Биогенната миграция на атомите е особен видцикълът на химикалите в природата, възникващ поради жизненоважните процеси на живите организми. Жизнената дейност означава тяхното дишане, хранене, възпроизвеждане, натрупване и разделяне на органични елементи.
Каква е биосферата
Световноизвестният академик V.I. Вернадски е първият, който въведе концепцията за биосфера. Дешифрира го като жива черупка на земята. Тази област на живота се появи в резултат на взаимодействието на живи и неживи вещества. Освен това всички живи организми са основната функция на биосферата и са свързани с нея по всички възможни начини.
Живите организми са съвкупността от всички живи вещества на планетата, които съществуват в момента. Всеки от тях има собствено тегло, енергия и елементарен химичен състав.
Според Вернадски цялата жива материя е свързана с околната среда чрез течения на атоми, биогенната миграция на които се случва в резултат на излагане на слънчева енергия.
Основните функции на биосферата са възпроизвеждане, растеж и метаболизъм на живите организми.
Основи на биогенната миграция
Биогенната миграция на атомите се проявява във форматациркулация на веществата в природата. Елементите, които участват в този процес, се наричат биогени. Това включва вещества като кислород, водород, азот, въглерод, фосфор, желязо, манган, цинк, калций, калий и много други неорганични съединения.
Всъщност в природата има огромен брой изотопи на химични елементи, но не всички те са част от живите организми.
Известно е, че всички живи организми иматуникална характеристика за натрупване на химически елементи и техните съединения. В същото време в състава на живите могат да се намерят не само широко разпространени елементи, но и много редки. Това, което е много интересно, концентрацията им в живата материя е много по-висока, отколкото само в околното пространство. Например растенията съдържат двеста пъти повече въглерод от земната кора и тридесет пъти повече азот.
Освен това всеки вид живи организмиима различен брой химични елементи. Например железните бактерии натрупват огромно количество желязо в себе си, докато ризоподите натрупват калций, а водораслите натрупват йод.
Биогенната миграция на атомите води до факта, чепод влияние на живите организми валентността на химичните елементи може да се промени. А също така се образуват нови видове химикали. Приблизително четиридесет от най-известните микроелементи участват активно в такъв процес като биогенна миграция на атомите. И човекът е пряко потвърждение за това.
Законът на биогенната миграция на атомите
Този закон е въведен от академик Вернадски и имамного важна теоретична и практическа стойност. Според него всички химични процеси, протичащи на нашата планета, са тясно свързани с настоящата и миналата дейност на микроорганизмите и са невъзможни, без да се вземат предвид биогенните и биотичните фактори. Също така тук може да се припише влиянието на еволюционните процеси.
Трябва да се има предвид, че хората имат много големивлияят върху биосферата на Земята, по-специално върху цялото й живо население, следователно те са в състояние да направят значителни промени за такъв процес като биогенна миграция на атоми в биосферата.
Според този закон всяко живо съществое посредник между Слънцето и Земята. В същото време, като вземем предвид постоянния слънчев поток, както и относителната неизменност на енергията на планетата, можем да заключим, че количеството жива материя трябва да бъде постоянно. Този модел е описан от Вернадски в неговите трудове.
Относно биогеохимичните цикли
Биогеохимичните цикли са специална циркулацияхимикали в биосферата. Тук живите организми играят решаваща роля. За жизнената дейност на всички живи организми са необходими определени хранителни вещества, които могат да дадат живот. Има две групи такива елементи: макротрофи и микротрофи.
Макротрофните вещества включват такивасъставки, които създават химическата основа на всички тъкани в живите организми. Това включва калий, калций, фосфор, кислород, въглерод, водород, сяра, магнезий и други елементи.
Но микротрофните вещества включватмикроелементи и техните съединения, необходими за съществуването на живи организми в много малки количества. Микроелементите включват цинк, мед, манган, хлор, желязо.
В допълнение, всички биогенни или хранителнивеществата могат да се използват многократно в биосферата. В крайна сметка запасите от биогенни микроелементи не са постоянни. Някои от тях са свързани и са част от живата биомаса. А това от своя страна значително намалява количеството елементи, останали в екосистемата.
Ако растенията и другите живи организми не бяхаучаствали в процесите на разлагане, тогава доставките на всички хранителни вещества в света отдавна биха били изчерпани, което означава, че животът на планетата Земя отдавна би бил прекратен.
Нека разгледаме как протичат биогеохимичните цикли на някои елементи.
Въглероден цикъл
Един от най-важните източници на въглероде въглероден диоксид, съдържащ се в атмосферата, както и разтворен във вода. Това вещество се използва от растенията за синтезиране на органични съединения.
По време на процеса на фотосинтеза въглеродният диоксид може да се превърне от растенията в хранителни органични вещества, които служат като основна храна за животните.
