Значение живых организмов в природе

Жизнь на нашей планете возникла 3 млрд. лет назад. Все организмы в течение миллиардов лет развивались, расселялись, изменялись в процессе развития и в свою очередь воздействовали на природу Земли — среду своего обитания.

В воздухе под влиянием живых организмов стало больше кислорода и уменьшилось содержание углекислого газа. Зеленые растения — основной источник атмосферного кислорода. Другим стал состав воды Мирового океана. В литосфере появились горные породы органического происхождения. Залежи угля и нефти, большинство отложений известняков — результат деятельности живых организмов. Таким образом, живые организмы являются мощным фактором, преобразующим природу.

Живые организмы представляют собой неотъемлемый компонент биосферы, от состояния которого, зависит не только продуктивность составляющих биосферу экологических систем, но и пригодность последних для существования человека.

Живая природа – наиболее точный индикатор качества окружающей человека природной среды. Живые организмы находятся в сложной взаимосвязи с почвой и растительностью. Потеря хотя бы одного звена этой цепи приводит к нарушению экологического баланса. Поэтому многообразие живых организмов чрезвычайно важно для круговорота веществ и энергии в природе.

Очень большое значение для процессов почвообразования имеют микроорганизмы. им принадлежит основная роль в глубоком и полном разрушении органических веществ, некоторых первичных и вторичных минералов. Каждому типу почв присущ свой специфический профильный распределение микроорганизмов. При этом численность микроорганизмов, их видовой состав отражают важные свойства почвы. Основная масса микроорганизмов сосредоточена в пределах верхних 20 см толще грунта. Биомасса грибов и бактерий в пахотном слое почвы составляет до 5 т/га.

Микроорганизмы активно участвуют в процессе гумусообразования, который по своей природе биохимический. Большое влияние имеют микроорганизмы на состав почвенного воздуха, на циклы превращения азотсодержащих соединений. Одна из важных звеньев в циклах преобразования азота — фиксация его почвенными микроорганизмами. Общая планетарная производительность микробной фиксации азота составляет от 270 до 330 млн. т/год, из которых 160-170 млн. т/год дает суша, 70-160 млн. т/год — океан. Бобовые культуры с помощью клубеньковых бактерий фиксируют и накапливают в почве от 60 до 300 кг азота на гектар в год.

Почва является не только местом жизни огромного количества самых разнообразных микроорганизмов, но и продуктом их жизнедеятельности. В почве микробы находят все условия для развития: влагу, питательные вещества, защита от губительного воздействия прямой солнечной радиации и др. Благодаря этим благоприятным условиям количество микробов в почвах огромна — от 200 млн. микробов в 1 г глинистого грунта до пяти и более миллиардов в 1 г чернозема. Грунт — основной источник, откуда микроорганизмы поступают во внешнюю среду — воздух и воду.

Живые организмы участвуют в процессах отложения осадочных пород, почвообразования, формирования атмосферы, меняя оболочки Земли.

Роль живых организмов в создании осадочных пород. Осадочные породы возникают на дне водоемов вследствие наслоения различных нерастворимых веществ, значительная часть которых имеет биогенное происхождение. Живые организмы участвуют в образовании осадочных пород, накапливая в течение жизни в своих скелетах, раковинах, панцирях соединения кальция, кремния, фосфора и т.п.. Из остатков этих организмов (цианобактерий, диатомовых и других водорослей, фораминифер, радиолярий, моллюсков, кораллов и т.д.) возникают разнообразные осадочные породы (известняк, мел, кремнезем, радиоляриты) значительной толщины. Залежи мела и известняков образовывались на протяжении всей истории биосферы, однако наиболее интенсивно — во время мелового периода мезозойской эры за счет массового размножения морских одноклеточных животных — фораминифер, чьи ракушки состоят из углекислого кальция.

В формировании этих пород активное участие принимали также колониальные цианобактерии с защитными оболочками из углекислого кальция, коралловые полипы, двустворчатые моллюски, усоногие рачки подобное. Вследствие накопления на дне морей ракушек и скелетов умерших организмов образуется известняковый мул. В его толще происходят химические процессы, вследствие которых, в условиях высокого давления, он превращается в мел или известняк. Геологические процессы, происходившие на нашей планете, приводили к тому, что те или иные части материков опускались, тогда как участки морского дна поднимались, вследствие чего возникли целые горные хребты из известняка (Пиринеи, Альпы, Гималаи, Кавказские горы и т.п.).

В накоплении кремнеземовых осадочных пород участвуют простейшие — радиолярии и диатомовые водоросли. Так, радиоляриты (осадочные породы, образованные преимущественно за счет скелетов радиолярий) представлены кремневыми глинами, месторождениями полудрагоценных камней (яшмы, опала, халцедон и др.). С радиоляриты состоит остров Барбадос в Карибском море. Залежи фосфоритов и апатитов (соли фосфорных кислот, которые используются как минеральные удобрения и сырье для промышленности) образованы остатками особых вымерших групп морских животных, имевших раковины из фосфата кальция.

