Презентація "Надорганізмові біологічні системи"

НАДОРГАНІЗМОВІ БІОЛОГІЧНІ СИСТЕМИПІДГОТОВКА ДО НМТ 2025 БІОЛОГІЯ

Екологічні чинники. Екологічні чинники – це всі складники навколишнього середовища, що впливають на стан і властивості організмів та їхніх угруповань. Залежно від природи та особливостей дії їх поділяють на групи: абіотичні, біотичні та антропогенні. Абіотичні чинники – компоненти та властивості неживої природи (освітленість, температура, вологість, газовий склад повітря, тиск, сольовий склад води, тип ґрунту тощо), які прямо або опосередковано впливають на окремі організми та їхні угруповання. Біотичні чинники – різні форми взаємодії між особинами в популяціях і між популяціями в угрупованнях. Будь-яка жива істота взаємодіє з особинами свого (внутрішньовидові зв’язки) та інших (міжвидові зв’язки) видів. Антропогенні чинники – різні форми діяльності людини, що впливають на окремі організми, їх угруповання та біосферу в цілому.

Вплив чинників характеризується закономірністю, що називається законом оптимуму: кожен чинник позитивно впливає на організм у певних межах (іл. 178). Чим більше інтенсивність дії окремого екологічного чинника відхиляється від оптимальної, тим більшою є його пригнічувальна дія на організм. Значення інтенсивності дії цього чинника, поза якими існування стає неможливим, називають верхньою та нижньою межами витривалості.

Основні форми біотичних взаємозв’язків. Паразитизм – форма взаємозв’язків, за якої один вид (паразит) упродовж тривалого часу використовує іншого (хазяїна) як джерело живлення та середовище існування. Деякі види паразитів мешкають на поверхні організму хазяїна (воші, пір’яні кліщі), інші – усередині його (сисуни, стьожкові та круглі черви). Коменсалізм – це така форма взаємозв’язків різних видів, за якої один з них (коменсал) використовує залишки їжі, продукти життєдіяльності чи житло іншого (хазяїна), не завдаючи йому помітної шкоди. Проте й користі від коменсалів організмам хазяїв немає. Коменсалізм може проявлятися у формах квартирантства або нахлібництва. Мутуалізм – форма взаємозв’язків особин різних видів, за якої вони мають взаємну користь. Прикладами мутуалізму є взаємозв’язки рослинних організмів із грибами, азотфіксувальних бактерій із бобовими рослинами, джміля із конюшиною, за якого комаха забезпечує запилення квітки під час живлення нектаром. Хижацтво – форма взаємозв’язків особин різних видів, один з яких слугує кормовою базою для іншого.

Паразитизм

Коменсалізмриба клоун і актинія. Акула і риба прилипала. Черепаха та рибинахлібництвоквартиранство. Орхідеї на деревах

Мутуалізм. Бджола і квітка. Рак і актинія. Бульбочкові бактерії і бобовіМурахи-теслі та червеці Калібрі і квітка. Кіт і блохи

Хижацтво. ХИЖАК - ЖЕРСТВА

Екосистема – це сукупність організмів різних видів, які взаємодіють між собою і з середовищем у такий спосіб, що всередині системи відбуваються перетворення енергії, колообіг речовин і саморегуляція. Біотичну частину становлять популяції організмів з різним типом живлення: продуценти – автотрофні організми (водорості, рослини, хемотрофні прокаріоти); консументи – гетеротрофні організми, які живляться іншими організмами, соками цих організмів або їхніми рештками (рослиноїдні тварини, хижаки, паразити); редуценти – гетеротрофні організми, які живляться залишками або продуктами життєдіяльності організмів, розкладаючи їх до неорганічних сполук (членистоногі, гриби, бактерії).

Трофічний рівень – сукупність організмів з однаковим типом живлення. Ось як розподіляються організми по різних трофічних рівнях: перший – автотрофи (продуценти); другий – рослиноїдні організми (консументи I порядку), сапротрофи (редуценти); третій – хижаки (консументи II – ІV порядку тощо). Ланцюг живлення – види організмів, пов’язаних між собою харчовими відносинами, що створює певну послідовність у передаванні речовин та енергії.

