Leçon 2. Biomasse de la biosphère

Analyse des travaux de test et notation (5-7 min).

Répétition orale et tests informatiques (13 min).

Sushis à la biomasse

La biomasse de la biosphère représente environ 0,01 % de la masse de matière inerte de la biosphère, les plantes représentant environ 99 % de la biomasse et environ 1 % pour les consommateurs et les décomposeurs. Les continents sont dominés par les plantes (99,2%), les océans sont dominés par les animaux (93,7%)

La biomasse des terres est bien supérieure à la biomasse des océans de la planète, elle atteint près de 99,9 %. Ceci est expliqué durée plus longue la vie et la masse des producteurs à la surface de la Terre. Dans les plantes terrestres, l'utilisation de l'énergie solaire pour la photosynthèse atteint 0,1 %, et dans l'océan, elle n'est que de 0,04 %.

La biomasse des différentes zones de la surface de la Terre dépend des conditions climatiques - température, quantité de précipitations. Grave conditions climatiques toundra - basses températures, pergélisol, des étés courts et froids ont formé des communautés végétales uniques à faible biomasse. La végétation de la toundra est représentée par des lichens, des mousses, des arbres nains rampants, une végétation herbacée capable de résister à de tels conditions extrêmes. Biomasse de la taïga, puis mélangée et forêts de feuillus augmente progressivement. La zone steppique cède la place à la zone subtropicale et végétation tropicale, là où les conditions de vie sont les plus favorables, la biomasse est maximale.

La couche supérieure du sol présente les conditions d’eau, de température et de gaz les plus favorables à la vie. Le couvert végétal fournit de la matière organique à tous les habitants du sol : animaux (vertébrés et invertébrés), champignons et un grand nombre de bactéries. Les bactéries et les champignons sont des décomposeurs ; ils jouent un rôle important dans le cycle des substances dans la biosphère, minéralisant substances organiques. « Les grands fossoyeurs de la nature », c'est ainsi que L. Pasteur appelait les bactéries.

Biomasse des océans du monde

Hydrosphère La « coquille d'eau » est formée par l'océan mondial, qui occupe environ 71 % de la surface du globe, et les masses d'eau terrestres - rivières, lacs - environ 5 %. Il y a beaucoup d'eau dedans eaux souterraines et les glaciers. En raison de la forte densité de l’eau, les organismes vivants peuvent normalement exister non seulement au fond, mais aussi dans la colonne d’eau et à sa surface. L'hydrosphère est donc peuplée sur toute son épaisseur, les organismes vivants sont représentés benthos, plancton Et necton.

Organismes benthiques(du grec benthos - profondeur) mènent une vie de fond, vivant au sol et dans le sol. Le phytobenthos est formé de diverses plantes - algues vertes, brunes, rouges, qui poussent à différentes profondeurs : à faible profondeur vertes, puis brunes, plus profondes - les algues rouges, que l'on trouve à des profondeurs allant jusqu'à 200 m, sont représentées par des animaux - mollusques, vers, arthropodes, etc. Beaucoup se sont adaptés à la vie même à plus de 11 km de profondeur.

Organismes planctoniques(du grec planctos - errant) - habitants de la colonne d'eau, ils ne sont pas capables de se déplacer de manière indépendante sur de longues distances, ils sont représentés par le phytoplancton et le zooplancton. Le phytoplancton comprend les algues unicellulaires et les cyanobactéries, que l'on trouve dans les réservoirs marins jusqu'à une profondeur de 100 m et qui sont le principal producteur de substances organiques - elles ont une grande vitesse reproduction. Le zooplancton est composé de protozoaires marins, de coelentérés et de petits crustacés. Ces organismes se caractérisent par des migrations quotidiennes verticales ; ils constituent la principale source de nourriture des grands animaux - poissons, baleines à fanons.

Organismes nectoniques(du grec nektos - flottant) - habitants milieu aquatique, capable de se déplacer activement dans la colonne d’eau et de parcourir de longues distances. Ce sont des poissons, des calmars, des cétacés, des pinnipèdes et d'autres animaux.

Travail écrit avec cartes :

1. Comparez la biomasse des producteurs et des consommateurs sur terre et dans l'océan.

2. Comment la biomasse est-elle distribuée dans l'océan mondial ?

3. Décrire la biomasse terrestre.

4. Définir les termes ou développer les concepts : necton ; le phytoplancton ; le zooplancton ; le phytobenthos; le zoobenthos; pourcentage de la biomasse terrestre par rapport à la masse de matière inerte de la biosphère ; pourcentage de biomasse végétale par rapport à la biomasse totale des organismes terrestres ; pourcentage de biomasse végétale par rapport à la biomasse totale organismes aquatiques.

