Migrația biogenă a atomilor este un tip specialcirculația substanțelor chimice în natură, care are loc datorită proceselor vitale ale organismelor vii. Activitatea vieții este înțeleasă ca respirație, nutriție, reproducere, acumulare și descompunere a elementelor organice.
Ce este biosfera
Celebrul academician V.I.Vernadsky a fost primul care a introdus conceptul de biosferă. El l-a descifrat ca o coajă vie a pământului. Această zonă a vieții a apărut ca urmare a interacțiunii dintre substanțele vii și cele nevie. Mai mult, toate organismele vii sunt funcția principală a biosferei și sunt conectate cu aceasta în toate modurile posibile.
Organismele vii sunt totalitatea tuturor substanțelor vii de pe planetă care există în acest moment. Fiecare dintre ele are propria greutate, energie și compoziția chimică elementară.
Potrivit lui Vernadsky, toată materia vie este legată de mediu prin curenți de atomi, a căror migrație biogenă are loc ca urmare a expunerii la energia solară.
Principalele funcții ale biosferei sunt reproducerea, creșterea și metabolismul organismelor vii.
Bazele migrației biogene
Migrația biogenă a atomilor se manifestă sub formăcirculația substanțelor în natură. Elementele care sunt implicate în acest proces se numesc biogeni. Aceasta include substanțe precum oxigen, hidrogen, azot, carbon, fosfor, fier, mangan, zinc, calciu, potasiu și mulți alți compuși anorganici.
De fapt, în natură există un număr imens de izotopi de elemente chimice, dar nu toate fac parte din organismele vii.
Se știe că toate organismele vii auo caracteristică unică pentru a acumula elemente chimice și compușii lor. În același timp, în compoziția celor vii, se pot găsi nu numai elemente răspândite, ci și foarte rare. Ceea ce este foarte interesant, concentrarea lor în materia vie este mult mai mare decât doar în spațiul înconjurător. De exemplu, plantele conțin de două sute de ori mai mult carbon decât scoarța terestră și de treizeci de ori mai mult azot.
Mai mult, fiecare tip de organisme viiare un număr diferit de elemente chimice. De exemplu, bacteriile de fier acumulează în sine doar o cantitate imensă de fier, în timp ce rizopodele acumulează calciu, iar algele - iod.
Migrația biogenă a atomilor duce la faptul căsub influența organismelor vii, valența elementelor chimice se poate schimba. Și, de asemenea, se formează noi tipuri de substanțe chimice. Aproximativ patruzeci dintre cele mai faimoase oligoelemente sunt implicate activ într-un astfel de proces ca migrația biogenă a atomilor. Iar persoana este o confirmare directă a acestui lucru.
Legea migrației biogene a atomilor
Această lege a fost introdusă de academicianul Vernadsky și arevaloare teoretică și practică foarte importantă. Potrivit acestuia, toate procesele chimice care apar pe planeta noastră sunt strâns interconectate cu activitățile prezente și trecute ale microorganismelor și sunt imposibile fără a lua în considerare factorii biogeni și biotici. De asemenea, influența proceselor evolutive poate fi atribuită aici.
Trebuie avut în vedere faptul că oamenii au un foarte mareinfluența asupra biosferei Pământului, în special asupra întregii populații vii, prin urmare, ei sunt capabili să facă schimbări semnificative pentru un astfel de proces ca migrația biogenă a atomilor din biosferă.
Conform acestei legi, fiecare ființă vieeste un intermediar între Soare și Pământ. În același timp, ținând cont de fluxul solar constant, precum și de invariabilitatea relativă a energiei planetei, putem concluziona că cantitatea de materie vie ar trebui să fie constantă. Acest model a fost descris de Vernadsky în scrierile sale.
Despre ciclurile biogeochimice
Ciclurile biogeochimice sunt o circulație specialăsubstanțe chimice din biosferă. Organismele vii joacă un rol decisiv aici. Pentru activitatea vitală a tuturor organismelor vii, sunt necesari anumiți nutrienți care pot da viață. Există două grupuri de astfel de elemente: macrotrofe și microtrofe.
Substanțele macrotrofice includ astfelconstituenți care creează baza chimică a tuturor țesuturilor din organismele vii. Aceasta include potasiu, calciu, fosfor, oxigen, carbon, hidrogen, sulf, magneziu și alte elemente.
Dar substanțele microtrofice includoligoelemente și compușii acestora, necesare existenței organismelor vii în cantități foarte mici. Oligoelementele includ zinc, cupru, mangan, clor, fier.
În plus, toate biogene sau nutriționalesubstanțele pot fi utilizate în mod repetat în biosferă. La urma urmei, rezervele de microelemente biogene nu sunt constante. Unele dintre ele sunt asociate și fac parte din biomasa vie. La rândul său, aceasta reduce semnificativ cantitatea de elemente rămase în ecosistem.
Dacă plantele și alte organisme vii nu ar fia participat la procesele de descompunere, apoi furnizarea tuturor nutrienților din lume ar fi fost epuizată cu mult timp în urmă, ceea ce înseamnă că viața de pe planeta Pământ ar fi încetat cu mult timp în urmă.
Să luăm în considerare modul în care se desfășoară ciclurile biogeochimice ale unor elemente.
Ciclul carbonului
Una dintre cele mai importante surse de carboneste dioxidul de carbon conținut în atmosferă, precum și dizolvat în apă. Această substanță este utilizată de plante pentru a sintetiza compuși organici.