Процеси като изгаряне на гориво, ферментация идъх, са в състояние да върнат това вещество в околната среда. Учените изчисляват, че атмосферата съдържа около седемстотин милиарда тона от това вещество, докато хидросферата съдържа около петдесет хиляди милиарда тона. Годишно, в резултат на процеса на фотосинтеза, растежът на растителната маса във вода и на сушата е съответно сто осемдесет и петдесет милиарда тона.
Азотен цикъл
Биогеохимичните азотни цикли се срещат подизлагане на различни химични и биологични влияния. Например нитратният азот може да се превърне в протеинов азот, след това да се превърне в карбамид, да се превърне в амоняк и отново да се върне във формата на нитрати.
Фосфорен цикъл
Най-простият биогеохимичен цикъл в природата е фосфорният цикъл. Основните му резерви се намират в скали, които под въздействието на ерозията отдават своите фосфати на различни екосистеми.
Такива фосфати се използват от растенията и с тяхна помощсинтезират органични вещества. Други организми се хранят с растения. Така че, когато умрат и се разлагат, фосфатите отново се връщат в почвата и отново служат като торове за растенията.
Биогенни принципи на Вернадски
Под биогенна миграция на атоми се разбирадвижение на вещества, както и тяхната връзка по хранителните вериги на екосистемата. Според академик Вернадски биогенната миграция е подчинена на три много важни принципа. Помислете за какво говори ученият:
- Биогенната миграция винаги се стреми към максималното си проявление.
- Всички живи вещества на биосферата са в постоянен и непрекъснат химичен обмен с космоса. Те също се създават и поддържат от енергията на Слънцето.
- Еволюция на видовете, допринасяща за появатанови стабилни форми на живи организми, води до ускоряване на биогенната миграция на атомите в биосферата. Това се улеснява от ускорената трансформация на химичните елементи.
Понятието за биологичния цикъл
За да може животът на Земята да продължи безкрайно, цялата органична материя трябва да се върти по затворена крива.
Биологичният цикъл е единствениятначин на организиране на живота. Чрез разграждането на всички организми други организми получават собствено хранене. Следователно всеки жив организъм, независимо от неговия тип, е звено в хранителната верига. Когато се разлагат, всички живи същества отдават своите елементи на други форми на живот. Не подценявайте ролята на микроорганизмите. Именно те трансформират останките от животни и растения в елементарни органични вещества, използвани от зелените растения за синтезиране на нова органична материя.
Осигурена е биологичната циркулация на веществатарезултатите от разпадането. Сложните съединения започват да се разпадат, освобождавайки енергия и губейки информационните запаси, а образувалите се нови неорганични вещества започват наново цялата верига. Благодарение на микроорганизмите, биосферата е способна на естествена саморегулация.
Връзките на биологичния цикъл саживи организми, принадлежащи към различни систематични групи. Те са в състояние да взаимодействат помежду си поради голямо разнообразие от връзки. Трябва да се има предвид, че всички живи вещества от биосферата участват в цикъла поради хранителните вериги.
Какви функции изпълняват живите вещества в биосферата?
Биогенната миграция на атомите се основава надвижение на вещества. И така, учените, след като анализираха всички свойства на такава миграция, успяха да направят изводи за това какви функции изпълняват всички живи вещества на планетата Земя. Помислете за тях:
- Енергия. Живите организми са в състояние да натрупват хранителни вещества, получени от храната, по трофичните вериги.
- Транспорт. Всеки организъм е способен да носи органични вещества.
- Концентрация - организмите натрупват хранителни вещества в течение на живота си и ги използват в структурата на тялото си.
- Околна среда. Всички живи същества са способни да трансформират химичните и физичните параметри на околната среда.
- Разрушително. Участват в процеса на минерализация на неорганични вещества.
Еволюционна теория за произхода на живота на Земята
Еволюцията може да се нарече необратими процеси на исторически промени в живота. Тази теория е изградена на четири принципа:
- Излишно потомство. Всички биологични видове живи организми се размножават много бързо. Не всички потомци обаче оцеляват, така че всички популации са в стабилност.
- Борбата за оцеляване също допринася за контрола на населението.
- Наличието на незначителни разлики. Тъй като всички живи индивиди са индивидуални, някои видове имат по-голям шанс за оцеляване, докато други са по-малко.
- Наследственост. Наследствената информация се предава чрез родителите на потомството. Така че, поради някои наследствени различия, някои индивиди са по-способни да оцелеят от други.
данни
Под биогенна миграция на атоми се разбирадвижение на вещества. Този процес е безкраен и цикличен, поради което животът на Земята съществува и до днес. В резултат на енергична човешка дейност всички творчески процеси на Земята започват да се сриват.
