Защо океаните имат „ниска производителност“ по отношение на фотосинтезата? Характеристики и разпространение на живота в моретата и океаните В коя зона на океана е невъзможна фотосинтезата?

Биосферата (от гръцки "биос" - живот, "сфера" - топка) като носител на живота възниква с появата на живи същества в резултат на еволюционно развитиепланети. Биосферата се отнася до частта от обвивката на Земята, обитавана от живи организми. Учението за биосферата е създадено от академик Владимир Иванович Вернадски (1863-1945). В. И. Вернадски - основател на учението за биосферата и метода за определяне на възрастта на Земята чрез полуживот радиоактивни елементи. Той пръв разкрива огромната роля на растенията, животните и микроорганизмите в движението на химичните елементи в земната кора.

Биосферата има определени граници. Горната граница на биосферата се намира на височина 15-20 km от повърхността на Земята. Провежда се в стратосферата. По-голямата част от живите организми се намират в долната въздушна обвивка - тропосферата. Най-ниската част на тропосферата (50-70 m) е най-населена.

Долната граница на живота минава през литосферата на дълбочина 2-3 км. Животът е съсредоточен главно в горната част на литосферата – в почвата и на нейната повърхност. Водната обвивка (хидросферата) на планетата заема до 71% от повърхността на Земята.

Ако сравним размера на всички геосфери, можем да кажем, че литосферата има най-голяма маса, атмосферата е най-малка. Биомасата на живите същества е малка в сравнение с размера на геосферите (0,01%). IN различни частиПлътността на живота в биосферата не е еднаква. Най-голямо количествоорганизмите са разположени на повърхността на литосферата и хидросферата. Съдържанието на биомаса също варира според зоната. Тропическите гори имат максимална плътност, докато арктическият лед и високите планински райони имат най-ниска плътност.

биомаса. Организмите, които съставляват биомасата, имат огромна способност да се възпроизвеждат и разпространяват по цялата планета (виж раздел „Борба за съществуване“). Възпроизвеждането определя плътност на живота.Зависи от размера на организмите и площта, необходима за живот. Плътността на живота създава борба между организмите за пространство, храна, въздух и вода. В ход естествен подбори фитнесът е концентриран в една зона голям бройорганизми с най-висока плътност на живот.

Земна биомаса.

На сушата на Земята, започвайки от полюсите до екватора, биомасата постепенно нараства. Най-голяма концентрация и разнообразие на растенията има във влажни тропически гори. Броят и разнообразието на животинските видове зависи от растителната маса и също нараства към екватора. Хранителните вериги, преплетени, образуват сложна мрежа от пренос на химични елементи и енергия. Между организмите се води ожесточена борба за притежание на пространство, храна, светлина и кислород.

Почвена биомаса. Като жизнена среда почвата има редица специфични особености: висока плътност, малка амплитуда на температурните колебания; той е непрозрачен, беден на кислород и съдържа вода, в която са разтворени минерални соли.

Обитателите на почвата представляват уникален биоценотичен комплекс. Почвата съдържа много бактерии (до 500 t/ha), разлагащи органичната материя на гъбите, а в повърхностните слоеве живеят зелени и синьо-зелени водорасли, които обогатяват почвата с кислород чрез процеса на фотосинтеза. Дебелината на почвата е проникната от корените на висшите растения и е богата на протозои - амеби, флагелати, ресничести. Дори Чарлз Дарвин обърна внимание на ролята на земните червеи, които разрохкват почвата, поглъщат я и я напояват със стомашен сок. Освен това в почвата живеят мравки, кърлежи, къртици, мармоти, гофери и други животни. Всички обитатели на почвата извършват много почвообразуваща работа и участват в създаването на почвеното плодородие. много почвени организмиучастват в общия кръговрат на веществата в биосферата.

Биомаса на Световния океан.

Хидросферата на Земята, или Световният океан, заема повече от 2/3 от повърхността на планетата. Водата има специални свойства, които са важни за живота на организмите. Високият му топлинен капацитет прави температурата на океаните и моретата по-равномерна, като смекчава екстремните температурни промени през зимата и лятото. Физични свойстваИ химичен съставОкеанските води са много постоянни и създават среда, благоприятна за живот. Океанът представлява около 1/3 от фотосинтезата, която се случва на цялата планета.

Едноклетъчните водорасли и малките животни, суспендирани във вода, образуват планктон. Планктонът е от първостепенно значение в храненето на океанската фауна.

В океана, освен планктон и свободно плуващи животни, има много организми, прикрепени към дъното и пълзящи по него. Обитателите на дъното се наричат ​​бентос.

