Файл: Структура биосферы.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.11.2023

Просмотров: 39

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Задание 1.

1. Биосфера — оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности, а также совокупность её свойств как планеты, где создаются условия для развития биологических систем; глобальная экосистема Земли.

Структура биосферы

Газовая оболочка складывается в основном с азота и кислорода. В невеликих количествах в ей удерживается диоксид углерода (0,03%) и озон. Для биологических процессов наибольшая значимость имеют: кислород, используемый для дыхания и минерализации мертвого органического вещества, диоксид углерода, который участвует в фотосинтезе, и озон, экранирующий земную поверхность от твердого ультрафиолетового излучения. Азот, диоксид углерода, пары воды образовались в значительной меры благодаря вулканической деятельности, а кислород - в результате фотосинтеза.

Границы биосферы

Литосфера - это верхняя твердая оболочка Земли. Ее толщина колеблется в пределах 50–200 км. Распространение жизни в ней ограниченно и резко уменьшается с глубиной. Подавляющее количество видов сосредоточено в верхнем слое, имеющем толщину в несколько десятков сантиметров. Некоторые виды проникают в глубину на несколько метров или десятков метров. Наибольшая глубина, на которой были обнаружены некоторые виды бактерий, составляет 3–4 км (в подземных водах и нефтеносных горизонтах).

Гидросфера - водная оболочка Земли, представляет собой совокупность океанов, морей, озер и рек. В отличие от литосферы и атмосферы она полностью освоена живыми организмами. Даже на дне Мирового океана, на глубинах около 12 км, были обнаружены разнообразные виды живых существ (животные, бактерии). Однако основная масса видов обитает в гидросфере в пределах 150–200 м от поверхности. Это связано с тем, что до такой глубины проникает свет. А следовательно, в более низких горизонтах невозможно существование растений и многих видов, зависящих в питании от растений. Распространение организмов на больших глубинах обеспечивается за счет постоянного «дождя» экскрементов, остатков мертвых организмов, падающих из верхних слоев, а также хищничества. Гидробионты обитают как в пресной, так и в соленой воде и по месту обитания делятся на 3 группы:


1) планктон — организмы, живущие на поверхности водоемов и пассивно передвигающиеся за счет движения воды;

2) нектон — активно передвигающиеся в толще воды;

3) бентос — организмы, обитающие на дне водоемов или зарывающиеся в ил.

Атмосфера — газовая оболочка Земли, имеющая определенный химический состав: около 78 % азота, 21 — кислорода, 1 — аргона и 0,03 % углекислого газа. В биосферу входят лишь самые нижние слои атмосферы. Жизнь в них не может существовать без непосредственной связи с литосферой и гидросферой. Крупные древесные растения достигают нескольких десятков метров в высоту. На сотни метров поднимаются летающие животные — насекомые, птицы, летучие мыши. Некоторые виды хищных птиц поднимаются на 3–5 км над поверхностью Земли. Наконец, восходящими воздушными потоками пассивно заносятся на десятки километров вверх бактерии, споры растений, грибов, семена. Однако все перечисленные летающие организмы или занесенные бактерии лишь временно находятся в атмосфере. Нет организмов, постоянно живущих в воздухе.

Верхней границей биосферы принято считать озоновый слой, располагающийся на высоте от 30 до 50 км над поверхностью Земли. Он защищает все живое на нашей планете от мощного ультрафиолетового солнечного излучения, в значительной мере поглощая эти лучи. Выше озонового слоя существование жизни невозможно.



2. Существенным свойством живого является обмен веществ, энергии и информации.

Организм потребляет из окружающей среды энергию и вещества и использует их для жизненно важных реакций, а затем возвращает в среду эквивалентное количество энергии и вещества, но уже в другой форме, менее пригодной для него. Организм выступает как открытая система, находящаяся в стационарном состоянии: скорость поступления в нее веществ и энергии из окружающей среды уравновешивается скоростью переноса веществ и энергии из системы. В основе последней находятся белки – носители большинства жизненных функций и нуклеиновые кислоты – носители информации. Живое вещество способно существовать только в потоке непрерывного обмена веществ, энергии и информации с окружающей средой. Прекращение движения в этом потоке хотя бы одного компонента прекращает жизнь организма.

Источниками энергии для живого вещества служат солнечная и другая тепловая радиация, пища, и контакты с более теплыми телами. Энергия живых организмов в процессе их жизнедеятельности подвергается многим превращениям, в частности преобразовывается в механическую, тепловую, световую, химическую, электрическую и в конце концов рассеивается в окружающем пространстве.



В широком и основном значении информация – это передача от одного живого объекта к другому различных сведений или иных воздействий, которые влияют на их жизнедеятельность.
Организм является начальной, основ­ной единицей обмена веществ. Именно с организма и начинается цепочка взаимоотношений живой материи, ее нельзя прервать ни на одном уровне. Очевидно, что существует глубокая связь между орга­низмом и окружающей средой.

Среда – комплекс тел и явлений, с которыми организм находится в прямых или косвенных взаимоотношениях.В широком смысле это материальные тела, явления и энергия, воздействующие на организм.

