Pięć poziomów biosfery

Biosfera składa się ze wszystkich żywych organizmów na Ziemi, w tym ludzi i innych zwierząt, roślin i mikroorganizmów, wraz z wytwarzaną przez nie materią organiczną. Termin „biosfera” został ukuty przez Eduarda Suessa w 1875 roku, ale został dopracowany w latach dwudziestych XX wieku przez Vladimira Vernadsky'ego, aby określić jego obecne naukowe zastosowanie. Biosfera ma pięć poziomów struktury organizacyjnej.

Biosfera podzielona jest na regiony zwane biomami. Biomy są największym z pięciu poziomów organizacyjnych. Naukowcy dzielą biomy na pięć głównych typów – wodne, pustynne, leśne, trawiaste i tundry. Głównym powodem zaklasyfikowania biosfery do biomów jest podkreślenie znaczenia geografii fizycznej dla społeczności organizmów żywych. Biom może zawierać kilka ekosystemów i jest definiowany przez geografię, klimat i gatunki rodzime dla regionu. Czynnikami określającymi klimat są średnia temperatura, ilość opadów i wilgotność. Klasyfikując gatunki, naukowcy tradycyjnie skupiają się na typach roślinności występujących w danym regionie.

Ekosystemy to druga klasyfikacja organizacyjna przy badaniu pięciu poziomów biosfery. Ekosystem zawiera czynniki biotyczne, takie jak zwierzęta i rośliny, oraz czynniki abiotyczne, takie jak tlen, azot i węgiel. Ekosystemy są podzielone na podstawie interakcji i transferu energii. W każdym ekosystemie zużywana jest energia, a materia jest krążona w postaci chemikaliów i składników odżywczych między różnymi grupami organizmów i ich środowiskiem. Podstawowym przykładem jest to, że producenci pierwotni, takie jak rośliny, pozyskują energię słoneczną poprzez fotosyntezę. Konsumenci, tacy jak zwierzęta, jedzą rośliny, aby pozyskać energię. Kiedy zwierzęta umierają, rozkładający się zjadają ciała i uwalniają substancje chemiczne, które wzbogacają glebę, umożliwiając wzrost roślin.

Społeczność to trzeci poziom organizacji w biosferze. Społeczność składa się z wielu populacji gatunków. Społeczności dzielą określone siedlisko lub środowisko. Społeczności w określonej lokalizacji ograniczają się do gatunków, które mogą przetrwać, biorąc pod uwagę czynniki abiotyczne regionu, takie jak temperatura, pH i składniki odżywcze znajdujące się w powietrzu i glebie. Zbiorowiska gatunków są również ograniczone przez czynniki biotyczne, takie jak drapieżniki i dostępne źródła pożywienia.

Populacja, czwarty poziom biosfery, obejmuje wszystkich członków jednego gatunku żyjących w określonym siedlisku. Populacja może obejmować tysiące członków lub tylko kilkuset członków. Dodanie lub usunięcie populacji może wpłynąć na cały ekosystem. Gatunki wskaźnikowe to ważne grupy, które naukowcy wykorzystują do określenia stanu ekosystemu, podczas gdy obecność gatunków kluczowych może mieć poważne skutki dla ekosystemu jako całości.

Organizmy, ostatni poziom biosfery, definiuje się jako żywe stworzenia, które wykorzystują DNA do replikacji. Pojedyncze organizmy są określane jako osobniki, podczas gdy grupy organizmów są uważane za gatunek. Organizmy są zwykle klasyfikowane na dwa sposoby: według struktury komórkowej lub sposobu pozyskiwania energii. Struktura komórkowa dzieli organizmy na prokarionty, z DNA swobodnie unoszącym się wewnątrz komórek bez jądra, oraz eukarionty, których DNA jest zawarte w jądrze komórkowym. Organizmy są uważane za autotrofy, takie jak rośliny, które pozyskują energię, żywiąc się same, oraz heterotrofy, takie jak zwierzęta, które muszą konsumować inne organizmy, aby uzyskać energię.