חמש רמות הביוספרה

הביוספרה מורכבת מכל האורגניזמים החיים על פני כדור הארץ, כולל בני אדם ובעלי חיים אחרים, צמחים ומיקרואורגניזמים, יחד עם החומרים האורגניים שהם מייצרים. המונח "ביוספרה" נטבע על ידי אדוארד סואס בשנת 1875, אך עודד בשנות העשרים על ידי ולדימיר ורנדסקי כדי לציין את השימוש המדעי הנוכחי בו. הביוספרה כוללת חמש רמות של מבנה ארגוני.

הביוספרה מחולקת לאזורים הנקראים ביומס. ביומס היא הגדולה מבין חמש הרמות הארגוניות. מדענים מסווגים ביומים לחמישה סוגים עיקריים - מים, מדבר, יער, אדמה וטונדרה. הסיבה העיקרית לסיווג הביוספרה לביומים היא להדגיש את חשיבות הגיאוגרפיה הפיזית על קהילות של אורגניזמים חיים. ביום עשוי להכיל מספר מערכות אקולוגיות והוא מוגדר על ידי הגיאוגרפיה, האקלים והמינים המקומיים לאזור. הגורמים לקביעת האקלים כוללים טמפרטורה ממוצעת, כמות גשמים ולחות. כאשר מסווגים מינים, מדענים מתמקדים באופן מסורתי בסוגי הצמחייה שמקורם באזור מסוים.

מערכות אקולוגיות הן הסיווג הארגוני השני בבחינת חמש הרמות של הביוספרה. מערכת אקולוגית מכילה גורמים ביוטיים כמו בעלי חיים וצמחים, וגורמים אביוטיים כמו חמצן, חנקן ופחמן. מערכות אקולוגיות מחולקות על סמך האינטראקציה והעברת האנרגיה. בתוך כל מערכת אקולוגית, אנרגיה נצרכת, וחומר מועבר בצורה של כימיקלים וחומרים מזינים בקרב קבוצות שונות של אורגניזמים וסביבתם. דוגמה בסיסית היא ש

קהילה היא הרמה השלישית של ארגון בביוספרה. אוכלוסיות מרובות של מינים מהוות קהילה. קהילות חולקות בית גידול או סביבה מסוימים. הקהילות במקום מסוים מוגבלות למינים שיכולים לשרוד בהתחשב בגורמים האביוטיים של האזור כמו טמפרטורה, pH וחומרים מזינים הנמצאים באוויר ובאדמה. קהילות המינים מוגבלות גם על ידי גורמים ביוטיים כמו טורפים ומקורות מזון זמינים.

אוכלוסייה, הרמה הרביעית של הביוספרה, כוללת את כל בני מינים בודדים החיים בבית גידול מסוים. אוכלוסייה יכולה לכלול אלפי חברים או רק כמה מאות חברים. תוספת או סילוק אוכלוסייה עלולים להשפיע על מערכת אקולוגית שלמה. מיני אינדיקטורים הם קבוצות חשובות שהמדענים משתמשים בהן כדי לקבוע את בריאותה של מערכת אקולוגית, ואילו נוכחותם של מינים של אבן המפתח יכולה לגרום להשפעות עמוקות על המערכת האקולוגית כולה.

אורגניזמים, הרמה הסופית של הביוספרה, מוגדרים כיצורים חיים המשתמשים ב- DNA לשכפול. אורגניזמים בודדים מכונים יחידים, בעוד שקבוצות אורגניזמים נחשבות למין. אורגניזמים מסווגים בדרך כלל באחת משתי דרכים: על פי המבנה הסלולרי שלהם או על ידי האופן שבו הם משיגים אנרגיה. מבנה הסלולר מחלק אורגניזמים לפרוקריוטים, עם DNA צף חופשי בתוך תאים ללא גרעינים, ואאוקריוטים, ש- DNA שלהם כלול בגרעין התא. אורגניזמים נחשבים לאוטוטרופים, כמו צמחים שמשיגים אנרגיה על ידי הזנת עצמם, והטרוטרופים, כמו בעלי חיים, אשר חייבים לצרוך אורגניזמים אחרים כדי להשיג אנרגיה.