Gezegenimizde meydana gelen süreçleri açıklamak bilim adamlarının yüzlerce yılını aldı. Bilgi yavaş yavaş birikti, teorik ve olgusal materyal büyüdü. Günümüzde insanlar birçok doğa olayı için bir açıklama bulmayı, rotalarına müdahale etmeyi, değiştirmeyi veya yönlendirmeyi başarıyor.
Yaşayan dünyanın doğanın tüm mekanizmalarında nasıl bir rol oynadığı da hemen belli değildi. Bununla birlikte, Rus filozof, biyojeokimyacı V. I. Vernadsky, temel oluşturan ve bu güne kadar kalan bir teori yaratmayı başardı. Tüm gezegenimizin ne olduğunu, içindeki tüm katılımcılar arasındaki ilişkilerin ne olduğunu açıklayan odur. Ve en önemlisi, canlıların Dünya gezegenindeki rolü hakkındaki soruyu cevaplayan bu teoridir. Buna Dünya'nın biyosferinin yapısı teorisi deniyordu.
Biyosfer ve yapısı
Bilim adamı biyosferi, yakın temas halinde olan ve eklemler sonucunda oluşan canlı ve cansız alanın tamamı olarak adlandırmayı önerdi.aktivite, doğanın belirli jeokimyasal bileşenlerinin oluşumuna katkıda bulunur.
Yani, biyosfer Dünya'nın aşağıdaki yapısal kısımlarını içerir:
- atmosferin alt kısmı ozon tabakasına;
- tüm hidrosfer;
- litosferin üst seviyesi - toprak ve yer altı suyuna kadar (yer altı suyu dahil) aşağıdaki katmanlar.
Yani, bunlar canlı organizmalar tarafından doldurulabilen tüm alanlardır. Hepsi sırayla, biyosferin canlı maddesi olarak adlandırılan toplam biyokütleyi temsil eder. Bu, insanın yanı sıra tüm doğa krallıklarının temsilcilerini içerir. Canlı maddenin özellikleri ve işlevleri, ana bileşeni olduğu için bir bütün olarak biyosferi karakterize etmede belirleyicidir.
Ancak, canlılara ek olarak, düşündüğümüz Dünya'nın kabuğunu oluşturan birkaç madde türü daha var. Bunlar şöyle:
- biyojenik;
- inert;
- biyokok;
- radyoaktif;
- kozmik;
- serbest atomlar ve elementler.
Hep birlikte, bu tür bileşikler biyokütle için ortamı, onun yaşam koşullarını oluşturur. Aynı zamanda, doğa krallıklarının temsilcileri, bu maddelerin birçok türünün oluşumu üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
Genel olarak, biyosferin belirtilen tüm bileşenleri, doğayı oluşturan elementlerin toplam kütlesidir. Yakın etkileşimlere giren, enerji, madde döngüsünü gerçekleştiren, birçok bileşiği biriktiren ve işleyen onlardır. Temel birim canlı maddedir. Canlı maddenin işlevleri farklıdır,ama hepsi gezegenin doğal durumunu korumak için çok önemli ve gereklidir.
Biyosfer doktrininin kurucusu
"Biyosfer" kavramını yaratan, geliştiren, yapılandıran ve tam olarak ortaya koyan, olağanüstü düşünme, gerçekleri ve verileri analiz etme ve karşılaştırma ve mantıklı sonuçlar çıkarma yeteneğine sahipti. Onun zamanında, V. I. Vernadsky böyle bir insan oldu. Büyük adam, doğa bilimci, akademisyen ve bilim adamı, birçok okulun kurucusu. Çalışmaları şimdiye kadar tüm teorilerin üzerine inşa edildiği temel temel oldu.
Tüm biyojeokimyanın yaratıcısıdır. Onun değeri, Rusya'nın (daha sonra SSCB) maden kaynak tabanının yaratılmasıdır. Öğrencileri Rusya ve Ukrayna'dan geleceğin ünlü bilim insanlarıydı.
Vernadsky'nin organik dünya sistemindeki insanların baskın konumu ve biyosferin noosfere evrildiği konusundaki tahminlerinin gerçekleşmesi için her türlü nedeni var.
