Atomien biogeeninen migraatio on erityinen lajikemikaalien kierto luonnossa, joka tapahtuu elävien organismien elintärkeiden prosessien vuoksi. Elämän toiminta tarkoittaa niiden hengitystä, ravintoa, lisääntymistä, orgaanisten alkuaineiden kertymistä ja hajoamista.
Mikä on biosfääri
Maailmankuulu akateemikko V.I.Vernadsky esitteli ensimmäisenä biosfäärin käsitteen. Hän tulkitsi sen maan elävänä kuorena. Tämä elämänalue ilmestyi elävien ja elottomien aineiden vuorovaikutuksen seurauksena. Lisäksi kaikki elävät organismit ovat biosfäärin päätehtävä ja ovat yhteydessä siihen kaikin mahdollisin tavoin.
Elävät organismit ovat kaikkien planeetan tällä hetkellä olemassa olevien elävien aineiden kokonaisuus. Jokaisella niistä on oma paino, energia ja alkuaineiden kemiallinen koostumus.
Vernadskyn mukaan kaikki elävät aineet liittyvät ympäristöön atomien virroilla, joiden biogeeninen kulkeutuminen tapahtuu aurinkoenergialle altistumisen seurauksena.
Biosfäärin päätoiminnot ovat elävien organismien lisääntyminen, kasvu ja aineenvaihdunta.
Biogeenisen migraation perusteet
Atomien biogeeninen migraatio ilmenee muodossaaineiden liikkuvuus luonnossa. Tässä prosessissa mukana olevia elementtejä kutsutaan biogeeneiksi. Tämä sisältää aineita, kuten happi, vety, typpi, hiili, fosfori, rauta, mangaani, sinkki, kalsium, kalium ja monet muut epäorgaaniset yhdisteet.
Itse asiassa luonnossa on valtava määrä kemiallisten alkuaineiden isotooppeja, mutta kaikki eivät ole osa eläviä organismeja.
Tiedetään, että kaikilla elävillä organismeilla onainutlaatuinen ominaisuus kerätä kemiallisia alkuaineita ja niiden yhdisteitä. Samanaikaisesti elävien kokoonpanosta löytyy paitsi laajalle levinneitä myös hyvin harvinaisia elementtejä. Mikä on erittäin mielenkiintoista, niiden keskittyminen elävään aineeseen on paljon suurempi kuin vain ympäröivässä tilassa. Esimerkiksi kasvit sisältävät kaksisataa kertaa enemmän hiiltä kuin maankuori ja kolmekymmentä kertaa enemmän typpeä.
Lisäksi jokainen elävien organismien tyyppion erilainen määrä kemiallisia alkuaineita. Esimerkiksi rautabakteerit keräävät itsessään valtavan määrän rautaa, kun taas juurakot kertyvät kalsiumia ja levät jodia.
Atomien biogeeninen migraatio johtaa siihen, ettäelävien organismien vaikutuksesta kemiallisten alkuaineiden valenssi voi muuttua. Ja myös uudenlaisia kemikaaleja muodostuu. Noin 40 kuuluisinta hivenaineita osallistuu aktiivisesti sellaiseen prosessiin kuin atomien biogeeninen kulkeutuminen. Ja henkilö on suora vahvistus tästä.
Atomien biogeenisen migraation laki
Tämän lain otti käyttöön akateemikko Vernadsky ja onerittäin tärkeä teoreettinen ja käytännön arvo. Hänen mukaansa kaikki planeetallamme tapahtuvat kemialliset prosessit ovat läheisessä yhteydessä mikro-organismien nykyiseen ja aikaisempaan toimintaan ja ovat mahdottomia ottamatta huomioon biogeenisiä ja bioottisia tekijöitä. Tässä voidaan myös katsoa evoluutioprosessien vaikutus.
On pidettävä mielessä, että ihmisillä on erittäin suuri määrävaikutus maapallon biosfääriin, erityisesti koko sen elävään väestöön, joten he pystyvät tekemään merkittäviä muutoksia sellaiselle prosessille kuin atomien biogeeninen kulkeutuminen biosfäärissä.
Tämän lain mukaan jokainen elävä olentoon välittäjä Auringon ja Maan välillä. Samaan aikaan, kun otetaan huomioon jatkuva aurinkovirta sekä planeetan energian suhteellinen muuttumattomuus, voimme päätellä, että elävän aineen määrän tulisi olla vakio. Tämän mallin kuvasi Vernadsky kirjoituksissaan.
