Iliwachukua wanasayansi mamia ya miaka kueleza michakato inayofanyika katika sayari yetu. Maarifa polepole yalikusanywa, nyenzo za kinadharia na ukweli zilikua. Leo, watu wanaweza kupata maelezo ya matukio mengi ya asili, kuingilia kati katika mwendo wao, kubadilisha au moja kwa moja.
Ni jukumu gani ulimwengu unaoishi unacheza katika mifumo yote ya asili pia haikuwa wazi mara moja. Hata hivyo, mwanafalsafa wa Kirusi, biogeochemist V. I. Vernadsky aliweza kuunda nadharia ambayo ikawa msingi na inabakia hivyo hadi leo. Ni yeye anayeelezea sayari yetu nzima ni nini, ni uhusiano gani kati ya washiriki wote ndani yake. Na muhimu zaidi, ni nadharia hii inayojibu swali kuhusu jukumu la viumbe hai kwenye sayari ya Dunia. Iliitwa nadharia ya muundo wa biosphere ya Dunia.
Biolojia na muundo wake
Mwanasayansi alipendekeza kuiita biosphere eneo lote la viumbe hai na visivyo hai, ambalo lina mawasiliano ya karibu na kama matokeo ya pamoja.shughuli huchangia uundaji wa baadhi ya vipengele vya asili vya kijiokemia.
Yaani, biolojia inajumuisha sehemu zifuatazo za kimuundo za Dunia:
- sehemu ya chini ya anga hadi kwenye tabaka la ozoni;
- hidrosphere nzima;
- kiwango cha juu cha lithosphere - udongo na tabaka za chini, hadi na kujumuisha maji ya chini ya ardhi.
Yaani haya yote ni yale maeneo yenye uwezo wa kukaliwa na viumbe hai. Wote, kwa upande wake, wanawakilisha biomass jumla, ambayo inaitwa jambo hai la biosphere. Hii inajumuisha wawakilishi wa falme zote za asili, pamoja na mwanadamu. Sifa na kazi za viumbe hai ni muhimu katika kubainisha biosphere kwa ujumla, kwa kuwa ndicho sehemu yake kuu.
Hata hivyo, pamoja na viumbe hai, kuna aina kadhaa zaidi za dutu zinazounda ganda la Dunia tunalozingatia. Hizi ni kama:
- biogenic;
- inert;
- biocoke;
- radioactive;
- cosmic;
- atomu na vipengele visivyolipishwa.
Yote kwa pamoja, aina hizi za misombo huunda mazingira ya biomasi, hali ya maisha yake. Wakati huo huo, wawakilishi wa falme za asili wenyewe wana ushawishi mkubwa juu ya malezi ya aina nyingi za dutu hizi.
Kwa ujumla, vijenzi vyote vilivyoashiriwa vya biolojia ni jumla ya wingi wa vipengele vinavyojumlisha asili. Ndio wanaoingia katika mwingiliano wa karibu, kutekeleza mzunguko wa nishati, vitu, kukusanya na kusindika misombo mingi. Kitengo cha msingi ni jambo hai. Kazi za viumbe hai ni tofauti,lakini zote ni muhimu sana na ni muhimu ili kudumisha hali ya asili ya sayari.
Mwanzilishi wa fundisho la biosphere
Aliyeunda dhana ya "biosphere", aliikuza, akaiunda na kuifichua kikamilifu, alikuwa na fikra isiyo ya kawaida, uwezo wa kuchanganua na kulinganisha ukweli na data na kufanya hitimisho lenye mantiki. Katika wakati wake, V. I. Vernadsky akawa mtu kama huyo. Mtu mkuu, mwanasayansi wa asili, msomi na mwanasayansi, mwanzilishi wa shule nyingi. Kazi zake zimekuwa msingi wa msingi ambapo nadharia zote zimejengwa hadi sasa.
Yeye ndiye muundaji wa biogeochemistry yote. Sifa yake ni uundaji wa msingi wa rasilimali ya madini ya Urusi (wakati huo USSR). Wanafunzi wake walikuwa wanasayansi mashuhuri wa siku za usoni kutoka Urusi na Ukraine.
Utabiri wa Vernadsky kuhusu nafasi kuu ya watu katika mfumo wa ulimwengu-hai na kwamba biosphere inabadilika na kuwa noosphere una kila sababu ya kutimia.
