Биологична циркулация: концепция и особености

Веществата попадат в живите организми от почвата, въздуха, водата. Водата се изпарява от океаните, издига се до слоевете на атмосферата, образувайки дъжд. Зелените растения използват вода, която е влязла в почвата. Поддържайки препитанието си, те едновременно освобождават кислорода, необходим за живота. В същото време, без действието на кислород, процесите на разлагане и гниене на растенията не могат да се появят. Какво е името на този порочен кръг, който дава възможност за живот на Земята и какви са неговите особености?

Основна концепция за екологията

Биологичният цикъл е циркулацията на химични елементи, които са възникнали едновременно с раждането на живота на нашата планета и което се случва с участието на живи организми.

Моделите, присъщи на циркулацията на вещества, решават основните задачи за поддържане на живота на Земята. В крайна сметка, запасите на хранителни вещества по цялата повърхност на Земята не са неограничени, въпреки че са огромни. Ако тези запаси се консумират само от живи същества, то в един момент животът ще трябва да приключи. Ученият Р. Уилямс пише: "Единственият метод, който позволява на ограничен брой да има безкрайно свойство, е да го накара да се върти по траектория на затворена линия на крива." Самият живот постановява, че този метод ще се използва на Земята. Органична материя създадени от зелени растения, а незелените, подлежащи на унищожаване.

В биологичния цикъл, всеки вид живи същества заема своето място. Основният парадокс на живота е, че той се подкрепя от процесите на разрушение и постоянен упадък. Сложни органични съединения се разрушават рано или късно. Този процес е придружен от отделянето на енергия, загубата на информация, характерна за живия организъм. Микроорганизмите играят огромна роля в биологичния цикъл на веществата и развитието на живота - именно с участието им в биотичната циркулация се включва всяка форма на живот.

Връзки с био-вериги

Микроорганизмите имат две свойства, които им позволяват да заемат толкова важно място в кръга на живота. Първо, те могат много бързо да се адаптират към променящите се условия на околната среда. Второ, те могат да използват голямо разнообразие от вещества, както и въглерод за попълване на енергийните резерви. Никой от висшите организми не притежава такива свойства. Те съществуват само като надстройка над фундаменталната основа на сферата на микроорганизмите.

Индивидите и видовете от различни биологични класове са връзки на циркулацията на веществата. Те също взаимодействат помежду си чрез различни видове връзки. Циркулацията на вещества в планетарен мащаб включва определени биологични цикли в природата. Те се извършват главно в хранителната верига.

Опасни обитатели на домашен прах

Важна роля в биологичния цикъл играят сапрофитите - постоянни „обитатели“ на домашния прах. Те се хранят с различни вещества, които са част от домашния прах. В този случай сапрофитите отделят доста токсични фекалии, които провокират появата на алергии.

Кои са тези невидими за човешките очи? Сапрофитите принадлежат към семейството на паякообразните. Те придружават човека през целия живот. В края на краищата, акарите се хранят с прах от домакинството, който включва и човешката кожа. Учените смятат, че след като сапрофитите са били жители на птичи гнезда, а след това "се преместили" в жилището на човека.

Вездесъщите паразити

Праховите акари, които играят голяма роля в биологичния оборот, имат много малки размери - от 0,1 до 0,5 mm. Но те са толкова активни, че само за 4 месеца в един прах може да има около 300 яйца. Един грам домашен прах може да съдържа няколко хиляди кърлежи. Невъзможно е да си представим колко прахови акари могат да бъдат в една къща, защото се смята, че за една година до 40 кг прах може да се натрупа в човешкото жилище.

Кърлежи във. T геометрична прогресия размножават в удобни за тях условия. А най-подходящото място е спалнята. В края на краищата, тук е топло, въздухът е умерено овлажнен и има огромно количество любимо деликатес за сапрофитите в него - прах и, разбира се, частици от човешката кожа! Всяка година човек губи до 2 кг епидермис. По този начин хората сами осигуряват паразити.

Разпространението в гората

В гората биологичният цикъл има най-голяма сила поради проникването на корените на дърветата в дълбините на почвата. Първата връзка в този смисъл обикновено се счита за така наречената ризосферна връзка. Ризосферата е тънък (от 3 до 5 мм) слой на почвата около дърво. Почвата около корените на дървото (или “ризосферната почва”) обикновено е много богата на коренови секрети и различни микроорганизми. Връзката между ризосферата е вид порта между дивата природа и неживата природа.

Връзката между потреблението е в корените, които абсорбират минерали от почвата. Някои от веществата се отмиват с валежи обратно в почвата, но в по-голямата си част хранителните вещества се връщат по време на два процеса - отпадъци и разпад.