Carte au tableau :

1. Quel est le pourcentage de la biomasse terrestre par rapport à la masse de matière inerte de la biosphère ?

2. Quel pourcentage de la biomasse terrestre provient des plantes ?

3. Quel pourcentage de la biomasse totale des organismes terrestres est constitué de biomasse végétale ?

4. Quel pourcentage de la biomasse totale des organismes aquatiques représente la biomasse végétale ?

5. Quel pourcentage de l’énergie solaire est utilisé pour la photosynthèse sur terre ?

6. Quel pourcentage de l’énergie solaire est utilisé pour la photosynthèse dans l’océan ?

7. Quels sont les noms des organismes qui habitent la colonne d'eau et qui sont transportés courants marins?

8. Quels sont les noms des organismes qui habitent le sol océanique ?

9. Quels sont les noms des organismes qui se déplacent activement dans la colonne d’eau ?

Tâche de test:

Essai 1. La biomasse de la biosphère à partir de la masse de matière inerte de la biosphère est :

Essai 2. La part des plantes dans la biomasse terrestre est de :

Essai 3. Biomasse des plantes terrestres comparée à la biomasse des hétérotrophes terrestres :

2. Soit 60 %.

3. Soit 50 %.

Essai 4. Biomasse végétale de l’océan comparée à la biomasse des hétérotrophes aquatiques :

1. Prévaut et représente 99,2 %.

2. Soit 60 %.

3. Soit 50 %.

4. La biomasse des hétérotrophes est moindre et s'élève à 6,3 %.

Essai 5. L’utilisation moyenne de l’énergie solaire pour la photosynthèse sur terre est de :

Essai 6. L’utilisation moyenne de l’énergie solaire pour la photosynthèse dans l’océan est de :

Essai 7. Le benthos océanique est représenté par :

Essai 8. Le necton océanique est représenté par :

1. Animaux se déplaçant activement dans la colonne d’eau.

2. Organismes qui habitent la colonne d’eau et sont transportés par les courants marins.

3. Organismes vivant au sol et dans le sol.

4. Organismes vivant à la surface de l’eau.

Essai 9. Le plancton océanique est représenté par :

1. Animaux se déplaçant activement dans la colonne d’eau.

2. Organismes qui habitent la colonne d’eau et sont transportés par les courants marins.

3. Organismes vivant au sol et dans le sol.

4. Organismes vivant à la surface de l’eau.

Essai 10. De la surface jusqu’aux profondeurs, les algues se développent dans l’ordre suivant :

1. Brun peu profond, vert plus profond, rouge plus profond jusqu'à - 200 m.

2. Rouge peu profond, brun plus foncé, vert plus profond jusqu'à - 200 m.

3. Vert peu profond, rouge plus foncé, brun plus foncé jusqu'à - 200 m.

4. Vert peu profond, brun plus foncé, rouge plus foncé - jusqu'à 200 m.

De la surface jusqu’au fond, l’océan regorge de la vie d’une variété d’animaux et de plantes. Tout comme sur terre, presque toute la vie ici dépend des plantes. La nourriture principale est constituée de milliards de plantes microscopiques appelées phytoplancton, transportées par les courants. En utilisant les rayons du soleil, ils se nourrissent de la mer, du dioxyde de carbone et des minéraux. Au cours de ce processus, appelé photosynthèse, le phytoplancton produit 70 % de l’oxygène atmosphérique. Le phytoplancton est constitué principalement de petites plantes appelées diatomées. Il peut y en avoir jusqu'à 50 000 dans une tasse d'eau de mer. Le phytoplancton ne peut vivre que près de la surface, là où il y a suffisamment de lumière pour la photosynthèse. Une autre partie du plancton, le zooplancton, ne participe pas à la photosynthèse et peut donc vivre plus profondément. Le zooplancton est un petit animal. Ils se nourrissent de phytoplancton ou se mangent entre eux. Le zooplancton comprend les juvéniles - larves de crabes, crevettes, méduses et poissons. La plupart d’entre eux ne ressemblent pas du tout à des adultes. Les deux types de plancton servent de nourriture aux poissons et à d'autres animaux, des petites méduses aux énormes baleines et requins. La quantité de plancton varie d'un endroit à l'autre et d'une saison à l'autre. La plupart du plancton se trouve sur le plateau continental et aux pôles. Le krill est un type de zooplancton. La plupart du krill se trouve dans l’océan Austral. Le plancton vit également eaux douces. Si vous le pouvez, regardez une goutte d'eau d'un étang ou d'une rivière ou une goutte d'eau de mer au microscope.

Chaînes alimentaires et pyramides

Les animaux mangent des plantes ou d’autres animaux et servent eux-mêmes de nourriture à d’autres espèces. Plus de 90 % des habitants de la mer finissent leur vie dans le ventre des autres. Toute vie dans l'océan est ainsi réunie en un immense chaîne alimentaire, à commencer par le phytoplancton. Pour nourrir un gros animal, il en faut plusieurs petits, il y a donc toujours moins de gros animaux que de petits. Cela peut être représenté comme une pyramide alimentaire. Pour augmenter son poids de 1 kg, le thon doit manger 10 kg de maquereau. Pour obtenir 10 kg de maquereau, il faut 100 kg de jeune hareng. Pour 100 kg de jeunes harengs, il faut 1 000 kg de zooplancton. Pour nourrir 1 000 kg de zooplancton, il faut 10 000 kg de phytoplancton.

fonds marins

L'épaisseur de l'océan peut être divisée en couches, ou zones, en fonction de la quantité de lumière et de chaleur qui pénètre depuis la surface (voir aussi l'article « »). Plus la zone est profonde, plus elle est froide et sombre. Toutes les plantes et la plupart des animaux se trouvent dans les deux zones supérieures. La zone ensoleillée donne vie à toutes les plantes et à une grande variété d’animaux. Seule une petite quantité de lumière provenant de la surface pénètre dans la zone crépusculaire. Le plus grands habitants ici - poisson, calmar et poulpe. Dans la zone sombre, il fait environ 4 degrés Celsius. Les animaux ici se nourrissent principalement de la « pluie » de plancton mort qui tombe de la surface. La zone abyssale est complètement sombre et glaciale. Les quelques animaux qui y vivent vivent sous une pression constante. Les animaux se trouvent également dans les dépressions océaniques, à plus de 6 km de profondeur. Ils se nourrissent de ce qui tombe d'en haut. Environ 60% poisson des profondeurs ont leur propre lueur pour trouver de la nourriture, détecter les ennemis et donner des signaux aux proches.

