Метаболическая мощность
Cтраница 1
Метаболическая мощность, приходящаяся на единицу массы А, у организмов в каждой таксономической группе может меняться в пределах от минимума in до максимума А.шах. При этом A min соответствует максимально возможным размерам, a XmsK - минимально возможным размерам организма данной таксономической группы: эмпирические данные для реально существующих и существовавших в прошлом организмов заданной таксономической группы дают основание утверждать, что значения А. [1]
Метаболическая мощность организма может быть выражена как скорость потребления пищи или как скорость потребления углерода. Энергосодержание органических веществ ( теплотворная способность) различаются для углеводов, белков и жиров. Однако в среднем для большинства организмов энергосодержание на единицу массы органического углерода примерно постоянно и составляет около 42 КДж / гС - Масса живых организмов с учетом содержания в них свободной воды в среднем в 10 раз превосходит массу содержащегося в них органического углерода. Поэтому энергосодержание на единиц живой массы пищи можно считать равным 4 2 КДж / г. Отклонения от этого среднего значения наблюдаются максимум в два раза. [2]
Метаболическая мощность существования животных, приходящаяся на единицу площади проекции организма на поверхность Земли, превосходит максимальную продуктивность растений на такой же площади. Так, потоки потребления млекопитающих и птиц превосходят 1 кВт / м2, т.е. превышают в тысячи раз продуктивность растений. Поэтому все эти организмы не могут обеспечить себя питанием при неподвижной форме существования и вынуждены вести передвигающийся образ жизни и питаться за счет разрушения биомассы растений. [3]
Метаболическая мощность организма зависит от его активности. [4]
Метаболическая мощность фотосинтезирующих растений обеспечивается поглощением солнечной радиации. Передвижение растений не может привести к увеличению поглощения света, поэтому растения неподвижны и образуют сплошной покров на поверхности Земли. Растения неподвижны и потребляют необходимые питательные вещества из окружающей среды только путем физической диффузии. Они не могут - увеличить потребление энергии на единицу своей проекции. [5]
Средняя метаболическая мощность существования для большинсгиа организмов б йоты составляет около l 5 - g0, где gu основная метаболическая мощность организма. Максимальная метаболическая мощность, развиваемая организмом на единшгу своей массы, определяется пределом скоростей биохимических реакций в клетке и должна быть универсальной для всех живых организмов. [6]
В континентальных экосистемах максимально возможная метаболическая мощность лимитируется концентрацией диоксида углерода, концентрация которого в атмосфере ( в среднем 0 033 %), более чем в 600 раз меньше, чем кислорода. [7]
Фактором, ограничивающим предельную метаболическую мощность биосферы, является внешняя энергия - энергия радиации Солнца, на значение которой биота Земли не может оказать воздействия и должна приспосабливаться. Какая доля от внешней энергии будет составлять метаболическую мощность биосферы, определяется ее биотой. В соответствии с законом максимизации энергии биота Земли стремится достигнуть максимально возможной метаболической мощности при постоянном значении внешней энергии, доведя до возможного максимума валовую продукцию биосферы. Достигается это за счет оптимизации состава продуцентов - растительного царства биоты. При определенной, постоянной в целом для биосферы, доступности биогенов и воды, валовая продукция биоты составляет постоянную величину. Постоянство продукции биоты Земли во времени может быть обеспечено только при постоянстве количества биогенов в окружающей среде. При отсутствии мощных потоков биогенов извне такое постоянство количества биогенов в биосфере может поддерживаться только при постоянной их. Такая регенерация биогенов осуществляется в результате разложения образующихся органических продуктов фотосинтеза в процессе дыхания всех организмов биосферы. [8]
Где: М - метаболическая мощность; 4 - температура воздуха; 1, - температура излучающего тела; Ра - парциальное давление пара; v - скорость движения воздушной массы. [10]
Мощность валовой продукции продуцентов определяет метаболическую мощность биосферы. [11]
В процессе жизни организма приходится иногда развивать максимнчъно возможную метаболическую мощность. Показано, что максимальная мощность на единицу веса, развиваемая бактериями в процессе деления и животными разных размеров во время прыжков, совпадают. [12]
Скорость потребления энергии организмом ( дыхание) представляет собой метаболическую мощность организма. [13]
В океанических экосистемах во внутренней, водной, окружающей среде лимитирующим максимально возможную метаболическую мощность оказывается ( из компонентов атмосферы) кислород, плохо растворяющийся в воде. При 15 С и атмосферном давлении в 1 см3 воды растворяется 0 036 CMJ кислорода. Растворенный в воде кислород находится в физическом равновесии с концентрацией кислорода в атмосфере. [14]
Таким образом, мощность внешней энергии, поступающей в биосферу и определяющей ее метаболическую мощность, является функцией самой биоты Земли и. Следовательно, мощность потока внешней энергии через фотосинтез скоррелирована с количеством доступных для фотосинтеза биогенных элементов в биосфере. [15]
Страницы: 1 2