Сборник текстов на казахском, русском, английском



жүктеу 6.69 Mb.

бет63/70
Дата08.01.2017
өлшемі6.69 Mb.
1   ...   59   60   61   62   63   64   65   66   ...   70

Cell Biology 

 

Cell biology is the study of cell structure and function, and it revolves around 

the concept that the cell is the fundamental unit of life. Focusing on the cell permits a 

detailed  understanding  of  the  tissues  and  organisms  that  cells  compose.  Some 

organisms  have  only  one  cell,  while  others  are  organized  into  cooperative  groups 

with huge numbers of cells. On the whole, cell biology focuses on the structure and 

function of a cell, from the most general properties shared by all cells, to the unique, 

highly intricate functions particular to specialized cells. 

The  starting  point  for  this  discipline  might  be  considered  the  1830s.  Though 

scientists had been using microscopes for centuries, they were not always sure what 

they were looking at. Robert Hooke's initial observation in 1665 of plant-cell walls in 

slices of cork was followed shortly by Antoine van Leeuwenhoek's first descriptions 

of  live  cells  with  visibly  moving  parts.  In  the  1830s  two  scientists  who  were 

colleagues — Schleiden, looking at plant cells, and Schwann, looking first at animal 

cells — provided the first clearly stated definition of the cell. Their definition stated 

that that all living creatures, both simple and complex, are made out of one or more 

cells, and the cell is the structural and functional unit of life — a concept that became 

known as cell theory. 

As  microscopes  and  staining  techniques  improved  over  the  nineteenth  and 

twentieth  centuries,  scientists  were  able to  see  more  and  more  internal  detail  within 

cells.  The  microscopes  used  by  van  Leeuwenhoek  probably  magnified  specimens  a 

few hundredfold. Today high-powered electron microscopes can magnify specimens 

more  than  a  million  times  and  can  reveal  the  shapes  of  organelles  at  the  scale  of  a 

micrometer  and  below.  With  confocal  microscopy,  a  series  of  images  can  be 

combined, 

allowing 

researchers 

to 


generate 

detailed 

three-dimensional 

representations  of  cells.  These  improved  imaging  techniques  have  helped  us  better 

understand the wonderful complexity of cells and the structures they form. 

There  are  several  main  subfields  within  cell  biology.  One  is  the  study  of  cell 



551 

energy  and  the  biochemical  mechanisms  that  support  cell  metabolism.  As  cells  are 

machines  unto  themselves,  the  focus  on  cell  energy  overlaps  with  the  pursuit  of 

questions of how energy first arose in original primordial cells, billions of years ago. 

Another  subfield  of  cell  biology  concerns  the  genetics  of  the  cell  and  its  tight 

interconnection with the proteins controlling the release of genetic information from 

the nucleus to the cell cytoplasm. Yet another subfield focuses on the structure of cell 

components,  known  as  subcellular  compartments.  Cutting  across  many  biological 

disciplines  is  the  additional  subfield  of  cell  biology,  concerned  with  cell 

communication  and  signaling,  concentrating  on  the  messages  that  cells  give  to  and 

receive  from  other  cells  and  themselves. And  finally,  there is the subfield  primarily 

concerned with the cell cycle, the rotation of phases beginning and ending with cell 

division and focused on different periods of growth and DNA replication. Many cell 

biologists dwell at the intersection of two or more of these subfields as our ability to 

analyze cells in more complex ways expands. 

In  line  with  continually  increasing  interdisciplinary  study,  the  recent 

emergence  of  systems  biology  has  affected  many  biological  disciplines;  it  is  a 

methodology  that  encourages  the  analysis  of  living  systems  within  the  context  of 

other systems. In the field of cell biology, systems biology has enabled the asking and 

answering  of  more  complex  questions,  such  as  the  interrelationships  of  gene 

regulatory  networks,  evolutionary  relationships  between  genomes,  and  the 

interactions  between  intracellular  signaling  networks.  Ultimately,  the  broader  a  lens 

we  take  on  our  discoveries  in  cell  biology,  the  more  likely  we  can  decipher  the 

complexities of all living systems, large and small. 

