyor.

Bitkilerin toprak üstü kısımlarına zarar veren çok sayıda böcek- saplar, yapraklar, çiçekler, meyveler, toprağa yumurta bırakır; Yumurtalardan çıkan larvalar kuraklık döneminde burada saklanır, kışı geçirir ve pupa olur. Toprak zararlıları arasında bazı akar ve çıyan türleri, çıplak müsilaj solucanları ve çok sayıda mikroskobik yuvarlak kurt (nematod) yer alır. Nematodlar topraktan bitkilerin köklerine nüfuz ederek normal işleyişini bozar.Toprakta birçok yırtıcı hayvan yaşar. "Barışçıl" köstebekler ve fareler büyük miktarda solucan, salyangoz ve böcek larvası yerler; hatta kurbağalara, kertenkelelere ve farelere bile saldırırlar. Neredeyse sürekli yemek yerler. Örneğin bir fare günde kendi ağırlığına eşit miktarda canlı yer.

Toprakta yaşayan hemen hemen tüm omurgasız grupları arasında yırtıcılar bulunmaktadır. Büyük siliatlar yalnızca bakterilerle beslenmez, aynı zamanda flagellatlar gibi protozoalarla da beslenmez. Siliyerlerin kendisi bazı yuvarlak kurtlar için av görevi görür. Yırtıcı akarlar diğer akarlara ve küçük böceklere saldırır. Topraktaki çatlaklarda yaşayan ince, uzun, soluk renkli çıyanlar, jeofiller ile taşlara, kütüklere ve orman zeminlerine tutunan daha büyük koyu renkli sert çekirdekli meyveler ve skolopendralar da yırtıcılardır. Böcekler ve onların larvaları, solucanlar ve diğer küçük hayvanlarla beslenirler. Yırtıcı hayvanlar arasında örümcekler ve ilgili saman yapıcılar ("biç-biç-bacak") bulunur. Birçoğu toprak yüzeyinde, çöplerde veya yerdeki nesnelerin altında yaşıyor.

Toprakta yaşayan çok sayıda var yırtıcı böcekler: önemli rol oynayan yer böcekleri ve larvaları

Zararlı böceklerin, özellikle birçok karıncanın yok edilmesinde rol oynuyor büyük türlerÇok sayıda zararlı tırtılı yok eden ve son olarak, larvaları karıncaları avladığı için bu adı alan ünlü karınca aslanı. Antlion larvası güçlü keskin çenelere sahiptir, uzunluğu yaklaşık cm'dir.Larva, kuru kumlu toprakta, genellikle bir çam ormanının kenarında huni şeklinde bir delik kazar ve sadece geniş kısmı ile dipteki kuma gömülür. - açık çeneler açığa çıkar. Huninin kenarına düşen küçük böcekler, çoğunlukla karıncalar aşağı doğru yuvarlanır. Antlion larvası onları yakalayıp emer.

Bazı yerlerde toprakta yırtıcı bir mantar bulunur: Zor adı olan didimozofaj olan bu mantarın miselyumu özel tuzak halkaları oluşturur. Küçük toprak solucanları (nematodlar) bunların içine girer. Mantar, özel enzimlerin yardımıyla solucanın oldukça dayanıklı kabuğunu çözer, vücudunun içinde büyür ve onu tamamen yer.

Topraktaki yaşam koşullarına uyum sürecinde, sakinleri vücudun şekli ve yapısında, fizyolojik süreçlerde, üreme ve gelişmede, olumsuz koşullara dayanma yeteneğinde ve davranışta bir takım özellikler geliştirdiler. Her hayvan türünün kendine özgü özellikleri olmasına rağmen, çeşitli toprak hayvanlarının organizasyonunda da ortak özellikler, tüm grupların karakteristik özelliği, çünkü topraktaki yaşam koşulları temelde tüm sakinleri için aynı.

