تکامل موجودات زنده زمین و انعکاس آنها در پوشش جغرافیایی. KR نقش ماده زنده در پوشش جغرافیایی.doc

- این یک پوسته پیچیده از کره زمین است، جایی که آنها با یکدیگر تماس می گیرند و متقابلاً نفوذ می کنند و با یکدیگر تعامل می کنند، و. پوسته درون مرزهای آن تقریباً با زیست کره منطبق است.

نفوذ متقابل گاز، آب، جانداران و پوسته های تشکیل دهنده پوسته جغرافیایی زمین به یکدیگر و اثر متقابل آنها یکپارچگی را تعیین می کند. پاکت جغرافیایی. این یک گردش و تبادل مداوم ماده و انرژی است. هر پوسته زمین که طبق قوانین خاص خود توسعه می یابد، تأثیر سایر پوسته ها را تجربه می کند و به نوبه خود تأثیر خود را بر آنها اعمال می کند.

تأثیر بیوسفر بر جو با فتوسنتز همراه است که در نتیجه تبادل گاز شدید بین آنها و تنظیم گازهای موجود در جو وجود دارد. گیاهان دی اکسید کربن را از جو جذب می کنند و اکسیژن را در آن آزاد می کنند که برای تنفس همه موجودات زنده ضروری است. به لطف جو، سطح زمین در طول روز بیش از حد گرم نمی شود پرتوهای خورشیدو در شب زیاد خنک نمی شود که شرایطی را برای وجود افراد زنده ایجاد می کند. بیوسفر بر هیدروسفر نیز تأثیر می گذارد، زیرا موجودات زنده تأثیر قابل توجهی بر روی آن دارند. آنها مواد مورد نیاز خود، به ویژه کلسیم را برای ساختن اسکلت، پوسته، پوسته از آب می گیرند. برای بسیاری از موجودات، هیدروسفر محیطی برای وجود است و آب برای بسیاری از فرآیندهای زندگی گیاهان و حیوانات ضروری است. تأثیر موجودات بر روی آن به ویژه در قسمت بالایی آن مشهود است. بقایای گیاهان و حیوانات مرده را جمع می کند، با منشاء آلی تشکیل می شود. موجودات زنده نه تنها در تشکیل سنگها، بلکه در تخریب آنها نیز نقش دارند - در: آنها اسیدهایی ترشح می کنند که بر روی آنها اثر می گذارد. سنگ ها، آنها را با ریشه های نفوذ به شکاف ها از بین ببرید. سنگ های متراکم و سخت به رسوبات سست (شن، سنگریزه) تبدیل می شوند.

شرایط برای آموزش در حال آماده شدن است. سنگ ها در لیتوسفر ظاهر شدند که توسط انسان شروع به استفاده کردند. آگاهی از قانون یکپارچگی پوشش جغرافیایی بسیار عالی است ارزش عملی. اگر فعالیت اقتصادیفرد آن را در نظر نمی گیرد، اغلب منجر به عواقب نامطلوب می شود.

تغییر در یکی از پوسته های پوسته جغرافیایی در سایر پوسته ها منعکس می شود. به عنوان مثال، دوران یخبندان بزرگ در.

افزایش سطح زمین منجر به شروع سرما شد و منجر به تشکیل لایه ای از برف و یخ شد که مناطق وسیعی در شمال را پوشانده و این به نوبه خود منجر به تغییر در فلور و فلور شد. جانوران و تغییر در خاک.

پوشش جغرافیایی مدرن نتیجه توسعه طولانی آن است که در طی آن پیوسته پیچیده تر شده است. دانشمندان 3 مرحله از توسعه آن را تشخیص می دهند.

صحنه می کنم 3 میلیارد سال طول کشید و پیش بیوژنیک نامیده شد. در طول آن، تنها ساده ترین موجودات وجود داشتند. آنها در توسعه و شکل گیری آن مشارکت چندانی نداشتند. جو در این مرحله با محتوای کم اکسیژن آزاد و محتوای بالای دی اکسید کربن مشخص می شود.

