Чем объясняется многообразие живых организмов на нашей планете

Что такое биоразнообразие: причины появления и основные виды

Что стоит за понятием биологического разнообразия?

Что такое биологическое разнообразие

Живые организмы, существующие сегодня на нашей планете, в своем развитии прошли долгий и сложный путь. Эволюция поспособствовала изменению внешнего и внутреннего строения живых организмов, системы взаимоотношений между отдельными группами организмов, а также между организмами и средой обитания.

Естественный отбор стал причиной формирования качеств, которые обеспечили выживание организмов в условиях постоянно меняющейся среды.

В результате продолжительного эволюционного пути появилось большое многообразие представителей живой природы, имеющих различные жизненные формы и принадлежащих к различным царствам.

Единство происхождения всех живых организмов — научно доказанный факт. Это подтверждается, как минимум, единством химического состава живых организмов и клеточным строением.

При этом одни живые организмы могут кардинально отличаться от других. Такие различия сформировали биологическое разнообразие живой материи планеты Земля.

Так что же такое биоразнообразие?

Биологическое разнообразие — это комплекс форм и разновидностей организации живой материи биосферы.

Есть еще альфа-разнообразие, под которым понимают отдельные сообщества, богатые на различные виды живых организмов.

Как возникло биологическое разнообразие

Причина биологического разнообразия в экосистеме — умение живых организмов приспосабливаться к определенным условиям окружающей среды (не всегда комфортным). Такое умение называют способностью к адаптации.

Результатом взаимодействия с разными экологическими факторами на планете появились экологические группы живых организмов. Среди них:

Конкуренция за территорию и питание вынудила организмы «экспериментировать» со способами существования. Организмы в той или иной ситуации могли вести прикрепленный, оседлый, мигрирующий или свободно передвигающийся образ жизни.

Растения сформировали жизненные формы в виде травы, деревьев и кустарников. Длительная адаптация к условиям среды стала причиной возникновения новых видов растений, животных и микроорганизмов.

Таким образом, разнообразие — это результат непрерывного взаимодействия живых организмов с окружающей средой.

Биоразнообразие сегодня во многом определяется хозяйственной деятельностью человека.

Виды биологического разнообразия

Говоря о биоразнообразии, затрагивают 3 основных его аспекта:

Сукцессия и агроценоз

Биогеоценоз — это саморегулирующаяся система. По этой причине в ходе развития биогеоценоза меняется и его видовое разнообразие.

Сукцессия — процесс саморазвития биогеоценозов, который возникает как результат взаимодействия живых организмов и окружающей среды.

Сукцессия способствует увеличению видового разнообразия, а также замещению одних видов другими — которые являются более конкурентоспособными в конкретных условиях. Все это повышает устойчивость биоценозов и их способность осуществлять саморегуляцию.

В процессе своей хозяйственной деятельности человек создает искусственные экосистемы, которые называются агроценозами.

Агроценоз — это группы растений, животных, микроорганизмов, обедненные видами, которые используются людьми чтобы получать сельскохозяйственную продукцию.

Агроценоз служит местом, где культивируют определенные виды живых организмов — другие живые организмы уничтожаются. Биоразнообразие в этом случае регулируется так, как это нужно человеку.

Источник

Многообразие живых организмов.

Многообразие живых организмов обусловлено огромным отрезком времени, в течение которого существует жизнь на Земле. Первые живые существа появились на нашей планете 3,5 миллиарда лет назад. В течение этого времени потомки первых одноклеточных развились и размножились настолько, что сегодня многообразие организмов насчитывает миллионы разных видов.

Организмы, которые состоят из многих клеток, называются многоклеточными. Так, количество клеток в теле человека составляет больше миллиарда. Современная биология разделяет все живые организмы на четыре надцарства или домена: эукраиоты (ядерные), вирусы, бактерии и археи.

Протисты – это живые организмы, которые выделяются ученым не по каким-то положительным признакам, а по отрицательным. Так, протисты – это группа организмов, которые не входят в 4 других царства организмов.

Хромисты – это живые организмы, которые состоят из двух эукариотических клеток, находящийся одна в другой и содержащих хлоропласт. В царство хромистов входят гаптофитовые водоросли, криптофитовые водоросли и гетероконтофитовые водоросли: диатомные водоросли, оомицеты и др.

До сих пор не существует единой системы классификации организмов в биологии, так как ученые дискутируют о типах признаков, по которым следует различать организмы.