Solucanlar, nematodlar, çoğu kırkayak ve birçok böcek ve sineğin larvaları oldukça uzun ve esnek bir gövdeye sahiptir ve bu onların topraktaki dolambaçlı dar geçitler ve çatlaklar boyunca kolayca hareket etmelerine olanak tanır. Solucanlardaki ve diğer annelidlerdeki kıllar, eklembacaklılardaki kıllar ve pençeler, onların topraktaki hareketlerini önemli ölçüde hızlandırmalarına ve geçit duvarlarına yapışarak yuvalarda sıkı bir şekilde kalmalarına olanak tanır. Bir solucanın dünya yüzeyinde ne kadar yavaş süründüğüne ve aslında anında deliğinde ne kadar hızlı saklandığına bakın. Yeni geçişler yaparken birçok toprak hayvanı vücutlarını dönüşümlü olarak uzatır ve kısaltır. Bu durumda, boşluk sıvısı periyodik olarak hayvanın ön ucuna pompalanır. Güçlü bir şekilde şişer ve toprak parçacıklarını iter. Diğer hayvanlar ise özel kazma organlarına dönüşen ön ayakları ile toprağı kazarak yol alırlar.

Sürekli toprakta yaşayan hayvanların rengi genellikle soluktur - grimsi, sarımsı, beyazımsı. Gözleri genellikle ya az gelişmiştir ya da hiç gelişmemiştir, ancak koku ve dokunma organları çok iyi gelişmiştir.

Bilim insanları yaşamın ilkel bir okyanusta ortaya çıktığına inanıyor ve ancak çok daha sonra buradan karaya yayıldı (“Dünyadaki Yaşamın Kökeni” makalesine bakın). Bazı kara hayvanları için toprağın sudaki yaşamdan karadaki yaşama geçiş ortamı olması muhtemeldir, çünkü toprak, özellikleri bakımından su ve hava arasındaki bir yaşam ortamıdır.

Gezegenimizde yalnızca suda yaşayan hayvanların var olduğu bir zaman vardı. Milyonlarca yıl sonra, karalar zaten ortaya çıktığında, bazıları diğerlerinden daha sık yakalandı. Burada kurumaktan kaçınmak için kendilerini toprağa gömdüler ve yavaş yavaş adapte oldular. kalıcı yaşam birincil toprakta. Milyonlarca yıl daha geçti. Kendilerini kurumaktan koruyacak adaptasyonlar geliştiren bazı toprak hayvanlarının torunları, sonunda dünya yüzeyine ulaşma fırsatı buldu. Ama muhtemelen ilk başta burada uzun süre kalamayacaklardı. Evet, söğütler - sadece geceleri yürümüş olmalılar. Evet, bugüne kadar toprak, yalnızca içinde sürekli yaşayan "kendi" toprak hayvanları için değil, aynı zamanda bir su kütlesinden veya yeryüzünün yüzeyinden geçici olarak buraya yerleşmek için gelen birçok kişi için de barınak sağlıyor. yumurtalar pupa olurlar, belirli bir gelişim aşamasından geçerler, sıcaktan veya soğuktan kaçarlar.

Toprağın hayvan dünyası çok zengindir. Yaklaşık üç yüz protozoa türü, binden fazla yuvarlak kurt ve annelid türü, on binlerce eklembacaklı türü, yüzlerce yumuşakça ve çok sayıda omurgalı türü içerir.

Bunların arasında hem faydalı hem de zararlı olanlar var. Ancak toprak hayvanlarının çoğunluğu hâlâ “kayıtsız” başlığı altında listeleniyor. Belki de bunu onurlandırmak cehaletimizin sonucudur. Bunları incelemek bilimin bir sonraki görevidir.

Toprağın heterojenliği, farklı büyüklükteki organizmalar için farklı bir ortam görevi görmesine yol açmaktadır. Mikroorganizmalar için özel anlam Mikrobiyal popülasyonun büyük çoğunluğu bunların üzerinde adsorbe edildiğinden, çok büyük bir toplam toprak parçacıkları yüzeyine sahiptir. Toprak ortamının karmaşıklığı, çok çeşitli fonksiyonel gruplar için çok çeşitli koşullar yaratır: aeroblar ve anaeroblar, organik ve mineral bileşiklerin tüketicileri. Mikroorganizmaların topraktaki dağılımı, birkaç milimetre içinde bile farklı ekolojik bölgeler değişebildiğinden, hassas odaklama ile karakterize edilir.

