Atomlarning biogen ko'chishi. Moddalarning aylanishi va biosfera evolyutsiyasi

Atomlarning biogenin ko'chishi hayotiy muhim tirik organizmlar hisobidan amalga oshiriladigan kimyoviy moddalarning tabiatdagi o'ziga xos turidir. Hayot faoliyati nafas olish, oziqlanish, ko'paytirish, to'plash va organik elementlarning bo'linishi deb tushuniladi.

Biosfera nima?

Akademik VI Vernadskiy butun dunyoga mashhur, avval biosfera kontseptsiyasini taqdim etdi. U buni dunyoning tirik qobig'i deb hisobladi. Hayotning bu turi jonli va jonli bo'lmagan moddalarning o'zaro ta'siri natijasida yuzaga keldi. Bunday holda, barcha tirik organizmlar biosferaning asosiy funktsiyasidir va u bilan barcha mumkin bo'lgan yo'llar bilan bog'liq.

Tirik organizmlar hozirgi sayyorada mavjud barcha tirik moddalar to'plami. Ularning har biri o'z vazniga, energetikasiga va elementar kimyoviy tarkibiga ega.

Vernadskiyning fikriga ko'ra, barcha jonli materiya atrof-muhit bilan atomlar oqimlari bilan bog'liq bo'lib, biogen ko'chishi quyosh energiyasi ta'siriga bog'liq.

Biosferaning asosiy vazifalari tirik organizmlarning ko'payishi, o'sishi va metabolizmidir.

Biogen ko'chish asoslari

Atomlarning biogen ko'chishi tabiatdagi moddalar siklida namoyon bo'ladi. Biogens bu jarayonga jalb qilingan elementlardir. Bunga kislorod, vodorod, azot, uglerod, fosfor, temir, marganets, sink, kaltsiy, kaliy va boshqa noorganik moddalar kiradi.

Darhaqiqat, tabiatda ko'plab kimyoviy elementlarning izotoplari mavjud, ammo barchasi ham tirik organizmlarning bir qismi emas.

Ma'lumki, barcha tirik organizmlarning kimyoviy elementlarni va ularning birikmalarini to'plashning o'ziga xos xususiyati bor. Shu bilan birga, nafaqat yashashning tarkibida keng tarqalgan elementlar, balki juda kam uchraydi. Qiziqarli narsa, ularning jonli materiyadagi kontsentratsiyasi faqat atrofdagi kosmosga qaraganda ancha yuqori. Masalan, o'simliklar yer qobig'idan ikki yuz barobar ko'proq uglerod va 30 barobar azot o'z ichiga oladi.

Bunday holda, tirik organizmlarning har bir turi turli xil kimyoviy elementlarga ega. Misol uchun, temir bakteriyalar o'zlarida juda ko'p miqdorda temir to'plashadi, ildiz ekstraktlari kaltsiy va suv yodlari to'playdi.

Atomlarning biogen ko'chishi tirik organizmlar ta'siri ostida kimyoviy elementlarning valentligi o'zgarishi mumkin . Shuningdek, kimyoviy moddalarning yangi turlari ham paydo bo'ladi. Eng mashhur mikroelementlarning qirqdan ortig'i atomlarning biogen ko'chishi kabi jarayonda faol ishtirok etadi. Inson esa to'g'ridan-to'g'ri tasdiqlovdir.

Atomlarning biogen ko'chish qonuni

Ushbu qonun akademik Vernadskiy tomonidan kiritilgan va juda muhim nazariy va amaliy ahamiyatga ega. Uning so'zlariga ko'ra, sayyoramizda sodir bo'lgan barcha kimyoviy jarayonlar mikroorganizmlarning mavjud va o'tmish faoliyati bilan chambarchas bog'liq va biogen va biotik omillarni hisobga olmaganda mumkin emas. Bu erda evolyutsion jarayonlar ham kiritilishi mumkin.

Shuni hisobga olish kerakki, odamlar Yerning biosferasida, xususan, uning barcha yashovchilarida juda katta ta'sirga ega bo'lib, biosferadagi atomlarning biogen ko'chishi kabi jarayon uchun muhim o'zgarishlarni amalga oshirishi mumkin.

Ushbu qonunga binoan, har bir tirik mavjudot Quyosh bilan Yer o'rtasidagi oraliq vositadir. Shu bilan birga, doimiy quyosh oqimini hisobga olib, sayyoradagi energiyaning nisbatan o'zgarmasligini hisobga oladigan bo'lsak, jonli materiyaning miqdori doimiy bo'lishi kerak degan xulosaga kelish mumkin. Bu naqsh Vernadskiyning yozgan asarlarida tasvirlangan.