Источник

Чем объясняется многообразие живых организмов на нашей планете

Биологическое разнообразие (биоразнообразие) — это разнообразие всего живого на Земле — от генов до экосистем. В его основе лежит видовое разнообразие. Оно включает миллионы видов животных, растений, микроорганизмов, живущих на нашей планете. Однако биоразнообразие охватывает и всю совокупность природных экосистем, которые слагаются этими видами. Таким образом, под биоразнообразием следует понимать разнообразие организмов и их природных сочетаний. На основе биоразнообразия создается структурная и функциональная организация биосферы и составляющих ее экосистем, которая определяет их стабильность и устойчивость к внешним воздействиям.

Совокупность живых организмов, тесно взаимодействующих между собой и со средой их обитания, образует экосистему. Элементарной экосистемой является биогеоценоз, а глобальной — биосфера.

Биогеоценоз – это устойчивый, достаточно однородный комплекс взаимосвязанных видов живых организмов и компонентов окружающей среды, например, лиственный лес, заливной луг, озеро.

Существует три основных типа биоразнообразия:

Разнообразие экосистем отмечается не только по структурным и функциональным составляющим, но и по масштабу — от биоценоза до биосферы.

Все типы биологического разнообразия взаимосвязаны:
— генетическое разнообразие обеспечивает разнообразие видов;
— разнообразие экосистем и ландшафтов создает условия для образования новых видов;
— повышение видового разнообразия увеличивает общий генетический потенциал живых организмов биосферы.
Каждый вид вносит свой вклад в разнообразие, и с этой точки зрения не существует бесполезных или вредных видов.

Существуют и другие классификации биологического разнообразия, например:

Биоразнообразие характеризует процесс реальной эволюции, который идет на многих уровнях организации живого. По оценкам ученых, общее число видов живых существ составляет от 5 до 30 млн. Из них в настоящее время описано не более 2,0 млн. Таким образом, со времен Линнея, попытавшегося создать классификацию живых организмов, количество видов животных и растений, известных науке, возросло с 11 тыс. до 2 млн.

Животные — один из ведущих компонентов экологических систем Земли. В настоящее время науке известно (описано) немногим более 1 млн. видов животных, что составляет приблизительно около половины всех существующих на планете.

Биологическое разнообразие видов максимально среди насекомых и высших растений. По оценкам специалистов, общее количество организмов всех жизненных форм колеблется между 10 и 100 млн. Эти миллионы видов животных и растений поддерживают условия, необходимые для продолжения жизни на Земле.

Величина биоразнообразия как внутри вида, так и в рамках всей биосферы признана в биологии одним из главных показателей жизнеспособности (живучести) вида и экосистемы в целом и получила название Принцип биологического разнообразия. Действительно, при большом однообразии характеристик особей внутри одного вида (это относится и к человеку, и к растениям, и к микроорганизмам) любое существенное изменение внешних условий (погода, эпидемия, изменение кормов и пр.) более критично скажется на выживаемости вида, чем в случае, когда последний имеет большую степень биологического разнообразия. То же (на другом уровне) относится и к богатству (биоразнообразию) видов в биосфере в целом.

История человечества накопила уже целый ряд примеров отрицательных последствий попыток слишком грубого и упрощённого «назначения» каких-то биологических видов, семейств и даже экосистем однозначно полезными, или однозначно вредными. Осушение болот приводило не только к уменьшению малярийных комаров, но и к более бурным весенним паводкам при иссушении близлежащих полей летом, отстрел волков («обидчиков» оленей) на замкнутом плато — к неумеренному росту численности этих оленей, почти полному истреблению ими кормов и последующему повальному падежу.

Сохранение биоразнообразия

В качестве первоочередных направлений деятельности по сохранению и обоснованному учёту биологического разнообразия целесообразно принятие разумных мер внутри самого человечества, как биологического вида, и отдельных населяющих его народов. Уравнительные, «среднестатистические» подходы к человеку (когда есть возможность и общественная обоснованность учёта биоразнообразия отдельного человека) приводят к огромному и неоправданному хозяйственному, моральному и экологическому ущербу. Больные, бедные и малограмотные (вследствие подобных подходов) граждане просто не имеют сил и воодушевления задумываться о долговременных экологических последствиях.

Работа по сохранению биоразнообразия в рамках всего человечества не должна быть ограничена охраной лишь нескольких особо богатых видами экосистем (тропические леса или коралловые рифы). Не только охраняемые природные территории (заповедники, местообитания тех или иных редких видов и др.), но и местности, где люди живут и работают.

Сохранение биоразнообразия — это сохранение природных даров, которые важны как на местном уровне, так и с точки зрения страны и всего человечества. Однако хозяйственная выгодность сохранения биоразнообразия заметно проявляется лишь при учёте его долговременных последствий и на уровне большой страны, материка, всего земного шара и интересов их населения за длительный период. Когда учёт долговременных хозяйственных интересов затруднён или попросту невозможен, может быть применён этический принцип: «Все живые существа в своём роде неповторимы и чем-то важны для биосферы в целом и человечества, как его частицы».

