Mzunguko wa kibayolojia ni nini? Kama mfumo uliofungwa, umekuwa ukifanya kazi kwa mafanikio kwa miaka mabilioni kadhaa.
Hebu tujaribu kufahamu mzunguko wa kibaolojia ni nini.
Vipengele
Mimea iliyokufa na mabaki ya viumbe huchakatwa na wadudu, kuvu, bakteria na protozoa. Wanyama na mimea hubadilishwa polepole kuwa misombo ya kikaboni na madini. Mzunguko wa biotic unahusisha kuingia kwa vitu hivi kwenye udongo, matumizi yao ya baadae na mimea. Mchakato huo una sifa ya kufungwa, kuendelea, kuoza, kuharibika kwa misombo ya mwisho. Ni mduara endelevu unaotawala maisha kwenye sayari hii.
Umuhimu
Mzunguko wa kibayolojia wa kaboni katika mifumo ikolojia ya nchi kavu utazingatiwa kwa kutumia mfano wa fosforasi. Kiasi cha kutosha cha kipengele hiki kinapatikana katika upeo wa humus wa udongo usio na wasiwasi, pamoja na katika takataka ya misitu. Shukrani kwa mzunguko, inawezekana kukusanya kuhusu tani 106-107 za fosforasi katika biosphere. Fitomasi ya nyika za nyasi za asili ina takriban kilo 30 kwa hekta ya kipengele hiki, ambacho kinatosha kabisa kwa mamalia.
Kubadilishana nishati
Mzunguko wa kibayolojia unahusisha kubadilishana nishati. Kiini chake kinatokana na ukweli kwamba nishati haipotei katika mlolongo wa mabadiliko ya chakula (trophic), lakini mabadiliko yake kutoka kwa aina moja hadi nyingine huzingatiwa.
Nishati ya jua hubadilishwa kwa mchakato sawa katika kila ngazi. Matumizi ya moja kwa moja ya nishati ya jua ni kawaida tu kwa mimea ya kijani kibichi katika mfumo wa usanisinuru.
Huunda mchanganyiko wa kikaboni (glucose) kutoka kwa kaboni dioksidi na maji, na kukusanya nishati. Majani ya mimea hujumuishwa katika mchakato huu wa kemikali tu ikiwa kuna mwanga wa jua na klorofili.
Vipengele vya Mchakato
Katika baadhi ya vipindi vya kuwepo kwa mwanadamu, mzunguko wa kibiolojia wa dutu ulitatizwa. Ziada pekee zilitolewa, ambazo ziliwekwa kama gesi, makaa ya mawe, mafuta, chokaa na madini mengine ya kikaboni.
Wakati wa mwako wa mafuta au makaa katika tanuru (mota), nishati hutolewa na kutumika, ambayo imekusanywa na biosphere kwa mamilioni ya miaka. Hapo awali, ziada kama hiyohakuwa na takataka ya biosphere, athari zao mbaya kwenye mzunguko wa biotic hazikuzingatiwa. Leo ni tofauti.
Maalum
Anuwai za wanyama ni muhimu kwa utekelezaji mzuri wa mzunguko. Spishi moja haitaweza kuvunja vitu vya kikaboni vya mimea katika biogeocenosis hadi bidhaa za mwisho. Inavunja sehemu tu yao, pamoja na baadhi ya misombo ya kikaboni iliyo ndani yao. Mitandao na minyororo ya chakula huundwa kwa njia sawa.
Katika biocenosis, angahewa ni muhimu. Husaidia kudumisha mzunguko wa kibaolojia wa nishati na dutu, na pia kuhakikisha usawa wa maji.
Kichafuzi kinaweza kuoza na kuwa maumbo yanayoweza kuhusika katika hatua zinazofuata za mzunguko na kunaswa na viumbe hai.
Mzunguko unategemea mtengano na ufyonzwaji wa vichafuzi kutoka kwa viumbe vidogo, inategemea shughuli na wingi wa vipengele vya kemikali vinavyohusika moja kwa moja kwenye mzunguko.
Mfumo ikolojia ni jumla ya viambajengo isokaboni na ogani ambamo mzunguko wa kibiolojia wa dutu hufanyika.
Mchoro wa Mchakato
Mimea, inayopokea mtiririko thabiti wa nishati kutoka kwa Jua, huunda bidhaa za msingi kutoka kwa mabaki ya isokaboni. Katika viungo vilivyobaki vya mzunguko, kuna mabadiliko na kupoteza nishati. Wazalishaji, watumiaji, waharibifu katika mfumo wa ikolojia hutumia vitu hai vya uzalishaji wa asili. Wanyama hutumia kwa mchakato kama huo mara nyingi zaidi ya vitu vilivyo hai vya kiwango cha chini, kupunguza jumlahifadhi ya nishati. Mzunguko hutolewa kupitia mwingiliano wa vikundi hivyo vitatu.
