Verbreitung lebender Organismen in der Biosphäre. Was ist die Biosphäre, aus welchen Bestandteilen besteht sie? Verteilungsschema lebender Organismen in der Biosphäre
Das Leben auf unserem Planeten ist durch eine Kombination vieler Faktoren entstanden. Einer davon ist, dass die Erde einen günstigen Abstand zur Sonne hat – es wird tagsüber nicht zu heiß und nachts nicht zu kalt. Es ist auch bekannt, dass unser Planet besteht aus Lithosphäre(Dies ist die harte Hülle der Erde, zu der auch gehört Erdkruste und die obere Schicht des Mantels), Atmosphäre(Lufthülle), Hydrosphäre (Wasserhülle) und Biosphäre(Dies ist die Hülle der Erde, in der das Leben in all seinen Erscheinungsformen existiert).
Wort Biosphäre kommt von den altgriechischen Wörtern „bios“ – Leben und „sphere“ – Kugel. Die Biosphäre ist die Hülle der Erde, die von lebenden Organismen bevölkert und von ihnen verändert wird. Laut Wissenschaftlern begann sich die Biosphäre vor etwa vier Milliarden Jahren zu bilden, als die ersten Organismen auf unserem Planeten auftauchten. Lange Zeit sie existierten nur im Wasser, wo dafür günstige Bedingungen geschaffen wurden. Zeit verging. Nach und nach kamen lebende Organismen an Land und begannen, den Planeten zu besiedeln. Heute bewohnen sie alle Hüllen der Erde: Luft (Atmosphäre), Wasser (Hydrosphäre) und Gestein (Lithosphäre).
Grenzen der Biosphäre. Sie werden durch die Bedingungen bestimmt, die für die Existenz lebender Organismen notwendig sind: Beleuchtung, Luftzusammensetzung, Vorhandensein von Nährstoffen sowie Struktur und Temperatur des Wassers. Demnach liegt die untere Grenze der Biosphäre in einer Tiefe von bis zu siebeneinhalb Kilometern. Seine obere Grenze liegt in der Atmosphäre – auf der Ebene der Ozonschicht. Die Ozonschicht befindet sich in einer Höhe von zwanzig bis fünfundzwanzig Kilometern. Somit umfasst die Biosphäre die gesamte Hydrosphäre, Lithosphäre und die untere Atmosphäre. Die Biosphäre ist die Gesamtheit aller lebenden Organismen. Es umfasst mehr als drei Millionen Arten von Pflanzen, Tieren, Pilzen und Bakterien, darunter auch den Menschen.
Die Lehre von der Biosphäre wurde von Wladimir Iwanowitsch Wernadski begründet. Dies ist ein sowjetischer Biogeochemiker, Philosoph und Persönlichkeit des öffentlichen Lebens Ende des 19. – erste Hälfte des 20. Jahrhunderts.
Wladimir Iwanowitsch Wernadski
In ihrem wissenschaftliche Arbeiten Wernadskij schrieb über Boden, Mineralien, Pflanzen und Tiere. Ihm zufolge bilden lebende Organismen die Grundlage der Biosphäre. Sie leben nicht nur auf dem Planeten, sondern verändern ihn auch aktiv.
Heute wird die Biosphäre von mehreren Millionen Arten lebender Organismen bewohnt. Jeder Kontinent der Erde hat seine eigenen einzigartigen Tiere und Pflanzen. Der größte Bär lebt beispielsweise in Nordamerika – Grizzly.
Man kommt hauptsächlich in Alaska (einschließlich angrenzender Inseln) und im Westen Kanadas vor. Das Gewicht eines solchen Bären kann vierhundertfünfzig Kilogramm überschreiten. Der Grizzlybär ist ein sehr gefährliches Tier für den Menschen. Er ist nicht weniger schrecklich und wild als der afrikanische Löwe oder bengalischer Tiger. Ein Grizzlybär wird keine Gelegenheit verpassen, eine Person anzugreifen. Meistens sind die Opfer des Bären Touristen, die ihn füttern. In Nordamerika lebt ein Waschbär, er spült sein Essen gerne in Wasser, bevor er es isst, deshalb wird er oft so genannt - Waschbär.
Waschbär
Ein gestreifter Waschbär ist so groß wie eine Katze. Seine Körperlänge beträgt 45–60 Zentimeter, das Gewicht 5–9 Kilogramm. Die Pfoten sind kurz und haben ziemlich entwickelte Zehen. Das Fell des Waschbären ist dick und bunt graubraun gefärbt. Auch in Nordamerika zu finden Biber. Sie bewohnen die Ufer langsamer Waldflüsse, Bäche und Seen; Sie ernähren sich von der Rinde und den jungen Ästen der eigens für diesen Zweck gefällten Bäume und nagen an der Basis des Baumes. Alligatoren auch auf dem nordamerikanischen Kontinent sehr verbreitet. Es ist erwähnenswert, dass es nur zwei Länder auf der Welt gibt, in denen Alligatoren leben – die Vereinigten Staaten von Amerika und China. Chinesischer Alligator ist vom Aussterben bedroht, es kommt nur noch im Jangtse-Tal vor, die amerikanische Art lebt an der Ostküste der USA.
Ein Alligatorangriff auf eine Person ist ziemlich selten. Eines der häufigsten Tiere in Nordamerika ist Kojote. Äußerlich ähnelt ein Kojote einer kleineren Kopie eines Wolfes. Der Lebensraum des Kojoten sind offene Ebenen, die von Prärien und Wüsten besetzt sind. Sie laufen selten in die Wälder. Kojoten sind Allesfresser und keine wählerischen Esser; sie jagen Vögel, Hasen, Stinktiere, Waschbären und andere Tiere. Sie schwimmen gut und fangen Wasserbewohner - Fische, Frösche, Molche. Lebe in Nordamerika Bison.
Äußerlich ist der Bison dem europäischen Bison sehr ähnlich. Viele Wissenschaftler glauben, dass der Bison nur ein modifizierter Bison ist. Der Bison erreicht eine Länge von drei Metern und eine Höhe von bis zu zwei Metern. Es hat einen massiven Kopf mit einer breiten Stirn, deren vorderer Teil mit längerem Haar bedeckt ist, und außerdem kurze, dicke Hörner. Weißkopfseeadler- Symbol Nordamerika. Dieser Vogel hat äußere Ähnlichkeit Bei typischen Adlern ernährt er sich jedoch im Gegensatz zu ihnen nur von Fischen. Im Jahr 1782 wurde der Adler offiziell zum Nationalvogel der Vereinigten Staaten von Amerika erklärt und sein Bild erschien auf dem Wappen des Landes.
Weißkopfseeadler
Südamerika- der feuchteste Kontinent der Erde. Die Lebenswelt des Kontinents ist reich und vielfältig. beachten physische Karte Südamerika. Entlang des Äquators erstreckt sich ein dunkelgrüner Streifen. Dies ist eine Zone äquatorialer Regenwälder, die das Amazonasbecken einnimmt. Allein in den Amazonaswäldern gibt es mehr als achthundert Palmenarten. Der Amazonaswald ist ein Land der Weinreben. Lianen breiten sich über den Boden aus, klettern auf Stämme und werden von Ast zu Ast, von einem Baum zum anderen geworfen. In den abgelegenen Ecken des Waldes, auf umgestürzten und verrottenden Stämmen, findet man die größte Blume der Welt – Tombola.
Rafflesia
Rafflesia zeichnet sich durch ihre riesigen Blüten aus, die teilweise einen Durchmesser von mehr als einem Meter erreichen und mehr als zehn Kilogramm wiegen. In den Amazonaswäldern gibt es fast keine großen Tiere. Einer dieser Vertreter ist der Jaguar. Äußerlich ähnelt er stark einem Leoparden, ist jedoch deutlich größer. Tiere im Amazonasgebiet müssen sich daran gewöhnen, dauerhaft auf Bäumen oder im Wasser zu leben. So leben auf den Baumwipfeln verschiedene Affenarten. Hier treffen Sie eines der langsamsten Tiere der Welt - Faultier. Klimatische Bedingungen und günstige Lebensräume tragen zum Artenreichtum von Amphibien und Reptilien bei. Schlangen- Dies sind die gefährlichsten Bewohner der feuchten Äquatorwälder. Am häufigsten sind sie giftig – Klapperschlange, Rapfen, Taipan und andere. Boa constrictors und die meisten leben hier grosse Schlange in der Welt - Anakonda, deren Länge 8–10 Meter erreicht. Insekten beeindrucken durch ihre Größe und Farbe: riesige bunte Schmetterlinge, Vogelspinnen, Glühwürmchen und andere.