Образование каменного (ископаемые высшие споровые), бурого (ископаемые голосеменные) угля и торфа (мхи) вызвано особыми условиями преобразований отмерших остатков растений. Залежи железной руды — это преимущественно последствия деятельности на протяжении всего существования биосферы хемотрофных железобактерий. Есть гипотезы о биогенное происхождение нефти, природного газа, горючих сланцев и т.д..

Живые организмы участвуют и в выветривании (разрушении) горных пород. Например, лишайники, поселяясь на скалах, выделяют органические кислоты, которые разрушают горные породы. Лишайники и некоторые растения также механически воздействуют на горные породы, например, гифы грибного компонента лишайников, корни и ризоиды растений проникают в трещины скал, расширяя их. Это, в свою очередь, способствует проникновению в трещины воды, что приводит к растворению горных пород, которые становятся хрупкими и разрушаются.
Влияние живых организмов на газовый состав атмосферы. Процессы жизнедеятельности организмов изменяют газовый состав атмосферы, который в начале развития биосферы значительно отличался от современного. В ней было много водяного пара, углекислого газа, аммиака, сероводорода, метана и т.д., однако не было свободного кислорода и, соответственно, озонового экрана. Поэтому ультрафиолетовые лучи беспрепятственно достигали поверхности Земли и жизни определенное время могло существовать только в водной среде, но вода поглощает эти лучи.

Благодаря деятельности фотосинтезирующих цианобактерий, газовый состав атмосферы постепенно изменялся: снижалась концентрация углекислого газа, метана, аммиака и др..; Появились свободный кислород, концентрация которого примерно 2-3 млрд. лет назад достигла современной, и озоновый экран. Это создало предпосылки выхода жизни на сушу.

Сейчас весь атмосферный кислород — фотосинтетического происхождения. Растительность Земли ежегодно поглощает около 1,7-108 тонн углекислого газа и выделяет около 108 тонн кислорода, который используется в процессе дыхания все аэробные организмы. На соотношение углекислого газа и кислорода в атмосфере отрицательно влияет хозяйственная деятельность человека: развитие промышленности и сжигания энергоносителей снижает содержание кислорода и повышает — углекислого газа. Последнее вызывает так называемый «тепличный эффект»: вследствие высокой теплоемкости углекислый газ уменьшает излучение тепла поверхностью Земли, что приводит потепления климата. Углекислый газ выделяется в атмосферу также вследствие деятельности редуцентов и аэробного дыхания большинства живых существ.

Живые организмы влияют и на концентрацию в атмосфере азота. Он связывается некоторыми микроорганизмами (азотфиксирующие бактерии, цианобактерии) и таким образом исключается из состава воздуха, а возвращается в атмосферу в результате процессов диссимиляции или денитрификации преимущественно в виде аммиака. Деятельность организмов способствует поступлению в атмосферу и некоторых других газов — сероводорода, метана и т.д.. выводы

Жизнедеятельность организмов в значительной мере влияет на оболочки Земли: в частности на образование осадочных пород, грунта, формирование атмосферы.

В создании осадочных пород участвуют организмы, способные накапливать в себе соединения кальция, кремния, фосфора. После гибели их останки опускаются на морское дно, где в результате химических процессов превращаются в различные осадочные породы (мел, известняк, трепел, кремнеземом, радиоляриты т.д.).

Благодаря деятельности живых организмов происходит почвообразования — формирование верхнего плодородного слоя литосферы. Процессы жизнедеятельности организмов влияют и на газовый состав атмосферы. Ведущая роль в поддержании постоянства газового состава атмосферы принадлежит зеленым растениям и цианобактериям.



biofile.ru

Значение живых организмов в природе — Науколандия

Все живые организмы участвуют в обмене веществ и потоке энергии. Поэтому все они испытывают воздействие других организмов и внешней среды, а также сами влияют на другие организмы и окружающую среду. В результате различных взаимосвязей формируются природные сообщества живых организмов, состоящие из разных видов. Такие сообщества складываются постепенно, виды их составляющие определяются различными закономерностями.

В каждом сообществе живет большое число видов. Самые разнообразные по количеству видов природные сообщества находятся в тропических лесах.

В биогеоценозе различные виды вступают между собой в пищевые и территориальные связи, конкурируют между собой. Большинство разных видов, составляющих биогеоценоз, имеют разные требования к условиям среды. Это снижает конкуренцию между ними. Например, у растений есть разные жизненные формы, ярусность, разное развитие в течение года, то есть у них разные требования к теплу, влаге, свету и др.).

Определенный вид имеет свои, характерные только для него, связи с другими видами, своеобразно использует природные ресурсы. Так, например, у растений в лесу наблюдаются разные сроки цветения. Пока не распустились листья цветут ветроопыляемые деревья и ранние травы с разноцветными цветками. Когда листья распускаются, они затрудняют опыление ветром и создают затенение. Среди трав цветут те, у которых цветки белые, т. к. они лучше заметны в таких условиях.

Значение растений в природе огромно. Они извлекают из почвы воду и минеральные вещества, синтезируют органические вещества, выделяют кислород и пары воды. Животные, грибы, бактерии потребляют органические вещества, перерабатывают их. В конечном итоге разлагают и возвращают вещества в окружающую среду. Таким образом растения, животные, грибы и бактерии все вместе участвуют в круговороте веществ. Этот круговорот называют биологическим. Все биогеоценозы Земли вместе создают общий биологический круговорот веществ биосферы.

