Zašto oceani imaju "nisku produktivnost" u smislu fotosinteze? Cijanobakterije mogu "kratko spojiti" proces fotosinteze Prijetnje morskom životu

Biosfera (od grčkog "bios" - život, "sfera" - lopta) kao nositelj života nastala je pojavom živih bića kao rezultat evolucijski razvoj planeti. Biosfera se odnosi na dio Zemljinog omotača naseljen živim organizmima. Doktrinu biosfere stvorio je akademik Vladimir Ivanovič Vernadski (1863-1945). V. I. Vernadsky utemeljitelj je učenja o biosferi i metode određivanja starosti Zemlje na temelju vremena poluraspada radioaktivnih elemenata. Prvi je otkrio ogromnu ulogu biljaka, životinja i mikroorganizama u kretanju kemijskih elemenata u zemljinoj kori.

Biosfera ima određene granice. Gornja granica biosfere nalazi se na nadmorskoj visini od 15-20 km od površine Zemlje. Odvija se u stratosferi. Većina živih organizama nalazi se u nižoj zračnoj ljusci - troposferi. Najniži dio troposfere (50-70 m) je najnaseljeniji.

Donja granica života prolazi kroz litosferu na dubini od 2-3 km. Život je koncentriran uglavnom u gornjem dijelu litosfere - u tlu i na njegovoj površini. Vodeni omotač (hidrosfera) planeta zauzima do 71% Zemljine površine.

Ako usporedimo veličinu svih geosfera, možemo reći da najveću masu ima litosfera, a najmanju atmosfera. Biomasa živih bića je mala u odnosu na veličinu geosfere (0,01%). U različite dijelove Gustoća života u biosferi nije ista. Najveća količina organizmi se nalaze na površini litosfere i hidrosfere. Sadržaj biomase također varira ovisno o zoni. Najveću gustoću imaju tropske šume, a najmanju gustoću imaju arktički led i visoka planinska područja.

Biomasa. Organizmi koji čine biomasu imaju ogromnu sposobnost razmnožavanja i širenja planetom (vidi odjeljak “Borba za opstanak”). Reprodukcija određuje gustoća života. Ovisi o veličini organizama i površini potrebnoj za život. Gustoća života stvara borbu među organizmima za prostor, hranu, zrak i vodu. U nastajanju prirodni odabir a kondicija je koncentrirana u jednom području veliki broj organizmi s najvećom gustoćom života.

Zemljišna biomasa.

Na kopnu Zemlje, počevši od polova do ekvatora, biomasa se postupno povećava. Najveća koncentracija i raznolikost biljaka javlja se u vlažnim tropske šume. Brojnost i raznolikost životinjskih vrsta ovisi o biljna masa a također raste prema ekvatoru. Prehrambeni lanci, isprepleteni, tvore složenu mrežu prijenosa kemijskih elemenata i energije. Između organizama ide najžešću borbu za posjedovanje prostora, hrane, svjetla, kisika.

Biomasa tla. Kao životna sredina, tlo ima niz specifične značajke: velika gustoća, mala amplituda temperaturnih fluktuacija; neproziran je, siromašan kisikom i sadrži vodu u kojoj su otopljene mineralne soli.

Stanovnici tla predstavljaju jedinstven biocenotski kompleks. U tlu ima puno bakterija (do 500 t/ha), razgrađuju organsku tvar gljiva, au površinskim slojevima žive zelene i modrozelene alge koje procesom fotosinteze obogaćuju tlo kisikom. Debljina tla je probijena korijenjem više biljke, bogat je protozoama - amebama, flagelatima, cilijatima. Još je Charles Darwin skrenuo pozornost na ulogu glista koje rahle tlo, gutaju ga i natapaju želučanim sokom. Osim toga, mravi, krpelji, krtice, svisci, goperi i druge životinje žive u tlu. Svi stanovnici tla obavljaju mnogo tlotvornih poslova i sudjeluju u stvaranju plodnosti tla. Puno organizmi tla sudjeluju u općem ciklusu tvari koje se javljaju u biosferi.

Biomasa Svjetskog oceana.

Zemljina hidrosfera, odnosno Svjetski ocean, zauzima više od 2/3 površine planeta. Voda ima posebna svojstva koja su važna za život organizama. Njegov veliki toplinski kapacitet čini temperaturu oceana i mora ujednačenijom, ublažavajući ekstremne temperaturne promjene zimi i ljeti. Fizička svojstva I kemijski sastav Oceanske vode su vrlo postojane i stvaraju okoliš povoljan za život. Ocean čini oko 1/3 fotosinteze koja se odvija na cijelom planetu.

Jednostanične alge i sićušne životinje lebdeće u vodi tvore plankton. Plankton je od primarne važnosti u prehrani oceanske faune.

U oceanu, osim planktona i slobodno plivajućih životinja, postoji mnogo organizama pričvršćenih za dno i pužući po njemu. Stanovnici dna nazivaju se bentos.

