Біягенных міграцыя атамаў. Кругаварот рэчываў і эвалюцыя біясферы

Біягенных міграцыя атамаў - гэта асаблівы від кругазвароту ў прыродзе хімічных рэчываў, які адбываецца за кошт працэсаў жыццядзейнасці жывых арганізмаў. Пад жыццядзейнасць разумеецца іх дыханне, харчаванне, размнажэнне, назапашванне і расшчапленне арганічных элементаў.

Што такое біясфера

Знакаміты на ўвесь свет акадэмік У. І. Вярнадскі ўпершыню ўвёў паняцце біясферы. Расшыфраваў ён яго як жывую абалонку зямлі. Дадзеная вобласць жыцці з'явілася ў выніку ўзаемадзеяння жывых і нежывых рэчываў. Пры гэтым усе жывыя арганізмы з'яўляюцца галоўнай функцыяй біясферы і звязаныя з ёй усімі магчымымі спосабамі.

Жывыя арганізмы з'яўляюцца сукупнасцю ўсіх жывых рэчываў на планеце, якія існуюць на дадзены момант. Кожны з іх мае сваю вагу, энергію і элементарны хімічны склад.

Па словах Вярнадскага, усё жывое рэчыва звязана з навакольным асяроддзем токамі атамаў, біягенных міграцыя якіх адбываецца з прычыны ўздзеяння сонечнай энергіі.

Асноўнымі функцыямі біясферы з'яўляюцца размнажэнне, рост і абмен рэчываў жывых арганізмаў.

Асновы біягенных міграцыі

Біягенных міграцыя атамаў выяўляецца ў выглядзе кругазвароту рэчываў у прыродзе. Біягенных называюць элементы, якія ўдзельнічаюць у дадзеным працэсе. Сюды адносяцца такія рэчывы, як кісларод, вадарод, азот, вуглярод, фосфар, жалеза, марганец, цынк, кальцый, калій і многія іншыя неарганічныя злучэнні.

На самай справе ў прыродзе існуе вялікая колькасць ізатопаў хімічных элементаў, але далёка не ўсе з іх уваходзяць у склад жывых арганізмаў.

Вядома, што ўсе жывыя арганізмы валодаюць унікальнай асаблівасцю назапашваць хімічныя элементы і іх злучэнні. Пры гэтым у складзе жывога можна сустрэць не толькі шырока распаўсюджаныя элементы, але таксама і вельмі рэдка сустракаемыя. Што вельмі цікава, канцэнтрацыя іх у жывой матэрыі нашмат вышэй, чым проста ў навакольным прасторы. Напрыклад, расліны ўтрымліваюць у дзвесце разоў больш вугляроду, чым яго ўтрымлівае зямная кара, і ў трыццаць разоў больш азоту.

Пры гэтым кожная разнавіднасць жывых арганізмаў мае ў сабе розную колькасць хімічных элементаў. Напрыклад, жалезныя бактэрыі назапашваюць у сабе проста велізарная колькасць жалеза, у той час як корненожки назапашваюць кальцый, а багавінне - ёд.

Біягенных міграцыя атамаў прыводзіць да таго, што пад уплывам жывых арганізмаў можа змяняцца валентнасць хімічных элементаў. А таксама ўтвараюцца новыя тыпы хімічных рэчываў. Прыкладна сорак самых вядомых мікраэлементаў прымаюць актыўны ўдзел у такім працэсе, як біягенных міграцыя атамаў. І чалавек з'яўляецца таму прамым пацвярджэннем.

Закон біягенных міграцыі атамаў

Дадзены закон уведзены Акадэмік Вярнадскі і мае вельмі важнае тэарэтычнае і практычнае значэнне. Згодна з ім, усе хімічныя працэсы, якія адбываюцца на нашай планеце, цесна ўзаемазвязаны з сапраўднай і мінулай дзейнасцю мікраарганізмаў і немагчымыя без уліку біягенных і біятычных фактараў. Таксама сюды можна аднесці і ўплыў эвалюцыйных працэсаў.

Варта ўлічваць, што людзі маюць вельмі вялікі ўплыў на біясферу Зямлі, у прыватнасці на ўсе яе жывое насельніцтва, таму яны здольныя ўнесці значныя змены для такога працэсу, як біягенных міграцыя атамаў ў біясферы.

Паводле дадзенага закону, кожная жывая істота з'яўляецца пасярэднікам паміж Сонцам і Зямлёй. Пры гэтым, улічваючы пастаянны сонечны паток, а таксама адносную нязменнасць энергетыкі планеты, можна зрабіць выснову, што колькасць жывога рэчыва павінна быць сталым. Такая заканамернасць была апісана Вярнадскага ў яго працах.