Это конспект по теме «Биологическое разнообразие». Выберите дальнейшие действия:

Источник

Лекция по Биологии на тему «Многообразие живых организмов»

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

УЧЕБНАЯ ДИСЦИПЛИНА: БИОЛОГИЯ

Тема: Многообразие живых организмов

Изучить лекционный материал по теме

Написать реферат о представителе живых организмов (по выбору). Дать характеристику группы живых организмов и подробно расписать двух трех представителей.

-Растения : покрытосеменные, голосеменные, папортникообразные, мхи, водоросли

-Животные млекопитающие, птицы, земноводные, рыбы

На по­верх­но­сти нашей пла­не­ты жизнь можно об­на­ру­жить и в по­ляр­ных об­ла­стях, где тем­пе­ра­ту­ра опус­ка­ет­ся до минус 80 гра­ду­сов, и в ки­пя­щих гей­зе­рах, жизнь можно встре­тить в самой глу­бо­кой мор­ской впа­дине и в ат­мо­сфе­ре на вы­со­те в несколь­ко ки­ло­мет­ров. Это про­стран­ство, обо­лоч­ку Земли, где можно встре­тить жизнь в ее раз­ных фор­мах, на­зы­ва­ют био­сфе­рой (рис. 1) – от гре­че­ских слов «биос» – «жизнь» и «сфера», что зна­чит «шар».

Био­сфе­ра вклю­ча­ет в себя ниж­нюю часть ат­мо­сфе­ры, всю гид­ро­сфе­ру и по­верх­ност­ные слои ли­то­сфе­ры, почву, ко­то­рая и об­ра­зо­ва­лась в ре­зуль­та­те про­цес­сов вы­вет­ри­ва­ния и жиз­не­де­я­тель­но­сти живых ор­га­низ­мов. Каж­дая из этих обо­ло­чек земли имеет свои осо­бые усло­вия, со­зда­ю­щие раз­ные среды жизни – вод­ную, на­зем­но-воз­душ­ную, поч­вен­ную, ор­га­низ­мен­ную. Раз­лич­ны­ми осо­бен­но­стя­ми сред жизни обу­слов­ле­но мно­го­об­ра­зие форм живых су­ществ и их спе­ци­фи­че­ские свой­ства, ко­то­рые фор­ми­ро­ва­лись и развивались под воздействием условий этих сред. Живые су­ще­ства, на­се­ля­ю­щие вод­ную среду, – гид­ро­бион­ты пре­крас­но при­спо­соб­ле­ны к оби­та­нию в плот­ной и вяз­кой вод­ной среде: дышат в ней, раз­мно­жа­ют­ся, на­хо­дят пищу и укры­тия, пе­ре­дви­га­ют­ся в раз­ных на­прав­ле­ни­ях в толще воды (рис. 2).

Рис. 2. Меченосец обыкновенный

Ор­га­низ­мы, на­се­ля­ю­щие на­зем­но-воз­душ­ную среду, в про­цес­се эво­лю­ции при­об­ре­ли спо­соб­ность су­ще­ство­вать в менее плот­ной по срав­не­нию с водой среде: при оби­лии воз­ду­ха и кис­ло­ро­да, очень силь­но­го окис­ли­те­ля, рез­ком ко­ле­ба­нии осве­щен­но­сти, су­точ­ных и се­зон­ных тем­пе­ра­тур, при де­фи­ци­те влаги (рис. 3).

Рис. 3. Орел-могильник

Оби­та­те­ли поч­вен­ной среды жизни от­ли­ча­ют­ся неболь­ши­ми раз­ме­ра­ми и спо­соб­но­стью об­хо­дить­ся без света. Они могут пи­тать­ся мел­ки­ми жи­вот­ны­ми и ор­га­ни­че­ски­ми ве­ще­ства­ми мерт­вых ор­га­низ­мов, по­пав­ших в почву (рис. 4).

Рис. 4. Европейский крот

Ор­га­низ­мы, оби­та­ю­щие внут­ри дру­го­го жи­во­го су­ще­ства-хо­зя­и­на, могут за­се­лять его ки­шеч­ник, кровь, мы­шеч­ную ткань, ды­ха­тель­ную си­сте­му, кож­ные по­кро­вы и так далее (рис. 5). В боль­шин­стве слу­ча­ев это до­воль­но мел­кие су­ще­ства. Одни из них яв­ля­ют­ся па­ра­зи­та­ми, то есть пи­та­ют­ся ве­ще­ства­ми тела хо­зя­и­на, дру­гие по­лез­ны хо­зя­и­ну – это сим­бион­ты, тре­тьи ней­траль­ны.

