VI. Біосфера як глобальна екосистема.

 

Поняття „біосфера” – австрійський вчений Едуард Зюсс.

В.І Вернадський – біосфера не окрема єдина оболонка Землі, це лише частина її геологічних оболонок, населених живими організмами. Літосфера - на глибину до 4 км у нафтоносних шарах. Атмосфера – до озонового шару. Гідросфера – крім гарячих джерел.

v Пристосовуваність живих організмів вражає. Живі бактерії виявлено в гарячих гейзерних джерелах з температурою води 98⁰С, а також в тріщинах антарктичних льодовиків, де температура рідко коли піднімається вище 0°. Бактерії живуть у глибинних водах Чорного моря, насичених сірководнем, деякі бактерії виявлено навіть в атомних реакторах. Живу спору бактерії було виявлено в одній із трубок американської космічної станції, яка три роки перебувала на поверхні Місяця — вона потрапила туди з Землі й зберегла життєздатність, незважаючи на перебування в умовах космічного вакууму, різких коливань температури й високого рівня радіації.

 

Біосфера – це сукупність усіх біогеоценозів усіх біогеоценозів Землі, єдина глобальна екосистема вищого порядку. Біосфера, з одного боку - середа життя, з іншого – наслідок життєдіяльності живих організмів.

У цілому біосфера дуже схожа на єдиний гігантський суперорганізм, у якому автоматично підтримується гомеостаз — динамічна сталість фізико-хімічних та біологічних властивостей середовища та стійкість його основних функцій. Біосферні зв'язки складалися протягом дуже тривалого часу.

 

· Специфічні характеристики біосфери (див. М.Голубець):

ü Біосфера є унікальною, незамінною і неповторною біотичною екосистемою. Інші екосистеми є взаємозамінними.

ü Біосфера відрізняється від інших екосистем практично безмежною тривалістю існування.

ü Біосфера вирізняється величезним різноманіттям життєвих форм, видів, внутрішньовидових структур і екосистем.

ü Біосфера зберігає безмежно великий запас генетичної інформації, який накопичувався мільярди років. Генетична пам'ять біосфери – це інтегральна пам'ять всіх екосистем Землі.

ü Біосфера є найдосконалішою само регульованою системою з найповнішими механізмами захисту від руйнівного зовнішнього впливу.

ü Біосфера є наслідком взаємодії живих і неживих компонентів, акумуляції та перерозподілу в ній величезної кількості енергії.

ü Склад і будова біосфери зумовлені сучасною і минулою життєдіяльністю всієї сукупності живих організмів.

 

Жива речовина планети – сукупність усіх живих організмів нашої планети. Основними її характеристиками є сумарна біомаса, хімічний склад і енергія. Однією з властивостей живої речовини є її постійний обмін з довкіллям, під час якого через організми проходять різні хімічні елементи.

v 29% поверхні Землі займає суша, а 71% - океан. Але 99% живої речовини зосереджено на суші, і тільки 1% - в океані.

v 98% живої речовини на Землі складають рослини, а тварини – лише 2%.

 

· Колообіг речовин

Для постійного існування біосфери, для запобігання припинення розвитку життя на Землі у природі повинні постійно відбуватись безпе­рервні процеси перетворення її живої речовини.

Біологічний колообіг - це багаторазова участь хімічних елементів у процесах, які протікають у біосфері.

У біосфері відбувається постійний колообіг активних елементів, які переходять від організму до організму, у неживу природу і знову до організму. Елементи, які вивільняються мікроорганізмами при гнитті, надходять у грунт і атмосферу, знову включаються в колообіг речовин біосфери, поглинаючись живими організмами.

В.І.Вернадський підрахував, що за час існування на Землі біосфери було створено 3,5.1019 т біомаси, що майже в 2 рази перевищує масу всієї земної кори, яка становить 2.1019 т.

 

· Роль організмів у перетворенні фізичних оболонок Землі:

Літосфера - живі організми беруть участь:

- в процесах руйнування гірських порід

- утворенні осадових порід (вапняк,мармур, крейда) (радіолярії – яшма, опал, халцедон)

- утворенні кам’яного вугілля, торфу

- є гіпотези про біогенне походження залізної руди, нафти, природного газу

- грунтоутворенні

Гідросфера – впливають:

- на хімічний склад води, а наземно рослинність

- на кругообіг води

 

Атмосфера – організми визначають кількість кисню, вуглекислого газу, азоту та ін.

 

 

===================================================================

Словник нових термінів:

ü Агроценоз (агроекосистема) - штучна екосистема, створена в результаті діяльності людини.

ü Біосфера – це сукупність усіх біогеоценозів усіх біогеоценозів Землі, єдина глобальна екосистема вищого порядку.

ü Біотоп - однорідний за абіотичним факторами простір середовища, зайнятий біоценозом, тобто місце життя видів, організмів (наприклад, лісова галявина).

ü Біоценоз - це історично сформована конкретна сукупність живих організмів на певному просторі суші або акваторії.

ü Вид ( біологічний) - сукупність організмів із спорідненими морфологічними ознаками, які можуть схрещуватися один з одним і мають спільний генофонд. Види мають морфологічні, фізіолого-біохімічні, еколого-географічні та генетичні характеристики; є основною структурною одиницею в системі живих організмів, має підвиди й популяції.

ü Жива речовина планети – сукупність усіх живих організмів нашої планети.

ü Екологічна ніша - це сукупність характеристик, що вказують на положення виду в екосистемі.

ü Екосистема - сукупність популяцій організмів різних видів, які взаємодіють між собою і з неживою природою таким чином, що всередині такої системи виникають потоки енергії і колообіг речовин.

ü Консументи - організми, які живляться готовими органічними речовинами, створеними видами продуцентами.

ü Ланцюг живлення (трофічний ланцюг) – це взаємовідносини між організмами під час перенесення енергії їжі від її джерела (наприклад, зеленої рослини) через ряд організмів (шляхом поїдання) на більш високі трофічні рівні.

ü Популяція - це сукупність особин одного біологічного виду з однаковим генофондом, яка живе на спільній території (ареалі) протягом багатьох поколінь.

ü Продуценти - автотрофні організми (зелені рослини), здатні синтезувати (продукувати) органічні речовини з неорганічних, акумулюючи при цьому сонячну енергію.

ü Редуценти — гетеротрофні організми (у грунті - різні дрібні черв’яки та личинки комах), які у процесі життєдіяльності перетворюють органічні залишки у вигляді рослинного опаду та відмерлих тварин в найпростіші органічні та неорганічні речовини.

ü Сукцесія - послідовна зміна одних угруповань організмів іншими, внаслідок чого формуються нові біоценози, що найбільшою мірою відповідають умовам даного середовища.

ü Трансформація - зміни екосистем під впливом діяльності людини або іншого потужного чинника впливу.

ü Флуктуації – циклічні зміни в екосистемах під впливом циклічних процесів.