Vogelspinne
Vertreter der Fauna äquatorialer Wälder sind Vögel. Dies sind Kolibris, die sich vom Nektar der Blumen ernähren; Papageien in verschiedenen Größen und leuchtenden Farben; Tukane, deren Schrei kilometerweit zu hören ist.
Lasst uns über den Atlantik ziehen Afrika- der heißeste Kontinent der Erde. Die afrikanische Savanne ist die Heimat des größten Landtiers – Elefant. Sein charakteristisches Merkmal ist das Vorhandensein eines Rumpfes, eines Organs, das aus Nase und Oberlippe gebildet wird. Der Rüssel ist für den Elefanten sehr wichtig, er ermöglicht ihm, kleine Gegenstände vom Boden aufzuheben und Früchte von hohen Ästen zu pflücken; Beim Trinken nimmt der Elefant Wasser in seinen Rüssel auf und schüttet es dann in sein Maul. Elefanten sind soziale Tiere. Sie bilden eine Herde, angeführt von einem alten, erfahrenen Weibchen. Die erstaunlichsten Tiere unseres Planeten leben in Afrika, zum Beispiel Giraffen. Giraffen Sie sind ausschließlich Pflanzenfresser, laufen schnell und erreichen im Notfall eine Galoppgeschwindigkeit von 55 Kilometern pro Stunde. Männliche Giraffen erreichen eine Höhe von bis zu 6 Metern. Der Hals dieser Tiere ist ungewöhnlich lang, wodurch sie die köstlichsten Blätter erreichen können, die auf den Baumkronen wachsen. Auf dem afrikanischen Kontinent leben Zebras, äußerlich gestreiften Pferden ähnelnd. Jedes Zebra hat ein einzigartiges Muster aus schwarzen und weißen Streifen, ähnlich den menschlichen Fingerabdrücken. Zebras leben in kleinen Gruppen bestehend aus Weibchen mit Jungen und einem Hengst. Eine der größten in Afrika lebenden Katzen ist ein Löwe. Das Gewicht einiger Männchen kann bis zu zweihundertfünfzig Kilogramm erreichen. Das Aussehen des Löwen ist sehr einzigartig. Grundsätzlich sind die Haare am Körper des Tieres sehr kurz, mit Ausnahme der Mähne, die die Schultern, einen Teil des Rückens und der Brust bedeckt, und des Schwanzes, an dessen Ende sich eine Quaste aus langen Haaren befindet. Afrika ist die Heimat des schnellsten Landsäugetiers – Gepard.
Es kann Geschwindigkeiten von bis zu einhundertzwölf Kilometern pro Stunde erreichen. Der Gepard hat einen schlanken Körper mit gut entwickelter Muskulatur. Seine Farbe ist sandgelb mit kleinen schwarzen Flecken, die über den ganzen Körper verteilt sind. An den Seiten der Schnauze befinden sich dünne schwarze Streifen. Geparden sind ausgezeichnete Jäger. Sie jagen entweder früh morgens oder abends, wenn es nicht sehr heiß ist, aber genügend Licht vorhanden ist. Und schließlich sind es einige der häufigsten Tiere in Afrika Krokodile. Krokodile verbringen den größten Teil des Tages im Wasser. Sie kommen entweder morgens oder am späten Nachmittag in die Untiefen der Küste, um sich in der Sonne zu sonnen.
Und kurz über andere Kontinente der Erde. Eurasien- Dies ist der größte Kontinent der Erde. Eurasien ist in zwei Teile der Welt geteilt – Europa und Asien. Auf dem europäischen Kontinent leben Wölfe, Hasen, Füchse und Bären. Außerdem leben hier sehr schöne gehörnte Tiere - Elche und Hirsche. Übrigens werfen Elche jedes Jahr ihr Geweih ab, das dann nachwächst. Das Klima im asiatischen Teil des Kontinents unterscheidet sich deutlich vom europäischen. Die Fauna hier ist sehr vielfältig. In den Wüsten Asiens findet man Kamel: Dank der Fettreserven in seinem Buckel kommt er sehr lange ohne Wasser aus. Lebt in China Panda ist ein Schwarz-Weiß-Bär, der nur Bambus frisst.
Sie leben in den Bergen Asiens Widder mit wunderschönen gedrehten Hörnern. Auch in Asien kann man eine große gestreifte Katze treffen - Tiger.
Der kleinste und trockenste Kontinent der Erde ist Australien. Die Flora und Fauna Australiens sind einzigartig. Nur hier treffen Sie auf ein Wasservogelsäugetier – das Schnabeltier – sowie auf einen Ameisenigel, der wie ein Stachelschwein aussieht. Die häufigsten Tiere in Australien sind Känguru, und auch Beuteltierbär – Koala. Die Welt der Vögel ist reich und vielfältig. Nur in Australien kann man den Lyrebird-Vogel treffen. Australien ist die Heimat Eukalyptus.
Eukalyptus
Und schließlich der kälteste Kontinent der Erde - Antarktis. Seine gesamte Oberfläche ist mit Schnee und Eis bedeckt. In der Antarktis gibt es nur wenige Tiere. Die bekanntesten von ihnen sind Pinguine. Diese Vögel leben an Land, schwimmen aber sehr gut. Neben Pinguinen leben in der Antarktis auch Robben und Seelöwen.
Seelöwe
> Was ist die Biosphäre, aus welchen Bestandteilen besteht sie? Schema der Verteilung lebender Organismen in der Biosphäre
Die Biosphäre ist eine Gesamtheit von Teilen der Erdhülle (Litho-, Hydro- und Atmosphäre), die von lebenden Organismen bevölkert wird, unter deren Einfluss steht und von den Produkten ihrer lebenswichtigen Aktivität bewohnt wird. Der Begriff „Biosphäre“ wurde 1875 vom österreichischen Geologen Eduard Suess geprägt. Wernadskij leistete einen großen Beitrag zur Entwicklung der Biosphärenforschung.
Die Biosphäre besteht aus lebenden oder biotischen und nichtlebenden oder abiotischen Komponenten. Die biotische Komponente ist die Gesamtheit der lebenden Organismen (nach Wernadskij „lebende Materie“). Abiotische Komponente – eine Kombination aus Energie, Wasser, sicher chemische Elemente und andere anorganische Bedingungen, in denen lebende Organismen existieren.
Reis. 1. Verbreitung lebender Organismen in der Biosphäre
Die lebendige Natur ist das Hauptmerkmal der Erscheinungsform der Biosphäre; sie unterscheidet sie deutlich von anderen irdischen Hüllen. Die Struktur der Biosphäre ist in erster Linie und am stärksten vom Leben geprägt. Diese stärkste geologische Kraft, die lebende Materie des Planeten, ist eine Ansammlung sehr zerbrechlicher und empfindlicher lebender Organismen, deren Masse einen unbedeutenden Teil der von ihnen geschaffenen Biosphäre ausmacht.
Wenn lebende Materie gleichmäßig über die Oberfläche unseres Planeten verteilt ist, wird sie ihn mit einer nur 2 cm dicken Schicht bedecken.
Die Elemente der lebenden Materie auf unserem Planeten zeichnen sich durch das Vorherrschen einiger weniger Elemente aus: Wasserstoff, Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff sind die Hauptelemente der lebenden Materie auf der Erde und werden daher als biophil bezeichnet. Ihre Atome bilden in lebenden Organismen in Verbindung mit Wasser und Mineralsalzen komplexe Moleküle.
Die Lebewesen unseres Planeten bestehen aus einer Vielzahl von Organismen mit individuellen Merkmalen, unterschiedlicher Form und Größe. Unter den lebenden Organismen gibt es die kleinsten Mikroorganismen sowie vielzellige Tiere und Pflanzen große Größen. Die Größen reichen von Mikrometern (kleine Bakterien, Ciliaten) bis zu mehreren zehn Metern.