В Световния океан има 1000 пъти по-малко жива биомаса, отколкото на сушата. Във всички части на Световния океан има микроорганизми, които разграждат органичната материя до минерална.

Кръговратът на веществата и преобразуването на енергията в биосферата. Растителните и животинските организми, намирайки се във връзка с неорганичната среда, са включени в непрекъснато протичащия кръговрат на веществата и енергията в природата.

Въглеродът се намира естествено в скали под формата на варовик и мрамор. Повечето отвъглеродът се намира в атмосферата под формата на въглероден диоксид. От нищото въглероден двуокисабсорбира се от зелените растения по време на фотосинтезата. Въглеродът е включен в цикъла поради активността на бактериите, които унищожават мъртвите останки на растения и животни.

Когато растенията и животните се разлагат, азотът се освобождава под формата на амоняк. Нитрофизиращите бактерии превръщат амоняка в азот и азотни киселини, които се усвояват от растенията. В допълнение, някои азотфиксиращи бактерии са способни да асимилират атмосферния азот.

Скалите съдържат големи запаси от фосфор. Когато бъдат унищожени, тези скали освобождават фосфор към земните екологични системи, но някои от фосфатите се извличат във водния цикъл и се отвеждат в морето. Заедно с мъртвите остатъци фосфатите потъват на дъното. Една част от тях се използва, а другата се губи в дълбоки утайки. По този начин има несъответствие между консумацията на фосфор и връщането му в цикъла.

В резултат на кръговрата на веществата в биосферата възниква непрекъсната биогенна миграция на елементи. Необходим за живота на растенията и животните химически елементипреминават от околната среда в тялото. Когато организмите се разлагат, тези елементи се връщат в околната среда, откъдето отново влизат в тялото.

В биогенната миграция на елементите участват различни организми, включително и хората.

Ролята на човека в биосферата. Човекът е част от биомасата на биосферата - за дълго времебеше пряко зависим от околната природа. С развитието на мозъка самият човек става мощен фактор в по-нататъшната еволюция на Земята. Майсторство на човека различни формиенергия - механична, електрическа и атомна - допринесе за значителна промяна в земната кора и биогенна миграция на атомите. Наред с ползите, човешката намеса в природата често носи и вреда. Човешката дейност често води до нарушаване на природните закони. Разрушаването и промяната на биосферата са повод за сериозно безпокойство. В тази връзка през 1971 г. ЮНЕСКО (Организация на Обединените нации за образование, наука и култура), която включва СССР, приема Международната биологична програма (IBP) „Човекът и биосферата“, която изучава промените в биосферата и нейните ресурси под въздействието на човека. влияние.

Член 18 от Конституцията на СССР гласи: „В интерес на настоящите и бъдещите поколения СССР приема необходими меркиза защита и научно обосновани, рационално използванеземята и нейните недра, водни ресурси, флора и фауна, за поддържане на чист въздух и вода, осигуряване на възпроизводство природни ресурсии подобрения заобикалящ човекзаобикаляща среда."

Има няколко вида цитологични задачи.

1. В темата „Химична организация на клетката” решават задачи за изграждане на втората спирала на ДНК; определяне на процентното съдържание на всеки нуклеотид и т.н., например задача № 1. На участък от една верига на ДНК има нуклеотиди: T - C - T-A - G - T - A - A - T. Определете: 1 ) структурата на втората верига, 2) процентното съдържание на всеки нуклеотид в даден сегмент.

Решение: 1) Структурата на втората верига се определя от принципа на допълване. Отговор: A - G - A - T - C - A - T - T - A.

2) Има 18 нуклеотида (100%) в две вериги на този ДНК сегмент. Отговор: A = 7 нуклеотида (38,9%) T = 7 - (38,9%); G = 2 - (11,1%) и С = 2 - (11,1%).

II. В темата „Обмяна на веществата и преобразуване на енергията в клетката” решават задачи за определяне на първичната структура на белтък по кода на ДНК; генна структура въз основа на първичната структура на протеина, например, задача № 2. Определете първичната структура на синтезирания протеин, ако на участък от една верига на ДНК нуклеотидите са разположени в следната последователност: GATACAATGGTTCGT.

1. Без да нарушавате последователността, групирайте нуклеотидите в триплети: GAT - ACA - ATG - GTT - CGT.
2. Конструирайте комплементарна верига от иРНК: CUA - UGU - UAC - CAA - GC A.

РАЗРЕШАВАНЕ НА ПРОБЛЕМ

3. Според табл генетичен кодидентифицирайте аминокиселините, кодирани от тези триплети. Отговор: лей-цис-тир-глу-ала. Подобни видове проблеми се решават по подобен начин въз основа на съответните модели и последователност от процеси, протичащи в клетката.

