потік енергії на землі

15

Upload: nick-alexandrovich

Post on 06-Aug-2015

81 views

Category:

Education


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: потік енергії на землі
Page 2: потік енергії на землі

Функціонування будья кої живої істоти, що входить до складу біосфери, підтримується необхідним надходженням до неї речовин та енергії (процесом живлення). Його припинення викликає смерть або змушує тимчасово припинити (як під час утворення спор бактеріями) чи максимально загальмувати життєдіяльність (тривала “сплячка” тварин і рослин на період вкрай несприятливих умов довкілля).

Page 3: потік енергії на землі

Біосфера існує вже понад три мільярди років. Упродовж цього періоду багато разів на поверхню Землі падали астероїди, залишаючи по собі вирви діаметром кількасот кілометрів. Континенти то збивалися докупи, то розколювалися й розпливалися (ми живемо саме на такій стадії). Вулкани, зледеніння й безліч інших причин шкодили тим живим істотам, які входили до складу біосфери. Інколи вона втрачала мало не 9/10 своїх видових багатств, але кожного разу оновлювалася і розширювалася.Така феноменальна стійкість біосфери до змін і руйнівних впливів пояснюється як тим, що всі ці роки потік енергії від Сонця не переривався ні на мить, так і тим, що біосфера безперервно удосконалювалася і регулювала використання речовин, “навчившись” застосовувати їх багатократно.

Page 4: потік енергії на землі

Для виконання цих завдань у ній, як і в кожній посправжньому стійкій екосистемі, сформувалися кілька “виробничих рівнів” з певною спеціалізацією.

Продуценти рослини і частина найпростіших, які здатні вловлювати енергію Сонця (процес фотосинтезу) або джерел хімічних сполук на Землі (хемосинтез). За рахунок цієї енергії вони будують з вуглекислого газу та інших сполук великі біомолекули (білки, жири, вуглеводи, нуклеїнові кислоти) власних тіл. Так енергія зовнішніх джерел акумулюється і консервується в їхній речовині.

Page 5: потік енергії на землі

Консументи (споживачі) більшість видів тварин різноманітних форм і розмірів, які використовують нагромаджену виробниками енергію або безпосередньо (рослиноїдні), або опосередковано, живлячись консументами нижчих рівнів (хижаки). Людина належить до консументів з широким спектром живлення, бо споживає і рослини, і м’ясо.

Завершальним компонентом біосфери є редуценти (відновлювачі, до яких належать насамперед бактерії і гриби), чия життєдіяльність рятує довкілля від мертвих решток і виділень продуцентів та консументів. Вони розкладають складні біомолекули до гранично простих неорганічних сполук (води, вуглекислого газу, азоту тощо). Без цього процесу функціонування життя впродовж мільярдів років було б неможливим.

Page 6: потік енергії на землі

На рисунку (попередній слайд)показано найголовніші “живі” складові біосфери (у великих прямокутниках), хімічні речовини (в еліпсах) і джерело енергії (Сонце). Штрихові лінії дають уявлення про напрям обміну енергією, тонкі суцільні мінеральними речовинами, а товсті стрілки — органічною речовиною. Основним процесом, що веде до утворення нової органічної речовини на основі поглинання сонячного проміння, є фотосинтез. Як зазначалося, існує і хемосинтез. Він є вельми цікавим процесом і вартий уваги бодай тому, що у розвитку живої речовини міг з'явитися задовго до появи фотосинтезу, але його сучасні можливості у накопиченні енергії дуже поступаються фотосинтезу. Останній є головною “енергетичною станцією” життя на Землі, тому розглянемо його докладніше.

Page 7: потік енергії на землі

Відомо, що речовиною, яка відіграє головну роль у поглинанні енергії видимих променів Сонця, є хлорофіл. Менш відомий той факт, що є кілька варіантів цієї надважливої молекули, а тому колір частин клітин, що їх містять, не завжди зелений. Навіть зелених хлорофілів є два, які трохи різняться характеристиками поглинання світла (втім, обидва поглинають червоні і блакитні фотони, добре відбиваючи зелені). Центральне місце у досить великих молекулах хлорофілу займає атом магнію. За будовою вони навіть схожі на гемоглобін, але центральним у ньому, як відомо, є атом заліза.