Récifs coralliens

Les récifs coralliens se trouvent dans les eaux tropicales peu profondes, chaudes et claires. Ils sont constitués de squelettes de petits animaux appelés polypes coralliens. Lorsque les vieux polypes meurent, de nouveaux commencent à se développer sur leur squelette. Les récifs les plus anciens ont commencé à se développer il y a plusieurs milliers d’années. Un type de récif corallien est un atoll, qui a la forme d’un anneau ou d’un fer à cheval. La formation des atolls est illustrée ci-dessous. Les récifs coralliens ont commencé à se développer autour de l'île volcanique. Après la disparition du volcan, l’île a commencé à couler jusqu’au fond. Le récif continue de croître à mesure que l'île coule. Un lagon (petit lac salé) se forme au milieu du récif. Lorsque l'île a complètement coulé, le récif de corail a formé un atoll - un récif annulaire avec un lagon au milieu. Les récifs coralliens offrent une vie plus diversifiée que d’autres parties de l’océan. On y trouve un tiers de toutes les espèces de poissons marins. La plus grande est la Grande Barrière de Corail, située sur la côte est de l’Australie. Il s'étend sur 2027 km et abrite 3000 espèces

La biosphère (du grec « bios » - vie, « sphère » - balle) en tant que porteur de vie est née avec l'apparition des êtres vivants. développement évolutif planètes. La biosphère fait référence à la partie de la coquille terrestre habitée par des organismes vivants. La doctrine de la biosphère a été créée par l'académicien Vladimir Ivanovitch Vernadski (1863-1945). V.I. Vernadsky est le fondateur de la doctrine de la biosphère et de la méthode de détermination de l'âge de la Terre basée sur la demi-vie des éléments radioactifs. Il a révélé pour la première fois rôle énorme plantes, animaux et micro-organismes dans le mouvement des éléments chimiques la croûte terrestre.

La biosphère a certaines limites. La limite supérieure de la biosphère est située à une altitude de 15 à 20 km de la surface de la Terre. Cela se passe dans la stratosphère.

La limite inférieure de la vie traverse la lithosphère à une profondeur de 2 à 3 km. La vie se concentre principalement dans la partie supérieure de la lithosphère, dans le sol et à sa surface. La coquille d'eau de la planète (hydrosphère) occupe jusqu'à 71 % de la surface de la Terre.

Si l’on compare la taille de toutes les géosphères, on peut dire que la lithosphère a la plus grande masse, l’atmosphère la plus petite. La biomasse des êtres vivants est faible par rapport à la taille des géosphères (0,01 %). DANS différentes parties La densité de vie dans la biosphère n’est pas la même. La plus grande quantité les organismes sont situés à la surface de la lithosphère et de l’hydrosphère. La teneur en biomasse varie également selon la zone. Les forêts tropicales ont la densité maximale, tandis que les glaces arctiques et les zones de haute montagne ont la plus faible densité.

Biomasse. Les organismes qui composent la biomasse ont une formidable capacité à se reproduire et à se propager sur toute la planète (voir section « Lutte pour l'existence »). La reproduction détermine densité de vie. Cela dépend de la taille des organismes et de la superficie nécessaire à la vie. La densité de la vie crée une lutte entre les organismes pour l’espace, la nourriture, l’air et l’eau. En cours sélection naturelle et la condition physique, un grand nombre d'organismes avec densité la plus élevée vie.

Biomasse terrestre.

Sur les terres émergées de la Terre, depuis les pôles jusqu'à l'équateur, la biomasse augmente progressivement. La plus grande concentration et diversité de plantes se trouve dans les zones humides. forêts tropicales. Le nombre et la diversité des espèces animales dépendent de la masse végétale et augmentent également vers l'équateur. Les chaînes alimentaires, imbriquées, forment un réseau complexe de transfert d’éléments chimiques et d’énergie. Il existe une lutte acharnée entre les organismes pour la possession de l’espace, de la nourriture, de la lumière et de l’oxygène.

Biomasse du sol.

En tant que milieu de vie, le sol présente de nombreuses spécificités : forte densité, faible amplitude des fluctuations de température ; il est opaque, pauvre en oxygène et contient de l'eau dans laquelle sont dissous des sels minéraux. Les habitants du sol représentent un complexe biocénotique unique. Le sol contient beaucoup de bactéries (jusqu'à 500 t/ha), de matière organique en décomposition de champignons, et des algues vertes et bleu-vert vivent dans les couches superficielles, enrichissant le sol en oxygène grâce au processus de photosynthèse. L'épaisseur du sol est pénétrée par les racines, est riche en protozoaires - amibes, flagellés, ciliés. Même Charles Darwin a attiré l'attention sur le rôle des vers de terre, qui ameublissent le sol, l'avalent et le saturent de suc gastrique. De plus, des fourmis, des tiques, des taupes, des marmottes, des gaufres et d'autres animaux vivent dans le sol. Tous les habitants du sol effectuent de nombreux travaux de formation du sol et participent à la création de la fertilité du sol. Beaucoup organismes du sol participer au cycle général des substances présentes dans la biosphère.