Генетичните проблеми се решават в темата „Основни модели на наследствеността“. Това са проблеми на монохибридно, дихибридно кръстосване и други модели на наследственост, например задача № 3. При кръстосване на черни зайци помежду си се получават потомства 3 черни заека и 1 бял. Определете генотипа на родителите и потомството.

1. Водени от закона за разделяне на характера, идентифицирайте гените, които определят проявата на доминиращи и рецесивни характери в този кръст. Черен костюм - А, бял - а;
2. Определете генотипа на родителите (произвеждане на отделно потомство в съотношение 3:1). Отговор: Ах.
3. Използвайки хипотезата за чистотата на гаметите и механизма на мейозата, напишете диаграма на кръстосване и определете генотиповете на потомството.

Отговор: генотип бял заек- аа, генотипове на черни зайци - 1 АА, 2Аа.

Други генетични проблеми се решават в същата последователност, като се използват подходящи модели.

Фотосинтезата е в основата на целия живот на нашата планета. Този процес, протичащ в сухоземни растения, водорасли и много видове бактерии, определя съществуването на почти всички форми на живот на Земята, превръщайки потоците от слънчева светлина в енергията на химическите връзки, която след това се предава стъпка по стъпка до върха на множество хранителни вериги.

Най-вероятно същият процес по едно време бележи началото на рязко повишаване на парциалното налягане на кислорода в земната атмосфера и намаляване на дела на въглеродния диоксид, което в крайна сметка доведе до процъфтяването на множество сложни организми. И досега, според много учени, само фотосинтезата е в състояние да удържи бързата атака на CO 2, отделян във въздуха в резултат на милиони тонове, изгаряни от хората всеки ден различни видовевъглеводородно гориво.

Ново откритие на американски учени ни принуждава да хвърлим нов поглед върху процеса на фотосинтеза

По време на „нормална“ фотосинтеза този жизненоважен газ се произвежда като „страничен продукт“. В нормален режим са необходими фотосинтетични „фабрики“ за свързване на CO 2 и производство на въглехидрати, които впоследствие действат като източник на енергия в много вътреклетъчни процеси. Светлинната енергия в тези „фабрики“ се използва за разлагане на водни молекули, при което се освобождават електроните, необходими за фиксиране на въглероден диоксид и въглехидрати. По време на това разлагане се отделя и кислород O 2 .

В новооткрития процес само малка част от електроните, освободени при разлагането на водата, се използват за асимилиране на въглероден диоксид. Лъвският дял от тях по време на обратния процес отива за образуването на водни молекули от „прясно освободен“ кислород. В този случай енергията, преобразувана по време на новооткрития фотосинтетичен процес, не се складира под формата на въглехидрати, а директно се доставя на жизненоважни вътреклетъчни консуматори на енергия. Въпреки това подробният механизъм на този процес все още остава загадка.

Отвън може да изглежда, че подобна модификация на фотосинтетичния процес е загуба на време и енергия от Слънцето. Трудно е да се повярва, че в живата природа, където в продължение на милиарди години еволюционни проби и грешки всеки малък детайл се е оказал изключително ефективен, може да съществува процес с толкова ниска ефективност.

Въпреки това, тази опция ви позволява да защитите сложния и крехък фотосинтетичен апарат от прекомерно облъчване слънчева светлина.

Факт е, че процесът на фотосинтеза в бактериите не може просто да бъде спрян в отсъствие необходими съставки V заобикаляща среда. Докато микроорганизмите са изложени слънчева радиация, те са принудени да преобразуват светлинната енергия в енергията на химичните връзки. При липса на необходимите компоненти фотосинтезата може да доведе до образуването на свободни радикали, които са разрушителни за цялата клетка и следователно цианобактериите просто не могат без резервна опция за преобразуване на фотонната енергия от вода във вода.

Този ефект намалено нивопревръщането на CO 2 във въглехидрати и намаленото освобождаване на молекулярен кислород вече е наблюдавано в серия от скорошни проучвания в природни условияАтлантическия и Тихия океан. Както се оказа, в почти половината от техните водни площи се наблюдават ниски нива на хранителни вещества и железни йони. следователно

Около половината от енергията от слънчевата светлина, достигаща до обитателите на тези води, се преобразува чрез заобикаляне на обичайния механизъм за абсорбиране на въглероден диоксид и освобождаване на кислород.

Това означава, че приносът на морските автотрофи в процеса на абсорбция на CO 2 преди това е бил значително надценен.

