Az atomok biogén vándorlása különleges fajtaa vegyi anyagok körforgása a természetben, amely az élő szervezetek létfontosságú folyamatai miatt következik be. Az élettevékenység a szerves elemek légzését, táplálkozását, szaporodását, felhalmozódását és lebomlását jelenti.
Mi a bioszféra
A világhírű akadémikus V.I.Vernadsky elsőként vezette be a bioszféra fogalmát. Megfejtette, mint a föld élő héját. Ez az életterület az élő és nem élő anyagok kölcsönhatásának eredményeként jelent meg. Sőt, minden élő szervezet a bioszféra fő funkciója, és minden lehetséges módon kapcsolódik hozzá.
Az élő szervezetek a bolygón jelenleg létező összes élő anyag összessége. Mindegyiknek megvan a maga súlya, energiája és elemi kémiai összetétele.
Vernadszkij szerint minden élő anyagot atomáramok kötik össze a környezettel, amelyek biogén vándorlása a napenergia hatásának eredményeként következik be.
A bioszféra fő funkciói az élő szervezetek szaporodása, növekedése és anyagcseréje.
A biogén vándorlás alapjai
Az atomok biogén vándorlása a formában nyilvánul meganyagok keringése a természetben. Az ebben a folyamatban részt vevő elemeket biogéneknek nevezzük. Ide tartoznak olyan anyagok, mint oxigén, hidrogén, nitrogén, szén, foszfor, vas, mangán, cink, kalcium, kálium és sok más szervetlen vegyület.
Valójában a természetben nagyon sok kémiai elem izotópja van, de nem mindegyik része az élő szervezeteknek.
Ismert, hogy minden élő szervezet rendelkezikegyedülálló tulajdonság a kémiai elemek és vegyületeik felhalmozásában. Ugyanakkor az élők összetételében nemcsak széles körben elterjedt, hanem nagyon ritka elemeket is találhatunk. Ami nagyon érdekes, koncentrációjuk az élő anyagban sokkal magasabb, mint a környező térben. Például a növények kétszázszor több szenet tartalmaznak, mint a földkéreg, és harmincszor több nitrogént.
Sőt, az élő szervezetek minden típusaeltérő számú kémiai elem van. Például a vasbaktériumok önmagukban hatalmas mennyiségű vasat, míg a rizopódák kalciumot és az algák - jódot felhalmozzák.
Az atomok biogén migrációja oda vezet, hogyélő szervezetek hatása alatt a kémiai elemek vegyértéke megváltozhat. És új típusú vegyi anyagok is képződnek. Körülbelül negyven leghíresebb nyomelem aktívan részt vesz egy ilyen folyamatban, például az atomok biogén migrációjában. És a személy ennek közvetlen megerősítése.
Az atomok biogén vándorlásának törvénye
Ezt a törvényt Vernadszkij akadémikus vezette be, és márnagyon fontos elméleti és gyakorlati érték. Elmondása szerint a bolygónkon zajló összes kémiai folyamat szorosan összefügg a mikroorganizmusok jelenlegi és múltbeli tevékenységével, és lehetetlen a biogén és biotikus tényezők figyelembevétele nélkül. Itt az evolúciós folyamatok hatása is tulajdonítható.
Nem szabad megfeledkezni arról, hogy az emberek nagyon nagyokbefolyást gyakorolnak a Föld bioszférájára, különösen annak összes élő populációjára, ezért jelentős változásokat képesek végrehajtani egy olyan folyamatban, mint az atomok biogén vándorlása a bioszférában.
E törvény szerint minden élőlényközvetítő a Nap és a Föld között. Ugyanakkor figyelembe véve az állandó napfluxust, valamint a bolygó energiájának relatív változatlanságát, arra a következtetésre juthatunk, hogy az élő anyag mennyiségének állandónak kell lennie. Ezt a mintát írta le Vernadsky írásaiban.
A biogeokémiai ciklusokról
A biogeokémiai ciklusok egy speciális keringésvegyi anyagok a bioszférában. Az élő szervezetek itt meghatározó szerepet játszanak. Minden élő szervezet létfontosságú tevékenységéhez bizonyos tápanyagokra van szükség, amelyek életet adhatnak. Az ilyen elemeknek két csoportja van: a makrotrófok és a mikrotrófok.
A makrotróf anyagok közé tartoznak az ilyenekalkotóelemek, amelyek megteremtik az élő szervezetek összes szövetének kémiai alapját. Ide tartoznak a kálium, a kalcium, a foszfor, az oxigén, a szén, a hidrogén, a kén, a magnézium és más elemek.
De a mikrotróf anyagok közé tartoziknyomelemek és vegyületeik, amelyek az élő szervezetek létezéséhez nagyon kis mennyiségben szükségesek. A nyomelemek közé tartozik a cink, a réz, a mangán, a klór és a vas.
Ezenkívül minden biogén vagy táplálkozásianyagok a bioszférában ismételten felhasználhatók. Végül is a biogén mikroelemek tartalékai nem állandóak. Néhány közülük az élő biomasszához kapcsolódik, és része annak. Ez pedig jelentősen csökkenti az ökoszisztémában megmaradó elemek mennyiségét.
Ha a növények és más élő szervezetek nem lennénekrészt vettek a bomlási folyamatokban, akkor a világ összes tápanyagellátása már rég kimerült volna, ami azt jelenti, hogy a Föld bolygón az élet már régen leállt.
Vizsgáljuk meg, hogyan haladnak egyes elemek biogeokémiai ciklusai.
Szénforgalom
Az egyik legfontosabb szénforrásszén-dioxid a légkörben, valamint vízben oldva. Ezt az anyagot a növények szerves vegyületek szintetizálására használják.