 

Biotechnology 

 

The  wide  concept  of  "biotech"  or  "biotechnology"  encompasses  a  wide  range 

of  procedures  for  modifying  living  organisms  according  to  human  purposes,  going 

back  to  domestication  of  animals,  cultivation  of  the  plants,  and  "improvements"  to 

these  through  breeding  programs  that  employ  artificial  selection  and  hybridization. 

Modern  usage  also  includes  genetic  engineering  as  well  as  cell  and  tissue  culture 

technologies.  The  American  Chemical  Society  defines  biotechnology  as  the 

application  of  biological  organisms,  systems,  or  processes  by  various  industries  to 

learning about the science of life and the improvement of the value of materials and 

organisms such as pharmaceuticals, crops, and livestock. As per European Federation 

of Biotechnology, Biotechnology is the integration of natural science and organisms, 

cells,  parts  thereof,  and  molecular  analogues  for  products  and  services. 

Biotechnology  also  writes  on  the  pure  biological  sciences  (animal  cell  culture, 

biochemistry,  cell  biology,  embryology,  genetics,  microbiology,  and  molecular 

biology).  In  many  instances,  it  is  also  dependent  on  knowledge  and  methods  from 

outside the sphere of biology including: 

bioinformatics, a new brand of computer science 

bioprocess engineering 

biorobotics 

chemical engineering 



552 

Conversely,  modern  biological  sciences  (including  even  concepts  such  as 

molecular  ecology)  are  intimately  entwined  and  heavily  dependent  on  the  methods 

developed  through  biotechnology  and  what  is  commonly  thought  of  as  the  life 

sciences industry.  Biotechnology  is  the  research  and development in the llaboratory 

using bioinformatics for exploration, extraction, exploitation and production from any 

living  organisms  and  any  source  of  biomass  by  means  of  biochemical  engineering 

where high value-added products could be planned (reproduced by biosynthesis, for 

example),  forecasted,  formulated,  developed,  manufactured  and  marketed  for  the 

purpose  of  sustainable  operations  (for  the  return  from  bottomless  initial  investment 

on  R  &  D)  and  gaining  durable  patents  rights  (for  exclusives  rights  for  sales,  and 

prior to this to receive national and international approval from the results on animal 

experiment  and  human  experiment,  especially  on  the  pharmaceutical  branch  of 

biotechnology to prevent any undetected side-effects or safety concerns by using the 

products).  

By contrast, bioengineering is generally thought of as a related field that more 

heavily emphasizes higher systems approaches (not necessarily the altering or using 

of  biological  materials  directly)  for  interfacing  with  and  utilizing  living  things. 

Bioengineering is the application of the principles of engineering and natural sciences 

to tissues, cells and molecules. This can be considered as the use of knowledge from 

working with and manipulating biology to achieve a result that can improve functions 

in  plants  and  animals.

[8]

  Relatedly,  biomedical  engineering  is  an  overlapping  field 



that often draws  upon  and  applies  biotechnology  (by  various definitions),  especially 

in  certain  sub-fields  of  biomedical  and/or  chemical  engineering  such  as  tissue 

engineering, biopharmaceutical engineering, and genetic engineering. 

 

Biophysics 

 

Biophysics  is  an  interdisciplinary  science  that  applies  the  approaches  and 

methods  of  physics  to  study  biological  systems.  Biophysics  covers  all  scales  of 

biological  organization,  from  molecular  to  organismic  and  populations.  Biophysical 

research 

shares 


significant 

overlap 


with 

biochemistry, 

nanotechnology, 

bioengineering,  computational  and  systems  biology.  Molecular  biophysics  typically 

addresses  biological  questions  similar  to  those  in  biochemistry  and  molecular 

biology,  but  more  quantitatively,  seeking  to  find  the  physical  underpinnings  of 

biomolecular  phenomena.  Scientists  in  this  field  conduct  research  concerned  with 

understanding  the  interactions  between  the  various  systems  of  a  cell,  including  the 

interactions  between  DNA,  RNA  and  protein  biosynthesis,  as  well  as  how  these 

interactions  are  regulated.  A  great  variety  of  techniques  are  used  to  answer  these 

questions. 

