Biogenní migrace atomů je zvláštní druhoběh chemických látek v přírodě, ke kterému dochází v důsledku životně důležitých procesů živých organismů. Životní aktivitou se rozumí jejich dýchání, výživa, reprodukce, akumulace a rozklad organických prvků.
Co je to biosféra
Světově proslulý akademik V.I.Vernadský jako první představil koncept biosféry. Dešifroval to jako živou skořápku Země. Tato oblast života se objevila jako výsledek interakce živých a neživých látek. Kromě toho jsou všechny živé organismy hlavní funkcí biosféry a jsou s ní spojeny všemi možnými způsoby.
Živé organismy jsou souhrnem všech živých látek na planetě, které v současnosti existují. Každý z nich má svou vlastní hmotnost, energii a elementární chemické složení.
Podle Vernadského je veškerá živá hmota spojena s prostředím proudy atomů, jejichž biogenní migrace nastává v důsledku vystavení sluneční energii.
Hlavní funkce biosféry jsou reprodukce, růst a metabolismus živých organismů.
Základy biogenní migrace
Biogenní migrace atomů se projevuje ve forměoběh látek v přírodě. Prvky, které se podílejí na tomto procesu, se nazývají biogeny. To zahrnuje látky jako kyslík, vodík, dusík, uhlík, fosfor, železo, mangan, zinek, vápník, draslík a mnoho dalších anorganických sloučenin.
Ve skutečnosti v přírodě existuje obrovské množství izotopů chemických prvků, ale ne všechny jsou součástí živých organismů.
Je známo, že všechny živé organismy majíjedinečná vlastnost pro akumulaci chemických prvků a jejich sloučenin. Současně ve složení bydlení lze najít nejen rozšířené prvky, ale také velmi vzácné. Co je velmi zajímavé, jejich koncentrace v živé hmotě je mnohem vyšší než jen v okolním prostoru. Například rostliny obsahují dvě stěkrát více uhlíku než zemská kůra a třicetkrát více dusíku.
Navíc každý typ živých organismůmá jiný počet chemických prvků. Například železné bakterie v sobě hromadí obrovské množství železa, zatímco oddenky hromadí vápník a řasy jód.
Biogenní migrace atomů vede k tomupod vlivem živých organismů se může měnit valence chemických prvků. A také se tvoří nové druhy chemikálií. Asi čtyřicet nejznámějších stopových prvků se aktivně účastní takového procesu, jako je biogenní migrace atomů. A osoba je toho přímým potvrzením.
Zákon biogenní migrace atomů
Tento zákon byl zaveden akademikem Vernadským a mávelmi důležitá teoretická a praktická hodnota. Podle něj jsou všechny chemické procesy vyskytující se na naší planetě úzce propojeny se současnými i minulými aktivitami mikroorganismů a jsou nemožné bez zohlednění biogenních a biotických faktorů. Lze zde také připsat vliv evolučních procesů.
Je třeba mít na paměti, že lidé mají velmi velkévliv na biosféru Země, zejména na veškerou její živou populaci, jsou proto schopni provést významné změny pro takový proces, jako je biogenní migrace atomů v biosféře.
Podle tohoto zákona každá živá bytostje prostředníkem mezi Sluncem a Zemí. Současně s přihlédnutím k neustálému slunečnímu toku a relativní neměnnosti energie planety můžeme dojít k závěru, že množství živé hmoty by mělo být konstantní. Tento vzor popsal Vernadsky ve svých spisech.
O biogeochemických cyklech
Biogeochemické cykly jsou zvláštní cirkulacíchemikálie v biosféře. Živé organismy zde hrají rozhodující roli. Pro životně důležitou činnost všech živých organismů jsou potřebné určité živiny, které mohou dát život. Existují dvě skupiny takových prvků: makrotrofové a mikrotrofní.
Mezi makrotrofické látky patří napřsložky, které vytvářejí chemický základ všech tkání v živých organismech. To zahrnuje draslík, vápník, fosfor, kyslík, uhlík, vodík, síru, hořčík a další prvky.
Mezi mikrotrofické látky však patřístopové prvky a jejich sloučeniny, nezbytné pro existenci živých organismů ve velmi malém množství. Stopové prvky zahrnují zinek, měď, mangan, chlor, železo.
Kromě toho všechny biogenní nebo nutričnílátky lze v biosféře opakovaně používat. Zásoby biogenních mikroelementů nejsou konstantní. Některé z nich jsou spojeny se živou biomasou a jsou její součástí. A to zase výrazně snižuje množství prvků zbývajících v ekosystému.
Kdyby rostliny a jiné živé organismy nebylypodíleli se na procesech rozkladu, pak by zásoba všech živin na světě byla dávno vyčerpána, což znamená, že život na planetě Zemi by už dávno přestal.
Uvažujme, jak probíhají biogeochemické cykly některých prvků.
Uhlíkový cyklus
Jeden z nejdůležitějších zdrojů uhlíkuje oxid uhličitý obsažený v atmosféře a rozpuštěný ve vodě. Tuto látku rostliny používají k syntéze organických sloučenin.
