Circolazione biologica: concetto e caratteristiche

Le sostanze arrivano agli organismi viventi dal suolo, dall'aria, dall'acqua. L'acqua evapora dagli oceani, sale agli strati dell'atmosfera, formando la pioggia. Le piante verdi usano l'acqua che è entrata nel suolo. Sostenendo i loro mezzi di sostentamento, rilasciano simultaneamente l'ossigeno necessario per la vita. Allo stesso tempo, senza l'azione dell'ossigeno, i processi di decomposizione e decomposizione delle piante non potevano verificarsi. Qual è il nome di questo circolo vizioso, che offre un'opportunità di vita sulla Terra e quali sono le sue caratteristiche?

Il concetto principale di ecologia

Il ciclo biologico è la circolazione di elementi chimici che si manifestano simultaneamente con la nascita della vita sul nostro pianeta e che avviene con la partecipazione di organismi viventi.

I modelli inerenti alla circolazione delle sostanze risolvono i principali compiti di mantenere la vita sulla Terra. Dopo tutto, le riserve di nutrienti su tutta la superficie della Terra non sono illimitate, sebbene siano enormi. Se questi stock fossero consumati solo da esseri viventi, allora a un certo punto la vita dovrebbe finire. Lo scienziato R. Williams ha scritto: "L'unico metodo che consente a un numero limitato di avere una proprietà infinita è di farlo ruotare lungo una traiettoria di una linea curva chiusa". La vita stessa decretò che questo metodo fosse usato sulla Terra. Materia organica sono creati da piante verdi e non verdi soggetti alla sua distruzione.

Nel ciclo biologico, ogni specie di creature viventi prende il suo posto. Il paradosso principale della vita è che è sostenuto dai processi di distruzione e decadimento costante. I composti organici complessi vengono distrutti prima o poi. Questo processo è accompagnato dal rilascio di energia, la perdita di informazioni caratteristiche di un organismo vivente. I microrganismi svolgono un ruolo enorme nel ciclo biologico delle sostanze e nello sviluppo della vita - è con la loro partecipazione che qualsiasi forma di vita è inclusa nella circolazione biotica.

Collegamenti biochimici

I microorganismi hanno due proprietà che consentono loro di occupare un posto così importante nel circolo della vita. In primo luogo, possono adattarsi molto rapidamente alle mutevoli condizioni ambientali. In secondo luogo, possono utilizzare un'ampia varietà di sostanze e carbonio per ricostituire le riserve energetiche. Nessuno degli organismi superiori possiede tali proprietà. Esistono solo come una sovrastruttura al di sopra del fondamento fondamentale del regno dei microrganismi.

Gli individui e le specie di varie classi biologiche sono collegamenti della circolazione di sostanze. Inoltre interagiscono tra loro attraverso vari tipi di connessioni. La circolazione di sostanze su scala planetaria include particolari cicli biologici in natura. Sono effettuati principalmente nella catena alimentare.

Abitanti pericolosi di polvere di casa

Un ruolo significativo nel ciclo biologico è svolto dai saprofiti - "abitanti" permanenti della polvere domestica. Si nutrono di una varietà di sostanze che fanno parte della polvere di casa. In questo caso, i saprofiti secernono feci piuttosto tossiche, che provocano l'insorgenza di allergie.

Chi sono questi invisibili alle creature dell'occhio umano? Le saprofite appartengono alla famiglia degli aracnidi. Accompagnano la persona per tutta la vita. Dopo tutto, gli acari della polvere si nutrono di polvere domestica, che comprende anche la pelle umana. Gli scienziati credono che una volta i saprofiti fossero abitanti dei nidi degli uccelli, e quindi "si trasferirono" nella dimora dell'uomo.

Parassiti onnipresenti

Gli acari della polvere, che svolgono un ruolo importante nel ricambio biologico, hanno dimensioni molto piccole - da 0,1 a 0,5 mm. Ma sono così attivi che in soli 4 mesi un acaro della polvere può deporre circa 300 uova. Un grammo di polvere domestica può contenere diverse migliaia di zecche. È impossibile immaginare quanti acari della polvere possano trovarsi in una casa, perché si ritiene che in un anno possono accumularsi fino a 40 kg di polvere in un'abitazione umana.

Acari della polvere in progressione geometrica allevare nelle condizioni convenienti per se stessi. E il posto più adatto è la camera da letto. Dopo tutto, è caldo qui, l'aria è moderatamente inumidita, e c'è anche un'enorme quantità di delicatezza preferita per saprofiti - polvere e, naturalmente, particelle di pelle umana! Ogni anno una persona perde fino a 2 kg di epidermide. Quindi, le persone stesse forniscono parassiti.

La circolazione nella foresta

Nella foresta, il ciclo biologico ha il più grande potere dovuto alla penetrazione delle radici degli alberi nelle profondità del suolo. Il primo collegamento in questo turno è solitamente considerato il cosiddetto collegamento alla rizosfera. La rizosfera è uno strato sottile (da 3 a 5 mm) di terreno attorno a un albero. Il terreno attorno alle radici di un albero (o "terreno della rizosfera") è solitamente molto ricco di secrezioni delle radici e vari microrganismi. Il legame con la rizosfera è una specie di porta tra la natura selvaggia e l'inanimato.

