Mihin syvyyteen Maailman valtameressä fotosynteettinen vyöhyke ulottuu? Fotosynteesin tehokkuus maa- ja meriekosysteemeissä. Syanobakteerit pystyvät "oikosulkemaan" fotosynteesiprosessin Ravintoketjut ja pyramidit
Oppitunti 2. Biosfäärin biomassa
Koetyön analysointi ja arvosana (5-7 min).
Suullinen toisto ja tietokonetestaus (13 min).
Maan biomassa
Biosfäärin biomassa on noin 0,01 % biosfäärin inertin aineen massasta, ja kasvien osuus biomassasta on noin 99 % ja kuluttajien ja hajottajien osuus noin 1 %. Kasvit hallitsevat maanosia (99,2 %), valtameriä hallitsevat eläimet (93,7 %)
Maan biomassa on paljon suurempi kuin maailman valtamerten biomassa, se on lähes 99,9 %. Tämä selittyy pidentyneellä elinajanodoteella ja tuottajien massalla maan pinnalla. Maan kasveissa aurinkoenergian käyttö fotosynteesiin on 0,1 % ja valtameressä vain 0,04 %.
Maan pinnan eri alueiden biomassa riippuu ilmasto-olosuhteista - lämpötilasta, sademäärästä. Vaikea ilmasto-olosuhteet tundra - matalat lämpötilat, ikirouta, lyhyt kylmä kesä muodostui omituiseksi kasviyhteisöt pienellä biomassalla. Tundran kasvillisuutta edustavat jäkälät, sammalet, hiipivät kääpiöpuut, ruohokasvillisuus, joka kestää sellaista äärimmäisissä olosuhteissa. Taiga biomassaa, sitten sekoitetaan ja lehtimetsät vähitellen kasvaa. Arojen vyöhyke väistyy subtrooppisille ja trooppinen kasvillisuus, missä elinolot ovat edullisimmat, biomassa on maksimi.
Maaperän yläkerroksella on suotuisimmat vesi-, lämpötila- ja kaasuolosuhteet elämälle. Kasvipeite tarjoaa orgaanista ainesta kaikille maaperän asukkaille - eläimille (selkärankaisille ja selkärangattomille), sienille ja suuri määrä bakteerit. Bakteerit ja sienet ovat hajottajia, ja niillä on merkittävä rooli biosfäärin aineiden kierrossa, mineralisoiva orgaaniset aineet. "Luonnon suuret haudankaivajat" - näin L. Pasteur kutsui bakteereja.
Maailman valtamerten biomassa
Hydrosfääri"Vesikuoren" muodostaa Maailmanmeri, jonka pinta-ala on noin 71 % maapallo, ja maa-altaat - joet, järvet - noin 5%. Sisällä on paljon vettä pohjavesi ja jäätiköt. Veden suuren tiheyden vuoksi eläviä organismeja voi normaalisti esiintyä paitsi pohjassa myös vesipatsaassa ja sen pinnalla. Siksi hydrosfääri on asutettu koko paksuudeltaan, elävät organismit ovat edustettuina pohjaeliöstö, planktonia Ja nekton.
Pohjaeliöt(kreikan sanasta benthos - syvyys) elävät pohjassa asuvan elämäntavan, asuen maassa ja maassa. Pohjaeliöstön muodostavat erilaiset kasvit - vihreät, ruskeat, punalevät, jotka kasvavat eri syvyyksissä: matalassa syvyydessä vihreät, sitten ruskeat, syvemmät - punalevät, joita esiintyy jopa 200 metrin syvyydessä eläimet - nilviäiset, madot, niveljalkaiset jne. Monet ovat sopeutuneet elämään jopa yli 11 km:n syvyydessä.
Planktoniset organismit(kreikan kielestä planktos - vaeltava) - vesipatsaan asukkaita, he eivät pysty liikkumaan itsenäisesti pitkiä matkoja, niitä edustavat kasviplankton ja eläinplankton. Kasviplanktoniin kuuluu yksisoluisia leviä ja sinileviä, joita esiintyy merivesissä 100 metrin syvyydessä ja jotka ovat orgaanisten aineiden päätuottaja - niillä on epätavallinen suuri nopeus jäljentäminen. Eläinplanktonit ovat meren alkueläimiä, coelenteraatteja ja pieniä äyriäisiä. Näille organismeille on ominaista pystysuorat päivittäiset muuttoliikkeet, ne ovat tärkein ravinnonlähde suurille eläimille - kaloille, paalivalaille.
Nektoniset organismit(kreikaksi nektos - kelluva) - asukkaat vesiympäristö, joka pystyy liikkumaan aktiivisesti vesipatsaan läpi ja kattamaan pitkiä matkoja. Näitä ovat kalat, kalmarit, valaat, hylje- ja muut eläimet.