Během procesu fotosyntézy může být oxid uhličitý přeměňován rostlinami na výživné organické látky, které slouží jako hlavní potrava pro zvířata.
Procesy, jako je spalování paliva, fermentace adech, jsou schopni vrátit tuto látku do životního prostředí. Vědci odhadují, že atmosféra obsahuje asi sedm set miliard tun této látky, zatímco hydrosféra obsahuje asi padesát tisíc miliard tun. Ročně, v důsledku procesu fotosyntézy, je růst rostlinné hmoty ve vodě sto osmdesát, respektive padesát miliard tun.
Dusíkový cyklus
Biogeochemické cykly dusíku se vyskytují podvystavení různým chemickým a biologickým vlivům. Například dusičnanový dusík lze převést na proteinový dusík, poté převést na močovinu, převést na amoniak a znovu se vrátit do nitrátové formy.
Fosforový cyklus
Nejjednodušší biogeochemický cyklus v přírodě je cyklus fosforu. Jeho hlavní zásoby se nacházejí v horninách, které pod vlivem eroze dávají své fosfáty různým ekosystémům.
Takové fosfáty používají rostliny as jejich pomocísyntetizovat organické látky. Jiné organismy se živí rostlinami. Když tedy fosfáty zemřou a rozloží se, vrátí se zpět do půdy a znovu slouží jako hnojivo pro rostliny.
Biogenní principy Vernadského
Biogenní migrací atomů se rozumípohyb látek a jejich propojení v potravních řetězcích ekosystému. Podle akademika Vernadského podléhá biogenní migrace třem velmi důležitým principům. Zvažte, o čem vědec mluvil:
- Biogenní migrace se vždy snaží o maximální projev.
- Všechny živé látky biosféry jsou v neustálé a nepřetržité chemické výměně s prostorem. Jsou také vytvářeny a udržovány energií Slunce.
- Vývoj druhů, přispívající ke vznikunové stabilní formy živých organismů, vede k urychlení biogenní migrace atomů v biosféře. To je usnadněno zrychlenou transformací chemických prvků.
Koncept biologického cyklu
Aby mohl život na Zemi pokračovat neomezeně dlouho, musí se veškerá organická hmota otáčet po uzavřené křivce.
Biologický cyklus je jedinýzpůsob organizace života. Rozpadem všech organismů dostávají ostatní organismy svou vlastní výživu. Proto je každý živý organismus, bez ohledu na jeho typ, článkem v potravinovém řetězci. Když se rozpadají, vše živé dává své prvky jiným formám života. Nepodceňujte roli mikroorganismů. Jsou to oni, kdo přeměňují zbytky zvířat a rostlin na elementární organické látky používané zelenými rostlinami k syntéze nové organické hmoty.
Je zajištěna biologická cirkulace látekvýsledky rozpadu. Složité sloučeniny se začínají rozpadat, uvolňují energii a ztrácejí úložiště informací a vytvořené nové anorganické látky začínají celý řetězec znovu. Díky mikroorganismům je biosféra schopná přirozené samoregulace.
Vazby biologického cyklu jsouživé organismy patřící do různých systematických skupin. Jsou schopni vzájemně komunikovat díky široké škále spojení. Je třeba mít na paměti, že všechny živé látky biosféry se účastní cyklu v důsledku potravinových řetězců.
Jaké funkce plní živé látky v biosféře?
Biogenní migrace atomů je založena napohyb látek. Vědci tedy po analýze všech vlastností takové migrace byli schopni vyvodit závěry o tom, jaké funkce vykonávají všechny živé látky na planetě Zemi. Zvažme je:
- Energie. Živé organismy jsou schopné akumulovat živiny získané z potravy podél trofických řetězců.
- Doprava. Každý organismus je schopen nést organickou hmotu.
- Koncentrace - organismy akumulují živiny v průběhu svého života a využívají je ve struktuře těla.
- Formování prostředí. Všechno živé je schopné transformovat chemické a fyzikální parametry prostředí.
- Destruktivní. Podílet se na procesu mineralizace anorganických látek.
Evoluční teorie vzniku života na Zemi
Evoluci lze nazvat nevratnými procesy historických změn v životě. Tato teorie je postavena na čtyřech principech:
- Přebytečné potomstvo. Všechny biologické druhy živých organismů se množí velmi rychle. Ne všichni potomci však přežijí, takže všechny populace jsou ve stabilitě.
- Boj o přežití také přispívá ke kontrole populace.
- Přítomnost menších rozdílů. Jelikož jsou všichni žijící jedinci individuální, některé druhy mají větší šanci na přežití, zatímco jiné jsou menší.
- Dědičnost. Dědičné informace se předávají prostřednictvím rodičů potomkům. Kvůli některým dědičným rozdílům jsou tedy někteří jedinci schopnější přežít než jiní.
Závěry
Biogenní migrací atomů se rozumípohyb látek. Tento proces je nekonečný a cyklický, a proto život na Zemi existuje dodnes. V důsledku intenzivní lidské činnosti se všechny tvůrčí procesy na Zemi začaly hroutit.