Според един от специалистите в отдела по глобална екология в института Карнеги, Джо Бъри, новото откритие значително ще промени нашето разбиране за процесите на преработка на слънчевата енергия в клетките на морските микроорганизми. Според него учените тепърва ще разкриват механизма на новия процес, но още сега съществуването му ще ни принуди да погледнем по различен начин. съвременни оценкимащабът на фотосинтетичната абсорбция на CO 2 в световните води.

Световните океани покриват повече от 70% от повърхността на Земята. Той съдържа около 1,35 милиарда кубически километра вода, което е около 97% от цялата вода на планетата. Океанът поддържа целия живот на планетата и също така я прави синя, когато се гледа от космоса. Земята е единствената планета в нашата слънчева система, за която е известно, че съдържа течна вода.

Въпреки че океанът е едно цяло водно тяло, океанографите са го разделили на четири основни региона: Тихия, Атлантическия, Индийския и Арктическия. Атлантически, индийски и Тихия океансе комбинират в ледените води около Антарктика. Някои експерти определят тази зона като петия океан, най-често наричан Южен океан.

За да разберете океанския живот, първо трябва да знаете неговата дефиниция. Фразата "морски живот" обхваща всички организми, живеещи в солена вода, което включва голямо разнообразие от растения, животни и микроорганизми като бактерии и.

Има огромно разнообразие от морски видове, които варират от малки едноклетъчни организми до гигантски сини китове. Докато учените откриват нови видове, научават повече за генетичния състав на организмите и изучават вкаменелости, те решават как да групират океанската флора и фауна. Следва списък на основните видове или таксономични групи живи организми в океаните:

• (Annelida);
• (Членестоноги);
• (Хордови);
• (Cnidaria);
• Ктенофори ( Ctenophora);
• (Ехинодермата);
• (Мекотело)
• (Порифера).

Има и няколко вида морски растения. Най-често срещаните включват Chlorophyta, или зелени водорасли, и Rhodophyta, или червени водорасли.

Адаптации към морския живот

От гледна точка на сухоземно животно като нас, океанът може да бъде сурова среда. Морският живот обаче е адаптиран към живота в океана. Характеристики, които помагат на организмите да процъфтяват морска среда, включват способността за регулиране на приема на сол, органи за получаване на кислород (например рибни хриле), издържат на повишено водно налягане, адаптиране към липса на светлина. Животните и растенията, които живеят в приливната зона, се справят с екстремни температури, слънчева светлина, вятър и вълни.

Има стотици хиляди видове морски живот, от малък зоопланктон до гигантски китове. Класификацията на морските организми е много променлива. Всеки е адаптиран към своето специфично местообитание. Всички океански организми са принудени да взаимодействат с няколко фактора, които не създават проблеми за живота на сушата:

• Регулиране на приема на сол;
• Получаване на кислород;
• Адаптиране към водно налягане;
• Вълни и промени в температурата на водата;
• Получаване на достатъчно светлина.

По-долу разглеждаме някои начини за оцеляване морска флораи фауна в тази среда, която е много различна от нашата.

Регулиране на солта

Рибата може да пие солена водаи отстранете излишната сол през хрилете. Морските птици също пият морска вода и излишната сол се отстранява през "солните жлези" в носната кухина и след това се изтръсква от птицата. Китовете не пият солена вода, а получават необходимата влага от тялото си, с която се хранят.

Кислород

Рибите и другите организми, които живеят под водата, могат да получат кислород от водата или през хрилете, или през кожата си.

Морските бозайници трябва да излязат на повърхността, за да дишат, така че китовете имат дихателни отвори в горната част на главите си, което им позволява да вдишват въздух от атмосферата, като същевременно държат по-голямата част от тялото си потопено.

Китовете са в състояние да останат под вода без дишане за час или повече, защото използват белите си дробове много ефективно, запълвайки до 90% от белодробния си капацитет с всяко вдишване, а също така съхраняват необичайно големи количества кислород в кръвта и мускулите си, когато се гмуркат.

температура

Много океански животни са студенокръвни (ектотермични) и вътрешната им телесна температура е същата като околната среда. Изключение правят топлокръвните (ендотермични) морски бозайници, които трябва да поддържат постоянна телесна температура независимо от температурата на водата. Те имат подкожен изолационен слой, състоящ се от мазнини и съединителната тъкан. Този слой подкожна мазнина им позволява да поддържат основната си телесна температура почти същата като тази на техните роднини на сушата, дори в студения океан. Дебелината на изолационния слой на гренландския кит може да надхвърли 50 cm.

Водно налягане

В океаните водното налягане се увеличава с 15 паунда на квадратен инч на всеки 10 метра. Докато някои морски обитателирядко променят дълбочината на водата, дълго плуващите животни като китове, морски костенурки и тюлени пътуват от плитки води до големи дълбочини за няколко дни. Как се справят с напрежението?

