Сущность понятия биосферы как открытой системы. Границы биосферы

биосфера — это живое вещество планеты и преобразованная им окружающая среда.

Она представляет собой единую систему, в которой масса живого вещества, несмотря на все изменения и переходы из одного состояния в другое, сохраняется неизменной. Структура, состав и энергия биосферы определяются прошлой и настоящей деятельностью живых организмов, в том числе и человека. Своими границами она охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы. Биосфера является одним из основных структурных компонентов нашей планеты и околоземного космического пространства. Это сфера, в которой осуществляются биоэнергетические процессы и обмен веществ вследствие деятельности жизни.

Границы биосферы:

Верхняя граница в атмосфере: 15-20 км. Она определяется озоновым слоем, задерживающим коротковолновое УФ-излучение, губительное для живых организмов.

Нижняя граница в литосфере: 3,5-7,5 км. Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков, однако в основном распространение живых организмов ограничивается вглубь несколькими метрами.

Нижняя граница в гидросфере: 10÷11 км. Она определяется дном Мирового Океана, включая донные отложения.

Атмосфера – наиболее легкая оболочка Земли, которая граничит с космическим пространством; через атмосферу осуществляется обмен вещества и энергии с космосом.

Атмосфера имеет несколько слоев:

тропосфера – нижний слой, примыкающий к поверхности Земли (высота 9–17 км). В нем сосредоточено около 80% газового состава атмосферы и весь водяной пар;

стратосфера;

ноносфера – там “живое вещество” отсутствует.

Преобладающие элементы химического состава атмосферы: N2 (78%), O2 (21%), CO2 (0,03%).

Гидросфера – водная оболочка Земли. Вследствие высокой подвижности вода проникает повсеместно в различные природные образования, даже наиболее чистые атмосферные воды содержат от 10 до 50 мгр/л растворимых веществ.

Преобладающие элементы химического состава гидросферы: Na+, Mg2+, Ca2+, Cl–, S, C. Концентрация того или иного элемента в воде еще ничего не говорит о том, насколько он важен для растительных и животных организмов, обитающих в ней. В этом отношении ведущая роль принадлежит N, P, Si, которые усваиваются живыми организмами. Главной особенностью океанической воды является то, что основные ионы характеризуются постоянным соотношением во всем объеме мирового океана.

Литосфера – внешняя твердая оболочка Земли, состоящая из осадочных и магматических пород. В настоящее время земной корой принято считать верхний слой твердого тела планеты, расположенный выше сейсмической границы Мохоровичича. Поверхностный слой литосферы, в котором осуществляется взаимодействие живой материи с минеральной (неорганической), представляет собой почву. Остатки организмов после разложения переходят в гумус (плодородную часть почвы). Составными частями почвы служат минералы, органические вещества, живые организмы, вода, газы.

61. Структура и функции компонентов клетки: мембраны, цитоплазмы, ЭПС, рибосомы, митохондрии, Комплекс Гольджи, лизосомы.

Все органоиды клетки, несмотря на особенности их строения и функций, находятся во взаимосвязи и «работают» на клетку, как на единую систему, в которой связующим звеном является цитоплазма.

62. Насекомые – переносчики инфекционных заболеваний: комары, москиты, тараканы. Строение, размножение и развитие, меры борьбы.

Известно что переносчиками некоторых зачастую опасных инфекций являются различные насекомые многие из которых обитают в местах проживания человека (блохи вши клопы комары).

