2.1.1. Біосфера землі

Життя на планеті — єдина система в різних формах і на неоднакових рівнях. Це велетенський всеосяжний біологічний комплекс, який прийнято називати біологічною сферою, або біосферою¹. Розрізняють такі три основні частини біосфери — літосферу, гідросферу і тропосферу. В літосфері — верхній частині земної поверхні — відбувається найбільш активний біологічний розвиток рослинного і тваринного світу. Тут життя сконцентроване переважно на її поверхні та в шарі ґрунту до 2 – 3 м, зрідка до 5 – 10 м (у тому числі коренева система дерев і трав’янистих порід). У наш час рослинний і тваринний світ літосфери є основним джерелом харчування людини.

Гідросфера — води рік, озер, морів, океанів, середовище, де можливе самостійне існування різноманітного рослинного і тваринного світу (від найпростіших до ссавців). Оскільки поживні речовини є в усій товщі води, а не лише на дні, відповідно і життя існує від поверхні водойми до дна і на самому дні. При цьому навіть глибоководні моря не становлять винятку. Разом з тим у гідросфері менше кисню, ніж в літосфері, тому відповідно менше маса рослин і тварин на одиницю її об’єму. Однак площа водного дзеркала морів, океанів, озер та інших водойм набагато більша за площу літосфери. Тому запаси біомаси в гідросфері величезні і при раціональному їх використанні можуть бути значним джерелом повноцінного харчування людини.

Найменш щільна тропосфера — нижня частина атмосфери. Організми, які її населяють, не можуть тривалий час існувати без поверхні землі. Немає також тварин, які б постійно перебували в повітрі.

1Область активного життя на Землі. Термін введений в 1875 р. Е. Зюссом. Вчення про біосферу як активну оболонку Землі, де виявляється сукупна діяльність живих організмів (у тому числі людини) як геохімічний фактор планетарного масштабу і значення, створене В. І. Вернадським (1926).

Біосфера — результат діяльності різних макро- і мікроорганізмів. У ній постійно підтримується біогенний кругообіг речовин — енергії (рис.).

Трофічні зв’язки — основа біосфери. Між тропосферою (атмосферою), гідросферою та літосферою завдяки діяльності організмів існують добре відрегульовані біологічні (харчові — трофічні) зв’язки рослинних і тваринних організмів. Завдяки їм на Землі підтримується життя як стійке планетарне явище, забезпечується система взаємозв’язків рослин, тварин і людини.

Розрізняють такі основні екологічні групи рослинних і тваринних організмів, які забезпечують безперервний зв’язок між різними формами життя на Землі: продуценти, консументи, редуценти. Продуцентів (лат. Producens — виробляючий) називають ще автотрофами, тобто організмами, які використовують різні види неорганічних речовин і за допомогою сонячної енергії утворюють органічну речовину — першооснову життя інших екологічних категорій живих організмів. Це зелені вищі й нижчі рослини та хемотрофні — незелені бактерії, які також здатні синтезувати органічну речовину.

Консументи (споживачі) — це організми, які споживають продукцію автотрофів і виділяють у навколишнє середовище продукти своєї життєдіяльності (білки, жири, цукри, вуглеводи, безазотисті екстрактивні та інші речовини). До консументів належать усі тварини. Вони створюють могутній пласт органічної речовини на Землі.

Розрізняють первинні, вторинні і третинні консументи. Перші — це травоїдні тварини і паразитуючі на зелених рослинах безхлорофільні рослини — кускута, вовчок та ін.; другі — хижаки, які полюють на травоїдних; треті — організми, що живляться вторинними консументами.

Редуценти — дрібні організми (гриби, бактерії). Вони використовують органічну масу відходів життєдіяльності перших двох груп і в процесі обміну розкладають її до неорганічних сполук, які, у свою чергу, знову можуть бути засвоєні продуцентами. Внаслідок таких трофічних зв’язків здійснюється кругообіг речовин (рис. 2). Отже, ці три види рослинних і тваринних організмів і створюють навколишнє природне середовище в біосфері.

Вказані екологічні групи рослинних і тваринних організмів відрізняються типом живлення і будови. За типом живлення вони поділяються на автотрофні (фотосинтез) і гетеротрофні організми (абсорбція і перетравлення). За будовою в цих групах виділяють еукаріоти тканинні (рослини, тварини), еукаріоти одноклітинні і багатоклітинні (водорості, гриби, найпростіші); прокаріоти, переважно одноклітинні (фотобактерії, скотобактерії, архебактерії) (рис. ).

Залежно від особливостей трофічних зв’язків між рослинними і тваринними організмами, що є динамічними, виникають різноманітні форми життя. Так, у літосфері після поїдання тваринами певних видів рослин (трав, плодів, насіння, посівів) поширюються види, які залишилися, до них також додаються види з насіння, перенесеного птахами, тваринами, комахами. Значний вплив на рослинність мають землерийні тварини, що знищують і порушують рослинний покрив, спричинюючи зміну його ботанічного складу тощо. Проте найбільшою мірою рослинність і тваринний світ змінюються під впливом діяльності людини, тобто під впливом антропогенного фактора.