Moddalarning aylanishida qanday organizmlar ishtirok etadi. Biosferadagi moddalar aylanishi, geologik va biokimyoviy turlari, tirik organizmlarning ahamiyati

Biosfera sayyoramizning tashqi qobig'i bo'lib, unda eng muhim jarayonlar, uning asosiy geosferalaridan biri sodir bo'ladi. Biosferadagi moddalarning aylanishi ko'p asrlar davomida olimlarning diqqat markazida bo'lgan va shunday bo'lib qolmoqda. Moddalarning aylanishi tufayli Yer yuzidagi barcha hayot uchun global kimyoviy almashinuv shakllanadi, bu har bir turning alohida-alohida olingan hayotiy faoliyatini qo'llab-quvvatlaydi.

Maqola orqali tezkor navigatsiya

Ikki gyres

Ikkita asosiy tsikl mavjud:

1. geologik, shuningdek katta,
2. biologik, u kichkina.

Geologiya global ahamiyatga ega, chunki u Yerdagi suv resurslari va sayyoradagi quruqlik o'rtasida moddalarni aylantiradi. Bu har bir maktab o'quvchisiga ma'lum bo'lgan suvning butun dunyo bo'ylab aylanishini ta'minlaydi: yog'ingarchilik, bug'lanish, yog'ingarchilik, ya'ni ma'lum bir naqsh.

Bu erda tizimni hosil qiluvchi omil uning barcha agregatsion holatlaridagi suvdir. Ushbu harakatning to'liq aylanishi organizmlarning kelib chiqishi, ularning rivojlanishi, ko'payishi va evolyutsiyasini amalga oshirishga imkon beradi. Moddalar aylanishining katta tsikli algoritmi quruqlik maydonlarini namlik bilan to'yintirishdan tashqari, boshqa tabiiy hodisalarni: cho'kindi jinslar, minerallar, magmatik lavalar va minerallarning hosil bo'lishini ham ta'minlaydi.

Biologik tsikl - bu tirik organizmlar va tabiiy komponentlarning tarkibiy qismlari o'rtasida doimiy moddalar almashinuvi. Bu shunday sodir bo'ladi: tirik organizmlar energiya oqimlarini oladi, so'ngra organik moddalarning parchalanishi jarayonida energiya yana atrof-muhit elementlariga kiradi.

Organik moddalar aylanishi flora, fauna, mikroorganizmlar, tuproq jinslari va boshqalar vakillari o'rtasida moddalar almashinuvi uchun bevosita javobgardir. Biologik tsikl ekosistemaning turli darajalarida ta'minlanadi, bu biosferadagi kimyoviy reaktsiyalar va energiyaning turli xil transformatsiyalarining o'ziga xos aylanishini shakllantiradi. Bunday sxema ko'p ming yillar oldin shakllangan va shu vaqtgacha bir xil rejimda ishlab kelgan.

Muhim elementlar

Tabiatda ko'plab kimyoviy elementlar mavjud, ammo ularning ko'pi tirik tabiat uchun zarur emas. To'rt asosiy element mavjud:

1. kislorod,
2. vodorod,
3. uglerod,
4. azot.

Ushbu moddalarning miqdori tabiatdagi moddalarning butun biologik tsiklining yarmidan ko'pini egallaydi. Bundan tashqari, muhim elementlar mavjud, ammo juda kichik hajmlarda ishlatiladi. Bular fosfor, oltingugurt, temir va boshqalar.

Biogeokimyoviy tsikllar Quyosh tomonidan quyosh energiyasini va yashil o'simliklar tomonidan xlorofillni ishlab chiqarish kabi ikkita muhim harakatga bo'linadi. Ammo kimyoviy elementlar biogeokimyoviy moddalar bilan muqarrar aloqa nuqtalariga ega va shu bilan birga ushbu protsedurani to'ldiradi.

Uglerod

Ushbu kimyoviy element har bir tirik hujayra, organizm yoki mikroorganizmning ajralmas qismidir. Organik uglerod birikmalarini hayotning rivojlanishi va rivojlanishining asosiy tarkibiy qismi deb atash mumkin.

