Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

11.1: Первинна продуктивність

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    37139

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Океани складають найбільше середовище існування на планеті, простягаючись приблизно на 71% поверхні Землі і містить 97% води Землі. Згодом океани є домом для великої різноманітності живих організмів, які можна розділити на дві групи: автотрофи і гетеротрофи. Автотрофи - це організми, які використовують неорганічні сполуки (наприклад, вуглекислий газ) для виробництва органічних продуктів (наприклад, цукрів та білків). Гетеротрофи споживають органічні продукти, вироблені автотрофами, і виділяють неорганічні сполуки як побічний продукт. Фітопланктон є прикладом морських фотоавтотрофів або автотрофів, які отримують енергію за допомогою фотосинтезу. Кити - приклади гетеротрофів. Вони споживають планктон і виділяють вуглекислий газ як побічний продукт клітинного дихання. Цей останній приклад ілюструє чіткий зв'язок між біологічними процесами автотрофів і гетеротрофів через харчові мережі.

    Первинна продуктивність - це процес, коли неорганічні речовини синтезуються організмами для отримання простих органічних матеріалів. За це явище відповідають первинні виробники, або автотрофи. Поширені приклади первинних виробників включають діатомові водорості, динофлагелати та кокколітофори. Первинними продуцентами можуть бути або фотоавтотрофи, організми, що синтезують органічні сполуки, використовуючи сонце як джерело енергії, або хемоавтотрофи, організми, що синтезують органічні сполуки з неорганічних молекул, що знаходяться в навколишньому середовищі. Як фотосинтез, так і хемосинтез сприяють первинній продуктивності океанів, але фотосинтез є домінуючим процесом щодо кількості зафіксованого вуглецю та енергії, що зберігається в органічних сполуках. Фотосинтез використовується автотрофами на поверхні моря і високо в товщі води, де світло рясне. Навпаки, хемосинтез зазвичай відбувається в більш глибокій воді, де мало світла або немає.

    Існує безліч факторів, що визначають ефективність первинної продуктивності. Хоча кількість води, вуглекислого газу, неорганічних поживних речовин та сонячного світла відіграють важливу роль у продуктивності, не всі ці компоненти діють як обмежуючі фактори. Ні вода, ні вуглекислий газ не діють як обмежуючі фактори в океані, оскільки вони рясно доступні в навколишньому середовищі. Для фотоавтотрофів одним з найбільших обмежуючих факторів є сонячне світло і проникнення світла в водяні стовпи. Отже, більшість фотоавтотрофів знаходяться поблизу поверхні океану (зона, влучно названа «фотичною зоною»), і мало хто зустрічається в зонах змішування на менших глибині. Крім того, такі поживні речовини, як неорганічний азот, фосфор, залізо та/або кремнезем, обмежують живі організми через їх дефіцит в океані.

    Первинне виробництво є найосновнішим будівельним блоком енергії та основою для харчових мереж у всіх середовищах та екосистемах. В океані автотрофи, які відповідають за первинне виробництво, складаються з фітопланктону, морських рослин та макроводоростей, оскільки всі вони виконують фотосинтез. Усі фотоавтотрофи захоплюють сонячну енергію, використовуючи пігментацію, таку як хлорофіл А, пігмент, який особливо ефективний у захопленні світлової енергії в синьому та червоному довжині хвиль світла. Існують різні пігменти, які використовуються багатьма різними фотоавтотрофами в океані.

    Первинне виробництво часто називають двома способами: валовим і чистим первинним виробництвом. Повність органічних сполук, вироблених первинними виробниками, називається валовим первинним виробництвом. Як і у всьому неможливо мати 100% ефективність, автотрофи вимагають частину органічних сполук, які вони виробляють для власних процесів дихання. Чисте первинне виробництво - це міра органічної речовини, яка виробляється автотрофами і доступна для споживання гетеротрофів.

    Ресурси