Auch die Population der Biosphäre ist hinsichtlich Arten und Morphologie äußerst vielfältig. Berechnungen zur Anzahl der auf unserem Planeten lebenden Arten wurden von verschiedenen Autoren durchgeführt, können jedoch immer noch nur als ungefähr angesehen werden.
Nach modernen Schätzungen gibt es auf der Erde etwa 3 Millionen Arten von Organismen, davon 500.000 Arten auf Pflanzen und 2,5 Millionen Arten auf Tiere. Alle organische Welt Seit der Zeit des Aristoteles ist unser Planet traditionell in Pflanzen und Tiere unterteilt. Dank der Untersuchung der Struktur der Organisation von Lebewesen ist es heute möglich, eine fortgeschrittenere Klassifizierung durchzuführen, als dies bisher möglich war.
Lebende Materie, laut V.I. Wernadskij, „breitet sich aus Erdoberfläche und übt einen gewissen Druck auf die Umwelt aus, umgeht Hindernisse, die seinen Fortschritt behindern, oder nimmt sie in Besitz, bedeckt sie.“ Die vom Leben erzeugte innere Energie manifestiert sich in der Übertragung chemischer Elemente und in der Schaffung neuer Körper aus ihnen. Laut V. I. Wernadskij drückt sich die geochemische Energie des Lebens in der Fortpflanzung lebender Organismen aus, die in der Biosphäre kontinuierlich stattfindet In dieser Verbindung entsteht ein Kampf zwischen den Organismen um Platz, Nahrung und vor allem „um das Gas“, das zum Atmen benötigt wird.
In diesem Fall kommt es zu einer biogenen Migration von Atomen: Von Pflanzen eingefangene Atome gelangen zu Pflanzenfressern und dann zu Raubtieren, die sich von Pflanzenfressern ernähren. Abgestorbene Pflanzen und Tiere dienen den Mikroorganismen als Nahrung und die von den Mikroorganismen durch ihre lebenswichtige Tätigkeit freigesetzten Mineralien werden von den Pflanzen wieder aufgenommen. Nur ein kleiner Prozentsatz der Atome verlässt diesen biologischen Kreislauf. Diese aus dem Lebensprozess freigesetzten biogenen Atome landen in der trägen (nicht lebenden) Natur und spielen somit eine große Rolle in der Geschichte der Biosphäre.
Erst bei Sauerstoffmangel in der Umgebung, niedrigen Temperaturen und fehlendem Lebensraum für neue Organismen kommt der Fortpflanzungsprozess zum Stillstand.
IN UND. Wernadskij berechnete die benötigte Zeit verschiedene Organismen um die Oberfläche des Planeten zu „erobern“.
Daraus kam er zu dem Schluss, dass sich kleine Organismen schneller vermehren als große und Haustiere sich schneller vermehren als wilde.
„Pflanzenstoffwechsel“ – Pflanzen atmen Sauerstoff ein und aus. Die Atmung erfolgt Tag und Nacht in allen lebenden Pflanzenzellen. Claude Bernard. Hausaufgaben: Erklären Sie, wie es zur Bildung und Anreicherung organischer Substanzen im Apfel kam. Unterrichtsthema: Stoffwechsel und Energie in Pflanzen. Saftige Äpfel enthalten einen Vorrat an organischen Stoffen.
„Struktur des Körpers“ – 1680 Beschrieb mit großer Genauigkeit Mikroorganismen, die unter einem Mikroskop beobachtet wurden. Bühne Die Entstehung von Konzepten über die Zelle. Robert Hooke. (1810 – 1882). Zelltheorie der Struktur von Organismen. (1773 – 1858). (1632 - 1723). 1858 beschrieb erstmals den Zellkern einer Pflanzenzelle. Theodor Schwann. Schwann-Schleiden-Zelltheorie.
„Struktur lebender Organismen“ – Chemische Zusammensetzung der Zelle. Nukleinsäuren 1-2 %. Der Aufbau pflanzlicher und tierischer Zellen. Organismus. Wie sich Lebewesen von nichtlebenden Dingen unterscheiden. Jedes Organ hat eine spezifische Struktur, Form und Lage im Körper. Pflanzliche und tierische Gewebe. Einzelsamig. Organsystem. Viren haben keine zelluläre Struktur.
„Ebenen der Organisation von Lebewesen“ – System der Biopolymere. Die Zelle ist die grundlegende Struktur- und Funktionseinheit lebender Organismen. Ökosystemebene. Tierwelt. Population - Arten. Allgemeine Biologie. Ein Organismus ist ein eigenständiges Lebewesen, das relativ unabhängig mit seiner Umwelt interagiert. Molekulare Ebene. Mobilfunk.
„Das Skelett ist die Stütze des Körpers“ – Skelett von Protozoen. Durchgeführt von: Hochschullehrer für Biologie Qualifikationskategorie Melnikova Nina Nikolaevna. Welche Vorteile hat ein Skelett für Tiere? SKELETT Außen intern. Thema: Das Skelett ist die Stütze des Körpers. Überprüfung des Wissens.
„Stoffwechsel im Körper“ – Gegenseitige Umwandlung von Stoffen im Körper. Aufschlüsselung von Kohlenhydraten. Wie wird Energie in einem lebenden Organismus umgewandelt? Mechanisch. Die Nutzung der positiven Komponenten dieser Transformationen durch den Körper. Ausgewogene Ernährung. Wie viel muss man essen, um zu leben? Thermal. Abbau von Fetten. Der Wasserverbrauch des Körpers.
Insgesamt gibt es 19 Vorträge
10.1.1. Verteilung des Lebens in der Biosphäre
Auf der Erdoberfläche gibt es derzeit nur Gebiete mit ausgedehnter Vereisung und die Krater aktiver Vulkane, in denen es kein Lebewesen gibt. W. I. Wernadskij wies auf die „Überallheit“ des Lebens in der Biosphäre hin. Davon zeugt die Geschichte unseres Planeten. Das Leben entstand lokal in Gewässern und breitete sich dann immer weiter aus und besiedelte alle Kontinente. Nach und nach eroberte es die gesamte Biosphäre, und diese Eroberung ist laut V.I. Wernadskij noch nicht beendet. Diese potenziellen Fähigkeiten werden durch das Ausmaß der Anpassungsfähigkeit lebender Organismen belegt.
Die extremen Temperaturgrenzen, die einige Lebensformen (in einem latenten Zustand) tolerieren können, reichen von nahezu dem absoluten Nullpunkt bis +180 °C. Der Druck, unter dem Leben existiert, von Bruchteilen einer Atmosphäre bis Hohe Höhe bis zu tausend oder mehr Atmosphären pro große Tiefen. Für eine Reihe von Bakterien ist die obere kritische Punkte Die Drücke liegen im Bereich von 12 · 10 8 Pa (12.000 atm). Andererseits bleiben Samen und Sporen von Pflanzen und Kleintieren in schwebender Animation in einem völligen Vakuum lebensfähig.
Lebende Organismen können in einem breiten Spektrum chemischer Umweltbedingungen existieren. Die ersten Lebewesen auf der Erde lebten in einer sauerstofffreien Atmosphäre. Der anaerobe Stoffwechsel ist auch für viele moderne Organismen charakteristisch, auch für mehrzellige.
Essigaale (Nematoden) leben in Fässern mit gärendem Essig. Eine Reihe von Mikroorganismen leben in konzentrierten Salzlösungen, darunter Kupfersulfat, Natriumfluorid und eine gesättigte Kochsalzlösung. Schwefelbakterien können dezimolaren Schwefelsäurelösungen widerstehen.
Einige besonders stabile Formen können auch unter dem Einfluss ionisierender Strahlung existieren. Beispielsweise können einige Ciliaten Strahlungsdosen aushalten, die drei Millionen Mal höher sind als der natürliche radioaktive Hintergrund auf der Erdoberfläche, und einige Bakterien wurden sogar in Kernreaktorkesseln gefunden.
