Ученые провели глобальную перепись биомассы
Y. M. Bar-On et al./ Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018
Биологи провели количественный анализ глобального распределения биомассы на Земле, которая суммарно составила 550 миллиардов тонн углерода. Оказалось, что более 80 процентов от этого числа приходится на растения, суммарная биомасса наземных организмов примерно на два порядка больше, чем морских, а доля человека составляет около 0,01 процента, пишут ученые в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Количественные данные об общей биомассе всех живых организмов на Земле и ее распределении между отдельными видами — важная информация для современной биологии и экологии: по ним можно исследовать общую динамику и развитие всей биосферы, ее реакцию на происходящие на планете климатические процессы. Как пространственное распределение биомассы (географическое, по глубине и средам обитания видов), так и ее распределение между различными видами живых организмов может служить важным показателем при оценке путей переноса углерода и других элементов, а также экологических взаимодействий или пищевых цепей. Тем не менее, на сегодняшний день количественные оценки распределения биомассы были сделаны либо для отдельных таксонов, либо внутри некоторых экосистем, а достоверных оценок всей биосферы на данный момент сделано не было.
Чтобы получить такие данные, группа ученых из Израиля и США под руководством Рона Мило (Ron Milo) из Института имени Вейцмана провела своеобразную перепись всех видов животных с оценкой их биомассы и географического распределения. Все данные ученые собирали по нескольким сотням актуальных научных статей, после чего обрабатывали эту информацию с помощью разработанной схемы интегрирования с учетом географического распределения видов. В качестве количественного показателя биомассы, приходящейся на различные виды, ученые использовали информацию о массе углерода, которая приходится на различные таксоны (то есть при рассмотрении не учитывалась, например, масса воды). Сейчас все полученные результаты, а также использованные для анализа программы, находятся в открытом доступе, и их можно найти на github.
Принципиальная схема получения данных о глобальном распределении биомассы на основе имеющихся неполных данных с учетом географического распределение параметров окружающей среды
Y. M. Bar-On et al./ Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018
Разработка урока по биологии на тему «Живое вещество биосферы и его функции » (9 класс)
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
ТЕМА: Живое вещество биосферы и его функции
Цели урока : сформировать у учащихся систему знаний о биосфере, её компонентах и функции
образовательная: рассмотреть структуру биосферы, выявить ее функции, выделить границы биосферы, роль живого вещества в биосфере;
развивающая : продолжить развитие умений у школьников выявлять взаимосвязь между живой и неживой природой, выделять главное, анализировать, устанавливать причинно-следственные связи;
воспитательная: прививать чувство патриотизма и уважения к русским ученым на примере жизнедеятельности В. И. Вернадского, занимавшегося изучением биосферы.
Тип урока: урок изучения нового материала.
Словесные – беседа, описание, объяснение, рассказ.
Наглядные и п рактические – работа с текстом и иллюстрациями учебника.
1. Организационный момент.
подготовка класса к работе;
Мотивация учебной деятельности.
Ученые считают, что на Земле обитает от 2 до 5 млн. видов живых организмов, каждый вид объединяет миллионы и миллиарды особей, определённым образом распределённых в пространстве. Каждый вид по-своему взаимодействует с окружающей средой. Деятельность живых организмов создает удивительное разнообразие окружающей нас природы. Это разнообразие служит гарантией сохранения жизни на Земле. Но в каких пределах возможно существование жизни? Этот вопрос всегда представлял научный интерес, и сегодня нам предстоит в этом разобраться.
(Сообщение темы, цели занятия.)
В процессе эволюции на Земле образовалась особая оболочка (или сфера) населенная живыми организмами. Впервые это название было использовано еще Ж. Б. Ламарком.
(определение учащиеся записывают в тетрадь).
Факторы, ограничивающие жизнь
Скажите, а равномерно ли распределена жизнь на протяжении всей биосферы? (ответы учащихся)
Распределение жизни в биосфере, а, следовательно, и на границы биосферы оказывают влияния многие факторы:
наличие кислорода, углекислого газа и воды в её жидкой фазе;
высокие и низкие температуры;
наличие элементов минерального питания;
жёсткое ультрафиолетовое излучение.
Огромной заслугой В. И. Вернадского является обоснование нового содержания представлений о живом веществе. Живым веществом Вернадский называл «совокупность организмов, сведенных к их весу, химическому составу и энергии». Живое вещество по своей массе представляет собой ничтожную часть биосферы. Если все живое вещество Земли равномерно распределить по ее поверхности, то оно покроет нашу планету слоем толщиной 2 см. Однако именно живое вещество, по мнению В. И. Вернадского, выполняет ведущие функции в формировании земной коры.
СПЕЦИФИКА ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА заключается в следующем :
Есть соединения, которые встречаются только в живых организмах (белки, нуклеиновые кислоты).
Живое вещество постоянно производит биогеохимическую работу ( образуется уголь, нефть, торф, гумус, известняк).
ФУНКЦИИ ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА.
1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ (биохимическая ) – связывание и запасание солнечной энергии в органическом веществе, и последующее рассеяние энергии при потреблении и минерализации органического вещества (зел. раст. образуют 98% всей первичной продукции планеты, это 150— 200 млрд. т сухого орг. в-ва в год).
2. ГАЗОВАЯ – способность изменять и поддерживать определённый газовый состав среды обитания и атмосферы в целом.
3. КОНЦЕНТРАЦИОННАЯ — «захват» из окружающей среды живыми организмами и накопление в них атомов биогенных химических элементов. ● Содержание С в растениях в 200 раз, а N в 30 раз превышает их уровень в земной коре. Бурые водоросли концентрируют йод, диатомовые водоросли и злаки — кремний, моллюски и ракообразные — медь. Результат концентрационной деятельности живого вещества — образование залежей горючих ископаемых, известняков, рудных месторождений и т. п.
4. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ — окисление ивосстановление различных веществ с помощью живых организмов (происходит отложение минеральной серы, образование Н 2 S, оксидов, формирование железных и марганцевых руд, известняков ).
9 . ИНФОРМАЦИОННАЯ — накопление живыми организмами определённой информации, закрепление её в наследственных структурах и передача последующим поколениям. Это одно из проявлений адаптационных механизмов.
гавная функция биосферы заключается в обеспечении круговорота химических элементов, который выражается в циркуляции веществ между атмосферой, почвой, гидросферой и живыми организмами.
4. Закрепление изученного материала.
Фронтальный опрос учащихся:
Что называют биосферой? (Пространство, в котором обитают живые существа и которое попадает под влияние их жизнедеятельности.)
Чем ограничена биосфера? (Пределами существование живых организмов.)
Какие оболочки Земли или их части входят в состав биосферы? (Вся гидросфера, нижние слои атмосферы и верхние слои литосферы.)
— Почему биосферу можно назвать крупнейшей экосистемой? (Потому что в ее состав входят все экосистемы Земли и потому что она является целостной, то есть существует при наличии всех своих компонентов.)
5.Рефлексия деятельности (итог урока).
— Оценить степень реализации поставленных на занятии целей.
— Оценить работу учеников во время занятий.
6.Сообщение домашнего задания.
Дифференцированное задание по выбору учащихся:
