Методическое пособие ПРОЗРЕНИЕ. Книга для начального чтения Школа подготовки адекватных людей

Глава 3. Общая биология и биология человека
113 остановка круговорота углерода связана с включением СО в состав СаСО
3
в виде известняков. В этом случае углерод выключается из круговорота на целые геологические эпохи до поднятия пород над уровнем моря. Тогда круговорот возобновляется через выщелачивание известняков атмосферными осадками, а также биогенным путем под воздействием лишайников, корней растений. Главный источник азота органических соединений – газообразный азот (N
2
) находится в составе атмосферы (в воздухе 78% N
2
, 21% О. Молекулярный азот не усваивается живыми организмами растениями) непосредственно, а только в виде ионов NH
4
+
и Кругооборот азота включает газообразную и минеральную фазу. Переход его в доступные живым организмам соединения (фиксация) может происходить несколькими путями. Фиксация азота частично происходит в атмосфере, где при грозовых разрядах образуется оксид азота (О, который окисляется до оксида азота (Ос последующим образованием азотной кислоты и нитратов, выпадающих на поверхность Земли с атмосферными осадками. Наиболее важной формой фиксации азота является ферментативная фиксация в процессе жизнедеятельности сравнительно немногих видов организмов-азотфиксаторов. Отмирая, они обогащают среду органическим азотом, который быстро минерализуется. Наиболее эффективна фиксация азота, осуществляемая бактериями, формирующими симбиотические связи с бобовыми растениями. В результате их деятельности в наземных и подземных органах растений (например, клевера или люцерны) за год накапливается азота до 150 - 400 кг нага. Азот связывают также свободноживущие азотфиксирующие почвенные бактерии, а вводной среде – сине-зеленые водоросли (цианобактерии. Все азот- фиксаторы включают азот в состав аммиака (NH
3
), ион сразу же используется для образования органических веществ, в основном для синтеза белков. Минерализация азотсодержащих органических веществ редуцентами происходит в результате процессов аммонификации и нитрификации. Аммонифи- цирующие бактерии в процессе биохимического разложения мертвого органического вещества переводят азот органических соединений в аммиак, который вводном растворе образует ионы аммония
(NH
4
+
). В результате деятельности нитрифицирующих бактерий в аэробной среде аммиак окисляется в нитриты (NO
2
-
), а затем в нитраты (NO
3
-
). Большинство растений получают азот из почвы в виде нитратов. Поступающие в растительную клетку нитраты восстанавливаются до нитритов, а затем до аммиака, после чего азот включается в состав аминокислот, составляющих белки. Часть азота растениями усваивается непосредственно в виде ионов аммония из почвенного раствора. Животные получают азот по пищевым цепям прямо или опосредованно от растений. Экскреты и мертвые организмы, составляющие основу детритных пищевых цепей, разлагаются и минерализуются организмами-редуцентами, превращающими органический азот в неорганический. Возвращение азота в атмосферу происходит в результате деятельности бактерий- денитрофикаторов, осуществляющих в анаэробной среде процесс, обратный нитрификации, восстанавливая нитраты до свободного азота. Значительная часть азота, попадая в океан (в основном со стоком вод с континентов, используется водными фотосинтезирующими организмами, прежде всего фитопланктоном, а затем, попадая вцепи питания животных, частично возвращаются на сушу с продуктами морского промысла или птицами. Небольшая часть азота попадает в морские осадки. В круговороте фосфора, в отличие от круговоротов углерода и азота, отсутствует газовая фаза. Фосфор в природе в больших количествах содержится в минералах горных породи попадает в наземные экосистемы в процессе их разрушения. Выщелачивание фосфора осадками приводит к поступлению его в гидросферу и соответственно вводные экосистемы. Растения поглощают фосфор в виде растворимых фосфатов из водного или почвенного раствора и включают его в состав органических соединений нуклеиновых кислот, систем переноса энергии (АДФ, АТФ, в состав клеточных мембран. Другие организмы получают фосфор по пищевым цепям. В организмах животных фосфор входит в состав костной ткани, дентина. В процессе клеточного дыхания происходит окисление органических соединений, содержащих фосфор, при этом органические фосфаты поступают в окружающую среду в составе экскретов. Орга- низмы-редуценты минерализуют органические вещества, содержащие фосфор, в неорганические фосфаты, которые вновь могут быть использованы растениями и снова вовлекаться в круговорот. Поскольку в круговороте фосфора отсутствует газовая фаза, фосфор как и другие биогенные элементы почвы, циркулирует в экосистеме лишь в том случае, если отходы жизнедеятельности откладываются в местах поглощения данного элемента. Нарушение круговорота фосфора может происходить, например, в агроэкосистемах, когда урожай вместе с извлеченными из почвы биогенами перевозится на значительные расстояния, и они не возвращаются в почву в местах потребления. Внесение фосфорных удобрений, представляющих собой продукты переработки осадочных пород, позволяет восполнить потребленный фосфор в регионах с интенсивным сельскохозяйственным производством. Однако, смыв удобрений с полей, а также поступление в водоемы фосфатов с продуктами жизнедеятельности животных и

