Η βιογενής μετανάστευση ατόμων είναι ένα ιδιαίτερο είδοςο κύκλος των χημικών στη φύση, που συμβαίνει λόγω των ζωτικών διεργασιών των ζωντανών οργανισμών. Η δραστηριότητα της ζωής σημαίνει αναπνοή, διατροφή, αναπαραγωγή, συσσώρευση και αποσύνθεση οργανικών στοιχείων.
Τι είναι η βιόσφαιρα
Ο παγκοσμίου φήμης ακαδημαϊκός V.I.Ο Vernadsky ήταν ο πρώτος που εισήγαγε την έννοια της βιόσφαιρας. Το αποκρυπτογράφησε ως ζωντανό κέλυφος της γης. Αυτός ο τομέας της ζωής εμφανίστηκε ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης ζωντανών και μη ζωντανών ουσιών. Επιπλέον, όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί είναι η κύρια λειτουργία της βιόσφαιρας και συνδέονται με αυτό με όλους τους δυνατούς τρόπους.
Οι ζωντανοί οργανισμοί είναι το σύνολο όλων των ζωντανών ουσιών στον πλανήτη που υπάρχουν αυτή τη στιγμή. Κάθε ένα από αυτά έχει το δικό του βάρος, ενέργεια και στοιχειακή χημική σύνθεση.
Σύμφωνα με τον Vernadsky, όλη η ζωντανή ύλη συνδέεται με το περιβάλλον με ρεύματα ατόμων, η βιογενής μετανάστευση των οποίων συμβαίνει ως αποτέλεσμα της έκθεσης στην ηλιακή ενέργεια.
Οι κύριες λειτουργίες της βιόσφαιρας είναι η αναπαραγωγή, η ανάπτυξη και ο μεταβολισμός των ζωντανών οργανισμών.
Βασικά στοιχεία της βιογενετικής μετανάστευσης
Η βιογενής μετανάστευση ατόμων εκδηλώνεται με τη μορφήκυκλοφορία ουσιών στη φύση. Στοιχεία που συμμετέχουν σε αυτήν τη διαδικασία ονομάζονται βιογόνα Αυτό περιλαμβάνει ουσίες όπως οξυγόνο, υδρογόνο, άζωτο, άνθρακας, φώσφορο, σίδηρο, μαγγάνιο, ψευδάργυρο, ασβέστιο, κάλιο και πολλές άλλες ανόργανες ενώσεις.
Στην πραγματικότητα, υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός ισοτόπων χημικών στοιχείων στη φύση, αλλά δεν είναι όλα αυτά μέρος ζωντανών οργανισμών.
Είναι γνωστό ότι έχουν όλοι οι ζωντανοί οργανισμοίένα μοναδικό χαρακτηριστικό για τη συσσώρευση χημικών στοιχείων και των ενώσεών τους. Ταυτόχρονα, στη σύνθεση των ζωντανών, μπορείτε να βρείτε όχι μόνο διαδεδομένα στοιχεία, αλλά και πολύ σπάνια. Αυτό που είναι πολύ ενδιαφέρον, η συγκέντρωσή τους στη ζωντανή ύλη είναι πολύ υψηλότερη από ό, τι στον περιβάλλοντα χώρο. Για παράδειγμα, τα φυτά περιέχουν διακόσια φορές περισσότερο άνθρακα από τον φλοιό της γης και τριάντα φορές περισσότερο άζωτο.
Επιπλέον, κάθε τύπος ζωντανών οργανισμώνέχει διαφορετικό αριθμό χημικών στοιχείων. Για παράδειγμα, τα βακτήρια σιδήρου συσσωρεύονται από μόνα τους μια τεράστια ποσότητα σιδήρου, ενώ τα ριζόποδα συσσωρεύουν ασβέστιο και άλγη - ιώδιο.
Η βιογενής μετανάστευση ατόμων οδηγεί στο γεγονός ότιυπό την επιρροή των ζωντανών οργανισμών, το σθένος των χημικών στοιχείων μπορεί να αλλάξει. Επίσης σχηματίζονται νέοι τύποι χημικών. Περίπου σαράντα από τα πιο διάσημα ιχνοστοιχεία συμμετέχουν ενεργά σε μια διαδικασία όπως η βιογενής μετανάστευση ατόμων. Και το άτομο είναι μια άμεση επιβεβαίωση αυτού.