Однако именно растения дают начало этому круговороту, преобразуя солнечную энергию в энергию химических связей органических веществ. С другой стороны, если бы организмы-гетеротрофы не существовали и в конечном итоге не разрушали органику, то растения бы вскоре истощили запас необходимых им минеральных веществ и не смогли бы существовать далее. Таким образом, гетеротрофы обеспечивают условия жизни для растений.

Растения оказывают влияние на неживую природы. Они пополняют атмосферу кислородом, влияют на климат, водный режим, участвуют в образовании почвы, создают органику.
Растения играют важнейшую роль в жизни человека. Они используются как пища, корм для домашних животных, в различных производствах, очищают воздух городов.

scienceland.info

Значение живых организмов в природе

Все живые организмы участвуют в обмене веществ и потоке энергии. Поэтому все они испытывают воздействие других организмов и внешней среды, а также сами влияют на другие организмы и окружающую среду. В результате различных взаимосвязей формируются природные сообщества живых организмов, состоящие из разных видов. Такие сообщества складываются постепенно, виды их составляющие определяются различными закономерностями.

В каждом сообществе живет большое число видов. Самые разнообразные по количеству видов природные сообщества находятся в тропических лесах.

В биогеоценозе различные виды вступают между собой в пищевые и территориальные связи, конкурируют между собой. Большинство разных видов, составляющих биогеоценоз, имеют разные требования к условиям среды. Это снижает конкуренцию между ними. Например, у растений есть разные жизненные формы, ярусность, разное развитие в течение года, то есть у них разные требования к теплу, влаге, свету и др.).

Определенный вид имеет свои, характерные только для него, связи с другими видами, своеобразно использует природные ресурсы. Так, например, у растений в лесу наблюдаются разные сроки цветения. Пока не распустились листья цветут ветроопыляемые деревья и ранние травы с разноцветными цветками. Когда листья распускаются, они затрудняют опыление ветром и создают затенение. Среди трав цветут те, у которых цветки белые, т. к. они лучше заметны в таких условиях.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Значение растений в природе огромно. Они извлекают из почвы воду и минеральные вещества, синтезируют органические вещества, выделяют кислород и пары воды. Животные, грибы, бактерии потребляют органические вещества, перерабатывают их. В конечном итоге разлагают и возвращают вещества в окружающую среду. Таким образом растения, животные, грибы и бактерии все вместе участвуют в круговороте веществ. Этот круговорот называют биологическим. Все биогеоценозы Земли вместе создают общий биологический круговорот веществ биосферы.

Однако именно растения дают начало этому круговороту, преобразуя солнечную энергию в энергию химических связей органических веществ. С другой стороны, если бы организмы-гетеротрофы не существовали и в конечном итоге не разрушали органику, то растения бы вскоре истощили запас необходимых им минеральных веществ и не смогли бы существовать далее. Таким образом, гетеротрофы обеспечивают условия жизни для растений.

Растения оказывают влияние на неживую природы. Они пополняют атмосферу кислородом, влияют на климат, водный режим, участвуют в образовании почвы, создают органику. Растения играют важнейшую роль в жизни человека. Они используются как пища, корм для домашних животных, в различных производствах, очищают воздух городов.

web-zoopark.ru

Живой организм — это… Классификация живых организмов. Совокупность живых организмов

Живой организм – это главный предмет, который изучает такая наука, как биология. Он представляет собой сложную систему, состоящую из клеток, органов и тканей. Живой организм – это тот, который обладает целым рядом характерных признаков. Он дышит и питается, шевелится или движется, а также имеет потомство.

Наука о живой природе

Термин «биология» был введен Ж.Б. Ламарком – французским натуралистом – в 1802 г. Примерно в то же время и независимо от него такое название науке о живом мире дал немецкий ботаник Г.Р. Тревиранус.

Многочисленные разделы биологии рассматривают многообразие не только существующих в настоящее время, но и уже вымерших организмов. Они изучают их происхождение и эволюционные процессы, строение и функционирование, а также индивидуальное развитие и связи с окружающей средой и друг с другом.

Разделы биологии рассматривают частные и общие закономерности, которые присущи всему живому во всех свойствах и проявлениях. Это касается и размножения, и обмена веществ, и наследственности, и развития, и роста.

Начало исторического этапа

Первые живые организмы на нашей планете по своему строению значительно отличались от существующих в настоящее время. Они были несравненно проще. На протяжении всего этапа формирования жизни на Земле происходил естественный отбор. Он способствовал улучшению строения живых существ, что позволяло им приспосабливаться к условиям окружающего мира.

На первоначальном этапе живые организмы в природе питались только органическими компонентами, возникшими из первичных углеводов. На зарей своей истории и животные, и растения представляли собой мельчайшие одноклеточные существа. Они были похожи на нынешних амеб, сине-зеленых водорослей и бактерий. В ходе эволюции стали появляться многоклеточные организмы, которые были намного разнообразнее и сложнее своих предшественников.