مرحله دومحدود 570 میلیون سال دوام آورد. با نقش پیشرو موجودات زنده در توسعه و شکل گیری پوشش جغرافیایی مشخص شد. موجودات زنده تأثیر زیادی بر تمام اجزای آن داشتند. انباشتگی سنگهای با منشا آلی وجود داشت، ترکیب آب و جو تغییر کرد، جایی که محتوای اکسیژن افزایش یافت، زیرا فتوسنتز در گیاهان سبز رخ داد و محتوای دی اکسید کربن کاهش یافت. در پایان این مرحله مردی ظاهر شد.

مرحله III- نوین. 40 هزار سال پیش آغاز شد و با این واقعیت مشخص می شود که یک فرد شروع به تأثیرگذاری فعال بر بخش های مختلف پوشش جغرافیایی می کند. بنابراین، به شخص بستگی دارد که آیا اصلاً وجود خواهد داشت، زیرا یک فرد روی زمین نمی تواند جدا از آن زندگی کند و رشد کند.

قوانین کلی پوسته جغرافیایی علاوه بر یکپارچگی، ریتم آن یعنی تناوب و تکرار همان پدیده ها و.

پهنه بندی جغرافیاییخود را در تغییر خاصی از قطب ها نشان می دهد. اساس پهنه بندی، عرضه متفاوت گرما و نور به سطح زمین است و آنها قبلاً در سایر اجزاء و بالاتر از همه خاک ها و دنیای حیوانات منعکس شده اند.

پهنه بندی عمودی و عرضی است.

پهنه بندی عمودی- تغییر منظم در مجتمع های طبیعی هم در ارتفاع و هم در عمق. برای کوه ها دلیل اصلی این منطقه بندی تغییر میزان رطوبت با ارتفاع و برای اعماق اقیانوس گرما و نور خورشید. مفهوم "منطقه بندی عمودی" بسیار گسترده تر از "" است که فقط در رابطه با زمین معتبر است. که در پهنه بندی عرضیتشخیص بزرگترین بخش پوسته جغرافیایی -. با کلیت شرایط دما مشخص می شود. مرحله بعدی در تقسیم پوسته جغرافیایی منطقه جغرافیایی است. در داخل خودنمایی می کند منطقه جغرافیاییدر حال حاضر نه تنها به دلیل مشترک بودن شرایط دمایی، بلکه همچنین توسط رطوبت، که منجر به اشتراک پوشش گیاهی، خاک و حیات وحش می شود. در مناطق جغرافیایی (یا مناطق طبیعی)، مناطق انتقالی متمایز می شوند. آنها در نتیجه تغییر تدریجی شکل می گیرند

بیوسفر کره حیات است، پوسته زمین که موجودات زنده در آن زندگی می کنند. منطقه توزیع موجودات زنده مرزهای بیوسفر را تعیین می کند. اصطلاح "زیست کره" توسط زمین شناس اتریشی ادوارد سوس پیشنهاد شد که آن را به عنوان فیلم نازکزندگی ادامه دارد سطح زمین. دکترین بیوسفر توسط دانشمند برجسته روسی V.I. ورنادسکی.

برای مرز بالای بیوسفر، لایه اوزون (صفحه ازن) را که در ارتفاع 20 تا 25 کیلومتری قرار دارد، انتخاب می کنم. مرز زیرین بیوسفر از لیتوسفر می گذرد. بیوسفر شامل قسمت پایین جو، کل هیدروسفر، قسمت بالایی پوسته زمین و ماده زنده است. ماده زنده سیاره را گیاهان، میکروارگانیسم های حیوانی و انسان نشان می دهند. اعتقاد بر این است که منشا حیات روی زمین بیش از 3 میلیارد سال پیش در آب های کم عمق در آب و هوای گرم و مرطوب رخ داده است.

زندگی بر روی زمین در یک دوره زمین شناسی قابل پیش بینی همیشه به شکل مجتمع های پیچیده سازمان یافته از موجودات مختلف (بیوسنوز) وجود داشته است. در همان زمان، موجودات زنده و محیط آنها ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند، با یکدیگر تعامل دارند و سیستم های دینامیکی یکپارچه - بیوژئوسنوزها را تشکیل می دهند. . تغذیه، تنفس و تولیدمثل موجودات و فرآیندهای ایجاد، تجمع و پوسیدگی مواد آلی مرتبط با آنها گردش ثابت ماده و انرژی را فراهم می کند. این چرخه با مهاجرت اتم ها همراه است عناصر شیمیاییبیوژنیک - چرخه های بیوژئوشیمیایی آنها. در جریان چرخه‌های بیوژئوشیمیایی، اتم‌های بیشتر عناصر شیمیایی بارها از ماده زنده عبور کردند. بنابراین، تمام اکسیژن جو از طریق ماده زنده در 2000 سال، دی اکسید کربن - در 200 (300) سال، و تمام آب های بیوسفر - در 2 میلیون سال به دور خود می چرخد.