Ο νόμος της βιογενετικής μετανάστευσης ατόμων
Αυτός ο νόμος εισήχθη από τον Ακαδημαϊκό Vernadsky και έχειπολύ σημαντική θεωρητική και πρακτική αξία. Σύμφωνα με τον ίδιο, όλες οι χημικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στον πλανήτη μας συνδέονται στενά με τις τρέχουσες και τις προηγούμενες δραστηριότητες μικροοργανισμών και είναι αδύνατες χωρίς να ληφθούν υπόψη βιογενείς και βιοτικοί παράγοντες. Επίσης, η επίδραση των εξελικτικών διαδικασιών μπορεί να αποδοθεί εδώ
Πρέπει να έχουμε κατά νου ότι οι άνθρωποι έχουν ένα πολύ μεγάλοεπιρροή στη βιόσφαιρα της Γης, ιδίως σε όλο τον ζωντανό πληθυσμό της, επομένως είναι σε θέση να κάνουν σημαντικές αλλαγές για μια τέτοια διαδικασία όπως η βιογενής μετανάστευση ατόμων στη βιόσφαιρα.
Σύμφωνα με αυτόν τον νόμο, κάθε ζωντανό ονείναι ένας μεσάζων μεταξύ του Ήλιου και της Γης. Ταυτόχρονα, λαμβάνοντας υπόψη τη συνεχή ηλιακή ροή, καθώς και τη σχετική αμετάβλητη ενέργεια του πλανήτη, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η ποσότητα της ζωντανής ύλης πρέπει να είναι σταθερή. Αυτό το μοτίβο περιγράφηκε από τον Vernadsky στα γραπτά του.
Σχετικά με τους βιογεωχημικούς κύκλους
Οι βιογεωχημικοί κύκλοι είναι μια ειδική κυκλοφορίαχημικές ουσίες στη βιόσφαιρα. Οι ζωντανοί οργανισμοί παίζουν καθοριστικό ρόλο εδώ. Για τη ζωτική δραστηριότητα όλων των ζωντανών οργανισμών, απαιτούνται ορισμένα θρεπτικά συστατικά που μπορούν να δώσουν ζωή. Υπάρχουν δύο ομάδες τέτοιων στοιχείων: μακροτροφικά και μικροτροφικά.
Οι μακροτροφικές ουσίες περιλαμβάνουν τέτοιεςσυστατικά που δημιουργούν τη χημική βάση όλων των ιστών σε ζώντες οργανισμούς. Αυτό περιλαμβάνει κάλιο, ασβέστιο, φώσφορο, οξυγόνο, άνθρακα, υδρογόνο, θείο, μαγνήσιο και άλλα στοιχεία.
Ωστόσο, οι μικροτροφικές ουσίες περιλαμβάνουνιχνοστοιχεία και οι ενώσεις τους, απαραίτητα για την ύπαρξη ζωντανών οργανισμών σε πολύ μικρές ποσότητες. Τα ιχνοστοιχεία περιλαμβάνουν ψευδάργυρο, χαλκό, μαγγάνιο, χλώριο και σίδηρο.
Επιπλέον, όλα τα βιογενή ή θρεπτικάουσίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν επανειλημμένα στη βιόσφαιρα. Σε τελική ανάλυση, τα αποθέματα βιογενών ιχνοστοιχείων δεν είναι σταθερά. Μερικά από αυτά συνδέονται και αποτελούν μέρος της ζωντανής βιομάζας. Και αυτό, με τη σειρά του, μειώνει σημαντικά την ποσότητα στοιχείων που απομένουν στο οικοσύστημα.
Εάν τα φυτά και άλλοι ζωντανοί οργανισμοί δεν ήτανσυμμετείχε στις διαδικασίες αποσύνθεσης, τότε η προμήθεια όλων των θρεπτικών ουσιών στον κόσμο θα είχε εξαντληθεί εδώ και πολύ καιρό, πράγμα που σημαίνει ότι η ζωή στον πλανήτη Γη θα είχε σταματήσει πολύ καιρό.
Ας εξετάσουμε πώς προχωρούν οι βιογεωχημικοί κύκλοι ορισμένων στοιχείων.
Κύκλος άνθρακα
Μία από τις πιο σημαντικές πηγές άνθρακαείναι το διοξείδιο του άνθρακα που περιέχεται στην ατμόσφαιρα, καθώς και διαλυμένο στο νερό. Αυτή η ουσία χρησιμοποιείται από τα φυτά για τη σύνθεση οργανικών ενώσεων.