Canlı madde. Biyosferin canlı maddesinin işlevleri
Yukarıda belirttiğimiz gibi, Dünya'nın söz konusu kabuğunun canlı maddesi, tüm doğa krallıklarına ait organizmaların toplamı olarak kabul edilir. İnsan, bunların arasında özel bir konuma sahiptir. Bunun nedenleri şunlardı:
- tüketici konumu, üretim değil;
- zihin ve bilincin gelişimi.
Diğer tüm temsilciler canlı maddedir. Canlı maddenin işlevleri Vernadsky tarafından geliştirilmiş ve belirtilmiştir. Organizmalara şu rolü verdi:
- Redoks.
- Yıkıcı.
- Ulaşım.
- Çevre oluşturan.
- Gaz.
- Enerji.
- Bilgi amaçlı.
- Konsantrasyon.
Biyosferdeki canlı maddenin en temel işlevleri gaz, enerji ve redokstur. Bununla birlikte, geri kalanı da önemlidir, gezegenin canlı kabuğunun tüm parçaları ve unsurları arasında karmaşık etkileşim süreçleri sağlar.
Tam olarak ne anlama geldiğini ve özünün ne olduğunu anlamak için işlevlerin her birine daha ayrıntılı olarak bakalım.
Canlı maddenin redoks işlevi
Her canlı organizmadaki maddelerin sayısız biyokimyasal dönüşümünde kendini gösterir. Sonuçta, bakterilerden büyük memelilere kadar herkeste her saniye bir tepki vardır. Sonuç olarak, bazı maddeler diğerlerine dönüşür, bazıları ise bileşenlerine ayrılır.
Biyosfer için bu tür süreçlerin sonucu, biyojenik maddenin oluşmasıdır. Örnek olarak hangi bileşikler verilebilir?
- Karbonat kayalar (tebeşir, mermer, kireçtaşı) - yumuşakçaların, diğer birçok deniz ve karada yaşayan canlıların yaşamsal faaliyetlerinin bir ürünü.
- Silikon tortuları, okyanus tabanındaki hayvanların kabuklarında ve kabuklarında yüzyıllarca süren reaksiyonların sonucudur.
- Kömür ve turba, bitkilerde meydana gelen biyokimyasal dönüşümlerin sonucudur.
- Petrol ve diğerleri.
Dolayısıyla kimyasal reaksiyonlar, insan ve doğa için faydalı birçok maddenin oluşumunun temelidir. Bu, biyosferdeki canlı maddenin işlevidir.
Konsantrasyon işlevi
Bir maddenin bu rolü kavramının açıklanmasından bahsedeceksek, o zaman bir öncekiyle olan yakın ilişkisine dikkat çekmeliyiz. Basitçe söylemek gerekirse, canlı maddenin konsantrasyon işlevi, belirli elementlerin, atomların, bileşiklerin vücutta birikmesidir. Sonuç olarak, yukarıda bahsedilen kayaçlar, mineraller ve mineraller oluşur.
Her canlı kendi içinde bazı bileşikler biriktirme yeteneğine sahiptir. Ancak bunun şiddeti herkes için farklıdır. Örneğin, herkes kendi içinde karbon biriktirir. Ancak her organizma, demir bakterilerinin yaptığı gibi, demirin yaklaşık %20'sini konsantre edemez.
Canlı maddenin bu işlevini açıkça gösteren birkaç örnek daha verilebilir.
- Diatomlar, radyolaryalılar - silikon.
- Pas mantarları - manganez.
- Şişmiş lobelia bitkisi - krom.
- Solyanka bitkisi - bor.
Elementlere ek olarak, birçok canlı varlık temsilcisi öldükten sonra bütün madde komplekslerini oluşturma yeteneğine sahiptir.
Maddenin gaz fonksiyonu
Bu rol ana rollerden biridir. Sonuçta, gaz değişimi tüm canlılar için yaşam oluşturan bir süreçtir. Bir bütün olarak biyosfer hakkında konuşursak, canlı maddenin gaz işlevi, fotosentez sürecinde karbondioksit yakalayan ve yeterli miktarda oksijen salan bitkilerin aktivitesiyle başlar.
Ne için yeterli? Bütün bunların hayatı içinkendi başlarına üretemeyen canlılardır. Ve bunların hepsi hayvanlar, mantarlar, çoğu bakteri. Hayvanların gaz işlevinden bahsedecek olursak, solunum sırasında oksijenin tüketilmesi ve karbondioksitin çevreye salınmasından ibarettir.