Tabiatda bu gaz atmosfera qatlamlarida va qisman gidrosferada uchraydi. Ulardan barcha o'simliklar, suv o'tlari va ba'zi mikroorganizmlar uglerod bilan oziqlanadi.

Gazning chiqishi nafas olish va tirik organizmlarning hayotiy faoliyati orqali sodir bo'ladi. Bundan tashqari, o'simliklarning ildiz tizimlari, chirigan qoldiqlari va boshqa organizm guruhlari tomonidan amalga oshiriladigan gaz almashinuvi tufayli biosferadagi uglerod miqdori tuproq qatlamlaridan ham to'ldiriladi.

Biosfera va biologik aylanma tushunchasini uglerod almashinuvisiz tasavvur etib bo'lmaydi. Yer yuzida ushbu kimyoviy elementning qattiq zaxirasi mavjud va u ba'zi cho'kindi jinslarda, jonsiz organizmlarda va toshqotganlarda uchraydi.

Uglerodni kiritish yer osti ohaktosh jinslaridan bo'lishi mumkin, ular qazib olish ishlari paytida yoki tuproqning tasodifiy eroziyasi paytida paydo bo'lishi mumkin.

Biosferadagi uglerodning aylanishi tirik organizmlarning nafas olish tizimlari orqali takroriy o'tish va ekotizimning abiotik omillarida to'planish usuli bilan sodir bo'ladi.

Fosfor

Fosfor, biosferaning tarkibiy qismi sifatida, ko'plab organik birikmalardagi kabi sof shaklda qimmatli emas. Ulardan ba'zilari hayotiy ahamiyatga ega: birinchi navbatda, bu DNK, RKH va ATP hujayralari. Fosfor tsiklining sxemasi aniq ortofosforik birikmaga asoslangan, chunki bu turdagi moddalar eng yaxshi singdiriladi.

Biosferadagi fosforning aylanishi, taxminan, ikki qismdan iborat:

1. sayyoramizning suv qismi - ibtidoiy planktonlar bilan ishlov berishdan tortib dengiz baliqlari skeleti shaklida cho'ktirishgacha,
2. quruqlik muhiti - bu erda u eng ko'p tuproq elementlari shaklida to'plangan.

Fosfor apatit kabi mashhur mineralning asosidir. Fosforli minerallar bilan konlarning rivojlanishi juda mashhur, ammo bu holat fosforning biosferadagi aylanishini umuman qo'llab-quvvatlamaydi, aksincha uning zaxiralarini kamaytiradi.

Azot

Azot kimyoviy elementi sayyorada juda oz miqdorda mavjud. Uning taxminiy tarkibi har qanday tirik elementlarda atigi ikki foizni tashkil qiladi. Ammo usiz sayyoradagi hayot mumkin emas.

Biosferadagi azot aylanishida bakteriyalarning ayrim turlari hal qiluvchi rol o'ynaydi. Bu erda azotni biriktiruvchi va ammonizatsiya qiluvchi mikroorganizmlarga katta miqdordagi ishtirok etish kerak. Ularning ushbu algoritmda ishtirok etishi shunchalik muhimki, agar ushbu turlarning ayrim vakillari ishtirok etmasa, Yerdagi hayot ehtimolligi savol ostida qoladi.

Bu erda nuqta shundaki, ushbu element molekulyar shaklda, atmosfera qatlamlarida ko'rinib turganidek, o'simliklar tomonidan o'zlashtirilishi mumkin emas. Natijada, azotning biosferadagi aylanishini ta'minlash uchun uni ammiak yoki ammiakgacha qayta ishlash kerak. Shunday qilib azotni qayta ishlash sxemasi bakteriyalar faoliyatiga to'liq bog'liqdir.

Biosferadagi uglerod aylanishining sxemasi ekotizimdagi azot aylanishida ham muhim rol o'ynaydi - bu ikkala tsikl bir-biriga chambarchas bog'liqdir.

O'g'itlar ishlab chiqarishning zamonaviy jarayonlari va boshqa sanoat omillari atmosfera azotining tarkibiga katta ta'sir ko'rsatmoqda - ba'zi joylar uchun uning miqdori bir necha bor oshib ketgan.