Die Widerstandsfähigkeit des Lebens im Allgemeinen gegenüber einzelnen Umweltfaktoren ist größer als das Spektrum der Bedingungen, die in der modernen Biosphäre herrschen. Das Leben verfügt daher über einen erheblichen „Sicherheitsspielraum“, Widerstandsfähigkeit gegenüber Umwelteinflüssen und die potenzielle Fähigkeit, sich noch weiter auszubreiten.
Darüber hinaus ist die Verteilung des Lebens in der Biosphäre äußerst ungleichmäßig. In Wüsten, Tundren, den Tiefen des Ozeans und hoch in den Bergen ist es kaum entwickelt, während es in anderen Teilen der Biosphäre äußerst häufig und vielfältig ist. Die höchste Konzentration lebender Materie findet sich an den Grenzflächen zwischen den Hauptmedien – im Boden, also Grenzschicht zwischen der Lithosphäre und der Atmosphäre, in den Oberflächenschichten des Ozeans, am Boden von Stauseen und insbesondere in der Küstenzone, in Flussmündungen und Flussmündungen, wo alle drei Medien – Boden, Wasser und Luft – eng nebeneinander liegen . V. I. Wernadskij nannte die Orte mit der höchsten Konzentration an Organismen in der Biosphäre „Filme des Lebens“.
Aus dem Buch Tropical Nature Autor Wallace Alfred Russell
Gegenwärtige und frühere Verbreitung von Land und Meer Bevor wir zu den Einzelheiten der Verbreitung von Tieren übergehen, müssen wir unsere Aufmerksamkeit auf einige allgemeine geographische Daten lenken, die einen großen Einfluss auf die Herkunft der Tiere hatten momentane Situation Fälle.Sehr oft MEER UND MEER – DIE WIEGE DES LEBENS Das Aufblühen des Lebens im Wasser Im Proterozoikum und in der ersten Hälfte des Paläozoikums, also 600 Millionen Jahre lang, entwickelte sich das Leben hauptsächlich im Wasser weiter – in den Ozeanen und Meeren, die es waren die Wiege des Lebens auf unserem Planeten. Pflanzen und Tiere Thema 3. WERNADSKYS LEHRE ÜBER DIE BIOSPHÄRE UND DAS KONZEPT DER NOOSPHÄRE Russische Wissenschaftler leisteten einen großen Beitrag zur Entwicklung der Biologie im 20. Jahrhundert. Die russische biologische Schule hat glorreiche Traditionen. Das erste wissenschaftliche Modell zur Entstehung des Lebens wurde von A. I. Oparin erstellt. V. I. Wernadski war Student 3.1. Wernadskijs Lehre von der Biosphäre Es gibt zwei Hauptdefinitionen des Begriffs „Biosphäre“, von denen eine zu seiner Verwendung führte diese Bezeichnung. Dabei handelt es sich um ein Verständnis der Biosphäre als Gesamtheit aller lebenden Organismen auf der Erde. V. I. Vernadsky, der das Zusammenspiel von Leben und Leben untersuchte Vom autarken Egoisten zur einheitlichen Biosphäre Es ist allgemein anerkannt, dass es in der Erdatmosphäre anfangs praktisch keinen Sauerstoff gab. Folglich konnten die Eisenbakterien, die wir im vorherigen Abschnitt kennengelernt haben, nicht die ersten sein, die auf unserem Planeten entstanden sind Nahrungsmittelverteilung Die gleiche FAO-Überprüfung liefert eine Tabelle des weltweiten Nahrungsmittelbedarfs (Daten reichen bis ins Jahr 1960 zurück). Die Zahlen bedeuten eine Steigerung der Produktion verschiedene Arten Lebensmittel (in %), die erforderlich sind, um ein zufriedenstellendes Niveau zu erreichen Migrationen: die Verteilung und Vermischung von Hundegenen Das Verhalten eines guten Arbeitshütehundes entsteht durch das Zusammenspiel von Umweltfaktoren, genetischen und epigenetischen Phänomenen während der Entwicklung des Individuums. Verhalten der ersten Hütehunde 9.3.3. Verteilung biologischer Produkte Das wichtigste praktische Ergebnis des Energieansatzes zur Erforschung von Ökosystemen war die Umsetzung der Forschung im Rahmen des Internationalen Biologischen Programms, die seit mehreren Jahren von Wissenschaftlern aus der ganzen Welt durchgeführt wird. 10.1. Das Konzept der Biosphäre Die Idee des Einflusses des Lebens auf natürliche Prozesse auf weiten Teilen der Erde wurde erstmals an der Wende des 19. und 20. Jahrhunderts in den Werken von V.V. Dokuchaev wissenschaftlich begründet, der auf die Abhängigkeit der Art der Bodenbildung nicht nur vom Klima, sondern auch von der Umwelt hinwies „Obdachlose“ Tiere und die Aufteilung der Landsäugetiere in Gruppen Der räuberische Tiger und der pflanzenfressende Hirsch, der Stacheligel und das flauschige Eichhörnchen sind so unterschiedlich voneinander, Die Fledermaus, mit erstaunlicher Geschwindigkeit und Leichtigkeit, bizarre Zickzacklinien in der Luft beschreibend, und 29. Die Rolle lebender Organismen in der Biosphäre Denken Sie daran, welche Substanz V.I. Inert? Wie nennt man den Stoffkreislauf in der Natur? Die Rolle der lebenden Materie in der Biosphäre. In seiner Biosphärenlehre legte W. I. Wernadski das Hauptaugenmerk auf die Rolle der lebenden Materie. Wissenschaftler 7.2. Große und kleine Stoffkreisläufe in der Biosphäre Der Stoffkreislauf auf der Erde bezeichnet die sich wiederholenden Prozesse der Umwandlung und Bewegung von Stoffen in der Natur, die einen mehr oder weniger ausgeprägten zyklischen Charakter haben 7.4. Kohlenstoffstoffwechsel in der Biosphäre Laut Wissenschaftlern (Larcher, 1978, S. 128) binden Pflanzen weltweit jährlich etwa 155.109 Tonnen Kohlenstoff. Davon entfallen 61 % auf Land und 39 % auf die Hydrosphäre. Sehr hohe Primärproduktivität bei 8.1. Die Natur der biogenen Migration von Atomen in der Biosphäre Nach V.I. Wernadskij kann sich die Arbeit lebender Materie in der Biosphäre in zwei Hauptformen manifestieren: chemisch (biochemisch) – Art der geologischen Aktivität;? mechanisch – die zweite Art dieser Aktivität
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Die Biosphäre ist eine Gesamtheit von Teilen der Erdhülle (Litho-, Hydro- und Atmosphäre), die von lebenden Organismen bevölkert wird, unter deren Einfluss steht und von den Produkten ihrer lebenswichtigen Aktivität bewohnt wird. Der Begriff „Biosphäre“ wurde 1875 vom österreichischen Geologen Eduard Suess geprägt. Wernadskij leistete einen großen Beitrag zur Entwicklung der Biosphärenforschung.
Die Biosphäre besteht aus lebenden oder biotischen und nichtlebenden oder abiotischen Komponenten. Die biotische Komponente ist die Gesamtheit der lebenden Organismen (nach Wernadskij „lebende Materie“). Eine abiotische Komponente ist eine Kombination aus Energie, Wasser, bestimmten chemischen Elementen und anderen anorganischen Bedingungen, in denen lebende Organismen existieren.
Reis. 1. Verbreitung lebender Organismen in der Biosphäre
Die lebendige Natur ist das Hauptmerkmal der Erscheinungsform der Biosphäre; sie unterscheidet sie deutlich von anderen irdischen Hüllen. Die Struktur der Biosphäre ist in erster Linie und am stärksten vom Leben geprägt. Diese stärkste geologische Kraft, die lebende Materie des Planeten, ist eine Ansammlung sehr zerbrechlicher und empfindlicher lebender Organismen, deren Masse einen unbedeutenden Teil der von ihnen geschaffenen Biosphäre ausmacht.
Wenn lebende Materie gleichmäßig über die Oberfläche unseres Planeten verteilt ist, wird sie ihn mit einer nur 2 cm dicken Schicht bedecken.