Fluorescent  imaging  techniques,  as  well  as  electron  microscopy,  x-ray 

crystallography,  NMR  spectroscopy,  atomic  force  microscopy  (AFM)  and  small-

angle scattering (SAS) both with X-rays and neutrons (SAXS/SANS) are often used 

to  visualize  structures  of  biological  significance.  Protein  dynamics  can  be  observed 

by neutron spectroscopy. Conformational change in structure can be measured using 

techniques  such  as  dual  polarization  interferometry,  circular  dichroism,SAXS  and 


553 

SANS. Direct manipulation of molecules using optical tweezers or AFM, can also be 

used  to  monitor  biological  events  where  forces  and  distances  are  at  the  nanoscale. 

Molecular  biophysicists  often  consider  complex  biological  events  as  systems  of 

interacting  entities  which  can  be  understood  e.g.  through  statistical  mechanics, 

thermodynamics  and  chemical  kinetics.  By  drawing  knowledge  and  experimental 

techniques from a wide variety of disciplines, biophysicists are often able to directly 

observe,  model  or  even  manipulate  the  structures  and  interactions  of  individual 

molecules or complexes of molecules. 

In  addition  to  traditional  (i.e.  molecular  and  cellular)  biophysical  topics  like 

structural  biology  or  enzyme  kinetics,  modern  biophysics  encompasses  an 

extraordinarily  broad  range  of  research,  from  bioelectronics  to  quantum  biology 

involving  both  experimental  and  theoretical  tools.  It  is  becoming  increasingly 

common  for  biophysicists  to  apply  the  models  and  experimental  techniques  derived 

from  physics,  as  well  as  mathematics  and  statistics  (see  biomathematics),  to  larger 

systems such as tissues, organs, populations and ecosystems. Biophysical models are 

used  extensively  in  the  study  of  electrical  conduction  in  single  neurons,  as  well  as 

neural circuit analysis in both tissue and whole brain. 

 

Terms And Explanations 

 

Regulation  -  the  ability  of  an  organism  to  respond  to  a  change  in  its 

surroundings 



Ingestion - take in food 

Digestion - break down and absorb nutrients from food 

Egestion - removal of indigestible material 

Reproduction - the production of new offspring that are similar to the parents 

Synthesis-  a  chemical  reaction  that  combine  small  molecules  into  larger 

molecules 



Transport  -  the  absorption  of  materials  into  the  organism  and  distributed 

throughout the organism (oxygen comes in, carbon dioxide goes out of a cell) 



Respiration - cellular release of chemical energy from food 

Aerobic - requires oxygen 

Anaerobic - doesn't require oxygen 

Excretion - the removal of waste products from chemical reactions 

Cells - the basic unit of structure in an organism 

Unicellular - single celled 

Multicellular - many cells 

Growth - the process of becoming larger 

Development  -  the  process  of  change  during  the  life  span  to  produce  a  more 

complex organism 



Stimulus - a change in an organisms surroundings that causes a reaction 

Response - the way an organism reacts to a stimulus 

Carbohydrates - source of cells energy 

Proteins and Lipids - building materials 

Nucleic Acids - generic material/ directs cell activities 

554 

7. Texts in the natural sciences in english for high school 

 

listening 

What Is an Element? 

An  element  is  a  pure  substance  that  cannot  be  broken  down  by  chemical 

methods  into  simpler  components.  For  example,  the  element  gold  cannot be  broken 

down  into  anything  other  than  gold.  If  you  kept  hitting  gold  with  a  hammer,  the 

pieces would get smaller, but each piece will always be gold. 

You  can  think  of  each  kind  of  element  having  its  own  unique  fingerprint 

making it different than other elements. Elements consist of only one type of atom

An atom is the smallest particle of an element that still has the same properties of that 

element.  All  atoms  of  a  specific  element  have  exactly  the  same  chemical  makeup, 

size, and mass. 

There  are  a  total  of  118  elements,  with  the  most  abundant  elements  on  Earth 

being helium and hydrogen. Many elements occur naturally on Earth; however, some 

are created in a laboratory by scientists by nuclear processes. 

