Biogeninė atomų migracija yra ypatinga rūšischeminių medžiagų cirkuliacija gamtoje, kuri atsiranda dėl gyvųjų organizmų gyvybinių procesų. Gyvenimo veikla suprantama kaip jų kvėpavimas, mityba, dauginimasis, organinių elementų kaupimasis ir skaidymas.
Kas yra biosfera
Visame pasaulyje garsus akademikas V.I.Pirmasis biosferos sampratą pristatė Vernadskis. Jis iššifravo jį kaip gyvą žemės apvalkalą. Ši gyvenimo sritis atsirado dėl gyvų ir negyvų medžiagų sąveikos. Be to, visi gyvi organizmai yra pagrindinė biosferos funkcija ir yra visais įmanomais būdais su ja susiję.
Gyvieji organizmai yra visų planetoje esančių gyvųjų medžiagų, egzistuojančių šiuo metu, visuma. Kiekvienas iš jų turi savo svorį, energiją ir elementinę cheminę sudėtį.
Pasak Vernadskio, visa gyvoji medžiaga yra susijusi su aplinka atomų srovėmis, kurių biogeninė migracija įvyksta veikiant saulės energijai.
Pagrindinės biosferos funkcijos yra gyvų organizmų dauginimasis, augimas ir metabolizmas.
Biogeninės migracijos pagrindai
Biogeninė atomų migracija pasireiškia formamedžiagų apyvarta gamtoje. Šiame procese dalyvaujantys elementai vadinami biogenais. Tai apima tokias medžiagas kaip deguonis, vandenilis, azotas, anglis, fosforas, geležis, manganas, cinkas, kalcis, kalis ir daugelis kitų neorganinių junginių.
Iš tikrųjų gamtoje yra labai daug cheminių elementų izotopų, tačiau ne visi jie yra gyvų organizmų dalis.
Yra žinoma, kad visi gyvi organizmai turiunikali savybė kaupti cheminius elementus ir jų junginius. Tuo pat metu gyvųjų kompozicijoje galima rasti ne tik plačiai paplitusių, bet ir labai retų elementų. Kas yra labai įdomu, jų koncentracija gyvojoje medžiagoje yra daug didesnė nei tiesiog aplinkinėje erdvėje. Pavyzdžiui, augaluose yra du šimtus kartų daugiau anglies nei žemės plutoje ir trisdešimt kartų daugiau azoto.
Be to, kiekviena gyvų organizmų rūšisturi skirtingą cheminių elementų skaičių. Pavyzdžiui, geležies bakterijos savyje kaupia didžiulį kiekį geležies, o šakniastiebiai - kalcį, o dumbliai - jodą.
Biogeninė atomų migracija lemia taiveikiant gyviems organizmams, cheminių elementų valentingumas gali pasikeisti. Taip pat susidaro naujos rūšies chemikalai. Apie keturiasdešimt garsiausių mikroelementų aktyviai dalyvauja tokiame procese kaip biogeninė atomų migracija. Ir asmuo yra tiesioginis to patvirtinimas.
Biogeninės atomų migracijos dėsnis
Šį įstatymą įvedė akademikas Vernadskis ir turilabai svarbi teorinė ir praktinė vertė. Pasak jo, visi cheminiai procesai, vykstantys mūsų planetoje, yra glaudžiai susiję su dabartine ir buvusia mikroorganizmų veikla ir yra neįmanomi, neatsižvelgiant į biogeninius ir biotinius veiksnius. Čia taip pat galima priskirti evoliucinių procesų įtaką.
Reikėtų nepamiršti, kad žmonės turi labai daugįtaką Žemės biosferai, ypač visiems jos gyviems gyventojams, todėl jie gali atlikti reikšmingus pokyčius tokiam procesui kaip biogeninė atomų migracija biosferoje.
Pagal šį įstatymą kiekviena gyva būtybėyra tarpininkas tarp Saulės ir Žemės. Tuo pačiu metu, atsižvelgdami į pastovų saulės srautą, taip pat į santykinį planetos energijos nekintamumą, galime daryti išvadą, kad gyvosios medžiagos kiekis turėtų būti pastovus. Šį modelį Vernadskis aprašė savo raštuose.
