Biologinė atomų migracija. Medžiagų ciklas ir biosferos evoliucija

Biologinė atomų migracija yra ypatinga rūšischeminių medžiagų pobūdžio ciklas dėl gyvųjų organizmų gyvenimo procesų. Gyvybės aktyvumas suprantamas kaip jų kvėpavimas, mityba, reprodukcija, kaupimasis ir organinių elementų suskaidymas.

Kas yra biosfera

Garsus viso pasaulio akademikas VI. Vernadsky pirmiausia pristatė biosferos koncepciją. Jis iššifravo jį kaip gyvą žemės dangą. Ši gyvenimo sritis atsirado dėl gyvenančių ir negyvų medžiagų sąveikos. Šiuo atveju visi gyvieji organizmai yra pagrindinė biosferos funkcija ir yra su jais susiję visais įmanomais būdais.

Gyvi organizmai - tai visame pasaulyje esančių gyvų medžiagų kolekcija. Kiekvienas iš jų turi savo svorį, energiją ir elementarią cheminę sudėtį.

Anot Vernadskio, visa gyvoji medžiaga su aplinka susijusi su atominių srovių, kurių biogeninė migracija yra dėl saulės energijos veikimo.

Pagrindinės funkcijos biosferos yra reprodukcija, augimas ir metabolizmas gyvųjų organizmų.

Biogeninės migracijos pagrindai

Biogeninė atomų migracija pasireiškia tokia formagamtos medžiagų ciklas. Biogenas yra elementai, kurie dalyvauja šiame procese. Jie apima medžiagų, pavyzdžiui, deguonies, vandenilis, azotas, anglies, fosforo, geležies, mangano, cinko, kalcio, kalio, ir daug kitų neorganinių junginių.

Tiesą sakant, gamtoje yra didžiulis izotopų cheminių elementų, bet ne visi iš jų yra dalis gyvųjų organizmų.

Žinoma, kad turi visus gyvus organizmusunikali savybė kaupti cheminius elementus ir jų junginius. Tuo pačiu metu gyvenimo sudėtyje galima rasti ne tik plačiai paplitusių elementų, bet ir labai retai. Kas yra labai įdomu, jų koncentracija gyvuojuose daiktuose yra daug didesnė negu aplinkinėje erdvėje. Pavyzdžiui, augaluose yra du šimtai kartų daugiau anglies, nei juose yra žemės pluta, trisdešimt kartų daugiau azoto.

Šiuo atveju kiekviena gyvų organizmų rūšisturi skirtingą cheminių elementų skaičių. Pavyzdžiui, geležies bakterijos savaime kaupia tik didelį kiekį geležies, o šaknies ekstraktai kaupiasi kalciu, o dumbliai - jodu.

Biogeninė atomų migracija lemia tai, kadesant gyviems organizmams, cheminių elementų valencija gali pasikeisti. Taip pat susidaro naujos cheminių medžiagų rūšys. Maždaug keturiasdešimt labiausiai žinomų mikroelementų aktyviai dalyvauja procese, kaip biogeninė atomų migracija. Ir žmogus yra tas tiesioginis patvirtinimas.

Atomų biogeninės migracijos įstatymas

Šį įstatymą įvedė akademikas Vernadskis ir turėjolabai svarbi teorinė ir praktinė reikšmė. Pasak jo, visi mūsų planetoje vykstantys cheminiai procesai glaudžiai susiję su dabartine ir praeityje mikroorganizmų veikla ir yra neįmanomi, neatsižvelgiant į biogeninius ir biotiškus veiksnius. Čia taip pat galima įtraukti evoliucinius procesus.

Reikėtų nepamiršti, kad žmonės yra labai dideliįtaka Žemės biosferai, visų pirma visai jo gyventojų populiacijai, todėl jie gali atlikti reikšmingus pokyčius tokio proceso, kaip biogeninė migracija biosferoje atomų.

Pagal šį įstatymą, kiekvienas gyvas būtybesyra tarp Saulės ir Žemės tarpininkas. Šiuo atveju, atsižvelgiant į nuolatinį saulės spindulį, taip pat ir planetos energijos santykinę invariantą, galima daryti išvadą, kad gyvųjų medžiagų kiekis turi būti pastovus. Šį modelį Vernadskis aprašė savo raštuose.