Bu, yaşamın altında yatan genel bir döngü yaratır. Bilim adamları, binlerce yıl boyunca, bitkilerin ve diğer canlıların, gezegenin atmosferini kendileri için tamamen modernize etmeyi ve ayarlamayı başardıklarını kanıtladılar. Şu oldu:
- oksijen konsantrasyonu yaşam için yeterli hale geldi;
- Tüm yaşamı zararlı kozmik ve ultraviyole radyasyondan koruyan ozon tabakası oluştu;
- havanın bileşimi çoğu canlının ihtiyaç duyduğu şey haline geldi.
Bu nedenle, biyosferin canlı maddesinin gaz işlevi en önemlilerinden biri olarak kabul edilir.
Taşıma işlevi
Organizmaların farklı bölgelerde üremesini ve yerleşmesini ima eder. Canlıların temel dağılımını ve taşınmasını yöneten belirli ekolojik yasalar vardır. Onlara göre her birey kendi yaşam alanını işgal eder. Yeni bölgelerin yerleşmesine ve gelişmesine yol açan rekabetçi ilişkiler de vardır.
Böylece, canlı maddenin biyosferdeki işlevleri, ardından yeni özelliklerin oluşumu ile üreme ve yerleşmedir.
Yıkıcı rol
Bu, biyosferdeki canlıların özelliği olan bir diğer önemli işlevdir. Öldükten sonra basit maddelere ayrışma, yani yaşam döngüsünü durdurma yeteneğinden oluşur. Organizma yaşarken, içinde karmaşık moleküller aktiftir. Ölüm meydana geldiğinde, yıkım süreçleri başlar, basit kurucu parçalara parçalanma.
Bu, detritivorlar veya ayrıştırıcılar adı verilen özel bir canlı grubu tarafından gerçekleştirilir. Bunlar şunları içerir:
- bazı solucanlar;
- bakteri;
- mantarlar;
- protozoa ve diğerleri.
Çevre oluşturma işlevi
Çevrelerin oluşumunu belirtmeseydik, canlı maddenin temel işlevleri eksik kalırdı. Bu ne anlama geliyor? Evrim sürecindeki canlıların kendilerine bir atmosfer yarattıklarına daha önce değinmiştik. Aynısını çevre için de yaptılar.
Toprağı mineral bileşiklerle, organik maddelerle gevşeterek ve doyurarak, yaşama uygun verimli bir katman oluşturdular - toprak. Aynı şey okyanusların ve denizlerin suyunun kimyasal bileşimi için de söylenebilir. Yani canlılar bağımsız olarak yaşam ortamını kendileri için oluştururlar. Biyosferdeki çevre oluşturma işlevlerinin tezahür ettiği yer burasıdır.
Canlı maddenin bilgilendirici rolü
Bu rol, canlı organizmalar için tipiktir ve ne kadar yüksek düzeyde geliştirilirse, bilgi taşıyıcısı ve işlemcisi olarak oynadığı rol o kadar büyük olur. Tek bir cansız nesne, hatırlama, bilinç altına "kaydetme" ve ardından herhangi bir tür bilgiyi yeniden üretme yeteneğine sahip değildir. Bunu yalnızca duyarlı varlıklar yapabilir.
Bu değilsadece konuşma ve düşünme yeteneği. Bilgi işlevi, belirli bilgi ve özelliklerin kalıtım yoluyla korunması ve iletilmesi olgusunu ima eder.
Enerji fonksiyonu
Enerji, canlı maddenin var olduğu en önemli güç kaynağıdır. Canlı maddenin işlevleri, öncelikle biyosferin enerjisini güneşten termal ve elektriğe kadar çeşitli biçimlerde işleme yeteneğinde kendini gösterir.
Başka hiç kimse Güneş'ten gelen radyasyonu bu şekilde biriktiremez ve değiştiremez. Buradaki ilk bağlantı elbette bitkilerdir. Güneş ışığını doğrudan vücudun yeşil kısımlarının tüm yüzeyinde emen onlardır. Sonra onu hayvanlarda bulunan kimyasal bağların enerjisine dönüştürürler. İkincisi onu farklı biçimlere çevirir:
- termal;
- elektrik;
- mekanik ve diğerleri.