Adı altında birleştirilen küçük toprak hayvanları için (Şekil 52, 53) mikrofauna (protozoa, rotiferler, tardigratlar, nematodlar vb.), toprak bir mikro rezervuar sistemidir. Esasen bu suda yaşayan organizmalar. Yerçekimi veya kılcal su ile dolu toprak gözeneklerinde yaşarlar ve yaşamın bir kısmı, mikroorganizmalar gibi, ince film nemi katmanlarındaki parçacıkların yüzeyinde adsorbe edilmiş bir durumda olabilir. Bu türlerin birçoğu aynı zamanda sıradan su kütlelerinde de yaşar. Bununla birlikte, toprak formları tatlı sudakilerden çok daha küçüktür ve ayrıca, uygunsuz dönemleri bekleyerek uzun süre kist halinde kalabilme yetenekleriyle de farklılık gösterir. Tatlı su amiplerinin boyutları 50-100 mikron iken, toprak amiplerinin boyutları yalnızca 10-15 mikrondur. Kamçılıların temsilcileri özellikle küçüktür, genellikle sadece 2-5 mikrondur. Toprak siliatları da cüce boyutlara sahiptir ve ayrıca vücut şekillerini büyük ölçüde değiştirebilirler.

Pirinç. 52. Orman zemininin çürüyen yapraklarındaki bakterilerle beslenen vasiyet amipleri

Pirinç. 53. Toprak mikrofaunası (W. Dunger, 1974'e göre):

1-4 - flagella; 5-8 - çıplak amipler; 9‑10 - vasiyet amipleri; 11-13 - siliatlar; 14-16 - yuvarlak kurtlar; 17-18 - rotiferler; 19-20 - tardigratlar

Hava soluyan biraz daha büyük hayvanlar için toprak, küçük mağaralardan oluşan bir sistem gibi görünür. Bu tür hayvanlar adı altında gruplandırılır. mezofauna (Şek. 54). Toprak mezofauna temsilcilerinin boyutları onda biri ile 2-3 mm arasında değişmektedir. Bu grup esas olarak eklem bacaklıları içerir: çok sayıda akar grubu, birincil kanatsız böcekler (collembolas, proturus, iki kuyruklu böcekler), küçük kanatlı böcek türleri, symphila kırkayaklar vb. Kazma için özel adaptasyonları yoktur. Toprak boşluklarının duvarları boyunca uzuvlarını kullanarak veya solucan gibi kıvrılarak sürünürler. Su buharıyla doyurulmuş toprak havası örtülerden nefes almayı sağlar. Pek çok türün trakeal sistemi yoktur. Bu tür hayvanlar kurumaya karşı çok hassastır. Hava nemindeki dalgalanmalardan kurtulmanın ana yolu daha derine inmektir. Ancak toprak boşluklarından derin göç olasılığı, gözenek çapındaki hızlı bir azalma nedeniyle sınırlıdır, bu nedenle toprak deliklerinden geçişe yalnızca en küçük türler erişebilir. Daha büyük temsilciler mesofauna, toprak hava nemindeki geçici bir düşüşü tolere etmelerine izin veren bazı uyarlamalara sahiptir: vücutta koruyucu ölçekler, derinin kısmi geçirimsizliği, solunumu sağlayan ilkel bir trakeal sistem ile birlikte epikütikül içeren sağlam kalın duvarlı bir kabuk.

