Структурные уровни биосферы кратко
Обновлено: 02.07.2024
Представление о структурных уровнях организации живых систем сформировалось под влиянием открытия клеточной теории строения живых тел. Наиболее распространенным является выделение следующих уровней организации живого:
1. Организменный уровень.
2. Популяционно-видовой (первый надорганизменный) уровень образуется свободно скрещивающимися между собой особями одного вида. Этот уровень чрезвычайно важен для исследования эволюции живого.
3. Второй надорганизменный уровень организации живого составляют различные системы популяций, которые называют биоценозами.
4. Третий надорганизменный уровень организации содержит в качестве элементов разные биоценозы и в большей степени характеризуется зависимостью от многочисленных условий своего существования (географических, климатических, атмосферных и т.п.). Для его обозначения академик В.Н. Сукачев ввел термин биогеоценоз.
5. Четвертый надорганизменный уровень биосферный – включающий всю совокупность живых организмов Земли вместе с окружающей их природной средой.
Разделение живой материи на уровни является, конечно, весьма условным. Но все биологи согласны с тем, что в мире живого существуют ступенчатые уровни, своего рода иерархии. Представление о них наглядно отражает системный подход в изучении природы, который помогает глубже понять ее.
Биосфера - глобальная экосистема. Жизнь в самых своих разнообразных проявлениях пронизывает водную, воздушную, твердую земную части биосферы.
Атмосфера, гидросфера, литосфера представляют собой особую, неповторимую среду жизни. Эта специфика определяет своеобразие жизненных форм, развивающихся в каждой такой среде.
Вода – среда плотная, в ней возможно существование взвешенных организмов, например планктона. Отсюда и особая форма движения жителей вод: они могут существовать не только у дна. Поэтому жизнь пронизывает водную толщу от поверхности до самого дна – на все 11 с лишним километров. Характер движения обуславливает форму тел – обтекаемую, как у рыб, расплывчатую, как у медуз, и т.д.
Относительно небольшое количество кислорода, растворенного в воде, сформировало сложную систему газообмена: неоднородность химического состава морской воды (это не просто вода, но всегда раст-вор со множеством компонентов) выработала особые приспособления для поддержания стабильности внутренней среды, например ионного состава.
Атмосфера – среда менее плотная, и потому все ее обитатели не могут долгое время существовать в отрыве от поверхности земли. Нет животных, которые парили бы в воздухе постоянно.
Почва – структурное образование. Здесь важны такие качества, как способность, например, рыть землю.
Таким образом, жизнь на нашей планете воплощается во множестве форм и на разных уровнях. Но при этом все формы и проявления жизни связаны сложными взаимоотношениями и объединены единый комплекс жизни – биосферу.
Биосфера представляет собой глобальную экологическую систему, в свою очередь, состоящую из множества других экосистем, разнообразных по виду и сложности.
Экосистема– основная функциональная единица биосферы, включающая в себя организмы (биотические сообщества) и абиотическую среду.
Причем каждая из этих частей влияет на другую и обе необходимы для поддержания жизни в этом виде, в каком она существует. Другими словами, экосистема – это совокупность совместно обитающих разных видов организмов и условий их существования, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом.
Примеры: лес, озеро, пилотируемый космический корабль, аэротенк, горшок с цветами, луч, теплица с растениями, капля воды с ее микробным населением и др.
Растения берут из почвы воду и растворенные в ней минеральные вещества, а сами обогащают ее органическими веществами, из воздуха берут углекислый газ и выделяют в атмосферу кислород, увлажняют воздух. Дождевые черви питаются органическими веществами почвы, разрыхляют ее, удобряют ее своими экскрементами, улучшают ее структуру. Все организмы, входящие в биогеоценоз, связаны друг с другом пищевыми и конкурентными отношениями из-за мест для обитания и пр.
Таким образом, любой биогеоценоз является экологической системой, но не всякая экосистема может считаться биогеоценозом. Биогеоценозы – это сугубо наземные образования с четкими границами растительных сообществ. Биогеоценоз – элементарная единица биосферы. Образно говоря, человек вырубает не леса, а биогеоценозы, выбрасывает отходы не в окружающую среду, а в биогеоценозы, преобразует не природу, а участки биосферы, т.е. взаимодействует со сложно организованной и развивающейся по определенным законам структурной единицей биосферы – биогеоценозом.
Антропогенная деятельность всегда направлена на биогеоценозы (экосистемы), вне которых нет жизни на Земле.
Представление о структурных уровнях организации живых систем сформировалось под влиянием открытия клеточной теории строения живых тел. Наиболее распространенным является выделение следующих уровней организации живого:
1. Организменный уровень.
2. Популяционно-видовой (первый надорганизменный) уровень образуется свободно скрещивающимися между собой особями одного вида. Этот уровень чрезвычайно важен для исследования эволюции живого.
3. Второй надорганизменный уровень организации живого составляют различные системы популяций, которые называют биоценозами.
