BIOSFERA

 

Svi ekosistemi Zemlje cine funkcionalnu cjelinu nazvanu biosfera (sfera zivota). Jedinstvo zive i nezive prirode ne ogranicava se na ekosisteme, vec se proteze i na citavu planetu Zemlju .

Biosferu sacinjavaju delovi ostalih Zemljinih sfera koje su naseljene zivim bicima:

 

U biosferi se objedinjuju svi stupnjevi organizacije zivog sveta tako da biosfera predstavlja vrhunski bioloski sistem.

 Odlikuje specificnom strukturom, koja se ogleda u odredjenom prostornom rasporedu bioma:

Horizontalan raspored bioma odredjen je, prije svega, klimatskim uslovima. Iduci od ekvatora ka polovima, moze se uociti izvesna pravilnost u rasporedu razlicitih bioma na obe Zemljine polulopte. Vertikalni raspored ekosistema na kopnu u skladu je sa horizontalnim rasporedom bioma od ekvatora ka polovima. Od podnozja do planinskih vrhova temperatura opada i menja se klima pa se u skladu sa tim smenjuju i ekosistemi. Tako se liscarske i cetinarske sume smenjuju livadama i pasnjacima, a planinske tundre i zona vecnog leda nalaze se na vrhovima planina.

Funkcionisanje biosfere ogleda se u uzajamnoj povezanosti njenih razlicitih ekosistema na principima kruzenja materije i jednosmernom proticanju energije u globalnim razmerama. Osnovne elemente (C, O, H, N i dr.) organizmi ugradjuju u organska jedinjenja u svom telu. Organska materija prolazi kroz lance ishrane i na kraju se razlaze i mineralizuje. Tako se osnovni elementi vracaju u spoljasnju sredinu, odakle ponovo mogu da se iskoriste. Ovaj put osnovnih elemenata predstavlja biogeohemijske cikluse materije na Zemlji, koji se mogu utvrditi za svaki element posebno.

Ugljenik se nalazi u atmosferi u obliku ugljen-dioksida i u hidrosferi, rastvoren u vodi. U procesima fotosinteze se kao ugljena kiselina vezuje i gradi organska jedinjenja. Jedan deo ugljenika vraca se u atmosferu i vodu u toku disanja organizama. Najveci deo ugljenika vraca se u spoljasnju sredinu procesima truljenja i vrenja, koje vrse gljive i bakterije.

Znatna kolicina ugljenika ostaje duze ili krace vreme van kruzenja. Ponekad ostaci uginulih organizama, zbog posebnih uslova u kojima se nadju (na dnu okeana, duboko pod zemljom, u uslovima niskih temperatura gde su procesi raspadanja usporeni) ne mogu biti potpuno razlozeni. Od takvih ostataka nastaju:

Njih covek koristi kao gorivo pa ih tako ponovo ukljucuje u kruzenje. Kiseonik se nalazi u atmosferi (ima ga oko 21%) i rastvoren u vodi. Koristi se za procese disanja organizama, a vraca se u spoljasnju sredinu procesom fotosinteze.

Azot se nalazi u atmosferi, ali ga vecina organizama ne uzima direktno iz atmosfere. Samo su neki organizmi (bakterije azotofiksatori koje zive u simbiozi sa korenom biljaka leguminoza) u stanju da vezu atmosferski azot u organska jedinjenja. Truljenjem i razlaganjem ovih bakterija jedinjenja azota prelaze u neorganski oblik (nitrati) i dospevaju u zemljiste, odakle biljke mogu da ih koriste. Tako se azot ugradjuje u organska jedinjenja (aminokiseline, proteini, nukleinske kiseline, pigmenti) prvo u telu proizvodjaca, a zatim potrosaca i razlagaca. Razlaganjem uginulih organizama ponovo se u spoljasnju sredinu oslobadjaju razlicite neorganske soli azota.

Kruzenje vode pocinje njenim isparavanjem sa povrsine mora i okeana, koji predstavljaju rezervoare vode na Zemlji. Time nastaju mase oblaka koji odlaze prema kopnu gde u obliku padavina voda stize do povrsine Zemlje. Sa te povrsine ona se razlicitim vodotokovima ponovo vraca u mora i okeane. Deo vode sa povrsine zemlje ulazi u sastav zivih bica, a zatim, isparavanjem i izlucivanjem, ponovo napusta ove organizme. Sva voda se na kraju vraca u mora i okeane.

Aktivno ucesce organizama omogucuje tok biogeohemijskih procesa u biosferi. Kruzenje materije znacajno je zbog toga sto se jedna te ista kolicina materije moze koristiti bezbroj puta. Osim toga, u biosferi jedan oblik jedinjenja se neprestano smenjuje drugim na racun energije koja neprekidno jednosmerno protice.