Kundi la kwanza linajumuisha watayarishaji. Hizi ni pamoja na mimea ya kijani ambayo inashiriki kikamilifu katika photosynthesis. Dutu hizo pia ni bakteria ambazo zina uwezo wa chemosynthesis. Wanaunda jambo la msingi la kikaboni.
Kundi la pili - watumiaji wa agizo la kwanza. Wao ni watumiaji wa vitu vya kikaboni. Hizi ni pamoja na wanyama wanaowinda wanyama wengine, pamoja na protozoa. Wanyama ambao wameainishwa kama wanyama wanaowinda wanyama wengine, takriban spishi 250 tofauti.
Kundi la tatu - waharibifu (waharibifu), ambao huoza vitu vya kikaboni vilivyokufa kuwa madini. Hizi ni pamoja na kuvu, bakteria na protozoa. Mkusanyiko wa nishati ya jua unafanywa kwenye tawi linalopanda la mzunguko kutokana na photosynthesis. Mimea katika hatua hii huunganisha vitu vya kikaboni kutoka kwa nitrojeni, maji, dioksidi kaboni.
Matumizi ya nishati
Biolojia inazingatia nini kingine? Upumuaji wa mmea unachukua nafasi muhimu ndani yake, kwa kuwa mchakato huu huweka oksidi karibu nusu ya viumbe hai hadi kaboni dioksidi, na kuirejesha kwenye angahewa.
Lahaja ya pili kwa ukubwa ya matumizi ya misombo ya kikaboni na nishati iliyohifadhiwa ni matumizi ya watumiaji wa awali wa mimea. Nishati ambayo huhifadhiwa na phytophages na chakula hutumiwa kwa maisha, kupumua, na uzazi. Ametolewa kwenye kinyesi.
Wanyama wa herbivorous ni chakula cha wanyama walaji (watumiaji wa kiwango cha juu zaidi cha trophic). Wao, kwa upande wao, hupoteza nishati,kusanyiko pamoja na chakula, sawa na wanyama walao majani.
Uhusiano wa vipengele
Kiungo tofauti katika mfumo ikolojia hutoa mabaki ya kikaboni kwa mazingira. Wanatumika kama chanzo cha nishati na chakula kwa wanyama wa saprophage (fungi, bakteria). Hatua ya mwisho ya ubadilishaji wa kabohaidreti ni mchakato wa humification, oxidation inayofuata ya humus kwa dioksidi kaboni, na mineralization ya vipande vya majivu. Kisha huingia tena kwenye angahewa na udongo, vikiwa chakula cha mimea.
Mzunguko wa kibayolojia ni mchakato endelevu wa kuunda na kuvunja misombo ya kikaboni. Inatambuliwa kupitia vikundi vyote vitatu vya viumbe. Maisha bila wazalishaji haiwezekani, kwa kuwa wao ni msingi wa maisha. Ni wao pekee walio na uwezo wa kuunda vitu vya msingi vya kikaboni, bila ambayo mzunguko unaofuata hautaendelea.
Kutokana na matumizi ya watumiaji wa oda tofauti za uzalishaji wa awali na wa pili, uhamisho kutoka aina moja hadi nyingine, aina mbalimbali zinawezekana duniani. Vipunguzaji vinavyooza viumbe hai hurejesha kwenye hatua ya kwanza ya mzunguko.
Mizunguko mikubwa ya uhamaji wa viambajengo vya kemikali hufunga maganda ya nje ya sayari kuwa nzima, hueleza mwendelezo wa mageuzi.
Nishati ya Jua hufanya kama nguvu inayoendesha mzunguko wa kibayolojia. Mchakato kuu unaochangia katika utengenezaji wa vitu vya kikaboni ni photosynthesis. Inawezekana tu wakati mimea ya kijani kibichi inapotumia nishati ya jua.
Majani ya mimea (autotrophs),ambayo huunganisha glucose, "kuhifadhi" nishati ya jua kwenye kiwanja cha kikaboni. Kuingia kwenye biosphere kutoka angani, nishati hujilimbikiza kwenye mimea, miamba, na udongo. Jua huhakikisha mzunguko wa vipengele vya kemikali, huruhusu uundaji wa vitu isokaboni au kikaboni kwa zamu.