Κατά τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, το διοξείδιο του άνθρακα μπορεί να μετατραπεί από τα φυτά σε θρεπτικές οργανικές ουσίες που χρησιμεύουν ως η κύρια τροφή για τα ζώα.
Διαδικασίες όπως καύση καυσίμου, ζύμωση καιαναπνοή, είναι σε θέση να επιστρέψουν αυτήν την ουσία στο περιβάλλον. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι η ατμόσφαιρα περιέχει περίπου επτακόσια δισεκατομμύρια τόνους αυτής της ουσίας, ενώ η υδρόσφαιρα περιέχει περίπου πενήντα χιλιάδες δισεκατομμύρια τόνους. Κάθε χρόνο, ως αποτέλεσμα της διαδικασίας φωτοσύνθεσης, η αύξηση της μάζας των φυτών στο νερό και στην ξηρά είναι εκατόν ογδόντα πενήντα δισεκατομμύρια τόνους, αντίστοιχα.
Κύκλος αζώτου
Βιογεωχημικοί κύκλοι αζώτου εμφανίζονται κάτω απόέκθεση σε διάφορες χημικές και βιολογικές επιδράσεις. Για παράδειγμα, το νιτρικό άζωτο μπορεί να μετατραπεί σε άζωτο πρωτεΐνης, στη συνέχεια να μετατραπεί σε ουρία, να μετατραπεί σε αμμωνία και να επιστρέψει ξανά στη νιτρική μορφή.
Κύκλος φωσφόρου
Ο απλούστερος βιογεωχημικός κύκλος στη φύση είναι ο κύκλος του φωσφόρου. Τα κύρια αποθέματά του βρίσκονται σε πετρώματα, τα οποία, υπό την επίδραση της διάβρωσης, δίνουν τα φωσφορικά τους σε διάφορα οικοσυστήματα.
Τέτοια φωσφορικά χρησιμοποιούνται από φυτά και με τη βοήθειά τουςσυνθέτει οργανικές ουσίες. Άλλοι οργανισμοί τρέφονται με φυτά. Έτσι, όταν πεθαίνουν και αποσυντίθενται, τα φωσφορικά επιστρέφουν ξανά στο έδαφος και χρησιμεύουν ξανά ως λιπάσματα για τα φυτά.
Βιογενείς αρχές του Vernadsky
Είναι κατανοητή η βιογενής μετανάστευση ατόμωνκυκλοφορία ουσιών, καθώς και τη σύνδεσή τους κατά μήκος των τροφικών αλυσίδων του οικοσυστήματος. Σύμφωνα με τον ακαδημαϊκό Vernadsky, η βιογενής μετανάστευση υπόκειται σε τρεις πολύ σημαντικές αρχές. Σκεφτείτε τι μιλούσε ο επιστήμονας:
- Η βιογενής μετανάστευση προσπαθεί πάντα για τη μέγιστη εκδήλωση της.
- Όλες οι ζώντες ουσίες της βιόσφαιρας βρίσκονται σε συνεχή και συνεχή ανταλλαγή χημικών με το διάστημα. Δημιουργούνται και συντηρούνται επίσης από την ενέργεια του Ήλιου.
- Εξέλιξη ειδών, συμβάλλοντας στην εμφάνισηνέες σταθερές μορφές ζωντανών οργανισμών, οδηγεί στην επιτάχυνση της βιογενετικής μετανάστευσης ατόμων στη βιόσφαιρα. Αυτό διευκολύνεται από τον επιταχυνόμενο μετασχηματισμό χημικών στοιχείων.
Η έννοια του βιολογικού κύκλου
Για να συνεχιστεί επ 'αόριστον η ζωή στη Γη, όλες οι οργανικές ύλες πρέπει να περιστρέφονται κατά μήκος μιας κλειστής καμπύλης.
Ο βιολογικός κύκλος είναι ο μόνοςτρόπος οργάνωσης της ζωής. Μέσω της αποσύνθεσης όλων των οργανισμών, άλλοι οργανισμοί λαμβάνουν τη δική τους διατροφή. Επομένως, κάθε ζωντανός οργανισμός, ανεξάρτητα από τον τύπο του, είναι ένας σύνδεσμος στην τροφική αλυσίδα. Όταν αποσυντίθενται, όλα τα ζωντανά πλάσματα δίνουν τα στοιχεία τους σε άλλες μορφές ζωής. Ο ρόλος των μικροοργανισμών δεν πρέπει να υποτιμάται. Αυτοί είναι που μετατρέπουν τα υπολείμματα ζώων και φυτών σε στοιχειώδεις οργανικές ουσίες που χρησιμοποιούνται από πράσινα φυτά για να συνθέσουν νέα οργανική ύλη.