 Instead  of  writing the  whole  elemental name,  elements  are often  written  as  a 

symbol. For example, O is the symbol for oxygen, C is the symbol for carbon, and H 

is the symbol for hydrogen. Not all elements have just one letter as the symbol, but 

have two letters - like Al is the symbol for aluminum and Ni is the symbol for nickel. 

The  first  letter  is  always  capitalized,  but  the  second  letter  is  not.  Symbol  names  do 

not always match the letters in the elemental name. For example, Fe is the symbol for 

iron and Au is the symbol for gold. These symbol names are derived from the Latin 

names for those elements. 

Natural resources are available to sustain the very complex interaction between 

living  things  and  non-living  things.  Humans  also  benefit  immensely  from  this 

interaction.  All  over  the  world,  people  consume  resources  directly  or  indirectly. 

Developed countries consume resources more than under-developed countries. 

The  world  economy  uses  around  60  billion  tonnes  of  resources  each  year  to 

produce the goods  and services  which  we  all  consume.  On  the  average,  a person  in 

Europe  consumes  about  36kg  of  resources  per  day;  a  person  in  North  America 

consumes about 90kg per day, a person in Asia consumes about 14kg and a person in 

Africa consumes about 10kg of resources per day.  

In  what  form  do  people  consume  natural  resources?  The  three  major  forms 

include Food and drink, Housing and infrastructure, and Mobility. These three make 

up more than 60% of resource use. 

International  and  local  trade  has  its  roots  in  the  fact  that  resources  are  not 

evenly distributed on the earth’s surface. Regions with crude oil can drill oil and sell 

to  regions  without  oil,  and  also  buy  resources  such  as  timber  and  precious  metals 

(gold, diamonds and silver) from other regions that have them in abundance. 

The  uneven  distribution  is  also  the  root  of  power  and  greed  in  many  regions. 

Some countries use their wealth in resources to control and manipulate regions with 

fewer  resources.  Some  countries  and  regions  have  even  gone  to  war  over  the 

management,  ownership,  allocation,  use  and  protection  of  natural  resources  and 

related ecosystems. 



555 

Natural Resources 

 

A. Overpopulation 

This is probably the most significant, single threat that natural resources face. 

The  world’s population  is increasing  at a very  fast  rate. In  the USA,  a  baby  is  born 

every  8  seconds,  and  a  person  dies  every  13  seconds.  The  increase  in  populations 

mean there will be pressure on almost all natural resources. How? 

 Land Use: With more mouths to feed and people to house, more land will need 

to be cultivated and developed for housing. More farming chemicals will be applied 

to  increase  food  production.  Many  forest  or  vegetative  lands  will  be  converted  to 

settlements for people, roads and farms. These have serious repercussions on natural 

resources. 

 Forests:  Demand  for  wood  (timber),  food,  roads  and  forest  products  will  be 

more. People will therefore use more forest resources than they can naturally recover. 

 Fishing: Fresh water and sea food will face problems too as we will continue 

to  depend  heavily  on  them.  Bigger  fishing  companies  are  going  deeper  into  sea  to 

catch  fish  in  even  larger  quantities.  Some  of  the  fishing  methods  they  use  are  not 

sustainable, thereby destroying much more fish and sea creatures in the process. 

 Need  for  more:  Human's  demand  for  a  comfortable  life  means  more  items 

(communication,  transport,  education,  entertainment  and  recreation)  will  need  to  be 

produced. This means more industrial processes and more need for raw materials and 

natural resources. 

B. Climate Change 

The  alteration  in  climate  patterns  as  a  result  of  excessive  anthropogenic  is 

hurting  biodiversity  and  many  other  a  biotic  natural  resources.  Species  that  have 

acclimatized to their environments may perish and others will have to move to more 

favorable conditions to survive. 

C. Environmental Pollution 

Land, water and air pollution directly affect the health of the environments in 

which they occur. Pollution affects the chemical make-up of soils, rocks, lands, ocean 

water,  freshwater  and  underground  water,  and  other  natural  phenomena.  This  often 

has catastrophic consequences. 