Kislorod

Biosferada moddalarning doimiy aylanishi va energiyaning bir turdan ikkinchi turga aylanishi kuzatiladi. Bu boradagi eng muhim tsikl fotosintezning vazifasidir. Aynan fotosintez - bu havo maydonini erkin kislorod bilan ta'minlaydi, bu atmosferaning ayrim qatlamlarini ozonlashtirishga qodir.

Biosferadagi suv aylanish jarayonida suv molekulalaridan kislorod ham ajralib chiqadi. Biroq, ushbu elementning mavjudligi uchun bu abiotik omil o'simliklar ishlab chiqaradigan miqdorga nisbatan ahamiyatsiz.

Biosferadagi kislorod aylanishi uzoq jarayon, ammo juda shiddatli. Agar biz ushbu kimyoviy elementning butun hajmini atmosferada oladigan bo'lsak, unda uning to'liq aylanishi, organik moddalarning parchalanishidan tortib, fotosintez paytida o'simlikning ajralib chiqishigacha, taxminan ikki ming yil davom etadi! Ushbu tsikl uzilishlarga ega emas, u har kuni, har yili minglab yillar davomida sodir bo'ladi.

Hozirgi kunda metabolizm jarayonida sanoatdagi chiqindilar, tashilgan chiqindi gazlar va atmosferani ifloslantiruvchi boshqa omillar tufayli erkin kislorodning katta miqdori bog'lanib qolgan.

Suv

Biosfera va moddalarning biologik tsikli tushunchasini suv kabi muhim kimyoviy birikmasiz tasavvur qilish qiyin. Buning sababini tushuntirishga hojat bo'lmasa kerak. Suv aylanishining tartibi hamma joyda mavjud: barcha tirik organizmlar suvning to'rtdan uch qismidir. Fotosintez uchun o'simliklar kerak, natijada kislorod ajralib chiqadi. Nafas olish natijasida suv ham hosil bo'ladi. Agar biz sayyoramizning hayoti va rivojlanishining butun tarixiga qisqacha baho beradigan bo'lsak, unda biosferadagi suvning to'liq aylanishi, parchalanishidan neoplazmasigacha minglab marta o'tgan.

Biosferada moddalarning doimiy aylanishi va energiyaning boshqasiga aylanishi mavjud bo'lganligi sababli, bu tabiatning boshqa barcha tsikllari va burilishlari bilan uzviy bog'liq bo'lgan suvning o'zgarishi.

Oltingugurt

Oltingugurt kimyoviy element sifatida oqsil molekulasining to'g'ri tuzilishini yaratishda muhim rol o'ynaydi. Oltingugurt aylanishi protozoalarning ko'p turlari, aniqrog'i bakteriyalarga bog'liq. Aerob bakteriyalar organik moddadagi oltingugurtni sulfatlarga oksidlaydi, so'ngra boshqa turdagi bakteriyalar elementar oltingugurtgacha oksidlanish jarayonini yakunlaydi. Biosferadagi oltingugurt aylanishini tavsiflash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan soddalashtirilgan sxema doimiy oksidlanish va qaytarilish jarayonlariga o'xshaydi.

Biosferadagi moddalar aylanishi jarayonida oltingugurt qoldiqlarining Jahon okeanida to'planishi sodir bo'ladi. Ushbu kimyoviy elementning manbalari oltingugurtni tuproq va tog 'yonbag'irlaridan oqib o'tadigan daryolar oqimi hisoblanadi. Daryo va er osti suvlaridan vodorod sulfidi shaklida chiqarilgan oltingugurt atmosferaga qisman kiradi va u erdan moddalar aylanishiga kiritilganidan so'ng, yomg'ir suvi tarkibida qaytadi.

Oltingugurt sulfatlari, yonuvchan chiqindilarning ayrim turlari va shunga o'xshash chiqindilar atmosferada oltingugurt dioksid darajasining oshishiga olib kelishi muqarrar. Buning oqibatlari dahshatli: kislotali yomg'ir, nafas olish yo'llari kasalliklari, o'simliklarning yo'q qilinishi va boshqalar. Dastlab ekotizimning normal ishlashi uchun mo'ljallangan oltingugurtning o'zgarishi endi tirik organizmlarni yo'q qilish quroliga aylanmoqda.

