If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание
Текущ час:0:00Обща продължителност:10:26

Поток на енергия и материя през екосистемите

Видео транскрипция

Нека да помислим как енергийните потоци и материята се възобновяват в екосистемата. По време на видеото се замислете върху тези две идеи. Дори след като го изгледате, обърнете внимание на екосистемите около вас, особено на тези, от които сте част, и помислете как енергийните потоци и материята се възобновяват. Нека първо да помислим за енергията. За повечето екосистеми тя произлиза от слънцето. Има и други източници на енергия, може би се сещате за лунната светлина, но най-важната идва от слънцето. Също има и геотермална енергия, но слънцето е източникът на най-много енергия за почти всички екосистеми, за които се сещаме. Как екоситемата се възползва от тази енергия? Как я получава, как я съхранява в екосистемата особено като биомаса? Започваме с основните производители, които обикновено са растения. Може също да са и бактерии, които фотосинтезират, или такива, които са способни да поемат тази енергия и да създават биомолекули, които да съхраняват енергията чрез тях. Така че това са основните производители, растенията на диаграмата. Понякога може да чуете да ги наричат автотрофни организми. Те получават собствената си храна от слънцето, от тази енергия. Но отново - как се съхранява тази енергия? Запазва се в тези биологични молекули. Ако трябва да увеличите молекулите на това растения - това е изключително опростено, - ще видите всички снопчета между въглерода. А за да се създадат тези снопчета, е необходима енергия и ако трябва да се разпръснат - се отделя отново енергия. Може би ще се запитате от къде е дошъл този въглерод, който е в дървото? Той идва от въздуха. Нашият въздух съдържа въглероден диоксид в себе си. Той има въглероден диоксид, така че това са въглеродите. Може би трябва да нарисувам кислород. Имаме два кислорода за всеки въглерод. А целият процес на фотосинтезата е изцяло свързан с преобразуването на този въглерод. Нека го запиша. Преобразуваме въглерода от газообразна форма - когато е част от въглеродния диоксид - в структура на растението - в биологични молекули на растението. По този начин се съхранява енергията. Това обаче не е най-ефективния процес. Не може да бъде съхранена цялата енергия от слънцето. Част от нея се отразява. Дори самото растение когато живее, възпроизвежда, дели се на клетки - използва част от тази енергия. Накрая, тази енергия се освобождава като топлина. Ще забелязвате често тази тенденция в термодинамичните системи, където преминаваш през дадена енергия, използваш я да направиш нещо, но по време на процеса произвеждаш топлина. Но това е просто началото на нашия енергиен поток. Сега нека помислим как тази енергия преминава към другите участници в екосистемата. Следващата фаза - това е много опростена диаграма или екосистема, която ще коментираме. Повечето екосистеми са далеч, далеч по-сложни. Нека да помислим за участниците, които биха изяли растенията, тези, които изяждат основните производители, тези обитатели, изяждащи основните производители, ги наричаме основни консуматори. Така че това зайче или тази катеричка в дясно - те са основни консуматори. Те консумират основните производители. А защо го правят? Защо зайчето яде трева? Защото получава енергия от тези снопчета в биологичните молекули, от тези въглеродни снопчета и други такива. И то използва тази енергия, за да расте, да се възпроизвежда, да живее, бяга, но и то също съхранява част от тази енергия в собствената си биомаса. Но отново, този процес не е много ефективен. Отивайки от единия слой на храненето към друг такъв, имаме само около 10%. 10% от енергията се прехвърля или се съхранява за следващия слой. Защо само 10%? Тъй като не всички растения биват изядени. Целият процес на изяждане на растения, раздробяването им, част от енергията се изхвърля, изхвърля се, тъй като основният консуматор или просто консумааторът не е способен да я поеме цялата от биологичните молекули. Като цяло, това е неефективен процес. Все още не сме приключили. Имаме още съхранена енергия в биологичните молекули на основния консуматор, от който някой може да се интересува. Знаем, че в много екосистеми има неща участници, които се хранят с зайци и дори с катерички. На този чертеж това ще бъде лисицата. Тъй като тази лисица се храни с основни консуматори, ще я наречем второстепен