Pirinç. 54. Toprak mezofaunası (W. Danger yok, 1974):

1 - sahte akrep; 2 - yeni çan tabanı gama; 3-4 oribatid akarlar; 5 - kırkayak pauroioda; 6 - chironomid sivrisinek larvası; 7 - aileden bir böcek. Ptiliidae; 8-9 yay kuyrukluları

Mezofaunanın temsilcileri, hava kabarcıkları içindeki toprağın su basması dönemlerinde hayatta kalır. Hava, aynı zamanda kıllar, pullar vb. ile donatılmış ıslanmayan derileri nedeniyle hayvanların vücutlarının etrafında tutulur. Hava kabarcığı, küçük bir hayvan için bir tür "fiziksel solungaç" görevi görür. Solunum, çevredeki sudan hava katmanına yayılan oksijen nedeniyle gerçekleştirilir.

Mikro ve mezofauna temsilcileri, çoğu türün negatif sıcaklıklara maruz kalan katmanlardan aşağıya doğru hareket edememesi nedeniyle toprağın kışın donmasını tolere edebilir.

Vücut boyutları 2 ila 20 mm olan daha büyük toprak hayvanlarına temsilci denir. makrofauna (Şekil 55). Bunlar böcek larvaları, kırkayaklar, enchytraeidler, solucanlar vb. Onlar için toprak, hareket ederken önemli mekanik direnç sağlayan yoğun bir ortamdır. Bu nispeten büyük formlar, ya toprak parçacıklarını iterek doğal kuyuları genişleterek ya da yeni tüneller kazarak toprakta hareket eder. Her iki hareket yöntemi de hayvanların dış yapısı üzerinde iz bırakır.

Pirinç. 55. Toprak makrofaunası (W. Danger yok, 1974):

1 - solucan; 2 - tahta biti; 3 - kırkayak; 4 - iki ayaklı kırkayak; 5 - yer böceği larvası; 6 - böceği larvasını tıklayın; 7 - köstebek kriket; 8 - Kruşçev larvası

Neredeyse kazmaya gerek kalmadan ince deliklerden geçebilme yeteneği, yalnızca küçük gövdeli türlerin doğasında vardır. enine kesit, sarma geçitlerinde (kırkayaklar - sert çekirdekli meyveler ve jeofiller) güçlü bir şekilde bükülme yeteneğine sahiptir. Vücut duvarlarının baskısı nedeniyle toprak parçacıklarını birbirinden ayıran solucanlar, uzun bacaklı sivrisinek larvaları vb. vücudun çapını arttırın. Bu durumda, genişleyen alanda, kasların çalışması nedeniyle, sıkıştırılamayan intrakaviter sıvının güçlü bir hidrolik basıncı yaratılır: solucanlarda - sölomik keselerin içeriği ve tipulidlerde - hemolenf. Basınç vücut duvarlarından toprağa iletilir ve böylece hayvan kuyuyu genişletir. Aynı zamanda, arka geçit açık kalıyor ve bu da buharlaşmayı ve yırtıcı hayvanlara yönelik zulmü artırma tehdidi oluşturuyor. Pek çok tür, toprakta ekolojik açıdan daha avantajlı bir hareket türü olan kazma ve arkalarındaki geçidi kapatmaya yönelik adaptasyonlar geliştirmiştir. Kazma, toprak parçacıklarının gevşetilmesi ve tırmıklanmasıyla gerçekleştirilir. Çeşitli böceklerin larvaları bunun için başın ön ucunu, çeneleri ve ön ayakları kullanır, kalın bir kitin tabakası, dikenler ve çıkıntılarla genişletilir ve güçlendirilir. Vücudun arka ucunda güçlü sabitleme için cihazlar gelişir - geri çekilebilir destekler, dişler, kancalar. Son bölümlerdeki geçişi kapatmak için, bazı türlerde, bir tür el arabası olan, ince kenarlar veya dişlerle çerçevelenmiş özel bir basık platform bulunur. Elytra'nın arkasında ve aynı zamanda geçitleri sondaj unuyla tıkamak için kullanan ağaç kabuğu böceklerinde de benzer alanlar oluşur. Geçidi arkalarından kapatan toprakta yaşayan hayvanlar, sürekli olarak kendi vücutlarının buharına doymuş kapalı bir odada bulunurlar.