Dutu hai. Kazi za viumbe hai vya biosphere
Kama tulivyokwishaonyesha hapo juu, jambo lililo hai la ganda linalozingatiwa la Dunia linazingatiwa kuwa jumla ya viumbe vilivyo mali ya falme zote za asili. Wanadamu wanachukua nafasi maalum kati ya wote. Sababu za hii zilikuwa:
- nafasi ya mtumiaji, si uzalishaji;
- makuzi ya akili na fahamu.
Wawakilishi wengine wote ni viumbe hai. Kazi za viumbe hai zilitengenezwa na kuonyeshwa na Vernadsky. Alitoa jukumu lifuatalo kwa viumbe:
- Redox.
- Ya uharibifu.
- Usafiri.
- Kutengeneza mazingira.
- Gesi.
- Nishati.
- Taarifa.
- Kuzingatia.
Huduma za kimsingi zaidi za viumbe hai vya biosphere ni gesi, nishati na redox. Hata hivyo, mengine pia ni muhimu, yanatoa michakato changamano ya mwingiliano kati ya sehemu zote na vipengele vya ganda hai la sayari.
Hebu tuangalie kila kipengele cha kukokotoa kwa undani zaidi ili kuelewa nini hasa kinamaanishwa na nini kiini chake.
Utendaji wa redoksi wa jambo hai
Hudhihirishwa katika mabadiliko mengi ya kemikali ya kibayolojia ya dutu ndani ya kila kiumbe hai. Baada ya yote, kwa kila mtu, kutoka kwa bakteria hadi kwa mamalia wakubwa, kuna majibu ya kila pili. Kwa sababu hiyo, baadhi ya vitu hubadilika na kuwa vingine, vingine huvunjika na kuwa viambajengo.
Matokeo ya michakato kama hii kwa biosphere ni uundaji wa vitu vya kibiolojia. Ni misombo gani inayoweza kutajwa kama mfano?
- Miamba ya kaboni (chaki, marumaru, chokaa) - zao la shughuli muhimu ya moluska, wakazi wengine wengi wa baharini na nchi kavu.
- Amana ya silicon ni matokeo ya karne nyingi za athari katika ganda na makombora ya wanyama kwenye sakafu ya bahari.
- Makaa ya mawe na peat ni matokeo ya mabadiliko ya kibayolojia yanayotokea kwenye mimea.
- Mafuta na mengine.
Kwa hivyo, athari za kemikali ndio msingi wa kuundwa kwa vitu vingi muhimu kwa mwanadamu na asili. Hii ndiyo kazi ya viumbe hai katika biosphere.
Kitendaji cha umakini
Iwapo tunazungumza kuhusu ufichuzi wa dhana ya jukumu hili la dutu, basi tunapaswa kubainisha uhusiano wake wa karibu na ile iliyotangulia. Kuweka tu, kazi ya mkusanyiko wa jambo hai ni mkusanyiko ndani ya mwili wa vipengele fulani, atomi, misombo. Matokeo yake, mawe, madini na madini yaliyotajwa hapo juu huundwa.
Kila kiumbe kina uwezo wa kujikusanyia baadhi ya misombo yenyewe. Walakini, ukali wa hii ni tofauti kwa kila mtu. Kwa mfano, kila mtu hujilimbikiza kaboni ndani yake. Lakini si kila kiumbe kina uwezo wa kulimbikiza takriban 20% ya chuma, kama bakteria wa chuma wanavyofanya.
Mifano kadhaa zaidi inaweza kutolewa ambayo inaonyesha wazi kazi hii ya viumbe hai.
- Diatomu, vifaa vya radiolarian - silikoni.
- Uyoga wa kutu - manganese.
- mmea wa lobelia uliovimba - chrome.
- mmea wa Solyanka - boroni.
Mbali na elementi, wawakilishi wengi wa viumbe hai wana uwezo wa kutengeneza mchanganyiko mzima wa dutu baada ya kufa.
Utendaji wa gesi ya mata
Jukumu hili ni mojawapo kuu. Baada ya yote, kubadilishana gesi ni mchakato wa kutengeneza maisha kwa viumbe vyote. Ikiwa tunazungumzia kuhusu biosphere kwa ujumla, basi kazi ya gesi ya viumbe hai huanza na shughuli za mimea, ambayo, katika mchakato wa photosynthesis, hukamata dioksidi kaboni na kutoa kiasi cha kutosha cha oksijeni.
Inatosha kwa nini? Kwa maisha ya wale woteviumbe ambao hawana uwezo wa kuizalisha peke yao. Na hawa wote ni wanyama, fungi, bakteria nyingi. Ikiwa tunazungumzia kazi ya gesi ya wanyama, basi inajumuisha matumizi ya oksijeni na kutolewa kwa dioksidi kaboni kwenye mazingira wakati wa kupumua.