Смята се, че кашалотът е способен да се гмурне на повече от 2,5 км под повърхността на океана. Една адаптация е, че белите дробове и гърдите се свиват при гмуркане на голяма дълбочина.

Кожестата морска костенурка може да се гмурка на повече от 900 метра. Сгъваемите дробове и гъвкавата обвивка им помагат да издържат на високо водно налягане.

Вятър и вълни

Животни приливна зонане е необходимо да се адаптират към високо водно налягане, но трябва да издържат на силен вятър и натиск на вълните. Много безгръбначни и растения в този регион имат способността да се придържат към скали или други субстрати и също така имат твърди защитни черупки.

Докато големи пелагични видове като китове и акули не са засегнати от бури, тяхната плячка може да бъде изместена. Например китовете ловуват копеподи, които могат да бъдат разпръснати в различни отдалечени райони по време на силен вятъри вълни.

слънчева светлина

Организми, които се нуждаят от светлина, като тропически коралови рифове и свързаните с тях водорасли, се намират в плитки, чисти води, които лесно пропускат слънчева светлина.

Тъй като подводната видимост и нивата на светлина могат да се променят, китовете не разчитат на зрението, за да намерят храна. Вместо това те намират плячка, използвайки ехолокация и слух.

В дълбините на океанската бездна някои риби са загубили очите си или пигментацията си, защото просто не са им необходими. Други организми са биолуминесцентни, като използват органи за производство на светлина или свои собствени органи за производство на светлина, за да привличат плячка.

Разпространение на живота в моретата и океаните

От бреговата линия до най-дълбокото морско дъно, океанът гъмжи от живот. Стотици хиляди морски видове варират от микроскопични водорасли до синия кит, който някога е живял на Земята.

Океанът има пет основни зони на живот, всяка с уникални адаптации на организмите към конкретната морска среда.

Евфотична зона

Евфотичната зона е осветеният от слънцето горен слой на океана, до приблизително 200 метра дълбочина. Еуфотичната зона е известна още като фототична зона и може да присъства както в езера с морета, така и в океана.

Слънчевата светлина във фототичната зона позволява протичането на процеса на фотосинтеза. е процесът, чрез който някои организми преобразуват слънчевата енергия и въглеродния диоксид от атмосферата в хранителни вещества(протеини, мазнини, въглехидрати и др.) и кислород. В океана фотосинтезата се извършва от растения и водорасли. Водораслите са подобни на сухоземните растения: имат корени, стъбла и листа.

Фитопланктонът, микроскопични организми, които включват растения, водорасли и бактерии, също живеят в евфотичната зона. Милиарди микроорганизми образуват огромни зелени или сини петна в океана, които са в основата на океаните и моретата. Чрез фотосинтезата фитопланктонът е отговорен за производството на почти половината от кислорода, отделен в земната атмосфера. Малки животни като крил (вид скариди), риба и микроорганизми, наречени зоопланктон, всички се хранят с фитопланктон. От своя страна тези животни се ядат от китове, големи риби, морски птиции хората.

Мезопелагична зона

Следващата зона, простираща се на дълбочина около 1000 метра, се нарича мезопелагична зона. Тази зона е известна още като зоната на здрача, защото светлината в нея е много слаба. Липсата на слънчева светлина означава, че в мезопелагичната зона на практика няма растения, но големи рибии китовете се гмуркат там, за да ловуват. Рибите в тази зона са малки и светещи.

Батипелагична зона

Понякога животни от мезопелагичната зона (като кашалоти и калмари) се гмуркат в батипелагичната зона, която достига дълбочина от около 4000 метра. Батипелагичната зона е известна още като среднощна зона, тъй като светлината не достига до нея.

Животните, живеещи в батипелагичната зона, са малки, но често имат огромни усти, остри зъби и разширяващи се стомаси, които им позволяват да ядат всяка храна, която им попадне в устата. Голяма част от тази храна идва от останките на растения и животни, спускащи се от горните пелагични зони. Много батипелагични животни нямат очи, защото не са необходими на тъмно. Тъй като налягането е толкова високо, е трудно да се намерят хранителни вещества. Рибите в батипелагичната зона се движат бавно и имат силни хриле, за да извличат кислород от водата.

Абисопелагична зона

Водата на дъното на океана, в абисопелагичната зона, е много солена и студена (2 градуса по Целзий или 35 градуса по Фаренхайт). На дълбочина до 6000 метра налягането е много силно - 11 000 паунда на квадратен инч. Това прави живота невъзможен за повечето животни. Фауната на тази зона, за да се справи със суровите условия на екосистемата, е развила странни адаптивни характеристики.