консуматор. Второстепен консуматор. Можем да продължим по този начин, ако има някой участник извън схемата, да кажем някой човек, който се храни с лисици. Това е нож в ръката му, който използва за да преследва лисиците. И лисицата може да отиде при него. Но защо той ще я изяде? Той иска енергията ѝ, но всъщност не става въпрос за молекулите. Като втори случай разглеждаме материята. Той иска енергията и материята на лисицата, за да расте и живее. Този участник се нарича третичен консуматор. Третичен консуматор. И ако няма кой да го изяде него, тогава той се смята за краен консуматор или върховен хищник. Участниците, които изяждат другите животни, вече ги споменахме, се наричат месоядни животни. Да кажем, че той е краят. Ние наистина мислим за върха в хранителната верига Затова се нарича краен консуматор или върховен хищник. Но все още не сме готови, тъй като в даден момент всички участници, без значение дали говорим за дървета, зайчета, лисици - този участник, който яде лисици, ще умре. И тази енергия няма просто да изчезне. Като цяло, ще видите, че енергията се запазва и се прехвърля от едно място на друго. След това тази енергия ще се използва от тези участници, тук долу, които наричаме разлагащи агенти. Те могат да поемат цялата останала енергия в труповете или дори от изпражненията и я използват отново, за да живеят и да се възпроизвеждат. И чрез поемането ѝ, те могат да освободят много хранителни вещества и материя, която използват. Материята се рециклира, за да се използва отново от растенията. Така се създава този наистина добър кръговрат. Важно е да се осъзнае, че енергията идва от светлината и тази енергия се мести, както показахме,през различни слоеве свързани с храненето. Това не е напълно ефективен процес и много от тази енергия, особено тази, която живите организми използват за живот, възпроизвеждане и движение, се освобождава като топлина. Фокусирахме се доста върху енергията. Сега нека помислим малко за материята. Вече я споменах, но материята се възобновява. Няма, поне по начина, по който го представяме, нова материя, която да влиза или да напуска тези ако системи, или да бъде магически създадена, или магически разрушена. Както споменах, когато се вгледаме в листото на растящо растение или дърво, или в растящите тревички, материята няма да дойде от никъде, тя ще се появи в различна форма или може би по най-добрия начин - тя винаги е била под формата на въглероден диоксид. Растението използва енергията от слънцето за да преработи въглерода от газообразната форма в твърда форма. И това му позволява да използва тази енергия, за да създаде снопчета между въглеродите в тези биологични молекули, които всъщност съхраняват енергията. Растението я използва, за да расте, и както споменахме, тези, които ядат растенията или другите, които изяждат хранещите се с растения, използват тази енергия. Както казахме, въглеродният диоксид влиза в растенията. Май тази стрелка малко заблуждава, ще я изтрия засега. Но освобождаваме кислород - О2. Този кислород, който виждате като част от процеса на фотосинтезата, се използва от животните да обменят тези биологични молекули чрез метаболизъм. Това сме го учили по биология относно дишането. Самата материя, както казах това е въглерода. Когато бъде изяден, той става част от биомолекулите на зайчето и когато то използва всяка от тези молекули като източник на енергия, то може да разруши тези снопчета при дишане. След това въглерода се освобождава под формата на въглероден диоксид - може би това е по-добър начин. Всъщност съм го начертал тук. Важното е да разберете, че тази енергия е движеща се - идва от слънчевата светлина, бавна е, всички тези действия продължават, след това се освобождава топлина в почти всяка стъпка, но самата материя е винаги там. Всичките атоми в нашето тяло, на Земята, те постоянно се възпроизвеждат. Всъщност, това се е получило и при звездите преди много милиони години. А ние просто продължаваме да ги използваме отново и отново. Възобновяват се от една форма в друга дори когато участниците умрат, разлагащите агенти ги разлагат в прости неорганични молекули. Както вече споменахме, тези молекули могат да се използват при растенията в съчетание с въглерода от въздуха, светлината от слънцето и водата, която растението получава чрез корените си, за да започне този процес отново от самото начало.
Съдържанието по Биология достига до теб с подкрепата на Фондация Амген