Роль живых организмов в круговороте веществ в биосфере

Вопрос 30 Роль живых организмов в круговороте веществ в биосфере

Живое вещество — совокупность ее живых организмов в биосфере. Термин введён В. И. Вернадским, который выделял живое вещество в ряду других типов веществ, слагающих биосферу (биогенное, косное, биокосное и др. )

Живое вещество представляет собой ничтожную часть биосферы, однако именно живому веществу принадлежит, по мнению Вернадского, главная роль в формировании земной коры. В состав живого вещества входят как органические (в химическом смысле) , так и неорганические, или минеральные, вещества

31 Эдафические факторы.

. Эдафические факторы, т е. почвенные, — это совокупность химических, физических и механических свойств почв и горных пород, оказывающих воздействие как на организмы, живущие в них, т.е. те, для которых они являются средой обитания, так и на корневую систему растений.

 

 

32 Основные пути приспособления  ор-мов к условиям среды.Адаптивные биологическиу ритмы ор-мов(внутренние, внешнии)

Основные пути приспособления организмов к среде обитания 1)Активный путь Сохранение активности при дополнительных затратах энергии 2)Пассивный путь Временный переход в неактивное состояние 3)Избегание неблагоприятных воздействий Избегание неблагоприятного фактора и перемена мест обитанияВнешние ритмы имеют географическую природу, связаны с вращением Земли относительно Солнца и Луны относительно Земли.

Внутренние, физиологические ритмы возникли исторически. Ни один физиологический процесс в организме не осуществляется непрерывно. Обнаружена ритмичность в процессах синтеза ДНК и РНК в клетках, в синтезе белков, в работе ферментов, деятельности митохондрий. Деление клеток, сокращение мышц, работа желез внутренней секреции, биение сердца, дыхание, возбудимость нервной системы, т. е. работа всех клеток, органов и тканей организма подчиняется определенному ритму. Каждая система имеет свой собственный период. Действиями факторов внешней среды изменить этот период можно лишь в узких пределах, а для некоторых процессов практически невозможно. Данную ритмику называют эндогенной.

33 Свойство живого вещества

Способность очень быстро осваивать свободное пространство. Это связано как со способностью к размножению, особенно у простейших организмов, так и с тем, что многие организмы значительно увеличивают поверхность тела при росте (растения, например, или ареал сообщества).

Активное и пассивное движение .Активное движение живого вещества биосферы — самостоятельное передвижение организмов, требующее затрат энергии: рыба может плыть против течения, птицы летают, преодолевая силу тяжести и т.д.Пассивное движение живого вещества биосферы — движение, не требующее затрат энергии — под действием естественных природных сил -тяжести, гравитации и т.д.

Устойчивость живого вещества (организмов) при жизни и быстрое разложение (за счет действия редуцентов) после смерти.

 Если говорить о  химических элементах, то как  раз за счет этого свойства  живого вещества они участвуют  в различных  круговоротах веществ  — цикл углерода, цикл азота  и т.д.

Высокая степень адаптации живого вещества биосферы к окружающим условиям.То, что живые организмы освоили все 3 среды — наземную, водную и воздушную, уже никого не удивляет. Помимо этого есть микроорганизмы, способные выдерживать как высокие, так и очень низкие температуры.

Высокая скорость биохимических реакций живого вещества.Действительно, скорость реакций в живых организмах — не больше нескольких минут, скорость круговорота углерода — несколько лет (не больше 10).

 Вернадский считал, что  осадочные породы образованы, в  основном, продкутами жизнедеятельности живых организмов. А это слой толщиной порядка 3 км!

 

 

 

 

34  Ортографические факторы  в жизни растений и животных

Рельеф создает разнообразие условий обитания растений как на небольших территориях, так и в крупных регионах. Под влиянием рельефа перераспределяется количество осадков и тепла по поверхности суши. В понижениях рельефа скапливаются выпавшие осадки, а также холодные массы воздуха, что является причиной поселения в этих условиях влаголюбивых и малотребовательных к теплу растений. Повышенные элементы рельефа, склоны южной экспозиции прогреваются лучше понижений и склонов другой ориентации, поэтому на них можно встретить более теплолюбивые и менее требовательные к влаге растения (остепненныелуга и т. п.).