Biomasse de l'océan mondial.

L'hydrosphère terrestre, ou océan mondial, occupe plus des 2/3 de la surface de la planète. L'eau possède des propriétés particulières qui sont importantes pour la vie des organismes. Sa capacité thermique élevée rend la température des océans et des mers plus uniforme, atténuant les changements extrêmes de température en hiver et en été. Propriétés physiques Et composition chimique Les eaux océaniques sont très constantes et créent un environnement favorable à la vie. L’océan représente environ un tiers de la photosynthèse réalisée sur l’ensemble de la planète.

Les algues unicellulaires et les petits animaux en suspension dans l'eau forment le plancton. Le plancton joue un rôle primordial dans l’alimentation de la faune océanique.

Dans l'océan, outre le plancton et les animaux nageant librement, de nombreux organismes sont attachés au fond et rampent le long de celui-ci. Les habitants du fond sont appelés benthos.

Dans l’océan mondial, il y a 1 000 fois moins de biomasse vivante que sur terre. Dans toutes les régions de l'océan mondial, il existe des micro-organismes qui décomposent les substances organiques en minéraux.

La circulation des substances et la transformation de l'énergie dans la biosphère. Les organismes végétaux et animaux, étant en relation avec l'environnement inorganique, sont inclus dans le cycle continu des substances et de l'énergie dans la nature.

Le carbone se trouve naturellement dans les roches sous forme de calcaire et de marbre. La majeure partie du carbone se trouve dans l’atmosphère sous forme de dioxyde de carbone. Le dioxyde de carbone de l'air est absorbé par les plantes vertes lors de la photosynthèse. Le carbone est inclus dans le cycle en raison de l'activité des bactéries qui détruisent les restes morts de plantes et d'animaux.

Lorsque les plantes et les animaux se décomposent, l'azote est libéré sous forme d'ammoniac. Les bactéries nitrifiantes convertissent l'ammoniac en sels d'acides nitreux et nitrique, qui sont absorbés par les plantes. De plus, certaines bactéries fixatrices d’azote sont capables d’assimiler l’azote atmosphérique.

De grandes réserves de phosphore contiennent rochers. Lorsqu’elles sont détruites, ces roches libèrent du phosphore dans les systèmes écologiques terrestres, mais une partie des phosphates est entraînée dans le cycle de l’eau et évacuée vers la mer. Avec les résidus morts, les phosphates coulent au fond. Une partie d'entre eux est utilisée et l'autre se perd dans les sédiments profonds. Il existe donc un écart entre la consommation de phosphore et son retour dans le cycle.

En raison du cycle des substances dans la biosphère, une migration biogénique continue des éléments se produit. Nécessaire à la vie des plantes et des animaux éléments chimiques passer de l’environnement dans le corps. Lorsque les organismes se décomposent, ces éléments retournent dans l’environnement, d’où ils pénètrent à nouveau dans l’organisme.

Divers organismes, dont l'homme, participent à la migration biogénique des éléments.

Le rôle de l'homme dans la biosphère. L'homme fait partie de la biomasse de la biosphère - pendant longtemps dépendait directement de nature environnante. Avec le développement du cerveau, l’homme lui-même devient un puissant facteur d’évolution future sur Terre. La maîtrise par l'homme de diverses formes d'énergie - mécanique, électrique et atomique - a contribué à des changements importants dans la croûte terrestre et à la migration biogénique des atomes. Outre les avantages, l'intervention humaine dans la nature lui apporte souvent des dommages. Les activités humaines conduisent souvent à une perturbation des lois naturelles. Les perturbations et les changements de la biosphère sont très préoccupants. À cet égard, en 1971, l'UNESCO (Organisation des Nations Unies pour l'éducation, la science et la culture), dont fait partie l'URSS, a adopté le Programme biologique international (IBP) « L'homme et la biosphère », qui étudie les changements dans la biosphère et ses ressources sous l'influence de l'homme. influence.

L'article 18 de la Constitution de l'URSS stipule : « Dans l'intérêt des générations présentes et futures, l'URSS prend les mesures nécessaires pour protéger et scientifiquement fondées, utilisation rationnelle la terre et son sous-sol, ressources en eau, de la flore et de la faune, pour préserver la pureté de l’air et de l’eau, assurer la reproduction des ressources naturelles et améliorer l’environnement humain.

Code génétique ou triplets (codons) d'ARNm correspondant à 20 acides aminés (selon Bogen)

Premier nucléotide	Deuxième nucléotide	Troisième nucléotide
		phénylalanine
				sans signification	tryptophane
		histidine		glutamine (glun)
		isoleucine		méthionine
		asparagine (aspn)
		acide aspartique (asp)		acide glutamique

Il existe plusieurs types de tâches cytologiques.

1. Dans le thème « Organisation chimique de la cellule », ils résolvent des problèmes de construction de la deuxième hélice de l'ADN ; déterminer le pourcentage de contenu de chaque nucléotide, etc., par exemple, tâche n° 1. Sur une section d'une chaîne d'ADN se trouvent les nucléotides : T - C - T-A - G - T - A - A - T. Déterminer : 1 ) la structure de la deuxième chaîne, 2) le pourcentage de contenu de chaque nucléotide dans un segment donné.