U Svjetskom oceanu ima 1000 puta manje žive biomase nego na kopnu. U svim dijelovima Svjetskog oceana postoje mikroorganizmi koji se razlažu organska tvar na mineralne.

Kruženje tvari i transformacija energije u biosferi. Biljni i životinjski organizmi, budući da su u odnosu s anorganskim okolišem, uključeni su u kontinuirani ciklus tvari i energije u prirodi.

Ugljik se prirodno nalazi u stijenama u obliku vapnenca i mramora. Većina ugljika nalazi se u atmosferi kao ugljikov dioksid. Iz zraka ugljični dioksid apsorbiraju zelene biljke tijekom fotosinteze. Ugljik je uključen u ciklus zbog aktivnosti bakterija koje uništavaju mrtve ostatke biljaka i životinja.

Kada se biljke i životinje raspadaju, dušik se oslobađa u obliku amonijaka. Nitrofizirajuće bakterije pretvaraju amonijak u soli dušične i dušične kiseline, koje apsorbiraju biljke. Osim toga, neke bakterije koje vežu dušik sposobne su asimilirati atmosferski dušik.

Stijene sadrže velike rezerve fosfora. Kada se unište, ove stijene otpuštaju fosfor na tlo ekološki sustavi međutim, dio fosfata biva uvučen u vodeni ciklus i odveden u more. Zajedno s mrtvim ostacima fosfati tonu na dno. Jedan dio njih se koristi, a drugi se gubi u dubokim sedimentima. Dakle, postoji nesklad između potrošnje fosfora i njegovog povratka u ciklus.

Kao rezultat kruženja tvari u biosferi dolazi do kontinuirane biogene migracije elemenata. Neophodan za život biljaka i životinja kemijski elementi prelaze iz okoline u tijelo. Kada se organizmi razgrade, ti se elementi vraćaju u okoliš, odakle ponovno ulaze u tijelo.

U biogenoj migraciji elemenata sudjeluju različiti organizmi, uključujući i čovjeka.

Uloga čovjeka u biosferi. Čovjek je dio biomase biosfere - dugo vremena bio izravno ovisan o okolna priroda. S razvojem mozga i sam čovjek postaje snažan čimbenik daljnje evolucije na Zemlji. Ovladavanje čovjekom razne forme energija - mehanička, električna i atomska - pridonijela je značajnoj promjeni zemljine kore i biogenoj migraciji atoma. Uz dobrobiti, ljudski zahvat u prirodu često joj donosi i štetu. Ljudske aktivnosti često dovode do poremećaja prirodni uzorci. Poremećaj i promjena biosfere ozbiljno su zabrinuti. S tim u vezi, 1971. UNESCO (Organizacija Ujedinjenih naroda za obrazovanje, znanost i kulturu), koja uključuje i SSSR, usvojila je Međunarodni biološki program (IBP) “Čovjek i biosfera”, koji proučava promjene u biosferi i njezinim resursima pod utjecajem čovjeka. utjecaj.

Članak 18. Ustava SSSR-a kaže: „U interesu sadašnjih i budućih naraštaja, SSSR donosi potrebne mjere za zaštitu i znanstveno utemeljen, racionalno korištenje zemlju i njeno podzemlje, vodeni resursi, flore i faune, održavati čisti zrak i vodu, osigurati reprodukciju prirodnih resursa i poboljšati okružujući osobu okoliš."

Genetski kod ili tripleti (kodoni) mRNA koji odgovaraju 20 aminokiselina (prema Bogenu)

Prvi nukleotid	Drugi nukleotid	Treći nukleotid
		fenilalanin
				besmislen	triptofan
		histidin		glutamin (glun)
		izoleucin		metionin
		asparagin (aspn)
		asparaginska kiselina (asp)		glutaminska kiselina

Postoji nekoliko vrsta citoloških zadataka.

1. U temi “Kemijska organizacija stanice” rješavaju zadatke o izgradnji druge spirale DNA; određivanje postotka sadržaja svakog nukleotida itd., npr. zadatak br. 1. Na dijelu jednog lanca DNA nalaze se nukleotidi: T - C - T-A - G - T - A - A - T. Odredite: 1 ) struktura drugog lanca, 2) postotak sadržaja svakog nukleotida u određenom segmentu.

Rješenje: 1) Struktura drugog lanca određena je principom komplementarnosti. Odgovor: A - G - A - T - C - A - T - T - A.

2) U dva lanca ovog segmenta DNA nalazi se 18 nukleotida (100%). Odgovor: A = 7 nukleotida (38,9%) T = 7 - (38,9%); G = 2 - (11,1%) i C = 2 - (11,1%).

