Οι επιστήμονες χρειάστηκαν πολλές εκατοντάδες χρόνια για να εξηγήσουν τις διαδικασίες που λαμβάνουν χώρα στον πλανήτη μας. Η γνώση συσσωρεύτηκε σταδιακά, το θεωρητικό και πραγματικό υλικό μεγάλωσε. Σήμερα, οι άνθρωποι καταφέρνουν να βρουν μια εξήγηση για πολλά φυσικά φαινόμενα, επεμβαίνουν στην πορεία τους, αλλάζουν ή κατευθύνουν.
Τι ρόλο παίζει ο ζωντανός κόσμος σε όλους τους μηχανισμούς της φύσης δεν ήταν επίσης αμέσως σαφές. Ωστόσο, ο Ρώσος φιλόσοφος, βιογεωχημικός V. I. Vernadsky κατάφερε να δημιουργήσει μια θεωρία που έγινε η βάση και παραμένει μέχρι σήμερα. Είναι αυτή που εξηγεί τι είναι ολόκληρος ο πλανήτης μας, ποιες είναι οι σχέσεις μεταξύ όλων των συμμετεχόντων σε αυτόν. Και το πιο σημαντικό, είναι αυτή η θεωρία που απαντά στο ερώτημα σχετικά με τον ρόλο των ζωντανών όντων στον πλανήτη Γη. Ονομάστηκε η θεωρία της δομής της βιόσφαιρας της Γης.
Η βιόσφαιρα και η δομή της
Ο επιστήμονας πρότεινε να ονομαστεί βιόσφαιρα ολόκληρη η περιοχή ζωντανών και μη ζωντανών, η οποία βρίσκεται σε στενή επαφή και ως αποτέλεσμα της άρθρωσηςδραστηριότητα συμβάλλει στον σχηματισμό ορισμένων γεωχημικών συστατικών της φύσης.
Δηλαδή, η βιόσφαιρα περιλαμβάνει τα ακόλουθα δομικά μέρη της Γης:
- κάτω μέρος της ατμόσφαιρας στο στρώμα του όζοντος;
- ολόκληρη η υδρόσφαιρα;
- το ανώτερο επίπεδο της λιθόσφαιρας - το έδαφος και τα στρώματα κάτω, μέχρι και συμπεριλαμβανομένων των υπόγειων υδάτων.
Δηλαδή, αυτές είναι όλες εκείνες οι περιοχές που είναι ικανές να κατοικούνται από ζωντανούς οργανισμούς. Όλα αυτά, με τη σειρά τους, αντιπροσωπεύουν τη συνολική βιομάζα, η οποία ονομάζεται ζωντανή ύλη της βιόσφαιρας. Αυτό περιλαμβάνει εκπροσώπους όλων των βασιλείων της φύσης, καθώς και του ανθρώπου. Οι ιδιότητες και οι λειτουργίες της ζωντανής ύλης είναι καθοριστικές για τον χαρακτηρισμό της βιόσφαιρας στο σύνολό της, καθώς είναι το κύριο συστατικό της.
Ωστόσο, εκτός από τα ζωντανά, υπάρχουν και αρκετοί ακόμη τύποι ουσιών που αποτελούν το κέλυφος της Γης που εξετάζουμε. Αυτά είναι όπως:
- βιογενές;
- αδρανής;
- βιοκοκ;
- ραδιενεργό;
- cosmic;
- ελεύθερα άτομα και στοιχεία.
Όλα μαζί, αυτοί οι τύποι ενώσεων σχηματίζουν το περιβάλλον για τη βιομάζα, τις συνθήκες διαβίωσης για αυτήν. Ταυτόχρονα, οι εκπρόσωποι των ίδιων των φυσικών βασιλείων έχουν σημαντική επιρροή στον σχηματισμό πολλών τύπων αυτών των ουσιών.
Γενικά, όλα τα υποδεικνυόμενα συστατικά της βιόσφαιρας είναι η συνολική μάζα των στοιχείων που αθροίζουν τη φύση. Είναι αυτοί που εισέρχονται σε στενές αλληλεπιδράσεις, πραγματοποιώντας τον κύκλο της ενέργειας, των ουσιών, συσσωρεύοντας και επεξεργάζοντας πολλές ενώσεις. Η βασική μονάδα είναι η ζωντανή ύλη. Οι λειτουργίες της ζωντανής ύλης είναι διαφορετικές,αλλά όλα είναι πολύ σημαντικά και απαραίτητα για τη διατήρηση της φυσικής κατάστασης του πλανήτη.