Apie biogeocheminius ciklus
Biogeocheminiai ciklai yra ypatinga cirkuliacijacheminių medžiagų biosferoje. Gyvi organizmai čia vaidina lemiamą vaidmenį. Visų gyvų organizmų gyvybinei veiklai reikalingos tam tikros maistinės medžiagos, kurios gali suteikti gyvybės. Yra dvi tokių elementų grupės: makrotrofai ir mikrotrofai.
Makrotrofinėms medžiagoms priskiriamos tokiossudedamosios dalys, sukuriančios visų gyvų organizmų audinių cheminį pagrindą. Tai apima kalį, kalcį, fosforą, deguonį, anglį, vandenilį, sierą, magnį ir kitus elementus.
Bet mikrotrofinės medžiagos apimamikroelementai ir jų junginiai, būtini gyviems organizmams egzistuoti labai mažais kiekiais. Mikroelementai yra cinkas, varis, manganas, chloras, geležis.
Be to, visi biogeniniai ar maistiniaimedžiagos biosferoje gali būti naudojamos pakartotinai. Juk biogeninių mikroelementų atsargos nėra pastovios. Kai kurie iš jų yra susiję su gyvąja biomase ir yra jos dalis. O tai savo ruožtu žymiai sumažina ekosistemoje likusių elementų kiekį.
Jei augalų ir kitų gyvų organizmų nebūtųdalyvavo skilimo procesuose, tada visų maistinių medžiagų tiekimas pasaulyje jau būtų išeikvotas, o tai reiškia, kad gyvybė Žemės planetoje būtų seniai nutrūkusi.
Panagrinėkime, kaip vyksta kai kurių elementų biogeocheminiai ciklai.
Anglies ciklas
Vienas iš svarbiausių anglies šaltiniųyra anglies dioksidas, esantis atmosferoje, taip pat ištirpęs vandenyje. Šią medžiagą augalai naudoja organiniams junginiams sintetinti.
Fotosintezės proceso metu anglies dioksidą augalai gali paversti maistinėmis organinėmis medžiagomis, kurios yra pagrindinis gyvūnų maistas.
Tokie procesai kaip kuro deginimas, fermentavimas irkvėpavimą, gali grąžinti šią medžiagą į aplinką. Mokslininkai apskaičiavo, kad atmosferoje yra apie septyni šimtai milijardų tonų šios medžiagos, o hidrosferoje - apie penkiasdešimt tūkstančių milijardų tonų. Kasmet dėl fotosintezės proceso augalų masės augimas vandenyje ir sausumoje yra atitinkamai šimtas aštuoniasdešimt ir penkiasdešimt milijardų tonų.
Azoto ciklas
Biogeocheminiai azoto ciklai vyksta esantįvairių cheminių ir biologinių poveikių poveikis. Pavyzdžiui, nitratinis azotas gali būti paverstas azoto baltymu, paskui paversti karbamidu, paversti amoniaku ir vėl grįžti į nitrato formą.
Fosforo ciklas
Paprasčiausias biogeocheminis ciklas gamtoje yra fosforo ciklas. Pagrindiniai jo rezervai yra uolienose, kurios, veikiamos erozijos, fosfatus atiduoda įvairioms ekosistemoms.
Tokius fosfatus naudoja augalai ir su jų pagalbasintetina organines medžiagas. Kiti organizmai minta augalais. Taigi, mirę ir suirdami, fosfatai vėl grįžta į dirvą ir vėl tarnauja kaip augalų trąšos.
Biogeniniai Vernadskio principai
Biogeninė atomų migracija suprantamamedžiagų judėjimas, taip pat jų ryšys palei ekosistemos maisto grandines. Pasak akademiko Vernadskio, biogeninei migracijai galioja trys labai svarbūs principai. Apsvarstykite, apie ką kalbėjo mokslininkas:
- Biogeninė migracija visada siekia maksimalaus jos pasireiškimo.