Die chemische Zusammensetzung der Elemente der lebenden Materie unseres Planeten ist durch das Vorherrschen einiger weniger Elemente gekennzeichnet: Wasserstoff, Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff sind die Hauptelemente der lebenden Materie der Erde und werden daher als biophil bezeichnet. Ihre Atome bilden in lebenden Organismen in Verbindung mit Wasser und Mineralsalzen komplexe Moleküle.
Die Lebewesen unseres Planeten bestehen aus einer Vielzahl von Organismen mit individuellen Merkmalen, unterschiedlicher Form und Größe. Unter den lebenden Organismen gibt es die kleinsten Mikroorganismen und große vielzellige Tiere und Pflanzen. Die Größen reichen von Mikrometern (kleine Bakterien, Ciliaten) bis zu mehreren zehn Metern.
Auch die Population der Biosphäre ist hinsichtlich Arten und Morphologie äußerst vielfältig. Berechnungen zur Anzahl der auf unserem Planeten lebenden Arten wurden von verschiedenen Autoren durchgeführt, können jedoch immer noch nur als ungefähr angesehen werden.
Nach modernen Schätzungen gibt es auf der Erde etwa 3 Millionen Arten von Organismen, davon 500.000 Arten auf Pflanzen und 2,5 Millionen Arten auf Tiere. Seit Aristoteles ist die gesamte organische Welt unseres Planeten traditionell in Pflanzen und Tiere unterteilt. Dank der Untersuchung der Struktur der Organisation von Lebewesen ist es heute möglich, eine fortgeschrittenere Klassifizierung durchzuführen, als dies bisher möglich war.
Lebende Materie, laut V.I. Wernadskij „breitet sich über die Erdoberfläche aus und übt einen gewissen Druck auf die Umwelt aus, umgeht Hindernisse, die seinen Fortschritt behindern, oder nimmt sie in Besitz und bedeckt sie.“ Die vom Leben erzeugte innere Energie manifestiert sich in der Übertragung chemischer Elemente und in der Schaffung neuer Körper aus ihnen. Laut V.I. Laut Wernadski drückt sich die geochemische Energie des Lebens in der Bewegung lebender Organismen durch Fortpflanzung aus, die in der Biosphäre kontinuierlich stattfindet. Die Fortpflanzung von Organismen erzeugt den „Lebensdruck“ bzw. den „Lebensdruck“. In diesem Zusammenhang entsteht ein Kampf zwischen Organismen um Raum, Nahrung und vor allem um „Gas“, den zum Atmen benötigten freien Sauerstoff.
In diesem Fall kommt es zu einer biogenen Migration von Atomen: Von Pflanzen eingefangene Atome gelangen zu Pflanzenfressern und dann zu Raubtieren, die sich von Pflanzenfressern ernähren. Abgestorbene Pflanzen und Tiere dienen den Mikroorganismen als Nahrung und die von den Mikroorganismen durch ihre lebenswichtige Tätigkeit freigesetzten Mineralien werden von den Pflanzen wieder aufgenommen. Nur ein kleiner Prozentsatz der Atome verlässt diesen biologischen Kreislauf. Diese aus dem Lebensprozess freigesetzten biogenen Atome landen in der trägen (nicht lebenden) Natur und spielen somit eine große Rolle in der Geschichte der Biosphäre.
Erst bei Sauerstoffmangel kommt der Fortpflanzungsprozess zum Stillstand Umfeld, Aktion niedrige Temperaturen und Mangel an Lebensraum für neue Organismen.
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Frage 1. Wie groß ist die Gesamtbiomasse der lebenden Materie auf der Erde?
Die Menge an lebender Materie von Organismen pro Flächen- oder Volumeneinheit, ausgedrückt in Masseneinheiten, wird Biomasse genannt. Das bedeutet, dass die gesamte Menge an lebender Materie, die in die Biosphäre gelangt, die Biomasse der lebenden Materie auf der Erde darstellt. Die Gesamtmasse lebender Organismen wird auf 2,43 · 10 12 Tonnen geschätzt. Die Masse der lebenden Materie beträgt etwa 0,01–0,02 % der inerten Materie der Biosphäre, aber Lebewesen spielen eine führende Rolle bei geochemischen Prozessen auf der Erde. Die Aktivität lebender Organismen ist die Grundlage für den Stoffkreislauf in der Natur. Die jährliche Produktion lebender Materie in der Biosphäre beträgt etwa 232 Milliarden Tonnen Trockenmasse. organische Substanz. Gleichzeitig werden im globalen Maßstab durch die Photosynthese 46 Milliarden Tonnen organischer Kohlenstoff synthetisiert. Dazu sind 170 10 9 Tonnen Kohlendioxid erforderlich, um mit 68 10 9 Tonnen Wasser zu reagieren. So werden durch die Photosynthese jährlich 115 x 10 9 Tonnen trockene organische Substanz und 123 x 10 9 Tonnen Sauerstoff produziert. Im Laufe des Jahres werden bei der Photosynthese außerdem 6 · 10 9 Tonnen Stickstoff, 2 · 10 9 Tonnen Phosphor und andere Elemente wie Kalium, Kalzium, Magnesium, Schwefel und Eisen verbraucht. Es wird ständig um- und abgebaut und liefert Stoffe und Energie, die für den Stoffwechsel aller lebenden Organismen notwendig sind. Die angegebenen Zahlen zeigen, dass lebende Materie der aktivste Bestandteil der Biosphäre ist. Es leistet gigantische geochemische Arbeit und trägt auf geologischer Zeitskala zur Transformation anderer Erdhüllen bei. Organismen, aus denen Biomasse besteht, haben die Fähigkeit, sich zu vermehren – zu vermehren und sich auf dem ganzen Planeten auszubreiten.
Frage 2. Beschreiben Sie die Verbreitung lebender Organismen an Land.
Lebende Organismen innerhalb der Biosphäre sind sehr ungleichmäßig verteilt. Derzeit sind etwa 300.000 Pflanzenarten und mehr als 1,5 Millionen Tierarten beschrieben. Davon entfallen 93 % auf Landtiere und 7 % auf Wassertierarten. Die gesamte Biomasse der Organismen der Landarten besteht zu 99,2 % aus Grünpflanzen (2,4 · 10 12 Tonnen) und zu 0,8 % aus Tieren und Mikroorganismen (0,2 · 10 11 Tonnen). In großen Höhen und in den Tiefen der Hydro- und Lithosphäre sind Organismen relativ selten. Das Leben konzentriert sich hauptsächlich auf die Erdoberfläche, im Boden und in der Oberflächenschicht des Ozeans. Darüber hinaus gibt es eine zonale Verteilung von Pflanzen und Tieren. Darüber hinaus wird die höchste Bevölkerungsdichte in tropischen und tropischen Gebieten beobachtet subtropische Zonen. Das Leben konzentriert sich hauptsächlich auf Land: 99,2 % sind Grünpflanzen und 0,8 % Tiere und Mikroorganismen. Im Ozean hingegen machen Pflanzen 6,3 % und Tiere und Mikroorganismen 93,7 % der gesamten Biomasse aus.
Frage 3. Was bedeutet das Konzept der „Artenzusammensetzung“ der Biosphäre?
Die Artenzusammensetzung der Biosphäre bezieht sich auf die Anzahl der Arten lebender Organismen, die zu verschiedenen systematischen Gruppen aller Naturreiche gehören. Derzeit sind etwa 300.000 Pflanzenarten und mehr als 1,5 Millionen Tierarten beschrieben.
Frage 4. Vertreter davon systematische GruppenÜberwiegen Tiere an Land?
Unter den Tieren sind 96 % der Arten Wirbellose und nur 4 % Wirbeltiere, wovon etwa 10 % Säugetiere sind. Die angegebenen Verhältnisse verdeutlichen das grundlegende Organisationsmuster der Biosphäre: Quantitativ überwiegen Formen, die im Evolutionsprozess relativ geringe morphophysiologische Fortschritte erzielt haben.
Frage 5: Wie tragen Wirbeltiere zur Biomasse der Ozeane bei?
Im Ozean machen Pflanzen 6,3 % (0,2 · 10 9 t) und Tiere und Mikroorganismen 93,7 % (0,3 · 10 10 t) der gesamten Biomasse aus.