توزیع گسترده موجودات زنده روی زمین به دلیل توانایی آنها در سازگاری با متنوع ترین شرایط محیطی، محدودیت های فیزیکی شگفت انگیز گسترده حیات مواد زنده و همچنین پتانسیل بالای تولید مثل کمک شد. در حال حاضر، ترکیب بیوسفر تحت سلطه حیوانات بر گیاهان است و به دلیل جرم ماده، گیاهان چندین برابر جرم حیوانات هستند. اکثریت قریب به اتفاق زیست توده در خشکی متمرکز است: 1000 برابر بیشتر از زیست توده اقیانوس است. موجودات زنده به شدت نابرابر در بیوسفر توزیع شده اند. بیشترین غلظت آنها در سطح زمین (شامل خاک و لایه های سطحی جو)، لایه های سطحی اقیانوس جهانی و همچنین کف آن در منطقه آب کم عمق مشاهده می شود. جرم ماده زنده در مقایسه با جرم ژئوسفر آنها بسیار ناچیز است (0.01٪ از جرم کل بیوسفر). با این حال، نقش ماده زنده در بیوسفر بسیار زیاد است.

در جو، بیشتر موجودات زنده از چند صد متر بالاتر نمی روند. باکتری ها در لیتوسفر در عمق بیش از 2000 متر یافت شده اند. خاک به ویژه از نظر حیات غنی است. در خشکی، زیست توده عموماً از قطب ها به سمت استوا افزایش می یابد و تعداد گونه های گیاهی و جانوری در یک جهت افزایش می یابد.

نتایج فعالیت موجودات زنده بر تمام پوسته های زمین تأثیر گذاشت. موجودات زنده تا حد زیادی ترکیب نمک فعلی آب های اقیانوس ها را تعیین می کنند، سنگ ها را تخریب می کنند، اصلاح می کنند و ایجاد می کنند، و همچنین برخی از شکل های زمین (جزایر مرجانی). تقریباً تمام اکسیژن موجود در اتمسفر منشأ بیوژنیک دارد؛ به لطف موجودات زنده، جریان ورودی و خروجی دی اکسید کربن متعادل است.

گیاهان موجوداتی هستند که در فرآیند فتوسنتز مواد آلی را از مواد معدنی ایجاد می کنند که حیوانات از آن برای غذا استفاده می کنند. در حال حاضر، حیوانات (1.5 میلیون) بر گیاهان (حدود 500 هزار) گونه در بیوسفر از نظر ترکیب گونه ها غالب هستند. با این حال، زیست توده گیاهی 1000 برابر بیشتر از زیست توده حیوانی است.

حیوانات تنها بخش کوچکی از بیوسفر سیاره ما را تشکیل می دهند. جرم آنها از 2٪ کل موجودات زنده تجاوز نمی کند. با این حال، نقش آنها در زیست کره و پوشش جغرافیایی زمین بسیار بزرگ است: تغذیه از گیاهان و یکدیگر، حیوانات در چرخه بیولوژیکی مواد و تبدیل انرژی - فرآیند اصلی زیست کره - شرکت می کنند. نقش حیوانات در تشکیل خاک، تأثیر همه جانبه آنها بر زندگی گیاهان، در زندگی انسان بسیار زیاد است.

موجودات زنده نقش مهمی در تشکیل خاک دارند.

خاک - لایه نازک بالایی پوسته زمینبارور - توانایی تامین مواد مغذی و رطوبت مورد نیاز گیاهان. این یک مجتمع آلی معدنی پیچیده است که در نتیجه برهمکنش عوامل تشکیل خاک ایجاد شده است: سنگ های مادر، امداد، آب و هوا، آب ها، گیاهان و حیوانات. بسته به ترکیب این عوامل، خاک های مختلفی تشکیل می شود.