Много животни в тази зона, включително калмари и риби, са биолуминесцентни, което означава, че произвеждат светлина химична реакцияв телата им. Например, морският дявол има ярък придатък, разположен пред огромната му зъба уста. Когато светлината привлече малки риби, рибата дявол просто щрака с челюсти, за да изяде плячката си.

Ултра Абисал

Най-дълбоката зона на океана, открита в разломи и каньони, се нарича ултра-абисална. Тук живеят малко организми, като изоподите, вид ракообразни, свързани с раците и скаридите.

Такива като гъби и морски краставици виреят в абисопелагичните и ултра-абисалните зони. Като много морски звездии медузи, тези животни зависят почти изцяло от утаяващите се останки от мъртви растения и животни, наречени морски детрит.

Въпреки това, не всички обитатели на дъното зависят от морския детрит. През 1977 г. океанографи откриха общност от същества на океанското дъно, хранещи се с бактерии около отвори, наречени хидротермални отвори. Тези вентилационни отвори водят топла вода, обогатен с минерали от дълбините на Земята. Минералите хранят уникални бактерии, които от своя страна хранят животни като раци, миди и червеи.

Заплахи за морския живот

Въпреки сравнително слабото разбиране на океана и неговите обитатели, човешката дейност е причинила огромна вреда на тази крехка екосистема. Постоянно виждаме по телевизията и във вестниците, че още един морски вид е застрашен. Проблемът може да изглежда депресиращ, но има надежда и много неща, които всеки от нас може да направи, за да спаси океана.

Заплахите, представени по-долу, не са в определен ред, тъй като са по-належащи в някои региони, отколкото в други, а някои океански създания са изправени пред множество заплахи:

• Окисляване на океана- ако някога сте притежавали аквариум, знаете, че правилното pH на водата е важна частподдържане на вашата риба здрава.
• Промяна на климата- постоянно чуваме глобално затопляне, и има защо - влияе негативно както на морския, така и на сухоземния живот.
• Прекомерният улов е световен проблем, който изчерпа много важни търговски видове риба.
• Бракониерство и незаконна търговия- въпреки приетите закони за защита на морския живот, незаконният риболов продължава да процъфтява и до днес.
• мрежи - морски видовеот малки безгръбначни до големи китове могат да се заплитат и да умрат в изоставени риболовни мрежи.
• Боклук и замърсяване- различни животни могат да се оплитат в отломки, както и в мрежи, а нефтените разливи причиняват огромни щети на повечето морски обитатели.
• Загуба на местообитания- С нарастването на населението на света човешкият натиск върху бреговете, влажните зони, горите от водорасли, мангровите гори, плажовете, скалистите брегове и кораловите рифове, които са дом на хиляди видове, се увеличава.
• Инвазивни видове - видовете, въведени в нова екосистема, могат да причинят сериозни щети на техните местни обитатели, тъй като поради липсата на естествени хищници те могат да претърпят популационен взрив.
• Морски плавателни съдове - корабите могат да причинят фатални щети на големи морски бозайници, а също така създават много шум, носят инвазивен вид, унищожават коралови рифове с котви, което води до освобождаване химически веществав океана и атмосферата.
• Океански шум – в океана има много естествен шум, който е неразделна част от тази екосистема, но изкуственият шум може да наруши ритъма на живот на много морски обитатели.

Урок 2. Биомаса на биосферата

Анализ на контролна работа и оценяване (5-7 минути).

Устно повторение и компютърно тестване (13 мин.).

Земна биомаса

Биомасата на биосферата е приблизително 0,01% от масата на инертната материя на биосферата, като растенията представляват около 99% от биомасата и около 1% за потребителите и разлагащите вещества. Континентите са доминирани от растения (99,2%), океаните са доминирани от животни (93,7%)

Биомасата на сушата е много по-голяма от биомасата на световния океан, тя е почти 99,9%. Това се обяснява с по-голямата продължителност на живота и масата на производителите на повърхността на Земята. При сухоземните растения използването на слънчева енергия за фотосинтеза достига 0,1%, а в океана е едва 0,04%.

Биомасата на различните участъци от земната повърхност зависи от климатичните условия – температура, количество на валежите. Тежка климатични условиятундра - ниски температури, вечна замръзналост, къси студени лета са се образували особени растителни съобществас малко биомаса. Растителността на тундрата е представена от лишеи, мъхове, пълзящи джуджета, тревиста растителност, която може да издържи на такива екстремни условия. Тайга биомаса, след това смесена и широколистни горипостепенно се увеличава. Степната зона отстъпва място на субтропичната и тропическа растителност, където условията за живот са най-благоприятни, биомасата е максимална.

