Основы экологии

Роль воды в круговороте живого вещества.
Вода нужна всем живым су­ще­ствам.

Вода – самое рас­про­стра­нён­ное ве­ще­ство в био­сфе­ре. Ос­нов­ные ее за­па­сы (около 95%) со­сре­до­то­че­ны в морях и оке­а­нах. Прес­ная вода со­сре­до­то­че­на в лед­ни­ках и веч­ных сне­гах, а также в под­зем­ных водах. Незна­чи­тель­ная часть прес­ных вод на­хо­дит­ся в озе­рах, реках, бо­ло­тах и ат­мо­сфе­ре.

Живые ор­га­низ­мы по­треб­ля­ют воду, ис­поль­зу­ют её в про­цес­се жиз­не­де­я­тель­но­сти и от­да­ют в виде жид­ких вы­де­ле­ний или пара (вспом­ни­те, как по­те­ет хо­лод­ное стек­ло, если на него ды­шать).

Ис­па­ре­ния вы­хо­дят в ат­мо­сфе­ру, а жид­кая вода сте­ка­ет и скап­ли­ва­ет­ся в круп­ней­ших вод­ных бас­сей­нах (озе­рах, реках, морях, оке­а­нах). Под дей­стви­ем сол­неч­ной ра­ди­а­ции вода ис­па­ря­ет­ся в ат­мо­сфе­ру, этот пар (об­ла­ка) пе­ре­но­сит­ся на боль­шие рас­сто­я­ния, и вы­па­да­ет в виде осад­ков, ста­но­вясь опять до­ступ­ной для живых су­ществ водой

Роль углерода в круговороте живого вещества
Уг­ле­род яв­ля­ет­ся ос­но­вой всех ор­га­ни­че­ских ве­ществ. Ав­то­троф­ные ор­га­низ­мы син­те­зи­ру­ют ор­га­ни­че­ские ве­ще­ства, ис­поль­зуя в про­цес­се фо­то­син­те­за или хе­мо­син­те­за уг­ле­кис­лый газ ат­мо­сфе­ры (рис. 2).

Рис. 2. Про­цесс фо­то­син­те­за про­ис­хо­дит в ор­га­низ­ме рас­те­ний (слева) в хло­ро­пла­стах (спра­ва). При этом фо­то­син­тез осу­ществ­ля­ет­ся в две фазы: све­то­вую (раз­ло­же­ние воды) и тем­но­вую (син­тез глю­ко­зы из СО₂).

Ге­те­ро­троф­ные ор­га­низ­мы упо­треб­ля­ют ав­то­тро­фов в пищу, ис­поль­зуя го­то­вые ор­га­ни­че­ские ве­ще­ства. В про­цес­се ды­ха­ния уг­ле­род­ные со­еди­не­ния окис­ля­ют­ся и уг­ле­род вы­де­ля­ет­ся ге­те­ро­тро­фа­ми в ат­мо­сфе­ру в виде уг­ле­кис­ло­го газа (СО₂), до­ступ­но­го для ав­то­тро­фов (см. видео).

В неко­то­рых слу­ча­ях остан­ки живых ор­га­низ­мов могут скап­ли­вать­ся и фор­ми­ро­вать от­ло­же­ния торфа, ка­мен­но­го угля, слан­цев или нефти. При этом уг­ле­род кон­сер­ви­ру­ет­ся.

Азот – необ­хо­ди­мый эле­мент бел­ков и азо­ти­стых ос­но­ва­ний (см. видео). За­па­сы азота в виде про­сто­го ве­ще­ства N₂ со­сре­до­то­че­ны в ат­мо­сфе­ре. Пре­об­ра­зо­вать ат­мо­сфер­ный азот в до­ступ­ную для живых ор­га­низ­мов ам­мо­ний­ную форму могут лишь немно­го­чис­лен­ные виды бак­те­рий-азот­фик­са­то­ров (рис. 3).