Temir

Tabiatda toza temir juda kam uchraydi. Asosan, masalan, uni meteoritlarning qoldiqlarida topish mumkin. O'z-o'zidan bu metall yumshoq va yumshoq, ammo ochiq havoda u bir zumda kislorod bilan reaksiyaga kirishadi va oksid va oksidlarni hosil qiladi. Shuning uchun temir tarkibidagi moddalarning asosiy turi temir javhari hisoblanadi.

Ma'lumki, biosferadagi moddalarning aylanishi har xil birikmalar ko'rinishida amalga oshiriladi, shu jumladan temir ham tabiatda faol aylanish tsikliga ega. Ferrum tuproq qatlamlariga yoki Jahon okeaniga toshlardan yoki vulkanik kul bilan birga kiradi.

Tirik tabiatda temir muhim rol o'ynaydi, u holda fotosintez jarayoni sodir bo'lmaydi va xlorofill hosil bo'lmaydi. Tirik organizmlarda temir gemoglobin hosil qilish uchun ishlatiladi. Uning tsiklini ishlab chiqqandan so'ng, u tuproqqa organik qoldiqlar shaklida kiradi.

Biosferada temirning dengiz aylanishi ham mavjud. Uning asosiy printsipi asosga o'xshaydi. Organizmlarning ayrim turlari temirni oksidlaydi; bu erda energiya ishlatiladi va hayot aylanishi tugaganidan keyin metall ruda shaklida suv tubida cho'kadi.

Ekotizimning tabiiy tsikllarida ishtirok etadigan bakteriyalar, organizmlar

Biosferadagi moddalar va energiyaning aylanishi - uzluksiz ishlashi bilan Yerdagi hayotni ta'minlaydigan doimiy jarayon. Ushbu tsiklning asoslari hatto maktab o'quvchilariga ham yaxshi ma'lum: o'simliklar karbonat angidrid bilan oziqlanib, kislorod chiqaradi, hayvonlar va odamlar kislorod bilan nafas olishadi, karbonat angidridni nafas olish jarayoni mahsuloti sifatida qoldiradilar. Bakteriyalar va zamburug'larning ishi tirik organizmlarning qoldiqlarini qayta ishlash, ularni organik moddalardan mineral moddalarga aylantirish, oxir-oqibat o'simliklar tomonidan so'riladi.

Moddalarning biologik aylanishi qanday vazifani bajaradi? Javob oddiy: chunki sayyoramizdagi kimyoviy elementlar va minerallarning ta'minoti juda katta bo'lsa-da, hali ham cheklangan. Biosferaning barcha muhim tarkibiy qismlarining aylanishi va aylanishi davriy jarayoni zarur. Biosfera va biologik metabolizm tushunchasi Yerdagi hayot jarayonlarining abadiy davomiyligini belgilaydi.

Shuni ta'kidlash kerakki, bu masalada mikroorganizmlar juda muhim rol o'ynaydi. Masalan, nitrifikatsiya qiluvchi bakteriyalarsiz fosfor aylanishi mumkin emas, temirning oksidlanish jarayonlari temir bakteriyalarsiz ishlamaydi. Nodul bakteriyalari tabiiy azot aylanishida muhim rol o'ynaydi - ularsiz bunday tsikl to'xtaydi. Biosferadagi moddalar aylanish jarayonida qoliplar organik qoldiqlarni mineral tarkibiy qismlarga parchalaydigan tartibli turlardir.

Sayyorada yashovchi organizmlarning har bir klassi ma'lum kimyoviy elementlarni qayta ishlashda muhim rol o'ynaydi, biosfera va biologik qon aylanish tushunchalariga hissa qo'shadi. Hayvonot dunyosi ierarxiyasining eng ibtidoiy misoli bu oziq-ovqat zanjiri, ammo tirik organizmlar ko'proq funktsiyalarga ega va natijada globalroqdir.

