Введение в экологию

Уровни структурной организации жизни

Биосфера – живая оболочка Земли

Атмосфера – газовая оболочка Земли.
Гидросфера – водная оболочка Земли.
Литосфера – верхняя часть земной коры.

Особенности функционирования живых существ:
• способность к самовоспроизведению;
• способность образования полимерных оболочек, ограждающих живое вещество от косной среды;
• способность аккумулировать и передавать химическую
энергию, а также осуществлять химические реакции в нормальных условиях температуры и давления без образования побочных продуктов. Жизнь на Земле идеально экологична.
Основой динамического равновесия и устойчивости биосферы являются кругооборот веществ и превращение энергии.

Динамическое равновесие в искусственной экосистеме

Круговорот веществ - циркуляция веществ между атмосферой, гидросферой, литосферой и живыми организмами.

Круговорот углерода в природе

Круговорот азота в природе

Клубеньки на корнях люпина (Lupinus sp.)

Анабена (Anabena sp.). Иммерсионная микроскопия

Азотфиксирующие бактерии. Иммерсионная микроскопия

Круговорот фосфора в природе

Энергия в биосфере

Первый закон термодинамики
Внутреннюю энергию системы можно изменить, совершая над ней работу или подводя теплоту

Второй закон термодинамики
Самопроизвольно протекают процессы с уменьшением энергии системы и увеличением меры беспорядка

Второй закон термодинамики
На основании теоремы Пригожина: Эффект направленности существования биологической системы определяется как единое целое минимальных беспорядков в ней
Sобщ = ∑Si