Biološki pretok: koncept in značilnosti

12. 6. 2019

Snovi pridejo v žive organizme iz zemlje, zraka, vode. Voda izhlapi iz oceanov, dvigne se v plasti ozračja in oblikuje dež. Zelene rastline uporabljajo vodo, ki je vstopila v zemljo. Ob podpori preživetja hkrati sproščajo kisik, ki je potreben za življenje. Istočasno, brez delovanja kisika, procesi razgradnje in gnilobe rastlin ne bi mogli nastati. Kako se imenuje ta začarani krog, ki ponuja priložnost za življenje na Zemlji in kakšne so njegove značilnosti?

biološki cikel

Glavni koncept ekologije

Biološki cikel je kroženje kemijskih elementov, ki so nastali hkrati z rojstvom življenja na našem planetu in ki se odvija s sodelovanjem živih organizmov.

Vzorci, ki so del kroženja snovi, rešujejo glavne naloge ohranjanja življenja na Zemlji. Konec koncev, rezerve hranil na celotni površini Zemlje niso neomejene, čeprav so ogromne. Če bi te zaloge porabile le živa bitja, bi se v enem trenutku moralo končati življenje. Znanstvenik R. Williams je zapisal: "Edina metoda, ki dovoljuje omejenemu številu, da ima neskončno lastnost, je, da se vrti vzdolž krivulje zaprte krivulje." Samo življenje je določilo, da se ta metoda uporablja na Zemlji. Organska snov ustvarjajo zelene rastline in ne-zelene, ki so predmet njegovega uničenja.

vlogo biološkega cikla

V biološkem ciklu se vsaka vrsta živih bitij umešča. Glavni paradoks življenja je, da ga podpirajo procesi uničevanja in nenehnega propadanja. Kompleksne organske spojine se prej ali slej uničijo. Ta proces spremlja sproščanje energije, izguba informacij, značilna za živi organizem. Mikroorganizmi igrajo ogromno vlogo v biološkem krogu snovi in ​​razvoju življenja - z njihovo udeležbo je v biotski obtok vključena katerakoli oblika življenja.

Biokainske povezave

Mikroorganizmi imajo dve lastnosti, ki jim omogočajo, da zavzamejo tako pomembno mesto v krogu življenja. Najprej se lahko zelo hitro prilagodijo spreminjajočim se okoljskim razmeram. Drugič, lahko uporabijo veliko različnih snovi in ​​ogljika za obnavljanje energetskih zalog. Nobeden od višjih organizmov nima takšnih lastnosti. Obstajajo le kot nadgradnja nad temeljnim temeljem področja mikroorganizmov.

Posamezniki in vrste različnih bioloških razredov so povezave kroženja snovi. Medsebojno delujejo tudi z različnimi vrstami povezav. Kroženje snovi na planetarni lestvici vključuje posebne biološke cikle v naravi. Izvajajo se predvsem v prehranski verigi.

Nevarni prebivalci hišnega prahu

Pomembno vlogo v biološkem ciklu imajo saprofiti - trajni »prebivalci« hišnega prahu. Hranijo se z različnimi snovmi, ki so del hišnega prahu. V tem primeru saprofiti izločajo zelo toksične iztrebke, ki povzročajo alergije.

vrednost biološkega cikla

Kdo so ti nevidni za človeška očesna bitja? Saprofiti pripadajo družini pajkovcev. Osebo spremljajo vse življenje. Konec koncev se pršice hranijo z gospodinjskim prahom, ki vključuje tudi človeško kožo. Znanstveniki verjamejo, da so nekoč saprofiti bili prebivalci ptičjih gnezd, nato pa so se "preselili" v bivališče človeka.

Vseprisotni paraziti

Pršice, ki igrajo pomembno vlogo v biološkem prometu, imajo zelo majhne velikosti - od 0,1 do 0,5 mm. Vendar so tako aktivni, da v samo 4 mesecih lahko v prašnem pršiču nastane okoli 300 jajc. En gram hišnega prahu lahko vsebuje več tisoč klopov. Nemogoče si je predstavljati, koliko prašnih pršic je lahko v hiši, ker se domneva, da se lahko v enem letu v človeškem prebivalstvu kopiči do 40 kg prahu.

Pršice v geometrijsko napredovanje pasem v pogojih, ki so primerni za sebe. Najprimernejše mesto je spalnica. Navsezadnje je tukaj toplo, zrak je zmerno navlažen, prav tako pa obstaja tudi ogromna količina najljubše poslastice za saprofite - prah in, seveda, delci človeške kože! Vsako leto oseba izgubi do 2 kg povrhnjice. Tako ljudje sami nudijo parazite.

biološkega kroženja snovi

Kroženje v gozdu

V gozdu ima biološki cikel največjo moč zaradi prodora korenin dreves v globine tal. Prva povezava v tej smeri se običajno šteje za tako imenovano povezavo rizosfere. Rizosfera je tanka (od 3 do 5 mm) plast zemlje okoli drevesa. Tla okoli korenin drevesa (ali "rizosferne zemlje") so običajno zelo bogata s koreninskimi izločki in različnimi mikroorganizmi. Povezava rizosfere je nekakšna vrata med divjimi živalmi in nežive.

