1.3. Загальна характеристикабіоти Землі
Нині Землі налічується понад 2,2 млн видів організмів. Систематика їх усе більше ускладнюється, хоча основний її скелет залишається майже незмінним з часу її створення видатним шведським ученим Карлом Ліннеєм у середині ХVII ст.
Відомо, що здавна органічний світ ділився на два царства тварин та рослин. Однак у наш час його слід ділити на дві імперії доклітинні (віруси і фаги) і клітинні (всі інші організми). Імперія доклітинних складається з одного царства вірусів (фаги також віруси-паразити). Імперія клітинних складається з двох надцарств і чотирьох царств і ще семи підцарств (табл. 1.1).
Вищі таксони ситематики імперії клітинних організмів
Виявилося, що на Землі існують дві великі групи організмів, відмінності між якими набагато глибші, ніж між вищими рослинами та вищими тваринами, і, отже, по праву серед клітинних було виділено два надцарства: прокаріотів низько організованих доядерних та еукаріотів високоорганізованих.Прокаріоти(Procaryota) представлені царством так званихдробянок,до яких відносятьсябактерії та синьо-зелені водорості, в клітинах яких немає ядра і ДНК в їх не відокремлюється від цитоплазми жодною мембраною.Еукаріоти(Eucaryota) представлені трьома царствами:тварин,грибіві рослин, клітини яких містять ядро і ДНК відокремлена від цитоплазми ядерною мембраною, оскільки знаходиться у самому ядрі. Гриби виділені в окреме царство, тому що виявилося, що вони не тільки не відносяться до рослин, але мають, ймовірно, походження від амебоїдних двожгутикових найпростіших, тобто мають тісніший зв'язок з тваринним світом.
Однак такий поділ живих організмів на чотири царстваще не лягло в основу довідкової та навчальної літератури, тому при подальшому викладі матеріалу ми дотримуємося традиційних класифікацій, за якими бактерії, синьо-зелені водорості та гриби є відділами нижчих рослин.
Усю сукупність рослинних організмів даної території планети будь-якої детальності (регіону, району тощо) називаютьфлорою,а сукупність тваринних організмів фауною.
Флора і фауна даної території разом складаютьбіоту.Але ці терміни мають і набагато ширше застосування. Наприклад, говорять флора квіткових рослин, флора мікроорганізмів (мікрофлора), мікрофлора ґрунтів тощо. оцінити взаємодію всіх живих організмів та середовища або, скажімо, вплив «грунтової біоти» на процеси ґрунтоутворення та ін. Нижче наводиться загальна характеристика фауни та флори відповідно до класифікації (див. табл. 1.1).
Прокаріотиє найдавнішими організмами в історії Землі, сліди їх життєдіяльності виявлені у відкладеннях докембрію, тобто близько мільярда років тому. Нині їх відомо близько 5000 видів.
Найпоширенішими серед дробянок єбактерії, і в даний час це найпоширеніші в біосфері мікроорганізми. Їх розміри становлять від десятих часток до двох-трьох мікрометрів.
Деякі з бактерій є автотрофами, наприклад серобактерії, які утворюють органічну речовину за рахунок хемосинтезу на основі сірки. Більшість бактерій гетеротрофи, серед яких переважають сапротрофи, редуценти. Але є форми, що паразитують, на інших організмах, що викликають хвороби у тварин, рослин,людини.
Бактерії поширені повсюдно, але найбільше їх у ґрунтах сотні мільйонів на один грам ґрунту, а в чорноземах понад два мільярди.
Мікрофлора грунтів дуже різноманітна. Тут бактерії виконують різні функції і поділяються на такі фізіологічні групи: бактерії гниття, нітрофіцірующіе, азотофіксуючі, серобактерії та ін. Серед них є аеробні та анаеробні форми.
В результаті ерозії ґрунтів бактерії потрапляють у водойми. У прибережній частині їх до 300 тис. в 1 мл, з віддаленням від берега та з глибиною їх кількість знижується до 100-200 особин на 1 мл.
У атмосферному повітрі бактерій значно менше.
Широко поширені бактерії в літосфері нижче ґрунтового горизонту. Під ґрунтовим шаром їх всього на порядок менше, ніж у ґрунті. Бактерії поширюються на сотні метрів у глибину земної кори і навіть зустрічаються на глибині двох та більше тисяч метрів.
