Поняття про атмосферу. Склад атмосфери. Будова атмосфери.

Атмосфера — це повітряна оболонка, яка оточує Землю і пов'язана з нею силою тяжіння. Атмосфера бере участь у добовому обертанні й річному русі нашої планети. Повітря атмосфери — суміш газів, у якому перебувають в завислому стані рідкі (краплинки води) і тверді частинки (дим, пил). Газовий склад атмосфери є незмінним до висоти 100—110 км, що зумовлюється рівновагою в природі. Об'ємні частки газів становлять: азот — 78 %, кисень — 21 %, інертні гази (аргон, ксенон, криптон) — 0,9 %, вуглець — 0,03 %. Крім того, в атмосфері завжди присутня водяна пара.

Крім біологічних процесів, кисень, азот і вуглець беруть активну участь у хімічному вивітрюванні гірських порід. Дуже важливою є роль озону 03, який поглинає більшу частину ультрафіолетового випромінювання Сонця, що у великих дозах є небезпечним для живих організмів. Тверді частинки, яких особливо багато над містами, слугують ядрами конденсації (навколо них утворюються краплі води і сніжинки).

Верхню межу атмосфери умовно проводять на висоті близько 1000 км, хоча вона простежується набагато вище — до 20 000 км, але там вона дуже розріджена.

Через різний характер змін температури повітря з висотою, інших фізичних властивостей в атмосфері виділяють кілька частин, що відокремлюються одна від одної перехідними шарами.

Тропосфера — найнижчий і найщільніший шар атмосфери. Його верхню межу проводять на висоті 18 км над екватором та 8—12 км — над полюсами. Температура в тропосфері знижується в середньому на 0,6 °С на кожні 100 м. Для неї характерні значні горизонтальні відмінності у розподілі температури, тиску, швидкості вітру, а також утворення хмар і опадів. У тропосфері відбувається інтенсивний вертикальний рух повітря — конвекція. Саме у цьому нижньому шарі атмосфери в основному формується погода. Тут зосереджена майже вся водяна пара атмосфери.

Стратосфера поширюється в основному до висоти 50 км. Концентрація озону на висоті 20—25 км сягає найбільших значень, утворюючи озоновий екран. Температура повітря в стратосфері, як правило, підвищується з висотою в середньому на 1—2 °С на 1 км, досягаючи на верхній межі 0 °С і вище. Це відбувається за рахунок поглинання озоном сонячної енергії. У стратосфері майже немає водяної пари і хмар, а ураганні вітри дмуть зі швидкістю до 300— 400 км/год. У мезосфері температура повітря знижується до -60...-100 °С, відбуваються інтенсивні вертикальні й горизонтальні переміщення повітря. У верхніх шарах термосфери, де повітря дуже іонізоване, температура знову підвищується до 2000 °С. Тут спостерігаються полярні сяйва і магнітні бурі.

Атмосфера відіграє велику роль у житті Землі. Вона запобігає надмірному нагріванню земної поверхні вдень і охолодженню її вночі, перерозподіляє вологу на Землі, захищає її поверхню від падінь метеоритів. Наявність атмосфери є неодмінною умовою існування органічного життя на нашій планеті.

Будова атмосфери

Тропосфера, 8—18 км - Містить 90 % усього атмосферного повітря. Найщільніший шар атмосфери. У тропосфері формується погода. Із підйомом угору температура повітря зменшується на 6 °С на кожний кілометр.

Стратосфера, до 50—55 км. Озоновий шар,20—25 км - Повітря в стратосфері розріджене та сухе. Із зростанням висоти воно нагрівається до температури приблизно -3 °С. Основний газ у стратосфері — озон (модифікація кисню). Найбільша концентрація озону на висоті 20—25 км. Озоновий шар захищає Землю від шкідливого ультрафіолетового випромінювання Сонця.

Мезосфера, до 80—85 км - Має дуже розріджене повітря. Його температура зменшується до -100...110 °С. Мезосфера здатна відбивати радіохвилі, забезпечуючи далекий радіозв’язок на планеті.

