Загальна характеристика біосфери та її складових. Її значення для існування живих організмів

Характеристика біогеоценозу та його складових.

Біогеоценоз – ділянка земної поверхні з певними складовими живих організмів, неживих компонентів, які поєднані через обімін речовин та енергії в природний комплекс. Кожен біогеценоз складається з біотопів та біоценозів. Біотоп – місце проживання живих організмів. Біоценоз – система організмів, що мешкають в межах біотопу. Біоценоз складається з фітоценозу, зооценозу, мікробоценозу та мікоценозу. Фітоценоз – сукупність популяцій усіх видів рослин. Зооценоз - сукупність популяцій усіх видів тварин. Мікробоценоз - сукупність популяцій усіх видів бактерій. Мікоценоз - сукупність популяцій усіх видів грибів.

Біосфера - оболонка Землі, яка охоплює все живе на планеті. В.І. Вернадський виділяв у складі біосфери пласт живої речовини - зону найбільшої концентрації життя, де переважають рослини як головні накопичувачі енергії на планеті. Цей пласт живої речовини охоплює нижній шар тропосфери (10-ЗО м) над рослинним покривом, освітлений шар води у водоймах, верхні шари ґрунту з коріннями рослин, мікроорганізмами і ґрунтовими тваринами. Найбільша концентрація життя у біосфері спостерігається на межах зіткнення земних оболонок: атмосфери і літосфери (поверхня суші), атмосфери і гідросфери (поверхня океану), гідросфери і літосфери (дно океану), і особливо на стику трьох оболонок - атмосфери, літосфери і гідросфери (прибережні зони). Вгору і вниз від цих зон концентрація живої матерії зменшується. На сьогодні за видовим складом на Землі тварини (більше 2 млн видів) переважають над рослинами (0,5 млн), водночас запаси фітомаси становлять 99 % запасів живої біомаси Землі. Біомаса суші в 1000 разів перевищує біомасу океану. На суші біомаса і кількість видів організмів у цілому збільшується у напрямку від полюсів до екватора. Межі біосфери як глобальної екосистеми (верхня та нижня) визначаються наявністю сприятливих для організмів абіотичних факторів: температури, води, складу газів, елементів мінерального живлення. У гідросфері нижня межа існування активного життя обмежується дном Світового океану - понад 11 км, де температура становить близько 0 °С (рис. 4.1). Більше поширення живих організмів (за наведені межі) обмежено лімітуючими чинниками: проникненню вгору перешкоджає космічне випромінювання, а проникненню углиб - висока температура земних надр. У межах біосфери немає абсолютно неживих просторів. Навіть у найсуворіших умовах можна знайти бактерії та інші мікроорганізми. По вертикалі біосфера розділяється на дві чітко відокремлені області: верхню, освітлену, - фотобіосферу, у якій відбувається фотосинтез, і нижню, "темну", - меланобіосферу, у якій фотосинтез неможливий. На суші межа між ними проходить поверхнею Землі. На розвиток життя, а, отже, і на межі біосфери впливають наявність кисню, вуглекислого газу, води у її рідкій фазі тощо. Обмежують зону поширення життя дуже високі або низькі температури, наявність елементів мінерального живлення. Лімітуючим чинником можна вважати і надмірно солоне середовище, наприклад, перевищення концентрації солей у морській воді приблизно у 10 разів. Позбавлені життя також підземні води з концентрацією солей понад 270 г/л.Найбільшу товщину біосфера має у тропічних широтах (приблизно 22-25 км), найменшу - у полярних (приблизно 12- 15 км). Живу речовину біосфери В.І. Вернадський розглядав не просто як сукупність живих істот, що заповнюють простір середовища життя, а як цілісний, дуже значущий для біосфери компонент, який реалізує безперервний зв'язок різноманітних геологічних та біологічних процесів. Отже, жива речовина - головний, але не єдиний компонент біосфери. Також В.І. Вернадський виділяв у складі біосфери й інші геологічно взаємопов'язані типи речовин: біокосну, біогенну і косну. Біокосна речовина - те, що створюється і переробляється живими організмами, тобто продукт синтезу живого та неживого (осадові породи, вапняки, крейда, ґрунти та ін.). Біогенна речовина - це органічні й органо-мінеральні продукти, створені живими організмами протягом геологічної історії (кам'яне вугілля, нафта, торф, горючі сланці). І, нарешті, косна речовина - це уся нежива речовина, яка може бути твердою, рідкою і газоподібною. Це сукупність планетарних і геологічних властивостей Землі, у створенні котрих живі організми участі не беруть, наприклад, сонячна радіація, атмосферний тиск, температура, гірські породи неорганічного походження, вода). Головні ознаки біосфери: o Біосфера є унікальною, незамінною і неповторною біотичною системою. Дрібніших екосистем є безліч, але майже усі вони взаємозамінні. o Біосфера відрізняється від інших екосистем практично безмежною тривалістю існування. Час існування менших екосистем обмежений: він визначається тривалістю від кількох місяців до сотень і кількох тисяч і навіть десятків мільйонів років. o Біосфера зберігає безмежно великий запас генетичної інформації, який накопичувався мільярди років, внаслідок чого ця інформація є практично невичерпною. Запаси інформації підпорядкованих їй екосистем, звичайно, менші хоча б тому, що пам'ять біосфери - інтегральна пам'ять усіх екосистем планети. o Біосфера є найдосконалішою саморегульованою системою з найповнішими механізмами самозахисту від руйнівного впливу зовнішніх космічних та внутрішньопланетних збурень. У процесі еволюції живої речовини в ній сформувався не лише механізм синтезу органічної речовини за рахунок використання сонячної енергії, а й накопичення в атмосфері вільного кисню, формування озонового шару як засобу захисту всього живого. А менші екосистеми, на відміну від біосфери, існують не у ентропійному абіотичному середовищі, а в організованому біотичному середовищі біосфери і захищені від зовнішніх впливів не лише своїми внутрішніми механізмами, а й біосферними. o На відміну від малих екосистем, біосфера характеризується величезними запасами вільної енергії, не лише тієї, що накопичена у сучасних підпорядкованих їй екосистемах, а й вільної енергії, накопиченої системами минулих епох. o Біосфера відрізняється величезним різноманіттям життєвих форм, видів, внутрішньовидових структур, просторовою і функціональною асиметрією, потужними механізмами самозбереження, постійним зростанням організованості, внаслідок чого її можна вважати практично незнищуваною. Припустімо, що жива речовина має один біологічний вид. Але в основі життя, як відомо, лежить обмін речовин, а якщо є лише один вид, то через деякий час він вилучить із середовища все, що йому потрібно, виділить відходи своєї діяльності, і на цьому все закінчиться. Можна припустити, що ґрунт або дно моря буде усіяне трупами істот цього єдиного виду, котрі не розкладаються, бо зробити це нікому. Отже, життя як стійке планетарне явище можливе лише у тому випадку, коли воно різноякісне.

Дата добавления: 2015-05-24