Существует значительное разнообразие объема значений слова «среда» в зависимости от степени конкретизации понятия. Так, внешняя среда рассматривается как совокупность сил и явлений природы, ее вещество и пространство, любая деятельность человека (организма), находящаяся вне рассматриваемого объекта или субъекта и необяза­тельно непосредственно контактирующая с ним. Понятие окружаю­щая среда – совокупность компонентов природной среды, природных и природно-антропогенных объектов, а также антропогенных объектов. Различают также природную среду(сочетание естественных и измененных деятельностью человека факторов живой и неживой природы, которые проявляют эффект воздействия на организм), среду абиотическую (все силы и явления природы, происхождение которых прямо не связано с жизнедеятельностью ныне живущих организмов) и среду биотическую (силы и явления природы, которые обязаны своим происхождением жизнедеятельности ныне живущих организмов) 

Имеется и конкретное пространственное понимание среды, как непосредственного окружения организма – среда обитанияК ней относят только те элементы среды, с которыми данный организм всту­пает в прямые или непрямые отношения, т. е. это все то, среди чего он живет.

В земных условиях живые организмы освоили четыре основные среды обитания, сильно различающиеся по специфике условий. Пер­вой по времени была водная среда, в которой возникла и распростра­нилась жизнь. В дальнейшем живые организмы овладели наземно-воздушной средой, затем они создали и заселили почву. Четвертой специфической средой жизни стали сами организмы, тела которых использовались паразитами или симбионтами.


Необходимо подчеркнуть, что понятие «среда» не является сино­нимом понятия «условия существования». Последнее означает сумму жизненно необходимых факторов среды, без которых живые организ­мы не могут существовать.

Влияние среды на организмОрганизм, испытывая потребность в притоке вещества, энергии и информации, полностью зависит от сре­ды. Уместно здесь привести закон, открытый российским ученым К. Ф. Рулье: результаты развития (изменений) любого объекта (орга­низма) определяются соотношением его внутренних особенностей и осо­бенностей той среды, в которой он находится. Этот закон, иногда называемый первым экологическим законом жизни, имеет общее зна­чение, так как в равной мере относится к живой и неживой материи, а также к социальной сфере.

Эволюционно возникшее приспособление организмов к условиям среды, выражающееся в изменении их внешних и внутренних особенностей, носит названиеадаптации.

Способность к адаптациям – одно из основных свойств жизни вообще, поскольку обеспечивает саму возможность ее существова­ния, возможность организмов выживать и размножаться. При этом адаптации способны проявляться на самых разных уровнях: от биохи­мии клеток и поведения отдельных организмов до строения и функ­ционирования сообществ и экосистем.

Резкое и быстрое изменение условий среды обитания может привести к тому, что генетический аппарат вида не сможет приспособиться к новым условиям жизни. Сказанное в полной мере относится и к человеку.

Влияние живых организмов на среду. Организмы и сами способны существенно воздействовать на среду. Так, их жизнедеятельность сильно влияет на газовый состав атмосферы. Это связано, в частности, с тем, что в результате фотосинтеза зеленых растений в атмосферу поступает кислород. Диоксид углерода, напротив, извлекается из атмосферного воздуха растениями и вновь поступает туда в процессе разложения остатков погибших организмов. Разлагая тела погибших организмов, бактерии, грибы и животные участвуют в образовании почвы. Именно жизнедеятельность организмов опреде­ляет содержание растворенных органических соединений и минеральных солей в природных водах. Укажем, что организмы, меняя химический состав среды, воздействуют и на ее физические свойства.

На предел воздействия организмов на среду обитания описывает другой экологический закон жизни (Ю. Н. Куражковский): каждый вид организмов, потребляя из окружающей среды необходимые ему вещества и выделяя в нее продукты своей жизнедеятельности, изменяет ее таким образом, что среда обитания становится непригодной для его существования.


Таким образом, организмы испытывают воздействие постоянно ме­няющихся условий среды, но и сами способны изменять эти условия.

Экологические факторы оказывают на живые организмы различное воздействие, они могут влиять как:

  • раздражители, вызывающие приспособительные изменения организма;

  • ограничители, определяющие невозможность существования в данных условиях;

  • модификаторы, вызывающие анатомо-морфологические изменения организма;

  • сигналы, свидетельствующие об изменениях других факторов среды.

Экологические факторы многообразны, имеют разную природу и специфику действия. Существует множество различных классификаций экологических факторов, в основу которых положены различные принципы (природа фактора, характер действия на организм и т.д.). По природе экологических факторов различают:

  • абиотические,

  • биотические,

  • антропические.

Абиотические факторы включают следующие группы:

- климатические (тепло, свет, влажность, давление, ветер и т.д.)

- орографические (рельеф, экспозиция склона, высота над уровнем моря и т.д.)

- эдафические (физические и химические свойства почвы и т.д.)

- время (физическое, биологическое, эволюционное, геологическое и т.д.) Время определяет состав природы, сочетание ее элементов и течение земной и космической истории.

Биотические факторы – это форма воздействия живых организмов друг на друга, так как окружающий органический мир – составная часть каждого живого организма. Взаимные связи организмов являются основой существования надорганизменных систем.

Выделяют:

  • бактериогенные – взаимоотношения бактерий и растений,

  • микогенные – взаимоотношения грибов и растений,

  • фитогенные факторы – взаимное влияние растений друг на друга.

  • зоогенные – взаимное влияние животных и растений,

Частной формой взаимодействия между живыми организмами являются взаимодействия живых организмов и человеческого общества, т.е. атропогенные факторы, действие которых в настоящее время приобрело глобальное значение. В связи с этим антропогенные факторы были выделены в отдельную группу и корректнее обозначать их как антропические факторы.

Антропические факторы – это формы деятельности человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания других видов или непосредственно сказываются на их жизни. Причем такое преобразование природы может носить как созидательный (например восстановление лесов в разных регионах мира), так и разрушительный (уничтожение тропических лесов, мелиорация) характер.