Рис. 5. Человеческая аскарида и свиной солитер

Рис. 6. Царства живой природы

Все пред­ста­ви­те­ли раз­ных царств жи­во­го мира от­ли­ча­ют­ся друг от друга по мно­гим при­зна­кам (рис. 7), внеш­нее и внут­рен­нее стро­е­ние, про­цес­сы жиз­не­де­я­тель­но­сти, функ­ци­о­ни­ро­ва­ние в при­ро­де у них могут быть со­вер­шен­но раз­ны­ми.

Рис. 7. Многообразие форм живой природы

Од­на­ко, несмот­ря на все раз­ли­чия, все они су­ще­ству­ют в форме ор­га­низ­мов, это осо­бен­ность живой ма­те­рии. Одни ор­га­низ­мы яв­ля­ют­ся од­но­кле­точ­ны­ми, дру­гие – мно­го­кле­точ­ны­ми (рис. 8).

Рис. 8. Амеба и белая сова как представители одноклеточных и многоклеточных организмов

По мере изу­че­ния раз­но­об­ра­зия жи­во­го мира био­ло­ги вы­ра­бо­та­ли пред­став­ле­ние о био­ло­ги­че­ской си­сте­ме, что поз­во­ли­ло го­во­рить о си­стем­ном раз­но­об­ра­зии жи­во­го. Для си­сте­мы ха­рак­тер­но на­ли­чие несколь­ких раз­лич­ных ча­стей или ком­по­нен­тов и свя­зей между ними, обес­пе­чи­ва­ю­щих ее це­лост­ность. На­при­мер, ор­га­низм по сути пред­став­ля­ет собой це­лост­ную си­сте­му вза­и­мо­дей­ству­ю­щих живых ком­по­нен­тов – ор­га­нов. Его на­зы­ва­ют живой или био­ло­ги­че­ской си­сте­мой, или про­сто био­си­сте­мой.

В при­ро­де можно встре­тить био­си­сте­мы раз­ной слож­но­сти (рис. 9).

Рис. 9. Различные биосистемы: клетка и многоклеточный организм

Так, каж­дая клет­ка – по сути био­си­сте­ма, ее це­лост­ность и жиз­не­де­я­тель­ность – это ре­зуль­тат вза­и­мо­дей­ствия внут­ри­кле­точ­ных ком­по­нен­тов – мо­ле­кул, хи­ми­че­ских со­еди­не­ний и ор­га­но­и­дов.

Мно­го­кле­точ­ный ор­га­низм – это более слож­ная си­сте­ма, по­сколь­ку он вклю­ча­ет в себя раз­лич­ные ор­га­ны, со­сто­я­щие из кле­ток.

В живой при­ро­де, кроме кле­ток и ор­га­низ­мов, есть и дру­гие, еще более слож­ные био­си­сте­мы (рис. 10): по­пу­ля­ции, виды, био­гео­це­но­зы, био­сфе­ра. При этом каж­дая из био­си­стем пред­став­ля­ет собой еди­ное целое, со­сто­я­щее из мно­же­ства вза­и­мо­дей­ству­ю­щих ча­стей. На­при­мер, по­пу­ля­ция со­сто­ит из вза­и­мо­дей­ству­ю­щих осо­бей, вид об­ра­зу­ют внут­ри­ви­до­вые струк­ту­ры – по­пу­ля­ции и так далее.

Рис. 10. Сложные биосистемы

Раз­ные по слож­но­сти био­си­сте­мы пред­став­ля­ют собой осо­бые эво­лю­ци­он­но сло­жив­ши­е­ся обособ­лен­ные формы жизни на Земле или струк­тур­ные уров­ни ор­га­ни­за­ции жизни.

В живой при­ро­де вы­де­ля­ют шесть ос­нов­ных уров­ней ор­га­ни­за­ции жизни: мо­ле­ку­ляр­ный, кле­точ­ный, ор­га­низ­мен­ный, по­пу­ля­ци­он­но-ви­до­вой, био­гео­це­но­ти­че­ский и био­сфер­ный. По мере дви­же­ния от мо­ле­ку­ляр­но­го уров­ня к био­сфер­но­му слож­ность струк­ту­ры воз­рас­та­ет (рис. 11).

Рис. 11. Уровни организации живой материи

Таким об­ра­зом, на Земле име­ет­ся огром­ное раз­но­об­ра­зие форм жизни. В одном слу­чае оно объ­яс­ня­ет­ся усло­ви­я­ми сред жизни на пла­не­те, в дру­гом – эво­лю­ци­ей, в ре­зуль­та­те ко­то­рой на Земле по­яви­лись мно­го­чис­лен­ные цар­ства ор­га­низ­мов, в тре­тьем при­чи­ной раз­но­об­ра­зия стала слож­ность струк­ту­ры раз­лич­ных био­си­стем.