Kirjalliset työt korteilla:
1. Vertaa tuottajien ja kuluttajien biomassaa maalla ja meressä.
2. Miten biomassa jakautuu maailman valtameressä?
3. Kuvaile maanpäällistä biomassaa.
4. Määrittele termit tai laajenna käsitteitä: nekton; kasviplankton; eläinplankton; fytobentos; pohjaeliöstö; prosenttiosuus maapallon biomassasta biosfäärin inertin aineen massasta; kasvibiomassan prosenttiosuus maaeliöiden kokonaisbiomassasta; kasvien biomassan prosenttiosuus vesieliöiden kokonaisbiomassasta.
Kortti taululla:
1. Mikä on maapallon biomassan prosenttiosuus biosfäärissä olevan inertin aineen massasta?
2. Kuinka monta prosenttia maapallon biomassasta tulee kasveista?
3. Kuinka monta prosenttia maaeliöiden kokonaisbiomassasta on kasvibiomassaa?
4. Kuinka monta prosenttia vesieliöiden kokonaisbiomassasta on kasvien biomassaa?
5. Kuinka monta prosenttia aurinkoenergiasta käytetään fotosynteesiin maalla?
6. Kuinka monta prosenttia aurinkoenergiasta käytetään valtameren fotosynteesiin?
7. Mitkä ovat vesipatsaassa asuvien ja kuljetettavien organismien nimet? merivirrat?
8. Mitkä ovat valtameren maaperässä asuvien organismien nimet?
9. Mitkä ovat vesipatsassa aktiivisesti liikkuvien organismien nimet?
Testi 1. Biosfäärin biomassa biosfäärin inertin aineen massasta on:
Testi 2. Kasvien osuus maapallon biomassasta on:
Testi 3. Maan kasvien biomassa verrattuna maanpäällisten heterotrofien biomassaan:
2. On 60%.
3. On 50%.
Testi 4. Kasvien biomassa valtameressä verrattuna vesien heterotrofien biomassaan:
1. Voimassa ja osuus on 99,2 %.
2. On 60%.
3. On 50%.
4. Heterotrofien biomassa on pienempi ja on 6,3 %.
Testi 5. Aurinkoenergian keskimääräinen käyttö fotosynteesiin maalla on:
Testi 6. Aurinkoenergian keskimääräinen käyttö fotosynteesiin valtameressä on:
Testi 7. Valtameren pohjaeliötä edustavat:
Testi 8. Ocean nektonia edustaa:
1. Aktiivisesti vesipatsassa liikkuvat eläimet.
2. Organismit, jotka elävät vesipatsaassa ja joita merivirtaukset kuljettavat.
3. Maassa ja maassa elävät organismit.
4. Veden pintakalvolla elävät organismit.
Testi 9. Ocean planktonia edustavat:
1. Aktiivisesti vesipatsassa liikkuvat eläimet.
2. Organismit, jotka elävät vesipatsaassa ja joita merivirtaukset kuljettavat.
3. Maassa ja maassa elävät organismit.
4. Veden pintakalvolla elävät organismit.
Testi 10. Levät kasvavat pinnasta syvyyteen seuraavassa järjestyksessä:
1. Matala ruskea, syvemmän vihreä, syvemmän punainen enintään - 200 m.
2. Matala punainen, syvemmän ruskea, syvänvihreä - 200 m asti.
3. Matalan vihreä, syvemmän punainen, syvemmän ruskea - 200 m asti.
4. Matala vihreä, syvemmän ruskea, syvemmän punainen - 200 m asti.
Happi- ja radiohiilimenetelmän periaate primäärituotannon (fotosynteesinopeuden) määrittämiseksi. Tehtävät tuhoamisen, brutto- ja nettoalkutuotannon määrittämiseksi.
Mitkä pakolliset olosuhteet maapallolla täytyy olla otsonikerroksen muodostumiselle. Mitä UV-alueita otsoninäyttö estää?
Mitkä ekologisten suhteiden muodot vaikuttavat negatiivisesti lajeihin.
Amensalismi - yksi populaatio vaikuttaa negatiivisesti toiseen, mutta itse ei koe negatiivista tai negatiivista positiivinen vaikutus. Tyypillinen esimerkki ovat korkeat puiden latvut, jotka estävät matalasti kasvavien kasvien ja sammaleiden kasvua estämällä osittain auringonvalon pääsyn.