 

Resource Recovery 

 

In  recent  years,  waste  has  been  viewed  as  a  potential  resource  and  not 

something  that  must  end  up  in  the  landfill.  From  paper,  plastics,  wood,  metals  and 

even  wastewater,  experts  believe  that  each  component  of  waste  can  be  tapped  and 

turned into something very useful. 

Fossil fuel use by the pulp and paper industry in the United States of America 

declined  by  more  than  50%  between  1972  and  2002,  largely  through  energy 

efficiency  measures,  power  recovery  through  co-generation  and  increased  use  of 

biomass.  

Resource  recovery  is  the  separation  of  certain  materials  from  the  waste  we 

produce, with the aim of using them again or turning them into new raw materials for 


556 

use again.  

It  involves  composting  and  recycling  of  materials  that  are  heading  to  the 

landfill. Here is an example: Wet organic waste such as food and agricultural waste is 

considered  waste  after  food  consumption  or  after  an  agricultural  activity. 

Traditionally, we collect them and send them to a landfill. In Resource Recovery, we 

collect  and  divert  to  composting  or  anaerobic  digestion  to  produce  biomethane.  We 

can also recover nutrients through regulator-approved use of residuals. 



 

Conservation of Natural Resources 

 

 To have an environmentally sustainable secure future where we can still enjoy 

natural  resources,  we  urgently  need  to  transform  the  way  we  use  resources,  by 

completely changing the way we produce and consume goods and services. 

The case of high resource consumption occurs primarily in the bigger cities of 

the world. 

Cities worldwide are responsible for 60-80% of global energy consumption and 

75%  of  carbon  emissions,  consuming  more  than  75%  of  the  world’s  natural 

resources.  

To turn this unfortunate way of life around, we all have to play a role.  

Education and Public Awareness 

All  stakeholders  must  aim  to  provide  information  and  raise  public  awareness 

about the wonderful natural resources we have and the need to ensure its health. Even 

though there is a lot of information in the public domain, campaigners must try to use 

less  scientific  terms,  and  avoid  complex  terminology  to  send  the  message  across. 

Once  people  understand  how  useful  our  natural  resources  are,  they  will  be  better 

placed to preserve it. 

Individuals, organizations and nations  

People and organizations in developed nations with high resource consumption 

rates must be aware of the issues of natural resources. People should understand that 

it  is  OK  to  enjoy  all  the  items  and  gadgets  at  home,  but  also,  give  back  to  the 

environment  by  way  of  reducing  waste,  recycling  waste  and becoming a part of  the 

solution.  We  can  achieve  this  in  our  homes  and  workplaces  by  reducing  waste  and 

also by recycling the waste we create.  

Governments and Policy 

Governments  must  enforce  policies  that  protect  the  environment.  They  must 

ensure  that  businesses  and  industries  play  fair  and  are  accountable  to  all  people. 

Incentives must be given to businesses that use recycled raw materials and hefty fines 

to those that still tap from raw natural resources. Businesses must return a portion of 

their  profits  to  activities  that  aim  at  restoring  what  they  have  taken  out  of  the 

environment. 

Natural  resource  is  anything  that  people  can  use  which  comes  from  nature. 

People do not  make  natural  resources,  but  gather them  from  the  earth.  Examples of 

natural  resources  are  air,  water,  wood,  oil,  wind  energy,  iron,  and  coal.  Refined  oil 

and hydro-electric energy are not natural resources because people make them. 

We often say there are two sorts of natural resources: renewable resources and 



557 

non-renewable resources. 

- A renewable resource is one which can be used again and again. For example, 

soil,  sunlight  and  water  are  renewable  resources.  However,  in  some  circumstances, 

even water is not renewable easily. Wood is a renewable resource, but it takes time to 

renew  and  in  some  places  people  use  the  land  for  something  else.  Soil,  if  it  blows 

away, is not easy to renew. 

- A non-renewable resource is a resource that does not grow and come back, or 

a resource that would take a very long time to come back. For example, coal is a non-

renewable  resource.  When  we  use  coal,  there  is  less  coal  afterward.  One  day,  there 

will be no more of it to make goods. The non-renewable resource can be used directly 

(for  example,  burning  oil  to  cook),  or  we  can  find  a  renewable  resource  to  use  (for 

example, using wind energy to make electricity to cook). 