На днищах оврагов, в поймах рек, где близко залегают грунтовые воды, застаиваются холодные массы воздуха, поселяются влаголюбивые, холодостойкие и теневыносливые растения.

Мелкие формы рельефа (микро- и нанорельеф) увеличивают разнообразие микроусловий, что создает мозаичность растительного покрова. Особенно это заметно в полупустынях и на грядово-мочажинных болотах, где наблюдается частое чередование мелких участков различных растительных сообществ.

Особое влияние на распределение растенийоказывает макрорельеф — горы, среднегорья и плоскогорья, которые создают на сравнительно небольшой площади значительные амплитуды высот. С изменением высоты меняются климатические показатели — температура и влажность, результатом чего является высотная поясность растительности. Состав и мощность почв в горах обусловлены крутизной и экспозицией склонов, силой размывающего действия водных потоков и т. п. Это определяет подбор видов растений на разных местообитаниях, разнообразие их жизненных форм.

Наконец, горы являются барьером для проникновения растений из одних регионов в другие.

35 Классификация живых  организмов

Классификация живых организмов по характеру питания (автотрофы, гетеротрофы, миксотрофы), по способу добывания пищи. Жизненные формы растений (фанерофиты, хамефиты, криптофиты и др). Жизненные формы животных. Классификация организмов по участию в биологическом круговороте (продуценты, консументы, редуценты)

 

36 Функции живого вещ-ва в биосфере

Живое вещество по составу есть вся совокупность живых организмов, обитающих в биосфере. Живое вещество имеет биомассу, обладает продуктивностью и имеет особенные по сравнению с косным веществом свойства. Эти свойства обеспечивают важнейшие функции живого вещества.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Энергетическая функция. Она определяется свойствами  светочувствительного вещества  хлорофилла зеленых растений, с  помощью которого растения улавливают, аккумулируют солнечную энергию, преобразуют ее в энергию химических  связей молекул органических  веществ. Органические вещества, созданные  зелеными растениями, служат источником  энергии для представителей иных  царств живыхсуществ.

 

2. Транспортная функция. Пищевые взаимодействия живого  вещества приводят к перемещению  огромных масс химических элементов  и веществ против сил тяжести  и в горизонтальном направлении. В этом перемещении заключается  транспортная функция живого  вещества.

3. Деструктивная функция. Минерализация органических веществ, разложение отмершей органики  до простых неорганических соединений  определяет деструктивную функцию  живого вещества. Данную функцию  в основном выполняют грибы, бактерии.

4. Концентрационная функция  есть накопление определенных  веществ в живых существах. Раковины  моллюсков, панцири диатомовых водорослей, скелеты животных — все это  примеры проявления концентрационной  функции живого вещества.

5. Живое вещество преобразует  физико-химические параметры среды. В этом проявляется еще одна  главная функция живого вещества  — средообразующая. Например, леса регулируют поверхностный сток, увеличивают влажность воздуха, обогащают атмосферу кислородом.

 

37 Гидрологические факторы

Вода как составная часть атмосферы и литосферы (включая почвы) играет большую роль в жизни организмов как один из экологических факторов, который называют влажностью. В то же время, вода в жидком состоянии может быть фактором, образует собственную среду, - водное. Благодаря своим свойствам, которые отличают воду от всех других химических соединений, она в жидком и свободном состоянии создает комплекс условий водной среды, так называемые гидрологические факторы.

Такие характеристики воды, как теплопроводность, текучесть, прозрачность, соленость, по-разному проявляются в водоемах и являются экологическими факторами, которые в этом случае называют гидрологическими. Например, водяные организмы по-разному приспособились к различной степени солености воды. Различают пресноводные и морские организмы. Пресноводные организмы не поражают своим видовым разнообразием. Во-первых, жизнь на Земле зародилась в морских водах, а во-вторых, пресные водоемы занимают мизерную часть земной поверхности.

38 Видовое разнообразие  в сообществах

На каждом уровне биологического разнообразия – видовом, генетическом и

разнообразии сообществ специалисты изучают механизмы, которые изменяют или

сохраняют разнообразие. Видовое разнообразие включает весь набор видов,

обитающих на Земле. Существует два основных определения понятия вида. Первое:

вид представляет собой совокупность особей, которая по тем или иным

морфологическим, физиологическим или биохимическим характеристикам отличается

от других групп. Это морфологическое определение вида. Сейчас для различения

видов, которые внешне практически идентичны (например, бактерии), все чаще

используют различия в последовательности ДНК и другие молекулярные маркеры.