Allelopatia on antibioosin muoto, jossa organismit kohdistavat keskinäistä toimintaansa huono vaikutus toisilleen niiden elintärkeiden tekijöiden (esimerkiksi aineiden eritteiden) vuoksi. Löytyy pääasiassa kasveista, sammalista ja sienistä. Lisäksi yhden organismin haitallinen vaikutus toiseen ei ole välttämätöntä sen elämälle eikä tuo sille mitään hyötyä.
Kilpailu on eräänlainen antibioosin muoto, jossa esiintyy kahdenlaisia organismeja biologisia vihollisia luonnostaan (yleensä yleisen ruokatarjonnan vuoksi tai vammaisia lisääntymistä varten). Esimerkiksi saman lajin ja saman populaation petoeläinten välillä tai eri tyyppejä syövät samaa ruokaa ja asuvat samalla alueella. Tässä tapauksessa yhdelle organismille aiheutettu vahinko hyödyttää toista ja päinvastoin.
Otsonia muodostuu, kun auringon ultraviolettisäteily pommittaa happimolekyylejä (O2 -> O3).
Otsonin muodostuminen tavallisesta kaksiatomisesta hapesta vaatii melko paljon energiaa - lähes 150 kJ jokaista moolia kohden.
Tiedetään, että suurin osa luonnollisesta otsonista on keskittynyt stratosfääriin 15–50 km:n korkeudella maan pinnasta.
Molekyylihapen fotolyysi tapahtuu stratosfäärissä vaikutuksen alaisena UV-säteily aallonpituudella 175-200 nm ja enintään 242 nm.
Otsonin muodostumisreaktiot:
О2 + hν → 2О.
O2 + O → O3.
Radiohiilimodifikaatio on seuraava. Hiili-isotooppi 14C lisätään vesinäytteeseen natriumkarbonaatin tai natriumbikarbonaatin muodossa, jonka radioaktiivisuus tunnetaan. Pullojen jonkin verran altistamisen jälkeen niistä tuleva vesi suodatetaan kalvosuodattimen läpi ja planktonsolujen radioaktiivisuus määritetään suodattimella.
Happimenetelmä säiliöiden primäärituotannon määrittämiseksi (pullomenetelmä) perustuu planktonlevien fotosynteesin intensiteetin määrittämiseen pulloissa, jotka on asennettu säiliöön klo. eri syvyydet, sekä luonnollisissa olosuhteissa - veteen liuenneen happipitoisuuden erolla päivän ja yön lopussa.
Tehtävät tuhoamisen, brutto- ja nettoalkutuotannon määrittämiseksi.??????
Eufoottinen vyöhyke on valtameren ylempi kerros, jonka valaistus riittää fotosynteesiprosessin tapahtumiseen. Valokuvavyöhykkeen alaraja kulkee syvyydellä, joka saavuttaa 1 % pinnan valosta. Fotisella vyöhykkeellä elää kasviplanktoni, samoin kuin radiolaarit, kasvit ja useimmat vesieläimet. Mitä lähempänä Maan napoja, sitä pienempi valovyöhyke. Siten päiväntasaajalla, jossa auringonsäteet putoavat lähes pystysuoraan, vyöhykkeen syvyys on jopa 250 m, kun taas Belyssä se ei ylitä 25 m.
Fotosynteesin tehokkuus riippuu monista sisäisistä ja ulkoiset olosuhteet. Yksittäisille sisään asetetuille lehdille erityisolosuhteet, fotosynteesin tehokkuus voi olla 20%. Lehdissä tai pikemminkin kloroplasteissa tapahtuvat primaariset synteettiset prosessit ja lopullinen sato erotetaan kuitenkin fysiologisten prosessien sarjalla, jossa merkittävä osa kertyneestä energiasta menetetään. Lisäksi valoenergian absorption tehokkuutta rajoittavat jatkuvasti jo mainitut tekijät ympäristöön. Näistä rajoituksista johtuen fotosynteesin tehokkuus ei ylitä 6-7 % edes edistyneimmissä maatalouskasvien lajikkeissa optimaalisissa kasvuolosuhteissa.