Bu ekolojik grubun çoğu türünün gaz değişimi, özel solunum organlarının yardımıyla gerçekleştirilir, ancak aynı zamanda bütünlük yoluyla gaz değişimi ile de desteklenir. Örneğin solucanlarda ve enchytraeidlerde yalnızca kutanöz solunumun mümkün olması bile mümkündür.

Oyuk açan hayvanlar, elverişsiz ortamın oluştuğu katmanlardan uzaklaşabilirler. Kuraklık ve kış aylarında, genellikle yüzeyden birkaç on santimetre uzakta, daha derin katmanlarda yoğunlaşırlar.

Megafauna topraklar büyük farelerdir, çoğunlukla memelilerdir. Bazı türler tüm yaşamlarını toprakta geçirir (köstebek faresi, köstebek faresi, zokora, Avrasya köstebekleri, altın köstebekler)

Afrika, Avustralya'nın keseli benleri vb.). Toprakta bütün geçit ve yuva sistemlerini oluştururlar. Dış görünüş ve bu hayvanların anatomik özellikleri, yeraltındaki yaşam tarzına uyumlarını yansıtıyor. Az gelişmiş gözleri, kısa boyunlu, kompakt, çıkıntılı bir gövdesi, kısa kalın kürkü, güçlü pençeleri olan güçlü kazma uzuvları vardır. Köstebek fareleri ve köstebek fareleri kesici dişleriyle toprağı gevşetirler. Toprak megafaunası ayrıca tropik bölgelerde yaşayan, özellikle Megascolecidae familyasının temsilcileri olan büyük oligoketleri de içermelidir. Güney Yarımküre. Bunların en büyüğü olan Avustralya Megascolides australis'in uzunluğu 2,5 ve hatta 3 m'ye ulaşıyor.

Büyük hayvanlar arasında toprağın daimi sakinlerinin yanı sıra büyük bir ekolojik grup da ayırt edilebilir. yuva sakinleri (sincaplar, dağ sıçanları, jerboalar, tavşanlar, porsuklar vb.). Yüzeyde beslenirler ama ürerler, kış uykusuna yatarlar, dinlenirler ve topraktaki tehlikelerden kaçarlar. Diğer bazı hayvanlar yuvalarını kullanır ve içlerinde uygun bir mikro iklim ve düşmanlara karşı barınak bulurlar. Oyuklar kara hayvanlarına özgü yapısal özelliklere sahiptir, ancak oyuk yaşam tarzıyla ilişkili bir dizi adaptasyona da sahiptirler. Örneğin porsukların uzun pençeleri ve ön ayaklarında güçlü kasları, dar bir kafaları ve küçük kulakları vardır. Delik kazmayan tavşanlarla karşılaştırıldığında, tavşanların kulakları ve arka ayakları gözle görülür şekilde kısaltılmış, daha dayanıklı bir kafatası, daha gelişmiş önkol kemikleri ve kasları vb.

Bir dizi ekolojik özellik açısından toprak, sucul ve karasal arasında bir orta ara maddedir. İLE su ortamı Toprak, sıcaklık rejimi, toprak havasındaki oksijen içeriğinin azalması, su buharına doyması ve suyun diğer formlardaki varlığı, tuzların varlığı ve organik madde Toprak çözümlerinde üç boyutlu hareket edebilme yeteneği.

Toprak havasının varlığı, üst ufuklarda kuruma tehlikesi ile toprak hava ortamına yaklaştırılır. ani değişiklikler sıcaklık rejimi yüzey katmanları.

Hayvanlar için bir yaşam alanı olarak toprağın orta düzeydeki ekolojik özellikleri, toprağın hayvanlar dünyasının evriminde özel bir rol oynadığını göstermektedir. Pek çok grup için, özellikle eklembacaklılar için, toprak, başlangıçta suda yaşayanların karasal bir yaşam tarzına geçebildiği ve toprağı fethedebildiği bir ortam görevi gördü. Eklembacaklıların evriminin bu yolu M. S. Gilyarov'un (1912-1985) çalışmalarıyla kanıtlanmıştır.