II. U temi “Metabolizam i pretvorba energije u stanici” rješavaju zadatke određivanja primarne strukture proteina iz koda DNA; struktura gena na temelju primarne strukture proteina, npr. zadatak br. 2. Odredite primarnu strukturu sintetiziranog proteina ako se na dijelu jednog lanca DNA nukleotidi nalaze u sljedećem nizu: GATACAATGGTTCGT.

1. Ne narušavajući slijed, grupirajte nukleotide u triplete: GAT - ACA - ATG - GTT - CGT.
2. Konstruirajte komplementarni lanac mRNA: CUA - UGU - UAC - CAA - GC A.

RJEŠAVANJE PROBLEMA

3. Pomoću tablice genetskog koda odredite aminokiseline kodirane ovim tripletima. Odgovor: lei-cis-tir-glu-ala. Slične vrste problema rješavaju se na sličan način na temelju odgovarajućih obrazaca i slijeda procesa koji se odvijaju u stanici.

Genetski problemi rješavaju se u temi “Osnovni obrasci nasljeđivanja”. To su problemi o monohibridnom, dihibridnom križanju i drugim obrascima nasljeđivanja, na primjer zadatak br. 3. Kod međusobnog križanja crnih kunića dobivaju se potomci 3 crna kunića i 1 bijeli. Odredite genotipove roditelja i potomaka.

1. Vođeni zakonom cijepanja karaktera, identificirajte gene koji određuju manifestaciju dominantnih i recesivnih karaktera u ovom križanju. Crno odijelo-A, bijelo - a;
2. Odredite genotipove roditelja (stvarajući odvojeno potomstvo u omjeru 3:1). Odgovor: Ah.
3. Koristeći hipotezu o čistoći gameta i mehanizam mejoze, napišite shemu križanja i odredite genotipove potomaka.

Odgovor: genotip bijelog kunića je aa, genotip crnog kunića je 1 AA, 2Aa.

Ostali genetski problemi rješavaju se istim slijedom, koristeći odgovarajuće obrasce.

Fotosinteza je temelj svega života na našem planetu. Ovaj proces, koji se odvija u kopnenim biljkama, algama i mnogim vrstama bakterija, određuje postojanje gotovo svih oblika života na Zemlji, transformirajući tokove sunčeva svjetlost u energiju kemijskih veza, koja se zatim korak po korak prenosi na vrh brojnih prehrambenih lanaca.

Najvjerojatnije je isti proces svojedobno označio početak naglog porasta parcijalnog tlaka kisika u Zemljinoj atmosferi i smanjenja udjela ugljičnog dioksida, što je u konačnici dovelo do procvata brojnih složenih organizama. A do sada, prema mnogim znanstvenicima, samo fotosinteza može obuzdati brzu navalu CO 2 koji se emitira u zrak kao rezultat milijuna tona koje ljudi spaljuju svaki dan različite vrste ugljikovodičnog goriva.

Novo otkriće američkih znanstvenika tjera nas da iznova pogledamo proces fotosinteze

Tijekom "normalne" fotosinteze, ovaj vitalni plin se proizvodi kao "nusproizvod". U normalnom načinu rada potrebne su fotosintetske "tvornice" za vezanje CO 2 i proizvodnju ugljikohidrata, koji kasnije djeluju kao izvor energije u mnogim unutarstaničnim procesima. Svjetlosna energija u tim “tvornicama” koristi se za razgradnju molekula vode, pri čemu se oslobađaju elektroni potrebni za fiksiranje ugljičnog dioksida i ugljikohidrata. Tijekom te razgradnje oslobađa se i kisik O 2 .

Novootkriveni proces koristi samo mali dio elektrona koji se oslobađaju tijekom razgradnje vode. Lavovski dio njih tijekom obrnutog procesa odlazi na stvaranje molekula vode iz "svježe oslobođenog" kisika. U tom se slučaju energija pretvorena tijekom novootkrivenog procesa fotosinteze ne skladišti u obliku ugljikohidrata, već se izravno dostavlja vitalnim unutarstaničnim potrošačima energije. Međutim, detaljan mehanizam ovog procesa još uvijek ostaje misterij.

Izvana se može činiti da je takva modifikacija procesa fotosinteze gubitak vremena i energije Sunca. Teško je vjerovati da u živoj prirodi, gdje se tijekom milijardi godina evolucijskih pokušaja i pogrešaka svaki detalj pokazao izuzetno učinkovitim, može postojati proces s tako niskom učinkovitošću.

Ipak, ova vam opcija omogućuje zaštitu složenog i krhkog fotosintetskog aparata od pretjeranog izlaganja sunčevoj svjetlosti.

Činjenica je da se proces fotosinteze u bakterijama ne može jednostavno zaustaviti u nedostatku potrebnih sastojaka u okolišu. Sve dok su mikroorganizmi izloženi solarno zračenje, prisiljeni su pretvarati svjetlosnu energiju u energiju kemijskih veza. U nedostatku potrebnih komponenti, fotosinteza može dovesti do stvaranja slobodnih radikala koji su destruktivni za cijelu stanicu, pa stoga cijanobakterije jednostavno ne mogu bez rezervne opcije za pretvaranje energije fotona iz vode u vodu.

