5 Роль живых организмов в биологическом круговороте
Специфическое свойство жизни - обмен веществ со средой. Любой организм должен получать из внешней среды определенные вещества как источники энергии и материал для построения собственного тела. Продукты метаболизма, уже непригодные для дальнейшего использования, выводят наружу. Таким образом, каждый организм или множество одинаковых организмов в процессе своей жизнедеятельности ухудшают условия своего обитания. Возможность обратного процесса - поддержания жизненных условий или даже их улучшения, - определяется тем, что биосферу населяют разные организмы с разным типом обмена веществ.
В простейшем виде набор качественных форм жизни представлен продуцентами, консументами и редуцентами, совместная деятельность которых обеспечивает извлечение определенных веществ из внешней среды, их трансформацию на разных уровнях трофических цепей и минерализацию органического вещества до составляющих, доступных для очередного включения в круговорот (основные элементы, мигрирующие по цепям биологического круговорота, - углерод, водород, кислород, калий. Фосфор, сера и т.д.)
Продуценты(автотрофы) – организмы, производящие органические соединения, используемые ими как источник энергии и питательных веществ:
Фитоавтотрофы – используют энергию солнца
Хемоавтотрофы – используют энергию химических связей
Консументы( гетеротрофы) – организмы, получающие питательные вещества и необходимую энергию, питаясь напрямую или косвенно продуцентами.
Фитофаги
Хищники
Эврифаги
Редуценты – организмы, получающие энергию путем разложения мертвых тканей, либо путем поглощения растворенных органических веществ
Детритофаги
диструкторы
Круговорот углерода
Круговорот кислорода
Круговорот азота
Круговорот фосфора
Основные этапы эволюции биосферы.
Эволюция органического мира, осуществлявшаяся на основании только биологических закономерностей жизнедеятельности и развития, происходила в два этапа:
• возникновение первичной биосферы с биотическим круговоротом (химическая эволюция по А.И.Опарину) примерно 4,6-3,5 млрд лет тому назад;
• усложнение биоценоза как результат появления многоклеточных организмов (органическая эволюция), начиная примерно с 3,5 млрд лет назад.
Возникновение на Земле человеческого общества способствовало выделению третьего этапа эволюции биосферы – ноосферы.
Ноосфера (по В.И.Вернадскому) – высшая стадия развития биосферы, связанная с возникновением и становлением в ней цивилизованного человека, с периодом, когда разумная человеческая деятельность становится главным, определяющим фактором развития на Земле. Центральная мысль теории Вернадского о развитии биосферы – невозможность человечества существовать вне биосферы, неотделимость человечества от биосферы, которая и определяет главную цель построения ноосферы.
В современном понимании ноосфера – это гипотетическая стадия развития биосферы, когда в будущем разумная деятельность людей станет главным определяющим фактором её устойчивого развития.
Гармония антропогенной деятельности человек и природы возможна при выполнении следующих условий:
• контроль численности человечества;
• разумное ограничение потребностей;
• рациональное использование природных ресурсов;
• экологизация промышленности;
• глобальный мониторинг за состоянием природной среды;
• отказ человечества от войн как способа регулирования конфликтов и т.д.
Определенный шаг в направлении перехода биосферы в ноосферу – осознание и провозглашение необходимости перехода мирового сообщества на позиции устойчивого развития.