A fotoszintézis folyamata során a szén-dioxidot a növények átalakíthatják tápanyag-szerves anyagokká, amelyek az állatok fő táplálékául szolgálnak.
Olyan folyamatok, mint az üzemanyag elégetése, fermentáció éslégzéssel képesek visszajuttatni ezt az anyagot a környezetbe. A tudósok becslése szerint a légkör körülbelül hétszázmilliárd tonna, míg a hidroszféra körülbelül ötvenezer tonna. Minden évben a fotoszintézis folyamatának eredményeként a növények tömegének növekedése a vízben és a szárazföldön száznyolcvan, illetve ötvenmilliárd tonna.
Nitrogén-ciklus
Biogeokémiai nitrogénciklusok alatt zajlanakkülönféle kémiai és biológiai hatásoknak való kitettség. Például a nitrát-nitrogént átalakíthatjuk fehérje-nitrogénné, majd karbamiddá, ammóniává alakíthatjuk, és újra visszanyerhetjük nitrát formájába.
Foszfor-körforgás
A természetben a legegyszerűbb biogeokémiai ciklus a foszfor körforgása. Fő tartalékai kőzetekben találhatók, amelyek az erózió hatására foszfátjaikat különböző ökoszisztémáknak adják.
Az ilyen foszfátokat a növények és segítségükkel használjákszintetizálja a szerves anyagokat. Más szervezetek növényekkel táplálkoznak. Tehát, amikor elpusztulnak és lebomlanak, a foszfátok visszatérnek a talajba, és ismét műtrágyaként szolgálnak a növények számára.
Vernadszkij biogén alapelvei
Megértjük az atomok biogén migrációjátaz anyagok mozgása, valamint kapcsolatuk az ökoszisztéma táplálékláncai mentén. Vernadsky akadémikus szerint a biogén migrációra három nagyon fontos elv vonatkozik. Gondoljuk át, miről beszélt a tudós:
- A biogén migráció mindig a maximális megnyilvánulásra törekszik.
- A bioszféra minden élő anyaga állandó és folyamatos kémiai cserében van a térrel. Ezeket a Nap energiája is létrehozza és fenntartja.
- A fajok fejlődése, hozzájárulva a megjelenéshezaz élő szervezetek új stabil formái az atomok biogén vándorlásának felgyorsulásához vezetnek a bioszférában. Ezt elősegíti a kémiai elemek gyorsított átalakulása.
A biológiai körforgás fogalma
Ahhoz, hogy a Földön az élet korlátlanul folytatódhasson, minden szerves anyagnak zárt görbe mentén kell forognia.
A biológiai körforgás az egyetlenaz élet szervezésének módja. Minden organizmus bomlása révén más élőlények megkapják a saját táplálékukat. Ezért minden élő szervezet, annak típusától függetlenül, összekapcsolódik az élelmiszerlánccal. Bomláskor minden élőlény elemeit más életformáknak adja. A mikroorganizmusok szerepét nem szabad lebecsülni. Ők azok, akik az állatok és növények maradványait elemi szerves anyagokká alakítják, amelyeket a zöld növények használnak az új szerves anyagok szintetizálásához.
Az anyagok biológiai keringése biztosította bomlás eredményei. A komplex vegyületek szétesni kezdenek, energiát szabadítanak fel és elveszítik az információraktárakat, és a képződött új szervetlen anyagok újrakezdik a teljes láncot. A mikroorganizmusoknak köszönhetően a bioszféra képes a természetes önszabályozásra.
A biológiai körforgás kapcsolataikülönböző szisztematikus csoportokba tartozó élő szervezetek. A sokféle kapcsolat miatt képesek kölcsönhatásba lépni egymással. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a táplálékláncoknak köszönhetően a bioszféra minden élő anyaga részt vesz a ciklusban.
Milyen funkciókat töltenek be az élő anyagok a bioszférában?
Az atomok biogén vándorlása ezen alapulanyagok mozgása. Tehát a tudósok, miután elemezték az ilyen vándorlás összes tulajdonságát, képesek voltak következtetéseket levonni arról, hogy a Föld bolygón minden élő anyag milyen funkciókat lát el. Fontolja meg őket:
- Energia. Az élő organizmusok képesek felhalmozni az élelmiszerből nyert tápanyagokat a trofikus láncok mentén.
- Szállítás. Minden szervezet képes szerves anyagok szállítására.
- Koncentráció - az organizmusok életük során felhalmozódnak a tápanyagok és felhasználják őket testük felépítésében.
- Környezetképző. Minden élőlény képes átalakítani a környezet kémiai és fizikai paramétereit.
- Romboló. Vegyen részt a szervetlen anyagok mineralizációjának folyamatában.
Evolúciós elmélet az élet keletkezéséről a Földön
Az evolúció az élet történelmi változásainak visszafordíthatatlan folyamatainak nevezhető. Ez az elmélet négy alapelvre épül:
- Túl sok utód. Az élő szervezetek minden biológiai faja nagyon gyorsan szaporodik. Azonban nem minden utód él túl, ezért minden populáció stabil.
- A túlélésért folytatott küzdelem szintén hozzájárul a népességkontrollhoz.
- Kisebb különbségek jelenléte. Mivel minden élő egyed egyed, egyes fajok esélyei nagyobbak a túlélésre, míg mások kevésbé.
- Átöröklés. Az örökletes információkat a szülők továbbítják az utódoknak. Tehát egyes örökletes különbségek miatt egyes egyének jobban képesek túlélni, mint mások.
megállapítások
Megértjük az atomok biogén migrációjátanyagok mozgása. Ez a folyamat végtelen és ciklikus, ezért a Földön mind a mai napig létezik élet. Az erőteljes emberi tevékenység eredményeként a Föld minden kreatív folyamata összeomlik.
