Fem nivåer av biosfæren

Biosfæren består av alle levende organismer på jorden, inkludert mennesker og andre dyr, planter og mikroorganismer, sammen med det organiske materialet de produserer. Begrepet "biosfære" ble laget av Eduard Suess i 1875, men ble ytterligere raffinert på 1920-tallet av Vladimir Vernadsky for å betegne den nåværende vitenskapelige bruken. Biosfæren har fem nivåer av organisasjonsstruktur.

Biosfæren er delt inn i regioner som kalles biomer. Biomes er det største av de fem organisasjonsnivåene. Forskere klassifiserer biomer i fem hovedtyper - vann, ørken, skog, gressletter og tundra. Hovedårsaken til å klassifisere biosfæren i biomer er å markere viktigheten av fysisk geografi på samfunn av levende organismer. Et biom kan inneholde flere økosystemer og er definert av geografi, klima og artene som er hjemmehørende i regionen. Faktorer for å bestemme klima inkluderer gjennomsnittstemperatur, mengde nedbør og fuktighet. Ved klassifisering av arter fokuserer forskere tradisjonelt på vegetasjonstyper som er hjemmehørende i en bestemt region.

Økosystemer er den andre organisasjonsklassifiseringen når man undersøker de fem nivåene i biosfæren. Et økosystem inneholder biotiske faktorer som dyr og planter, og abiotiske faktorer som oksygen, nitrogen og karbon. Økosystemer er delt på grunnlag av samspillet og overføringen av energi. Innenfor hvert økosystem forbrukes energi, og materiell sykles i form av kjemikalier og næringsstoffer blant forskjellige grupper av organismer og deres miljø. Et grunnleggende eksempel er at primærprodusenter, slik som planter, skaffer energi fra solen gjennom fotosyntese. Forbrukere, som dyr, spiser plantene for å få energi. Når dyrene dør, spiser nedbrytere kroppene og frigjør kjemikalier som beriker jorda, slik at planter kan vokse.

Et samfunn er det tredje organisasjonsnivået i biosfæren. Flere populasjoner av arter utgjør et samfunn. Samfunn deler et bestemt habitat eller miljø. Samfunnene på et bestemt sted er begrenset til arter som kan overleve gitt regionens abiotiske faktorer som temperatur, pH og næringsstoffer som finnes i luft og jord. Artsamfunnene er også begrenset av biotiske faktorer som rovdyr og tilgjengelige matkilder.

En populasjon, det fjerde nivået av biosfæren, inkluderer alle medlemmer av en enkelt art som lever i et bestemt habitat. En befolkning kan omfatte tusenvis av medlemmer eller bare noen få hundre medlemmer. Tillegg eller fjerning av en befolkning kan påvirke et helt økosystem. Indikatorarter er viktige grupper som forskere bruker for å bestemme helsen til et økosystem, mens tilstedeværelsen av keystone-arter kan gi dype effekter for økosystemet som helhet.

Organismer, det endelige nivået på biosfæren, er definert som levende skapninger som bruker DNA til å replikere. Enkle organismer blir referert til som individer, mens grupper av organismer regnes som en art. Organismer klassifiseres vanligvis på en av to måter: av deres mobilstruktur eller av måten de får energi på. Cellestruktur deler organismer i prokaryoter, med fritt flytende DNA inne i celler uten kjerner, og eukaryoter, hvis DNA er inneholdt i cellekjernen. Organismer betraktes som enten autotrofer, for eksempel planter som får energi ved å mate dem selv, og heterotrofer, som dyr, som må konsumere andre organismer for å skaffe energi.