 

Most natural resources are limited. This means they will eventually run out. A 



perpetual resource has a never-ending supply. Some examples of perpetual resources 

include solar energy, tidal energy, and wind energy.  

Some of the things influencing supply of resources include whether it is able to 

be  recycled,  and  the  availability  of  suitable  substitutes  for  the  material.  Non-

renewable  resources  cannot  be  recycled.  For  example,  oil,  minerals,  and  other  non-

renewable resources cannot be recycled. 

All places have their own natural resources. When people do not have a certain 

resource  they  need,  they  can  either  replace  it  with  another  resource,  or  trade  with 

another country to get the resource. People have sometimes fought to have them (for 

example, spices, water, arable land, gold, or petroleum). 

When people do not have some natural resources, their quality of life can get 

lower. So, we need to protect our resources from pollution. For example, when they 

can  not  get  clean  water,  people  may  become  ill;  if  there  is  not  enough  wood,  trees 

will  be  cut  and  the  forest  will  disappear  over  time  (deforestation);  if  there  are  not 

enough fish in a sea, people can die of starvation. Renewable resources include crops, 

wind,  hydroelectric  power,  fish,  and  sunlight.  Many  people  carefully  save  their 

natural resources so others can use them in future. 

 

As  energy  is  the  main  ‘fuel’  for  social  and  economic  development,  and  since 



energy-related  activities  have  significant  environmental  impacts,  it  is  important  for 

decision-makers to have access to reliable and accurate data in a user-friendly format. 

The  World  Energy  Council  has  for  decades  been  a  pioneer  in  the  field  of  energy 

resources and every three years publishes its World Energy Resources report (WER), 

which is released during the World Energy Congress. 

The  energy  sector  has  long  lead  times  and  therefore  any  long-term  strategy 

should be based on sound information and data. Detailed resource data, selected cost 

data  and  a  technology  overview  in  the  main  WER  report  provide  an  excellent 

foundation  for  assessing  different  energy  options  based  on  factual  information 

supplied by the WEC members from all over the world. 

The  work  is  divided  into  twelve  resource-specific  work  groups,  called 

Knowledge  Networks;  complemented  by  a  further  three  groups  investigating  the 



558 

cross-cutting  issues  of,  carbon  capture  and  storage,  energy  efficiency  and  energy 

storage.  These  Knowledge  Networks  provide  updated  data  for  the  website  and 

publications, as well as working on timely deep-dives with a resource focus. 

An example of a magnetic force is the pull that attracts metals to the magnet. 

Now,  the  electrical  field  induced  causes  waves,  called  electromagnetic  waves,  and 

they can travel through a vacuum (air), particles or solids. These waves resemble the 

ripple (mechanical) waves you see when you drop a rock into a swimming pool, but 

with electromagnetic waves, you do not see them, but you often can see the effect of 

it. The energy in the electromagnetic waves is what we call radiant energy. There are 

different kinds of electromagnetic waves and all of them have different wavelengths, 

properties, frequencies and power, and all interact with matter differently. The entire 

wave  system  from  the  lowest  frequency  to  the  highest  frequency  is  known  as  the 

electromagnetic  spectrum.  The  shorter  the  wavelength,  the  higher  its  frequency  and 

vice  versa.  White  light,  for  example,  is  a  form  of  radiant  energy,  and  its  frequency 

forms a tiny bit of the entire electromagnetic spectrum. 

 

A population comprises all the individuals of a given species in a specific area 



or  region  at  a  certain  time.  Its  significance  is  more  than  that  of  a  number  of 

individuals  because  not  all  individuals  are  identical.  Populations  contain  genetic 



variation  within  themselves  and  between  other  populations.  Even  fundamental 

genetic characteristics such as hair color or size may differ slightly from individual to 

individual.  More  importantly,  not  all  members  of  the  population  are  equal  in  their 

ability to survive and reproduce.  

