ЛЕКЦИЯ № 16. Структура и функции биосферы

Понятие о ноосфере. Воздействие человека на биосферу

Основы учения о биосфере разработал русский ученый В. И. Вернадский.

Биосфера— это оболочка Земли, заселенная живыми орга­низмами, включающая в себя часть литосферы, гидросферу и часть атмосферы.

Атмосфера как часть биосферы представляет собой слой тол­щиной от 2—3 до 10 км (для спор грибов и бактерий) над поверх­ностью Земли. Лимитирующим фактором для распространения живых организмов в атмосфере является распределение кисло­рода и уровень ультрафиолетового излучения. Микроорганизмов, для которых воздух был бы основной средой обитания, не су­ществует. Они заносятся в атмосферу из почвы, воды и т. д.

Литосфера заселена живыми организмами на значительную глубину, но наибольшее их количество сосредоточено в поверх­ностном слое почвы. Ограничивают распространение живых ор­ганизмов количество кислорода, света, давление и температура.

Гидросфера заселена живыми существами на глубину более 11 000 м.

Гидробионты обитают как в пресной, так и в соленой воде и по месту обитания делятся на 3 группы:

1) планктон — организмы, живущие на поверхности водое­мов и пассивно передвигающиеся за счет движения воды;

2) нектон — активно передвигающиеся в толще воды;

3) бентос — организмы, обитающие на дне водоемов или зары­вающиеся в ил.

Лимитирующим фактором является свет (для растений).

Круговорот веществ в природе между живой и неживой мате­рией — одна из наиболее характерных особенностей биосферы. Биологический круговорот — это биогенная миграция атомов из

окружающей среды в организмы и из организмов в окружающую среду. Биомасса выполняет и другие функции:

1) газовая — постоянный газообмен с внешней средой за счет дыхания живых организмов и фотосинтеза растений;

2) концентрационная — постоянная биогенная миграция ато­мов в живые организмы, а после их отмирания — в неживую природу;

3) окислительно-восстановительная — обмен веществом и энергией с внешней средой. При диссимиляции окисляются органические вещества, при ассимиляции используется энер­гия АТФ;

4) биохимическая — химические превращения веществ, со­ставляющие основу жизнедеятельности организма. Термин «ноосфера» введен В. И. Вернадским в начале XX в. Первоначально ноосфера представлялась как «мыслящая оболочка Земли» (от гр. noqs — «ум»). В настоящее время под ноосфеpoй понимают биосферу, преобразованную трудом и научной мыслью человека.

В идеале ноосфера подразумевает новый этап развития био­сферы, в основе которого лежит разумное регулирование взаимо­отношений человека и природы.

Однако в данный момент человек воздействует на биосферу в большинстве случаев губительно. Неразумная хозяйственная деятельность человека привела к появлению глобальных проблем, среди которых:

1) изменение состояния атмосферы в виде появления парни­кового эффекта и озонового кризиса;

2) уменьшение площади Земли, занятой лесами;

3) опустынивание земель;

4) уменьшение видового разнообразия;

5) загрязнение океанических и пресных вод, а также суши промышленными и сельскохозяйственными отходами;

6) непрерывный рост численности населения.

Паразитизм как экологический феномен

Паразитизм — это универсальное, широко распространенное к живой природе явление, состоящее в использовании одного ор­ганизма другим в качестве источника питания. При этом паразит причиняет хозяину вред вплоть до гибели.

Пути возникновения паразитизма.

1. Переход свободноживущих форм (хищников) к эктопаразитизму при увеличении времени возможного существования без пищи и времени контакта с жертвой.

2. Переход от комменсализма (сотрапезничества, нахлебничества, ситуации, когда хозяин служит лишь средой обитания) к эндопаразитизму в случае использования комменсалами не только отходов, но части пищевого рациона хозяина и даже его тканей.

3. Первичный эндопаразитизм в результате случайного, часто неоднократного заноса в пищеварительную систему хозяина яиц и цист паразитов.

Особенности среды обитания паразитов.

1. Постоянный и благоприятный уровень температуры и влаж­ности.

2. Обилие пищи.

3. Защита от неблагоприятных факторов.

4. Агрессивный химический состав среды обитания (пище­варительные соки).

Особенности паразитов.

1. Наличие двух сред обитания: среда первого порядка — ор­ганизм хозяина, среда второго порядка — внешняя среда.

2. Паразит имеет меньшие размеры тела и меньшую продол­жительность жизни по сравнению с хозяином.

3. Паразиты отличаются высокой способностью к размноже­нию, обусловленной обилием пищи.

4. Количество паразитов в организме хозяина может быть очень велико.

5. Паразитический образ жизни является их видовой особен­ностью.

Классификация паразитов

В зависимости от времени, проводимом на хозяине, паразиты могут быть постоянные, если никогда не встречаются в свободноживущем состоянии (вши, чесоточные зудни, малярийный плазмо­дий), и временные, если связаны с хозяином только во время приема пищи (комары, клопы, блохи).

По обязательности паразитического образа жизни паразиты бывают облигатные, если паразитический образ жизни — их не­пременная видовая особенность (например, гельминты), и факуль­тативные, способные вести непаразитический образ жизни (мно­гие паразиты растений).

По месту обитания на хозяине паразиты делятся на эктопаразитов, живущих на поверхности организма хозяина (человеческая вошь, комары, москиты, слепни), внутрикожных паразитов, обитающих в толще кожных покровов хозяина (чесоточный зудень), полостных паразитов, обитающих в полостях различных органов хозяина, сообщающихся с внешней средой (бычий и свиной цеп­ни) и собственно эндопаразитов, обитающих во внутренних орга­нах организма хозяина, клетках и плазме крови (эхинококк, трихинелла, малярийный плазмодий).

В дикой природе паразиты регулируют численность особей и популяциях хозяина.