Второе определение вида – это совокупность особей, между которыми происходит

свободное скрещивание, но при этом отсутствует скрещивание с особями других

групп (биологическое определение вида).

39 Основные свойства  биосферы

Биосфера представляет собой достаточно сложную систему, которая характеризуется рядом свойств, определяющих ее специфику. К их числу относятся:

1. Централизованность. Центральным звеном биосферы являются живые организмы, что всесторонне раскрыто В. И. Вернадским. К сожалению, ныне это свойство биосферы недооценивается, так как многие исследователи ставят в центр биосферы только один вид – человека. Антропоцентризм при изучении биосферы недопустим.

2. Открытость. Существование  биосферы обеспечивается только  за счет поступления энергии, прежде всего солнечной радиации.

3. Саморегулируемость и организованность. Способность биосферы гасить возникающие возмущения с помощью ряда механизмов, способность возвращаться в исходное состояние называется гомеостазом.

4. Разнообразие. Это разные  среды жизни, входящие в состав  биосферы (водная, почвенная, наземно-воздушная  и т.д.), разнообразие природных  зон, наличие различных геохимических  областей и самое главное –  большое число элементарных экосистем  со свойственным им видовым  разнообразием. Предполагают, что в  настоящее время на Земле обитает  до 10 млн видов животных и более 1 млн видов растений и грибов. Разнообразие в целом рассматривают как основное условие устойчивости любой экосистемы и биосферы в целом.

40 Антропогенные факторы  в жизни организмов и сообществ

Антропогенными факторами среды называется совокупность влияний человека на живые организмы. Это влияние также может быть прямым, например, когда человек вырубает лес или отстреливает животных, или косвенным, проявляющимся в воздействии человека на абиотические и биотические факторы среды, например, изменение состава атмосферы, почвы, гидросферы, или изменение структуры экосистем.

41 Концепция прдуктивности

Совокупность организмов в экосистеме в момент наблюдения называют биомассой, скорость продуцирования биомассы – продуктивностью. Различают первичную продуктивность - скорость, с которой продуценты (зеленые растения) в процессе фотосинтеза связывают энергию и запасают ее в форме органических веществ, и вторичную продуктивность - скорость образования биомассы консументами.

42  Понятие о круговороте  веществ в биосфере. Типы круговоротов. Глобальный круговорот углерода

Круговорот веществ - закономерный процесс многократного участия веществ в явлениях, протекающих в биосфере планеты. Вещество, вовлеченное в круговорот, не только перемещается, но и испытывает трансформацию и нередко меняет свое физическое и химическое состояния. Особенно активную роль в ускорении круговорота и трансформации играют живые организмы.

Солнечная энергия на Земле вызывает два вида круговоротов веществ:

 большой (биогеохимический) - в пределах биосферы;

 малый (биотический) - в  пределах элементарных экологических  систем.

 Большой круговорот  веществ - это безостановочный планетарный  процесс закономерного циклического, неравномерного во времени и  пространстве перераспределения  вещества, энергии и информации, многократно входящих в непрерывно  обновляющиеся экологические системы  биосферы.

 Малый круговорот  веществ развивается на основе  большого и заключается в круговой  циркуляции веществ между почвой, растениями, микроорганизмами и  животными.

 Оба круговорота взаимосвязаны  и представляют собой единый  процесс, который обеспечивает воспроизводство  живого вещества и оказывает  активное влияние на облик  биосферы.

 На нашей планете  всегда существовал геохимический  круговорот веществ, но с появлением  жизни на Земле геохимические  связи стали биогеохимическими - более сложными и разнообразными. Поэтому говорят о биогеохимическом  круговороте веществ или биогеохимическом  цикле.

Различают три основных типа биогеохимических круговоротов:

1) круговорот воды; 2)круговорот элементов преимущественно в газовой фазе (кислорода, углерода, азота и др.  ; 3) круговорот элементов преимущественно в твердой и жидкой фазах (фосфора и др.).