4. Третий надорганизменный уровень организации содержит в качестве элементов разные биоценозы и в большей степени характеризуется зависимостью от многочисленных условий своего существования (географических, климатических, атмосферных и т.п.). Для его обозначения академик В.Н. Сукачев ввел термин биогеоценоз.
5. Четвертый надорганизменный уровень биосферный – включающий всю совокупность живых организмов Земли вместе с окружающей их природной средой.
Разделение живой материи на уровни является, конечно, весьма условным. Но все биологи согласны с тем, что в мире живого существуют ступенчатые уровни, своего рода иерархии. Представление о них наглядно отражает системный подход в изучении природы, который помогает глубже понять ее.
Биосфера - глобальная экосистема. Жизнь в самых своих разнообразных проявлениях пронизывает водную, воздушную, твердую земную части биосферы.
Атмосфера, гидросфера, литосфера представляют собой особую, неповторимую среду жизни. Эта специфика определяет своеобразие жизненных форм, развивающихся в каждой такой среде.
Вода – среда плотная, в ней возможно существование взвешенных организмов, например планктона. Отсюда и особая форма движения жителей вод: они могут существовать не только у дна. Поэтому жизнь пронизывает водную толщу от поверхности до самого дна – на все 11 с лишним километров. Характер движения обуславливает форму тел – обтекаемую, как у рыб, расплывчатую, как у медуз, и т.д.
Относительно небольшое количество кислорода, растворенного в воде, сформировало сложную систему газообмена: неоднородность химического состава морской воды (это не просто вода, но всегда раст-вор со множеством компонентов) выработала особые приспособления для поддержания стабильности внутренней среды, например ионного состава.
Атмосфера – среда менее плотная, и потому все ее обитатели не могут долгое время существовать в отрыве от поверхности земли. Нет животных, которые парили бы в воздухе постоянно.
Почва – структурное образование. Здесь важны такие качества, как способность, например, рыть землю.
Таким образом, жизнь на нашей планете воплощается во множестве форм и на разных уровнях. Но при этом все формы и проявления жизни связаны сложными взаимоотношениями и объединены единый комплекс жизни – биосферу.
Биосфера представляет собой глобальную экологическую систему, в свою очередь, состоящую из множества других экосистем, разнообразных по виду и сложности.
Экосистема– основная функциональная единица биосферы, включающая в себя организмы (биотические сообщества) и абиотическую среду.
Причем каждая из этих частей влияет на другую и обе необходимы для поддержания жизни в этом виде, в каком она существует. Другими словами, экосистема – это совокупность совместно обитающих разных видов организмов и условий их существования, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом.
Примеры: лес, озеро, пилотируемый космический корабль, аэротенк, горшок с цветами, луч, теплица с растениями, капля воды с ее микробным населением и др.
Растения берут из почвы воду и растворенные в ней минеральные вещества, а сами обогащают ее органическими веществами, из воздуха берут углекислый газ и выделяют в атмосферу кислород, увлажняют воздух. Дождевые черви питаются органическими веществами почвы, разрыхляют ее, удобряют ее своими экскрементами, улучшают ее структуру. Все организмы, входящие в биогеоценоз, связаны друг с другом пищевыми и конкурентными отношениями из-за мест для обитания и пр.
Таким образом, любой биогеоценоз является экологической системой, но не всякая экосистема может считаться биогеоценозом. Биогеоценозы – это сугубо наземные образования с четкими границами растительных сообществ. Биогеоценоз – элементарная единица биосферы. Образно говоря, человек вырубает не леса, а биогеоценозы, выбрасывает отходы не в окружающую среду, а в биогеоценозы, преобразует не природу, а участки биосферы, т.е. взаимодействует со сложно организованной и развивающейся по определенным законам структурной единицей биосферы – биогеоценозом.
Антропогенная деятельность всегда направлена на биогеоценозы (экосистемы), вне которых нет жизни на Земле.
Биосфера – место обитания живых существ. Зарождение жизни тесно связано с развитием оболочек земли. Она начала свое формирование около 4 миллиардов лет назад, затем появились первые признаки жизни на нашей планете.
Становление биосферы и ее поэтапное формирование обусловлено влиянием ряда факторов: действием на Землю космической энергии, развитием живых организмов и человечества.
Термин биосфера ввел австрийский ученый Зюсс еще в 19 столетии, он выделил все оболочки Земли, но подробное их описание совершил в 20 ст. отечественный ученый В.И. Вернадский (первый президент Украинской Академии Наук). Он описал границы биосферы, разработал единое учение о биосфере.
Свойства биосферы необходимые для возникновения и продолжения жизни
- Наличие CO2 и кислорода;
- вода – источник жизни на земле, присутствие, как пресных водоемов, так и соленых;
- регуляция температуры: отсутствие резких перепадов, сверхвысоких и низких показателей;
- обеспечение всего живого продуктами питания;
До сих пор нет единого определения. Существует три версии, что такое биосфера:
- Общая масса всех живых существ, которые обитают в оболочках земли, является биосферой.
- Организмы и места их жизнедеятельности вместе составляют биосферу.
- Это следствие продолжительной жизни существ, обитавших задолго до наших дней.