Valtameret ja meret vievät 71 % (yli 360 miljoonaa km2) maapallon pinta-alasta. Ne sisältävät noin 1370 miljoonaa km3 vettä. Viisi valtavaa valtamerta - Tyynenmeren, Atlantin, Intian, Arktinen ja Eteläinen - ovat yhteydessä toisiinsa avomeren kautta. Joissakin osissa arktisia ja eteläisiä valtameriä on muodostunut pysyvästi jäätynyt mannerjalusta, joka ulottuu rannikolta (hyllyjää). Hieman lämpimämmillä alueilla meri jäätyy vain talvella muodostaen akkujäätä (suuret kelluvat jääkentät, joiden paksuus on jopa 2 m). Jotkut merieläimet käyttävät tuulta matkustaakseen meren yli. Physaliassa (" Portugalilainen sotamies") on kaasulla täytetty kupla, joka auttaa saamaan tuulen kiinni. Yantina vapauttaa ilmakuplia, jotka toimivat hänen kelluvana lauttanaan.Meren keskisyvyys on 4000 m, mutta joissakin valtameren syvennyksissä se voi nousta 11 000 metriin Tuulen, aaltojen, vuoroveden ja virtausten vaikutuksesta valtameren vesi on jatkuvassa liikkeessä. Tuulen nostamat aallot eivät vaikuta syvyyteen vesimassat. Tämän tekevät vuorovedet, jotka liikuttavat vettä kuun vaiheita vastaavin välein. Virtaukset kuljettavat vettä valtamerten välillä. Pintavirrat, liikkuvat, pyörivät hitaasti myötäpäivään pohjoisella pallonpuoliskolla ja vastapäivään eteläisellä pallonpuoliskolla.
Valtameren pohja:
Suurin osa Merenpohja on tasainen tasango, mutta paikoin vuoret kohoavat sen yläpuolelle tuhansia metrejä. Joskus ne kohoavat veden pinnan yläpuolelle saarten muodossa. Monet näistä saarista ovat aktiivisia tai sammuneita tulivuoria. Kautta keskiosa Useiden valtamerten pohjalla on vuoristoja. Ne kasvavat jatkuvasti vulkaanisen laavan vuodattamisen vuoksi. Jokainen uusi virtaus, joka kuljettaa kiveä vedenalaisten harjujen pinnalle, muodostaa valtameren pohjan topografian.
Valtameren pohja on enimmäkseen hiekan tai lieteen peitossa - ne ovat jokien tuomia. Joissain paikoissa on kuumia lähteitä, joista rikkiä ja muita mineraaleja laskeutuu. Mikroskooppisten kasvien ja eläinten jäännökset vajoavat valtameren pinnasta pohjaan muodostaen kerroksen pienistä hiukkasista (orgaaninen sedimentti). Päällä olevan veden ja uusien sedimenttikerrosten aiheuttaman paineen alaisena löysä sedimentti muuttuu hitaasti kiviksi.
Merivyöhykkeet:
Syvyydestä valtameri voidaan jakaa kolmeen vyöhykkeeseen. Yläpuolella olevissa aurinkoisissa pintavesissä - niin kutsutulla fotosynteettisellä vyöhykkeellä - useimmat valtameren kalat uivat, samoin kuin planktoni (vesipatsaassa elävä miljardien mikroskooppisten olentojen yhteisö). Fotosynteesivyöhykkeen alapuolella on hämärä vyöhyke ja synkän vyöhykkeen syvät, kylmät vedet. Alemmilla vyöhykkeillä on vähemmän elämänmuotoja - siellä elävät pääasiassa lihansyöjiä (petollisia) kaloja.
Suurimmassa osassa valtamerten vettä lämpötila on suunnilleen sama - noin 4 °C. Kun ihminen sukeltaa syvemmälle, veden paine ylhäältä häneen kasvaa jatkuvasti, mikä vaikeuttaa nopeaa liikkumista. Suuremmissa syvyyksissä lämpötila laskee lisäksi 2 °C:seen. Valo vähenee, kunnes lopulta 1000 metrin syvyydessä vallitsee täydellinen pimeys.
Elämä pinnalla:
Kasvis ja eläinten planktoni fotosynteesivyöhykkeellä - se on ruokaa pienille eläimille, kuten äyriäisille, katkarapuille ja nuorille meritähti, rapuja ja muita meren olentoja. Kaukana suojasta rannikkovedet eläinten maailma vähemmän monimuotoinen, mutta monet kalat elävät täällä ja suuret nisäkkäät- esimerkiksi valaat, delfiinit, pyöriäiset. Jotkut heistä (paalivalaat, jättiläiset hait) ruokkia suodattamalla vettä ja nauttimalla sen sisältämää planktonia. Toiset (valkohait, barracudat) saalistavat muita kaloja.
Elämää meren syvyyksissä:
Meren syvyyksien kylmissä, tummissa vesissä metsästävät eläimet pystyvät havaitsemaan uhriensa siluetit hämärässä, tuskin ylhäältä tunkeutuvassa valossa. Täällä monilla kaloilla on hopeanhohtoisia suomuja kyljellään: ne heijastavat valoa ja naamioivat omistajiensa muodon. Joillakin kaloilla, jotka ovat litteitä sivuilta, on hyvin kapea siluetti, tuskin havaittavissa. Monilla kaloilla on valtava suu ja ne voivat syödä niitä suurempia saalista. Howliodit ja kirveskalat uivat suuret suunsa auki ja tarttuvat matkan varrella mihin vain pystyvät.
Meren pinnasta pohjaan asti valtameri elää monenlaisten eläinten ja kasvien kanssa. Kuten maalla, täälläkin melkein kaikki elämä riippuu kasveista. Pääravinto on miljardeja mikroskooppisia kasveja, joita kutsutaan kasviplanktoniksi ja joita virtaukset kuljettavat. Auringon säteiden avulla ne luovat itselleen ruokaa merestä, hiilidioksidista ja mineraaleista. Tämän prosessin aikana ns fotosynteesi kasviplankton tuottaa 70 % ilmakehän hapesta. Kasviplankton koostuu pääasiassa pienistä kasveista, joita kutsutaan piileveiksi. Kupissa merivettä voi olla jopa 50 tuhatta. Kasviplankton voi elää vain lähellä pintaa, jossa on tarpeeksi valoa fotosynteesiin. Toinen planktonin osa - eläinplankton - ei osallistu fotosynteesiin ja voi siksi elää syvemmällä. Eläinplankton on pieniä eläimiä. Ne syövät kasviplanktonia tai syövät toisiaan. Eläinplanktoniin kuuluu nuoria - rapujen, katkarapujen, meduusojen ja kalojen toukkia. Suurin osa heistä ei näytä ollenkaan aikuisilta. Molemmat planktontyypit toimivat ravinnoksi kaloille ja muille eläimille - pienistä meduusoista valtaviin valaisiin ja haihin. Planktonin määrä vaihtelee paikasta toiseen ja vuodenajan mukaan. Suurin osa planktonista löytyy mannerjalustalta ja napoilta. Krill on eräänlainen eläinplankton. Suurin osa krilleistä löytyy eteläisestä valtamerestä. Plankton asuu myös makeat vedet. Jos voit, katso vesipisaraa lammikosta tai joesta tai pisaraa merivettä mikroskoopin alla
Ravintoketjut ja pyramidit
Eläimet syövät kasveja tai muita eläimiä ja toimivat itse ravinnoksi muille lajeille. Yli 90 % meren asukkaista päättää elämänsä toisten vatsassa. Kaikki valtameren elämä on siten yhdistetty valtavaan ravintoketjuun, joka alkaa kasviplanktonista. Yhden suuren eläimen ruokkimiseen tarvitaan monta pientä, joten suuria eläimiä on aina vähemmän kuin pieniä. Tämä voidaan kuvata ruokapyramidina. Nostaakseen painoaan 1 kg:lla tonnikalan on syötävä 10 kg makrillia. 10 kg makrillin saamiseksi tarvitset 100 kg nuorta silliä. 100 kiloa nuorta silakkaa kohden tarvitset 1000 kiloa eläinplanktonia. 1000 kg eläinplanktonia ruokittaessa tarvitset 10 000 kg kasviplanktonia.
valtameren pohjat
Meren paksuus voidaan jakaa kerroksiin tai vyöhykkeisiin pinnasta tunkeutuvan valon ja lämmön määrän mukaan (katso myös artikkeli ""). Mitä syvempi vyöhyke, sitä kylmempi ja tummempi se on. Kaikki kasvit ja useimmat eläimet löytyvät kahdesta ylimmästä vyöhykkeestä. Aurinkoinen vyöhyke antaa elämää kaikille kasveille ja monenlaisille eläimille. Vain vähän valoa pinnasta tunkeutuu hämäräalueelle. Suurimpia asukkaita täällä ovat kalat, kalmarit ja mustekalat. Pimeällä alueella lämpötila on noin 4 astetta. Eläimet ruokkivat täällä pääasiassa kuolleen planktonin "sadetta", joka putoaa pinnalta. Syvyysalue on täysin pimeä ja jääkylmä. Ne harvat siellä elävät eläimet elävät jatkuvan korkean paineen alla. Eläimiä löytyy myös valtameren syvennyksistä yli 6 kilometrin syvyydessä pinnasta. He syövät sitä, mikä putoaa ylhäältä. noin 60 % syvänmeren kalat heillä on oma hehku löytääkseen ruokaa, havaitakseen vihollisia ja antaakseen signaaleja sukulaisille.
koralliriutat
Koralliriutat löytyvät matalista, lämpimistä, kirkkaista trooppisista vesistä. Ne koostuvat pienten eläinten luurangoista, joita kutsutaan korallipolyypeiksi. Kun vanhat polyypit kuolevat, niiden luurankoihin alkaa kasvaa uusia. Vanhimmat riutat alkoivat kasvaa tuhansia vuosia sitten. Eräs koralliriuttatyyppi on atolli, joka on muodoltaan renkaan tai hevosenkengän muotoinen. Atollien muodostuminen on esitetty alla. Koralliriutat alkoivat kasvaa tulivuoren saaren ympärille. Tulivuoren laanttua saari alkoi vajota pohjaan. Riutta jatkaa kasvuaan saaren uppoaessa. Riutan keskelle muodostuu laguuni suolajärvi). Kun saari upposi kokonaan, koralliriutta muodosti atollin - rengasriutan, jonka keskellä oli laguuni. Koralliriutat ovat elämässään monipuolisempia kuin muut valtameren osat. Kolmannes kaikista valtameren kalalajeista löytyy sieltä. Suurin on Bolshoi Valliriutta päällä itärannikko Australia. Se ulottuu 2027 kilometriä ja suojaa 3000 lajia
Biosfääri (kreikan sanasta "bios" - elämä, "sfääri" - pallo) elämän kantajana syntyi elävien olentojen ilmestymisen seurauksena evoluution kehitys planeetat. Biosfääri tarkoittaa sitä osaa Maan kuoresta, jossa elävät organismit. Biosfääriopin loi akateemikko Vladimir Ivanovich Vernadsky (1863-1945). V.I. Vernadsky on biosfääriopin ja maapallon iän määritysmenetelmän perustaja, joka perustuu radioaktiivisten alkuaineiden puoliintumisaikaan. Hän paljasti ensimmäisenä kasvien, eläinten ja mikro-organismien valtavan roolin kemiallisten alkuaineiden liikkeessä maankuorta.
Biosfäärillä on tietyt rajat. Biosfäärin yläraja sijaitsee 15-20 kilometrin korkeudella maan pinnasta. Se tapahtuu stratosfäärissä. Suurin osa elävistä organismeista sijaitsee alemmassa ilmakuoressa - troposfäärissä. Troposfäärin alin osa (50-70 m) on asutuin.
Elämän alaraja kulkee litosfäärin läpi 2-3 kilometrin syvyydessä. Elämä keskittyy pääasiassa litosfäärin yläosaan - maaperään ja sen pinnalle. Vesikuori planeetat (hydrosfääri) vievät jopa 71% maapallon pinnasta.
Jos vertaamme kaikkien geosfäärien kokoa, voidaan sanoa, että litosfäärillä on suurin massa ja ilmakehällä pienin. Elävien olentojen biomassa on pieni verrattuna geosfäärien kokoon (0,01 %). SISÄÄN eri osat Biosfäärin elämän tiheys ei ole sama. Suurin määrä eliöt sijaitsevat litosfäärin ja hydrosfäärin pinnalla. Myös biomassapitoisuus vaihtelee vyöhykkeittäin. Trooppisten metsien tiheys on suurin, kun taas arktisen jään ja korkeiden vuoristoalueiden tiheys on pienin.
Biomassa. Biomassan muodostavilla organismeilla on valtava kyky lisääntyä ja levitä ympäri planeettaa (katso kohta "Taistelu olemassaolosta"). Lisääntyminen määrää elämän tiheys. Se riippuu organismien koosta ja elämän vaatimasta alueesta. Elämän tiheys saa aikaan organismien välisen taistelun tilasta, ruoasta, ilmasta ja vedestä. Käynnissä luonnonvalinta ja kunto on keskittynyt yhdelle alueelle suuri määrä eliöt, joilla on suurin elämäntiheys.
Maan biomassa.
Maan maalla, alkaen navoista päiväntasaajalle, biomassa kasvaa vähitellen. Suurin kasvien keskittyminen ja monimuotoisuus esiintyy kosteassa trooppiset metsät. Eläinlajien lukumäärä ja monimuotoisuus riippuu kasvin massasta ja lisääntyy myös päiväntasaajaa kohti. Ruokaketjut toisiinsa kietoutuneina muodostavat monimutkaisen kemiallisten alkuaineiden ja energian siirtoverkon. Organismien välillä käydään ankaraa taistelua tilan, ruoan, valon ja hapen hallussapidosta.
Maaperän biomassa. Elinympäristönä maaperällä on useita erityisiä ominaisuuksia: suuri tiheys, pieni lämpötilanvaihteluiden amplitudi; se on läpinäkymätön, hapeton ja sisältää vettä, johon mineraalisuolat ovat liuenneet.
Maaperän asukkaat edustavat ainutlaatuista biokenoottista kompleksia. Maaperä sisältää runsaasti bakteereja (jopa 500 t/ha), hajottavaa sienten orgaanista ainesta ja pintakerroksissa elävät viher- ja sinilevät, jotka rikastavat maaperää hapella fotosynteesin kautta. Maaperän paksuus läpäisee juuret korkeampia kasveja, sisältää runsaasti alkueläimiä - ameboja, siimaeläimiä, ripsiä. Jopa Charles Darwin kiinnitti huomiota kastematojen rooliin, jotka irrottavat maaperää, nielevät sen ja liottavat sen mahanesteellä. Lisäksi maaperässä asuu muurahaisia, punkkeja, myyräjä, murmeleja, gofereja ja muita eläimiä. Kaikki maaperän asukkaat tekevät paljon maaperää muodostavaa työtä ja osallistuvat maaperän hedelmällisyyden luomiseen. monet maaperän eliöt osallistua biosfäärissä esiintyvien aineiden yleiseen kiertokulkuun.
Maailman valtameren biomassa.
Maan hydrosfääri eli maailmanmeri vie yli 2/3 planeetan pinnasta. Vedellä on erityisiä ominaisuuksia, jotka ovat tärkeitä organismien elämälle. Sen korkea lämpökapasiteetti tekee valtamerien ja merien lämpötilasta tasaisemman ja hillitsee äärimmäisiä lämpötilan muutoksia talvella ja kesällä. Fyysiset ominaisuudet Ja kemiallinen koostumus Valtameren vedet ovat hyvin vakioita ja luovat suotuisan ympäristön elämälle. Valtameret vastaavat noin 1/3 koko planeetalla tapahtuvasta fotosynteesistä.
Yksisoluiset levät ja pienet veteen suspendoituneet eläimet muodostavat planktonia. Planktonilla on ensisijainen merkitys valtamerten eläimistön ravitsemuksessa.
Meressä on planktonin ja vapaasti uivien eläinten lisäksi monia pohjaan kiinnittyneitä organismeja, jotka ryömivät sitä pitkin. Pohjan asukkaita kutsutaan pohjaeliöiksi.
Maailman valtameressä on 1000 kertaa vähemmän elävää biomassaa kuin maalla. Kaikissa maailmanmeren osissa on mikro-organismeja, jotka hajottavat orgaanista ainetta mineraaliaineeksi.
Aineiden kierto ja energian muuntaminen biosfäärissä. Kasvi- ja eläinorganismit, jotka ovat yhteydessä epäorgaaniseen ympäristöön, kuuluvat luonnossa jatkuvaan aineiden ja energian kiertokulkuun.
Hiiltä löytyy luonnollisesti kivistä kalkkikiven ja marmorin muodossa. Suurin osa hiilestä löytyy ilmakehästä hiilidioksidina. tyhjästä hiilidioksidi Vihreät kasvit imeytyvät fotosynteesin aikana. Hiili sisältyy kiertoon bakteerien toiminnan vuoksi, jotka tuhoavat kasvien ja eläinten kuolleita jäänteitä.
Kun kasvit ja eläimet hajoavat, typpeä vapautuu ammoniakin muodossa. Nitrofisoivat bakteerit muuttavat ammoniakin typpi- ja typpihapon suoloiksi, jotka kasvit imevät. Lisäksi jotkut typpeä sitovat bakteerit pystyvät imemään ilmakehän typpeä.
Suuret fosforivarat sisältävät kiviä. Tuhoutuessaan nämä kivet vapauttavat fosforia maahan ekologiset järjestelmät osa fosfaateista kuitenkin imeytyy veden kiertokulkuun ja kulkeutuu mereen. Yhdessä kuolleiden jäännösten kanssa fosfaatit uppoavat pohjaan. Toinen osa niistä käytetään, ja toinen häviää syviin sedimentteihin. Siten fosforin kulutuksen ja sen palautumisen kiertokulkuun välillä on ristiriita.
Biosfäärissä olevien aineiden kierron seurauksena tapahtuu jatkuvaa biogeenistä alkuaineiden kulkeutumista. Välttämätön kasvien ja eläinten elämälle kemiallisia alkuaineita siirtyvät ympäristöstä kehoon. Kun organismit hajoavat, nämä alkuaineet palaavat ympäristöön, josta ne tulevat jälleen kehoon.
Osallistu elementtien biogeeniseen kulkeutumiseen erilaisia organismeja, mukaan lukien ihmiset.
Ihmisen rooli biosfäärissä. Ihminen on osa biosfäärin biomassaa - pitkään aikaan oli suoraan riippuvainen ympäröivää luontoa. Aivojen kehittyessä ihmisestä itsestään tulee voimakas tekijä maapallon jatkokehityksessä. Ihmisen mestari useita muotoja energia - mekaaninen, sähköinen ja atomi - vaikutti merkittävään muutokseen maankuoressa ja atomien biogeeniseen kulkeutumiseen. Hyötyjen ohella ihmisen puuttuminen luontoon aiheuttaa sille usein haittaa. Ihmisen toiminta aiheuttaa usein häiriöitä luonnollisia kuvioita. Biosfäärin häiriöt ja muutokset ovat vakava huolenaihe. Tältä osin UNESCO (Yhdistyneiden kansakuntien koulutus-, tiede- ja kulttuurijärjestö), johon Neuvostoliitto kuuluu, hyväksyi vuonna 1971 kansainvälisen biologisen ohjelman (IBP) "Ihminen ja biosfääri", joka tutkii muutoksia biosfäärissä ja sen resursseissa ihmisen alaisena. vaikutus.