Химический состав

Живой организм – это тот, который образован молекулами неорганических и органических веществ.

К первым из этих компонентов относится вода, а также минеральные соли. Органические вещества, находящиеся в клетках живых организмов, представляют собой жиры и белки, нуклеиновые кислоты и углеводы, АТФ и многие другие элементы. Стоит заметить тот факт, что живые организмы в своем составе содержат те же компоненты, которые имеются и у объектов неживой природы. Главное отличие состоит в соотношении данных элементов. Живые организмы – это те, девяносто восемь процентов состава которых приходится на водород, кислород, углерод и азот.

Классификация

Органический мир нашей планеты насчитывает на сегодняшний день практически полтора миллиона разнообразных видов животных, полмиллиона видов растений, а также десять миллионов микроорганизмов. Такое многообразие невозможно изучить без подробной его систематизации. Классификация живых организмов впервые была разработана шведским натуралистом Карлом Линнеем. В основу своего труда он положил иерархический принцип. Единицей систематизации стал вид, название которому было предложено давать только на латинском языке.

Классификация живых организмов, используемая в современной биологии, указывает на родственные связи и эволюционные взаимоотношения органических систем. При этом сохранен принцип иерархии.

Совокупность живых организмов, имеющих общее происхождение, одинаковый хромосомный набор, приспособленных к схожим условиям, обитающих в определенном ареале, свободно скрещивающихся между собой и дающих потомство, способное к размножению, и представляет собой вид.

Существует и еще одна классификация в биологии. Этой наукой все клеточные организмы подразделяются на группы по наличию или отсутствию оформленного ядра. Это прокариоты и эукариоты.

Первую группу представляют безъядерные примитивные организмы. В их клетках выделяется ядерная зона, но содержит она только молекулу. Это бактерии.

Истинными ядерными представителями органического мира являются эукариоты. Клетки живых организмов этой группы обладают всеми основными структурными компонентами. Четко оформлено у них и ядро. В эту группу входят животные, растения и грибы.

Строение живых организмов может быть не только клеточным. Биология изучает и другие формы жизни. К ним относятся неклеточные организмы, такие, как вирусы, а также бактериофаги.

Классы живых организмов

В биологической систематике существует ранг иерархической классификации, который ученые считают одним из основных. Он выделяет классы живых организмов. К основным из них относятся следующие:

— бактерии;

— грибы;

— животные;

— растения;

— водоросли.

Описание классов

Бактерия представляет собой живой организм. Это одноклеточное, которое размножается делением. Клетка у бактерии заключена в оболочку и имеет цитоплазму.

К следующему классу живых организмов относятся грибы. В природе насчитывается около пятидесяти тысяч видов этих представителей органического мира. Однако биологи изучили только пять процентов от их общего количества. Интересно, что грибам присущи некоторые признаки как растений, так и животных. Важная роль живых организмов этого класса заключена в способности разлагать органический материал. Именно поэтому грибы можно найти практически во всех биологических нишах.

Большим разнообразием может похвастаться животный мир. Представителей этого класса можно найти в таких зонах, где, казалось бы, отсутствуют условия для существования.

Наиболее высокоорганизованным классом являются теплокровные животные. Свое название они получили от способа, которым вскармливают потомство. Все представители млекопитающих делятся на копытных (жираф, лошадь) и хищных (лиса, волк, медведь).

Представителями животного мира являются и насекомые. Их на Земле существует огромное множество. Они плавают и летают, ползают и скачут. Многие из насекомых имеют такие маленькие размеры, что не способны противостоять даже водному натяжению.

Одними из первых позвоночных животных, вышедших в далекие исторические времена на сушу, явились амфибии и рептилии. До сих пор жизнь представителей этого класса связана с водой. Так, ареал обитания взрослых особей – суша, а их дыхание осуществляется легкими. Личинки же дышат жабрами и плавают в воде. В настоящее время на Земле насчитывается около семи тысяч видов этого класса живых организмов.

Уникальными представителями фауны нашей планеты являются птицы. Ведь в отличие от других животных они способны летать. На Земле обитает практически восемь тысяч шестьсот видов птиц. Для представителей этого класса характерно оперение и откладывание яиц.

К огромной группе позвоночных животных принадлежат рыбы. Они обитают в водоемах и обладают плавниками и жабрами. Биологи подразделяют рыб на две группы. Это хрящевые и костные. В настоящее время насчитывается порядка двадцати тысяч различных видов рыб.

Внутри класса растений существует собственная градация. Представителей флоры подразделяют на двудольных и однодольных. У первой из этих групп в семени располагается зародыш, состоящий из двух семядолей. Определить представителей этого вида можно по листьям. Они пронизаны сеточкой из жилок (кукуруза, свекла). Зародыш однодольных растений обладает только одной семядолей. На листьях таких растений жилки располагаются параллельно (лук, пшеница).

Класс водоросли насчитывает более тридцати тысяч видов. Это обитающие в воде споровые растения, которые не имеют сосудов, но обладают хлорофиллом. Данный компонент способствует осуществлению процесса фотосинтеза. Водоросли не образуют семян. Их размножение происходит вегетативным путем или спорами. От высших растений этот класс живых организмов отличается отсутствием стеблей, листьев и корней. Они обладают только так называемым телом, которое именуется слоевищем.