Методическое пособие концептуальной самоподготовки «ПРОЗРЕНЬЕ»
114 человека может приводить к перенасыщению водных экосистем фосфатами и нарушению в них экологического равновесия. Рис. 3.23 В живых организмах сера – основной компонент некоторых аминокислот (цистеин, метионин. Основные звенья круговорота серы
1) сера усваивается в виде сульфатов растениями и грибами. При этом сера переходит в двухвалентное состояние (S
2
-) и встраивается в белковые молекулы Рис. 3.24 2) сера окисляется до сульфатов (SO
3 2-
) микроорганизмами при распаде мертвых тел. Меньшая часть сульфатов снова усваивается растениями, большая часть за счет подвижности сульфат-ионов вымывается в океан
3) на дне океана бактерии из рода Десульфовибрио отбирают у сульфатов кислород и, тем самым, восстанавливают серу до сероводорода (H
2
S). Сероводород выносится к поверхности, а затем часть его выносится в воздух

Глава 3. Общая биология и биология человека
115 4) в воздухе сероводород (H
2
S) быстро окисляется до сернистого газа (SO
2
), а затем серного ангидрида, последний соединяется с парами воды и образует серную кислоту (H
2
SO
4
);
5) H
2
SO
4
с дождями возвращается на сушу. Таким образом на сушу попадает две трети серы, смытой в океан
6) происходит приток серы через извержение вулканов
7) происходит приток сульфидов (S
2
-
) через разрушение горных пород (пирит – серный колчедан, медный колчедан CuFeS
2
);
8) приток сероводорода происходит через аэробное разложение органики в болотах. При сжигании топлива, горючих газов, выплавке металлов, при получение элементарной серы из сероводорода в атмосферу в виде оксидов попадает ежегодно около 10 млн. т серы. Это превышает природный сток серы. Количество серной кислоты в атмосфере сейчас вдвое больше, чем 150 лет назад. Кислотность (рН) чистой воды равна 7, рН дождевой – 5,6 за счет растворенного в ней СО , рН кислотных дождей может достигать 2,5 (концентрация столового уксуса.
Биоценозы образуют экосистемы. Экосистема обязательно представляет собой совокупность живых и неживых компонентов, в рамках экосистемы осуществляется полный цикл, начиная от создания органического вещества и заканчивая его разложением на неорганические составляющие, и этот цикл имеет входи выход. Экосистема сохраняет устойчивость в течение некоторого времени, что обеспечивается определенной структурой биотических и абиотических компонентов. В рамках экосистемы популяции животных занимают экологические ниши, в которых численность животных объективно ограничена трофической структурой сообщества, соотношением производителей биомассы, её потребителей и разрушающих биомассу организмов, а также показателями продуктивности и преобразования материи (вещества и поля. Рис. 3.25 С каждым переходом из одного трофического уровняв другой в пределах пищевой цепи или сети в окружающую среду выделяется в виде теплового или акустического излучения полевая форма материи, а объём биомассы следующего трофического уровня, снижается. Правило 10%: при переходе с одного трофического уровня на другой 90% энергии теряется, и
10% передается наследующий уровень.

Методическое пособие концептуальной самоподготовки «ПРОЗРЕНЬЕ»
116 Чем длиннее пищевая цепь, тем больше теряется энергии. Поэтому длина пищевой цепи обычно не превышает 4 - 5 звеньев. В связи с рассматриваемой нами проблемой возникают множественные вопросы типа Чем лучше домашние животные по отношению к диким животным, поскольку первым позволено человеком плодиться сверх установленной им Свыше биосферно-экологической нормы И ещё: существует ли предел демографического насыщения экологической ниши для