Community refers to all the populations in a specific area or region at a certain 

time. Its structure involves many types of interactions among species. Some of these 

involve  the  acquisition  and  use  of  food,  space,  or  other  environmental  resources. 

Others  involve  nutrient  cycling  through  all  members  of  the  community  and  mutual 

regulation  of  population  sizes.  In  all  of  these  cases,  the  structured  interactions  of 

populations  lead  to  situations  in  which  individuals  are  thrown  into  life  or  death 

struggles.  

In  general,  ecologists  believe  that  a  community  that  has  a  high  diversity  is 

more  complex  and  stable  than  a  community  that  has  a  low  diversity.  This  theory  is 

founded on the observation that the food webs of communities of high diversity are 

more  interconnected.  Greater  interconnectivity  causes  these  systems  to  be  more 

resilient to disturbance. If a species is removed, those species that relied on it for food 

have  the  option  to  switch  to  many  other  species  that  occupy  a  similar  role  in  that 

ecosystem.  In  a  low  diversity  ecosystem,  possible  substitutes  for  food  may  be  non-

existent or limited in abundance. 

Ecosystems  are  dynamic  entities  composed  of  the  biological  community  and 

the abiotic environment. An ecosystem's abiotic and biotic composition and structure 

is determined by the state of a number of interrelated environmental factors. Changes 

in any of these factors (for example: nutrient availability, temperature, light intensity, 

grazing  intensity,  and  species  population  density)  will  result  in  dynamic  changes  to 

the  nature  of  these  systems.  For  example,  a  fire  in  the  temperate  deciduous  forest 

completely changes the structure of that system. There are no longer any large trees, 


559 

most of the mosses, herbs, and shrubs that occupy the forest floor are gone, and the 

nutrients  that  were  stored  in  the  biomass  are  quickly  released  into  the  soil, 

atmosphere  and  hydrologic  system.  After  a  short  time  of  recovery,  the  community 

that  was once large mature trees  now  becomes  a  community  of  grasses,  herbaceous 

species, and tree seedlings. 

An ecosystem includes all of the living things (plants, animals and organisms) 

in  a  given  area,  interacting  with  each  other,  and  also  with  their  non-living 

environments (weather, earth, sun, soil, climate, atmosphere). In an ecosystem, each 

organism has its' own niche or role to play. 

Consider a small puddle at the back of your home. In it, you may find all sorts 

of  living  things,  from  microorganisms  to  insects  and  plants.  These  may  depend  on 

non-living  things  like  water,  sunlight,  turbulence  in  the  puddle,  temperature, 

atmospheric  pressure  and  even  nutrients  in  the  water  for  life.  (Click  here  to  see  the 

five basic needs of living things) This very complex, wonderful interaction of living 

things and their environment, has been the foundations of energy flow and recycle of 

carbon and nitrogen. 

Anytime  a  ‘stranger’  (living  thing(s)  or  external  factor  such  as  rise  in 

temperature)  is  introduced  to  an  ecosystem,  it  can  be  disastrous  to  that  ecosystem. 

This  is  because  the  new  organism  (or  factor)  can  distort  the  natural  balance  of  the 

interaction and potentially harm or destroy the ecosystem. Click to read on ecosystem 

threats (opens in new page). 

Usually,  biotic  members  of  an  ecosystem,  together  with  their  abiotic  factors 

depend on each  other.  This  means  the  absence of  one  member  or one  abiotic  factor 

can affect all parties of the ecosystem.  

Unfortunately, ecosystems have been disrupted, and even destroyed by natural 

disasters such as fires, floods, storms and volcanic eruptions. Human activities have 

also  contributed  to  the  disturbance  of  many  ecosystems  and  biomes.  Scales  of 

Ecosystems 

Ecosystems  come  in  indefinite  sizes.  It  can  exist  in  a  small  area  such  as 

underneath a rock, a decaying tree trunk, or a pond in your village, or it can exist in 

large forms such as an entire rain forest. Technically, the Earth can be called a huge 

ecosystem. 



1   ...   59   60   61   62   63   64   65   66   ...   70


©emirb.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

войти | регистрация
    Басты бет


загрузить материал