Презентація на тему:
"Біосфера як єдина екосистема Землі"

Біосфера як єдина екосистема Землі Структура і склад біосфери. Функції живої речовини. Співвідношення маси живих організмів і геологічних середовищ біосфери

Біосфера Землі має складну структуру і склад. Структурно вона поділяється на три геологічні сфери: атмосферу (повітряну), гідросферу (водну) і літосферу (тверду оболонку - верхню частину земної кори). Жива речовина - четверта компонента біосфери - об'єднує три оболонки, «цементуючи» і перетворюючи їх у єдину систему - біосферу - живу оболонку Землі.

До складу біосфери входять різні речовини: Жива речовина - всі нині живуть організми; Відсталу речовину - магматичні, осадові, метаморфізує гірські породи - речовини неживої природи; Біогенна речовина - вугілля, нафта, сланці, торф, вапняки - в основі утворення якого лежить колишнє жива речовина (живі організми минулих епох);

Біокосна речовина - грунту - продукт тривалої взаємодії живої речовини з відсталим речовиною і чинниками неживої природи; Космічне речовина - осідає на поверхню Землі космічний пил (до 10 тонн щорічно); Радіоактивна речовина.

Основні функції живої речовини: Енергетична: всі наземні організми - діти «Сонця», але тільки зелені рослини здатні поглинати світлову енергію Сонця і трансформувати її в енергію хімічних зв'язків простих цукрів (глюкоза, фруктоза), передаючи її потім по харчового ланцюга іншим організмам, вибудовуючи ланцюжок: рослина → травоїдна тварина → хижа тварина → організми-руйнівники мертвої органіки (гриби, мікроорганізми).

З енергетичної функцією тісно пов'язана газова функція живої речовини - зелені рослини в результаті фотосинтезу утворюють кисень, збагачуючи ним атмосферу і гідросферу. Всі живі організми в процесі дихання поглинають кисень і виділяють вуглекислий газ, а в процесі гниття після відмирання - різноманітні гази: аміак, метан, сірководень та інші.

Концентраційна функція : живі організми в процесі життя накопичують у тілах різні елементи.        У тілі ссавців і людини в даний час знайдено близько 80 елементів таблиці    Д.І. Менделєєва. У першу чергу це вуглець , кисень і водень , які входять до складу всіх молекул , що будують живі організми , кальцій (у всіх скелетних організмів ) , кремній (особливо у діатомових водоростей) , залізо ( у всіх організмів ) , марганець , фософор , сірка та деякі інші макроелементи ( їх концентрація в організмі не менш 10-2 % від маси тіла).

Інші елементи , такі як цинк , мідь , кобальт , йод , бром і багато інших не перевищують рівень 10-3 - 10-12 %. Це мікроелементи , їх називають « елементами життя » , так як навіть у невеликих , слідових , зникаюче малих кількостях вони відіграють надзвичайно важливу роль у життєдіяльності організмів . Вони входять до складу не тільки білків , жирів , вуглеводів , але і є найважливішими компонентами вітамінів , ферментів , гормонів , пігментів , відіграють найважливішу роль у процесах росту , розмноження , обміну речовин , збудження і гальмування , і при їх відсутності або нестачі організми гинуть.

Відомі явища специфічного концентрування мікроелементів, так рослини тютюну концентрують кадмій, діатомові - кремній, асцидії - ванадій і т. д. У дослідженнях на морських водоростях було показано, що деякі види концентрують відразу декілька елементів.

Деструктивна функція. У біосфері існують організми , яких називають « санітарами Землі». Це деструктори - організми , що розкладають мертву органіку і звільняють поверхню Землі від трупів тварин і рослин , які , не будь редуцентов , покривали б її багатометровим шаром. Це гриби і бактерії. Роль їх , також як і рослин , планетарна - одні створюють органіку , інші її руйнують , доводячи до простих речовин (вода , аміак , метан , сірководень , вуглекислий газ) та елементів , які залучаються знову в кругообіг , поглинаючись корінням рослин.

Транспортна або біохімічна функція виражається в розмноженні , зростанні і переміщенні живих організмів по поверхні планети на малі і великі відстані , завдяки чому жива речовина як би розтікається по Землі , займаючи нові території , заповнюючи живою масою усі куточки планети. Міграції тварин і птахів , пересування їх у грунтах і водної товщі , з одного континенту на інший , зграї перелітних птахів , хмари сарани - це все приклади транспортної функції живої речовини. При цьому треба враховувати постійне зростання біомаси в процесі розмноження і росту організмів - біохімічна функція .

Найважливіша функція живої речовини на Землі - біогеохімічна.    Тільки завдяки живим організмам здійснюються кругообіг всіх хімічних елементів і речовин, що знаходяться в біосфері. Так, наприклад, повне оновлення кисню планети відбувається за 5200 - 5800 років. Вся його маса засвоюється тваринами за 2 тис. років, а вся вуглекислота за 300 - 400 років.

Таким чином, за час існування біосфери всі гази атмосфери, вся вода океанів, всі речовини літосфери багаторазово, хоча і з різною швидкістю, пройшли через живі організми і вчинили знову в біосферу в оновленому очищеному вигляді. Саме тому В.І. Вернадський назвав жива речовина «потужною геологічною силою». В.І. Вернадський

Біомаса організмів Землі Група організмів Маса (1012т) Співвідношення Континенти Зелені рослини. 2,40 99,2 Тварини і мікроорганізми 0,02 0,8 Разом: 2,42 100 Океани Зелені рослини 0,0002 Тварини і мікроорганізми 0,0030 93,7 Разом: 0,0032 100 Біомаса організмів Землі 2,4232 -

Відомо більше 2 млн. видів рослин, тварин, грибів, бактерій, яких розділяють на 5 царств живої природи. Біомаса живих організмів Землі дорівнює 2420 - 2250 млрд. тонн (в сухій вазі).

Ця величезна маса мізерно мала в порівнянні з масою геологічних оболонок. Якщо масу живої речовини умовно прийняти за 1, то маса оболонок біосфери відносно маси живої речовини буде виражатися дуже великими величинами.

Співвідношення мас в біосфері Маса в тоннах Відносні одиниці Жива речовина 2,4 x 1012 1 Атмосфера 5,15 x 1015 2 146 Гідросфера 1,5 x 1018 602 500 Земна кора 2,8 x 1019 1 670 000

І вся величезна маса речовини оболонок проходить через одиничку, тобто через живу речовину, в результаті постійно протікають на Землі процесів кругообігу речовин і елементів.

Розподіл живих організмів у біосфері Живі організми розподіляються на поверхні планети строго певним чином, у відповідності зі своїми вимогами до умов проживання, і, насамперед, до клімату та інших фізичних факторів середовища.

Основні середовища життя на Землі такі: водна; Наземно-повітряна; Грунти як середовище проживання; Живі організми як середовище проживання;

Життя на планеті Земля має різну густоту. Збагачені життям ділянки В.І. Вернадський назвав плівками і згущеннями життя. Самостійно розглянути «Розподіл життя у біосфері» по: Н.К. Христофорова. Основи екології, 1999. Стор. 414 - 422.