Функции, присущие живым организмам

Что является основополагающим для любого представителя органического мира? Это осуществление процессов обмена энергии и веществ. В живом организме идет постоянное превращение различных веществ в энергию, а также происходят физические и химические изменения.

Эта функция является непременным условием существования живого организма. Именно благодаря метаболизму мир органических существ отличается от неорганических. Да, в неживых объектах также происходят изменения вещества и превращение энергии. Однако эти процессы имеют свои принципиальные отличия. Обмен веществ, который происходит в неорганических объектах, разрушает их. В то же время живые организмы без обменных процессов не могут продолжить свое существование. Следствием метаболизма является обновление органической системы. Прекращение процессов обмена влечет за собой смерть.

Функции живого организма разнообразны. Но все они напрямую связаны с происходящими в нем обменными процессами. Это может быть рост и размножение, развитие и пищеварение, питание и дыхание, реакции и движение, выделение отработанных продуктов и секреция и т.д. В основе любой функции организма лежит совокупность процессов превращения энергии и веществ. Причем в равной степени это имеет отношение к возможностям как ткани, клетки, органа, так и всего организма.

Обмен веществ у человека и животных включает процессы питания и пищеварения. У растений он осуществляется при помощи фотосинтеза. Живой организм при осуществлении метаболизма снабжает себя веществами, необходимыми для существования.

Важной отличительной чертой объектов органического мира является использование внешних энергетических источников. Примером тому могут служить свет и пища.

Свойства, присущие живым организмам

Любая биологическая единица имеет в своем составе отдельные элементы, которые, в свою очередь, образуют неразрывно связанную систему. Например, в совокупности все органы и функции человека представляют собой его организм. Свойства живых организмов многообразны. Помимо единого химического состава и возможности осуществления обменных процессов объекты органического мира способны к организации. Из хаотичного молекулярного движения образуются определенные структуры. Это создает для всего живого определенную упорядоченность во времени и пространстве. Структурная организация представляет собой целый комплекс сложнейших саморегулирующихся метаболических процессов, которые протекают в определенном порядке. Это позволяет поддержать на необходимом уровне постоянство внутренней среды. Например, гормон инсулин снижает количество в крови глюкозы при ее избытке. При недостатке этого компонента его восполняет адреналин и глюкагон. Также теплокровные организмы обладают многочисленными механизмами теплорегуляции. Это и расширение кожных капилляров, и интенсивное потоотделение. Как видим, это важная функция, которую выполняет организм.

Свойства живых организмов, характерные только для органического мира, заключены и в процессе самовоспроизведения, ведь существование любой биологической системы имеет временное ограничение. Поддержать жизнь может только самовоспроизведение. В основе этой функции лежит процесс образования новых структур и молекул, обусловленный той информацией, которая заложена в ДНК. Самовоспроизведение неразрывно связано с наследственностью. Ведь каждое из живых существ рождает подобных себе. Через наследственность живые организмы передают свои особенности развития, свойства и признаки. Это свойство обусловлено постоянством. Оно существует в строении молекул ДНК.

Еще одним свойством, характерным для живых организмов, является раздражимость. Органические системы всегда реагируют на внутренние и внешние изменения (воздействия). Что касается раздражимости человеческого организма, то она неразрывно связана со свойствами, присущими мышечной, нервной, а также железистой ткани. Эти компоненты способны дать толчок ответной реакции после мышечного сокращения, отправления нервного импульса, а также секреции различных веществ (гормонов, слюны и т.д.). А если лишен нервной системы живой организм? Свойства живых организмов в виде раздражимости проявляются в таком случае движением. Например, простейшие покидают растворы, в которых концентрация соли слишком высока. Что касается растений, то они способны изменить положение побегов для того, чтобы максимально поглощать свет.

Любые живые системы могут ответить на действие раздражителя. Это является еще одним свойством объектов органического мира – возбудимостью. Данный процесс обеспечивается мышечными и железистыми тканями. Одной из завершающих реакций возбудимости является движение. Способность к перемещению является общим свойством всего живого, несмотря на то, что внешне некоторые организмы его лишены. Ведь движение цитоплазмы происходит в любой клетке. Перемещаются и прикрепленные животные. Ростовые движения за счет увеличения количества клеток наблюдаются у растений.

Среда обитания

Существование объектов органического мира возможно только при определенных условиях. Некоторая часть пространства неизменно окружает живой организм или целую группу. Это и есть среда обитания.

В жизни любого организма органические и неорганические составляющие природы играют значительную роль. Они производят на него определенное воздействие. Живые организмы вынуждены приспосабливаться к существующим условиям. Так, некоторые из животных могут жить в районах Крайнего Севера при очень низких температурах. Другие же способны существовать только в зоне тропиков.

На планете Земля различают несколько сред обитания. Среди них такие:

— водная;

— наземно-водная;

— наземная;

— почвенная;

— живой организм;

— наземно-воздушная.