Biogeocheminiai ciklai

Biogeocheminiai ciklai yra ypatinga cirkuliacijacheminės medžiagos biosferoje. Čia svarbų vaidmenį atlieka gyvieji organizmai. Visų gyvųjų organizmų gyvybei reikia tam tikrų maistinių medžiagų, galinčių suteikti gyvybę. Yra dvi tokių elementų grupės: makrofitai ir mikrotrofai.

Makrotrofinės medžiagos apimakomponentai, kurie sukuria cheminį visų gyvų organizmų audinių pagrindą. Tai apima kalio, kalcio, fosforo, deguonies, anglies, vandenilio, sieros, magnio ir kitų elementų.

Bet mikrotrofinės medžiagos yramikroelementai ir jų junginiai, reikalingi gyviems organizmams egzistuoti labai mažais kiekiais. Mikroelementai yra cinkas, varis, manganas, chloras, geležis.

Be to, visi biogeniniai ar maistingimedžiagos gali būti naudojamos pakartotinai biosferoje. Galų gale biogeninių mikroelementų atsargos nėra pastovios. Kai kurie jų skaičiai yra susiję ir yra gyvosios biomasės dalis. O tai, savo ruožtu, žymiai sumažina ekosistemoje likusių elementų skaičių.

Jei nėra augalų ir kitų gyvų organizmųdalyvauja skilimo procesą, visų maistinių medžiagų pasaulyje tiekimas būtų jau seniai išnaudotos, ir todėl gyvenimas Žemės planetoje būtų seniai nustojo.

Apsvarstykite, kaip vyksta kai kurių elementų biogeocheminiai ciklai.

Anglies ciklas

Vienas iš svarbiausių anglies šaltiniųyra anglies dioksidas, esantis atmosferoje, taip pat ištirpintas vandenyje. Ši medžiaga naudojama augalų organinių junginių sintezei.

Fotosintezės proceso metu anglies dioksidas gali paversti augalus maitinančiomis organinėmis medžiagomis, kurios yra pagrindinis gyvūnų maistas.

Tokie procesai kaip degalų deginimas, fermentacija irkvėpavimas, gali sugrąžinti šią medžiagą į aplinką. Pasak mokslininkų, atmosferoje yra apie septynis šimtus milijardų tonų šios medžiagos, o hidrosferoje - apie penkiasdešimt tūkstančių milijardų tonų. Kiekvienais metais dėl fotosintezės proceso augalų masės augimas vandenyje ir žemėje sudaro atitinkamai šimtą aštuoniasdešimt ir penkiasdešimt milijardų tonų.

Azoto ciklas

Biogeocheminiai azoto ciklai susidaro poįvairių cheminių ir biologinių veiksnių įtaka. Pavyzdžiui, nitrato azotas gali būti paverstas baltymingais, po to paverčiamas į karbamidą, paverčiamas į amoniaką ir vėl grąžinamas į nitrato formą.

Fosforo ciklas

Paprasčiausias biogeocheminis ciklas gamtoje yra fosforo ciklas. Jos pagrindiniai rezervai yra akmenyse, kurie erozijos įtakos metu atsisako savo fosfatų įvairioms ekosistemoms.

Tokius fosfatus naudoja augalai ir jų pagalbasintetinti organines medžiagas. Augalai maitina kitus organizmus. Taigi, kai jie miršta ir suskaidomi, fosfatai vėl grįžta į dirvą ir vėl naudojami kaip trąšos augalams.

Vernadskio biogeniniai principai

Pagal atomų biogeninę migraciją suprantamamedžiagų judėjimas, taip pat jų ryšys su ekosistemos tiekimo grandinėmis. Pasak akademiko Vernadsky, biogeninė migracija priklauso nuo trijų labai svarbių principų. Paimkime, apie ką kalbėjo mokslininkas:

1. Biogeninė migracija visada siekia didžiausios jo apraiškos.
2. Visos gyvos biosferos medžiagos yra nuolatinės ir nuolatinės cheminės mainų su kosmosu. Taip pat jie yra sukurti ir palaikomi saulės energija.
3. Veislių evoliucija, prisidedanti prienaujos stabilios gyvųjų organizmų formos, skatina biogeninę biosferos atomų migraciją. Tai lengvina pagreitinta cheminių elementų konversija.

