46. Применение биологических знаний

По мере ознакомления со статьями Вы получите представление о некоторых практических применениях биологических знаний - об использовании их в медицине и здравоохранении, в сельском хозяйстве и охране природы и т. п. Кроме того, изучение биологии имеет и эстетическую ценность. Нельзя ожидать, что человек выучит все или хотя бы многие названия и признаки огромного множества разнообразных растений и животных, однако, зная строение и жизненные отправления основных типов организмов, он получит значительно больше удовольствия от прогулки по лесу или поездки на берег моря. Обычно горожанин видит лишь небольшой уголок обширной панорамы животного и растительного мира - ведь очень многие организмы обитают в местах, где их не так просто наблюдать, например в море или таких областях суши, до которых трудно добраться. Экскурсии в ботанические сады, зоопарки, аквариумы и музеи помогут получить некоторое представление о громадном разнообразии живых организмов.

Невозможно описывать разнообразные формы жизни, не упоминая об их местообитаниях. Это подводит нас к одной из основных общих концепций биологии — к представлению о том, что организмы, населяющие данную местность, находятся в тесных взаимоотношениях между собой и с окружающей средой. Изучение этих взаимоотношений чрезвычайно важно.

Современные организмы более или менее тесно связаны между собой эволюционным родством. При рассмотрении каждой из основных форм жизни касающиеся ее факты будет легче понять и запомнить, если мы попытаемся найти для нее надлежащее место в сложном переплетении ткани живой природы. При обсуждении биологических законов мы сосредоточим внимание преимущественно на человеке, чтобы показать его истинное место в мире живого. Ведь только по его собственному, несколько пристрастному мнению он стоит в центре Вселенной, тогда как другие животные и растения существуют лишь для того, чтобы служить ему. По численности, величине, силе, выносливости и способности к приспособлению он уступает многим животным, а пытаясь приспособиться к окружающим условиям (что, как мы увидим, можно считать самым важным биологическим атрибутом всякого живого организма), он часто терпит неудачу. Тем не менее при изучении основ общей биологии целесообразнее и интереснее избрать в качестве основного объекта человека.

47. Строение и функции биосферы. Распределение живого вещества в биосфере

Биосфера представляет собой многоуровневую систему, включающую подсистемы различной степени сложности. Границы биосферы определяются областью распространения организмов в атмосфере, гидросфере и литосфере (рис. 24.1). Верхняя граница биосферы проходит примерно на высоте 20 км. Таким образом, живые организмы расселены в тропосфере и в нижних слоях стратосферы. Лимитирующим фактором расселения в этой среде является нарастающая с высотой интенсивность ультрафиолетовой радиации. Практически все живое, проникающее выше озонового слоя атмосферы, погибает. В гидросферу биосфера проникает на всю глубину Мирового океана, что подтверждает обнаружение живых организмов и органических отложений до глубины 10—11 км. В литосфере область распространения жизни во многом определяет уровень проникновения воды в жидком состоянии — живые организмы обнаружены до глубины примерно 7,5 км.

 Биосфера представляет собой сложную экологическую систему, работающую в стационарном режиме. Стабильность биосферы обусловлена тем, что результаты активности трех групп организмов, выполняющих разные функции в биотическом круговороте,— продуцентов (автотрофы), потребителей (гетеротрофы) и деструкторов (минерализующие органические остатки) — взаимоуравновешиваются. То, что в биосфере поддерживается постоянство ее главных характеристик (гомеостаз), не исключает способности ее к эволюции.

Живое вещество

По последним оценкам, живое вещество составляет 18x1011 тонн. K.M. Ситник и С.П. Вассер (1992) считают, что на Земле существуют 1447609 видов живых организмов. По мнению других исследователей, их гораздо больше, возможно 80 млн видов. Полнота обнаружения живых организмов неодинакова в разных царствах. Виды сосудистых растений обнаружены на 80%, мхов - на 70%, водорослей - на 50%, грибов - только на 1-10%, членистоногих - на 3-20%, Монерей - на 15-20% и вирусов всего на 5% . Уникальная роль живого вещества в биосфере заключается в ее высокой биогеохимической активности. Живое вещество автотрофных организмов осуществляет поглощения солнечной энергии и ее преобразования в энергию химических связей. Совокупная биогеохимические активность живого вещества привела к значительному изменению газового состава атмосферы, в результате чего атмосфера восстановительного типа превратилась в атмосферу окислительного типа со значительным содержанием кислорода.