Най-горният слой на почвата има най-благоприятните водни, температурни и газови условия за живот. Растителната покривка осигурява органични вещества за всички обитатели на почвата - животни (гръбначни и безгръбначни), гъби и голяма сумабактерии. Бактериите и гъбите са разложители, те играят важна роля в кръговрата на веществата в биосферата, минерализиращорганични вещества. „Великите гробари на природата“ - това е, което Л. Пастьор нарече бактериите.

Биомаса на световните океани

Хидросфера„Водната обвивка“ се формира от Световния океан, който заема около 71% от повърхността глобус, а земните водоеми - реки, езера - около 5%. Вътре има много вода подземни водии ледници. Поради високата плътност на водата, живите организми могат нормално да съществуват не само на дъното, но и във водния стълб и на повърхността му. Следователно хидросферата е населена по цялата си дебелина, представени са живи организми бентос, планктонИ нектон.

Бентосни организми(от гръцки бентос - дълбочина) водят дънен начин на живот, живеят на земята и в земята. Фитобентосът се образува от различни растения - зелени, кафяви, червени водорасли, които растат на различни дълбочини: на малка дълбочина, зелени, след това кафяви, по-дълбоко - червени водорасли, които се срещат на дълбочина до 200 м. Зообентосът е представен от животни - мекотели, червеи, членестоноги и др. Много от тях са се приспособили към живот дори на дълбочина над 11 km.

Планктонни организми(от гръцки planktos - скитащи) - обитатели на водния стълб, те не могат да се движат самостоятелно на дълги разстояния, те са представени от фитопланктон и зоопланктон. Фитопланктонът включва едноклетъчни водорасли и цианобактерии, които се намират в морските резервоари до дълбочина 100 m и са основният производител органична материя- те имат извънредно висока скоростразмножаване. Зоопланктонът е морски протозои, елентерати и дребни ракообразни. Тези организми се характеризират с вертикални ежедневни миграции, те са основният източник на храна за големи животни - риба, усати китове.

Нектонни организми(от гръцки nektos - плаващ) - жители водна среда, способен активно да се движи през водния стълб, покривайки големи разстояния. Това са риби, калмари, китоподобни, перконоги и други животни.

Бумащинас карти:

1. Сравнете биомасата на производителите и потребителите на сушата и в океана.

2. Как е разпределена биомасата в Световния океан?

3. Опишете сухоземната биомаса.

4. Дефинирайте термините или разширете понятията: нектон; фитопланктон; зоопланктон; фитобентос; зообентос; процент на биомасата на Земята от масата на инертното вещество на биосферата; процент растителна биомаса от обща биомасаземни организми; процент на растителната биомаса от общата биомаса на водните организми.

Карта на дъската:

1. Какъв е процентът на биомасата на Земята от масата на инертната материя в биосферата?

2. Какъв процент от биомасата на Земята идва от растения?

3. Какъв процент от общата биомаса на сухоземните организми е растителната биомаса?

4. Какъв процент от общата биомаса на водните организми е растителна биомаса?

5. Какъв % от слънчевата енергия се използва за фотосинтеза на сушата?

6. Какъв % от слънчевата енергия се използва за фотосинтеза в океана?

7. Как се наричат ​​организмите, които обитават водния стълб и се пренасят от морските течения?

8. Как се наричат ​​организмите, които обитават океанската почва?

9. Какви са имената на организмите, които се движат активно във водния стълб?

Тест:

Тест 1. Биомасата на биосферата от масата на инертната материя на биосферата е:

Тест 2. Делът на растенията от биомасата на Земята е:

Тест 3. Биомаса на растенията на сушата в сравнение с биомасата на земните хетеротрофи:

2. Е 60%.

3. Е 50%.

Тест 4. Растителната биомаса в океана в сравнение с биомасата на водните хетеротрофи:

1. Преобладава и представлява 99,2%.

2. Е 60%.

3. Е 50%.

4. Биомасата на хетеротрофите е по-малка и възлиза на 6,3%.

Тест 5. Средното използване на слънчева енергия за фотосинтеза на сушата е:

Тест 6. Средното използване на слънчева енергия за фотосинтеза в океана е:

Тест 7. Океанският бентос е представен от:

Тест 8. Океанският нектон е представен от:

1. Животни, които се движат активно във водния стълб.

2. Организми, които обитават водния стълб и се пренасят от морските течения.

3. Организми, живеещи на земята и в земята.

4. Организми, живеещи върху повърхностния филм на водата.

Тест 9. Океанският планктон е представен от:

1. Животни, които се движат активно във водния стълб.

2. Организми, които обитават водния стълб и се пренасят от морските течения.

3. Организми, живеещи на земята и в земята.