Page 8: потік енергії на землі

Цикл біогеохемі́ Cчний, кругообіг речовин — система незамкнутих і незворотних кругообів хімічних речовин в неорганічній природі через рослини і тварини в органічну природу. Це повторюваний процес взаємопов'язаного перетворення, переміщення речовин у природі, який має циклічний характер, відбувається за обов'язкової участі живих організмів і часто порушується людською діяльністю.

Завдяки біотичному кругообігу можливе тривале існування й розвиток життя при обмеженому запасі доступних хімічних еле ментів. Використовуючи неорганічні речовини, зелені рослини за рахунок енергії Сонця створюють органічну речовину, яка інши ми живими істотами (гетеротрофами-споживачами та деструкто рами) руйнується, з тим щоб продукти цього руйнування могли бути використані рослинами для нових органічних синтезів.

Page 9: потік енергії на землі
Page 10: потік енергії на землі

Важлива роль у глобальному кругообігу речовин належить циркуляції води між океаном, атмосферою та верхніми шарами літосфери. Вода випаровується і повітряними течіями переноситься на багато кілометрів. Випадаючи на поверхню суші у вигляді опадів, вона сприяє руйнуванню гірських порід, робля чи їх доступними для рослин і мікроорганізмів, розмиває верхній ґрунтовий шар і проникає разом із розчиненими в ньому хімічни ми сполуками та зваженими органічними частинками в океанита моря.

Найбільше значення мають наступні цикли: Кругообіг Нітрогену Кругообіг Карбону Кругообіг Сульфуру Кругообіг Фосфору (зокрема 

Кругообіг фосфору у воді) Кругообіг води

Page 11: потік енергії на землі

Екологі́ �чні фа́�ктори, екологічні чинники або фа́�ктори середо�вища́ — сукупність усіх чинників середовища (температура, вологість, світло, гравітація, субстрат, живі організми тощо), що діють на живий організм або надорганізмову систему (моноцен, демоцен, плейоцен, біом, біосфера). 

Page 12: потік енергії на землі
Page 13: потік енергії на землі

Абіотичні фа́ктори — сукупність кліматичних, ґрунтових (едафічних), а також топографічних факторів. Сюди також відносять потоки, хвилі і т.д.

Біотичні фа́ктори — сукупність взаємовпливу життєдіяльності одних організмів на інші. Біотичний компонент можемо поділити на автотрофні та гетеротрофні організми. Перші з них самі автономно під впливом складних біохімічних процесів здатні продукувати органічну речовину, другі — тільки споживають накопичене.

Антропогенні фа́ктори. З огляду на сучасний вплив людини на процеси, що відбуваються в навколишньому середовищі, таке відокремлення є виправданим, хоча, з точки зору біоекології, людина є таким самим організмом, як і всі інші. Фізіологічно, фізично, хімічно, біологічно людина не відрізняється від інших живих організмів, тому виділення даної групи є скоріше визначенням ролі людини як екологічного фактора стосовно до інших живих організмів та середовища існування.

Page 14: потік енергії на землі

На́ мою думку, на́йбільш впливовими є АНТРОПОГЕННІ ЧИННИКИ

За оцінками ООН п 2025 р. на Землі проживатиме близько 8,5 млрд осіб. Потреба людства в харчових і територіальних ресурсах дедалі зростає, що призводить до знищення тварин і рослин, витіснення їх із природного місця існування. Багато видів не витримують конкуренції з людиною і перебувають зараз на межі винищення. Зростання промислового виробництва веде до забруднення атмосфери та гідросфери, вирубування лісів і розорювання степів під сільськогосподарські угіддя. Із середини XX ст. почала швидко зростати кількість різноманітних синтетичних речовин, які викидаються в навколишнє середовище. Отже ця проблема є нагальною!

Page 15: потік енергії на землі