Solution : 1) La structure de la deuxième chaîne est déterminée par le principe de complémentarité. Réponse : A - G - A - T - C - A - T -T - A.

2) Il y a 18 nucléotides (100 %) dans deux chaînes de ce segment d'ADN. Réponse : A = 7 nucléotides (38,9 %) T = 7 - (38,9 %) ; G = 2 - (11,1 %) et C = 2 - (11,1 %).

II. Dans le thème « Métabolisme et conversion d'énergie dans la cellule », ils résolvent des problèmes pour déterminer la structure primaire d'une protéine à partir du code ADN ; structure du gène basée sur la structure primaire de la protéine, par exemple tâche n°2. Déterminer la structure primaire de la protéine synthétisée si sur une section d'une chaîne d'ADN les nucléotides sont situés dans la séquence suivante : GATACAATGGTTCGT.

1. Sans perturber la séquence, regroupez les nucléotides en triplets : GAT – ACA – ATG – GTT – CGT.
2. Construire une chaîne complémentaire d'ARNm : CUA - UGU - UAC - CAA - GC A.

RÉSOLUTION DE PROBLÈMES

3. À l’aide du tableau des codes génétiques, déterminez les acides aminés codés par ces triplets. Réponse : lei-cis-tir-glu-ala. Des types de problèmes similaires sont résolus de la même manière, en fonction des modèles correspondants et de la séquence de processus se produisant dans la cellule.

Les problèmes génétiques sont résolus dans le thème « Modèles de base de l'hérédité ». Il s'agit de problèmes de croisements monohybrides, dihybrides et d'autres modèles d'hérédité, par exemple la tâche n°3. Lorsque des lapins noirs sont croisés entre eux, la progéniture obtenue est de 3 lapins noirs et 1 blanc. Déterminez les génotypes des parents et de la progéniture.

1. Guidé par la loi du clivage des caractères, identifiez les gènes qui déterminent la manifestation des caractères dominants et récessifs dans ce croisement. Costume noir - A, blanc - a;
2. Déterminer les génotypes des parents (produisant une progéniture en ségrégation dans un rapport de 3 : 1). Réponse : Ah.
3. En utilisant l'hypothèse de la pureté des gamètes et le mécanisme de la méiose, rédigez un schéma de croisement et déterminez les génotypes de la progéniture.

Réponse : génotype lapin blanc- aa, génotypes de lapins noirs - 1 AA, 2Aa.

D'autres problèmes génétiques sont résolus dans le même ordre, en utilisant des modèles appropriés.

Les océans du monde couvrent plus de 70 % de la surface de la Terre. Il contient environ 1,35 milliard de kilomètres cubes d’eau, soit environ 97 % de toute l’eau de la planète. L’océan abrite toute la vie sur la planète et la rend également bleue lorsqu’elle est vue depuis l’espace. La Terre est la seule planète de notre système solaire, qui est connu pour contenir de l’eau liquide.

Bien que l’océan soit une masse d’eau continue, les océanographes l’ont divisé en quatre régions principales : Pacifique, Atlantique, Indienne et Arctique. Atlantique, Indien et Océans Pacifique fusionner dans eaux glacées autour de l'Antarctique. Certains experts identifient cette zone comme le cinquième océan, le plus souvent appelé océan Austral.

Pour comprendre la vie océanique, il faut d’abord connaître sa définition. L'expression « vie marine » couvre tous les organismes vivant dans l'eau salée, ce qui comprend une grande variété de plantes, d'animaux et de micro-organismes tels que les bactéries et.

Il existe une grande variété d’espèces marines, allant des minuscules organismes unicellulaires aux baleines bleues géantes. À mesure que les scientifiques découvrent de nouvelles espèces, en apprennent davantage sur la constitution génétique des organismes et étudient des spécimens fossiles, ils décident comment regrouper la flore et la faune océaniques. Voici une liste des principaux types ou groupes taxonomiques d'organismes vivants dans les océans :

• (Annélide);
• (Arthropodes);
• (Accords);
• (Cnidaires);
• Cténophores ( Cténophore);
• (Échinodermes);
• (Mollusques)
• (Porifère).

Il existe également plusieurs types plantes marines. Les plus courants incluent Chlorophyte, ou des algues vertes, et Rhodophyta, ou algues rouges.

Adaptations de la vie marine

Du point de vue d’un animal terrestre comme nous, l’océan peut être un environnement hostile. Cependant, la vie marine est adaptée à la vie océanique. Caractéristiques qui aident les organismes à prospérer milieu marin, incluent la capacité de réguler la consommation de sel, les organes permettant d'obtenir de l'oxygène (par exemple, les branchies des poissons), de résister hypertension artérielle eau, adaptation au manque de lumière. Les animaux et les plantes qui vivent dans la zone intertidale sont confrontés à des températures extrêmes, à la lumière du soleil, au vent et aux vagues.

Il existe des centaines de milliers d'espèces la vie marine, du minuscule zooplancton aux baleines géantes. Classification organismes marins très changeant. Chacun est adapté à soi environnement spécifique habitat. Tous les organismes océaniques sont contraints d'interagir avec plusieurs facteurs qui ne posent pas de problèmes pour la vie terrestre :

• Réguler la consommation de sel ;
• Obtenir de l'oxygène ;
• Adaptation à la pression de l'eau;
• Vagues et changements de température de l'eau ;
• Obtenir suffisamment de lumière.