4. Организми, живеещи върху повърхностния филм на водата.

Тест 10. От повърхността към дълбините водораслите растат в следния ред:

1. Плитко кафяво, по-наситено зелено, по-наситено червено до - 200 m.

2. Плитко червено, по-тъмно кафяво, по-наситено зелено до - 200 m.

3. Плитко зелено, по-наситено червено, по-наситено кафяво до - 200 m.

4. Плитко зелено, по-наситено кафяво, по-наситено червено - до 200 m.

От повърхността до самото дъно океанът е оживен с живота на различни животни и растения. Точно както на сушата, почти целият живот тук зависи от растенията. Основната храна са милиарди микроскопични растения, наречени фитопланктон, които се носят от течения. Използвайки слънчевите лъчи, те създават храна за себе си от морето, въглероден диоксид и минерали. По време на този процес, т.нар фотосинтеза, фитопланктонът произвежда 70% от атмосферния кислород. Фитопланктонът се състои главно от малки растения, наречени диатомеи. В чаша морска водаможе да има до 50 хиляди. Фитопланктонът може да живее само близо до повърхността, където има достатъчно светлина за фотосинтеза. Друга част от планктона - зоопланктонът - не участва във фотосинтезата и следователно може да живее по-дълбоко. Зоопланктонът са малки животни. Те се хранят с фитопланктон или се изяждат взаимно. Зоопланктонът включва млади екземпляри - ларви на раци, скариди, медузи и риби. Повечето от тях изобщо не приличат на възрастни. И двата вида планктон служат за храна на риби и други животни - от малки медузи до огромни китове и акули. Количеството планктон варира от място на място и от сезон на сезон. Повечето планктон се намират на континенталния шелф и на полюсите. Крилът е вид зоопланктон. Повечето крил се срещат в Южния океан. Планктонът също живее в пресни води. Ако можете, погледнете капка вода от езерце или река или капка морска вода под микроскоп

Хранителни вериги и пирамиди

Животните ядат растения или други животни и сами служат за храна на други видове. Повече от 90% от морските обитатели завършват живота си в стомасите на другите. Така целият живот в океана е свързан в огромна хранителна верига, започваща с фитопланктона. За да нахраните едно голямо животно, имате нужда от много малки, така че винаги има по-малко големи животни, отколкото малки. Това може да се изобрази като хранителна пирамида. За да увеличи теглото си с 1 кг, рибата тон трябва да изяде 10 кг скумрия. За да получите 10 кг скумрия, ви трябват 100 кг млада херинга. За 100 кг млада херинга се нуждаете от 1000 кг зоопланктон. За да нахраните 1000 kg зоопланктон, ви трябват 10 000 kg фитопланктон.

океански дъна

Дебелината на океана може да бъде разделена на слоеве или зони според количеството светлина и топлина, които проникват от повърхността (вижте също статията „“). Колкото по-дълбока е зоната, толкова по-студена и по-тъмна е тя. Всички растения и повечето животни се намират в горните две зони. Слънчевата зона дава живот на всички растения и голямо разнообразие от животни. Само малко светлина от повърхността прониква в зоната на здрача. Най-големите обитатели тук са риби, калмари и октоподи. В тъмната зона е около 4 градуса по Целзий. Животните тук се хранят главно с „дъжда“ от мъртъв планктон, който пада от повърхността. Абисалната зона е напълно тъмна и ледено студена. Малкото животни, които живеят там, живеят постоянно високо кръвно налягане. Животните се срещат и в океански падини, на дълбочина над 6 км от повърхността. Те се хранят с това, което пада отгоре. около 60% дълбоководни рибиимат собствено сияние, за да намират храна, да откриват врагове и да подават сигнали на роднини.

коралови рифове

Кораловите рифове се намират в плитки, топли, чисти тропически води. Те са изградени от скелети на малки животни, т.нар коралови полипи. Когато старите полипи умират, върху техните скелети започват да растат нови. Най-старите рифове са започнали да растат преди много хиляди години. Един вид коралов риф е атол, който има формата на пръстен или подкова. Образуването на атолите е показано по-долу. Около вулканичния остров започват да растат коралови рифове. След като вулканът утихна, островът започна да потъва на дъното. Рифът продължава да расте, докато островът потъва. В средата на рифа се образува лагуна (малко солено езеро). Когато островът потъва напълно, кораловият риф образува атол – пръстеновиден риф с лагуна в средата. Кораловите рифове имат по-голямо разнообразие от живот в сравнение с други части на океана. Една трета от всички видове океански риби се срещат там. Най-големият е Болшой бариерен рифна източното крайбрежие на Австралия. Простира се на 2027 км и приютява 3000 вида