Il legame del consumo è nelle radici, che assorbono i minerali dal terreno. Alcune delle sostanze vengono lavate via dalle precipitazioni nel terreno, ma per la maggior parte le sostanze nutritive vengono restituite durante due processi: rifiuti e decadimento.

Il ruolo delle foglie cadute

La lettiera e il decadimento hanno significati diversi nel ciclo biologico delle sostanze. Opad include coni di albero, rami, foglie, residui di erba. I ricercatori non includono gli alberi nella lettiera - rientrano nella categoria di otpad. La decomposizione della mortalità può verificarsi per decenni. Otpad a volte può servire come materiale per nutrire altre specie di alberi - ma solo dopo aver raggiunto un certo stadio di decomposizione. Otpad contiene molte sostanze appartenenti alla classe di cenere. Lentamente penetrano nel terreno e vengono utilizzati dalle piante per ulteriori attività.

Da cosa dipende la cucciolata?

Opad ha un significato leggermente diverso nel ciclo biologico. Durante l'anno, tutto il suo volume va nello strato del letto e subisce una completa decomposizione. Gli elementi di cenere entrano nel turnover biotico molto più velocemente. Tuttavia, in realtà, i rifiuti sono parte del ricambio biologico già quando le foglie sono sull'albero. L'indice della lettiera dipende da molti fattori: clima, clima negli anni attuali e precedenti, numero di insetti. Nella tundra forestale raggiunge diversi quintali, nelle foreste si misura in tonnellate. Il più grande numero rifiuti nelle foreste in primavera e in autunno. Questa cifra varia a seconda dell'anno.

Per quanto riguarda la composizione organica degli aghi e delle foglie, nel processo di circolazione, subiscono gli stessi cambiamenti. A differenza della lettiera, le foglie verdi sono solitamente ricche di fosforo, potassio e azoto. Opad è solitamente ricco di calcio. Il ciclo biologico è fortemente influenzato da insetti e animali. Ad esempio, gli insetti che mangiano foglie possono accelerarlo notevolmente. Tuttavia, il più grande impatto sulla velocità di rotazione degli animali nel processo di decomposizione dei rifiuti. Le larve e i vermi mangiano e tagliano i rifiuti, si mescolano con gli strati superiori del terreno.

Fotosintesi in natura

Le piante per ricostituire le riserve energetiche sono in grado di utilizzare la luce solare. Lo fanno in due fasi. Al primo stadio, la luce viene catturata dalle foglie; nel secondo, l'energia è utilizzata per il sequestro del carbonio e la formazione di materia organica. I biologi chiamano autotrofi delle piante verdi. Sono la base per la vita su tutto il pianeta. Gli autotropi sono di grande importanza nella fotosintesi e nel ciclo biologico. L'energia della luce solare viene convertita in essi da loro immagazzinata attraverso la formazione di carboidrati. Il più importante di questi è zucchero glucosio. Questo processo è chiamato fotosintesi. Gli organismi viventi di altre classi possono accedere all'energia solare mangiando le piante. Così appare catena alimentare fornitura di circolazione di sostanze.

Modelli di fotosintesi

Nonostante l'importanza del processo di fotosintesi, per lungo tempo è rimasto inesplorato. Solo all'inizio del 20 ° secolo, lo scienziato inglese Frederick Blackman ha avviato diversi esperimenti con i quali è stato in grado di stabilire questo processo. Lo scienziato ha anche rivelato alcuni modelli di fotosintesi: si è scoperto che si avvia in condizioni di scarsa illuminazione, aumentando gradualmente con flussi di luce. Tuttavia, questo accade solo a un certo livello, dopo di che il miglioramento della luce non accelera più la fotosintesi. Blackman ha anche scoperto che un aumento graduale della temperatura mentre aumenta l'illuminazione contribuisce alla fotosintesi. Aumentare la temperatura in condizioni di scarsa illuminazione non accelera questo processo, né aumenta la luce a basse temperature.

Il processo di conversione della luce in carboidrati

La fotosintesi inizia con il processo di penetrazione dei fotoni della luce solare nelle molecole di clorofilla situate nelle foglie delle piante. È la clorofilla che rende le piante verdi. L'acquisizione di energia avviene in due fasi, che i biologi chiamano Photosystem I e Photosystem II. È interessante notare che i numeri di questi sistemi fotografici riflettono l'ordine della loro scoperta da parte degli scienziati. Questa è una delle stranezze nella scienza, dal momento che le prime reazioni avvengono nel secondo photosystem, e solo allora - nel primo.

Un fotone di luce solare collide con 200-400 molecole di clorofilla in una foglia. In questo caso, l'energia aumenta drammaticamente e viene trasferita alla molecola di clorofilla. Questo processo è accompagnato da una reazione chimica: la molecola della clorofilla perde due elettroni (essi, a loro volta, sono accettati dal cosiddetto "accettore di elettroni", l'altra molecola). Inoltre, quando un fotone si scontra con la clorofilla, si forma acqua. Il ciclo in cui la luce solare si trasforma in carboidrati è chiamato ciclo di Calvin. Il valore della fotosintesi e il ciclo biologico delle sostanze non può essere sottovalutato - è grazie a questi processi che c'è ossigeno sulla terra. I minerali ottenuti dall'uomo - torba, olio - sono anche portatori di energia immagazzinata nel processo di fotosintesi.