Ovaj učinak smanjene razine pretvorbe CO 2 u ugljikohidrate i smanjenog otpuštanja molekularnog kisika već je uočen u nizu nedavnih studija u prirodnim uvjetima Atlantskog i Tihog oceana. Kako se pokazalo, niske razine hranjivih tvari i iona željeza opažene su u gotovo polovici njihovih vodenih područja. Stoga,

Otprilike polovica energije sunčeve svjetlosti koja dopire do stanovnika ovih voda pretvara se zaobilazeći uobičajeni mehanizam apsorpcije ugljičnog dioksida i oslobađanja kisika.

To znači da je doprinos morskih autotrofa u procesu apsorpcije CO 2 prethodno bio značajno precijenjen.

Kao jedan od specijalista odjela globalna ekologija Instituta Carnegie Joe Bury, novo otkriće značajno će promijeniti naše razumijevanje procesa prerade sunčeve energije u stanicama morskih mikroorganizama. Prema njegovim riječima, znanstvenici tek trebaju otkriti mehanizam novog procesa, ali već sada će nas njegovo postojanje natjerati da drugačije pogledamo moderne procjene skala fotosintetske apsorpcije CO 2 u svjetskim vodama.

Svjetski oceani pokrivaju više od 70% Zemljine površine. Sadrži oko 1,35 milijardi kubičnih kilometara vode, što je oko 97% sve vode na planetu. Ocean podržava sav život na planeti i također ga čini plavim kada se gleda iz svemira. Zemlja je jedina planeta u našem Sunčev sustav, za koji je poznato da sadrži tekuću vodu.

Iako je ocean jedno kontinuirano vodeno tijelo, oceanografi su ga podijelili u četiri glavne regije: Pacifik, Atlantik, Indijski i Arktik. Atlantik, Indija i Tihi oceani spojiti u ledene vode oko Antarktika. Neki stručnjaci ovo područje identificiraju kao peti ocean, koji se najčešće naziva Južni ocean.

Da biste razumjeli život u oceanu, prvo morate znati njegovu definiciju. Izraz "morski život" pokriva sve organizme koji žive u slanoj vodi, što uključuje široku lepezu biljaka, životinja i mikroorganizama kao što su bakterije i.

Postoji velika raznolikost morskih vrsta koje sežu od sićušnih jednostaničnih organizama do divovskih plavih kitova. Dok znanstvenici otkrivaju nove vrste, uče više o genetskom sastavu organizama i proučavaju fosilne uzorke, odlučuju kako grupirati oceansku floru i faunu. Ispod je popis glavnih vrsta ili taksonomske skupineživi organizmi u oceanima:

• (Člankovita glista);
• (Artropoda);
• (Chordata);
• (Cnidaria);
• Ctenofores ( Ctenophora);
• (Echinodermata);
• (Mollusca)
• (Porifera).

Postoji i nekoliko vrsta morskih biljaka. Najčešći uključuju Chlorophyta, ili zelene alge, i Rhodophyta, odnosno crvene alge.

Prilagodbe morskog života

Iz perspektive kopnene životinje poput nas, ocean može biti surovo okruženje. Međutim, morski život je prilagođen životu u oceanu. Karakteristike koje pomažu organizmima da napreduju u morskom okruženju uključuju sposobnost reguliranja unosa soli, organe za dobivanje kisika (kao što su riblje škrge) i otpornost na visoki krvni tlak voda, prilagodba na nedostatak svjetla. Životinje i biljke koje žive u međuplimnoj zoni bave se ekstremne temperature, sunčeva svjetlost, vjetar i valovi.

Postoje stotine tisuća vrsta morski život, od sićušnog zooplanktona do divovskih kitova. Klasifikacija morskih organizama vrlo je promjenjiva. Svaki je prilagođen svom specifičnom staništu. Svi oceanski organizmi prisiljeni su komunicirati s nekoliko čimbenika koji ne predstavljaju probleme za život na kopnu:

• Regulacija unosa soli;
• Dobivanje kisika;
• Prilagodba na pritisak vode;
• Valovi i promjene temperature vode;
• Dobiti dovoljno svjetla.

U nastavku ćemo pogledati neke od načina na koje morski život može preživjeti u ovom okolišu, koji je vrlo različit od našeg.

Regulacija soli

Riba može piti slana voda a višak soli odstraniti kroz škrge. Piju i morske ptice morska voda, a višak soli se uklanja kroz "slane žlijezde" u nosnu šupljinu i zatim ga ptica istresa. Kitovi ne piju slanu vodu, već potrebnu vlagu dobivaju iz tijela kojom se hrane.

Kisik

Ribe i drugi organizmi koji žive pod vodom mogu dobiti kisik iz vode putem škrga ili kože.

