Биосфера. Состав и границы биосферы.

«Биосфера- это среда нашей жизни, это та природа, которая нас окружает, о которой мы говорим в разговорном языке. Человек, прежде всего - своим дыханием, проявлением своих функций, неразрывно связан с этой «природой». Биосфера, являясь экосистемой, состоит из абиотической и биотической части.

Абиотическая часть представлена: 1)почвой и подстилающими ее породами до глубины, где в них еще есть живые организмы, вступающие в обмен с веществом этих пород и физической средой породового пространства; 2) атмосферным воздухом до высот, на которых возможны еще проявления жизни; 3) водной средой океанов, рек, озер и т.п.

Биотическая часть состоит из живых организмов всех таксонов осуществляющих важнейшую функцию биосферы, без которой не может существовать жизнь: биогенный ток атомов. Живые организмы осуществляют, этот ток атомов благодаря своему дыханию питанию и размножению.

При общем рассмотрении биосферы, как планетарной экосистемы, особое значение приобретает представление о ее живом веществе как о некой общей живой массе планеты.

Под живым веществом В.И.Вернадский понимает все количество живых организмов планеты как единое целое. Его химический состав подтверждает единство природы - он состоит из тех же элементов что неживая природа только соотношение этих элементов различное и строение молекул иное. Живое вещество образует ничтожно тонкий слой в общей массе геосфер земли.

По представлениям В.И.Вернадского биосфера включает живое вещество (все живые организмы), биогенное (уголь, нефть), косное (магматические горные породы), биокосное (создается с помощью живых организмов), а также радиоактивное вещество, вещество космического происхождения и рассеянные атомы. Все эти 7 различных типов веществ геологически связаны между собой.

Лимитирующие факторы

Впервые на значение лимитирующих факторов указал немецкий агрохимик Ю.Либих в середине XIX в. Он установил закон минимума: урожай (продукция) зависит от фактора, находящегося в минимуме. 6 см. в почве полезные компоненты в целом представляют собой уравновешенную систему и только какое-то вещество, например фосфор, содержится в количествах, близких к минимуму, то это может снизить урожай. Но оказалось, что даже те же самые вещества, очень полезные при оптимальном содержании их в почве, снижают урожай, если они в избытке. Значит, факторы могут быть лимитирующими, находясь и в максимуме.

Таким образом, лимитирующими экологическими факторами следует называть такие факторы, которые ограничивают развитие организмов из-за недостатка или их избытка по сравнению с потребностью (оптимальным содержанием). Их иногда называют ограничивающими факторами.

Несмотря на взаимовлияние факторов, всё-таки они не могут заменить друг друга, что и нашло отражение в законе независимости В. Р. Вильямса: условия жизни равнозначны, ни один из факторов жизни не может быть заменен другим. Наиболее полно и в наиболее общем виде всю сложность влияния экологических факторов на организм отражает закон толерантности В.Шелфорда: отсутствие или невозможность процветания определяется недостатком или, наоборот, избытком любого из ряда факторов, уровень которых может оказаться близким к пределам переносимого данным организмом. Эти два предела называют пределами толерантности. Организмы, для жизни которых требуются условия, ограниченные узким диапозоном толерантности по величине температуры, называют стенотермными, а способных жить в широком диапозоне температур – эвритермными.

Диапозон толерантности организма не остаётся постоянным – он, например, ссужается если какой–либо из факторов близок к какому-либо пределу, или при размножении организма, когда многие факторы становятся лимитирующими. Значит, и характер действия экологических факторов при определённых условиях может быть, а может и не быть лимитирующим. При этом нельзя забывать, что организмы и сами способны снизить лимитирующее действие факторов, создав, например, определённый микроклимат. Здесь возникает своебразкая компенсация факторов, которая наиболее эффективна на уровне сообществ, реже — на видовом уровне.

Такая компенсация факторов обычно создает условия для физиологической акклиматизации вида-эврибшта, имеющего широкое распространение, который, акклиматизируясь в дан­ном конкретном месте, создает своеобразную популяцию, экотип, пределы толерантности которой соответствуют местным условиям. При более глубоких адаптационных процессах здесь могут появиться и генетические расы.

29. Организм – живая целостная система.