Термосфера (іоносфера), до 400 км - Сфера дуже розрідженого іонізованого газу. Завдяки поглинанню сонячної радіації температура з висотою підвищується до 1000 °С. У термосфері утворюються полярні сяйва. Іоносфера частково поглинає шкідливе рентгенівське випромінювання Сонця.

Екзосфера («Земна корона»), до 1800—2000 км - Сфера розсіяння, із якої гази можуть потрапляти до міжпланетного простору. Має незначний уміст водяної пари та гелію.

В чому різниця між вищими та нижчими рослинами? Подайте загальну характеристику водоростей. Що ви знаєте про вищі спорові рослини?

Нижчі рослини

Неформальна група нижчих рослин об`єднує подцарства багрянок, або червоних водоростей, і справжніх водоростей. І ті й інші переважно морські мешканці, ніж, в першу чергу, відрізняються від наземних вищих рослин, поширених по поверхні суші. Раніше нижчими рослинами називали всі організми, які не були тваринами або звичайними наземними рослинами: тобто не тільки водорості, але й гриби, бактерії, лишайники.

Сьогодні визначення нижчих рослин набагато більш точне: це ті рослини, які не мають диференційованої структури свого тіла, тобто не розчленовані на кілька частин. Це друге головна їхня відмінність від вищого подцарства. Всі види водоростей однорідні: у них не виділяються листя, пагони, коріння, квіти. Вони складаються з однакового у всіх частинах тіла.

Нижчі рослини бувають одноклітинними і багатоклітинними, причому їх розміри можуть варіюватися від невидимих неозброєним оком до гігантських, у кілька десятків метрів у довжину. Нижчі рослини - більш давні порівняно зі своїми більш розвиненими родичами: найстаріші останки цих організмів мають вік близько трьох мільярдів років

Вищі рослини

Вищі рослини ростуть переважно на суші, хоча є й нечисленні винятки. Вони мають складну структуру тканин, що дозволяє їм вести більш насичене життя: у них розвинені механічна, покривна, яка проводить тканини. Це пояснюється проживанням рослин на суші: повітря, на відміну від води, менш комфортне середовище проживання - потрібно захищати себе від висихання, забезпечувати теплообмін, міцно закріпитися в одному місці.

Ділянки тіла цих організмів виконують різні функції і мають різну будову: корінь закріплюється в землі і забезпечує водне і мінеральне живлення, стебла транспортують отримані в грунті речовини по всьому тілу рослини, а листя займаються фотосинтезом, перетворюючи неорганічні сполуки в органічні. Тонка покривна тканина захищає тіло, за рахунок чого вищі рослини вважаються більш стійкими до умов навколишнього середовища. Ця властивість забезпечується також товстими клітинними стінками з лігніном - вони захищають стебла від механічних пошкоджень.

У вищих рослин, на відміну від нижчих, є багатоклітинні органи розмноження, які до того ж краще захищені щільними стінками. До цього підцарства відносяться мохоподібні (всі види мохів) і судинні, які поділяються на спорові і насінні.

ВОДОРОСТІ

Нараховують близько 30 тис. видів водоростей. Водорості – автотрофні організми. Їх тіло не має тканин і не поділено на органи. Рослини з такою будовою об’єднують у групу, яку умовно називають нижчими рослинами. Тіло таких рослин має назву шалом (або слань).

У водоростей немає органів і тканин, так як вони є нижчими рослинами. Вонивбирають поживні речовини всією поверхнею тіла. Таким чином, кожна клітина може сама отримати поживні речовини, а також здатна ділитися і брати участь у рості водорості. А деяка кількість клітин разом може приймати участь у вегетативному (нестатевому) розмноженні.

За будовою слані водорості поділяють на:

-одноклітинні - хламідомонада, хлорела;

-колоніальні - вольвокс;

-багатоклітинні організми - улотрикс, бурі водорості (макроцистис, фукус, саргасум, ламінарія), червоні водорості (порфіра, філофора, церамія), діатомові водорості.