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Источник

Многообразие живых организмов — основа организации и устойчивости биосферы

Австрийский геолог Эдуард Зюсс (1831–1914 гг.) в своем фундаментальном труде “Лик Земли” ввел понятие земных оболочек — сфер.

Атмосфера, гидросфера и литосфера — это оболочки планеты, состоящие из веществ соответственно в газообразном, жидком и твердом состоянии. Сферы проникают друг в друга, и четкие границы между ними провести можно весьма условно.

Давая названия оболочкам земного шара, Э. Зюсс предложил термин “биосфера” для геологии. Он считал биосферу той областью, где проявляется “органическая жизнь”.

Биосфера, по мнению ученого, представляет собой “сплошной покров из живого вещества”, в котором концентрирована огромная химическая энергия, являющаяся порождением солнечной.

В трудах русского естествоиспытателя В. В. Докучаева (1846–1903 гг.) были изложены основы представлений о “живой” оболочке планеты. Он высказал новые взгляды на почвы. К числу почвообразователей ученый относил грунт, климат, растительные и животные организмы, рельеф местности и время.

Создателем современного учения о биосфере стал ученик Докучаева В. И. Вернадский. В своей книге “Биосфера” он писал: “Биосфера не есть только так называемая область жизни”.

По Вернадскому, вещество биосферы “состоит из глубоко разнообразных частей”: собственно живого вещества, биогенного (т. е. созданного или преобразованного организмами), косного (образованного геологическими процессами), радиоактивного, вещества космического происхождения.

Биосфера является понятием планетарным, а не относящимся лишь к фауне и флоре. Это “строго организованная, определенная оболочка земной коры, неразрывно связанная с жизнью”. Она необратимо изменяется под действием различных факторов, в первую очередь под влиянием организмов, их прошлой и настоящей жизнедеятельности.

Биосфера отличается от прочих земных оболочек, так как является комплексной. Она не только “покров из живого вещества”, но и среда обитания миллионов видов живых организмов.

Еще на заре развития человеческой культуры людей поражала не только целесообразность строения отдельных живых существ, но и тот “порядок”, который существует в живой природе в целом.

Уже в древнейших восточных источниках и особенно в трудах античных философов можно найти много интересных мыслей о взаимосвязи между животными и растениями, о единстве и целостности органического мира и его закономерном взаимодействии с органической природой.

При всем многообразии органический мир — не что-то разрозненное и хаотичное. Напротив, он представляет собой единое целое. Все виды животных и растений представляют собой различные формы существования живой материи.

Как бы ни отличались друг от друга отдельные виды животных, растений и микроорганизмов, всем им присуще определенное биохимическое единство, выражающееся в общности химического состава (белков, углеводов, жиров, ферментных систем и др.) и близости типов реакций, лежащих в основе процессов ассимиляции и диссимиляции.

Одним из выражений такой близости служит, например, сходство химического состава растительного пигмента хлорофилла с животными кровяными пигментами — гемоцианинами, обеспечивающими дыхание. Химически близки ферменты растений и животных, и одинакова общая роль белков и нуклеиновых кислот.

У всех животных, от простейших до человекообразных, основные ферменты сходны. Есть и много других признаков удивительной биохимической общности всех частей органического мира.

В то же время имеются и специфические особенности биохимизма, отличающие животных от растений, бактерии от вирусов, даже одну разновидность от другой.

В результате объединения отдельных видов сложной системы — биоценозов — образуется единая структура органического мира; она обладает высокой степенью слаженности, чем и объясняется ее устойчивость. Но эти связи одновременно и противоречивы, что определяется характером отношений каждого вида со средой.

Огромное видовое разнообразие живых организмов обеспечивает постоянный режим биотического круговорота. Каждый из организмов вступает в специфические взаимоотношения со средой и играет свою роль в трансформации энергии.

Важное экологическое правило состоит в том, что чем разнороднее и сложнее биоценозы, тем выше их устойчивость, способность противостоять различным внешним воздействиям. Биоценозы отличаются большой самостоятельностью. Одни из них сохраняются в течение длительного времени, другие закономерно изменяются.

Процесс закономерного изменения биоценоза называется сукцессией. Сукцессия — это последовательная смена сообществ организмов (биоценозов, фитоценозов, биогеоценозов и т. п.)

другими на определенном участке среды. При естественном течении сукцессия заканчивается формированием устойчивой стадии сообщества. В ходе сукцессии увеличивается разнообразие входящих в состав биоценоза видов организмов, вследствие чего повышается его устойчивость.

Повышение видового разнообразия обусловлено тем, что каждый новый компонент биоценоза открывает новые возможности для вселения. Например, появление деревьев позволяет проникнуть в экосистему видам, живущим в подсистеме: на коре, под корой, строящим гнезда на ветвях, в дуплах.