Ιδρυτής του δόγματος της βιόσφαιρας
Αυτός που δημιούργησε την έννοια της «βιόσφαιρας», την ανέπτυξε, τη δόμησε και την αποκάλυψε πλήρως, διέθετε εξαιρετική σκέψη, την ικανότητα να αναλύει και να συγκρίνει γεγονότα και δεδομένα και να βγάζει λογικά συμπεράσματα. Στην εποχή του, ο V. I. Vernadsky έγινε τέτοιος άνθρωπος. Σπουδαίος άνθρωπος, φυσιοδίφης, ακαδημαϊκός και επιστήμονας, ιδρυτής πολλών σχολών. Τα έργα του έχουν γίνει το βασικό θεμέλιο πάνω στο οποίο χτίζονται όλες οι θεωρίες μέχρι τώρα.
Είναι ο δημιουργός όλης της βιογεωχημείας. Η αξία του είναι η δημιουργία της βάσης ορυκτών πόρων της Ρωσίας (τότε της ΕΣΣΔ). Οι μαθητές του ήταν διάσημοι μελλοντικοί επιστήμονες από τη Ρωσία και την Ουκρανία.
Οι προβλέψεις του Vernadsky σχετικά με την κυρίαρχη θέση των ανθρώπων στο σύστημα του οργανικού κόσμου και ότι η βιόσφαιρα εξελίσσεται στη νοόσφαιρα έχουν κάθε λόγο να γίνουν πραγματικότητα.
Ζωντανή ουσία. Λειτουργίες της ζωντανής ύλης της βιόσφαιρας
Όπως έχουμε ήδη επισημάνει παραπάνω, η ζωντανή ύλη του θεωρούμενου κελύφους της Γης θεωρείται ότι είναι το σύνολο των οργανισμών που ανήκουν σε όλα τα βασίλεια της φύσης. Τα ανθρώπινα όντα κατέχουν μια ιδιαίτερη θέση μεταξύ όλων. Οι λόγοι για αυτό ήταν:
- θέση καταναλωτή, όχι παραγωγή;
- ανάπτυξη νου και συνείδησης.
Όλοι οι άλλοι εκπρόσωποι είναι ζωντανή ύλη. Οι λειτουργίες της ζωντανής ύλης αναπτύχθηκαν και υποδείχθηκαν από τον Vernadsky. Ανέθεσε τον ακόλουθο ρόλο στους οργανισμούς:
- Redox.
- Καταστροφικό.
- Μεταφορές.
- διαμόρφωση περιβάλλοντος.
- Gas.
- Ενέργεια.
- Informational.
- Συγκέντρωση.
Οι πιο βασικές λειτουργίες της ζωντανής ύλης της βιόσφαιρας είναι το αέριο, η ενέργεια και η οξειδοαναγωγή. Ωστόσο, τα υπόλοιπα είναι επίσης σημαντικά, παρέχοντας σύνθετες διαδικασίες αλληλεπίδρασης μεταξύ όλων των μερών και στοιχείων του ζωντανού κελύφους του πλανήτη.
Ας δούμε κάθε μία από τις λειτουργίες με περισσότερες λεπτομέρειες για να καταλάβουμε τι ακριβώς εννοείται και ποια είναι η ουσία.
Η συνάρτηση οξειδοαναγωγής της ζωντανής ύλης
Εκδηλώνεται σε πολυάριθμους βιοχημικούς μετασχηματισμούς ουσιών σε κάθε ζωντανό οργανισμό. Άλλωστε σε όλους, από βακτήρια μέχρι μεγάλα θηλαστικά, υπάρχουν κάθε δευτερόλεπτο αντιδράσεις. Ως αποτέλεσμα, ορισμένες ουσίες μετατρέπονται σε άλλες, μερικές διασπώνται σε συστατικά.
Το αποτέλεσμα τέτοιων διεργασιών για τη βιόσφαιρα είναι ο σχηματισμός βιογενούς ύλης. Ποιες ενώσεις μπορούν να αναφερθούν ως παράδειγμα;
- Ανθρακικά πετρώματα (κιμωλία, μάρμαρο, ασβεστόλιθος) - προϊόν της ζωτικής δραστηριότητας των μαλακίων, πολλών άλλων θαλάσσιων και χερσαίων κατοίκων.
- Καταθέσεις πυριτίου είναι το αποτέλεσμα αντιδράσεων αιώνων στα κοχύλια και στα κελύφη των ζώων στον πυθμένα του ωκεανού.
- Ο άνθρακας και η τύρφη είναι το αποτέλεσμα βιοχημικών μετασχηματισμών που συμβαίνουν στα φυτά.