Morski sisavci moraju izaći na površinu kako bi disali, tako da kitovi imaju otvore za disanje na vrhu glave, što im omogućuje da udišu zrak iz atmosfere dok im većina tijela ostaje potopljena.

Kitovi mogu ostati pod vodom bez disanja sat ili više jer svoja pluća koriste vrlo učinkovito, svakim udisajem ispunjavaju do 90% kapaciteta pluća, a također tijekom ronjenja pohranjuju neobično velike količine kisika u krvi i mišićima.

Temperatura

Mnoge oceanske životinje su hladnokrvne (ektotermne), a njihova unutarnja tjelesna temperatura jednaka je njihovoj okolini. Iznimka su toplokrvni (endotermni) morski sisavci, koji moraju održavati stalna temperatura svoje tijelo, bez obzira na temperaturu vode. Imaju potkožni izolacijski sloj koji se sastoji od masnog i vezivnog tkiva. Ovaj sloj potkožnog masnog tkiva omogućuje im da održe svoju unutrašnju tjelesnu temperaturu približno istu kao i kod svojih kopnenih srodnika, čak i u hladnom oceanu. Izolacijski sloj grenlandskog kita može biti deblji od 50 cm.

Pritisak vode

U oceanima se pritisak vode povećava za 15 funti po kvadratnom inču svakih 10 metara. Dok neki morska stvorenja rijetko mijenjaju dubinu vode, dugo plivajuće životinje poput kitova, morskih kornjača i tuljana putuju iz plitkih voda u velike dubine u nekoliko dana. Kako se nose s pritiskom?

Vjeruje se da je kit sperme sposoban zaroniti više od 2,5 km ispod površine oceana. Jedna od prilagodbi je da se pluća i prsni koš smanjuju prilikom ronjenja na velike dubine.

Kožast morska kornjača može roniti više od 900 metara. Sklopiva pluća i fleksibilna školjka pomažu im da izdrže visoki pritisak vode.

Vjetar i valovi

Međuplimne životinje ne trebaju se prilagođavati visoki krvni tlak vodu, ali mora izdržati jak vjetar i pritisak valova. Mnogi beskralježnjaci i biljke u ovoj regiji imaju sposobnost prianjanja za stijene ili druge podloge, a također imaju čvrste zaštitne ljuske.

Iako velike pelagične vrste poput kitova i morskih pasa nisu pogođene olujama, njihov plijen može biti premješten. Na primjer, kitovi love kopepode, koji mogu biti raštrkani po različitim udaljenim područjima tijekom jakih vjetrova i valova.

sunčeva svjetlost

Organizmi koji zahtijevaju svjetlost, poput tropskih koraljnih grebena i njima povezanih algi, nalaze se u plitkim, čiste vode lako propušta sunčevu svjetlost.

Budući da se podvodna vidljivost i razina svjetla mogu mijenjati, kitovi se ne oslanjaju na vid kako bi pronašli hranu. Umjesto toga, plijen pronalaze pomoću eholokacije i sluha.

U dubinama oceanskog ponora neke su ribe izgubile oči ili pigmentaciju jer im jednostavno nisu potrebne. Drugi organizmi su bioluminiscentni, koriste organe za proizvodnju svjetlosti ili vlastite organe za proizvodnju svjetlosti kako bi privukli plijen.

Rasprostranjenost života u morima i oceanima

Od obale do najdubljeg morskog dna, ocean vrvi životom. Stotine tisuća morskih vrsta od mikroskopskih algi do plavih kitova koji su ikada živjeli na Zemlji.

Ocean ima pet glavnih zona života, svaka s jedinstvenim prilagodbama organizama na svoj morski okoliš.

Eufotična zona

Eufotična zona je suncem obasjan gornji sloj oceana, do približno 200 metara dubine. Eufotička zona je također poznata kao fotička zona i može biti prisutna u jezerima s morima i oceanima.

Sunčeva svjetlost u fotičkoj zoni omogućuje odvijanje procesa fotosinteze. je proces kojim se neki organizmi pretvaraju solarna energija a ugljikov dioksid iz atmosfere do hranjivim tvarima(proteini, masti, ugljikohidrati itd.) i kisik. U oceanu fotosintezu provode biljke i alge. Morske alge slične su kopnenim biljkama: imaju korijen, stabljiku i lišće.

Fitoplankton, mikroskopski organizmi koji uključuju biljke, alge i bakterije, također žive u eufotičnoj zoni. Milijarde mikroorganizama formiraju ogromne zelene ili plave mrlje u oceanu, koje su temelj oceana i mora. Putem fotosinteze fitoplankton je odgovoran za proizvodnju gotovo polovice kisika koji se ispušta u Zemljinu atmosferu. Male životinje poput krila (vrsta račića), riba i mikroorganizama koji se nazivaju zooplankton hrane se fitoplanktonom. Zauzvrat, ove životinje jedu kitovi, velike ribe, morske ptice i ljudi.