تشکیل یک نوع خاک به هجوم مواد آلی (عمدتا بقایای گیاهی) به خاک و رطوبت بستگی دارد. با توجه به ترکیب مکانیکی (نسبت ذرات معدنی در اندازه های مختلف)، خاک ها به شنی، لومی شنی، لومی و رسی تقسیم می شوند. موقعیت خاک روی زمین در درجه اول به آب و هوا بستگی دارد. در دشت تغییر خاک از قطب به استوا وجود دارد:

دخالت انسان در فرآیندهای طبیعی زیست کره منجر به پیامدهای مختلفی می شود. بنابراین، انسان گونه های جدیدی از گیاهان و نژادهای جانوری ایجاد می کند، تکامل گونه ها را در طبیعت تسریع می بخشد، جوامع طبیعی را با همنوایی موجودات زنده غنی می کند و حاصلخیزی خاک را افزایش می دهد. استفاده فشرده از منابع طبیعی وجود دارد. در حال حاضر میزان مصرف منابع زیستی از میزان بازیابی آنها بیشتر است که منجر به از بین رفتن پوشش گیاهی طبیعی و حیات وحش، بدتر شدن شرایط زندگی موجودات زنده، تخریب خاک و غیره می شود.

در عین حال، فعالیت های انسان بر حیوانات نیز تأثیر می گذارد. تأثیر می تواند مستقیم و غیر مستقیم، مثبت و منفی باشد، باعث افزایش تعداد برخی، کاهش برخی دیگر و انقراض کامل گونه سوم شود. تاثیر منفیآنقدر مقیاس بزرگ و فزاینده ای دارد که نیاز به اقدامات فوری برای محافظت از حیوانات دارد. تمامی گونه های نادر و در معرض خطر انقراض جانوران و گیاهان در کتاب قرمز بین المللی که در سال 1976 منتشر شد، فهرست شده اند.

در دنیای مدرن توجه ویژههمچنین برای کاهش سطح آلودگی زیست کره مطابق با اسناد کنفرانس سازمان ملل در مورد توسعه پایدار که در سال 1992 در ریودوژانیرو برگزار شد، پرداخت می شود. بسته به هدف، مناطق حفاظت شده به ذخایر، پناهگاه های حیات وحش تقسیم می شوند. ، پارک های طبیعی (ملی)، آثار طبیعی.

ذخیره گاه یک منطقه طبیعی است که توسط قانون محافظت می شود و به طور کامل از فعالیت اقتصادی برای حفاظت و مطالعه مجموعه های طبیعی معمولی یا منحصر به فرد مستثنی شده است.

ذخیره گاه زیست کره یک منطقه طبیعی قابل توجه کاملاً محافظت شده است که عملاً تأثیرات انسانی را تجربه نمی کند. این سرزمینی است که در آن نظارت دائمی (نظارت) همه تغییرات در اجزای بیوژنیک ذخیره گاه طبیعی انجام می شود.

زاکازنیک ها سرزمین هایی هستند که در آن انواع و اشکال خاصی از فعالیت های اقتصادی (شخم زدن، قطع درختان، یونجه، شکار، ماهیگیری، گردشگری و غیره) ممنوع است. در داخل ذخایر، نه کل مجموعه طبیعی، بلکه فقط اجزای فردی آن (گونه های جانوران، گیاهان) محافظت می شود.

پارک های ملی سرزمین های وسیعی هستند که حفاظت از مناظر زیبا را با استفاده فشرده از آنها برای اهداف گردشگری ترکیب می کنند.

بناهای یادبود طبیعت، اشیای منحصر به فرد، کمیاب و برجسته از هر دو طبیعت جاندار و بی جان هستند، از جمله آنهایی که با هر رویداد یا اشخاص تاریخی مرتبط هستند.

اقدامات حفاظتی همچنین شامل توسعه روش هایی برای پرورش گونه های کمیاب و در معرض خطر انقراض حیوانات و گیاهان و اسکان مجدد آنها در مناطق حفاظت شده، زیستگاه های جدید و همچنین در باغ وحش ها و باغ های گیاه شناسی است.