Причини змін екосистем. Сукцесією називаються послідовні зміни угруповань організмів, які з часом призводять до перетворення екосистеми. Первинні сукцесії – це поява й розвиток рослинних угруповань у місцях, де рослинності раніше не було, наприклад оселення лишайників на скельних породах (іл. 193). Вторинні сукцесії – це відновлення природної рослинності після певних порушень, наприклад відновлення лісів після пожеж (іл. 194).

Колообіг Карбону. Колообіг Карбону (рис. 52.1) в екосистемах пов’язаний із двома основними процесами — фіксацією вуглекислого газу в процесі фотосинтезу та його поверненням в атмосферу під час дихання. Автотрофні організми, наприклад, рослини й водорості, здатні включати неорганічний вуглекислий газ до складу цукрів та інших органічних речовин. Виділення вуглекислого газу назад в атмосферу відбувається в процесі дихання живих організмів і розкладання мертвої органіки.

Колообіг Нітрогену неможливий без бактерій. Нітроген — один із найважливіших елементів, що входять до складу живих організмів. Повітря, яким ми дихаємо, на 78 % складається з азоту, але в ньому Нітроген перебуває у формі, у якій не може бути використаний живими організмами (адже сама назва «азот» перекладається з грецької як «безжиттєвий»). Це тому, що зв’язок між двома атомами Нітрогену в молекулі N2 дуже сильний, і щоб розірвати його, потрібна значна кількість енергії. У промисловості для того, щоб розірвати зв’язки в цій молекулі, наприклад, для виробництва амоніаку, потрібні висока температура, тиск і каталізатор. У природі з цим завданням можуть упоратися лише деякі ґрунтові мікроорганізми — азотфіксувальні бактерії.

Вони зв’язують атмосферний азот і переводять його в доступну для засвоєння рослинами форму. Багато азотфіксувальних бактерій живуть у симбіозі з рослинами. Деякі, наприклад, формують бульбочки на корінні представників родини Бобові (гороху, квасолі та інших рослин), але є й вільноживучі ґрунтові азотфіксатори (рис. 52.3). Загалом більшість ключових етапів колообігу Нітрогену (рис. 52.4) в природі так чи так пов’язана з діяльністю бактерій. Так звані нітрифікувальні бактерії перетворюють амоніак, що утворюється азотфіксувальними бактеріями, на нітрити та нітрати, які рослини можуть використовувати для синтезу нітрогеновмісних органічних сполук — амінокислот, нуклеотидів, хлорофілу та інших. Тварини отримують сполуки Нітрогену, поїдаючи рослини чи інших тварин.

Нітроген із мертвих організмів чи відходів життєдіяльності тварин повертається в довкілля. Складні органічні сполуки в процесі амоніфікації розпадаються з утворенням амоніаку. Як нам уже відомо, амоніак може піддаватися нітрифікаціїз утворенням нітратів та нітритів і в такому вигляді знову поглинатися рослинами. З другого боку, частина нітратів та нітритів піддається денітрифікації з утворенням молекулярного азоту та газоподібних оксидів Нітрогену, які повертаються в атмосферу. Таким чином, основні етапи колообігу Нітрогену можна подати у вигляді такої послідовності: зв’язування атмосферного азоту азотфіксувальними бактеріями з утворенням амоніаку → нітрифікація амоніаку з утворенням нітратів і нітритів → поглинання останніх рослинами та включення до складних органічних сполук → поширення сполук Нітрогену трофічними рівнями екосистеми → утворення амоніаку з відходів життєдіяльності організмів і мертвої органіки в результаті амоніфікації → нітрифікація з утворенням нітратів і нітритів → повернення в харчовий ланцюг чи денітрифікація з утворенням N2 O та N2..

Дякую за увагу !!!