Biogeokimyoviy davrlar

Biogeokimyoviy jarayonlar biosferada kimyoviy moddalarning maxsus aylanishi hisoblanadi. Bu erda jonli organizmlar muhim rol o'ynaydi. Barcha tirik organizmlarning hayoti uchun hayotni berishi mumkin bo'lgan ba'zi oziqa moddalariga ehtiyoj bor. Bunday elementlarning ikkita guruhi mavjud: makrofitlar va mikrotroflar.

Makrotrofik moddalar tirik organizmlardagi barcha to'qimalarning kimyoviy asoslarini yaratadigan bunday tarkibiy qismlarni o'z ichiga oladi. Kaliy, kaltsiy, fosfor, kislorod, uglerod, vodorod, oltingugurt, magniy va boshqa elementlarni o'z ichiga oladi.

Mikrotrofik moddalar esa mikroelementlar va ularning tarkibiy qismlarini juda kam miqdorda tirik organizmlar mavjudligi uchun zarurdir. Iz elementlari orasida sink, mis, marganets, xlor, temir mavjud.

Bundan tashqari, barcha biogenlar yoki ozuqa moddalari biosferada takroriy qo'llanilishi mumkin. Axir, biogen mikroelementlarning zaxiralari doimiy emas. Ulardan ba'zilari bir-biriga bog'langan va hayot biomassasining bir qismi. Bu esa, o'z navbatida, ekotizimdagi qolgan elementlarning sonini sezilarli darajada pasaytiradi.

Agar o'simliklar va boshqa tirik organizmlar parchalanish jarayonlarida ishtirok etmasalar, unda butun dunyo tarkibidagi ozuqaviy moddalar zaxirasi allaqachon tugagan bo'lar edi, ya'ni Yer sayyorasidagi hayot uzoq vaqtdan beri to'xtadi.

Keling, ayrim elementlarning biogeokimyoviy aylanish jarayonlari qanday o'tayotganini ko'rib chiqaylik.

Karbon aylanishi

Uglerodning eng muhim manbalaridan biri atmosferada mavjud bo'lgan va suvda erigan karbonat angidriddir. Ushbu modda organik birikmalar sintezi uchun o'simliklar tomonidan qo'llaniladi.

Fotosintez jarayonida karbonat angidrid o'simliklarni hayvonlarga asosiy oziq-ovqat sifatida xizmat qiladigan oziqlantiruvchi organik moddalarga aylantira oladi.

Yoqilg'i, fermentatsiya va nafas olishning bu kabi jarayonlar bu moddani atrof muhitga qaytarish imkoniyatiga ega. Olimlarning fikriga ko'ra, atmosferada ushbu moddaga qariyb etti yuz milliard tonna, gidrosferada esa ellik ming milliard tonna atrofida bo'ladi. Har yili fotosintez jarayoni natijasida o'simliklarning suv va erlarda o'sishi mos ravishda yuz seksen va ellik milliard tonnani tashkil etadi.

Azot aylanishi

Azotning biogeokimyoviy tsikllari turli kimyoviy va biologik ta'sirlar ta'siri ostida yuzaga keladi. Masalan, nitrat azot proteinga aylanadi, keyin karbamidga aylanadi, ammiakga aylanadi va yana nitrat shakliga qaytadi.

Fosforning aylanishi

Tabiatdagi eng oddiy biogeokimyoviy aylanish fosfor siklidir. Asosiy zaxiralari eroziya ta'siri ostida o'z fosfatlaridan turli xil ekotizimlardan voz kechadigan jinslarda joylashgan.

Bunday fosfatlar o'simliklardan foydalanadi va ularning yordami bilan organik moddalarni sintezlaydi. O'simliklar boshqa organizmlarda emlanadi. Shunday qilib, ular o'lib, parchalanib ketgach, fosfatlar yana tuproqqa qaytadi va yana o'simliklar uchun o'g'it sifatida xizmat qiladi.

Vernadskiyning biologik asoslari

Atomlarning biogen ko'chishi ostida moddalarning harakati, shuningdek ekotizimning ta'minot zanjirlari orqali bog'lanishi tushuniladi. Akademik Vernadskiyning aytishicha, biogen ko'chish uch muhim printsipga bo'ysunadi. Olimning nima deganini ko'rib chiqaylik:

1. Biogenik migratsiya doimo maksimal namoyon bo'lishga intiladi.
2. Biosferaning barcha tirik moddalari kosmos bilan doimiy va uzluksiz kimyoviy almashinuvda bo'ladi. Va ular ham quyosh energiyasi bilan yaratilgan va faoliyat yuritmoqda.
3. Turlarning evolyutsiyasi, yangi turg'un tirik organizmlarning shakllanishiga hissa qo'shib, biosferada atomlarning biogen ko'chishini tezlashishiga olib keladi. Bunga kimyoviy elementlarning tezkor almashinuvi yordam beradi.