به طور کلی حفاظت از گیاهان و جانوران مجموعه ای بین المللی، دولتی، منطقه ای اداری و اقتصادی و رویدادهای اجتماعیبا هدف حفظ جمعیت و ترکیب گونه ها و حفظ تعداد گونه های گیاهی و جانوری در سطحی که وجود آنها را تضمین کند.

حفاظت و استفاده منطقی از گیاهان و جانوران در فدراسیون روسیه توسط قانون اساسی فدراسیون روسیه تعیین می شود. قوانین فدرال، قطعنامه ها و سایر قوانین قانونی، دکترین زیست محیطی فدراسیون روسیه.

کار مواد زنده در بیوسفر کاملاً متنوع است. به گفته ورنادسکی، کار ماده زنده در بیوسفر می تواند خود را به دو شکل اصلی نشان دهد:

الف) شیمیایی (بیوشیمیایی) - یک نوع فعالیت زمین شناسی؛ ب) مکانیکی - نوع II فعالیت حمل و نقل.

مهاجرت بیوژنیک اتم ها از نوع اول در تبادل مداوم ماده بین موجودات و محیط در فرآیند ساخت بدن موجودات، هضم غذا ظاهر می شود. مهاجرت بیوژنیک اتم‌های نوع دوم عبارت است از حرکت ماده توسط موجودات زنده در جریان فعالیت زندگی (در حین ساختن لانه‌ها، لانه‌ها، زمانی که موجودات زنده در زمین دفن می‌شوند)، حرکت خود ماده زنده و همچنین. به عنوان عبور مواد معدنی از طریق دستگاه گوارش سوسک های خاک، سوسک های سیلت، فیدرهای فیلتر.

برای درک کاری که ماده زنده در بیوسفر انجام می دهد، سه شرط اصلی بسیار مهم است که V.I. Vernadsky آنها را اصول بیوژئوشیمیایی نامید:

1. مهاجرت بیوژنیک اتم های عناصر شیمیایی در بیوسفر همیشه به حداکثر تجلی خود تمایل دارد.
2. تکامل گونه ها در طول زمان زمین شناسی، که منجر به ایجاد اشکال حیات پایدار در بیوسفر می شود، در جهتی پیش می رود که مهاجرت بیوژنیک اتم ها را افزایش می دهد.
3. ماده زنده در تبادل شیمیایی مداوم با محیط کیهانی اطراف خود است و توسط انرژی تابشی خورشید در سیاره ما ایجاد و حفظ می شود.

توابع ماده زنده:

1. تابع انرژی

جذب انرژی خورشیدی در طول فتوسنتز و انرژی شیمیایی در هنگام تجزیه مواد غنی از انرژی، انتقال انرژی از طریق زنجیره های غذایی.

در نتیجه، ارتباط پدیده‌های بیوسفری-سیاره‌ای با تشعشعات کیهانی، عمدتاً با تابش خورشیدی. با توجه به انباشته شدن انرژی خورشیدی، همه پدیده های حیات روی زمین ادامه می یابند. جای تعجب نیست که ورنادسکی ارگانیسم های کلروفیل سبز را مکانیسم اصلی بیوسفر نامید.

انرژی جذب شده در داخل اکوسیستم بین موجودات زنده به شکل غذا توزیع می شود. بخشی از انرژی به صورت گرما پراکنده می شود و بخشی در مواد آلی مرده انباشته شده و به حالت فسیلی تبدیل می شود. بنابراین، ذخایر ذغال سنگ نارس، زغال سنگ، نفت و سایر مواد معدنی قابل احتراق تشکیل شد.

اکسیژن از سنگ های لیتوسفر در طی فرآیندهای ژئوشیمیایی که در آنها رخ می دهد آزاد می شود. حاوی 2.8 1014 تن است.در 200 میلیون سال گذشته، محتوای اکسیژن در هوا به دلیل فتوسنتز گیاهان ثابت مانده است. ظاهر اکسیژن بسیاری از خواص زمین را تغییر داده است. لایه اوزون شروع به حفظ اشعه ماوراء بنفش مضر برای موجودات زنده کرد. فرآیندهای هوازدگی سنگ تشدید شده است، زیرا اکسیژن یک عامل اکسید کننده قوی است. در غیاب آن در جو، ترکیب لیتوسفر روی زمین کاملاً متفاوت بود. بنابراین، کوارتزیت‌های آهنی KMA، و همچنین ذخایر سنگ آهن سیبری، در پرکامبرین تشکیل شدند. اینها اشکال آهنی آهن هستند که با مقدار کمی اکسیژن تشکیل می شوند. در دوره های زمین شناسی بعدی چنین تجمعاتی سنگ آهنروی زمین نبود اکسیژن در اتمسفر ظاهر شد و اشکال اکسیدی آهن شروع به تشکیل شد که تحرک بیشتری دارند و نمی توانند رسوبات بزرگی ایجاد کنند.