- Λάδι και άλλα.
Επομένως, οι χημικές αντιδράσεις αποτελούν τη βάση για τη δημιουργία πολλών ουσιών χρήσιμων για τον άνθρωπο και τη φύση. Αυτή είναι η λειτουργία της ζωντανής ύλης στη βιόσφαιρα.
Λειτουργία συγκέντρωσης
Αν μιλάμε για την αποκάλυψη της έννοιας αυτού του ρόλου μιας ουσίας, τότε θα πρέπει να επισημάνουμε τη στενή σχέση της με την προηγούμενη. Με απλά λόγια, η συνάρτηση συγκέντρωσης της ζωντανής ύλης είναι η συσσώρευση μέσα στο σώμα ορισμένων στοιχείων, ατόμων, ενώσεων. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζονται τα ίδια τα πετρώματα, τα ορυκτά και τα ορυκτά που αναφέρονται παραπάνω.
Κάθε πλάσμα είναι ικανό να συσσωρεύει κάποιες ενώσεις από μόνο του. Ωστόσο, η σοβαρότητα αυτού είναι διαφορετική για τον καθένα. Για παράδειγμα, ο καθένας συσσωρεύει άνθρακα στον εαυτό του. Αλλά δεν είναι κάθε οργανισμός ικανός να συγκεντρώσει περίπου το 20% του σιδήρου, όπως κάνουν τα βακτήρια σιδήρου.
Μπορούν να δοθούν αρκετά ακόμη παραδείγματα που επεξηγούν ξεκάθαρα αυτή τη λειτουργία της ζωντανής ύλης.
- Διάτομα, ραδιολάρια - πυρίτιο.
- Μανιτάρια σκουριάς - μαγγάνιο.
- Φυτό λομπέλια διογκωμένο - χρώμιο.
- Φυτό Solyanka - βόριο.
Εκτός από τα στοιχεία, πολλοί εκπρόσωποι ζωντανών όντων είναι ικανοί να σχηματίζουν ολόκληρα σύμπλοκα ουσιών μετά το θάνατο.
Συνάρτηση αερίου της ύλης
Αυτός ο ρόλος είναι ένας από τους κύριους. Εξάλλου, η ανταλλαγή αερίων είναι μια διαδικασία που σχηματίζει ζωή για όλα τα όντα. Αν μιλάμε για τη βιόσφαιρα στο σύνολό της, τότε η λειτουργία αερίου της ζωντανής ύλης ξεκινά με τη δραστηριότητα των φυτών, τα οποία, κατά τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, δεσμεύουν διοξείδιο του άνθρακα και απελευθερώνουν επαρκή ποσότητα οξυγόνου.
Αρκεί για τι; Για τη ζωή όλων αυτώνπλάσματα που δεν είναι ικανά να το παράγουν μόνα τους. Και όλα αυτά είναι ζώα, μύκητες, τα περισσότερα βακτήρια. Αν μιλάμε για τη λειτουργία αερίων των ζώων, τότε αυτή συνίσταται στην κατανάλωση οξυγόνου και στην απελευθέρωση διοξειδίου του άνθρακα στο περιβάλλον κατά την αναπνοή.
Αυτό δημιουργεί έναν γενικό κύκλο που βασίζεται στη ζωή. Οι επιστήμονες έχουν αποδείξει ότι για πολλές χιλιετίες, τα φυτά και άλλα έμβια όντα έχουν καταφέρει να εκσυγχρονίσουν πλήρως και να προσαρμόσουν την ατμόσφαιρα του πλανήτη για τον εαυτό τους. Συνέβη το εξής:
- η συγκέντρωση οξυγόνου έχει γίνει επαρκής για τη ζωή;
- έχει σχηματιστεί το στρώμα του όζοντος, το οποίο προστατεύει όλη τη ζωή από την επιβλαβή κοσμική και υπεριώδη ακτινοβολία.
- η σύνθεση του αέρα έχει γίνει αυτό που χρειάζονται τα περισσότερα πλάσματα.
Επομένως, η λειτουργία αερίου της ζωντανής ύλης της βιόσφαιρας θεωρείται μία από τις πιο σημαντικές.
Λειτουργία μεταφοράς
Υποδηλώνει την αναπαραγωγή και εγκατάσταση οργανισμών σε διαφορετικές περιοχές. Υπάρχουν ορισμένοι οικολογικοί νόμοι που διέπουν τη διανομή και τη μεταφορά των πλασμάτων. Σύμφωνα με αυτούς, κάθε άτομο καταλαμβάνει το δικό του βιότοπο. Υπάρχουν επίσης ανταγωνιστικές σχέσεις που οδηγούν στην εγκατάσταση και ανάπτυξη νέων περιοχών.