Biologik aylanma tushunchasi

Yerda hayot abadiy davom etishi uchun, barcha organik moddalar yopiq egri bo'ylab aylanishi kerak.

Biologik tsikl hayotni tashkil qilishning yagona yo'li. Barcha organizmlarning parchalanishi tufayli boshqa organizmlar ovqatlanishni qabul qilishadi. Shuning uchun, har qanday tirik organizm, uning turidan qat'i nazar, oziq-ovqat zanjirida bog'lanishdir. Parchalanib, barcha tirik mavjudotlar o'zlarining elementlarini hayotning boshqa turlariga o'tkazadilar. Mikroorganizmlarning rolini inkor etmang. Ular yangi organik moddalarni sintez qilish uchun yashil o'simliklar tomonidan ishlatiladigan organik organik moddalarga hayvon va o'simliklarning qoldiqlarini aylantiradi.

Moddalarning biologik aylanishi parchalanish natijalari bilan ta'minlanadi. Murakkab tarkibiy qismlar parchalanib ketadi, energiyani chiqaradi va axborot yo'qotadi, yangi hosil bo'lgan noorganik moddalar esa butun zanjirni qayta boshlaydi. Mikroorganizmlar tufayli biosfera tabiiy o'zini o'zi boshqarishga qodir.

Biologik tsiklning aloqalari turli xil tizimli guruhlarga mansub jonli organizmlardir. Ko'p sonli turli xil ulanishlar tufayli ular bir-biri bilan o'zaro muloqotga kirishadilar. Shunisi e'tiborga loyiqki, biosferadagi barcha jonli moddalar oziq-ovqat zanjirlari orqali aylanish jarayoniga jalb qilingan.

Biosferada jonli moddalarning vazifalari qanday?

Atomlarning biogen ko'chishi qalbida moddalarning harakatlanishi hisoblanadi. Shunday qilib, olimlar, bunday migratsiyaning barcha xususiyatlarini tahlil qilib, Yer sayyorasidagi barcha tirik moddalarning vazifalari haqida xulosa chiqarishga muvaffaq bo'lishdi. Quyidagilarni ko'rib chiqing:

• Energiya. Tirik organizmlar trofik zanjirlar bilan oziq-ovqatdan olingan ozuqalarni to'plash imkoniyatiga ega.
• Transport. Har bir organizm organik moddalarni ko'tarishga qodir.

• Konsentratsiya - organizmlar o'zlarining hayotiy faoliyati davomida ozuqalar to'playdilar va ularni tanasining tarkibida ishlatadilar.
• Sredoobrazuyuschaya. Barcha tirik mavjudotlar atrof-muhitning kimyoviy va fizik parametrlarini o'zgartirishi mumkin.
• Yomon. Noorganik moddalarning mineralizatsiyasi jarayonida qatnashish.

Erdagi hayotning evolyutsion nazariyasi

Evolyutsiya hayotdagi tarixiy o'zgarishlarning qaytarilmas jarayonlaridir. Ushbu nazariya to'rtta printsipga asoslangan:

1. Haddan tashqari avlod. Jonli organizmlarning barcha biologik turlari tezda ko'payadi. Biroq, barcha avlodlar omon qolmaydi, shuning uchun barcha aholi qat'iylikda.
2. Omon qolish uchun kurash aholi sonini nazorat qilishda ham yordam beradi.
3. Kichik farqlar mavjudligi. Barcha tirik jonzotlarning individual ekanligi tufayli, ayrim turlarning yashash imkoniyati ko'proq, boshqalari esa kamroq ehtimol.
4. Qo'rqma. Heredaviy axborot ota-onalar orqali avlodlarga uzatiladi. Shunday qilib, ayrim irsiy farqlar tufayli, ayrim kishilar boshqalardan ko'ra ko'proq omon qolish imkoniyatiga ega.

Natijalar

Atomlarning biogen ko'chishi ostida moddalarning harakati tushuniladi. Bu jarayon cheksiz va davriydir, shuning uchun Yerdagi hayot bizning zamonga to'g'ri keladi. Faol inson faoliyati natijasida Yerdagi barcha ijodiy jarayonlar qulaydi.