Mezopelagička zona

Sljedeća zona, koja se proteže do dubine od oko 1000 metara, naziva se mezopelagijska zona. Ova zona je također poznata kao Zona sumraka, budući da je svjetlo unutar njegovih granica vrlo slabo. Nedostatak sunčeve svjetlosti znači da u mezopelagičnoj zoni praktički nema biljaka, ali velike ribe i kitovi tamo rone u lov. Ribe u ovom području su male i svijetle.

Batipelagička zona

Ponekad životinje iz mezopelagičke zone (kao što su kitovi ulješure i lignje) zarone u batipelagijsku zonu, koja doseže dubine od oko 4000 metara. Batipelagička zona poznata je i kao ponoćna zona jer do nje ne dopire svjetlost.

Životinje koje žive u batipelagičnoj zoni su male, ali često imaju ogromna usta, oštre zube i proširene želuce koji im omogućuju da jedu bilo koju hranu koja im padne u usta. Velik dio te hrane dolazi od ostataka biljaka i životinja koji potječu iz gornjih pelagičnih zona. Mnoge batipelagične životinje nemaju oči jer im nisu potrebne u mraku. Budući da je pritisak tako visok, teško je pronaći hranjive tvari. Ribe u batipelagičnoj zoni kreću se sporo i imaju jake škrge za izvlačenje kisika iz vode.

Abisopelagijska zona

Voda na dnu oceana, u abisopelagičnoj zoni, vrlo je slana i hladna (2 stupnja Celzijusa ili 35 stupnjeva Fahrenheita). Na dubinama do 6000 metara pritisak je vrlo jak - 11000 funti po kvadratnom inču. To radi nemoguć život za većinu životinja. Fauna ove zone s kojom se treba nositi surovim uvjetima ekosustava, razvio je bizarne adaptivne značajke.

Mnoge životinje u ovoj zoni, uključujući lignje i ribe, su bioluminiscentne, što znači da proizvode svjetlost kemijske reakcije u njihovim tijelima. Na primjer, morska udica ima svijetli dodatak koji se nalazi ispred njenih ogromnih zubatih usta. Kad svjetlost privuče male ribe, ribica jednostavno pucne čeljustima kako bi pojela svoj plijen.

Ultra Abyssal

Najdublja zona oceana, koja se nalazi u rasjedima i kanjonima, naziva se ultra-abisal. Ovdje živi nekoliko organizama, poput jednakonožaca, vrste rakova srodnih rakovima i škampima.

Kao što su spužve i morski krastavci uspijevaju u abisopelagičnim i ultra-abisalnim zonama. Poput mnogih morskih zvijezda i meduza, ove životinje gotovo u potpunosti ovise o taloženju ostataka mrtvih biljaka i životinja koje nazivamo morski detritus.

Međutim, ne ovise svi stanovnici dna o morskom detritusu. Godine 1977. oceanografi su otkrili zajednicu stvorenja na dnu oceana koja se hrane bakterijama oko otvora zvanih hidrotermalni otvori. Ovi otvori ispuštaju toplu vodu obogaćenu mineralima iz dubine Zemlje. Minerali hrane jedinstvene bakterije, koje zauzvrat hrane životinje kao što su rakovi, školjke i crvi cjevašice.

Prijetnje morskom životu

Unatoč relativno slabom razumijevanju oceana i njegovih stanovnika, ljudska aktivnost nanijela je golemu štetu ovom krhkom ekosustavu. Na televiziji iu novinama stalno vidimo da je još jedna morska vrsta postala ugrožena. Problem se možda čini deprimirajućim, ali postoji nada i svatko od nas može učiniti mnoge stvari kako bi spasio ocean.

Prijetnje predstavljene u nastavku nisu poredane određenim redoslijedom jer su u nekim regijama hitnije od drugih, a neka oceanska bića suočavaju se s višestrukim prijetnjama:

• Zakiseljavanje oceana- Ako ste ikada imali akvarij, znate da je ispravan pH vode važan dio održavanja vaših riba zdravim.
• Promjena klime- stalno slušamo o globalnom zatopljenju, i to s dobrim razlogom - ono negativno utječe i na morski i na kopneni život.
• Prekomjerni izlov je svjetski problem koji je iscrpio mnoge važne komercijalne vrste riba.
• Krivolov i ilegalna trgovina- unatoč zakonima donesenim za zaštitu morska stvorenja, ilegalni ribolov i danas cvjeta.
• Mreže - morske vrste od malih beskralješnjaka do velikih kitova mogu se zaplesti i uginuti u napuštenim ribarskim mrežama.
• Smeće i zagađenje- razne životinje mogu se zaplesti u krhotine, kao iu mreže, a izlijevanje nafte uzrokuje golemu štetu većini morskog života.
• Gubitak staništa- kako svjetska populacija raste, povećava se antropogeni pritisak na obale, močvare, šume algi, mangrove, plaže, stjenovite obale i koraljne grebene koji su dom tisućama vrsta.
• Invazivne vrste - vrste unesene u novi ekosustav mogu ozbiljno naštetiti svojim autohtonim stanovnicima, budući da zbog nedostatka prirodnih predatora mogu doživjeti populacijsku eksploziju.
• Morski brodovi - brodovi mogu uzrokovati smrtonosnu štetu velikim morski sisavci, a također stvaraju puno buke, nose invazivne vrste, uništavaju koraljne grebene sidrima, što dovodi do oslobađanja kemijske tvari u ocean i atmosferu.
• Buka oceana - u oceanu postoji mnogo prirodne buke koja je sastavni dio ovog ekosustava, ali umjetna buka može poremetiti ritam života mnogih morskih stanovnika.

Oceani i mora zauzimaju 71% (više od 360 milijuna km2) Zemljine površine. Sadrže oko 1370 milijuna km3 vode. Pet ogromnih oceana - Tihi, Atlantski, Indijski, Arktički i Južni - međusobno su povezani otvorenim morem. U nekim dijelovima Arktika i Južnih oceana formiran je trajno zaleđeni epikontinentalni pojas koji se proteže od obale (shelf ice). U nešto toplijim krajevima more se smrzava samo zimi, pri čemu nastaje pack ice (velika plutajuća ledena polja debljine do 2 m). Neke morske životinje koriste vjetar za putovanje preko mora. Physalia ("portugalski ratnik") ima plinom ispunjen mjehur koji pomaže uhvatiti vjetar. Yantina ispušta mjehuriće zraka koji joj služe kao splav.

Prosječna dubina vode u oceanima je 4000 m, ali u nekim oceanskim depresijama može doseći i 11 tisuća m. Pod utjecajem vjetra, valova, plime i struja oceanska voda je u stalnom kretanju. Valovi koje diže vjetar ne utječu na dubinu vodene mase. To čine plime i oseke, koje pomiču vodu u intervalima koji odgovaraju mjesečevim mijenama. Struje nose vodu između oceana. Površinska strujanja, krećući se, polako se okreću u smjeru kazaljke na satu na sjevernoj hemisferi i suprotno od kazaljke na satu na južnoj hemisferi.

Dno oceana:

Većina oceanskog dna je ravna, ali na nekim mjestima planine se uzdižu tisućama metara iznad njega. Ponekad se uzdižu iznad površine vode u obliku otoka. Mnogi od ovih otoka su aktivni ili ugašeni vulkani. Planinski lanci protežu se središnjim dijelom dna niza oceana. Stalno rastu zbog izlijevanja vulkanska lava. Svaki novi stream izvođenje stijena na površini podvodnih grebena, oblikuje reljef oceanskog dna.

Oceansko dno uglavnom je prekriveno pijeskom ili muljem – donose ih rijeke. Na nekim mjestima ima toplih izvora, iz kojih se talože sumpor i drugi minerali. Ostaci mikroskopskih biljaka i životinja tonu s površine oceana na dno tvoreći sloj sitnih čestica (organski sediment). Pod pritiskom prekrivene vode i novih slojeva sedimenta, rahli sediment polako se pretvara u stijenu.

Oceanske zone:

U dubini se ocean može podijeliti u tri zone. U sunčanom površinske vode Na vrhu - takozvanoj zoni fotosinteze - pliva većina oceanskih riba, kao i plankton (zajednica milijardi mikroskopskih stvorenja koja žive u vodenom stupcu). Ispod zone fotosinteze nalaze se slabo osvijetljena zona sumraka i duboke, hladne vode mračne zone. Manje oblika života nalazi se u nižim zonama - tamo žive uglavnom mesožderke (grabežljive) ribe.

U većini oceanskih voda temperatura je približno ista - oko 4 °C. Kako osoba roni dublje, pritisak vode na njega odozgo stalno raste, što otežava brzo kretanje. Na većim dubinama, osim toga, temperatura pada do 2 °C. Svjetla je sve manje i manje dok na kraju na dubini od 1000 m ne zavlada potpuni mrak.

Život na površini:

Biljni i životinjski plankton u zoni fotosinteze hrana je za male životinje, kao što su rakovi, račići i mladi morska zvijezda, rakovi i drugi morski život. Daleko od zaštićenih obalnih voda životinjski svijet manje raznolik, ali ovdje živi mnogo riba i veliki sisavci- na primjer, kitovi, dupini, pliskavice. Neki od njih (usati kitovi, divovski morski psi) hrane se filtriranjem vode i unosom planktona koji se u njoj nalazi. Drugi (bijeli morski psi, barakude) love druge ribe.