نیتروژن اتمسفر توسط گیاهان جذب می شود و حیوانات آن را از غذاهای گیاهی دریافت می کنند. ولی نقش اصلیدر تثبیت نیتروژن متعلق به باکتری های خاک است. محتوای آن در اتمسفر 3.8 1015 تن است.نیتروژن به دلیل فعالیت سایر باکتری ها - نیتروژن ها به جو باز می گردد. بدون آنها بیشترنیتروژن اتمسفر در اقیانوس و در سنگ های رسوبی در حالت محدود است.

کربن. در طول وجود موجودات فتوسنتزی بر روی زمین، جو آنها به پوسته زمین منتقل شد تعداد زیادی ازکربن. در فضای مدرن، حاوی 7 1011 تن است. تعادل کربن با فعالیت بدن، جذب و آزاد کردن دی اکسید کربن مرتبط است. با این حال، این تعادل در مکان هایی به دلیل فعالیت اقتصادی بدن و انتشار گازهای گلخانه ای به هم می خورد محیطمقادیر زیادی کربن

بنابراین، جو مدرن محصول فعالیت حیاتی موجودات زنده از جمله انسان است که ترکیب آن را تعیین، تنظیم و تغییر می دهد.

2. عملکرد مخرب

این عملکرد شامل تجزیه، کانی سازی مواد آلی مرده، تجزیه شیمیایی سنگ ها، دخالت مواد معدنی تشکیل شده در چرخه زیستی، یعنی. باعث تبدیل ماده زنده به بی اثر می شود. در نتیجه، ماده بیوژنیک و بیواینرت زیست کره نیز تشکیل می شود.

باید به تجزیه شیمیایی سنگ ها اشاره ویژه ای کرد. ورنادسکی می‌نویسد: «ما روی زمین خردکننده‌ای قوی‌تر از ماده زنده نداریم.

پیشگامان زندگی بر روی سنگ ها - باکتری ها، جلبک های سبز آبی، قارچ ها و گلسنگ ها - با محلول های مجموعه ای از اسیدها - کربنیک، نیتریک، سولفوریک و آلی مختلف، قوی ترین اثر شیمیایی را روی سنگ ها دارند. با تجزیه برخی از مواد معدنی به کمک آنها، موجودات زنده به طور انتخابی استخراج کرده و مهمترین آنها را در چرخه زیستی قرار می دهند. مواد مغذی- کلسیم، پتاسیم، سدیم، فسفر، سیلیکون، عناصر کمیاب.

3. تابع تمرکز

این نام تجمع انتخابی در جریان فعالیت حیاتی انواع خاصی از مواد برای ساختن بدن یک ارگانیسم یا حذف از آن در طی متابولیسم است. در نتیجه عملکرد غلظت، موجودات زنده عناصر بیوژنیک محیط را استخراج و انباشته می کنند. ترکیب ماده زنده توسط اتم های عناصر سبک غالب است: هیدروژن، کربن، نیتروژن، اکسیژن، سدیم، منیزیم، سیلیکون، گوگرد، کلر، پتاسیم، کلسیم. غلظت این عناصر در بدن موجودات زنده صدها و هزاران برابر بیشتر از محیط خارجی است. این امر ناهمگونی ترکیب شیمیایی بیوسفر و تفاوت قابل توجه آن را با ترکیب ماده بی جان سیاره توضیح می دهد. همراه با عملکرد غلظت یک موجود زنده، ماده ای آزاد می شود که از نظر نتایج - پراکندگی - مخالف آن است. این خود را از طریق فعالیت های تغذیه ای و حمل و نقل ارگانیسم ها نشان می دهد. به عنوان مثال، پراکندگی یک ماده در هنگام دفع توسط موجودات، مرگ موجودات در طول نوع متفاوتحرکات در فضا، تغییر پوشش ها. آهن هموگلوبین خون، به عنوان مثال، از طریق حشرات مکنده خون پراکنده می شود.