Аб Біягеахімічныя цыклах

Біягеахімічныя цыклы - гэта адмысловая цыркуляцыя хімічных рэчываў у біясферы. Тут вырашальную ролю граюць жывыя арганізмы. Для жыццядзейнасці ўсіх жывых арганізмаў патрэбныя пэўныя пажыўныя рэчывы, здольныя даваць жыццё. Існуе дзве групы такіх элементаў: макротрофы і микротрофы.

Да макротрофным рэчываў ставяцца такія складнікі, якія ствараюць хімічную аснову ўсіх тканак у жывых арганізмаў. Сюды можна аднесці калій, кальцый, фосфар, кісларод, вуглярод, вадарод, серу, магній і іншыя элементы.

А вось да микротрофным рэчываў ставяцца мікраэлементы і іх злучэння, неабходныя для існавання жывых арганізмаў у вельмі невялікай колькасці. Да мікраэлементаў ставяцца цынк, медзь, марганец, хлор, жалеза.

Акрамя гэтага, усе біягенныя або пажыўныя рэчывы могуць неаднаразова выкарыстоўвацца ў біясферы. Бо запасы біягенных мікраэлементаў не сталыя. Некаторы іх колькасць звязана і ўваходзіць у склад жывой біямасы. А гэта, у сваю чаргу, значна зніжае колькасць элементаў, якія застаюцца ў экасістэме.

Калі б расліны і іншыя жывыя арганізмы не ўдзельнічалі ў працэсах раскладання, то запас ўсіх пажыўных рэчываў у свеце ўжо б даўно вычарпала, а значыць, і жыццё на планеце Зямля даўно б спынілася.

Разгледзім, як праходзяць біяхімічныя цыклы некаторых элементаў.

цыкл вугляроду

Адным з самых важных крыніц вугляроду з'яўляецца вуглякіслы газ, які змяшчаецца ў складзе атмасферы, а таксама раствораны ў вадзе. Дадзенае рэчыва выкарыстоўваецца раслінамі для сінтэзу арганічных злучэнняў.

Падчас працэсу фотасінтэзу вуглякіслы газ здольны ператварацца раслінамі ў пажыўныя арганічныя рэчывы, якія служаць асноўнай ежай жывёлам.

Такія працэсы, як згаранне паліва, закісанне і дыханне, здольныя вяртаць дадзенае рэчыва ў навакольнае асяроддзе. Паводле падлікаў навукоўцаў, у атмасферы ўтрымоўваецца каля сямісот мільярдаў тон дадзенага рэчыва, у той час як у гідрасферы - каля пяцідзесяці тысяч мільярдаў тон. Штогод у выніку працэсу фотасінтэзу прырост расліннай масы ў вадзе і на сушы складае сто восемдзесят і пяцьдзясят мільярдаў тон адпаведна.

цыкл азоту

Біягеахімічныя цыклы азоту адбываецца пад уздзеяннем розных хімічных і біялагічных уплываў. Напрыклад, нітратнае азот можа ператварацца ў бялковы, затым пераходзіць у мачавіну, ператварацца ў аміяк і зноў вяртацца ў нітратнае форму.

цыкл фосфару

Самым простым Біягеахімічныя цыклам ў прыродзе з'яўляецца цыкл фосфару. Яго асноўныя запасы ўтрымліваюцца ў горных пародах, якія пад уздзеяннем эрозіі аддаюць свае фасфаты розным экасістэмам.

Такія фасфаты выкарыстоўваюць расліны, і з іх дапамогай сінтэзуюць арганічныя рэчывы. Раслінамі сілкуюцца іншыя арганізмы. Дык вось, калі яны паміраюць і раскладаюцца, фасфаты зноў вяртаюцца ў глебу і зноў служаць ўгнаеннямі для раслін.

Біягенныя прынцыпы Вярнадскага

Пад біягенных міграцыяй атамаў разумеюць перасоўванне рэчываў, а таксама злучэнне іх па ланцугах сілкавання экасістэмы. Згодна Акадэмік Вярнадскі, біягенных міграцыя падпарадкоўваецца тром вельмі важным прынцыпам. Разгледзім, пра што ж гаварыў вучоны:

1. Біягенных міграцыя заўсёды імкнецца да яе максімальнага праявы.
2. Усе жывыя рэчывы біясферы знаходзяцца ў сталым і бесперапынным хімічным абмене з космасам. А таксама яны ствараюцца і падтрымліваюцца энергіяй Сонца.
3. Эвалюцыянаванні відаў, якое спрыяе з'яўленню новых устойлівых формаў жывых арганізмаў, прыводзіць да паскарэння біягенных міграцыі атамаў ў біясферы. Спрыяе гэтаму паскоранае пераўтварэнне хімічных элементаў.