Nini muhimu kujua
Mbali na kaboni, oksijeni, hidrojeni, vipengele vingine muhimu vya kibayolojia pia hushiriki katika mzunguko wa kibayolojia: kalsiamu, nitrojeni, fosforasi, silicon, potasiamu, sodiamu, salfa. Utaratibu huu pia hauwezekani bila vipengele vya kufuatilia: iodini, zinki, bromini, molybdenum, fedha, nickel, risasi, magnesiamu. Katika orodha ya vipengele vinavyofyonzwa na vitu vilivyo hai, kuna hata sumu - arseniki, selenium, zebaki, pamoja na vipengele vya mionzi (radiamu, urani).
Kasi ya baiskeli
Kubadilishana nishati ni mzunguko. Upyaji wa jambo lililo hai la biolojia hufanywa baada ya miaka 8 hivi. Mchakato unaendelea kwa kasi zaidi katika bahari (baada ya siku 33). Katika angahewa, oksijeni hubadilishwa katika miaka elfu mbili, na monoxide ya kaboni katika miaka 6. Ubadilishaji kamili wa maji katika haidrosphere huchukua miaka 2800.
Michanganyiko ya kemikali ambayo inapatikana kwa vijenzi vya biosphere ni chache. Kwa sababu ya uchovu wao, ukuaji wa baadhi ya vikundi vya viumbe baharini na nchi kavu umezuiwa.
Chaguo za mzunguko
Shukrani tu kwa mzunguko wa nishati na vitu, hali tulivu ya biolojia hudumishwa. Kuna chaguzi mbili - kijiolojia (kubwa) na biogeochemical (ndogo).
Zingatia ya kwanzachaguo la mzunguko. Miamba ya igneous chini ya ushawishi wa kibaiolojia, kemikali, mambo ya kimwili hugeuka kuwa miamba ya sedimentary, hasa, katika udongo na mchanga. Wanaweza pia kutokea wakati wa awali ya madini ya biogenic (microorganisms wafu) kutoka kwa maji ya bahari na bahari. Mashapo yenye maji yaliyolegea hujilimbikiza hatua kwa hatua chini ya hifadhi, hukauka na kuunda miamba minene.
Kisha kuna mabadiliko yao, taratibu za metamorphism huzingatiwa. Chini ya hatua ya sehemu za nishati endogenous, tabaka ni remelted, na kutengeneza magma. Zinapoinuka kwenye uso wa Dunia chini ya ushawishi wa hali ya hewa, uhamishaji, hubadilishwa tena kuwa miamba ya sedimentary.
Mzunguko mkubwa unaangaziwa kwa mwingiliano wa nishati ya kigeni (jua) na nishati ya asili (ya kina) ya Dunia. Shukrani kwa mchakato huu, dutu hii inasambazwa upya kati ya upeo wa kina na biolojia ya sayari.
Pia inajumuisha mwendo wa maji kati ya lithosphere, angahewa, haidrosphere, iliyokusanywa na nishati ya jua. Kwanza, maji huvukiza kutoka kwenye uso wa bahari (bahari, maziwa, mito), kisha hurudi duniani kwa namna ya mvua. Fidia kwa michakato kama hii mtiririko wa mto. Mimea ina jukumu muhimu katika mzunguko wa maji.
Mzunguko mdogo ni kawaida kwa biosphere pekee. Mizunguko huundwa kwa mizani ya sayari kutokana na mizunguko mingi ya atomi, pamoja na zile harakati zinazosababishwa na volkano, msogeo wa bahari, nishati ya upepo, mtiririko wa chini ya ardhi.
Fanya muhtasari
Katika biosphere vitu huzunguka,kuunda mzunguko wa biogeochemical. Wanahitaji vipengele vifuatavyo kwa kiasi kikubwa: oksijeni, nitrojeni, kaboni, hidrojeni. Mzunguko wao unawezekana kutokana na michakato ya kujidhibiti ambapo vipengele vingine vya mfumo ikolojia huwa washiriki hai.
Katika hatua zote za maendeleo ya biosphere, sheria ya kufungwa kwa mzunguko wa kimataifa hufanya kazi. Msingi wa mchakato huo ni nishati ya jua, pamoja na klorofili ya mimea ya kijani.
Ili mtengano kamili wa vitu vya kikaboni, ambavyo huundwa na mimea ya kijani kibichi, unahitaji oksijeni nyingi kama inavyotolewa wakati wa usanisinuru. Shukrani kwa kuzikwa kwa viumbe hai katika peat, makaa ya mawe, miamba ya sedimentary, hazina ya kubadilishana oksijeni hudumishwa katika angahewa.
Kutokana na ongezeko la idadi ya usafiri, makampuni ya biashara ya viwandani, mzunguko wa oksijeni katika asili unatatizwa. Hili huathiri vibaya uhai wa mfumo wa kibaolojia, husababisha mabadiliko ya chembe za urithi na kutoweka kabisa kwa baadhi ya spishi za mimea na wanyama hai.