4. عملکرد تشکیل دهنده محیط

دگرگونی پارامترهای فیزیکی و شیمیایی محیط (لیتوسفر، هیدروسفر، اتمسفر) در نتیجه فرآیندهای حیاتی در شرایط مساعد برای وجود موجودات. این تابع یک نتیجه مشترک از عملکردهای ماده زنده است که در بالا مورد بحث قرار گرفت: تابع انرژی انرژی را به تمام پیوندهای چرخه زیستی تأمین می کند. مخرب و تمرکز به استخراج از محیط طبیعیو تجمع عناصر پراکنده، اما حیاتی برای موجودات زنده. توجه به این نکته بسیار مهم است که در نتیجه عملکرد تشکیل‌دهنده محیط در پوشش جغرافیایی، رویدادهای عمده زیر رخ داد: ترکیب گاز جو اولیه تغییر کرد، ترکیب شیمیایی آب‌های اقیانوس اولیه تغییر کرد، لایه ای از سنگ های رسوبی در لیتوسفر تشکیل شد و یک پوشش خاک حاصلخیز در سطح زمین ظاهر شد. ورنادسکی عملکرد محیط‌ساز ماده زنده را اینگونه توصیف می‌کند: «یک موجود زنده با محیطی سر و کار دارد که نه تنها با آن سازگار است، بلکه با آن سازگار است».

چهار عملکرد در نظر گرفته شده از ماده زنده، توابع اصلی تعیین کننده هستند. برخی از کارکردهای دیگر ماده زنده را می توان مشخص کرد، به عنوان مثال 10:

تابع گاز تعیین کننده مهاجرت گازها و تبدیل آنها، فراهم می کند ترکیب گاززیست کره توده غالب گازهای روی زمین منشأ بیوژنیک دارند. در فرآیند عملکرد ماده زنده، گازهای اصلی ایجاد می شود: نیتروژن، اکسیژن، دی اکسید کربن، سولفید هیدروژن، متان و غیره. ;

تابع ردوکس عمدتاً شامل تبدیل شیمیایی موادی است که حاوی اتم هایی با درجه اکسیداسیون متغیر هستند (ترکیبات آهن، منگنز، نیتروژن و غیره). در همان زمان، فرآیندهای بیوژنیک اکسیداسیون و کاهش در سطح زمین غالب است. معمولاً عملکرد اکسیداتیو ماده زنده در بیوسفر در تبدیل ترکیبات نسبتاً فقیر از اکسیژن در خاک، پوسته هوازدگی و هیدروسفر به ترکیبات غنی از اکسیژن توسط باکتری ها و برخی قارچ ها آشکار می شود. عملکرد کاهنده با تشکیل سولفات ها به طور مستقیم یا از طریق سولفید هیدروژن بیوژن تولید شده توسط باکتری های مختلف انجام می شود. و در اینجا می بینیم که این عملکرد یکی از مظاهر عملکرد محیط ساز ماده زنده است;

تابع انتقال - انتقال ماده در برابر گرانش و در جهت افقی. از زمان نیوتن شناخته شده است که حرکت مواد در سیاره ما توسط نیروی گرانش تعیین می شود. خود ماده بی جان در امتداد یک صفحه شیبدار منحصراً از بالا به پایین حرکت می کند. رودخانه‌ها، یخچال‌های طبیعی، بهمن‌ها، اسکله‌ها فقط در این جهت حرکت می‌کنند.

زیست کره- پوسته زمین که در آن حیات وجود دارد. بیوسفر شامل قسمت پایین جو، قسمت بالایی لیتوسفر و کل هیدروسفر است. اصطلاح بیوسفر در زیست شناسی توسط J.B. لامارک در اوایل XIXقرن، و در زمین شناسی توسط زمین شناس اتریشی E. Suess در سال 1875 پیشنهاد شد، در حالی که پایه های دکترین بیوسفر، که همچنین مربوط به علم مدرنتوسط V.I. Vernadsky توسعه داده شد.

