Что происходит с солнечной энергией, падающей на Землю? В
Ходе каких процессов она преобразуется?
Солнечная энергия преобразуется в специальных структурах клеток растений в энергию химических связей, в процессах брожения и дыхания. Эта энергия высвобождается и используется живыми организмами. В центре этих превращений в клетке находится АТФ, которая синтезируется из АДФ и Н3РО4 за счет световой энергии или энергии, выделяемой при брожении или дыхании. При гидролизе АТФ выделяется энергия, необходимая для совершения всей работы живого организма – от создания градиентов концентрации ионов и сокращения мышц до синтеза белка.
Чем отличаются потоки энергии и потоки веществ в биосфере?
Основным энергетическим элементом для биосферы является поток солнечного излучения. Энергия падающего на поверхность Земли солнечного излучения диссипирует через создание воздушных потоков в атмосфере, испарение воды и химических процессов, идущих в неживой материи.
Одновременно в биосфере проходит специфический процесс, который состоит в том, что энергия солнечного излучения может аккумулироваться, иногда на очень длительный период. Это происходит при образовании органического вещества в ходе фотосинтеза. Запасенная энергия затем используется на поддержание множества других биохимических реакций.
Поток энергии от Солнца проходит сложный путь, трансформируясь в элементах биосферы, прежде чем выйти вновь в неживую среду в форме теплового излучения и отложений органического углерода в слое Земли. Беспрерывный поток энергии, накапливаемый в зеленых растениях, растекается по сложной сети пищевых связей, постепенно растрачиваясь в процессе обмена веществ и дыхания на каждом трофическом (пищевом) уровне.
|
|
Поток энергии от Солнца непрерывен. Это линейный незамкнутый процесс, являющийся необходимым элементом для совершения замкнутого процесса - биотического круговорота веществ в биосфере.
Биотический круговорот как замкнутый цикл возник в процессе эволюции планеты в течение нескольких миллиардов лет (3,5-5 млрд).
Биотический круговорот – это круговая циркуляция веществ между почвой, растениями, животными и микроорганизмами. Его суть сводится к следующему: растения, потребляя из почвы минеральные вещества, а из воздуха – углекислый газ, в процессе фотосинтеза производят кислород и органические вещества. Их называют продуцентами. В этом процессе они аккумулируют энергию в органическом веществе. Животные, потребляя кислород и поедая растения, выделяют углекислый газ и накапливают энергию в своей биомассе. Они называются консументами. Бактерии, грибы, простейшие и пр., перерабатывая мертвых животных и засохшие растения, вновь превращают их в исходное состояние – минеральные и простые органические соединения, тем самым замыкая цикл круговорота вещества и обеспечивая подготовку следующего цикла. Они называются редуцентами, или деструкторами.
|
|
Почему пищевые сети редко состоят более чем из 4 – 5
Трофических уровней?
Внутри экосистемы содержащие энергию органические вещества
создаются автотрофными организмами и служат пищей (источникомвещества и энергии) для гетеротрофов. Типичный пример животноепоедает растения. Это животное в свою очередь может быть съеденодругим животным, и таким путем может происходить перенос энергиичерез ряд организмов – каждый последующий питается предыдущим,поставляющим ему сырье и энергию. Такая последовательность называется пищевой цепью, а каждое ее звено – трофическим уровнем. Первый трофический уровень занимают автотрофы, или так называемые первичные продуценты. Организмы второго трофического уровня называются первичными консументами, третьего – вторичными консументами и т. д. Обычно бывает четыре или пять трофических уровней и редко больше шести.Первичными продуцентами являются автотрофные организмы, восновном зеленые растения. Некоторые прокариоты, а именно сине-зеленые водоросли и немногочисленные виды бактерий, тожефотосинтезируют, но их вклад относительно невелик. В водных экосистемах главными продуцентами являются водоросли –часто мелкие одноклеточные организмы, составляющие фитопланктонповерхностных слоев океанов и озер. Первичные консументы питаются первичными продуцентами, т. е. этотравоядные животные. На суше типичными травоядными являются многиенасекомые, рептилии, птицы и млекопитающие. Наиболее важные группытравоядных млекопитающих – это грызуны и копытные. К последнимотносятся пастбищные животные, такие, как лошади, овцы, крупный рогатый скот, приспособленные к бегу на кончиках пальцев.В водных экосистемах (пресноводных и морских) травоядные формыпредставлены обычно моллюсками и мелкими ракообразными. Жизнь в океанах и озерах практически полностью зависит от планктона, так как с него начинаются почти все пищевые цепи. Вторичные консументы питаются травоядными; таким образом, этоуже плотоядные животные, так же как и третичные консументы,поедающие консументов второго порядка. Консументы второго и третьего порядка могут быть хищниками и охотиться, схватывать и убивать свою жертву, могут питаться падалью или быть паразитами. В последнем случае они по величине меньше своих хозяев. Пищевые цепи паразитов необычны по ряду параметров. В типичных пищевых цепях хищников плотоядные животные оказываются крупнее на каждом следующем трофическом уровне: Растительный материал (например, нектар) > муха > паук > > землеройка > сова Сок розового куста > тля > божья коровка > паук > насекомояднаяптица > хищная птица В типичных пищевых цепях, включающих паразитов, последниестановятся меньше по размерам на каждом следующем уровне.
|
|
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 140; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!