Viisi biosfäärin tasoa

Biosfääri koostuu kaikista maapallon elävistä organismeista, mukaan lukien ihmiset ja muut eläimet, kasvit ja mikro-organismit sekä niiden tuottama orgaaninen aine. Termin "biosfääri" keksi Eduard Suess vuonna 1875, mutta Vladimir Vernadsky tarkensi sitä edelleen 1920-luvulla ilmaisemaan sen nykyisen tieteellisen käytön. Biosfäärissä on viisi organisaatiorakenteen tasoa.

Biosfääri on jaettu alueisiin, joita kutsutaan biomeiksi. Biomit ovat suurimmat viidestä organisaatiotasosta. Tutkijat luokittelevat biomit viiteen päätyyppiin - vesi, aavikko, metsä, nurmi ja tundra. Tärkein syy biosfäärin luokittelemiseen biomeihin on korostaa fyysisen maantieteen merkitystä elävien organismien yhteisöissä. Biomi voi sisältää useita ekosysteemejä, ja se määritetään maantieteellisen sijainnin, ilmaston ja alueelle kotoisin olevien lajien mukaan. Ilmaston määritystekijöitä ovat keskilämpötila, sademäärä ja kosteus. Lajeja luokiteltaessa tutkijat keskittyvät perinteisesti tietylle alueelle kotoisin oleville kasvillisuustyypeille.

Ekosysteemit ovat toinen organisaatioluokitus, kun tarkastellaan biosfäärin viittä tasoa. Ekosysteemi sisältää bioottisia tekijöitä, kuten eläimiä ja kasveja, ja abioottisia tekijöitä, kuten happea, typpeä ja hiiltä. Ekosysteemit jaetaan vuorovaikutuksen ja energiansiirron perusteella. Jokaisessa ekosysteemissä kuluu energiaa, ja aine kierrätetään kemikaalien ja ravinteiden muodossa eri organismiryhmien ja niiden ympäristön välillä. Perusesimerkki on se alkutuottajatkuten kasvit saavat energiaa auringosta fotosynteesin avulla. Kuluttajat, kuten eläimet, syövät kasveja saadakseen energiaa. Kun eläimet kuolevat, hajottajat syövät ruumiin ja vapauttavat kemikaaleja, jotka rikastavat maaperää, jolloin kasvit voivat kasvaa.

Yhteisö on organisaation kolmas taso biosfäärissä. Useat lajien populaatiot muodostavat yhteisön. Yhteisöt jakavat tietyn elinympäristön tai ympäristön. Tietyllä paikalla olevat yhteisöt rajoittuvat lajeihin, jotka voivat selviytyä alueen abioottisten tekijöiden, kuten lämpötilan, pH: n ja ilmassa ja maaperässä olevien ravinteiden vuoksi. Lajiyhteisöjä rajoittavat myös bioottiset tekijät, kuten saalistajat ja saatavilla olevat elintarvikelähteet.

Populaatio, biosfäärin neljäs taso, sisältää kaikki yhden lajin jäsenet, jotka asuvat tietyssä elinympäristössä. Väestöön voi kuulua tuhansia tai vain muutama sata jäsentä. Populaation lisääminen tai poistaminen voi vaikuttaa koko ekosysteemiin. Indikaattorilajit ovat tärkeitä ryhmiä, joita tutkijat käyttävät määrittääkseen ekosysteemin terveyden, kun taas pääkivilajien esiintyminen voi aiheuttaa syvällisiä vaikutuksia koko ekosysteemille.

Organismit, biosfäärin viimeinen taso, määritellään eläviksi olentoiksi, jotka käyttävät DNA: ta replikoitumiseen. Yksittäisiä organismeja kutsutaan yksilöiksi, kun taas organismiryhmiä pidetään lajeina. Elimet luokitellaan yleensä kahdella tavalla: solurakenteensa tai energiansaantitapansa mukaan. Solurakenne jakaa organismit prokaryooteihin, joissa vapaasti kelluva DNA on solujen sisällä ilman ytimiä, ja eukaryooteihin, joiden DNA on solun ytimessä. Organismeja pidetään joko autotrofeina, kuten kasveina, jotka saavat energiaa ruokkimalla itseään, ja heterotrofeina, kuten eläiminä, joiden on kulutettava muita organismeja energian saamiseksi.