Povezava porabe je v koreninah, ki absorbirajo minerale iz zemlje. Nekatere snovi se splaknejo nazaj v zemljo, vendar se večinoma hranila vrnejo v dveh procesih - odpadki in razpadanju.

Vloga padlih listov

Leglo in razpad imajo v biološkem ciklu snovi različen pomen. Opad vključuje drevesne stožce, veje, listje, ostanke trave. Raziskovalci ne vključujejo dreves v leglu - spadajo v kategorijo odpadkov. Razgradnja smrtnosti se lahko pojavi že desetletja. Otpad včasih lahko služi kot material za hranjenje drugih drevesnih vrst - vendar šele potem, ko doseže določeno stopnjo razgradnje. Otpad vsebuje veliko snovi, ki spadajo v razred pepela. Počasi vstopajo v tla in jih rastline uporabljajo za nadaljnje aktivnosti.

Od česa je odvisno leglo?

Opad ima v biološkem ciklu nekoliko drugačen pomen. Med letom celoten volumen prehaja v plast plasti in se popolnoma razgradi. Elementi pepela prihajajo v biotski promet veliko hitreje. Vendar je dejansko stelja del biološkega prometa že, ko so listi na drevesu. Indeks legla je odvisen od številnih dejavnikov: podnebja, vremena v tekočem in prejšnjih letih, števila žuželk. V gozdni tundri doseže več centov, v gozdovih se meri v tonah. Največje število v gozdovih spomladi in jeseni. Ta številka se razlikuje glede na leto.

vrednost fotosinteze in biološkega cikla

Kar se tiče organske sestave iglic in listov, so v procesu kroženja podvržene enakim spremembam. V nasprotju s steljo so zeleni listi običajno bogati s fosforjem, kalijem in dušikom. Opad je običajno bogat s kalcijem. Na biološki cikel močno vplivajo žuželke in živali. Na primer, žuželke, ki jedo listje, jo lahko znatno pospešijo. Vendar pa je največji vpliv na hitrost vrtenja živali v procesu razgradnje legla. Ličinke in črvi jedo in sesekljale steljo, mešamo z zgornjimi plasti tal.

Fotosinteza v naravi

Rastline za obnavljanje zalog energije lahko uporabljajo sončno svetlobo. To počnejo v dveh stopnjah. Na prvi stopnji se svetloba ujame z listi; v drugem se energija uporablja za sekvestracijo ogljika in tvorbo organske snovi. Biologi imenujejo zelene rastline avtotrofom. So osnova za življenje na celotnem planetu. Avtotrofi so zelo pomembni pri fotosintezi in biološkem ciklu. Energija sončne svetlobe se pretvori v shranjeno s pomočjo nastajanja ogljikovih hidratov. Najpomembnejši med njimi je sladkorna glukoza. Ta proces se imenuje fotosinteza. Živi organizmi drugih razredov lahko dostopajo do sončne energije, če jedo rastline. Tako se prikaže prehranske verige kroženje snovi.

vrednost fotosinteze in biološkega kroženja snovi

Vzorci fotosinteze

Kljub temu, da je proces fotosinteze pomemben, je dolgo ostal neraziskan. Šele na začetku 20. stoletja je angleški znanstvenik Frederick Blackman pripravil več poskusov, s katerimi je uspel vzpostaviti ta proces. Znanstvenik je razkril tudi nekaj vzorcev fotosinteze: izkazalo se je, da se začne pri šibki svetlobi in se postopoma povečuje s svetlobnimi tokovi. Vendar pa se to zgodi le do določene ravni, po kateri povečanje svetlobe ne pospešuje fotosinteze. Blackman je tudi ugotovil, da postopno povečevanje temperature s povečevanjem svetlobe prispeva k fotosintezi. Povečanje temperature pri šibki svetlobi tega procesa ne pospešuje, prav tako ne povečuje svetlobe pri nizki temperaturi.

Proces pretvarjanja svetlobe v ogljikove hidrate

Fotosinteza se začne s procesom prodiranja fotonov sončne svetlobe v molekule klorofila, ki se nahajajo v listih rastlin. To je klorofil, ki naredi rastline zelene. Zajemanje energije poteka v dveh stopnjah, ki jih biologi imenujejo Photosystem I in Photosystem II. Zanimivo je, da številke teh fotosistemov odražajo vrstni red njihovega odkritja s strani znanstvenikov. To je ena od nenavadnosti v znanosti, saj se v prvi fazi reakcije odvijajo v drugem fotosistemu in šele nato - v prvem.

biološkega kroženja snovi pri razvoju življenja

Foton sončne svetlobe trči z 200-400 molekulami klorofila v listih. V tem primeru se energija dramatično poveča in prenese v molekulu klorofila. Ta proces spremlja kemična reakcija: molekula klorofila izgubi dva elektrona (sprejmeta jih tako imenovani "akceptor elektrona", druga molekula). Tudi, ko foton trči s klorofilom, se tvori voda. Cikel, v katerem se sončna svetloba spremeni v ogljikove hidrate, se imenuje Calvinov cikel. Vrednost fotosinteze in biološkega kroga snovi ni mogoče podcenjevati - prav zaradi teh procesov je na Zemlji kisik. Minerali, ki jih ljudje pridobijo - šota, olje - so tudi nosilci energije, shranjene v procesu fotosinteze.