مرزهای زیست کره:

مرز بالایی در جو: 15 - 20 کیلومتر. این توسط لایه اوزون تعیین می شود، که اشعه ماوراء بنفش موج کوتاه را که برای موجودات زنده مضر است، مسدود می کند.

مرز پایین در لیتوسفر: 3.5 - 7.5 کیلومتر. با دمای انتقال آب به بخار و دمای دناتوره شدن پروتئین تعیین می شود، با این حال، به طور کلی، گسترش موجودات زنده به عمق چندین متر محدود می شود.

مرز پایین در هیدروسفر: 10 - 11 کیلومتر. این توسط کف اقیانوس جهانی، از جمله رسوبات پایین تعیین می شود.

زیست کره شامل می شوداز اجزای زنده یا زنده و غیر زنده یا غیر زنده. جزء زنده کلیت موجودات زنده است (به گفته ورنادسکی - "ماده زنده"). جزء غیر زنده ترکیبی از انرژی، آب، عناصر شیمیایی خاص و سایر شرایط معدنی است که موجودات زنده در آن وجود دارند.

عوامل اصلی در تشکیل بیوسفر موجودات زنده، آب، باد هستند. خصوصیات کلی بیوسفر عبارتند از: وجود ماده زنده، وجود آب در حالت مایع، انباشته شدن انرژی خورشیدی.

یک ویژگی مهمزیست کره این است که به طور مداوم انجام می شود گردش ماده و انرژی، که در آن فعال ترین نقش را موجودات زنده (تولید کننده، مصرف کننده، تجزیه کننده) ایفا می کنند. تعداد دقیق گونه هایی که در بیوسفر زندگی می کنند مشخص نشده است. به گفته برخی از نویسندگان، 10-15 میلیون از آنها وجود دارد که تقریباً 2.5 میلیون گونه جانوری، 400 هزار گیاه، 100 هزار قارچ به طور دقیق شناسایی و توصیف شده است.

در پویایی زیست کره، چرخه های کوچک (بیولوژیکی) و بزرگ (زمین شناسی) مواد متمایز می شوند. در عین حال، گردش ماده همیشه با گردش انرژی همراه است.

یک چرخه بیولوژیکی کوچک بین موجودات و خاک در خشکی رخ می دهد. در هیدروسفر، بخش قابل توجهی از نمک ها و گازهای محلول در آب در گردش اندک مواد نقش دارند. هر چرخه بیولوژیکی در خشکی و اقیانوس متعادل نیست و نشان دهنده یک دور باطل نیست. این با این واقعیت توضیح داده می شود که درآمد یک ماده در هر مجموعه ای با مصرف آن برابر نیست، زیرا بخشی از ماده به دیگری منتقل می شود مجتمع های طبیعیدر حالی که قسمت دیگر ماده در این مجموعه نهشته و نگهداری می شود و گردش خون را برای مدت طولانی ترک می کند.

چرخه های کوچک ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند و در پس زمینه یک چرخه زمین شناسی بزرگ رخ می دهند. در فرآیند یک گردش بزرگ، ماده توسط جریان رودخانه ها و توده های هوا از خشکی به اقیانوس منتقل می شود، رسوبات دریایی در فرآیند بالا بردن کف اقیانوس و کاهش مناطق خشکی به خشکی می آیند.

یکی از ویژگی های زیست کره این است که فقط در محدوده آن است فرآیند فتوسنتز. این فرآیند اصلی است که در آن مواد آلی - کربوهیدرات ها - از غیر آلی سنتز می شوند. این فقط در گیاهان روشن و سبز حاوی کلروفیل انجام می شود.

فرآیند فتوسنتز زنجیره ای از واکنش های پیچیده است:

6CO 2 + 6H 2 O + 674000 کالری \u003d C 6 H 12 O 6 + 6O 2

در طول فتوسنتز، گیاهان جذب می شوند انرژی خورشیدیو آن را برای مدتی در بیوسفر نگه دارید. مصرف کنندگان مواد آلی دریافتی از گیاهان سبز را تبدیل می کنند و همراه با این مواد انرژی جذب می کنند. در طول فعالیت تجزیه کننده ها در هنگام تجزیه و کانی سازی مواد آلی مرده، انرژی آزاد می شود. بنابراین، موجودات زنده گردش ماده و انرژی را انجام می دهند.