Роль живых организмов в природе

Жизнь на планете Земля существует уже три миллиарда лет. И в течение всего этого времени организмы развивались, изменялись, расселялись и одновременно воздействовали на среду своего обитания.

Влияние органических систем на атмосферу вызвало появление большего количества кислорода. При этом значительно снизился объем углекислого газа. Основным источником выработки кислорода служат растения.

Под влиянием живых организмов изменился и состав вод Мирового океана. Органическое происхождение имеют некоторые горные породы. Полезные ископаемые (нефть, уголь, известняк) – это также результат функционирования живых организмов. Другими словами, объекты органического мира являются мощным фактором, который преобразует природу.

Живые организмы являются своеобразным индикатором, указывающим на качество окружающей человека среды. Они связаны сложнейшими процессами с растительностью и почвой. При потере хотя бы единственного звена из этой цепочки произойдет дисбаланс экологической системы в целом. Именно поэтому для круговорота энергии и веществ на планете важно сохранить все существующее многообразие представителей органического мира.

fb.ru

29. Роль живых организмов в биосфере

29. Роль живых организмов в биосфере

Вспомните!

Какое вещество В. И. Вернадский называл живым; косным?

Что называют круговоротом веществ в природе?

Роль живого вещества в биосфере. Основное внимание в учении о биосфере В. И. Вернадский уделял роли живого вещества. Учёный писал: «Живые организмы являются функцией биосферы и теснейшим образом материально и энергетически с ней связаны, являются огромной геологической силой, её определяющей». Благодаря способности к росту, размножению и расселению, в результате обмена веществ и преобразования энергии живые организмы способствуют миграции химических элементов в биосфере. В. И. Вернадский сравнивал массовые миграции животных, например стаи саранчи, по масштабам переноса химических элементов с перемещением целого горного массива.

В живой природе обнаружено около 90 химических элементов, т. е. большая часть всех известных на сегодняшний день. Нет никаких специальных элементов, характерных только для живых организмов, поэтому за всю историю существования биосферы атомы большинства элементов, входящих в её состав, неоднократно прошли через тела живых организмов. Между органическим и неорганическим веществом на планете существует неразрывная связь, совершаются постоянный круговорот веществ и превращение энергии.

Около 2 млрд лет назад благодаря деятельности фотосинтезирующих организмов в атмосфере Земли началось накопление свободного кислорода, затем сформировался озоновый экран, защищающий всё живое от космической и солнечной радиации. На протяжении всей биологической истории Земли деятельность организмов определяла состав атмосферы (фотосинтез, дыхание), состав и структуру почв (деятельность редуцентов), содержание различных веществ в водной среде. Продукты метаболизма одних организмов, попадая в окружающую среду, использовались и перерабатывались другими организмами. Благодаря редуцентам в круговорот веществ включались растительные и животные остатки.

Многие организмы способны избирательно поглощать и накапливать различные химические элементы в виде органических и неорганических соединений. Например, хвощи аккумулируют из окружающей среды кремний, губки и некоторые водоросли – иод. В результате деятельности разных бактерий образованы многие месторождения серы, железных и марганцевых руд. Из тел ископаемых растений и планктонных организмов сформировались залежи каменного угля и запасы нефти. Скелеты мелких планктонных водорослей и раковинок морских простейших сложились в гигантские толщи известняковых пород (рис. 83).

Особую роль в биосфере играют микроорганизмы. Не будь их, круговорот веществ и энергии не смог бы осуществляться и поверхность планеты была бы покрыта толстым слоем растительных остатков и трупов животных.

Лишайники, грибы и бактерии активно участвуют в разрушении горных пород. Их работу поддерживают растения, чьи корневые системы прорастают в мельчайшие трещины. Завершают этот процесс вода и ветер.

Рис. 83. Раковины одноклеточных организмов под сканирующим электронным микроскопом (увеличено в 2000 раз)

Кроме деятельности живых организмов на состояние нашей планеты влияют и другие процессы. Во время вулканических извержений в атмосферу выбрасывается огромное количество различных газов, частички вулканического пепла, изливаются потоки расплавленных магматических пород. В результате тектонических процессов образуются новые острова, меняют облик горные районы, океан наступает на сушу.

Круговорот воды. Особое значение для существования биосферы имеет круговорот воды (рис. 84). С поверхности океанов испаряется огромная масса воды, которая частично переносится ветрами в виде пара и выпадает в виде осадков над сушей. Обратно в океан вода возвращается через реки и грунтовые воды. Однако важнейшим участником циркуляции воды является живое вещество.

В процессе жизнедеятельности растения поглощают из почвы и испаряют в атмосферу огромное количество воды. Так, участок поля, который за сезон даёт урожай массой в 2 т, потребляет около 200 т воды. В экваториальных районах земного шара леса, задерживая и испаряя воду, значительно смягчают климат. Сокращение площади этих лесов может привести к изменению климата и засухам в прилегающих районах.

Круговорот углерода. Углерод входит в состав всех органических веществ, поэтому его круговорот полностью зависит от жизнедеятельности организмов (рис. 85). В процессе фотосинтеза растения поглощают углекислый газ (СО₂) и включают углерод в состав синтезируемых органических соединений. В процессе дыхания животные, растения и микроорганизмы выделяют углекислый газ, и углерод, ранее входящий в состав органических веществ, вновь возвращается в атмосферу.