Unter den Tieren, die den Planeten Erde bewohnen, sind Wirbeltiere (hauptsächlich Fische und Säugetiere) ein unermesslich kleiner Teil der Biomasse des Weltozeans;
(Lithosphäre, Hydrosphäre und Atmosphäre) bilden die Biosphäre, die von lebenden Organismen bevölkert wird, die an Lebensprozessen auf der Erde beteiligt sind.
Die Biosphäre ist eine der Hüllen der Erde, die von einer Vielzahl lebender Organismen bewohnt wird. Die Biosphäre hat sich im Laufe der Evolution entwickelt; sie steht unter dem Einfluss lebender Organismen und wird von ihnen verändert.
Sind Sie schon einmal durch einen Wald gewandert und haben die unglaubliche Vielfalt lebender Organismen bemerkt, von Farnen über Bäume bis hin zu tellergroßen Pilzen? Oder machten Sie einen Ausflug und sahen zu, wie sich die Landschaft vor dem Fenster veränderte und von Eichenwäldern über hohe Kiefernwälder bis hin zu Grasebenen wechselte? Wenn ja, haben Sie einen klassischen Einblick in die Ökologie erlangt, den Zweig der Biologie, der untersucht, wie Organismen miteinander und mit ihrer physischen Umgebung interagieren.
Tiere – Ökosysteme
Bei der Ökologie geht es jedoch nicht nur um weinreiche Wälder, unberührte Wüsten oder malerische Landschaften. Sind Ihnen schon einmal Kakerlaken begegnet, die unter Ihrem Bett leben, Schimmel in Ihrer Dusche wächst oder sogar Schimmel zwischen Ihren Zehen kriecht? Dann haben Sie also ebenso gültige Beispiele für Ökologie in Aktion gesehen.
Die Biosphäre durchdringt die Lithosphäre, Hydrosphäre und Atmosphäre. Insgesamt gibt es in der Biosphäre etwa 3.000.000 Tier-, Pflanzen-, Bakterien- und Pilzarten. Die zur Biosphäre gehörenden Organismen verfügen über eine außergewöhnliche Fähigkeit, sich auf dem Planeten auszubreiten und zu vermehren. Auf der Erde gibt es mehrere Millionen Arten von Organismen. Die Energieflüsse werden auf der Erde entsprechend dem Zustand der Biosphäre verteilt. Pflanzen geben Sauerstoff ab (11,5 ∙ 107 Tonnen pro Jahr) und absorbieren CO2 (1,7 ∙ 108 Tonnen). Wenn Pflanzen verschwinden würden, würde das Leben auf der Erde aufgrund der Anreicherung von CO2 in der Atmosphäre sterben.
Bilder, die Interaktionen zwischen Organismen sowie zwischen Organismen und ihrer physischen Umgebung veranschaulichen. Oben links: Pilze wachsen auf einem bemoosten Baumstamm. Oben rechts: Sanfte grüne Hügel, bedeckt mit Wildblumen, Gräsern und vereinzelten Bäumen. Unten links: hügelige Felder aus trockenem, gelbem Gras mit mit Buschwerk bedeckten Hügeln und schneebedeckten Bergen in der Ferne. Unten rechts: Kakerlake auf den Dielen.
Fragen und Aufgaben
Eines der Hauptziele der Ökologie ist es, die Verteilung und Häufigkeit von Lebewesen in der physischen Umwelt zu verstehen. Beispielsweise gibt es in Ihrem Hinterhof oder Nachbarschaftspark wahrscheinlich eine ganz andere Auswahl an Pflanzen, Tieren und Pilzen als im Hinterhof eines anderen Khan Academy-Studenten auf der anderen Seite der Welt. Diese Muster in der Natur werden durch Wechselwirkungen zwischen Organismen sowie zwischen Organismen und ihrer physischen Umgebung verursacht.
Tiere – Ökosysteme
Ein Ökosystem ist ein Biosystem, das aus lebenden Organismen, ihrem Lebensraum und Verbindungen im System besteht. Tierarten bilden natürliche Gemeinschaften. Ein Ökosystem befindet sich auf einem bestimmten Territorium, aus dem es besteht bestimmte Typen Es zeichnet sich durch eine bestimmte Struktur und Bioproduktivität aus.
Kehren wir als Beispiel noch einmal zu unserer Sturmform zurück. Schimmel entsteht eher in Ihrer Dusche als beispielsweise in Ihrer Sockenschublade. Vielleicht braucht Schimmel eine bestimmte Menge Wasser, um zu wachsen, und diese Menge Wasser kommt nur in der Dusche vor. Das Vorhandensein von Wasser ist ein Beispiel für einen abiotischen oder nicht lebenden Faktor, der die Verbreitung von Organismen beeinflussen kann. Schimmel kann abgestorbene Hautzellen in der Dusche verdrängen, nicht jedoch in der Kommode. Verfügbarkeit Nährstoffe Die von anderen Organismen bereitgestellte Menge ist ein Beispiel für einen mit einem lebenden Organismus verbundenen biotischen Faktor, der die Verteilung beeinflussen kann. Wenden wir die Idee biotischer und abiotischer Faktoren auf einen anderen Organismus an, der von einem Feldökologen untersucht werden kann.
Das Zusammenspiel von Produzenten und Verbrauchern garantiert die erfolgreiche Existenz jedes Ökosystems. Tiere können ohne Pflanzennährstoffe nicht leben; Raubtiere können ohne Pflanzenfresser nicht existieren. Viele Arten fressen andere Arten und werden selbst zum Nährboden für andere Mitglieder der ökologischen Gemeinschaft. Greifvögel fressen Hasen, Mäuse, Frösche, Schlangen und Eidechsen. Schlangen wiederum fressen Frösche, Mäuse und kleine Vögel. Der Bärenräuber ernährt sich gleichzeitig von Honig, Aas und Pflanzen. Der Fuchs fängt als Raubtier Hasen, kann aber auch Früchte fressen. Nahrungsketten sind sehr komplex, sie können leicht zusammenbrechen, wenn auch nur ein Glied in dieser Kette gebrochen wird.
Pflanzen – Ökosysteme
Rote Pandas sind entfernte Verwandte der Waschbären und kommen nur im östlichen Himalaya vor. Sie verbringen ihre Zeit auf den Bäumen und ernähren sich überwiegend vegetarisch. Was sind die Hauptfaktoren für diese Veränderung der Häufigkeit? Das haben Ökologen herausgefunden biotische Faktoren 2 2 2 2, 2, oben hochgestellt. Abiotische Faktoren waren bisher weniger wichtig, aber sich ändernde Temperaturen könnten in Zukunft zu einem weiteren Verlust des Lebensraums führen. 3^3 3 Anfang hochgestellt, 3 Ende hochgestellt.
Je reicher die Biozönose, desto stärker das Ökosystem. Wenn die Hasen aus der Nahrungskette, die aus Pflanzen, Füchsen und Hasen besteht, verschwinden, können die Füchse überleben, weil sie sich von Vögeln und Mäusen ernähren.
Pflanzen – Ökosysteme
Die Vegetation bestimmt in erster Linie jedes Ökosystem. Regenwald, Steppen, Halbwüsten und Wüsten sind durch Pflanzengemeinschaften geprägt. In tropischen Wäldern gibt es spezielle Bäume, Gräser und Unterholz, die von Pilzen, Mikroorganismen und Tieren bewohnt werden.
Wie stellen Umweltschützer Fragen?
Das Verständnis der zugrunde liegenden Faktoren, die zum Rückgang des Roten Pandas führen, hilft Naturschützern, Schutzpläne zum Schutz der Art zu formulieren. Stellen Sie Fragen zur Natur, zum Beispiel „Warum nimmt der Rote Panda ab?“ - Ökologen beschäftigen sich mit vielen Bereichen der Biologie und verwandte Disziplinen. Dazu gehören Biochemie, Physiologie, Evolution, Verhaltensbiologie und Molekularbiologie sowie Geologie, Chemie und Physik.
Naturhistoriker waren vielleicht die ersten Ökologen, die auf den griechischen Philosophen Aristoteles zurückgehen! Allerdings sind die heutigen Ökologen strenge, quantitative Wissenschaftler. Sie führen kontrollierte Experimente durch, verwenden Statistiken, um Muster in großen Datensätzen zu finden, und erstellen Mathematische Modelleökologische Wechselwirkungen.