Har bir organizm, aslida, biosistemaning tarkibiy qismidir. Biosferadagi moddalarning aylanishi tsiklik va to'g'ri ishlashi uchun biosferaga kiradigan moddalar miqdori va mikroorganizmlar qayta ishlay oladigan miqdori o'rtasidagi muvozanatni saqlash muhimdir. Afsuski, tabiatdagi tsiklning har bir keyingi tsikli bilan bu jarayon inson aralashuvi tufayli tobora ko'proq buzilmoqda. Atrof-muhit muammolari ekotizimning global muammolariga aylanib bormoqda va ularni hal qilish usullari moliyaviy jihatdan qimmatga tushadi, agar ularni tabiiy tabiiy jarayonlar o'tishi tomonidan baholasak, yanada qimmatga tushadi.

Taniqli rus olimi, akademik V.I. Vernadskiy.

Biosfera - tirik organizmlarning butun majmuasini va bu organizmlar bilan uzluksiz almashinish jarayonida bo'lgan sayyora moddasining bir qismini o'z ichiga olgan Yerning murakkab tashqi qobig'i. Bu odamlarni o'rab turgan tabiiy muhitning asosiy tarkibiy qismi bo'lgan Yerning eng muhim geosferalaridan biridir.

Yer konsentrikdan iborat chig'anoqlar (geosferalar) ham ichki, ham tashqi. Ichki qismlarga yadro va mantiya, tashqi qismlar kiradi: litosfera - Yerning tosh qobig'i, shu jumladan er qobig'i (1-rasm) qalinligi 6 km (okean ostida) dan 80 km gacha (tog 'tizimlari); gidrosfera - Yerning suv qobig'i; atmosfera - turli xil gazlar, suv bug'lari va chang aralashmasidan iborat Erning gaz qobig'i.

10 dan 50 km balandlikda, ozon qatlami mavjud bo'lib, uning maksimal kontsentratsiyasi 20-25 km balandlikda bo'lib, bu Yerni tanaga o'lik ultrafiolet nurlanishidan himoya qiladi. Biosfera ham shu erga (tashqi geosferalarga) tegishli.

Biosfera - atmosferaning 25-30 km balandlikgacha (ozon qatlamigacha) qismini o'z ichiga olgan Yerning tashqi qobig'i, amalda butun gidrosfera va litosferaning yuqori qismi 3 km chuqurlikka qadar

Shakl: 1. Yer po'stining tuzilish sxemasi

(2-rasm). Ushbu qismlarning o'ziga xos xususiyati shundaki, ularda sayyoradagi tirik moddalarni tashkil etuvchi tirik organizmlar yashaydi. O'zaro ta'sir biosferaning abiotik qismi - havo, suv, toshlar va organik moddalar - biota tuproqlar va cho'kindi jinslarning hosil bo'lishiga sabab bo'lgan.

Shakl: 2. Biosferaning tuzilishi va asosiy struktura birliklari egallagan sirtlarning nisbati

Biosfera va ekotizimdagi moddalar aylanishi

Biosferadagi tirik organizmlar uchun mavjud bo'lgan barcha kimyoviy birikmalar cheklangan. Assimilyatsiya uchun yaroqli kimyoviy moddalarning charchashi ko'pincha quruqlik yoki okeanning mahalliy hududlarida organizmlarning ayrim guruhlarining rivojlanishiga to'sqinlik qiladi. Akademik V.R. Uilyams, cheksiz xususiyatlarni berishning yagona usuli bu uni yopiq egri chiziq bo'ylab aylantirishdir. Binobarin, moddalar aylanishi va energiya oqimlari tufayli biosferaning barqarorligi saqlanib qoladi. Bu yerda moddalarning ikkita asosiy tsikli: katta - geologik va kichik - biogeokimyoviy.

Katta geologik aylanish (3-rasm). Kristalli jinslar (magmatik) fizik, kimyoviy va biologik omillar ta'sirida cho'kindi jinslarga aylanadi. Qum va gil odatdagi cho'kindi jinslar bo'lib, chuqur jinslarning o'zgarishi mahsulotidir. Biroq, cho'kindi jinslarning hosil bo'lishi nafaqat mavjud jinslarning yo'q qilinishi tufayli, balki biogen minerallar - mikroorganizmlarning skeletlari - tabiiy resurslardan - okean suvlari, dengizlar va ko'llar sintezi orqali ham sodir bo'ladi. Bo'shashgan suvli cho'kindilar, chunki ular suv omborlari tubida cho'kindi materialning yangi qismlari bilan ajralib, chuqurlikka botib, yangi termodinamik sharoitlarga (yuqori harorat va bosim) tushib, cho'kindi jinslarga aylanib, suv yo'qotadi, qotib qoladi.