În timpul procesului de fotosinteză, dioxidul de carbon poate fi transformat de plante în substanțe organice nutritive, care servesc drept aliment principal pentru animale.
Procese precum arderea combustibilului, fermentarea șirespirație, sunt capabili să readucă această substanță în mediu. Oamenii de știință estimează că atmosfera conține aproximativ șapte sute de miliarde de tone din această substanță, în timp ce hidrosfera conține aproximativ cincizeci de mii de miliarde de tone. Anual, ca urmare a procesului de fotosinteză, creșterea masei plantelor în apă și pe uscat este de o sută optzeci și respectiv cincizeci de miliarde de tone.
Ciclul azotului
Ciclurile de azot biogeochimice au loc subexpunerea la diferite influențe chimice și biologice. De exemplu, azotul nitrat poate fi transformat în azot proteic, apoi transformat în uree, transformat în amoniac și readus din nou în forma nitrat.
Ciclul fosforului
Cel mai simplu ciclu biogeochimic din natură este ciclul fosforului. Principalele sale rezerve se găsesc în roci, care, sub influența eroziunii, își dau fosfații diferitelor ecosisteme.
Astfel de fosfați sunt folosiți de plante și cu ajutorul lorsintetizează substanțe organice. Alte organisme se hrănesc cu plante. Deci, atunci când mor și se descompun, fosfații se întorc din nou în sol și servesc din nou ca îngrășăminte pentru plante.
Principiile biogene ale lui Vernadsky
Se înțelege migrația biogenă a atomilormișcarea substanțelor, precum și conexiunea acestora de-a lungul lanțurilor alimentare ale ecosistemului. Potrivit academicianului Vernadsky, migrația biogenă este supusă a trei principii foarte importante. Luați în considerare despre ce vorbea omul de știință:
- Migrația biogenă se străduiește întotdeauna să se manifeste maxim.
- Toate substanțele vii ale biosferei se află în schimb chimic constant și continuu cu spațiul. De asemenea, sunt create și întreținute de energia Soarelui.
- Evoluția speciilor, contribuind la aparițianoi forme stabile de organisme vii, duce la accelerarea migrației biogene a atomilor în biosferă. Acest lucru este facilitat de transformarea accelerată a elementelor chimice.
Conceptul de ciclu biologic
Pentru ca viața de pe Pământ să continue la nesfârșit, toată materia organică trebuie să se rotească de-a lungul unei curbe închise.
Ciclul biologic este singurulmod de organizare a vieții. Prin descompunerea tuturor organismelor, alte organisme primesc propria lor nutriție. Prin urmare, fiecare organism viu, indiferent de tipul său, este o verigă în lanțul trofic. Atunci când se descompun, toate ființele vii dau elementele lor altor forme de viață. Nu subestimați rolul microorganismelor. Aceștia transformă rămășițele animalelor și plantelor în substanțe organice elementare utilizate de plantele verzi pentru a sintetiza noi materii organice.
Se asigură circulația biologică a substanțelorrezultatele decăderii. Compușii complexi încep să se dezintegreze, eliberând energie și pierzând stocurile de informații, iar substanțele anorganice nou formate încep din nou întregul lanț. Datorită microorganismelor, biosfera este capabilă de autoreglare naturală.
Legăturile ciclului biologic suntorganisme vii aparținând diferitelor grupuri sistematice. Sunt capabili să interacționeze între ei datorită unei largi varietăți de conexiuni. Trebuie avut în vedere faptul că toate substanțele vii ale biosferei participă la ciclu datorită lanțurilor alimentare.
Ce funcții îndeplinesc substanțele vii în biosferă?
Migrația biogenă a atomilor se bazează pemișcarea substanțelor. Deci, oamenii de știință, după ce au analizat toate proprietățile unei astfel de migrații, au reușit să tragă concluzii cu privire la funcțiile pe care le îndeplinesc toate substanțele vii de pe planeta Pământ. Să le luăm în considerare:
- Energie. Organismele vii sunt capabile să acumuleze substanțe nutritive obținute din alimente de-a lungul lanțurilor trofice.
- Transport. Fiecare organism este capabil să transporte materie organică.
- Concentrare - organismele acumulează substanțe nutritive pe parcursul vieții și le utilizează în structura corpului lor.
- Formarea mediului. Toate ființele vii sunt capabile să transforme parametrii chimici și fizici ai mediului.
- Distructiv. Participați la procesul de mineralizare a substanțelor anorganice.
Teorie evolutivă a originii vieții pe Pământ
Evoluția poate fi numită procese ireversibile ale schimbărilor istorice din viață. Această teorie este construită pe patru principii:
- Excesul de descendenți. Toate speciile biologice de organisme vii se înmulțesc foarte repede. Cu toate acestea, nu toți descendenții supraviețuiesc, astfel încât toate populațiile sunt în stabilitate.
- Lupta pentru supraviețuire contribuie, de asemenea, la controlul populației.
- Prezența diferențelor minore. Deoarece toți indivizii vii sunt individuali, unele specii au șanse mai mari de supraviețuire, în timp ce altele sunt mai puține.
- Ereditate. Informațiile ereditare sunt transmise prin părinți descendenților. Deci, datorită unor diferențe ereditare, unii indivizi sunt mai capabili de supraviețuire decât alții.
constatări
Se înțelege migrația biogenă a atomilormișcarea substanțelor. Acest proces este nesfârșit și ciclic, prin urmare, viața pe Pământ există până în prezent. Ca urmare a activității umane viguroase, toate procesele creative de pe Pământ încep să se prăbușească.