Nous examinons ci-dessous quelques-unes des façons dont la vie marine peut survivre dans cet environnement très différent du nôtre.

Régulation du sel

Les poissons peuvent boire de l'eau salée et excréter l'excès de sel par leurs branchies. Les oiseaux de mer boivent aussi eau de mer, et l'excès de sel est éliminé par les « glandes à sel » dans la cavité nasale, puis secoué par l'oiseau. Les baleines ne boivent pas d'eau salée, mais reçoivent l'humidité nécessaire de leur corps dont elles se nourrissent.

Oxygène

Les poissons et autres organismes vivant sous l’eau peuvent obtenir de l’oxygène de l’eau soit par leurs branchies, soit par leur peau.

Les mammifères marins doivent remonter à la surface pour respirer, c'est pourquoi les baleines ont des trous de respiration au sommet de la tête, leur permettant d'inhaler l'air de l'atmosphère tout en gardant la majeure partie de leur corps immergée.

Les baleines sont capables de rester sous l'eau sans respirer pendant une heure ou plus car elles utilisent leurs poumons de manière très efficace, remplissant jusqu'à 90 % de leur capacité pulmonaire à chaque respiration, et stockent également des quantités inhabituellement importantes d'oxygène dans leur sang et leurs muscles lors de la plongée.

Température

De nombreux animaux marins ont le sang froid (ectothermes) et leur température corporelle interne est la même que celle de leur environnement. L'exception concerne les mammifères marins à sang chaud (endothermiques), qui doivent maintenir une température corporelle constante quelle que soit la température de l'eau. Ils possèdent une couche isolante sous-cutanée constituée de graisse et de tissu conjonctif. Cette couche de graisse sous-cutanée leur permet de maintenir leur température corporelle à peu près la même que celle de leurs parents vivant sur terre, même dans l’océan froid. La couche isolante de la baleine boréale peut atteindre plus de 50 cm d'épaisseur.

Pression de l'eau

Dans les océans, la pression de l’eau augmente de 15 livres par pouce carré tous les 10 mètres. Tandis que certains créatures marines changent rarement la profondeur de l'eau, les animaux qui nagent longtemps, tels que les baleines, les tortues de mer et les phoques, passent des eaux peu profondes aux grandes profondeurs en quelques jours. Comment font-ils face à la pression ?

On pense que le cachalot est capable de plonger à plus de 2,5 km sous la surface de l’océan. Une adaptation est que les poumons et la poitrine rétrécissent lors de la plongée à de grandes profondeurs.

Coriace tortue de mer peut plonger à plus de 900 mètres. Des poumons pliables et une coque flexible les aident à résister à une pression d'eau élevée.

Vent et vagues

Les animaux intertidal n’ont pas besoin de s’adapter hypertension artérielle l'eau, mais doit résister forte pression le vent et les vagues. De nombreux invertébrés et plantes de cette région ont la capacité de s’accrocher aux roches ou à d’autres substrats et possèdent également une coquille protectrice dure.

Même si les grandes espèces pélagiques comme les baleines et les requins ne sont pas affectées par les tempêtes, leurs proies peuvent être déplacées. Par exemple, les baleines chassent les copépodes, qui peuvent être dispersés dans différentes zones éloignées au cours de leur vie. vent fort et les vagues.

Soleil

Organismes qui ont besoin de lumière, comme les organismes tropicaux récifs coralliens et les algues associées se trouvent dans des eaux claires et peu profondes qui transmettent facilement la lumière du soleil.

Étant donné que la visibilité sous-marine et les niveaux de lumière peuvent changer, les baleines ne comptent pas sur leur vision pour trouver de la nourriture. Au lieu de cela, ils trouvent leurs proies en utilisant l'écholocation et l'audition.

Dans les profondeurs des abysses océaniques, certains poissons ont perdu leurs yeux ou leur pigmentation parce qu'ils ne sont tout simplement pas nécessaires. D'autres organismes sont bioluminescents et utilisent leurs organes producteurs de lumière ou leurs propres organes producteurs de lumière pour attirer leurs proies.

Répartition de la vie dans les mers et les océans

Du littoral aux fonds marins les plus profonds, l’océan regorge de vie. Des centaines de milliers d'espèces marines vont des algues microscopiques à la baleine bleue qui a jamais vécu sur Terre.

L'océan comprend cinq zones principales de vie, chacune avec des adaptations uniques des organismes à son environnement marin particulier.

Zone euphotique

La zone euphotique est la couche supérieure de l'océan éclairée par le soleil, jusqu'à environ 200 mètres de profondeur. La zone euphotique est également connue sous le nom de zone photique et peut être présente aussi bien dans les lacs avec les mers que dans l'océan.

La lumière du soleil dans la zone photique permet au processus de photosynthèse de se produire. est le processus par lequel certains organismes convertissent l'énergie solaire et le dioxyde de carbone de l'atmosphère en nutriments(protéines, graisses, glucides, etc.) et oxygène. Dans l’océan, la photosynthèse est réalisée par les plantes et les algues. algue Elles ressemblent aux plantes terrestres : elles ont des racines, des tiges et des feuilles.

