Biološka cirkulacija: pojam i obilježja

Tvari dolaze živim organizmima iz tla, zraka, vode. Voda isparava iz oceana, uzdiže se do slojeva atmosfere, stvarajući kišu. Zelene biljke koriste vodu koja je ušla u tlo. Podupirući svoje živote, istovremeno oslobađaju kisik potreban za život. U isto vrijeme, bez djelovanja kisika, procesi raspadanja i truljenja biljaka nisu se mogli pojaviti. Kako se zove taj začarani krug, koji pruža priliku za život na Zemlji i koje su njegove osobine?

Glavni koncept ekologije

Biološki ciklus je cirkulacija kemijskih elemenata koji su nastali istodobno s rođenjem života na našem planetu, a koji se događa uz sudjelovanje živih organizama.

Obrasci koji su svojstveni cirkulaciji tvari rješavaju glavne zadatke održavanja života na Zemlji. Uostalom, rezerve hranjivih tvari na cijeloj površini Zemlje nisu neograničene, iako su ogromne. Da su te zalihe konzumirale samo živa bića, onda bi u jednom trenutku život morao završiti. Znanstvenik R. Williams je napisao: "Jedina metoda koja dopušta ograničenom broju da ima beskonačno svojstvo je da se vrati duž putanje zatvorene krivulje." Sam život odredio je da se ova metoda koristi na Zemlji. Organska tvar stvorene su zelenim biljkama, a ne-zelene podložne uništenju.

U biološkom ciklusu svaka vrsta živih bića zauzima svoje mjesto. Glavni paradoks života je da ga podržavaju procesi razaranja i stalnog propadanja. Složeni organski spojevi uništavaju se prije ili kasnije. Taj proces prati oslobađanje energije, gubitak informacija karakterističan za živi organizam. Mikroorganizmi igraju ogromnu ulogu u biološkom ciklusu tvari i razvoju života - to je njihovo sudjelovanje u biotičkom kruženju bilo kojeg oblika života.

Biochain veze

Mikroorganizmi imaju dva svojstva koja im omogućuju da zauzmu tako važno mjesto u krugu života. Prvo, mogu se vrlo brzo prilagoditi promjenjivim uvjetima okoline. Drugo, oni mogu upotrijebiti široku paletu tvari kao i ugljik za obnovu rezervi energije. Niti jedan od viših organizama nema takva svojstva. Oni postoje samo kao nadgradnja iznad temeljnih temelja područja mikroorganizama.

Pojedinci i vrste različitih bioloških klasa su veze cirkulacije tvari. Oni također međusobno djeluju putem različitih vrsta veza. Kruženje tvari na planetarnoj skali uključuje prirodne biološke cikluse. Oni se provode uglavnom u prehrambenom lancu.

Opasni stanovnici kućne prašine

Značajnu ulogu u biološkom ciklusu igraju saprofiti - stalni „stanovnici“ kućne prašine. Hrane se raznim tvarima koje su dio kućne prašine. U ovom slučaju, saprofiti izlučuju vrlo toksične izmet, koji izazivaju pojavu alergija.

Tko su oni nevidljivi stvorenjima ljudskog oka? Saprofiti pripadaju obitelji paučnjaka. Oni prate osobu tijekom cijelog života. Uostalom, grinje se hrane kućnom prašinom, koja također uključuje ljudsku kožu. Znanstvenici vjeruju da su nekada saprofiti bili stanovnici ptičjih gnijezda, a potom "preselili" u stan čovjeka.

Sveprisutni paraziti

Grinje, koje imaju veliku ulogu u biološkom prometu, imaju vrlo male veličine - od 0,1 do 0,5 mm. Ali oni su toliko aktivni da za samo 4 mjeseca jedna grinja može staviti oko 300 jaja. Jedan gram kućne prašine može sadržavati nekoliko tisuća krpelja. Nemoguće je zamisliti koliko grinja može biti u kući, jer se vjeruje da se u jednoj godini u ljudskom prebivalištu može akumulirati i do 40 kg prašine.

Grinje u geometrijska progresija uzgajati u uvjetima prikladnim za sebe. A najprikladnije mjesto je spavaća soba. Uostalom, ovdje je toplo, zrak je umjereno vlažan, a tu je i ogromna količina omiljene poslastice za saprofite - prašina i naravno čestice ljudske kože! Svake godine osoba gubi do 2 kg epidermisa. Dakle, ljudi sami daju parazite.

Kruženje u šumi

U šumi, biološki ciklus ima najveću snagu zbog prodora korijena stabala u dubine tla. Prva veza u tom smislu obično se smatra takozvanom vezom za rizosferu. Rizosfera je tanak (od 3 do 5 mm) sloj tla oko stabla. Tlo oko korijena stabla (ili "rizosfernog tla") obično je vrlo bogato izlučevinama korijena i raznim mikroorganizmima. Veza rizosfere je vrsta vrata između divljih životinja i neživih.

Linija potrošnje je u korijenu, koje apsorbira minerale iz tla. Neke tvari ispiru oborine natrag u tlo, ali se hranjive tvari uglavnom vraćaju tijekom dva procesa - otpada i propadanja.

Uloga palog lišća

Leglo i truljenje imaju različita značenja u biološkom ciklusu tvari. Opad uključuje stabla stabla, grane, lišće, ostatke trave. Istraživači ne uključuju stabla u leglu - oni spadaju u kategoriju otpad. Raspadanje smrtnosti može se dogoditi desetljećima. Otpad ponekad može poslužiti kao materijal za hranjenje drugih vrsta drveća - ali tek nakon postizanja određenog stupnja raspadanja. Otpad sadrži mnoge tvari koje pripadaju klasi pepela. Polako ulaze u tlo i koriste ih biljke za daljnje aktivnosti.

Od čega ovisi leglo?

Opad ima malo drugačije značenje u biološkom ciklusu. Tijekom godine cijeli njegov volumen ulazi u sloj podloge i potpuno se razgrađuje. Elementi pepela mnogo brže dolaze u biotički promet. Međutim, u stvari, otpad je dio biološkog prometa već kada su listovi na stablu. Indeks legla ovisi o mnogim čimbenicima: klimi, vremenu u tekućoj i prethodnim godinama, broju insekata. U šumskoj tundri doseže nekoliko kvintala, u šumama se mjeri u tonama. Najveći broj u šumama u proljeće i jesen. Ova brojka varira ovisno o godini.

Što se tiče organskog sastava iglica i lišća, u procesu cirkulacije, one prolaze kroz iste promjene. Za razliku od smeća, zeleno lišće je obično bogato fosforom, kalijem i dušikom. Opad je obično bogat kalcijem. Biološki ciklus je pod velikim utjecajem insekata i životinja. Na primjer, insekti koji jedu listove mogu ga značajno ubrzati. Međutim, najveći utjecaj na brzinu rotacije životinja u procesu raspadanja legla. Ličinke i crvi jedu i usitnjavaju stelju, miješaju se s gornjim slojevima zemlje.

Fotosinteza u prirodi

Biljke koje naplaćuju zalihe energije mogu koristiti sunčevu svjetlost. Oni to rade u dvije faze. U prvoj fazi svjetlo se hvata lišćem; u drugoj se energija koristi za sekvestraciju ugljika i stvaranje organske tvari. Biolozi nazivaju autotrofove zelenih biljaka. Oni su temelj života na cijelom planetu. Autotrofi su od velike važnosti u fotosintezi i biološkom ciklusu. Energija sunčeve svjetlosti pretvara se u pohranjene od njih kroz stvaranje ugljikohidrata. Najvažnija od njih je šećerna šećera. Taj se proces naziva fotosinteza. Živi organizmi drugih klasa mogu pristupiti solarnoj energiji tako što će jesti biljke. Tako se pojavljuje lanac hrane osiguravanje cirkulacije tvari.

Uzorci fotosinteze

Unatoč važnosti procesa fotosinteze, dugo je ostao neistražen. Tek početkom 20. stoljeća engleski znanstvenik Frederick Blackman postavio je nekoliko eksperimenata kojima je uspio uspostaviti taj proces. Znanstvenik je također otkrio neke obrasce fotosinteze: ispostavilo se da se pokreće pri slabom svjetlu, postupno se povećavajući sa svjetlosnim strujama. Međutim, to se događa samo na određenoj razini, nakon čega pojačanje svjetlosti više ne ubrzava fotosintezu. Blackman je također otkrio da postupno povećanje temperature uz povećanje rasvjete doprinosi fotosintezi. Povećanje temperature pri slabom osvjetljenju ne ubrzava taj proces, niti povećanje svjetla na niskoj temperaturi.

Proces pretvaranja svjetla u ugljikohidrate

Fotosinteza započinje procesom prodiranja fotona sunčeve svjetlosti u molekule klorofila koje se nalaze u listovima biljaka. Klorofil čini biljke zelenim. Hvatanje energije odvija se u dvije faze, koje biolozi nazivaju Photosystem I i Photosystem II. Zanimljivo je da brojevi ovih fotosustava odražavaju redoslijed njihovih otkrića od strane znanstvenika. To je jedna od neobičnosti u znanosti, jer se u početku reakcije odvijaju u drugom fotosustavu, a tek tada - u prvom.

Foton sunčeve svjetlosti sudara se s 200-400 molekulama klorofila u listu. U ovom slučaju, energija se dramatično povećava i prenosi se na molekulu klorofila. Ovaj proces je popraćen kemijskom reakcijom: molekula klorofila gubi dva elektrona (oni su, pak, prihvaćeni od takozvanog "akceptora elektrona", druge molekule. Također, kada se foton sudara s klorofilom, stvara se voda. Ciklus u kojem se sunčeva svjetlost pretvara u ugljikohidrate naziva se Calvinov ciklus. Vrijednost fotosinteze i biološki ciklus tvari ne može se podcijeniti - upravo zahvaljujući tim procesima na zemlji postoji kisik. Minerali koje ljudi dobiju - treset, ulje - također su nositelji energije pohranjene u procesu fotosinteze.