Паняцце біялагічнай кругазвароту

Для таго каб жыццё на Зямлі бясконца працягвалася, усё арганічныя рэчывы павінны круціцца па замкнёнай крывой.

Біялагічны кругазварот - гэта адзіны спосаб арганізацыі жыцця. Дзякуючы распаду ўсіх арганізмаў, іншыя арганізмы атрымліваюць сваё харчаванне. Таму кожны жывы арганізм, незалежна ад яго выгляду, з'яўляецца звяном у ланцужку харчавання. Распадаючыся, усе жывыя істоты аддаюць свае элементы іншых формаў жыцця. Не варта недаацэньваць ролю мікраарганізмаў. Менавіта яны ператвараюць рэшткі жывёл і раслін у элементарныя арганічныя рэчывы, якія выкарыстоўваюцца зялёнымі раслінамі для сінтэзу новай арганікі.

Біялагічны кругазварот рэчываў забяспечваецца вынікамі распаду. Складаныя злучэнні пачынаюць распадацца, вызваляючы пры гэтым энергію і губляючы запасы інфармацыі, а адукаваныя новыя неарганічныя рэчывы пачынаюць увесь ланцужок нанова. Дзякуючы мікраарганізмам біясфера здольная да натуральнай самарэгуляцыі.

Звёнамі біялагічнай кругазвароту з'яўляюцца жывыя арганізмы, якія належаць розным сістэматычным групам. Яны здольныя ўзаемадзейнічаць паміж сабой дзякуючы вялікай колькасці разнастайных сувязяў. Варта ўлічваць, што ўсе жывыя рэчывы біясферы ўдзельнічаюць у кругавароце дзякуючы харчовых ланцужком.

Якія функцыі выконваюць жывыя рэчыва ў біясферы

У аснове біягенных міграцыі атамаў ляжыць перасоўванне рэчываў. Дык вось, навукоўцы, прааналізаваўшы ўсе ўласцівасці такой міграцыі, змаглі зрабіць высновы пра тое, якія ж функцыі выконваюць усе жывыя рэчывы на планеце Зямля. Разгледзім іх:

• Энергетычная. Жывыя арганізмы здольныя акумуляваць пажыўныя рэчывы, атрыманыя з ежы па трафічным ланцужком.
• Транспартная. Кожны арганізм здольны пераносіць арганіку.

• Канцэнтрацыйная - арганізмы назапашваюць пажыўныя рэчывы ў ходзе сваёй жыццядзейнасці і выкарыстоўваюць іхнія пры будаўніцтве свайго цела.
• Средообразующая. Ўсё жывое здольна ператвараць хімічныя і фізічныя параметры навакольнага асяроддзя.
• Дэструктыўная. Ўдзельнічаюць у працэсе мінералізацыі неарганічных рэчываў.

Эвалюцыйная тэорыя паходжання жыцця на Зямлі

Эвалюцыяй можна назваць незваротныя працэсы гістарычных змен жыцця. Дадзеная тэорыя пабудавана на чатырох прынцыпах:

1. Залішняе нашчадства. Усе біялагічныя віды жывых арганізмаў вельмі хутка размнажаюцца. Аднак далёка не ўсе нашчадкі выжывае, таму ўсе папуляцыі знаходзяцца ў стабільнасці.
2. Барацьба за выжыванне таксама спрыяе кантролі колькасці папуляцыі.
3. Наяўнасць неістотных адрозненняў. Бо ўсе жывыя асобіны індывідуальныя, адны віды маюць больш шанцаў на выжыванне, у той час як іншыя менш.
4. Спадчыннасць. Спадчынная інфармацыя перадаецца праз бацькоў да нашчадкаў. Дык вось, дзякуючы некаторым спадчынным адрозненняў, некаторыя асобіны больш здольныя да выжывання, чым іншыя.

высновы

Пад біягенных міграцыяй атамаў разумеюць перасоўванне рэчываў. Дадзены працэс бясконцы і цикличен, таму жыццё на Зямлі існуе і да нашых часоў. У выніку актыўнай дзейнасці чалавека ўсё стваральныя працэсы на Зямлі пачынаюць разбурацца.