Трансформація енергії у біосфері 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Трансформація енергії у біосфері



 

Потік енергії у біосфері має один напрямок: від Сонця через рослини, автотрофи, до тварин, гетеротрофи, або від продуцентів до консументів.

Продуценти, або автотроф ,— організми, що створюють (продукують) органічну речовину з води, вуглекислого газу й мінеральних солей, використовуючи для цього сонячну енергію. У цю групу входять також зелені рослини, їх на Землі налічується близько 350 тис. видів.

Консументи або гетеротрофи організми, що отримують життєву енергію, харчуючись рослинами чи іншими тваринами. Це травоїдні тварини, хижаки, паразити, хижі рослини (такі, як росянка) та гриби. Таких організмів на Землі найбільше – близько 1,5 млн. видів.

Редуценти організми, що розкладають органічну речовину продуцентів і консументів до простих сполук – води, вуглекислого газу й мінеральних солей, замикаючи таким чином кругообіг речовин у біосфері.

Вчені оцінили також кількість усіх живих особин, що населяють Землю, – 1027. Вся ця величезна маса живих істот перебуває в надзвичайно складних взаємовідносинах між собою і з неживою речовиною біосфери. Кількість можливих зв'язків між членами якої-небудь екологічної системи визначається за формулою:

A=N(N – 1)/2,

де А число зв'язків, N число видів в екосистемі.

Якщо, наприклад, у якійсь екосистемі знаходиться 1 тис. видів, то число зв'язків і взаємозалежностей між ними буде обчислюватися так: 1000x999/2, тобто становитиме приблизно 500 тис.

У цілому біосфера дуже схожа на єдиний гігантський супер­організм, у якому автоматично підтримується гомеостаз – динамічна сталість фізико-хімічних та біологічних властивостей середовища та стійкість його основних функцій. З точки зору кібернетики (теорії керування), в кожному біоценозі, тобто сукупності організмів, що населяють певну ділянку суші чи водойми, є керуюча й керована підсистеми. Роль керуючої підсистеми виконують консументи. Вони не дають рослинам занадто розростатися, поїдаючи «зайву» біомасу. За травоїдними пильно «стежать» хижаки, запобігаючи їх надмірному розмноженню й знищенню рослинності. Керуючою підсистемою для хижаків є інші хижаки та паразити, якими в свою чергу «керують» надпаразити (хвороботворні мікроорганізми), і т. д. Тому на Землі так багато видів живих організмів. Серед них немає «зайвих» чи «шкідливих», такі епітети їм дає людина. Особливістю зв'язків у біосфері є й те, що керуюча й керована підсистеми в ній часто міняються місцями. Так, зменшення кількості рослинного корму спричинює зниження чисельності хижаків і паразитів через механізм зворотного зв'язку.

Автотрофи (гр. autos + trophe – їжа, харчування) – це організми, які створюють органічні речовини з неорганічних у процесі фотосинтезу, використовуючи сонячну енергію. До автотрофів належать зелені вищі рослини, лишайники, водорості та бактерії, що мають фотосинтезуючі пігменти. В екології автотрофи називають також продуцентами (лат. producentis – той, що виробляє). Продуценти – це організми, що створюють органічну речовину за рахунок утилізації сонячної енергії, води, вуглекислого газу та мінеральних солей. До цього типу належать рослини, яких на Землі є близько 350 000 видів. Продуценти утворюють складні сполуки, в яких у хімічних зв’язках зосереджена енергія, що вивільняється при розкладанні їх у процесі травлення у тварин та інших гетеротрофів.

Гетеротрофи (гр. heteros – різний + trophe – живлення) – це організми, що одержують енергію за рахунок харчування автотрофами чи іншими консументами. До них належать рослиноїдні тварини, хижаки й паразити, а також хижі рослини та гриби. В екології гетеротрофів поділяють на консументи та редуценти. Консументи – це споживачі готової органічної продукції, а редуценти – це організми, які розкладають органічні речовини, це мінералізатори органіки. Їх часто називають деструкторами. Потік енергії від рівня продуцентів супроводжується перетворенням енергії і великими її витратами: від одного рівня до другого біомаса і кількість енергії зменшується приблизно в 10 разів. Редуценти споживають частину поживних речовин, розкладають мертві тіла рослин і тварин до простих хімічних сполук, замикаючи таким чином кругообіг речовин у біосфері.