- Visos biosferos gyvosios medžiagos su kosmosu nuolat ir nuolat keičiasi cheminėmis medžiagomis. Juos taip pat kuria ir palaiko Saulės energija.
- Rūšių evoliucija, prisidedanti prie atsiradimonaujos stabilios gyvųjų organizmų formos, lemia atomų biogeninės migracijos pagreitį biosferoje. Tai palengvina pagreitinta cheminių elementų transformacija.
Biologinio ciklo samprata
Kad gyvenimas Žemėje tęstųsi neribotą laiką, visos organinės medžiagos turi suktis išilgai uždaros kreivės.
Biologinis ciklas yra vienintelisgyvenimo organizavimo būdas. Skildami visiems organizmams, kiti organizmai gauna savo mitybą. Todėl kiekvienas gyvas organizmas, nepaisant jo tipo, yra grandinė maisto grandinėje. Skildami, visi gyvi daiktai atiduoda savo elementus kitoms gyvenimo formoms. Nenuvertinkite mikroorganizmų vaidmens. Būtent jie gyvūnų ir augalų liekanas paverčia elementariomis organinėmis medžiagomis, kurias žalieji augalai naudoja naujoms organinėms medžiagoms sintetinti.
Užtikrinama biologinė medžiagų apykaitairimo rezultatus. Kompleksiniai junginiai pradeda irti, išlaisvindami energiją ir praradę informacijos atsargas, o susidariusios naujos neorganinės medžiagos iš naujo pradeda visą grandinę. Mikroorganizmų dėka biosfera gali natūraliai savireguliuoti.
Biologinio ciklo sąsajos yragyvi organizmai, priklausantys skirtingoms sisteminėms grupėms. Jie sugeba bendrauti tarpusavyje dėl įvairiausių ryšių. Reikėtų nepamiršti, kad visos biosferos gyvosios medžiagos dalyvauja cikle dėl maisto grandinių.
Kokias funkcijas gyvosios medžiagos atlieka biosferoje?
Biogeninė atomų migracija remiasimedžiagų judėjimas. Taigi, mokslininkai, išanalizavę visas tokios migracijos savybes, galėjo padaryti išvadas apie tai, kokias funkcijas atlieka visos gyvosios medžiagos planetoje. Apsvarstykime juos:
- Energija. Gyvi organizmai gali kaupti maistines medžiagas, gaunamas iš maisto, per trofines grandines.
- Transportas. Kiekvienas organizmas sugeba pernešti organines medžiagas.
- Koncentracija - organizmai per savo gyvenimą kaupia maistines medžiagas ir naudoja jas organizmo struktūroje.
- Aplinką formuojantis. Visi gyvi dalykai sugeba pakeisti cheminius ir fizinius aplinkos parametrus.
- Destruktyvus. Dalyvaukite neorganinių medžiagų mineralizacijos procese.
Evoliucinė gyvybės atsiradimo Žemėje teorija
Evoliuciją galima vadinti negrįžtamais istorinių gyvenimo pokyčių procesais. Ši teorija remiasi keturiais principais:
- Palikuonių perteklius. Visos gyvų organizmų biologinės rūšys labai greitai dauginasi. Tačiau ne visi palikuonys išgyvena, todėl visos populiacijos yra stabilios.
- Kova dėl išlikimo taip pat prisideda prie gyventojų kontrolės.
- Nedideli skirtumai. Kadangi visi gyvi individai yra individualūs, kai kurios rūšys labiau išgyvena, o kitos - mažiau.
- Paveldimumas. Paveldima informacija per tėvus perduodama atžaloms. Taigi, dėl kai kurių paveldimų skirtumų, vieni asmenys yra pajėgesni išgyventi nei kiti.
Išvados
Biogeninė atomų migracija suprantamamedžiagų judėjimas. Šis procesas yra begalinis ir cikliškas, todėl gyvybė Žemėje egzistuoja iki šiol. Dėl energingos žmogaus veiklos visi kūrybiniai procesai Žemėje pradeda žlugti.
