Дано утверждение: «Только на основании неоднократного использования элементов и потребления чистой солнечной энергии человечество обеспечит себе устойчивое развитие».

Как вы понимаете такое утверждение? Составьте план ответа.

Информация для учителя

1. Закон биогенной миграции атомов В. И. Вернадского утверждает биогенное происхождение всей земной поверхности, свидетельствует о том, что жизнь — созидающая сила на планете. Серьезные нарушения этой силы, в том числе уничтожение видов, могут привести к непредсказуемым последствиям.

2. Закон однонаправленности потока энергии. Поскольку в обратный поток (от редуцентов к продуцентам и консультантам) поступает ничтожное количество изначально вовлеченной энергии (не более 0,24%), говорить о «круговороте энергии» нельзя.

3. Закон физико-химического единства живого вещества В. И. Вернадского. При всей разнокачественности живых организмов они настолько физико-химически сходны, что вредное для одних из них не может быть абсолютно безразлично для других.

В классе с высоким уровнем подготовленности учащихся можно обсудить и записать в тетрадь «Принципы функционирования экосистем» (по Нобелу):

1. Использование ресурсов и избавление от отходов осуществляется в рамках круговорота всех элементов.

2. Экосистемы существуют за счет не загрязняющей среду и практически вечной солнечной энергии, количество которой относительно постоянно и избыточно.

3. На конце длинных пищевых цепей не может быть большой биомассы.

Заключение

Микроорганизмы, благодаря легкости их расселения по воздуху и воде, распространены по всей биосфере, и вследствие их чрезвычайно высокой метаболической активности они играют главную роль в химических превращениях, которые происходят на поверхности Земли. Возможность жизни на нашей планете определяется непрерывно протекающим круговоротом основных элементов (углерода, кислорода, водорода, азота, фосфора, серы и др.). Ведущая роль в процессах трансформации этих элементов принадлежит микроорганизмам.

В большинстве случаев определенное вещество субстрата перерабатывается определенной группой микроорганизмов, которая называется физиологической. Например, разрушение клетчатки ведут клетчаткоразрушающие бактерии, окисление солей аммония до нитритов и нитратов – нитрифицирующие бактерии, процессы минерализации органических азотсодержащих веществ с выделением аммиака – аммонифицирующие бактерии и т.д.

Также велика роль микроорганизмов как разрушителей горных пород и создателей горючих ископаемых — каменного угля, торфа, сапропелей, нефти. Разрушение горных пород идет постепенно и одновременно создается почвенный перегной – гумус в результате разложения органического вещества микроорганизмами.

Различные микроорганизмы участвуют и в таких геологических процессах как выветривание и почвообразование. В результате биологического выветривания происходит механическое разрушение и химическое изменение горных пород и минералов под действием растительных и животных организмов и продуктов их жизнедеятельности. В процессе выветривания горная порода превращается в рухляк, на котором поселяются микроорганизмы, растения и животные, в результате их жизнедеятельности происходит накопление органического вещества, а, следовательно, образование почвы.

Почва является средой обитания для многих микроорганизмов, которые участвуют в процессах минерализации органических веществ и определяют круговорот основных биогенных элементов в природе. В превращении органических веществ, поступающих в почву и образующихся в ней, принимают участие различные группы микробов: гнилостные, нитрифицирующие, азотфиксирующие, денитрифицирующие и другие.

Вода, как и почва, является естественной средой обитания для многих видов микроорганизмов всех царств жизни.

Таким образом, биогеохимическая деятельности микроорганизмов очень разнообразна и играет важную роль в природе и жизни человека. По-видимому, в природе нет таких органических веществ, которые не разрушались бы теми или иными микроорганизмами.

Материал о биогеохимической деятельности микроорганизмов в небольшом объеме изучается в школе в курсе общей биологии, но эта тема не рассматривается как самостоятельная, а является составной частью других тем. Например, это такие уроки как «Значение прокариот в биоценозах, их экологическая роль» или «Круговорот веществ в природе».

Библиографический список

1. Бабьев И.П., Зенова Т.М Биология почв. – М.: Изд-во Моск. университета, 1989.

2. Биология в школе 2000г. №6.

3. Биология в школе 2000г. №7.

4. Биология в школе 2001г. №6.

5. Биология в школе 2002г. №7.

6. Генкель П.А. Микробиология с основами вирусологии. – М.: Просвещение, 1974.

7. Голлербах М.М. Водоросли, их строение, жизнь и значение. – М.: 1951.

8. Гусев М.В. Микробиология. – М.: Издательский центр «Академия», 2003.

9. Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения. – М.: ВЛАДОС, 2001.

10. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Функции почв в биосфере и экосистемах. – М.: Наука, 1990.

11. Ежов Г.И. Руководство к практическим занятиям по сельскохозяйственной микробиологии. – М.: Высш. школа, 1981.

12. Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова. – М.: Наука,1985.

13. Коротяев А.И., Бабичев С.А. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология. – СПб.: «Специальная литература», 1998.

14. Красильников Н.А. Микроорганизмы почвы и высшие растения. – М.: 1958.

15. Лебедева М.Н. Микробиология. – М.: «Медицина», 1969.

16. Лукомская К.А. Микробиология с основами вирусологии. – М.: Просвещение, 1987.

17. Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология. – М.: «Колос», 1970.

18. Мишустин Е.Н., Шильникова В.К. Биологическая фиксация атмосферного азота. – М.: «Наука», 1968.

19. Панкратова А.Я. Микробиология. – М.: «Колос», 1971.

20. Сивоглазов В.И., Сухова Т.С., Козлова Т.А. Биология: общие закономерности: Книга для учителя. – М.: Школа-Пресс,1996.

21. Теппер Е.З., Шильникова В.К., Переверзева Г.И. Практикум по микробиологии. – М.: «Колос», 1972.

22. Шлегель Т. Общая микробиология. – М.: «Мир», 1972.