Малярийный комар (Anophelesmaculipennis) – служит специфическим переносчиком возбудителя малярии. Самцы и молодые самки питаются растительными соками а после спаривания самки начинают пить кровь которая необходима для развития яиц. Самки нападают на человека домашних и диких животных. После созревания яиц самки мигрируют к водоему. Отличием от других комаров является то что анофелес откладывает яйца вразброс не приклеивая их друг к другу. Яйца имеют воздушные камеры и плавают на поверхности воды. Через несколько дней из яиц вылупляются личинки дышащие воздухом. При дыхании их тело располагается параллельно поверхности водоема а воздух поступает в трахею через дыхальца в то время как у комаров Aedes и Culex воздух поступает через сифон. Именно по форме дыхательного сифона можно отличить куколку малярийного комара от обыкновенного: у куколки малярийного комара он имеет форму конуса. У взрослых особей различия проявляются в строении придатков головы окраске крыльев и посадке. У самок анофелес нижнечелюстные щупики равны по длине хоботку; на крыльях расположены мелкие темные пятна; а брюшко у сидящего комара приподнято и находи ерный таракан (Blatta orientalis) – намного крупнее своего рыжего сородича. Если первый достигает всего 10–13 мм, то второй – 18–30 мм в длину. Черный таракан действительно темный и блестит, как лакированный. У самок этого вида очень короткие крылья – в отличие от прусаков, у которых крылья одинаково хорошо развиты как у самцов, так и у самок. Неприятной особенностью черного таракана является ощутимый запах, издаваемый железками на брюшке. Предположительно, родина черного таракана – Африка, хотя в настоящее время он распространен практически по всему земному шару. В домах жителей тех районов Европы, где климат не позволяет ему вести «вольную жизнь», черный таракан появился раньше рыжего, во всяком случае, уж никак не меньше 300 лет назад. Тем не менее, несмотря на «первенство» и существенное превосходство в размерах, этот вид постепенно уступает место лучше приспособившемуся к нахлебничеству прусаку. В одних и тех же помещениях черный и рыжий тараканы встречаются очень редко, при том, что прусак, во всяком случае в современных городских квартирах, распространен намного шире. тся под углом к поверхности.

Наносит присутствие тараканов вред и нашему здоровью. У многих людей их сухие остатки или экскременты вызывают аллергию, на лапках и в кишечнике тараканы могут переносить различные болезнетворные бактерии и яйца глистов, например остриц или широкого лентеца*. В тропиках спектр заболеваний, переносимых заходящими в дома тараканами, естественно расширяется.

Продолжительность развития и жизни тараканов зависит от вида и условий обитания. Решающее значение могут иметь температура и влажность. Так, при 22 °С рыжий таракан развивается за 6 месяцев, а при 30 °С этот срок сокращается в три раза. Цикл развития «вольного» степного таракана – 1 год, а туркменский таракан-черепашка Соссюра живет 3–4 года.

Москиты - мелкие (от 1,3 до 3,5 мм длиной) кровососущие насекомые. Голова, тело и крылья густо покрыты желтоватыми или коричнево-серыми волосками. Голова небольшая, с парой больших круглых глаз черного цвета. Ротовой аппарат короткий, колюще-сосущего типа. Усики состоят с 16 члеников, длинные. Самая широкая часть тела - грудь, особенно среднегруды, с которыми соединяются крылья, заостренные на концах. В покое крылья находятся под углом в 45 ° к телу. Три пары ножек заканчиваются парой коготков каждая. Ноги длинные и тонкие, особенно длинной является задняя пара, поэтому москиты движутся будто прыжками. Брюшко состоит из 10 сегментов, из них два последних видоизмененные во внешние части полового аппарата.

Жизненный цикл москитов. Развитие происходит с полным превращением: яйцо -> четыре смены личинок -> куколка -> Имаго. Форма яиц удлиненно-овальная, с выпуклым спинным и несколько вогнутым брюшным боками. Через 5-10 дней после насыщения кровью самки откладывают яйца в темные влажные места: помещения для животных, трещины в полу старых зданий, гнезда наземных птиц, норы грызунов, мусор. Кладок бывает 1-2, по 60-90 яиц каждая. Большинство самок после каждой кладки погибает. Из яиц вылупляются безногие личинки, покрытые волосками, похожие на гусениц, питающихся остатками органических веществ. После трех линек личинки превращаются в малоподвижных куколок размером 3 мм длиной, булавовидные формы. Куколки не питаются.