Tietoja biogeokemiallisista sykleistä
Biogeokemialliset syklit ovat erityinen kiertokemikaaleja biosfäärissä. Elävillä organismeilla on tässä ratkaiseva rooli. Kaikkien elävien organismien elintärkeään toimintaan tarvitaan tiettyjä ravintoaineita, jotka voivat antaa elämän. Tällaisia elementtejä on kaksi ryhmää: makrotrofit ja mikrotrofit.
Makrotrofisia aineita ovat sellaisetainesosat, jotka luovat elävien organismien kaikkien kudosten kemiallisen perustan. Tämä sisältää kaliumia, kalsiumia, fosforia, happea, hiiltä, vetyä, rikkiä, magnesiumia ja muita alkuaineita.
Mutta mikrotrofisia aineita ovathivenaineet ja niiden yhdisteet, jotka ovat välttämättömiä elävien organismien olemassaololle hyvin pieninä määrinä. Hivenaineita ovat sinkki, kupari, mangaani, kloori ja rauta.
Lisäksi kaikki biogeeniset tai ravitsemuksellisetaineita voidaan käyttää toistuvasti biosfäärissä. Loppujen lopuksi biogeenisten mikroelementtien varat eivät ole vakioita. Jotkut niistä liittyvät elävään biomassaan ja ovat osa sitä. Ja tämä puolestaan vähentää merkittävästi ekosysteemissä jäljellä olevien elementtien määrää.
Jos kasvit ja muut elävät organismit eivätosallistunut hajoamisprosesseihin, sitten kaikkien ravintoaineiden tarjonta maailmassa olisi jo kauan käytetty, mikä tarkoittaa, että elämä maapallolla olisi lakannut kauan sitten.
Tarkastellaan, miten joidenkin elementtien biogeokemialliset syklit etenevät.
Hiilisykli
Yksi tärkeimmistä hiililähteistäon ilmakehässä oleva hiilidioksidi sekä liuotettu veteen. Tätä ainetta kasvit käyttävät orgaanisten yhdisteiden syntetisoimiseksi.
Fotosynteesin aikana kasvit voivat muuttaa hiilidioksidin orgaanisiksi ravinteiksi, jotka toimivat eläinten pääruokana.
Prosessit, kuten polttoaineen polttaminen, käyminen jahengittää, voivat palauttaa tämän aineen ympäristöön. Tutkijoiden mukaan ilmakehässä on noin seitsemänsataa miljardia tonnia tätä ainetta, kun taas vesipallossa on noin viisikymmentä tuhatta miljardia tonnia. Joka vuosi fotosynteesin tuloksena kasvimassan kasvu vedessä ja maalla on vastaavasti sata kahdeksankymmentä ja viisikymmentä miljardia tonnia.
Typpisykli
Biogeokemialliset typpisyklit tapahtuvat allealtistuminen erilaisille kemiallisille ja biologisille vaikutuksille. Esimerkiksi nitraattityppi voidaan muuntaa proteiinitypeksi, sitten muuttaa ureaksi, muuttaa ammoniakiksi ja palauttaa taas nitraattimuotoon.
Fosforisykli
Luonnon yksinkertaisin biogeokemiallinen sykli on fosforisykli. Sen päävarannot löytyvät kivistä, jotka eroosion vaikutuksesta antavat fosfaatit erilaisille ekosysteemeille.
Tällaiset fosfaatit ovat kasvien käytössä ja niiden avullasyntetisoi orgaanisia aineita. Muut organismit ruokkivat kasveja. Joten, kun ne kuolevat ja hajoavat, fosfaatit palaavat maaperään ja toimivat jälleen kasvien lannoitteina.
Vernadskyn biogeeniset periaatteet
Atomien biogeeninen migraatio ymmärretäänaineiden liikkuminen sekä niiden yhteys ekosysteemin ravintoketjuihin. Akateemikko Vernadskyn mukaan biogeeniseen muuttoliikkeeseen liittyy kolme erittäin tärkeää periaatetta. Mieti, mistä tiedemies puhui:
- Biogeeninen migraatio pyrkii aina sen maksimaaliseen ilmentymiseen.
