Кръговрат на веществата.

Живите организми могат да съществуват само ако непрекъснато приемат вещества от средата. Едновременно с това те и непрекъснато отделят вещества в средата.

Преминаването на материя от средата през звената на хранителните вериги и обратно в средата се нарича кръговрат на веществата.

Необходимостта непрекъснато да се приема материя идва от това, че "организмите градят своето тяло от тази материя и изпразват енергията която се съдържа във веществата за протичане на жизнените им функции. Енергията, използвана от организмите, е слънчевата енергия, която продуцентите (зелените растения) включват в сложните органични съединения, синтезирани от тях по време на фотосинтезата (фиг. 4.4.).

Материята, която организмите използват, е материята на средата. След като премине през организмите, тя пак се връща в средата. Това е така, защото материята на Земята е в ограничена количество. Ако не се извършваше кръговрат на веществата, те биха се изчерпили за сравнително кратко време. Изчисленията показват, че водата би свършила за около 2 млн. г, кислородът за 2000 г., а въглеродния диоксид за 100 г. Ясно е, че животът би бил невъзможен без кръговрат на веществата.

Кръговрат на някои химични елементи и съединения. Въглеродът участва в изграждането на всички органични вещества. Той може да се използва от растенията само под формата на СО2 а от останалите организми само в готови органични съединения .

Изчислено е, че в атмосферата има около 700 млрд. СО2. В хидросферата той е значително повече около 50 000 млрд. t. Ето защо хидросферата е от значение за постоянния състав на СО2 във въздуха. Това е много важно, защото през последните години промишленото производство отделя в атмосферата огромни количества СО2.

Растенията включват СО2 по време на фотосинтезата в сложни органични вещества. По хранителната верига тези органични вещества преминават през различните трофични звена. Във всяко следващо звено част от тези вещества се разграждат при дишането и се отделя СО2. Редуцентите окончателно разграждат органичните вещества, при което се отделят и последните количества СО2.

Известна част от въглерода обаче не се превръща в СО2 а се консервира" земните пластове под формата на въглища, нефт, варовити черупки, които Образуват варовикови скални пластове, и т. н. Този въглерод не остава завинаги неизползван, тъй като рано или късно, със или без помощта на човека, той отново е включва в кръговрата на веществата.

Схематично кръговратът на въглерода е представен на фиг. 4.5.

Кислородът е един от важните за живота елементи. Той се използва при дишането окисляване на органичните вещества, при което те се разграждат и ,се отделя енергия Тази енергия се използва за изпълняване на всички функции на организми и за синтезирането на собствени органични вещества, които зареждат тялото. Тези организми са аеробни.

Има организми, които не из-ползват кислород. Това са анаеробни организми, при които освобождаването на енергия става, като се отнема водородът от органичните вещества например при ферментацията

Организмите използват при дишането свободния кислород, който е в атмосферата или е разтворен във водата. Приема се, че този кислород има биогенен произход. Той се освобождава от растенията при фотосинтезата. В течение на много милиони години се е установи равновесие между произвеждания и употребявания кислород и той е в постоянно количество в атмосферата. Едва в последно време дейността на човека, започва да нарушава това равновесие.

Кръговратът на кислорода е представен схематично на фиг. 4.6.

Азотът е също много важен за живота елемент. Макар че той се съдържа в атмосферата в огромни количества, малко организми мога да го използват непосредствено.

Азотът се приема от растенията, но почти само под формата на азотни съединения. Те го включват в сложни органични съединения белтъци, нуклеинови киселини, които по хранителната верига преминават животните.

Връщането на азота в атмосферата става при разлагането на труповете от, редуцентите. - Азотните съединения, които организмите отделят нормално при обмяната на веществата са минимални и нямат особено значение.

Кръговратът на азота е представен на фиг. 4.7.

Човекът произвежда огромни количества азотни торове за нуждите на земеделието.