Биосфера как экосистема

Круговорот вещества в биосфере Земля отличается от других планет тем, что её биосфера содержит вещество, чувствительное  к потоку солнечного излучения ­ хлорофилл. Именно хлорофилл обеспечивает  преобразование электромагнитной энергии солнечного излучения в химическую энергию, с  помощью которой идет процесс восстановления окислов углерода и азота в реакциях  биосинтеза. В зеленом растении происходит фотосинтез ­ процесс образования углеводов из воды и  двуокиси кислорода (которая находится в воздухе или воде). При этом в качестве побочного  продукта выделяется кислород. Зеленые растения относят к автотрофам ­ организмам,  которые берут все нужные им для жизни химические элементы из окружающей их косной  материи и не требуют для построения своего тела готовых органических соединений другого  организма.  Гетеротрофы ­ это организмы, которые нуждаются для своего питания в органическом  веществе, образованном другими организмами. Гетеротрофы постепенно преобразуют  органическое вещество, образованное автотрофами, доводя его до первоначального­  минерального­ состояния. Деструктивная (разрушающая) функция совершается представителями каждого из царств  живого вещества. Распад, разложение ­ неотъемлемое свойство обмена веществ каждого  живого организма. Растения образуют органические вещества и являются крупнейшими  производителями углеводов на Земле, но они же выделяют и необходимый для жизни  кислород как побочный продукт фотосинтеза. В процессе дыхания в телах всех видов живого образуется углекислый газ, который растения  вновь используют для фотосинтеза. Существуют и такие виды живого, для которых  разрушение отмершего органического вещества являются способом питания. Существуют  организмы со смешанным типом питания, их называют миксотрофами [5]. В биосфере происходят процессы преобразования неорганического, косного вещества в  органическое и обратной перестройки органических веществ в минеральные. Движение и  преобразование веществ в биосфере осуществляется при непосредственном участии живого  вещества, все виды которого специализировались на различных способах питания. Конечное количество вещества, которое есть в биосфере, приобрело свойство бесконечности  через круговорот веществ. Все компоненты биосферы взаимодействуют друг с другом (рис.  6), обеспечивая устойчивость системы. Рис. 6. Экологические компоненты [5] В ходе биогеохимических циклов атомы большинства химических элементов проходили  бесчисленное количество раз через живое существо. Например, весь кислород атмосферы  «оборачивается» через живое вещество за 2000 лет, углекислый газ ­ за 200­300 лет, а вся вода биосферы ­ за 2 млн. лет. Живое вещество является совершенным приемником солнечной энергии. Энергия,  поглощенная и использованная в реакции фотосинтеза, а затем запасенная в виде химической  энергии углеводов, очень велика, есть сведения что она сопоставима с энергией, которую  потребляют 100 тысяч больших городов в течение 100 лет. Гетеротрофы используют  органическое вещество растений, как пищу: органика окисляется кислородом, который  доставляют в организм органы дыхания, с образованием углекислого газа­ реакция идет в  обратном направлении. Таким образом, «вечной» делает жизнь одновременное существование  автотрофов и гетеротрофов. Факты и рассуждения о «колесе жизни» в биосфере дают право говорить о законе биогенной  миграции атомов, который сформулировал В.И. Вернадский: миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном  участии живого вещества или же она протекает в среде, геохимические особенности которой  обусловлены живым веществом, как тем, которое сейчас населяет биосферу, так и тем,  которое действовало на Земле в течение всей геологической истории. Живое вещество разных царств и разного рода обеспечивает непрерывный круговорот  веществ и преобразование энергии. Тем самым обнаруживается закон биогенной миграции  атомов В.И. Вернадского [10]: в биосфере миграция химических элементов происходит при  обязательном непосредственном участии живых организмов. Биосфера ­ глобальная экосистема. Экосистемой, как уже было рассмотрено выше, является система взаимодействия живых  организмов и среды их обитания. Экосистемы бывают различных уровней сложности и  размеров. Меньшие экосистемы входят в состав более крупных, те ­ в свою очередь в еще  более крупные. Макроэкосистемы (материки, океаны и т.д.) формируют глобальную  экосистему ­ Биосферу. Для биосферы характерен круговорот энергии, обусловленный разными трофическими  ролями продуцентов, консументов и редуцентов. Это один из ключевых признаков  экосистемы, который обеспечивает стабильность экосистемы.  Для биосферы характерны все свойства экосистем: Биосфера включает в себя живые организмы, населяющие Землю, а также среду их обитания:  океаны, сушу, атмосферу. В биосфере присутствуют все три участника трофической цепи: продуценты, представленные  автотрофами; консументы (гетеротрофные организмы), и редуценты (гетеротрофные  организмы, разлагающие органическое вещество) Биосфера, как экосистема, обладает стабильностью, и потенциально бессмертна, пока  существуют продуценты. Среди всех экосистем биосфера, как самая крупная, обладает  наибольшей стабильностью. Исходя из этого биосфере является экосистемой. Так как биосфера объединяет в себе все  экосистемы на планете, то ее называют «Глобальной» экосистемой. Заключение По результатам выполнения поставленных во введении задач можно сформировать выводы  относительно проведенной работы.  Биосфера является глобальной экосистемой, так как обладает всеми свойствами экосистем.  Следовательно, биосфере свойственно изменяться. Изменение биосферы под действием  человеческой деятельности является необратимым преобразованием биосферы в техносферу.  В условиях современного нарушения цепей взаимодействия организмов и среды их обитания  (уничтожение связующих в трофических цепях, ареалов и т.д.) наиболее актуальным является тот негативный факт, что нарушение целостности системы из­за разрыва связей снижает ее  естественную склонность к равновесию, что губительно для всего живого на планете,  обязанного существованием прежде всего равновесному обмену энергией. Понимая то, что биосфера, как экосистема обладает основным качеством любой системы ­  существованием взаимовыгодных связей, важно также понимать, что изменение любого  компонента биосферы неизбежно оказывает влияние на все остальные, в конце концов на саму главную современную силу изменения биосферы ­ человека; поэтому так важно для  сохранения биосферы знать о её организации и механизме функционирования.