- Kaikki biosfäärin elävät aineet ovat jatkuvassa ja jatkuvassa kemiallisessa vaihdossa avaruuden kanssa. Ne luodaan ja ylläpidetään myös auringon energian avulla.
- Lajien evoluutio, mikä vaikuttaa syntymiseenelävien organismien uudet vakaat muodot johtavat atomien biogeenisen migraation kiihtymiseen biosfäärissä. Tätä helpottaa kemiallisten alkuaineiden nopeutettu muutos.
Biologisen kierron käsite
Jotta elämä maapallolla voisi jatkua loputtomasti, kaikkien orgaanisten aineiden täytyy kiertyä suljettua käyrää pitkin.
Biologinen kierto on ainoatapa järjestää elämä. Kaikkien organismien hajoamisen kautta muut organismit saavat oman ravintonsa. Siksi jokainen elävä organismi, tyypistä riippumatta, on linkki ravintoketjussa. Hajoamisen aikana kaikki elävät olennot antavat alkunsa muille elämänmuodoille. Mikro-organismien roolia ei pidä aliarvioida. Ne muuttavat eläinten ja kasvien jäännökset orgaanisiksi aineiksi, joita vihreät kasvit käyttävät uuden orgaanisen aineen syntetisoimiseksi.
Aineiden biologinen kierto tarjotaanhajoamisen tulokset. Monimutkaiset yhdisteet alkavat hajota, vapauttaa energiaa ja menettävät tietovarastoja, ja muodostuneet uudet epäorgaaniset aineet aloittavat koko ketjun uudestaan. Mikro-organismien ansiosta biosfääri pystyy luonnolliseen itsesääntelyyn.
Biologisen kierron linkit ovatelävät organismit, jotka kuuluvat eri systemaattisiin ryhmiin. He pystyvät olemaan vuorovaikutuksessa keskenään monien erilaisten yhteyksien vuoksi. On pidettävä mielessä, että kaikki biosfäärin elävät aineet osallistuvat kiertoon ravintoketjujen ansiosta.
Mitä toimintoja elävät aineet suorittavat biosfäärissä?
Atomien biogeeninen migraatio perustuuaineiden liikkuminen. Joten tutkijat, analysoineet kaikki tällaisen muuttoliikkeen ominaisuudet, pystyivät tekemään johtopäätökset siitä, mitä toimintoja kaikki maapallon elävät aineet suorittavat. Harkitse heitä:
- Energia. Elävät organismit pystyvät kertymään ravinnosta saatuja ravinteita pitkin trofisia ketjuja.
- Kuljetus. Jokainen organismi kykenee kuljettamaan orgaanista ainetta.
- Pitoisuus - organismit kertyvät ravinteita elämänsä aikana ja käyttävät niitä kehonsa rakenteessa.
- Ympäristöä muodostava. Kaikki elävät olennot pystyvät muuttamaan ympäristön kemiallisia ja fysikaalisia parametreja.
- Tuhoava. Osallistu epäorgaanisten aineiden mineralisaatioprosessiin.
Evoluutioteoria maan alkuperästä
Evoluutiota voidaan kutsua elämän historiallisten muutosten peruuttamattomiksi prosesseiksi. Tämä teoria perustuu neljään periaatteeseen:
- Ylimääräiset jälkeläiset. Kaikki elävien organismien biologiset lajit lisääntyvät hyvin nopeasti. Kaikki jälkeläiset eivät kuitenkaan selviydy, joten kaikki populaatiot ovat vakaa.
- Taistelu selviytymisestä edistää myös väestönhallintaa.
- Pienien erojen esiintyminen. Koska kaikki elävät yksilöt ovat yksilöitä, joillakin lajeilla on paremmat mahdollisuudet selviytyä, kun taas toisilla on vähemmän.
- Perinnöllisyys. Perinnölliset tiedot välitetään vanhempien kautta jälkeläisille. Jotkut perinnöllisistä eroista johtuen jotkut yksilöt pystyvät selviytymään paremmin kuin toiset.
tulokset
Atomien biogeeninen migraatio ymmärretäänaineiden liikkuminen. Tämä prosessi on loputon ja syklinen, joten elämää maapallolla on tähän päivään asti. Voimakkaan ihmisen toiminnan seurauksena kaikki luovat prosessit maan päällä alkavat romahtaa.