Объединение разнородных индивидуумов в популяции, а различных популяций — в виды создает много преимуществ в борьбе за существование и обеспечивает более активные отношения вида со средой, поскольку здесь возникают более активные сложные формы групповой жизнедеятельности.

Морфологическое разнообразие внутри вида, существование географических рас (подвидов) и биологических форм расширяют использование видом среды и имеют важное значение для успеха его борьбы за существование.

В каждый биоценоз, где бы он не находился, входят растения, питающиеся ими растительноядные животные, хищники и паразиты, живущие за счет растительноядных животных, и, наконец, микроорганизмы, минерализующие трупы животных и растений.

Такие сообщества представляют собой целые системы, где существование одних видов без других невозможно, так как их обмен веществ приспособлен друг к другу, и одни виды используют продукты метаболизма других видов или их самих в качестве пищи.

В биоценозах на основе взаимодействия составляющих их видов возникают новые формы отношений живых существ с неживой природой.

Энергия в разных формах связывает все организмы на Земле друг с другом и со средой их обитания. Почти вся энергия, за счет которой существует биосфера, поступает на Землю в виде солнечного излучения.

Дополнительные источники, незначительные для биосферы в целом, но важные для некоторых организмов, — это внутреннее тепло Земли и притяжение Луны.

Порция солнечной энергии, поступающая в виде света, связывается фототрофами, т. е. организмами, способными в процессе фотосинтеза преобразовывать световую энергию в энергию химических связей сложных органических веществ.

Фотосинтез в течение по крайней мере 2,3 млрд лет является основой всей жизни на Земле. В результате фотосинтеза не только создается пища для всех животных, грибов и множества бактерий, использующих готовые органические вещества, но и выделяется в атмосферу кислород, необходимый для жизни большинства организмов.

Помимо энергии всем организмам необходимы определенные вещества, в частности, углерод, водород, кислород, азот, фосфор, сера. Эти шесть элементов необходимы всем живым существам в больших количествах. Все организмы нуждаются также в металлах — калии, кальции, железе и магнии.

Все эти элементы совершают в биосфере круговорот, переходя из одних организмов в другие. Если какого-либо элемента организму не хватает, то он перестает расти и размножаться, несмотря на то, что все остальные необходимые элементы могут при этом присутствовать в достаточном количестве.

Все это незаменимые ресурсы, т. е. каждый из них необходим для жизни. В то же время биосфера Земли является ресурсом для жизни живых организмов. Например, разнообразные виды микробов (хемогетеротрофы, фотоавтотрофы и др.) в результате жизнедеятельности вырабатывают углекислый газ, необходимый для жизни всех существ.

Морские моллюски-гастроподы при жизни представляют собой пищевой ресурс для хищников, а их пустые раковины при разрушении выделяют кальций — пищевой ресурс для кораллов.

Мир бактерий разнообразен. Есть сообщества микроорганизмов, образующих даже горные породы, — строматолитов. Древнейшие микробные сообщества, к которым относятся и строматолиты, создали ту биохимическую “машину” планеты, в которую затем встраивались растения и животные. Именно они создали первую на Земле пленку органического вещества и обогатили атмосферу кислородом.

Возникшие значительно позже растения и животные в свою очередь создали для бактерий новые экологические ниши. Так, особые микробные сообщества складываются в почве, прилегающей к корням растений.

Или, например, некогда проглоченные с частицами органического вещества бактерии в ходе эволюции образовали сообщества в пищеварительном тракте не только млекопитающих, но и беспозвоночных. Таким образом за миллионы лет выросло разнообразие форм микроорганизмов.

В ходе естественного отбора в биоценозе неизбежно сохраняются лишь те виды организмов, которые могут наиболее успешно размножаться именно в данном сообществе. Формирование биоценозов имеет существенную сторону: “соревнование за место под солнцем” между различными биоценозами.

В этом “соревновании” сохраняются лишь те биоценозы, которые характеризуются наиболее полным “разделением труда” между своими членами, а следовательно, более богатыми внутренними биотическими связями.

Таким образом, устойчивость биосферы в целом, ее способность эволюционировать определяются тем, что она представляет собой систему относительно независимых биоценозов. Взаимосвязь между ними ограничивается связями посредством неживых компонентов биосферы: газов, атмосферы, минеральных солей, воды и т. д.

Биосфера представляет собой иерархически построенное единство, включающее следующие уровни жизни: особь, популяция, биоценоз, биогеоценоз. Каждый из этих уровней обладает относительной независимостью, и только это обеспечивает возможность эволюции всей большой макросистемы.

Многообразие форм жизни, относительная устойчивость биосферы как среды обитания и жизни отдельных видов создают предпосылки для морфологического процесса, важным элементом которого является совершенствование реакций поведения, связанных с прогрессивным развитием нервной системы.

