الغلاف الحيوي

قبل مجيء الحياة كانت الأرض مكانًا كئيبًا ، وعالمًا صخريًا بحارًا ضحلًا ، ونطاقًا ضئيلًا من الغازات – إلى حد كبير ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون والنيتروجين الجزيئي وكبريتيد الهيدروجين وبخار الماء. لقد كان كوكبًا عدائيًا ودنيًا. هذه الحالة غير العضوية الصارمة للأرض تسمى الأرضي. وتتكون من الغلاف الصخري (الصخور والتربة) ، والغلاف المائي (الماء) ، والغلاف الجوي (الهواء). الطاقة من الشمس قصفت بلا هوادة سطح الأرض البدائي ، وفي الوقت – ملايين السنين – أنتجت الأعمال الكيميائية والفيزيائية أول دليل على الحياة: النقط الخالية من الأشكال ، التي تشبه الهلام والتي يمكن أن تجمع الطاقة من البيئة وتنتج المزيد من أنواعها الخاصة . هذا الجيل من الحياة في الطبقة الخارجية الرقيقة من الغلاف الجغرافي أنشأ ما يسمى بالمحيط الحيوي ، “منطقة الحياة” ، وهي عبارة عن جلد محول للطاقة يستخدم مادة الأرض لصنع مادة حية.

المحيط الحيوي هو نظام يتميز بالدوران المستمر للمادة وتدفق مصاحب للطاقة الشمسية حيث تقوم بعض الجزيئات والخلايا الكبيرة بالتوليد الذاتي. الماء عامل مؤهب رئيسي ، لأن كل الحياة تعتمد عليه. إن عناصر الكربون والهيدروجين والنيتروجين والأكسجين والفوسفور والكبريت ، عند دمجها كبروتينات ، ودهون ، وكربوهيدرات ، وأحماض نووية ، توفر كتل البناء ، والوقود ، والاتجاه نحو خلق الحياة. مطلوب تدفق الطاقة للحفاظ على هيكل الكائنات الحية من خلال تشكيل وتقسيم الروابط الفوسفاتية. الكائنات الحية ذات طبيعة خلوية وتحوي دومًا نوعًا من البنية الغشائية ، وكلها تحتوي على أحماض نووية تخزن وترسل المعلومات الجينية.

كل الحياة على الأرض تعتمد في النهاية على اللون الأخضر النباتات ، وكذلك على الماء. تستخدم النباتات أشعة الشمس في عملية تسمى التركيب الضوئي لإنتاج الغذاء الذي تتغذى عليه الحيوانات وتوفر ، كمنتج ثانوي ، الأكسجين الذي تتطلبه معظم الحيوانات للتنفس. في البداية ، كانت المحيطات والأراضي تعج بأعداد كبيرة من أنواع قليلة من الكائنات البسيطة ذات الخلية الواحدة ، ولكن ببطء تطور النباتات والحيوانات ذات التعقيد المتزايد. تطورت العلاقات المتبادلة بحيث نمت بعض النباتات بالتعاون مع بعض النباتات الأخرى ، والحيوانات المرتبطة بالنباتات ومع بعضها البعض لتشكيل مجتمعات الكائنات ، بما في ذلك الغابات والمراعي والصحارى والكثبان الرملية ، المستنقعات ، الأنهار والبحيرات. المجتمعات الحية وبيئتها غير الحية مترابطة بشكل لا ينفصم ويتفاعل باستمرار مع بعضها البعض. لتوفير الراحة ، فإن أي جزء من المشهد الذي يتضمن المكونات الحيوية وغير الحيوية يطلق عليه اسم النظام البيئي. تعتبر البحيرة نظامًا إيكولوجيًا عندما يُنظر إليها في مجملها على أنها ليست مياه فحسب ، بل تشتمل أيضًا على عناصر غذائية ، ومناخ ، وكل الحياة الموجودة فيها. كما أن الغابات أو المروج أو النهر المعطى هو نظام بيئي. واحد من درجات النظام الايكولوجي في آخر على طول المناطق يسمى ecotones ، حيث يحدث خليط من الأنواع النباتية والحيوانية من النظامين البيئيين. لا تعتبر الغابات التي تعتبر نظامًا بيئيًا مجرد منصة للأشجار ولكنها عبارة عن مجموعة معقدة من التربة والهواء والماء والمناخ والمعادن والبكتيريا والفيروسات والفطريات والأعشاب والأعشاب والأشجار والحشرات والزواحف والبرمائيات والطيور والثدييات.

وبعبارة أخرى ، فإن الجزء اللاأحيائي ، أو غير الحي ، لكل نظام بيئي في المحيط الحيوي يتضمن تدفق الطاقة ، والمغذيات ، والمياه ، والغازات وتركيزات المواد العضوية وغير العضوية في البيئة. يشمل الجزء الأحيائي أو الحي ثلاث فئات عامة من الكائنات الحية استناداً إلى أساليبها في الحصول على الطاقة: المنتجون الرئيسيون ، ومعظمهم من النباتات الخضراء ؛ المستهلكين ، والتي تشمل جميع الحيوانات. والمحللات ، التي تشمل الكائنات الدقيقة التي تحلل بقايا النباتات والحيوانات إلى مكونات أبسط لإعادة التدوير في المحيط الحيوي. النظم الإيكولوجية المائية هي تلك التي تنطوي على بيئات بحرية وبيئات المياه العذبة على الأرض. النظم الإيكولوجية الأرضية هي تلك التي تعتمد على الأنواع النباتية الرئيسية ، مثل الغابات والمراعي والصحراء والتندرا. ترتبط أنواع معينة من الحيوانات مع كل مقاطعة من هذه النباتات.

يمكن تقسيم النظم البيئية إلى وحدات أحيائية أصغر تسمى مجتمعات. وتشمل أمثلة المجتمعات الكائنات الحية في موقف من أشجار الصنوبر ، على الشعاب المرجانية ، وفي كهف ، أو وادي ، أو بحيرة ، أو نهر. الاعتبار الرئيسي في المجتمع هو المكون الحي ، الكائنات الحية ؛ يتم استبعاد العوامل اللاأحيائية للبيئة.

المجتمع هو مجموعة من مجموعات الأنواع. في موقف من أشجار الصنوبر ، قد يكون هناك العديد من أنواع الحشرات ، الطيور ، الثدييات ، كل وحدة تربية منفصلة ولكن كل وحدة تعتمد على الأنواع الأخرى من أجل استمرار وجودها. علاوة على ذلك ، تتكون الأنواع ، من أفراد ، وحدات وظيفية واحدة يمكن التعرف عليها ككائنات حية. وبخلاف هذا المستوى ، فإن وحدات المحيط الحيوي هي وحدات الكائن الحي: وهي أنظمة عضوية تتألف من أعضاء وأعضاء في الأنسجة وأنسجة للخلايا وخلايا جزيئات وجزيئات من العناصر الذرية والطاقة. وبالتالي ، فإن التقدم ، الذي يتقدم صعودًا من الذرات والطاقة ، نحو وحدات أقل ، أكبر وأكثر تعقيدًا في النمط ، في كل مستوى متتالي.