Biologinės apykaitos koncepcija

Kad gyvybė Žemėje tęstų neribotą laiką, visos organinės medžiagos turi pasisukti išilgai uždaros kreivės.

Biologinė apyvarta yra vienintelėgyvenimo organizavimo būdas. Dėl visų organizmų suskaidymo, kiti organizmai gauna maistą. Todėl kiekvienas gyvas organizmas, nepriklausomai nuo jo rūšies, yra maisto grandinės grandis. Išnykstant, visos gyvosios būtybės suteikia savo elementus kitoms gyvenimo formoms. Negalima nepakankamai įvertinti mikroorganizmų vaidmens. Jie transformuoja gyvūnų ir augalų liekanas į elementarias organines medžiagas, kurias žalieji augalai naudoja sintezei naujų organinių medžiagų.

Biologinė medžiagų apykaitaskilimo rezultatai. Sudėtingi junginiai pradeda suskaidyti, išlaisvinti energiją ir prarasti informaciją, o naujai suformuotos neorganinės medžiagos pradeda visą grandinę iš naujo. Dėl mikroorganizmų biosfera gali natūraliai prisitaikyti.

Biologinio ciklo nuorodos yragyvi organizmai, priklausantys skirtingoms sistemingoms grupėms. Jie gali sąveikauti tarpusavyje dėl daugybės skirtingų ryšių. Reikėtų nepamiršti, kad visa gyvoji medžiaga biosferoje yra susijusi su ciklu per maisto grandines.

Kokios yra biosferos gyvųjų medžiagų funkcijos

Esminė biogeninė atomų migracijamedžiagų judėjimas. Taigi mokslininkai, išnagrinėję visas tokios migracijos savybes, galėjo padaryti išvadas apie tai, kokios funkcijos atlieka visas gyvas medžiagas planetoje Žemėje. Apsvarstykite šiuos dalykus:

• Galia. Gyvi organizmai sugeba kaupti maistines medžiagas, gaunamas iš maisto trofinių grandžių.
• Transportas. Kiekvienas organizmas gali pernešti organines medžiagas.

• Koncentracija - organizmai kaupia maistines medžiagas jų gyvybinės veiklos metu ir naudoja juos savo kūno struktūroje.
• Sredoobrazuyuschaya. Visi gyvieji gali paversti cheminius ir fizinius aplinkos parametrus.
• Sunaikink. Dalyvauja neorganinių medžiagų mineralizacijos procese.

Evoliucinės teorijos apie gyvenimo žemėje teoriją

Evoliucija gali būti vadinama negrįžtamuoju istorinių gyvenimo pokyčių procesu. Ši teorija remiasi keturiais principais:

1. Pernelyg daug palikuonių. Visi biologiniai gyvųjų organizmų tipai dauginasi labai greitai. Tačiau ne visi palikuonys išgyvena, taigi visos populiacijos yra stabilios.
2. Kova už išlikimą taip pat prisideda prie gyventojų kontrolės.
3. Nežymių skirtumų buvimas. Kadangi visi gyvi yra individualūs, kai kurios rūšys turi didesnę tikimybę išgyventi, o kitos yra mažiau tikėtinos.
4. Paveldimumas. Paveldima informacija per tėvus perduodama palikuonims. Taigi, dėl kai kurių paveldimų skirtumų, kai kurie asmenys yra labiau ištvermingi nei kiti.

Išvados

Pagal atomų biogeninę migraciją suprantamamedžiagų judėjimas. Šis procesas yra begalinis ir cikliškas, todėl gyvenimas Žemėje egzistuoja iki mūsų laikų. Dėl aktyvios žmogaus veiklos visi kūrybiniai procesai Žemėje pradeda žlugti.