Сохранились лишь те виды организмов, которые в ходе борьбы за существование стали оставлять потомство, несмотря на внутренние перестройки биосферы и изменчивость космических и геологических факторов.

Основной рост разнообразия произошел за счет значительного расширения экологического пространства и совершенствования экосистемы. Хищники становились все мощнее и проворнее. В ответ на усиление хищников появились защитные приспособления (панцири, шипы и т. д.).

Для борьбы с хищниками и невзгодами природа наделила организмы увеличением потомства. Чем плодовитее вид, тем больше вероятность его выживания. Разнообразие живых организмов, от микроскопических бактерий до гигантских животных, вымирание одних с заменой на другие характеризуют устойчивость биосферы Земли.

Биологическое разнообразие животных увеличивается от полюсов к экватору и достигает своего пика в тропиках.

Велико биологическое разнообразие в морях и океанах. Наиболее населены прибрежные воды. А отдельные виды червей, моллюсков и рыб живут даже на дне океанских впадин, где глубина более 10 км.

Жизнь существует даже около скважин на океаническом дне, откуда постоянно выбрасываются насыщенные солями жгучие растворы с температурой 300–450 °С.
Отдельные виды губок и моллюсков выживают в нескольких сантиметрах от этих скважин.

Обладая разной толщиной, “пленка жизни” не прерывается нигде. По мнению некоторых ученых, время существования вида в среднем составляет 660 тыс. лет. Однако акулы и головоногие моллюски, почти не меняясь, живут как виды уже многие миллионы лет.

В истории Земли были катастрофы, когда биоразнообразие резко сокращалось за короткие в геологическом масштабе сроки как на суше, так и в океане.

Многие виды исчезали, земная кора опускалась или поднималась, менялись уровень моря, климат. Виды погибали, не приспособившись к новым условиям, но они сменялись новыми, более приспособленными.

Биосфера проявила свою устойчивость и способность развиваться, несмотря на серьезные изменения в облике Земли (например ледниковые периоды).

Именно благодаря многообразию живых организмов, их способности выживать, приспосабливаться к изменяющимся условиям, размножаться биосфера Земли, хотя и изменяется, но не теряет своей устойчивости.

В. И. Вернадский в труде “Научная мысль как планетарное явление” писал: “Жизнь на Земле существует потому, что на Земле существует жизнь! Новые и новые поколения организмов сменяли друг друга.

Они пользовались тем, что создали предшественники, и в свою очередь преобразовали Землю для потомков”. Согласно концепции биосферы Вернадского вся известная по геологическим отложениям история Земли содержит следы деятельности живых организмов.

Появившийся на Земле около 74 тыс. лет назад новый вид — “человекразумный” — Вернадский рассматривал как естественную часть биосферы, а деятельность его — как важнейший геологический фактор. С появлением человека на биосферу Земли стало оказываться все возрастающее воздействие.

За время своего существования человек окультурил и стал выращивать около 2,5 тыс. видов цветковых растений, одомашнил 25 видов животных и птиц и вывел от них много новых пород. Развивая цивилизацию, человек сводит леса, распахивает степи, осушает болота, переселяет и пересаживает в новые места животных и растения.

Такое вмешательство в природу нарушает равновесие и в конечном итоге сокращает биологическое равновесие и разнообразие. За два последних десятилетия ХХ в. площадь лесов сократилась на 200 млн га. При таких темпах трудно даже учесть, сколько гибнет животных и растений.

Потери в биологическом разнообразии начиная с 1600 г. следующие: за 400 лет исчезли 83 вида млекопитающих, 113 видов птиц, 21 вид рептилий, 23 вида рыб и 384 вида высших растений.

В настоящее время под угрозой исчезновения находится почти 20 тыс. видов растений, 1355 видов рептилий, 924 вида птиц и 414 видов млекопитающих.

Исчезновение видов живых организмов нарушает тонкий баланс природы, который складывался миллионы лет. Обедневшие экологические системы (леса, луга, озера и т. д.) становятся неустойчивыми и подвергаются разрушению при любом изменении внешних условий.

Все это создает угрозу устойчивости биосферы, способствует ее разрушению, так как от исчезновения одного вида тянется скрытая цепочка последствий, подчас опасных не только для природы, но и для человечества.

Поэтому биологическое разнообразие планеты нуждается в охране. Для этого во всех странах мира создаются заповедники, заказники, национальные парки. Они находятся под охраной государства и закона. Только в России существуют 204 особо охранемые природные территории.

Охрана природы должна быть повсеместной. На территории заповедников и национальных парков запрещена любая хозяйственная деятельность, охота. Однако надо не только расширять сеть заповедников, но одновременно добиваться, чтобы было меньше отходов, загрязняющих Землю.