Ein Waldökosystem zeichnet sich durch eine Kombination von Pflanzen aus, die an das Zusammenleben angepasst sind. Die obere Ebene wird von hohen, lichtliebenden Bäumen eingenommen, darunter befinden sich kleine, weniger lichtliebende Bäume, das Unterholz besteht aus Sträuchern und die nächste Ebene wird von Gräsern gebildet. Eine weitere Schicht besteht aus Moosen.
Schichtung des Waldökosystems - wichtigster Faktor Dadurch können Pflanzen mit unterschiedlichen Bedürfnissen an Sonnenlicht existieren.
Schauen wir uns die einzelnen Ebenen an. Organismus: Ökologen untersuchen die Anpassung und die daraus resultierenden vorteilhaften Eigenschaften natürliche Auslese, die es einem Organismus ermöglichen, in bestimmten Lebensräumen zu leben. Population: Eine Population ist eine Gruppe von Organismen derselben Art, die zur gleichen Zeit im selben Gebiet leben. Gemeinschaftsökologen konzentrieren sich auf die Interaktionen zwischen Populationen und darauf, wie diese Interaktionen die Gemeinschaft prägen. Ökosystem: Ein Ökosystem besteht aus allen Organismen in einem Gebiet, der Gemeinschaft und den abiotischen Faktoren, die diese Gemeinschaft beeinflussen. Ökosystemökologen konzentrieren sich häufig auf den Energiefluss und die Nährstoffnutzung. Biosphäre: Die Biosphäre ist der betrachtete Planet Erde ökologisches System. Ökologen, die auf der Ebene der Biosphäre arbeiten, können globale Muster untersuchen – zum Beispiel den Klimawandel oder die Verteilung von Arten in Ökosystemen sowie Phänomene, die sich auf den gesamten Globus auswirken, wie zum Beispiel der Klimawandel. Diese Anpassungen können morphologischer, physiologischer oder verhaltensbezogener Natur sein. . Ausbreitung, in der Biologie die Verteilung oder Verbreitung von Organismen über Zeiträume innerhalb eines bestimmten Gebiets oder auf der Erde.
Mikroorganismen
Mikroorganismen sind ein wichtiges Glied im Kreislauf verschiedener Stoffe (Stickstoff, Kohlenstoff, Phosphor) in der Natur. Sie zersetzen die Überreste von Pflanzen und Tieren und tragen so zur Reinigung von Boden und Wasser bei. Das Gleichgewicht der Mikroorganismen im menschlichen Körper bestimmt sein Wohlbefinden und seine Gesundheit.
Die Disziplinen, die am engsten mit dem Studium der Dispersion verflochten sind, sind die Evolutionsdisziplinen. Die Taxonomie befasst sich mit den Beziehungen zwischen Organismen und umfasst die Einteilung des Lebens in geordnete Gruppen. Sie liefert detaillierte Informationen, die für die gesamte Biologie erforderlich sind. Forschungen, die wie die Pioniere der Evolutionsbiologie auf einer Kombination von Systematik und Varianz oder Verteilung basieren, sind bezeugt; und wiederum beleuchtet das Verständnis des Prozesses der natürlichen Selektion die Ursachen für Veränderungen in der Verteilung in der Erdgeschichte.
Ein bestimmter Organismustyp kann eines von drei möglichen Ausbreitungsmustern in einer bestimmten Region etablieren: ein zufälliges Muster; ein Aggregatmuster, in dem Organismen zusammengesetzt sind oder eine einheitliche Struktur mit ungefähr gleichen Abständen zwischen den Individuen haben. Die Art des Musters ergibt sich oft aus der Art der Beziehungen darin. Soziale Tiere wie Schimpansen versammeln sich in der Regel in Gruppen, während territoriale Tiere wie Vögel dazu neigen, sich in gleichmäßigen Abständen aufzuhalten. Um eine genaue Ablesung dieser Proben zu erhalten, ist eine sorgfältige Untersuchung der Untersuchungsskala erforderlich.
Die Fähigkeit eines Ökosystems, seine Verbindungen, Strukturen und Funktionen aufrechtzuerhalten, bestimmt seine Stabilität unter allen widrigen Bedingungen.
> Was ist die Biosphäre, aus welchen Bestandteilen besteht sie? Schema der Verteilung lebender Organismen in der Biosphäre
Die Biosphäre ist eine Gesamtheit von Teilen der Erdhülle (Litho-, Hydro- und Atmosphäre), die von lebenden Organismen bevölkert wird, unter deren Einfluss steht und von den Produkten ihrer lebenswichtigen Aktivität bewohnt wird. Der Begriff „Biosphäre“ wurde 1875 vom österreichischen Geologen Eduard Suess geprägt. Wernadskij leistete einen großen Beitrag zur Entwicklung der Biosphärenforschung.
Wenn eine Affengruppe drei weit voneinander entfernte Bäume besetzt, ist ihre Spannweite offensichtlich kumulativ; aber in jedem Baum kann ihr Intervall einheitlich erscheinen. Die Verteilung kann durch die Tageszeit, den Monat oder das Jahr beeinflusst werden. Die häufigste Form der Verbreitungsänderung tritt bei Zugtieren auf, die in den Sommermonaten häufig vorkommen und im Winter praktisch nicht vorkommen. Die Kräfte, die die Ausbreitung von Organismen steuern, sind entweder vektorieller Natur, das heißt, sie werden durch Wind, Wasser oder andere Umweltbewegungen verursacht, oder sie geben, wie im Fall des Wechsels der Jahreszeiten, keinen Hinweis darauf, wohin sich die sich ausbreitenden Organismen letztendlich ausbreiten könnten. Die Ausbreitung kann auch von Beziehungen untereinander oder mit Nährstoffen abhängen.
Die Biosphäre besteht aus lebenden oder biotischen und nichtlebenden oder abiotischen Komponenten. Die biotische Komponente ist die Gesamtheit der lebenden Organismen (nach Wernadskij „lebende Materie“). Eine abiotische Komponente ist eine Kombination aus Energie, Wasser, bestimmten chemischen Elementen und anderen anorganischen Bedingungen, in denen lebende Organismen existieren.
Der Wettbewerb zwischen Arten, die auf die gleichen Nahrungsarten angewiesen sind, führt oft zur Ausrottung einer Art, ebenso wie der Umfang des Lebens oft die Grenzen des Territoriums einer Art bestimmt. Die Ungleichmäßigkeit der meisten Verteilungsmuster wird im Fall von Lebensformen vereinfacht, die von relativ begrenzten Lebensräumen abhängig sind, wie etwa Gezeitenmuscheln, die eine nahezu lineare Verteilung entlang felsiger Küsten aufweisen. Mehrere Arten, vor allem Menschen und die von ihnen abhängigen Tiere, sind weltweit verbreitet.
Bei Pflanzen und Tieren erfolgt die Ausbreitung normalerweise während der Fortpflanzung. Unter Ausbreitung versteht man die Bewegung einzelner Organismen von ihrem Geburtsort zu anderen Brutstätten. Wenn Überbevölkerung Menschen dazu zwingt, auf der Suche nach Partnern oder Nahrung über ihr Geburtsgebiet hinauszuwandern, entstehen manchmal neue Populationen. Insekten zeigen in dieser Hinsicht oft besondere Fähigkeiten. Die Ostafrikanische Heuschrecke wurde in zwei Formen gefunden: als hellgrüne Sorte, die lethargisch und einzelgängerisch ist, und als äußerst bewegliche, gruppenorientierte, dunkel gefärbte Sorte, die in großen Mengen schwärmt und alles Pflanzenmaterial auf ihrem Weg frisst.
Reis. 1. Verbreitung lebender Organismen in der Biosphäre
Die lebendige Natur ist das Hauptmerkmal der Erscheinungsform der Biosphäre; sie unterscheidet sie deutlich von anderen irdischen Hüllen. Die Struktur der Biosphäre ist in erster Linie und am stärksten vom Leben geprägt. Diese stärkste geologische Kraft, die lebende Materie des Planeten, ist eine Ansammlung sehr zerbrechlicher und empfindlicher lebender Organismen, deren Masse einen unbedeutenden Teil der von ihnen geschaffenen Biosphäre ausmacht.