Рис. 84. Круговорот воды в биосфере

Рис. 85. Круговорот углерода в биосфере

Углерод, растворённый в морях и океанах в виде угольной кислоты (Н₂СО₃) и её ионов, используется организмами для формирования скелета, состоящего из карбонатов кальция (губки, моллюски, кишечнополостные). Причём ежегодно громадное количество углерода осаждается в виде карбонатов на дно океанов.

На суше около 1 % углерода изымается из круговорота, откладываясь в виде торфа. В атмосферу углерод поступает также в результате хозяйственной деятельности человека. В настоящее время ежегодно выбрасывается в воздух около 5 млрд т углерода при сжигании ископаемого топлива (газ, нефть, уголь) и 1–2 млрд т – при переработке древесины. Каждый год количество углерода в атмосфере увеличивается примерно на 3 млрд т, что может привести к нарушению устойчивого состояния биосферы.

Огромное количество углерода содержится в горных осадочных породах. Его возвращение в круговорот зависит от вулканической деятельности и геохимических процессов.

Ноосфера. Совместная деятельность живых организмов в течение миллиардов лет создавала, а в дальнейшем поддерживала определённые условия, необходимые для существования жизни, т. е. обеспечивала гомеостаз биосферы. В. И. Вернадский писал: «На земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим последствиям, чем живые организмы, взятые в целом».

Однако с появлением человека в развитии биосферы всё большее значение постепенно приобретал новый фактор – антропогенный.

В 1927 г. французские учёные Эдуард Леруа и Пьер Тейяр де Шарден ввели понятие «ноосфера». Ноосфера – это новое эволюционное состояние биосферы, при котором разумная деятельность человека становится решающим фактором её развития. В дальнейшем В. И. Вернадский развил представление о ноосфере как сфере разума.

Ещё в 1922 г. В. И. Вернадский предвидел, что человечество овладеет атомной энергией. Он писал: «Недалеко то время, когда человек получит в свои руки атомную энергию, такой источник силы, который даст ему возможность строить свою жизнь, как он захочет. Сумеет ли человек воспользоваться этой силой, направить её на добро, а не на самоуничтожение?»

Вопросы для повторения и задания

1. В чём заключается влияние живых организмов на биосферу?

2. Расскажите о круговороте воды в природе.

3. Какие организмы поглощают диоксид углерода из атмосферы?

4. Опишите путь возвращения связанного углерода в атмосферу.

5. Какие факторы, кроме деятельности живых организмов, влияют на состояние нашей планеты?

6. Кто впервые ввёл в науку термин «ноосфера»?

Подумайте! Выполните!

1. Каково участие живых организмов в глобальных круговоротах веществ в природе?

2. Проведите картирование зелёных насаждений в районе расположения школы (групповой проект).

3. Оцените, правильно ли используют роль зелёных насаждений для улучшения состояния среды в том районе, где вы живёте.

Работа с компьютером

Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал и выполните задания.

Узнайте больше

Круговорот азота. В газовом составе атмосферы азот составляет около 80 %. Однако напрямую в виде газа живые организмы не могут его использовать. Фиксация азота и перевод его в соединения, которые поглощаются растениями, осуществляется благодаря деятельности почвенных азотфиксирующих бактерий, синтезирующих нитраты. Часть азота фиксируется в результате образования оксидов во время электрических грозовых разрядов в атмосфере. При разложении органических остатков под действием микроорганизмов (гнилостных бактерий) выделяется аммиак. Хемосинтезирующие (нитрифицирующие) бактерии превращают аммиак в азотистую, а затем в азотную кислоту. Некоторое количество азота, благодаря деятельности денитрифицирующих бактерий, поступает в воздух. Часть соединений оседает в глубоководных отложениях и на длительный срок выключается из круговорота.

Круговорот серы. Сера входит в состав белков и тоже является жизненно важным элементом. Находящиеся глубоко в почве и в морских осадочных породах соединения серы с металлами (сульфиды) переводятся хемосинтезирующими микроорганизмами в доступную растворимую форму – сульфаты, которые и используются растениями. Глубоко залегающие сульфаты вовлекаются в круговорот другой группой микроорганизмов, восстанавливающих сульфаты до сероводорода (H₂S). При разложении трупов животных или остатков растений сера возвращается в круговорот. Часть серы в виде сероводорода, сернистого газа и газообразной серы поступает в атмосферу вместе с вулканическими газами.

В результате деятельности человека круговорот многих элементов резко ускоряется, при этом в одних местах возникает их недостаток, а в других – избыток. Оксид серы (SО₂) попадает в атмосферу при сжигании угля и нефти с высоким содержанием серы. Рядом с медеплавильными заводами избыток SО₂ в воздухе вызывает гибель растительности вследствие нарушения процесса фотосинтеза.