Le phytoplancton, des organismes microscopiques comprenant des plantes, des algues et des bactéries, vivent également dans la zone euphotique. Des milliards de micro-organismes forment d’immenses taches vertes ou bleues dans l’océan, qui constituent la base des océans et des mers. Grâce à la photosynthèse, le phytoplancton est responsable de la production de près de la moitié de l'oxygène rejeté dans l'atmosphère terrestre. Les petits animaux comme le krill (un type de crevette), les poissons et les micro-organismes appelés zooplancton se nourrissent tous de phytoplancton. Ces animaux sont à leur tour mangés par les baleines, les gros poissons, les oiseaux marins et les humains.

Zone mésopélagique

La zone suivante, qui s'étend jusqu'à une profondeur d'environ 1 000 mètres, est appelée zone mésopélagique. Cette zone est également connue sous le nom de zone crépusculaire car la lumière qui y règne est très faible. Le manque de soleil fait qu'il n'y a pratiquement aucune plante dans la zone mésopélagique, mais de gros poissons et des baleines y plongent pour chasser. Les poissons de cette zone sont petits et lumineux.

Zone bathypélagique

Parfois, des animaux de la zone mésopélagique (comme les cachalots et les calmars) plongent dans la zone bathypélagique, qui atteint des profondeurs d'environ 4 000 mètres. La zone bathypélagique est également appelée zone de minuit car la lumière ne l'atteint pas.

Les animaux qui vivent dans la zone bathypélagique sont petits, mais ils ont souvent une bouche énorme, des dents pointues et un estomac dilaté qui leur permettent de manger toute nourriture qui leur tombe dans la bouche. Une grande partie de cette nourriture provient des restes de plantes et d’animaux descendant des zones pélagiques supérieures. De nombreux animaux bathypélagiques n’ont pas d’yeux car ils ne sont pas nécessaires dans l’obscurité. La pression étant très élevée, il est difficile de trouver des nutriments. Les poissons de la zone bathypélagique se déplacent lentement et possèdent de puissantes branchies pour extraire l'oxygène de l'eau.

Zone abyssopélagique

L'eau au fond de l'océan, dans la zone abyssopélagique, est très salée et froide (2 degrés Celsius ou 35 degrés Fahrenheit). Jusqu'à 6 000 mètres de profondeur, la pression est très forte : 11 000 livres par pouce carré. Cela rend la vie impossible à la plupart des animaux. La faune de cette zone, afin de faire face aux conditions difficiles de l'écosystème, a développé des caractéristiques adaptatives bizarres.

De nombreux animaux de cette zone, notamment les calmars et les poissons, sont bioluminescents, ce qui signifie qu'ils produisent de la lumière grâce à des réactions chimiques dans leur corps. Par exemple, la baudroie a un appendice brillant situé devant son énorme bouche pleine de dents. Lorsque la lumière attire les petits poissons, la baudroie fait simplement claquer ses mâchoires pour manger sa proie.

Ultra Abyssal

La zone la plus profonde de l'océan, située dans les failles et les canyons, est appelée ultra-abyssale. Peu d'organismes vivent ici, comme les isopodes, un type de crustacé apparenté aux crabes et aux crevettes.

Comme les éponges et les concombres de mer, ils prospèrent dans les zones abyssopélagiques et ultra-abyssales. Comme beaucoup étoile de mer et les méduses, ces animaux dépendent presque entièrement des restes de plantes et d'animaux morts appelés détritus marins.

Cependant, tous les habitants des fonds marins ne dépendent pas des détritus marins. En 1977, des océanographes ont découvert une communauté de créatures au fond de l’océan se nourrissant de bactéries autour d’ouvertures appelées cheminées hydrothermales. Ces bouches libèrent de l’eau chaude enrichie en minéraux provenant des profondeurs de la Terre. Les minéraux nourrissent des bactéries uniques, qui à leur tour nourrissent des animaux tels que les crabes, les palourdes et les vers tubicoles.

Menaces sur la vie marine

Malgré une compréhension relativement limitée de l’océan et de ses habitants, l’activité humaine a causé d’énormes dommages à cet écosystème fragile. Nous voyons constamment à la télévision et dans les journaux qu’une autre espèce marine est en voie de disparition. Le problème peut paraître déprimant, mais il y a de l’espoir et beaucoup de choses que chacun d’entre nous peut faire pour sauver l’océan.

Les menaces présentées ci-dessous ne sont pas classées dans un ordre particulier, car elles sont plus pressantes dans certaines régions que dans d’autres, et certaines créatures océaniques sont confrontées à de multiples menaces :