Es wurde festgestellt, dass junge Exemplare der grünen Sorte, wenn sie in großen, engen Gruppen herangezogen werden, sich bei der Reife in eine dunkle Form verwandeln. Wenn ihre Zahl zunimmt und das Nahrungsangebot abnimmt, verändern sich die Entwicklung und das Verhalten der Heuschrecken, um ein größtmögliches Ausbreitungsmuster zu schaffen.
Manchmal schränkt die Aktion die Verbreitung einer Art ein. Beispielsweise werden hohe Berggipfel und isolierte Inseln von flugunfähigen Vögeln und Insekten dominiert. Organismen werden auch durch passive Mittel wie Wind, Wasser und andere Lebewesen verbreitet. Pflanzen verbreiten ihre Samen und Sporen regelmäßig durch Wind und Wasser, oft mit morphologischen Anpassungen, um ihre potenzielle Reichweite zu vergrößern, wie im Fall von Drosselsamen.
Wenn lebende Materie gleichmäßig über die Oberfläche unseres Planeten verteilt ist, wird sie ihn mit einer nur 2 cm dicken Schicht bedecken.
Die chemische Zusammensetzung der Elemente der lebenden Materie unseres Planeten ist durch das Vorherrschen einiger weniger Elemente gekennzeichnet: Wasserstoff, Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff sind die Hauptelemente der lebenden Materie der Erde und werden daher als biophil bezeichnet. Ihre Atome bilden in lebenden Organismen in Verbindung mit Wasser und Mineralsalzen komplexe Moleküle.
Berge und Ozeane können wirksame Hindernisse für die Ausbreitung von Organismen sein, ebenso wie Wüsten oder andere klimatologische Extreme. Einige Organismen können diese Barrieren überwinden; Vögel können überqueren, Bären hingegen nicht. In solchen Fällen werden die Wege mobilerer Tiere als Filter bezeichnet.
Die Lebewesen unseres Planeten bestehen aus einer Vielzahl von Organismen mit individuellen Merkmalen, unterschiedlicher Form und Größe. Unter den lebenden Organismen gibt es Mikroorganismen mit der kleinsten Form und große mehrzellige Tiere und Pflanzen. Die Größen reichen von Mikrometern (kleine Bakterien, Ciliaten) bis zu mehreren zehn Metern.
Auch die Population der Biosphäre ist hinsichtlich Arten und Morphologie äußerst vielfältig. Berechnungen zur Anzahl der auf unserem Planeten lebenden Arten wurden von verschiedenen Autoren durchgeführt, können jedoch immer noch nur als ungefähr angesehen werden.
Nach modernen Schätzungen gibt es auf der Erde etwa 3 Millionen Arten von Organismen, davon 500.000 Arten auf Pflanzen und 2,5 Millionen Arten auf Tiere. Seit Aristoteles ist die gesamte organische Welt unseres Planeten traditionell in Pflanzen und Tiere unterteilt. Dank der Untersuchung der Struktur der Organisation von Lebewesen ist es heute möglich, eine fortgeschrittenere Klassifizierung durchzuführen, als dies bisher möglich war.
Lebende Materie, laut V.I. Wernadskij „breitet sich über die Erdoberfläche aus und übt einen gewissen Druck auf die Umwelt aus, umgeht Hindernisse, die seinen Fortschritt behindern, oder nimmt sie in Besitz und bedeckt sie.“ Die vom Leben erzeugte innere Energie manifestiert sich in der Übertragung chemischer Elemente und in der Schaffung neuer Körper aus ihnen. Laut V.I. Laut Wernadski drückt sich die geochemische Energie des Lebens in der Bewegung lebender Organismen durch Fortpflanzung aus, die in der Biosphäre kontinuierlich stattfindet. Die Fortpflanzung von Organismen erzeugt den „Lebensdruck“ bzw. den „Lebensdruck“. In diesem Zusammenhang entsteht ein Kampf zwischen Organismen um Raum, Nahrung und vor allem um „Gas“, den zum Atmen benötigten freien Sauerstoff.
In diesem Fall kommt es zu einer biogenen Migration von Atomen: Von Pflanzen eingefangene Atome gelangen zu Pflanzenfressern und dann zu Raubtieren, die sich von Pflanzenfressern ernähren. Abgestorbene Pflanzen und Tiere dienen den Mikroorganismen als Nahrung und die von den Mikroorganismen durch ihre lebenswichtige Tätigkeit freigesetzten Mineralien werden von den Pflanzen wieder aufgenommen. Nur ein kleiner Prozentsatz der Atome verlässt diesen biologischen Kreislauf. Diese aus dem Lebensprozess freigesetzten biogenen Atome landen in der trägen (nicht lebenden) Natur und spielen somit eine große Rolle in der Geschichte der Biosphäre.
Erst bei Sauerstoffmangel in der Umgebung, niedrigen Temperaturen und fehlendem Lebensraum für neue Organismen kommt der Fortpflanzungsprozess zum Stillstand.
IN UND. Wernadskij berechnete die Zeit, die verschiedene Organismen benötigen, um die Oberfläche des Planeten zu „erobern“.
Daraus kam er zu dem Schluss, dass sich kleine Organismen schneller vermehren als große und Haustiere sich schneller vermehren als wilde.
Die Erde ist ein einzigartiger Planet im Sonnensystem. Nur auf unserem Planeten können lebende Organismen existieren. Diese Organismen leben in Gewässern, in der Luft und sogar in Erdballen.
Biosphärenkonzept
Wie wir aus früheren Geographiestunden wissen, besteht die Erde aus Hüllen wie der Lithosphäre, der Atmosphäre und der Hydrosphäre. Die Teile dieser Hüllen, in denen lebende Organismen leben, werden Biosphäre genannt.
Heute wird die Biosphäre durch Zehntausende Tier-, Pflanzen- und Bakterienarten repräsentiert. Die Biosphäre besteht aus vielen Ökosystemen, die ständig miteinander interagieren und sorgen biologischer Kreislauf in der Natur.
Die Theorie der Biosphäre wurde erstmals vom berühmten französischen Wissenschaftler Jean-Baptiste Lamarck formuliert.
Verbreitung von Organismen
In diesen Schalen leben lebende Organismen ungleichmäßig. Es gibt Teile der Biosphäre, in denen große Menge lebensnotwendige Stoffe - Wärme, Wasser, Sonnenlicht.
In solchen Teilen der Biosphäre gibt es viele lebende Organismen. Tiere, Pflanzen und Bakterien bewohnen den unteren Teil der Atmosphäre, die gesamte Hydrosphäre und die oberen Teile der Lithosphäre.
Die Biosphäre hat ihre eigenen klaren Grenzen: Sie erreicht eine Höhe von 10 km, in den Tiefen des Ozeans 8 km und in der Dicke der Lithosphäre 2 km. Lebewesen sind physiologisch an ihren Lebensraum angepasst.
So konzentrieren sich Bakterien hauptsächlich in den Tiefen des Ozeans, wo die Sonnenstrahlen nicht hinkommen. Grün- und sogar Braunalgen können hier nicht wachsen, da keine Photosynthese möglich ist.
Einfluss von Organismen auf Membranen
Das Hauptmerkmal lebender Organismen ist ihre Fähigkeit, ständig mit den Erdhüllen zu interagieren. Somit beeinflussen lebende Organismen maßgeblich den Zustand der Lithosphäre.
Sie sind an Verwitterungsprozessen sowie an deren Entstehung beteiligt Felsen Wie Kohle, Kalkstein, Kreide und Torf. Atollinseln und Korallenriffe sind nichts anderes als das Ergebnis der Lebensaktivität aquatische Organismen.
Bei der Photosynthese nehmen alle Pflanzen Kohlendioxid auf und setzen Stickstoff frei, den Hauptbestandteil der Atmosphäre. Nach dem Absterben bilden lebende Organismen, die auf den oberen Kugeln der Lithosphäre leben, Humus.
Die Lebensaktivität verschiedener Arten von Wasserorganismen bestimmt die chemische Zusammensetzung des Meerwassers.