Έτσι, οι λειτουργίες της ζωντανής ύλης στη βιόσφαιρα είναι η αναπαραγωγή και η εγκατάσταση με τον επακόλουθο σχηματισμό νέων χαρακτηριστικών.
Καταστροφικός ρόλος
Αυτή είναι μια άλλη σημαντική λειτουργία που είναι χαρακτηριστική των ζωντανών πλασμάτων της βιόσφαιρας. Συνίσταται στην ικανότητα αποσύνθεσης σε απλές ουσίες μετά το θάνατο, δηλαδή σταματώντας τον κύκλο ζωής. Ενώ ο οργανισμός ζει, πολύπλοκα μόρια είναι ενεργά σε αυτόν. Όταν επέρχεται ο θάνατος, αρχίζουν οι διαδικασίες καταστροφής, αποσύνθεσης σε απλά συστατικά μέρη.
Αυτό πραγματοποιείται από μια ειδική ομάδα πλασμάτων που ονομάζονται detritivores ή decomposers. Αυτά περιλαμβάνουν:
- μερικά σκουλήκια;
- βακτήρια;
- μύκητες;
- πρωτόζωα και άλλα.
Λειτουργία διαμόρφωσης περιβάλλοντος
Οι κύριες λειτουργίες της ζωντανής ύλης θα ήταν ελλιπείς αν δεν υποδεικνύαμε το σχηματισμό περιβαλλόντων. Τι σημαίνει? Έχουμε ήδη επισημάνει ότι τα έμβια όντα στη διαδικασία της εξέλιξης έχουν δημιουργήσει μια ατμόσφαιρα για τον εαυτό τους. Το ίδιο έκαναν και με το περιβάλλον.
Χαλαρώνοντας και κορεσίζοντας τη γη με μεταλλικές ενώσεις, οργανική ύλη, δημιούργησαν ένα γόνιμο στρώμα κατάλληλο για ζωή - το έδαφος. Το ίδιο μπορεί να ειπωθεί για τη χημική σύνθεση του νερού των ωκεανών και των θαλασσών. Δηλαδή, τα έμβια όντα σχηματίζουν ανεξάρτητα το περιβάλλον της ζωής για τον εαυτό τους. Εδώ εκδηλώνεται η λειτουργία τους που σχηματίζει το περιβάλλον στη βιόσφαιρα.
Πληροφοριακός ρόλος της ζωντανής ύλης
Αυτός ο ρόλος είναι χαρακτηριστικός για τους ζωντανούς οργανισμούς και όσο πιο πολύ αναπτύσσεται, τόσο μεγαλύτερος είναι ο ρόλος του ως φορέας και επεξεργαστής πληροφοριών. Ούτε ένα άψυχο αντικείμενο δεν είναι ικανό να θυμάται, να «καταγράφει» στο υποσυνείδητο και στη συνέχεια να αναπαράγει πληροφορίες οποιουδήποτε είδους. Μόνο τα αισθανόμενα όντα μπορούν να το κάνουν αυτό.
Αυτό δεν είναιμόνο η ικανότητα να μιλάει και να σκέφτεται. Η συνάρτηση πληροφοριών συνεπάγεται το φαινόμενο της διατήρησης και μετάδοσης ορισμένων συνόλων γνώσεων και χαρακτηριστικών μέσω κληρονομικότητας.
Λειτουργία ενέργειας
Η ενέργεια είναι η πιο σημαντική πηγή δύναμης, λόγω της οποίας υπάρχει η ζωντανή ύλη. Οι λειτουργίες της ζωντανής ύλης εκδηλώνονται κυρίως στην ικανότητα επεξεργασίας της ενέργειας της βιόσφαιρας σε διάφορες μορφές, από ηλιακή έως θερμική και ηλεκτρική.
Κανείς άλλος δεν μπορεί να συσσωρεύσει και να αλλάξει την ακτινοβολία από τον Ήλιο έτσι. Ο πρώτος σύνδεσμος εδώ είναι, φυσικά, τα φυτά. Είναι αυτοί που απορροφούν το ηλιακό φως απευθείας σε ολόκληρη την επιφάνεια των πράσινων μερών του σώματος. Στη συνέχεια το μετατρέπουν σε ενέργεια χημικών δεσμών που είναι διαθέσιμα στα ζώα. Οι τελευταίοι το μεταφράζουν σε διαφορετικές μορφές:
- θερμικό;
- ηλεκτρικό;
- μηχανικά και άλλα.