Розміри слані багатоклітинних водоростей різноманітні: від мікроскопічних до гігантських. Найбільші за розмірами морські бурі водорості.

Основною структурною одиницею водоростей є клітина. Вона може мати найрізноманітнішу форму: грушоподібну, кулеподібну, веретеноподібну, циліндричну тощо. Розміри клітин водоростей коливаються: від долей мікрометра до десятка сантиметрів.

Клітина водоростей має типову для всіх рослин будову. Зовні вона вкрита клітинною оболонкою. Вміст клітини заповнений цитоплазмою, у якій розміщенніядро та інші органели. У клітинах водоростей може бути зелений пігмент (хлорофіл), червоний, бурий, жовтий тощо. Пігменти знаходяться у хроматофорах.

Живлення автотрофне, але за певних умов частина водоростей може переходити на гетеротрофне живлення.

Водоростям властиві різні способи розмноження:

1) вегетативне – поділом клітини навпіл або відірваними частинами слані;

2) нестатеве – за допомогою рухливих або нерухомих спор;

3) статеве – за участю гамет.

СЕРЕДОВИЩА ІСНУВАННЯ

Життя водоростей здебільшого пов’язане з водним середовищем, де вони живуть лише в тих шарах, куди надходить світло.

Водорості можуть жити й на суходолі, але тільки в умовах постійного зволоження, оселяючись на корі дерев, стінах будинків тощо.

Є водорості, які пристосувалися до життя в грунті, на поверхні снігу та льоду.

Деякі види водоростей пристосувалися до співіснування з іншими живими організмами, оселяючись у середині їхнього організму. Серед водоростей немає таких видів, які б вели паразитичний образ життя.

Значення у природі

Водорості відіграють важливу роль у синтезі органічної речовини на Землі. У комплексі організмів,які здійснюють кругообіг речовин у природі (продуценти — консументи —редуценти), водорості разом з автотрофними бактеріями та вищими рослинами складають ланку продуцентів, за рахунок яких існують усі безхлорофільні організми планети.

Водорості виступають продуцентами також у наземних місцезростаннях, зокрема найчастіше у таких, що є малопридатними для життя вищих рослин. У таких біотопахвони створюють умови для існування бактерій, грибів та тварин. Наприклад, у водоймах водорості є основним джерелом харчування безхребетних тварин, якими, у свою чергу, харчуються хребетні, в тому числі і риби. Цілком очевидно, що продуктивність зарибленої водойми залежить від продуктивності її водоростевої складової. Беручи участь у процесах кругообігу речовин у природі, водорості є активними агентами самоочищення водойм, а також первинних ґрунтотвірних процесів і відновлення родючості ґрунтів.

У геологічному літописі нашої планети водорості також залишили відбиток у вигляді строматолітів, діатомітів та вапняків.

За місцем зростання водорості поділяють на такі групи: водні прісноводні, водні морські, наземні.

Загальні відомості

Водорості — поліфілетична група організмів, які об'єднані за такими ознаками: наявність фотосинтетичних пігментів, що визначають їх різноманітне забарвлення, та здатність до оксигенного фотосинтезу. Окрім того, до водоростей додають деякі безкольорові організми, що вторинно втратили фотосинтетичні пігменти (теорія ендосимбіозу) та, відповідно, здатність до фототрофного живлення, проте мають з водоростями близьку генетичну спорідненість. Деякі водорості здатні до гетеротрофії, як осмотрофно (поверхнею клітини), так і шляхом активного захоплення їжі (деякі евгленові, динофітові). Розміри водоростей коливаються від мікрону (більшість одноклітинних водоростей) до 40 м (Бурі водорості). Талом — вегетативне тіло водоростей, може бути як одно- так і багатоклітинним. Серед багатоклітинних є й одноклітинні (наприклад, спорофіт бурих водоростей). Серед одноклітинних є колоніальні форми — певна парна кількість клітин, що з'єднані між собою черезплазмодесми або оточені загальним слизом.