Тейлор, Е.В. Нельсон (1930) и Е.Н. Маннс (1929) затрагивали и негативное влияние животных на жизнь почвы. Жизнедеятельность копытных нарушает почвенную структуру, что приводит к эрозиям.
Результатом деятельности бобров является замедление течения рек, вызывающее постепенно заболачивание сравнительно больших территорий, и климаксы лесов. Все это приводит к фундаментальным изменениям не тлько почвы, но и фауны, флоры и к более крупным ландшафтным перестройкам.
Несмотря на такой широкий ахват материала, зарубежные авторы не смогли поднять ся до его определенного теоретического обобщения. Сильно контрастируют с рассмотренными выше работами и в методологическом аспекте и по самому характеру исследования материала, обобщающие статьи о роли почвенной фауны в генезисе почвы, опубликованные М.С. Гиляровым, признанным ныне основателем почвенной зоологии, всего лишь несколько лет спустя (1939). Эти издания по существу определили предмет почвенной зоологии, ее структуры, наметили теоретические и методологические основы будущих исследований.
Пути развития почвенной зоологии в СССР
После 1917 года, когда вопрос о повышении плодородия почв стал жизненно важным, исследования факторов, влияющих на решение этого вопроса, приобрели особое развитие.
Весьма широкие масштабы развития, получившие в Средней Азии. Структурные изменения поливных, пустынных и полупустынных почв этого региона мешали развитию сельского хозяйства. Димо, профессор Среднеазиатского государственного университета создал группу ученых различных специальностей: почвоведов, зоологов, агрофизиков и агрохимиков.
Горизонтальные и вертикальные почвенно-растительные зоны Средней Азии и Южного Казахстана были регионом резких контрастов, где можно наблюдать переход от пустынных земель к черноземам, альпийским лугам, тундрам и ледникам. Такое разнообразие дало возможность провести глубокие сравнения и сопоставления по распространению, экологии и характеру почвообразующей деятельности дождевых червей в зависимости от типов почв. Димо и его коллеги выявили особенности образа жизни этих животных в почвах определенного типа, провели сравнительный анализ некоторых специфических сторон их жизнедеятельности. Изучали эколого-физиологические аспекты, связанные с переходом дождевых червей из активного состояния в анабиоз. Они рассмотрели и оценили этот феномен с широких эволюционных позиций.
Димо установил, что особенно негативно влияла почвообразовательная деятельность мышей на структуру солонцовых почв. Выбрасываемые животными на поверхность солевые массы усложняли рельеф почв, изменяли поверхностный сток вод атмосферных осадков. Участки солонцеватых и солонцовых почв, под влиянием деятельности полевых мышей, превращались во вторично солончаковые и одновременно на этих участках происходило нарушение дернообразования. А это явление также приводило к нарушению структуры почвы. Изменению ее физико-химических свойств.
Крупенников (1951) проследил, что муравьи (Myrmicap. и Lasius р.) своими выделениями могут «подщелачивать» кислые и нейтральные почвы, а в сильно щелочных – уменьшать величину pH. Жуки-навозники образовывают глубоко залегающие гумусированные прослойки, которые одновременно выполняли роль своеобразных «поставщиков» питательных веществ для корневой системы растений.
Подобные эпизодические наблюдения, благодаря комплексному подходу, широкому охвату, сыграли весьма важную роль в формировании почвенной зоологии, определения магистральных путей ее дальнейшего развития.
В 20-30-е годы Государственная служба защиты растений при Народном комиссариате земледелия стимулировала изучение почвенных насекомых, уничтожавших многие ценные культуры. Эти исследования получили еще большее развитие после создания в 1930 г. центрального научно-исследовательского учреждения – всесоюзного института защиты растений.
В 30-х годах появились первые работы М.С. Гилярова (1935, 1937). Будучи сотрудником Устимовской научно-исследовательской станции (Украина) со своим помощником Л. Лукьяновичем рассмотрели ряд важных практических вопросов, связанных с почвенными вредителями каучуконосов. Было установлено, что влажность почвы, в значительной степени зависящая от географического положения региона, является главным показателем степени повреждаемости растений почвенными вредителями.
Еще одна из подобных работ была выполнена Я.И. Принцем (1937), выявив прямую зависимость между кислотностью почвы и распределением в ней личинок хрущей и проволочников, высказал гипотезу о кислотности почвы, как экологическом факторе, определяющим степень жизнедеятельности почвенных насекомых.
С накоплением сведений энтомологи составляли первые определители вредных почвенных насекомых (А.В. Знаменский, 1927; З.С. Головянко, 1936 и др.).
Ответственную роль в формировании основ почвенной зоологии, определении некоторых теоретических и методических положений этой науки сыграли исследования зоологов университетов Воронежа, Ленинграда, Перми, Ташкента.
