"Биология. Порядок в живой природе", Вахрушев А.А., Бурский О.В., Раутиан А.С., Родионова Е.И.
Живые организмы не только приспосабливаются к условиям планеты, но и сами меняют их. Фотосинтезирующие организмы связывают углекислый газ и выделяют кислород, остатки древней жизни участвуют в образовании пород и полезных ископаемых, а совместное действие организмов и неживой природы формирует почву. Эти изменения происходят долго, но влияют на условия жизни многих поколений и видов. Поэтому биосфера — оболочка Земли, населённая организмами, — меняется вместе с жизнью.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Живое вещество — совокупность всех организмов Земли. Это не отдельный вид или группа, а вся жизнь планеты; деятельность организмов изменяет воздух, воду и поверхность, поэтому они выступают участниками преобразования среды.
Биогенное вещество — вещество, образованное организмами или возникшее в результате их жизнедеятельности. Например, кислород выделяется при фотосинтезе, а органические остатки организмов могут со временем участвовать в образовании угля. Термин помогает учитывать происхождение вещества, а не только то, где оно находится.
Биосфера — оболочка Земли, населённая организмами и изменяемая их деятельностью. Живые существа и преобразованные ими части планеты образуют связанную систему, поэтому биосфера включает не только сами организмы, но и среду их жизни.
Почва — верхний плодородный слой земной коры, который формируется при взаимодействии организмов, горных пород, воды и воздуха. Она обеспечивает растения водой и минеральными веществами, а многим организмам служит местом обитания. Понимание её состава помогает отличать почву от просто раздробленной породы.
Организмы зависят от температуры, воды, света и других условий, потому что без подходящей среды не могут нормально жить и размножаться. Но они одновременно меняют эту среду: поглощают вещества и выделяют продукты обмена, а также создают гнёзда, норы и другие укрытия. Такие действия меняют доступность ресурсов и условия для соседних организмов. Поэтому среда — не неизменный фон, а результат взаимодействия живых существ и неживых компонентов.
Фотосинтезирующие организмы используют световую энергию, чтобы создавать органическое вещество из углекислого газа и воды. В ходе этого процесса выделяется кислород; если фотосинтез идёт в больших масштабах и долго, кислород может накапливаться в атмосфере. Одновременно углекислый газ связывается в органическом веществе. Так деятельность древних фотосинтезирующих организмов постепенно изменила состав воздуха и повлияла на условия жизни последующих поколений.
Отмершие организмы и продукты их жизнедеятельности не всегда полностью разлагаются. Если органическое вещество накапливается, оказывается погребённым и долго преобразуется под давлением, при нагревании и недостатке кислорода, часть его может войти в состав осадочных пород или полезных ископаемых. Для этого нужны большие сроки и подходящие условия, поэтому не всякие остатки превращаются в уголь или другое ископаемое. Накопление и преобразование органики связывает жизнь прошлого с составом земной коры.
Почва возникает не просто от измельчения горных пород: разрушение породы даёт минеральные частицы, но плодородный слой формируется при участии организмов. Остатки растений и животных добавляют органическое вещество, а живые существа перерабатывают его и влияют на свойства почвы. Вода и воздух необходимы для происходящих в ней процессов, а горная порода служит основой. Поэтому образование почвы зависит от совместного действия живых и неживых компонентов.
Преобразования среды могут сохраняться и влиять на организмы, которые появятся позднее. Например, сформировавшаяся почва создаёт местообитания и ресурсы для новых видов, а изменённый состав атмосферы задаёт иные условия дыхания и жизни. Изменения происходят постепенно, но их последствия могут затрагивать многие поколения. Поэтому условия жизни на Земле — итог длительного взаимодействия организмов и планеты.
| Деятельность организмов | Изменение среды | Результат |
|---|---|---|
| Фотосинтез | Связывание углекислого газа и выделение кислорода | Изменение состава атмосферы |
| Накопление остатков организмов | Погребение и длительное преобразование органического вещества | Образование осадочных пород и полезных ископаемых |
| Разрушение горных пород и образование почвы | Появление минеральной основы, накопление органики и формирование плодородного слоя | Возникновение почвы и новых местообитаний |
| Обмен веществ организмов с атмосферой и водоёмами | Поглощение и выделение веществ | Изменение состава воздуха и воды |
Читайте строки слева направо: сначала назовите деятельность организмов, затем проследите, какое изменение среды она вызывает и к чему приводит. Таблица помогает отличить сам процесс от его последствий. Один процесс может менять сразу несколько условий жизни.