Ролята на падналите листа

Постелите и гниенето имат различни значения в биологичния цикъл на веществата. Opad включва шишарки, клони, листа, остатъци от трева. Изследователите не включват дърветата в постелята - те попадат в категорията на отпадъците. Разлагането на смъртността може да настъпи десетилетия. Отпад понякога може да служи като материал за хранене на други дървесни видове - но само след достигане на определен етап на разлагане. Отпад съдържа много вещества, принадлежащи към класа на пепелта. Те бавно навлизат в почвата и се използват от растенията за по-нататъшна дейност.

От какво зависи котилата?

Opad има малко по-различно значение в биологичния цикъл. През годината целият му обем преминава в слоя и се разлага напълно. Елементите от пепелта влизат в биотичния оборот много по-бързо. В действителност обаче отпадъците са част от биологичния оборот вече, когато листата са на дървото. Индексът на котилата зависи от много фактори: климат, време през текущата и предходни години, брой насекоми. В горската тундра тя достига няколко квинтала, в горите се измерва в тонове. Най-голям брой в горите през пролетта и есента. Тази цифра варира в зависимост от годината.

Що се отнася до органичния състав на иглите и листата, в процеса на циркулацията те претърпяват същите промени. За разлика от отпадъците, зелените листа обикновено са богати на фосфор, калий и азот. Опад обикновено е богат на калций. Биологичният цикъл е силно повлиян от насекоми и животни. Например, насекомите, които се хранят с листа, могат значително да го ускорят. Въпреки това, най-голямо влияние върху скоростта на въртене на животните в процеса на разлагане на отпадъци. Ларвите и червеите ядат и нарязват постелята, смесват се с горните слоеве на почвата.

Фотосинтеза в природата

Растенията за попълване на енергийните запаси могат да използват слънчева светлина. Те го правят на два етапа. На първия етап светлината се улавя от листа; във втория, енергията се използва за улавяне на въглерод и образуването на органична материя. Биолозите наричат ​​зелени растения автотрофи. Те са в основата на живота на цялата планета. Автотрофите са от голямо значение за фотосинтезата и биологичния цикъл. Енергията на слънчевата светлина се превръща в съхранена от тях чрез образуването на въглехидрати. Най-важната от тях е захарната глюкоза. Този процес се нарича фотосинтеза. Живите организми от други класове могат да получат достъп до слънчева енергия, като ядат растения. Така се появява хранителна верига осигуряване на циркулация на вещества.

Модели на фотосинтеза

Въпреки важността на процеса на фотосинтеза, той дълго време остава неизследван. Едва в началото на 20-ти век английският учен Фредерик Блекман организира няколко експеримента, с които успява да установи този процес. Ученият също разкри някои модели на фотосинтеза: оказа се, че се пуска при слаба светлина, като постепенно се увеличава с потоци светлина. Това обаче се случва само до определено ниво, след което усилването на светлината вече не ускорява фотосинтезата. Блекман също установи, че постепенното повишаване на температурата, докато се увеличава осветлението, допринася за фотосинтезата. Увеличаването на температурата при слаба светлина не ускорява този процес, нито увеличаването на светлината при ниска температура.

Процесът на превръщане на светлината в въглехидрати

Фотосинтезата започва с процеса на проникване на фотони от слънчева светлина в молекули хлорофил, разположени в листата на растенията. Хлорофилът прави растенията зелени. Захващането на енергия се осъществява на два етапа, които биолозите наричат ​​Photosystem I и Photosystem II. Интересното е, че номерата на тези фотосистеми отразяват реда на тяхното откриване от учените. Това е една от странностите в науката, тъй като първоначално реакциите се осъществяват във втората фотосистема, а едва след това - в първата.

Фотон от слънчева светлина се сблъсква с 200-400 молекули хлорофил в листа. В този случай енергията нараства драстично и се прехвърля към молекулата на хлорофила. Този процес е съпроводен от химическа реакция: молекулата на хлорофила губи два електрона (те на свой ред се приемат от т.нар. "Акцептор на електрони", другата молекула). Също така, когато фотонът се сблъска с хлорофил, се образува вода. Цикълът, в който слънчевата светлина се превръща в въглехидрати, се нарича цикъл на Калвин. Стойността на фотосинтезата и биологичният цикъл на веществата не може да се подценява - благодарение на тези процеси на Земята има кислород. Минералите, получени от хора - торф, масло - също са носители на енергия, съхранявани в процеса на фотосинтеза.