Такой путь развития стимулировался стремительным прогрессом экологии в нашей стране. Один из виднейших экологов Д.Н. Кашкаров (1935) писал: «…такое изучение дает нам рационально использовать животный мир как производительную силу. Рожденная в 1869 г. Э. Геккелем на бумаге, экология родилась вторично – в жизни».
Разработка почвенно-зоологической тематики в Петроградском университете в 20-30-х годах была связана с именем великого отечественного зоолога, В.А. Догеля и созданной им научной школы. Разработав метод прямого подсчета почвенных простейших на мазках, Догель и его коллеги (Е.С. Раммельмейер и А.А. Стрелков) способствовали дальнейшему развитию определения значения простейших в жизни почвы, выявлению характера их взаимоотношений с другими членами эдафона.
А.Л. Бродский, А.В. Беляевой, А. Янковской, П. Дровянниковой (1937) осуществили многолетние наблюдения над почвенными простейшими Средней Азии. Их выводы лучше выразить цитатой из их работ: «Протистофауна является своеобразным почвенным пульсом».
Е.С. Кирьяновой (1936) удалось установить специфические условия, определяющие качественный состав эдафона. Зависящего от совокупности факторов, экологического режима конкретного участка, удобрения и обработки почвы, структурой физических свойст почвы. Работы подобного плана проводили и другие исследоватили: А.Ф. Крышталев (Киев, 1936), В.Н. Беклемишев, Игошина, Баскина, Фридман (Пермь, 1928). Статистические методы дали возможность им установить, что пространственное распределение животных конкретных ассоциаций зависит от экологических условий. При однородных же условиях среды это распределение становиться случайным.
Комплекс этих работ способствовал развитию биоценотического подхода к анализу животного населения почвы, который затем был развит в исследованиях М.С. Гилярова и его учеников.
Роль М.С. Гилярова в создании и развитии почвенной зоологии
Теоретико-методологическая основа формировавшейся науки, которая знаменовала собой момент появления принципиально нового пути исследования, научной революции по Т. Куну (1970) была создана М.С. Гиляровым. Им была создана новая парадигма – модель для постановки решения исследовательских задач.
Учение о биосфере В.И. Вернадского (1926), способствовавшее изменению традиционных представлений человека о мироздании, повлияло на выбор М.С. Гилярова нового аспекта, новой концептуальной оценки почвы как переходной среды при освоении суши водными членистоногими животными. Восприняв основные положения концепции Вернадского о биокосных телах в качестве «рабочего методологического принципа», сфокусировал свое внимание на аналитическом разборе тех биогенных процессов, которые играют доминирующую роль в создании определенных типов биогеохимических тел. Одна из его заслуг состояла в том, что он сумел показать в обобщающем плане многоаспектное значение важнейшего биологического компонента – почвенной фауны в генезисе почв.
Для всего творчества Гилярова была характерна разработка важного теоретического вопроса, связанного с выявлением определенных экологических закономерностей. Также важным и нелегким трудом было совершенствование методов. Отдельные способы видоизменялись, уточнялись и описывались попутно, наряду с изложением конкретного материала исследований: Н. Кобб (1918) по учету почвенных нематод; Д. Катлера (1920); В.А. Догеля и его коллег (1927), а также Я. Форда (1936) – по учету почвенных простейших.
Поставив перед собой задачу, дать полный и систематизированный анализ существующих способов количественного учета всего животного комплекса, обитающего в почве, Гиляров создал уникальное методологическое пособие, которое, по свидетельству Ч. Элтона (1943) не имело аналогов в англоязычной научной литературе.
Во-первых, М.С. Гиляров предложил классифицировать сами методы количественного учета на прямые и косвенные. Во-вторых, пришел к важному заключению, что взятие почвенных проб и выделение из них животного населения, не может быть осуществлено при помощи единого метода. В зависимости от характера и величины объекта, от его численности, от почвенных условий и самих задач учета должен быть определен и метод исследования.
Им была выделена главная особенность – резкая дифференцированность размеров педофауны. Ученый предложил классификацию почвенной фауны, которая затем немного модифицировалась. Также ему удалось связать размеры животных с особенностями их экологии (в частности дыхания).
Эволюционный подход у Гилярова был развит еще в студенческие годы университетским преподавателем М.М. Воскобойниковым и классиками эволюционной морфологии И.И. Шмальгаузена и Д.М. Федотова, с которыми его свела многолетняя деятельность в Институте эволюционной морфологии и экологии животных АН СССР. М.С. Гиляров начал углубленное изучение вопросов эволюции и филогении почвообитающих животных. В 40-х годах выдвинул ряд оригинальных концепций, связанных с закономерностями адаптивной эволюции, рассматривая особенности почвы как среды обитания, выдвинул идею о ней как переходной среде обитания организмов при выходе на сушу.