Круговорот фосфора. Фосфор сосредоточен в отложениях, образовавшихся в прошлые геологические эпохи. Он постепенно вымывается и попадает в экосистемы. Растения используют только часть этого фосфора; много его уносится реками в моря и снова оседает в глубоководных отложениях. Вместе с выловом рыбы на сушу возвращается примерно 60 тыс. т элементарного фосфора в год. Кроме того, ежегодно добывается от 1 до 2 млн т фосфорсодержащих пород. Хотя запасы фосфорсодержащих пород велики, в будущем потребуются специальные меры для возвращения фосфора в круговорот веществ.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

bio.wikireading.ru

Роль живых организмов в биосфере. Круговороте воды в природе

• ГДЗ
• 1 Класс
  • Математика
  • Английский язык
  • Русский язык
  • Немецкий язык
  • Информатика
  • Природоведение
  • Основы здоровья
  • Музыка
  • Литература
  • Окружающий мир
  • Человек и мир
• 2 Класс
  • Математика
  • Английский язык
  • Русский язык
  • Немецкий язык
  • Белорусский язык
  • Украинский язык
  • Информатика
  • Природоведение
  • Основы здоровья
  • Музыка
  • Литература
  • Окружающий мир
  • Человек и мир
  • Технология
• 3 Класс
  • Математика
  • Английский язык
  • Русский язык
  • Немецкий язык
  • Белорусский язык
  • Украинский язык
  • Информатика
  • Музыка
  • Литература
  • Окружающий мир
  • Человек и мир
  • Испанский язык
• 4 Класс
  • Математика
  • Английский язык
  • Русский язык
  • Немецкий язык
  • Белорусский язык
  • Украинский язык
  • Информатика
  • Основы здоровья

resheba.me

Роль живых организмов в биосфере

Вопрос 1. В чем заключается влияние живых организмов на биосферу?

Живые существа способствуют переносу и круговороту веществ в природе. Благодаря деятельности фотосинтетиков в атмосфере снизилось количество углекислого газа, появился кислород и сформировался защитный озоновый слой. Деятельность живых организмов определяет состав и структуру почвы (переработка редуцентами органических остатков), предохраняет ее от эрозии. В значительной мере животные и растения определяют также содержание различных веществ в гидросфере (особенно в небольших по размеру водоемах). Некоторые организмы способны избирательно поглощать и накапливать определенные химические элементы — кремний, кальций, иод, серу и т. д. Результатом активности живых существ являются отложения известняков, железных и марганцевых руд, запасов нефти, угля, газа.

Вопрос 2. Расскажите о круговороте воды в природе.

Круговорот воды имеет огромное значение для существования биосферы. Вода испаряется в первую очередь с поверхности океанов. Далее она в качестве водяного пара частично переносится ветрами и выпадает в виде осадков над сушей. Обратно в океан вода возвращается через реки и грунтовые воды.

В круговороте воды участвуют и живые существа. Растения поглощают большое количество воды из почвы и испаряют ее с поверхности листьев. В экваториальных лесах подобное испарение влаги значительно смягчает климат. В северных лесах относительно слабо испаряющие воду хвойные деревья (особенно ели), и растущие под ними мхи могут способствовать переувлажнению и заболачиванию почвы.

Вопрос 3. Какие организмы поглощают диоксид углерода из атмосферы?

Диоксид углерода из атмосферы поглощают фотосинтезирующие организмы, которые усваивают его и запасают в виде органических соединений (в первую очередь глюкозы). Кроме того, часть атмосферного углекислого газа растворяется в воде морей и океанов, а затем в форме ионов угольной кислоты может захватываться животными — моллюсками, кораллами, губками, использующими карбонаты для построения раковин и скелетов. Результатом их активности может быть образование осадочных пород (известняков, мела и др.).

Вопрос 4. Опишите путь возвращения связанного углерода в атмосферу.

В процессе дыхания животные, растения и микроорганизмы окисляют органические вещества до диоксида углерода и выделяют его в атмосферу. Кроме этого, возвращению углерода в атмосферу способствует деятельность человека. Ежегодно в воздух выбрасывается около 5 млрд т углерода в результате сжигания ископаемого топлива и до 2 млрд. т. — при переработке древесины. Возвращение углерода в атмосферу из горных осадочных пород зависит от вулканической деятельности и геохимических процессов.

Вопрос 5. Какие факторы, кроме деятельности живых организмов, влияют на состояние нашей планеты?

Кроме деятельности живых организмов на состояние нашей планеты влияют абиотические факторы: движение литосферных плит, вулканическая активность, реки и морской прибой, климатические явления, засухи, наводнения и другие природные процессы. Некоторые из них действуют очень медленно; другие же способны практически мгновенно изменить состояние большого количества экосистем (масштабное извержение вулкана; сильное землетрясение, сопровождаемое цунами; лесные пожары; падение крупного метеорита).

Вопрос 6. Кто впервые ввел в науку термин «ноосфера»?

Ноосфера (от греч. noos — разум) — это понятие, обозначающее сферу взаимодействия природы и человека; это эволюционно новое состояние биосферы, при котором разумная деятельность человека становится решающим фактором ее развития. Впервые термин «ноосфера» в 1927 г. ввели в науку французские ученые Эдуард Лepya (1870-1954) и Пьер Тейяр де Шарден (1881-1955).

www.sochuroki.com