Задача 1. Объясните, как деятельность древних фотосинтезирующих организмов могла изменить состав атмосферы.
Ответ: древние фотосинтезирующие организмы могли уменьшать количество углекислого газа и увеличивать содержание кислорода в атмосфере. Изменение происходило постепенно, по мере накопления результатов фотосинтеза.
Задача 2. Определите, какие процессы могли привести к образованию залежей каменного угля из остатков древних растений.
Ответ: накопление растительных остатков, их погребение и длительное преобразование могли привести к образованию каменного угля. Важны и исходное органическое вещество, и подходящие условия, и большой промежуток времени.
Задача 3. Составьте причинную цепь, показывающую, как деятельность организмов участвует в образовании почвы и меняет условия жизни других видов.
Ответ: разрушение пород и накопление органики → формирование почвы → появление новых условий и местообитаний → изменение жизни других видов. Цепь показывает, что организмы не только используют среду, но и участвуют в её создании.
Ошибка: считать, что организмы только приспосабливаются к среде. Такое представление возникает, если замечать лишь влияние температуры, воды и пищи на живые существа. На деле организмы тоже меняют условия — например, выделяют вещества или создают укрытия. Проверь себя: назови не только условие, нужное организму, но и изменение, которое он вызывает.
Ошибка: приписывать образование кислорода животным или всем растениям без связи с фотосинтезом. Кислород выделяют фотосинтезирующие организмы, а животные при дыхании его потребляют. Ошибка возникает, когда кислород связывают просто с наличием жизни. Проверка: уточни, идёт ли фотосинтез и какое вещество при этом выделяется.
Ошибка: считать почву просто измельчённой горной породой. Порода даёт минеральную основу, но плодородная почва также содержит органическое вещество и формируется при участии организмов, воды и воздуха. Проверить себя просто: перечисли компоненты, участвующие в её образовании, а не только минеральные частицы.
Ошибка: называть биогенным любое вещество, которое встречается в природе. Важны происхождение вещества или участие организмов в его образовании, а не само место, где его нашли. Путаница появляется из-за того, что природными бывают вещества разного происхождения. Чтобы проверить термин, спроси: образовано ли вещество организмами или возникло ли благодаря их жизнедеятельности?
Для понимания темы нужно знать, как организмы обмениваются веществами со средой, и различать фотосинтез и дыхание: при фотосинтезе поглощается углекислый газ и выделяется кислород, а при дыхании кислород используется. Эти процессы помогают объяснить изменение атмосферы и круговорот веществ. Тема пригодится при изучении биосферы и экосистем, где организмы связаны друг с другом и со средой. Она также помогает оценивать влияние человека на природу: деятельность людей может менять условия жизни так же, как и другие процессы, хотя её последствия часто особенно быстры и масштабны.
Как живые организмы могут изменить состав атмосферы?
Организмы поглощают одни вещества и выделяют другие. Например, при фотосинтезе фотосинтезирующие организмы поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Если такой обмен происходит в огромных масштабах и долгое время, состав атмосферы меняется.
Почему кислород в атмосфере связывают с деятельностью фотосинтезирующих организмов?
При фотосинтезе растения, водоросли и некоторые бактерии используют энергию света и выделяют кислород. Древние фотосинтезирующие организмы производили его на протяжении длительного времени, и часть кислорода накапливалась в атмосфере. Животные кислород не производят: при дыхании они его потребляют.
Как из остатков организмов образуются полезные ископаемые?
Органические остатки могут накапливаться и оказываться погребёнными под слоями осадков. В течение очень долгого времени без доступа кислорода, под давлением и при нагревании они преобразуются. Так, остатки древних растений при определённых условиях могли стать каменным углём.
Почему почву нельзя считать только разрушенной горной породой?
Разрушенная порода даёт почве минеральную основу, но сама по себе ещё не является плодородной почвой. В ней накапливаются остатки организмов, а живые существа перерабатывают органическое вещество и влияют на структуру слоя. Почва возникает при совместном действии организмов, пород, воды и воздуха.
Можно ли сказать, что организмы сами создают условия своей жизни?
Отчасти да: организмы изменяют состав воздуха и воды, поверхность Земли и почву. Однако они не создают условия в одиночку — на изменения также влияют горные породы, вода, воздух и другие факторы. Поэтому условия жизни складываются в результате длительного взаимодействия живой и неживой природы.
§ 27. Жизнь меняет условия своего существования
