2. Закон однонаправленности потока энергии. Поскольку в обратный поток (от редуцентов к продуцентам и консультантам) поступает ничтожное количество изначально вовлеченной энергии (не более 0,24%), говорить о «круговороте энергии» нельзя.
3. Закон физико-химического единства живого вещества В. И. Вернадского. При всей разнокачественности живых организмов они настолько физико-химически сходны, что вредное для одних из них не может быть абсолютно безразлично для других.
В классе с высоким уровнем подготовленности учащихся можно обсудить и записать в тетрадь «Принципы функционирования экосистем» (по Нобелу):
1. Использование ресурсов и избавление от отходов осуществляется в рамках круговорота всех элементов.
2. Экосистемы существуют за счет не загрязняющей среду и практически вечной солнечной энергии, количество которой относительно постоянно и избыточно.
3. На конце длинных пищевых цепей не может быть большой биомассы.
Заключение
Микроорганизмы, благодаря легкости их расселения по воздуху и воде, распространены по всей биосфере, и вследствие их чрезвычайно высокой метаболической активности они играют главную роль в химических превращениях, которые происходят на поверхности Земли. Возможность жизни на нашей планете определяется непрерывно протекающим круговоротом основных элементов (углерода, кислорода, водорода, азота, фосфора, серы и др.). Ведущая роль в процессах трансформации этих элементов принадлежит микроорганизмам.
В большинстве случаев определенное вещество субстрата перерабатывается определенной группой микроорганизмов, которая называется физиологической. Например, разрушение клетчатки ведут клетчаткоразрушающие бактерии, окисление солей аммония до нитритов и нитратов – нитрифицирующие бактерии, процессы минерализации органических азотсодержащих веществ с выделением аммиака – аммонифицирующие бактерии и т.д.
Также велика роль микроорганизмов как разрушителей горных пород и создателей горючих ископаемых — каменного угля, торфа, сапропелей, нефти. Разрушение горных пород идет постепенно и одновременно создается почвенный перегной – гумус в результате разложения органического вещества микроорганизмами.
Различные микроорганизмы участвуют и в таких геологических процессах как выветривание и почвообразование. В результате биологического выветривания происходит механическое разрушение и химическое изменение горных пород и минералов под действием растительных и животных организмов и продуктов их жизнедеятельности. В процессе выветривания горная порода превращается в рухляк, на котором поселяются микроорганизмы, растения и животные, в результате их жизнедеятельности происходит накопление органического вещества, а, следовательно, образование почвы.
Почва является средой обитания для многих микроорганизмов, которые участвуют в процессах минерализации органических веществ и определяют круговорот основных биогенных элементов в природе. В превращении органических веществ, поступающих в почву и образующихся в ней, принимают участие различные группы микробов: гнилостные, нитрифицирующие, азотфиксирующие, денитрифицирующие и другие.
Вода, как и почва, является естественной средой обитания для многих видов микроорганизмов всех царств жизни.
Таким образом, биогеохимическая деятельности микроорганизмов очень разнообразна и играет важную роль в природе и жизни человека. По-видимому, в природе нет таких органических веществ, которые не разрушались бы теми или иными микроорганизмами.
Материал о биогеохимической деятельности микроорганизмов в небольшом объеме изучается в школе в курсе общей биологии, но эта тема не рассматривается как самостоятельная, а является составной частью других тем. Например, это такие уроки как «Значение прокариот в биоценозах, их экологическая роль» или «Круговорот веществ в природе».
Библиографический список
1. Бабьев И.П., Зенова Т.М Биология почв. – М.: Изд-во Моск. университета, 1989.
2. Биология в школе 2000г. №6.
3. Биология в школе 2000г. №7.
4. Биология в школе 2001г. №6.
5. Биология в школе 2002г. №7.
6. Генкель П.А. Микробиология с основами вирусологии. – М.: Просвещение, 1974.
7. Голлербах М.М. Водоросли, их строение, жизнь и значение. – М.: 1951.
8. Гусев М.В. Микробиология. – М.: Издательский центр «Академия», 2003.
9. Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения. – М.: ВЛАДОС, 2001.
10. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Функции почв в биосфере и экосистемах. – М.: Наука, 1990.
11. Ежов Г.И. Руководство к практическим занятиям по сельскохозяйственной микробиологии. – М.: Высш. школа, 1981.
12. Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова. – М.: Наука,1985.
13. Коротяев А.И., Бабичев С.А. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология. – СПб.: «Специальная литература», 1998.
14. Красильников Н.А. Микроорганизмы почвы и высшие растения. – М.: 1958.
15. Лебедева М.Н. Микробиология. – М.: «Медицина», 1969.
16. Лукомская К.А. Микробиология с основами вирусологии. – М.: Просвещение, 1987.
17. Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология. – М.: «Колос», 1970.
18. Мишустин Е.Н., Шильникова В.К. Биологическая фиксация атмосферного азота. – М.: «Наука», 1968.
19. Панкратова А.Я. Микробиология. – М.: «Колос», 1971.
20. Сивоглазов В.И., Сухова Т.С., Козлова Т.А. Биология: общие закономерности: Книга для учителя. – М.: Школа-Пресс,1996.
21. Теппер Е.З., Шильникова В.К., Переверзева Г.И. Практикум по микробиологии. – М.: «Колос», 1972.
22. Шлегель Т. Общая микробиология. – М.: «Мир», 1972.