В 1992 г. в Рио-де-Жанейро (Бразилия) была подписана Конвенция ООН о биологическом и ландшафтном разнообразии. В ней выражена решимость общими усилиями сохранять и поддерживать богатство и разнообразие всего живого.

Всемирный фонд дикой природы собирает пожертвования частных лиц и организаций на финансирование научных исследований, направленных на сохранение биологического разнообразия на Земле.

Фонд ежегодно собирает и тратит более 270 млн долларов на поддержание существующих заповедников, создание новых, на борьбу с незаконной торговлей дикими животными, на сохранение исчезающих и редких животных.

Многообразие живых организмов — основа устойчивости биосферы. Биосфера, являясь целостной, согласованно функционирующей системой, имеет пределы своей устойчивости, и проблема изучения стабильности и устойчивого развития биосферы является одной из фундаментальных.

При выходе за эти пределы система проходит через цепь бифуркаций, скачкообразно меняет свои свойства и может прекратить свое существование.

До интенсивного развития техносферы за последние 50 лет антропогенные воздействия не достигали этих пределов. Однако в настоящее время планетарная сила человеческой деятельности достигла большого могущества.

И если “наступление на природу” будет продолжаться всевозрастающими темпами, то в недалеком будущем может произойти переход биосферы за пределы устойчивости.

Индикаторами приближения биосферы к границе неустойчивости являются загрязнения окружающей среды, потепление климата, утоньшение озонового слоя, уменьшение биоразнообразия, необратимое изменение связей в биогеоценозах и т. д.

Любые живые особи представляют собой сложнейшие типы коррелированности на молекулярном, клеточном, организменном, популяционном уровнях. Главной особенностью жизни является то, что в силу сложности корреляций любой конкретный тип коррелированности в биоте всегда неустойчив и непременно распадается с течением времени.

Сохранение этой коррелированности живых особей возможно только в рамках популяции этих особей, причем необходимым условием сохранения природы в целом является разнообразие (многообразные экосистемы), а устойчивости популяций — наличие конкурентно взаимодействующих особей. Коррелированность различныхвидов в сообществахобеспечивает биотическую регуляцию.

Естественная биота не использует невозобновляемых ресурсов для поддержания своего существования. Это следует из постоянства запасов органического и неорганического углерода в биосфере, а современное энергопотребление человеческого общества на 90% основано на невозобновляемых ресурсах; тем самым нарушается устойчивость природных систем и происходит их загрязнение.

Каждый живой организм адаптирован к своей экологической нише, в которой он может устойчиво существовать и развиваться.

В этом смысле биосферу можно рассматривать как экологическую нишу устойчивого существования и развития цивилизованного человека в условиях НТР только при сохранении естественной биоты на больших территориях Земли и сокращении общего энергопотребления и оптимизации роста населения.

В связи с проблемой устойчивости экосистем возникла необходимость разработки концепции устойчивого развития.

Заключая настоящий параграф, следует еще раз подчеркнуть, что человечество живет не только за счет ресурсов современной биосферы, но и за счет эксплуатации природных ресурсов. Железные и марганцевые руды Кривого Рога, Урала — продукт деятельности железобактерий.

Самородная сера — результат деятельности серобактерий. Почвы — продукт сложного взаимодействия живой и косной материи. Эксплуатация этих ресурсов началась в железном веке, но в полной мере развернулась со времен “промышленной революции” ХVII–ХVIII вв., а в ХХ в. темпы ее все возрастают.

Существующая в настоящее время идеология “общества потребления” губительна для биосферы, для составляющих ее экосистем, для сохранения видового и экосистемного биоразнообразия, для вида Homo sapiens, выживание которого зависит в первую очередь от устойчивости биосферы, а она зависит от сохранения биоразнообразия.

Каждый из видов, населяющих нашу планету, — результат многомиллионолетней эволюции, носитель неповторимых генетических особенностей.

Мы обязаны сохранить и передать потомкам то биологическое разнообразие, которое существует на Земле. Это биоразнообразие — следствие неповторимости эволюционных путей, приведших к формированию каждого вида.

То принципиально новое, что внес наш век в понимание проблемы органического многообразия, сводится к следующему: сохранение биоразнообразия — непременное условие существования на Земле человека.

Постепенно не только натуралисты, но и ученые других специальностей, широкие массы людей начинают понимать, что удивительное разнообразие форм жизни — это не просто результат приспособления каждого вида к конкретным условиям среды (абиотической и, главное, биотической), но и важнейший механизм обеспечения устойчивости всей биосферы, состоящей из множества биогеоценозов, иными словами — механизм обеспечения стабильности жизни на Земле.

Источник