Синьо-зелені водоростіподібні до будови з бактеріальними клітинами, є фотосинтезуючими автотрофами. Мешкають переважно в поверхневому шарі прісноводних водойм, хоча є й у морях. Продуктом їх метаболізму є азотисті сполуки, що сприяють розвитку інших планктонних водоростей, що за певних умов може призвести до «цвітіння» води та її забруднення, у тому числі й у водопровідних системах.
Еукаріоти це всі інші організми Землі. Найпоширеніші серед них рослини, яких близько 300 тис. видів.
Рослини це практично єдині організми, які створюють органічну речовину за рахунок фізичних (неживих) ресурсів сонячної інсоляції та хімічних елементів, що витягуються з ґрунтів (комплексбіогеннихелементів ). Всі інші харчуються вжеготовою органічною їжею. Тому рослини як би створюють, продукують їжу для решти тваринного світу, тобто є продуцентами.
Всі одноклітинні та багатоклітинні форми рослин мають, як правило, автотрофне харчування за рахунок процесів фотосинтезу.
Ворості це велика група рослин, що живуть у воді, де вони можуть або вільно плавати, або прикріплюватися до субстрату. Водорості це перші на Землі фотосинтезуючі організми, яким ми завдячуємо появі кисню у її атмосфері. Крім того, вони здатні засвоювати азот, сірку, фосфор, калій та інші компоненти безпосередньо з води, а не із ґрунту.
Інші, більшвисокоорганізовані рослини жителі суші. Вони отримують поживні елементи з ґрунту за допомогою кореневої системи, які транспортуються через стебло в листя, де беруть початок процеси фотосинтезу. Лишайники, мохи, папоротеподібні, голонасінні та покритонасінні (квіткові) є одним з найважливіших елементів географічного ландшафту, домінують тут квіткові, яких понад 250 тис. видів. Рослинність суші головний генератор кисню, що надходить в атмосферу, та її бездумне знищення не лише залишить тварин і людину без їжі, а й без кисню.
Гриби нижчі організми, що не містять хлорофілу, розміри їх від мікроскопічних до великих, типу дощовиків, налічується їх понад 100 тис. видів. Тіло гриба складається з нитчастих утворень, які формують грибницю чи міцелій. Всі гриби гетеротрофні організми, серед яких сапрофіти та паразити. Близько трьох чвертей всіх грибів сапрофіти, що харчуються рослинами, що гниють, деякі гриби паразитують на рослинах і поодинокі на тваринах. Велику користь рослинам приносять грибисимбіотити,які органічно пов'язані з рослинами: вони допомагають засвоювати важкодоступні речовини гумусу, допомагають своїми ферментами в обміні речовин, пов'язують вільний азот і т.д.
Нижчі ґрунтові гриби відіграють основну роль у процесах ґрунтоутворення.
Тваринипредставлені великою різноманітністю форм і розмірів, їх понад 1,7 млн. видів. Все царство тварин це гетеротрофні організми, консументи.
Найбільше видів і найбільша чисельність особин учленистоногих.Комах, наприклад, стільки, що з кожної людини їх припадає понад 200 млн особин. На другому місці за кількістю видів стоїть класмолюсків,та їх чисельність значно менша, ніж комах. На третьому місці за кількістю видів виступають хребетні, серед яких ссавці займають приблизно десяту частину, а половина всіх видів припадає на риб.
Значить, більшість видів хребетних формувалася у водних умовах, а комахи це суто тваринні суші.
Комахи розвивалися на суші у зв'язку з квітковими рослинами, будучи їх запилювачами. Ці рослини з'явилися пізніше за інші види, але більше половини видів всіх рослин припадає на квіткові. Видоутворення у цих двох класах організмів перебувало і перебуває зараз у тісному взаємозв'язку.
Якщо порівняти кількість видівсухопутнихорганізмів іводних,то це співвідношення буде приблизно однаковим і для рослин, і для тварин кількість видів на суші 9293%, у воді 7 8%, отже, вихід організмів на сушу дав потужний поштовх еволюційному процесу у напрямі збільшеннявидового розмаїття, що веде до підвищення стійкості природних угруповань організмів та екосистем в цілому.