Усі функції живих організмів у біосфері не можуть виконуватися організмами якогось одного виду, а лише їх комплексом. Звідси випливає надзвичайно важливе положення, розроблене Вернадським: біосфера Землі сформувалась із самого початку, як складна система з великою кількістю видів організмів, кожен з яких виконує свою роль у загальній системі. Без цього біосфера взагалі не могла б існувати, тобто стійкість її існування була відразу започаткована її складністю.

Демографічна проблема

Із середини нашого століття у світі відбувається безпрецедентне зростання чисельності населення: у 1950 p. воно становило 2,5 млрд чоловік, а в 1987 р. досягло 5 млрд, тобто зросло за третину століття більше, ніж за попередні півтора століття. Нині народжується щороку 130 млн чоловік, помирає близько 50 млн, приріст становить майже 80 млн чоловік. 9/10 приросту зумовлені демографічним вибухом, що спостерігається в країнах Африки, Азії та Латинської Америки.

За даними спеціалізованих організацій ООН, до 2025 p. населення світу зросте на 3 млрд чоловік, причому в Латинській Америці, наприклад, воно подвоїться. Це означає, що до наявних фондів споживання треба додати принаймні стільки ж продовольства, житла, лікарень, шкіл, товарів повсякденного попиту, скільки є нині. Причому зробити це необхідно лише для того, щоб не знизити сучасного рівня життя. Але мета розвитку молодих країн — не збереження вкрай низького рівня життя, а його неухильне піднесення.

Небезпечність тенденцій у демографічній ситуації полягає в тому, що у третє тисячоліття людство може вступити з 1 млрд голодуючих і такою ж кількістю людей, що не знаходять застосування своїй праці в містах, 2 млрд сільських жителів, затиснутих у лещатах аграрного перенаселення, 1,5 млрд знедолених, що живуть за межею бідності.

Сучасна демографічна ситуація являє собою глобальну проблему передусім тому, що стрімке збільшення населення відбувається у країнах Азії, Африки, Латинської Америки. Водночас ці держави через відсталість в економічній, соціальній, культурній сферах неспроможні забезпечити населення, що подвоюється кожних 20-30 років, матеріальними і культурними благами. Безумовно, демографічна політика належить до національної компетенції незалежних держав. Однак їхні труднощі при вирішенні демографічних проблем уже нині відбиваються на міжнародних відносинах у цілому і можуть призвести до катастрофічних наслідків не лише для них самих, а й для світової економіки й політики.

Ці й інші явища свідчать про те, що всі глобальні проблеми сучасності тісно взаємопов'язані і взаємозумовлені, тому ізольоване вирішення їх практично неможливе.

 

Продовольча проблема

Ненасильницький мир без ядерної зброї створює необхідні передумови і гарантії для практичного вирішення всіх глобальних проблем в умовах міжнародного співробітництва, зокрема для вирішення продовольчої проблеми, що досить гостро стоїть у багатьох розвинутих країнах.

Західні вчені пояснюють загострення продовольчої проблеми у світі «природними» причинами, головною з яких є випереджаюче зростання народонаселення порівняно із збільшенням продуктів харчування. Перспективи вирішення проблеми голоду в країнах «третього світу» вони пов'язують із здійсненням політики регулювання приросту населення. Деякі експерти (Я. Тінберген, Г. Кан, В. Леонтьєв) акцентують увагу на технологічній відсталості країн, що розвиваються, яка полягає у примітивному й малопродуктивному сільському господарстві.

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-04-20; просмотров: 353; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.236.143.154 (0.008 с.)