Ученые-геологи считают правильной первую точку зрения, так как другие не имеют теоретического подкрепления.
Биосфера простилается по всей поверхности Земли (горы, поля, реки, моря, океаны) и создает условия для жизнедеятельности всех организмов. Человек также является составляющим звеном.
Границы
Границы биосферы в км
Чем определяются границы распространения биосферы?
Поскольку Живое — главная составляющая биосферы, ее границы определяются возможностью выживать отдельных индивидуумов в условиях окружающей среды. В верхних слоях ультрафиолетовое излечение не дает развиваться живым организмам – это определяет верхнюю границу биосферы. Высокие температуры в земных глубинах устанавливают нижнюю черту жизни.
Где проходят границы биосферы?
Атмосфера – воздушный слой земного шара, состоит из азота, кислорода, диоксида углерода и др. Она защищает Землю от перегрева, действия космической радиации, ультрафиолета, метеоритов. В составе атмосферы выделяют: тропосферу, стратосферу, ионосферу.
Тропосфера (озоновый слой земли) является верхней границей биосферы, находится на высоте 20 км.
Стратосфера – располагается на высоте 50 км над уровнем моря, воздух разжижается, нагревается, увеличивается концентрация озона, условия становятся непригодными для жизни.
Ионосфера – поверхностный слой атмосферы, поддается воздействию космического излучения, поэтому сильно ионизированный.
Литосфера – земная кора, твердый слой, который уходит на глубину 200км. К биосфере относится верхний шар, населенный живыми организмами. Нижняя граница по литосфере достигает 4км, глубина где были найдены бактерии. Опускаясь ниже, температура возрастает, достигая 100 градусов, что несовместимо с существованием живых организмов, происходит денатурация белка, все живое – гибнет.
Гидросфера – совокупность наземных и подземных вод. Это одна из оболочек нашей планеты, которая окружает материки и острова, составляет 70% поверхности земного шара. Нижняя граница биосферы расположена на глубине около 11 км. (в области Тихого океана).
Схема границ биосферы
Слои биосферы
Эубиосфера – основная прослойка биосфера. 99,9% живых существ постоянно населяют данный слой. Ширина эубиосферы 12-17км.
Парабиосфера, метабиосфера – соответственно верхний и нижний слои бисоферы, куда жизнь попадет случайно, заносится из эубиосферы.
Апобиосфера и абиосфера — самый верхний и самый нижний слои, куда жизнь не может попасть даже случайно.
В зависимости от среды обитания живых организмов выделяют:
- Аэробиосферу (жизнь осуществляется за счет атмосферной влаги и солнечной энергии, от верхушек деревьев до стратосферы);
- геобиосферу (организмы населяют почву, поверхность суши, деревья);
- гидробиосферу (все водные структуры заселенные гидробионтами, исключая подземные воды).
Структура биосферы и ее состав
Живое вещество Вернадский описывал как общее число всех живых организмов населяющих планету в данный период времени.
Биогенное вещество – продукты жизнедеятельности живого. В процессе жизни организмы пропускают через себя многократно все составляющие биосферы, так образуются залежи нефти, газа, угля, торфа и др.
Косное вещество – формируется без участия живой материи (небиогенные горные породы, минералы).
Биокосное вещество – создается при взаимодействии живого и неживого (вода, приземная атмосфера, почва).
Структура и состав биосферы
Живое вещество распределено не равномерно на просторах земли, ее концентрация увеличивается возле экваториальной плоскости, на полюсах планеты жизни мало.
Скопление живых организмов находятся на границах слоев биосферы: на дне океана – проходит граница между литосферой и гидросферой, в поверхностных водах Мирового океана – рубеж между гидросферой и атмосферой, на границе литосферы и атмосферы находится почва – место обитания микроорганизмов, насекомых, других животных. В этих местах создаются благоприятные условия для существования: высокая концентрация кислорода, доступ к солнечному свету, влага, питательные вещества.
Соотношение видов живых организмов показывает преобладание растительности, она занимает 99% от всего живого, животные – 1%, люди – 0,0002%.
Функции биосферы
Энергетическая – аккумуляция солнечного излучения в процессе фотосинтеза (переход энергии солнечного света с помощью пигментов растений в органические связи) и ее трансформация, с последующим распределением между всеми живыми организмами.
Газообразующая – поддержание стабильного газового состава атмосферы (выделение кислорода, поглощение диоксида углерода).
Концетрационная – сосредотачивают в теле химические вещества, образуя в дальнейшем полезные ископаемые.
Круговорот вещества в биосфере
Растения в процессе роста и развития используют минеральные вещества из почвы, адсорбируют воду с помощью корня, перерабатывают энергию Солнца, образуют органические вещества из неорганических, из атмосферного воздуха листьями поглощается диоксид углерода и выделяется кислород посредством фотосинтеза.
Животные и человек дышат кислородом, используют органические вещества образованные растениями. После смерти, скопление органических веществ растений и животных разлагается под действием микроорганизмов, и переходят в неорганическое состояние.
Процесс преобразования энергии и вещества начинается сначала – это и есть жизненный круговорот.
Читайте также: