§ 40. Біосфера як глобальна екосистема. Структура та межі біосфери

• До змісту відповідей

ПОМІРКУЙТЕ Й ОБГОВОРІТЬ СИТУАЦІЮ

Свого часу академік В. І. Вернадський писав: «Людина і людство найтіснішим чином пов’язані із живою речовиною, що населяє нашу планету, від якої вони реально ніяким фізичним процесом не можуть бути відокремлені. Це можливо лише в думках». Що мав на увазі Вернадський?

Людина є невіддільною частиною біосфери та повністю залежить від їжі, кисню, води й колообігу речовин, які створюють інші живі організми. Фізично відокремити людину від земної природи неможливо, адже без її біологічних процесів людський організм загине.

Чи може людство залишити біосферу, у якій воно народилося, та існувати окремо від усього живого на планеті, жити за її межами?

Ні, самостійно жити поза біосферою людина не здатна. Навіть під час космічних польотів доводиться брати із собою або штучно відтворювати замкнені часточки земного середовища: кисень, запаси води, їжу рослинного і тваринного походження та корисну мікрофлору.

ЗНАЙДІТЬ ІНФОРМАЦІЮ Й ВИКОНАЙТЕ ЗАВДАННЯ

Живі організми заселили літосферу, гідросферу й атмосферу. Як їм це вдалося?

Організми розселилися по планеті завдяки еволюції та появі адаптацій до різного тиску, вологості, освітлення і температур. Поява фотосинтезу наситила повітря киснем та утворила озоновий екран, що дало змогу життю безпечно вийти з океану на суходіл і піднятися в повітря.

Які ресурси планети Земля й ті, що є за її межами, вони використовували й використовують?

Земними ресурсами є вода, гази атмосфери (вуглекислий газ, кисень, азот) та хімічні елементи гірських порід і ґрунту. Основним ресурсом з-поза меж Землі є промениста енергія сонячного світла.

Із яких джерел рослини, тварини, гриби, мікроорганізми отримують енергію?

Рослини вловлюють сонячну енергію за допомогою фотосинтезу, перетворюючи її на хімічні зв’язки органічних сполук. Тварини і гриби беруть енергію з готової органічної їжі під час її розщеплення. Бактерії та інші мікроорганізми можуть використовувати сонячне світло, енергію окиснення неорганічних речовин або розкладати відмерлу органіку.

РОБОТА В ПАРІ

У горах на висоті понад 6000 метрів життя тварин практично неможливе. Дізнайтеся, уплив яких факторів є в цьому разі критичним. Які несприятливі умови негативно впливають на організм?

Критичним фактором є низький атмосферний тиск і розріджене повітря з малим умістом кисню, через що розвивається кисневе голодування. Додатково на організм негативно діють сильні морози, шквальні вітри, нестача доступної рідкої води та надзвичайно висока доза шкідливого ультрафіолетового випромінювання.

ІНДИВІДУАЛЬНА РОБОТА

Поясніть, чому життя зародилося саме в гідросфері, а вже потім організми вийшли на суходіл.

Водне середовище захищало перші тендітні клітини від нищівного ультрафіолетового випромінювання Сонця, оскільки в первісній атмосфері ще не було озонового шару. Крім того, вода забезпечувала стабільну температуру й містила розчинені хімічні сполуки, необхідні для протікання біохімічних реакцій.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Доведіть, що живі організми активно змінюють планету і є рушійною силою її еволюції.

Живі організми повністю змінили первісний вигляд Землі: рослини та ціанобактерії наситили атмосферу киснем, що призвело до появи озонового екрана та аеробного дихання. Діяльність живих істот створила родючий шар ґрунту, а з їхніх залишків сформувалися пласти осадових порід і корисних копалин — крейди, вапняку, нафти, торфу та кам’яного вугілля.

2. Які компоненти трофічних ланцюгів наявні в біосфері?

У біосфері є три основні групи організмів:

1. Продуценти (автотрофи) — зелені рослини, водорості та фотосинтезуючі бактерії, які створюють органічні речовини з неорганічних за допомогою сонячної енергії.
2. Консументи (гетеротрофи) — рослиноїдні й хижі тварини, які живляться готовою органікою та переносять речовини й енергію далі по ланцюгу.
3. Редуценти (гетеротрофи) — бактерії та гриби, які розкладають відмерлі рештки організмів до простих мінеральних сполук, повертаючи їх у ґрунт і воду.

3. Які біогеохімічні цикли, що забезпечують життя на планеті, ви знаєте? Наведіть приклади їхнього значення для живих організмів.

Основними є біогеохімічні цикли води, Карбону, Оксигену, Нітрогену, Фосфору та Сульфуру:

1. Колообіг води підтримує обмін речовин у клітинах, забезпечує організми розчинником для біохімічних процесів і формує клімат.
2. Цикл Оксигену постачає кисень для дихання більшості організмів та підтримує захисний озоновий екран планети.
3. Цикл Карбону є основою фотосинтезу, завдяки якому утворюються всі органічні речовини — білки, ліпіди, вуглеводи.
4. Цикл Нітрогену забезпечує організми елементом, без якого неможливо синтезувати молекули білків і нуклеїнових кислот (ДНК та РНК).
5. Цикл Фосфору постачає елемент, необхідний для утворення енергетичних молекул АТФ, фосфоліпідів клітинних мембран, кісток і зубів хребетних тварин.

4. Як ви уявляєте майбутнє своєї планети? Що ви маєте робити задля того, щоб вона була такою, про яку ви мрієте? Напишіть про це есе.

Майбутнє Землі має стати справжньою ноосферою — епохою, де розум людини допомагає природі, а не руйнує її. Я уявляю планету з чистим повітрям, незабрудненими річками й морями, збереженими лісами та багатством диких тварин. Міста майбутнього працюють на чистій сонячній чи вітровій енергії, заводи не викидають токсичних відходів, а всі матеріали проходять вторинну переробку або є біорозкладними.

Щоб Земля стала саме такою, я вже зараз маю починати з власних щоденних дій:

1. Сортувати сміття вдома й у школі та здавати пластик, скло і папір на переробку.
2. Відмовитися від одноразових пакетів, пластикового посуду й пляшок на користь багаторазових торбинок і пляшок.
3. Бережно використовувати ресурси — вимикати за собою світло, не лити марно воду під час умивання.
4. Частіше ходити пішки чи їздити на велосипеді замість поїздок автомобілем, зменшуючи шкідливі викиди в атмосферу.
5. Брати участь у шкільних екологічних акціях, висаджувати дерева й поглиблювати знання з біології, щоб у дорослому житті ухвалювати екологічно відповідальні рішення.