Život u morskim dubinama:

U hladnim, tamnim vodama oceanskih dubina, lovne životinje mogu otkriti siluete svojih žrtava pri najslabijem svjetlu, koje jedva prodire odozgo. Ovdje mnoge ribe imaju srebrnaste ljuske na bokovima: one reflektiraju svako svjetlo i kamufliraju oblik svojih vlasnika. Neke ribe, ravne sa strane, imaju vrlo usku siluetu, jedva primjetnu. Mnoge ribe imaju ogromna usta i mogu pojesti plijen koji je veći od njih. Hauliodi i sjekire plivaju s velikim otvorenim ustima, grabeći što god mogu usput.

Princip kisikove i radiokarbonske metode za određivanje primarne produkcije (brzina fotosinteze). Zadaci utvrđivanja uništenja, bruto i neto primarne proizvodnje.

Koji obvezni uvjeti moraju postojati na planeti Zemlji za formiranje ozonskog omotača. Koje UV raspone blokira ozon zaslon?

Koji oblici ekoloških odnosa negativno utječu na vrste.

Amenzalizam - jedna populacija negativno utječe na drugu, ali sama ne doživljava niti negativno niti pozitivan utjecaj. Tipičan primjer- visoke krošnje drveća, koje sprječavaju rast niskih biljaka i mahovina, zbog djelomičnog blokiranja pristupa sunčevoj svjetlosti.

Alelopatija je oblik antibioze u kojem organizmi međusobno štetno djeluju jedni na druge, zbog svojih vitalnih čimbenika (primjerice, izlučivanja tvari). Nalazi se uglavnom u biljkama, mahovinama i gljivama. Štoviše, štetan utjecaj jednog organizma na drugi nije neophodan za njegov život i ne donosi mu nikakvu korist.

Kompeticija je oblik antibioze u kojem su dvije vrste organizama inherentno biološki neprijatelji (obično zbog zajedničke opskrbe hranom ili invaliditetima za reprodukciju). Na primjer, između predatora iste vrste i iste populacije ili različiti tipovi jesti istu hranu i živjeti na istom teritoriju. U ovom slučaju šteta nanesena jednom organizmu koristi drugome i obrnuto.

Ozon nastaje kada ultraljubičasto zračenje Sunca bombardira molekule kisika (O2 -> O3).

Za stvaranje ozona iz običnog dvoatomnog kisika potrebno je dosta energije - gotovo 150 kJ za svaki mol.

Poznato je da je glavnina prirodnog ozona koncentrirana u stratosferi na visini od 15 do 50 km iznad površine Zemlje.

Fotoliza molekularnog kisika događa se u stratosferi pod utjecajem ultraljubičastog zračenja valne duljine od 175-200 nm do 242 nm.

Reakcije stvaranja ozona:

O2 + hν → 2O.

O2 + O → O3.

Radiokarbonska modifikacija se svodi na sljedeće. Izotop ugljika 14C dodaje se uzorku vode u obliku natrijevog karbonata ili natrijevog bikarbonata s poznatom radioaktivnošću. Nakon određenog izlaganja boca, voda iz njih se filtrira kroz membranski filter i na filteru se utvrđuje radioaktivnost stanica planktona.

Kisikova metoda za određivanje primarne proizvodnje rezervoara (metoda tikvice) temelji se na određivanju intenziteta fotosinteze planktonskih algi u bocama postavljenim u rezervoaru na različitim dubinama, kao iu prirodnim uvjetima - razlikom u sadržaju kisika. otopljen u vodi na kraju dana i na kraju noći.

Zadaci za utvrđivanje uništenja, bruto i neto primarne proizvodnje.??????

Eufotična zona- gornji sloj ocean, čije je osvjetljenje dovoljno za odvijanje procesa fotosinteze. Donja granica fotičke zone prolazi na dubini koja doseže 1% svjetlosti s površine. U fotičkoj zoni živi fitoplankton, radiolarije, biljke i većina vodenih životinja. Što je bliže Zemljinim polovima, to je fotička zona manja. Dakle, na ekvatoru, gdje sunčeve zrake padaju gotovo okomito, dubina zone je do 250 m, dok u Belom ne prelazi 25 m.

Veličina Učinkovitost fotosinteze ovisi o mnogim unutarnjim i vanjski uvjeti. Za pojedinačne listove postavljene u posebni uvjeti, učinkovitost fotosinteze može doseći 20%. Međutim, primarni sintetski procesi koji se odvijaju u listu, odnosno u kloroplastima, i konačna žetva odvojeni su nizom fiziološki procesi, pri čemu se gubi značajan dio akumulirane energije. Osim toga, učinkovitost apsorpcije svjetlosne energije stalno je ograničena već spomenutim čimbenicima okoliš. Zbog ovih ograničenja, čak i kod najnaprednijih sorti poljoprivrednih biljaka pod optimalnim uvjetima rasta, učinkovitost fotosinteze ne prelazi 6-7%.