Hii huunda mzunguko wa jumla unaozingatia maisha. Wanasayansi wamethibitisha kuwa zaidi ya milenia nyingi, mimea na viumbe hai vingine vimeweza kusasisha kabisa na kurekebisha hali ya sayari yenyewe. Yafuatayo yalifanyika:
- mkusanyiko wa oksijeni umetosha kwa maisha;
- safu ya ozoni imeundwa, ambayo inalinda maisha yote dhidi ya mionzi hatari ya ulimwengu na urujuanimno;
- muundo wa hewa umekuwa kile ambacho viumbe wengi wanahitaji.
Kwa hivyo, utendaji kazi wa gesi wa viumbe hai vya biolojia unachukuliwa kuwa mojawapo ya muhimu zaidi.
Kitendaji cha usafiri
Inamaanisha uzazi na makazi ya viumbe katika maeneo tofauti. Kuna sheria fulani za kiikolojia zinazosimamia usambazaji wa kimsingi na usafirishaji wa viumbe. Kulingana na wao, kila mtu anaishi makazi yake mwenyewe. Pia kuna mahusiano ya kiushindani ambayo husababisha makazi na maendeleo ya maeneo mapya.
Kwa hivyo, kazi za viumbe hai katika biosphere ni uzazi na utatuzi na uundaji unaofuata wa vipengele vipya.
Jukumu la uharibifu
Hii ni kazi nyingine muhimu ambayo ni tabia ya viumbe hai vya biosphere. Inajumuisha uwezo wa kuoza kuwa vitu rahisi baada ya kufa, ambayo ni, kusimamisha mzunguko wa maisha. Wakati kiumbe kinaishi, molekuli tata zinafanya kazi ndani yake. Kifo kinapotokea, michakato ya uharibifu huanza, mgawanyiko katika sehemu rahisi za msingi.
Hii inafanywa na kundi maalum la viumbe viitwavyo detritivores au decomposers. Hizi ni pamoja na:
- baadhi ya minyoo;
- bakteria;
- fangasi;
- protozoa na wengine.
Kitendaji cha kutengeneza mazingira
Huduma kuu za viumbe hai zingekuwa pungufu ikiwa hatungeonyesha uundaji wa mazingira. Ina maana gani? Tumeshaeleza kwamba viumbe hai katika mchakato wa mageuzi wamejitengenezea mazingira. Walifanya vivyo hivyo na mazingira.
Kulegeza na kueneza ardhi kwa misombo ya madini, viumbe hai, walitengeneza safu yenye rutuba inayofaa kwa maisha - udongo. Vile vile vinaweza kusemwa juu ya muundo wa kemikali wa maji ya bahari na bahari. Hiyo ni, viumbe hai kwa kujitegemea huunda mazingira ya maisha kwa wenyewe. Hapa ndipo utendaji wao wa kuunda mazingira katika biolojia hudhihirika.
Jukumu la habari la jambo hai
Jukumu hili ni la kawaida kwa viumbe hai, na kadiri linavyokuzwa zaidi, ndivyo lina jukumu kubwa zaidi kama mtoaji na mchakataji wa habari. Hakuna hata kitu kimoja kisicho na uhai kinachoweza kukumbuka, "kurekodi" kwenye fahamu na baadaye kutoa habari za aina yoyote. Viumbe wenye hisia pekee ndio wanaweza kufanya hivi.
Hii sivyouwezo wa kuongea na kufikiria tu. Utendakazi wa taarifa unamaanisha hali ya kuhifadhi na kusambaza seti fulani za maarifa na sifa kwa kurithi.
Kitendaji cha nishati
Nishati ndicho chanzo muhimu zaidi cha nguvu, kutokana na ambayo viumbe hai vipo. Kazi za viumbe hai huonyeshwa kimsingi katika uwezo wa kuchakata nishati ya biolojia katika aina mbalimbali, kutoka kwa jua hadi mafuta na umeme.
Hakuna mtu mwingine anayeweza kukusanya na kubadilisha mionzi kutoka kwa Jua namna hiyo. Kiungo cha kwanza hapa ni, bila shaka, mimea. Nio ambao huchukua jua moja kwa moja kwenye uso mzima wa sehemu za kijani za mwili. Kisha wanaibadilisha kuwa nishati ya vifungo vya kemikali vinavyopatikana kwa wanyama. Mwisho huitafsiri katika miundo tofauti:
- joto;
- umeme;
- mitambo na nyinginezo.