Neuvostoliiton perustuslain 18 §:ssä sanotaan: "Nykyisten ja tulevien sukupolvien eduksi Neuvostoliitto hyväksyy tarvittavat toimenpiteet suojeluun ja tieteellisesti perusteltuun, järkevää käyttöä maa ja sen pohjamaa, vesivarat, kasvisto ja eläimistö, ylläpitää puhdasta ilmaa ja vettä, varmistaa lisääntyminen luonnonvarat ja ihmisympäristön parantaminen."
| Ensimmäinen nukleotidi | Toinen nukleotidi | Kolmas nukleotidi |
|||
fenyylialaniini | |||||
merkityksetön | tryptofaani |
||||
histidiini | glutamiini (glun) | ||||
isoleusiini | metioniini | ||||
asparagiini (aspn) | |||||
asparagiinihappo (asp) | glutamiinihappo | ||||
Sytologisia tehtäviä on useita.
1. Aiheessa "Solun kemiallinen organisointi" he ratkaisevat DNA:n toisen heliksin rakentamisongelmia; määritetään kunkin nukleotidin pitoisuusprosentti jne., esimerkiksi tehtävä nro 1. Yhden DNA-ketjun osassa on nukleotidit: T - C - T-A - G - T - A - A - T. Määritä: 1 ) toisen ketjun rakenne, 2) kunkin nukleotidin prosenttiosuus tietyssä segmentissä.
Ratkaisu: 1) Toisen ketjun rakenne määräytyy komplementaarisuuden periaatteen mukaan. Vastaus: A - G - A - T - C - A - T - T - A.
2) Tämän DNA-segmentin kahdessa ketjussa on 18 nukleotidiä (100 %). Vastaus: A = 7 nukleotidia (38,9 %) T = 7 - (38,9 %); G = 2 - (11,1 %) ja C = 2 - (11,1 %).
II. Aiheessa "Metabolia ja energian muuntaminen solussa" he ratkaisevat ongelmia proteiinin primäärirakenteen määrittämiseksi DNA-koodista; geenin rakenne perustuu proteiinin primaarirakenteeseen, esimerkiksi tehtävä nro 2. Määritä syntetisoidun proteiinin primäärirakenne, jos yhden DNA-ketjun osassa nukleotidit sijaitsevat seuraavassa järjestyksessä: GATACAATGGTTCGT.
- Ryhmittele nukleotidit kolmoisiksi sekvenssiä häiritsemättä: GAT - ACA - ATG - GTT - CGT.
- Rakenna mRNA:n komplementaarinen ketju: CUA - UGU - UAC - CAA - GC A.
ONGELMANRATKAISU
3. Taulukon mukaan geneettinen koodi tunnistaa näiden triplettien koodaamat aminohapot. Vastaus: lei-cis-tir-glu-ala. Samantyyppiset ongelmat ratkaistaan samalla tavalla solussa tapahtuvien vastaavien kuvioiden ja prosessien järjestyksen perusteella.
Geneettisiä ongelmia ratkaistaan aiheessa "Perinnöllisyyden perusmallit". Nämä ovat ongelmia monohybridi-, dihybridiristeytys- ja muissa perinnöllisyyskuvioissa, esimerkiksi tehtävä nro 3. Kun mustat kanit risteytetään keskenään, saadaan jälkeläisiä 3 mustaa kania ja 1 valkoinen. Selvitä vanhempien ja jälkeläisten genotyypit.
- Tunnista geenit, jotka määrittävät hallitsevien ja resessiivisten hahmojen ilmenemisen tässä ristissä, ohjaamalla hahmojen jakautumisen lakia. Musta puku - A, valkoinen - a;
- Määritä vanhempien genotyypit (tuottaen erottuvia jälkeläisiä suhteessa 3:1). Vastaus: Ah.
- Käytä hypoteesia sukusolujen puhtaudesta ja meioosin mekanismista, kirjoita risteytyskaavio ja määritä jälkeläisten genotyypit.
Vastaus: valkoisen kanin genotyyppi on aa, mustien kanien genotyypit ovat 1 AA, 2Aa.
Muut geneettiset ongelmat ratkaistaan samassa järjestyksessä sopivia malleja käyttäen.