• Acidification des océans- Si tu as déjà possédé un aquarium, tu sais que le pH correct de l'eau est un élément important pour garder tes poissons en bonne santé.
• Changement climatique- on entend constamment parler le réchauffement climatique, et pour cause : cela affecte négativement la vie marine et terrestre.
• La surpêche est un problème mondial qui a entraîné la disparition de nombreuses espèces de poissons commerciales importantes.
• Braconnage et commerce illégal- malgré les lois adoptées pour protéger créatures marines, la pêche illégale se poursuit encore aujourd'hui.
• Réseaux - espèces marines des petits invertébrés aux grandes baleines peuvent s'emmêler et mourir dans des filets de pêche abandonnés.
• Déchets et pollution- divers animaux peuvent s'emmêler dans les débris, ainsi que dans les filets, et les marées noires causent d'énormes dégâts à la plupart de la vie marine.
• Perte d'habitat- à mesure que la population mondiale augmente, la charge anthropique sur littoral, zones humides, forêts de varech, mangroves, plages, rivages rocheux et récifs coralliens qui abritent des milliers d'espèces.
• Espèces envahissantes - les espèces introduites dans un nouvel écosystème peuvent causer de graves dommages à leurs habitants indigènes, car en raison du manque de prédateurs naturels, elles peuvent connaître une explosion démographique.
• Navires de mer - les navires peuvent causer des dommages mortels aux gros navires mammifères marins, et créent également beaucoup de bruit, transportent des espèces envahissantes, détruisent les récifs coralliens avec des ancres et conduisent au rejet de produits chimiques dans l'océan et l'atmosphère.
• Bruit océanique - il y a beaucoup de bruit naturel dans l'océan qui fait partie intégrante de cet écosystème, mais le bruit artificiel peut perturber le rythme de vie de nombreux habitants marins.

Le principe de la méthode de l'oxygène et du radiocarbone pour déterminer la production primaire (taux de photosynthèse). Tâches pour déterminer la destruction, la production primaire brute et nette.

Quelles conditions obligatoires doivent exister sur la planète Terre pour la formation de la couche d'ozone. Quelles plages d'UV le filtre à ozone bloque-t-il ?

Quelles formes de relations écologiques affectent négativement les espèces.

Amensalisme - une population en influence négativement une autre, mais elle-même ne subit ni influence négative ni positive. Un exemple typique est celui des hautes cimes d’arbres qui inhibent la croissance des plantes basses et des mousses en bloquant partiellement l’accès à la lumière du soleil.

L'allélopathie est une forme d'antibiose dans laquelle les organismes exercent des influence néfaste les uns sur les autres, en raison de leurs facteurs vitaux (par exemple, les sécrétions de substances). On le trouve principalement dans les plantes, les mousses et les champignons. Dans le même temps, l'influence néfaste d'un organisme sur un autre n'est pas nécessaire à sa vie et ne lui apporte aucun bénéfice.

La compétition est une forme d'antibiose dans laquelle deux espèces d'organismes sont des ennemis biologiques par nature (généralement en raison d'un approvisionnement alimentaire commun ou de possibilités de reproduction limitées). Par exemple, entre prédateurs d’une même espèce et d’une même population ou différents types manger la même nourriture et vivre sur le même territoire. Dans ce cas, le préjudice causé à un organisme profite à un autre, et vice versa.

L'ozone se forme lorsque le rayonnement ultraviolet du soleil bombarde les molécules d'oxygène (O2 -> O3).

La formation d'ozone à partir d'oxygène diatomique ordinaire nécessite beaucoup d'énergie - près de 150 kJ pour chaque mole.

On sait que la majeure partie de l'ozone naturel est concentrée dans la stratosphère à une altitude de 15 à 50 km au-dessus de la surface de la Terre.

La photolyse de l'oxygène moléculaire se produit dans la stratosphère sous l'influence d'un rayonnement ultraviolet d'une longueur d'onde de 175 à 200 nm et jusqu'à 242 nm.

Réactions de formation d'ozone :

О2 + hν → 2О.

O2 + O → O3.

La modification au radiocarbone se résume à ce qui suit. L'isotope du carbone 14C est ajouté à l'échantillon d'eau sous forme de carbonate de sodium ou de bicarbonate de sodium dont la radioactivité est connue. Après une certaine exposition des bouteilles, leur eau est filtrée à travers filtre à membrane et déterminer la radioactivité des cellules planctoniques sur le filtre.

La méthode de l'oxygène pour déterminer la production primaire des réservoirs (méthode du flacon) repose sur la détermination de l'intensité de la photosynthèse des algues planctoniques dans des bouteilles installées dans un réservoir à différentes profondeurs, ainsi que dans conditions naturelles- par la différence de teneur en oxygène dissous dans l'eau en fin de journée et en fin de nuit.

Tâches pour déterminer la destruction, la production primaire brute et nette.??????

La zone euphotique est la couche supérieure de l'océan dont l'éclairage est suffisant pour que le processus de photosynthèse se produise. La limite inférieure de la zone photique passe à une profondeur qui atteint 1% de la lumière de la surface. C'est dans la zone photique que vivent le phytoplancton, ainsi que les radiolaires, les plantes poussent et vivent la plupart des animaux aquatiques. Plus la Terre est proche des pôles, plus la zone photique est petite. Ainsi, à l'équateur, où rayons du soleil tombent presque verticalement, la profondeur de la zone peut atteindre 250 m, tandis qu'à Bely elle ne dépasse pas 25 m.

L'efficacité de la photosynthèse dépend de nombreux facteurs internes et conditions extérieures. Pour feuilles individuelles placé dans des conditions particulières, l'efficacité de la photosynthèse peut atteindre 20 %. Cependant, les processus de synthèse primaires se produisant dans la feuille, ou plutôt dans les chloroplastes, et la récolte finale sont séparés par une série de processus physiologiques au cours desquels une partie importante de l'énergie accumulée est perdue. De plus, l'efficacité de l'absorption de l'énergie lumineuse est constamment limitée par les facteurs déjà mentionnés. environnement. En raison de ces limitations, même les variétés de plantes agricoles les plus avancées conditions optimales croissance, l'efficacité de la photosynthèse ne dépasse pas 6-7%.