Η βιολογική κυκλοφορία των ουσιών παρέχεταιτα αποτελέσματα της αποσύνθεσης. Οι σύνθετες ενώσεις αρχίζουν να αποσυντίθενται, απελευθερώνοντας ενέργεια και χάνοντας αποθέματα πληροφοριών, και οι σχηματισμένες νέες ανόργανες ουσίες ξεκινούν εκ νέου ολόκληρη την αλυσίδα. Χάρη στους μικροοργανισμούς, η βιόσφαιρα είναι ικανή φυσικής αυτορρύθμισης.
Οι σύνδεσμοι του βιολογικού κύκλου είναιζωντανοί οργανισμοί που ανήκουν σε διαφορετικές συστηματικές ομάδες. Είναι σε θέση να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους λόγω ενός μεγάλου αριθμού διαφορετικών συνδέσεων. Πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι όλες οι ζώντες ουσίες της βιόσφαιρας συμμετέχουν στον κύκλο χάρη στις τροφικές αλυσίδες.
Τι λειτουργίες εκτελούν οι ζώντες ουσίες στη βιόσφαιρα;
Η βιογενής μετανάστευση των ατόμων βασίζεταικυκλοφορία ουσιών. Έτσι, οι επιστήμονες, αφού ανέλυσαν όλες τις ιδιότητες μιας τέτοιας μετανάστευσης, μπόρεσαν να εξαγάγουν συμπεράσματα σχετικά με τις λειτουργίες που εκτελούνται από όλες τις ζώντες ουσίες στον πλανήτη Γη. Σκεφτείτε τα:
- Ενέργεια. Οι ζωντανοί οργανισμοί είναι σε θέση να συσσωρεύουν θρεπτικά συστατικά που λαμβάνονται από τρόφιμα κατά μήκος των τροφικών αλυσίδων.
- Μεταφορά. Κάθε οργανισμός είναι ικανός να μεταφέρει οργανική ύλη.
- Συγκέντρωση - οι οργανισμοί συσσωρεύουν θρεπτικά συστατικά κατά τη διάρκεια της ζωής τους και τα χρησιμοποιούν στη δομή του σώματός τους.
- Διαμόρφωση περιβάλλοντος. Όλα τα έμβια όντα μπορούν να μετασχηματίσουν τις χημικές και φυσικές παραμέτρους του περιβάλλοντος.
- Καταστρεπτικός. Συμμετέχετε στη διαδικασία ανοργανοποίησης ανόργανων ουσιών.
Εξελικτική θεωρία για την προέλευση της ζωής στη Γη
Η εξέλιξη μπορεί να ονομαστεί μη αναστρέψιμες διαδικασίες ιστορικών αλλαγών στη ζωή. Αυτή η θεωρία βασίζεται σε τέσσερις αρχές:
- Υπερβολικός απόγονος. Όλα τα βιολογικά είδη ζωντανών οργανισμών πολλαπλασιάζονται πολύ γρήγορα. Ωστόσο, δεν επιβιώνουν όλοι οι απόγονοι, επομένως όλοι οι πληθυσμοί βρίσκονται σε σταθερότητα.
- Ο αγώνας για επιβίωση συμβάλλει επίσης στον έλεγχο του πληθυσμού.
- Η παρουσία μικρών διαφορών. Δεδομένου ότι όλα τα ζωντανά άτομα είναι ατομικά, ορισμένα είδη έχουν περισσότερες πιθανότητες επιβίωσης, ενώ άλλα είναι λιγότερο.
- Κληρονομικότητα. Οι κληρονομικές πληροφορίες μεταδίδονται από τους γονείς στους απογόνους. Έτσι, λόγω κάποιων κληρονομικών διαφορών, ορισμένα άτομα είναι πιο ικανά να επιβιώσουν από άλλα.
Συμπεράσματα
Είναι κατανοητή η βιογενής μετανάστευση ατόμωνκυκλοφορία ουσιών. Αυτή η διαδικασία είναι ατελείωτη και κυκλική, επομένως υπάρχει ζωή στη Γη μέχρι σήμερα. Ως αποτέλεσμα της έντονης ανθρώπινης δραστηριότητας, όλες οι δημιουργικές διαδικασίες στη Γη αρχίζουν να καταρρέουν.
