ї компонентів в глибини морів і океанів.
1.2 Кола вуглецю, азоту, сірки і фосфору
В якості прикладів біотичного кругообігу розглянемо кругообіги вуглецю, азоту, сірки і фосфору.
Кругообіг вуглецю починається з фіксації зеленими рослинами атмосферного вуглекислого газу в процесі фотосинтезу. Частина утворилися при фотосинтезі вуглеводів рослини використовують для побудови власного організму і на власні енергетичні потреби. Частина накопиченого рослинами органічної речовини використовується консументами тваринами і грибами. Вуглекислий газ виділяється в процесі дихання рослин і тварин. Залишки рослин і тварин розкладаються редуцентами також з виділенням вуглекислого газу.
Кругообіг азоту теж охоплює всі області біосфери. Хоча запаси газоподібного молекулярного азоту в атмосфері практично невичерпні, лише деякі види рослин (наприклад, бобові) здатні засвоювати цю форму азоту завдяки наявності у них особливих симбіотичних мікроорганізмів. В основному ж неорганічний азот потрапляє у грунт і атмосферу завдяки грозових розрядів, які перетворюють молекулярний азот в його оксиди. Ці окисли можуть засвоюватися усіма рослинами.
Наступний шлях надходження усвояемого азоту в грунт і атмосферу виникає при розпаді залишків рослин і тварин. У біосферу азот вноситься також людиною у вигляді добрив. Рослини мають здатність засвоювати неорганічні мінеральні форми азоту у вигляді амонійних і нітратних солей. Вони переводять їх в органічні форми амінокислоти білків і азотисті основи нуклеїнових кислот.
Кругообіг сірки. Сірка входить до складу клітин всіх живих організмів у вигляді молекул амінокислот і є життєво важливим елементом. Вона міститься в природі у вигляді сульфідів, сульфатів і сірководню. Сульфіди металів знаходяться в грунті і в морських осадових породах, які окислюються мікроорганізмами до сульфатів. У розчиненому вигляді сульфати засвоюються рослинами, потім по харчових ланцюгах надходять в організми тварин і людини у вигляді сірковмісних амінокислот. У грунт сірка знову повертається в результаті розкладання залишків рослин і трупів тварин мікроорганізмами. Забруднення атмосфери оксидами сірки порушує процеси фотосинтезу зелених рослин, приводячи до їх загибелі.
Кругообіг фосфору . Фосфор міститься у відкладеннях, що утворилися в минулі геологічні епохи. Поступово він вимивається з них і потрапляє в екосистеми чи вноситься людиною на поля у вигляді фосфатних добрив. Рослини засвоюють тільки частина фосфору, решта фосфати несуться річками в моря й океани і знову відкладаються в опадах. У великій кількості фосфор міститься в організмах риб. Разом з виловленої рибою фосфор знову повертається на сушу.
Всім організмам необхідна енергія, а єдиним джерелом практично всієї енергії на Землі є Сонце. Однак, тільки 1% світлової енергії Сонця вловлюється рослинами в процесі фотосинтезу і запасається у вигляді хімічної енергії, а 99% втрачається у вигляді тепла і витрачається на випаровування. Запасена рослинами енергія передається від одного трофічного рівня до іншого по харчових ланцюгах. Не вся енергія, що міститься в їжі, переходить до організму, що займає більш високий трофічний рівень, наприклад до хижака. Частина енергії втрачається під час перетворення речовин їжі в молекули тіла хижака, а частина проходить через кишковий тракт хижака в незмінному вигляді.
Отримана організмом їжа з укладеної в ній енергією витрачається двояким чином. Більша її частина використовується для підтримки процесів життєдіяльності клітин. Енергетичні витрати на підтримку всіх метаболічних процесів називають тратою на дихання. Менша частина засвоєної їжі йде на ріст організму або відкладається у вигляді запасних поживних речовин. Таким чином, більша частина енергії (близько 90%) при переході з одного трофічного рівня на інший втрачається.
Цей факт пояснює невелику довжину харчових ланцюгів, які зазвичай складаються з 4-5 ланок.
Енергія може бути заповнена тільки за рахунок її надходження ззовні. Без припливу енергії в екосистемах не може бути кругообігу речовин, вони функціонують за рахунок безперервного припливу енергії, що надходить з навколишнього середовища.
Одним із способів вираження енергетичної структури співтовариства є піраміда енергії, яка ніколи не може бути перевернутої (тобто її верхівка не може бути ширше підстави), так як потік енергії через трофічні рівні завжди зменшується від першої ланки до останньому.
2. Поняття про продуцента, консументів і редуценти
Різні групи організмів, що входять до склад...