Keyinchalik, bu jinslar yanada chuqurroq ufqqa cho'kishadi, bu erda ularning yangi harorat va barik sharoitlariga chuqur o'zgarishi jarayonlari - metamorfizm jarayonlari sodir bo'ladi.

Endogen energiya oqimlari ta'sirida chuqur tog 'jinslari eritilib, magma hosil qiladi - yangi magmatik tog' jinslarining manbai. Ushbu jinslarni Yer yuziga ko'targandan so'ng, ob-havo va ko'chish jarayonlari ta'siri ostida ular yana yangi cho'kindi jinslarga aylanadi.

Shunday qilib, katta aylanish Quyosh (ekzogen) energiyaning Yerning chuqur (endogen) energiyasi bilan o'zaro ta'siri bilan bog'liq. U biosfera va sayyoramizning chuqur ufqlari o'rtasida moddalarni qayta taqsimlaydi.

Shakl: 3. Moddaning katta (geologik) aylanishi (ingichka o'qlar) va er qobig'idagi xilma-xillikning o'zgarishi (qattiq keng o'qlar - o'sish, vaqti-vaqti bilan - xilma-xillikning pasayishi)

Ajoyib girdob shuningdek, Quyosh energiyasi bilan harakatlanadigan gidrosfera, atmosfera va litosfera orasidagi suv aylanishi deb nomlangan. Suv suv havzalari va quruqlik yuzasidan bug'lanib, keyin yana yog'ingarchilik shaklida Erga kiradi. Okean ustida bug'lanish, aksincha, quruqlikdan yog'ingarchilikdan oshadi. Ushbu farqlar daryo oqimlari bilan qoplanadi. Yer usti o'simliklari global suv aylanishida muhim rol o'ynaydi. Yer yuzasining ma'lum joylarida o'simliklarning transpiratsiyasi bu erga tushadigan yog'ingarchilikning 80-90% gacha, o'rtacha barcha iqlim zonalari uchun esa 30% ga etishi mumkin. Katta moddalardan farqli o'laroq, moddalarning kichik aylanishi faqat biosfera ichida sodir bo'ladi. Katta va kichik suv aylanishi o'rtasidagi bog'liqlik shakl. 4.

Planetalar miqyosidagi tsikllar alohida ekotizimlardagi organizmlarning hayotiy faolligi va landshaft va geologik sabablar (er osti va er osti oqimi, shamol eroziyasi, dengiz tubining harakatlanishi, vulkanizm, tog 'qurilishi va h.k.) ta'sirida sodir bo'ladigan harakatlarning atomlarining son-sanoqsiz mahalliy tsiklik harakatlaridan hosil bo'ladi. ).

Shakl: 4. Suvning katta geologik tsiklining (BGC) suvning kichik biogeokimyoviy tsikli (MBC) bilan o'zaro bog'liqligi

Bir vaqtlar tanada ishlatilgan energiyadan farqli o'laroq, issiqlikka aylanadi va yo'qoladi, moddalar biosferada aylanib biogeokimyoviy tsikllarni yaratadi. Tabiatda uchraydigan to'qson toq elementlardan tirik organizmlarga qirqga yaqin kerak. Ular uchun eng muhimlari - uglerod, vodorod, kislorod, azot ko'p miqdorda talab qilinadi. Elementlar va moddalarning tsikllari o'z-o'zini boshqarish jarayonlari tufayli amalga oshiriladi, unda barcha tarkibiy qismlar ishtirok etadi. Ushbu jarayonlar chiqindisiz amalga oshiriladi. Mavjud biosferadagi biogeokimyoviy tsiklning global yopilish qonuniuning rivojlanishining barcha bosqichlarida harakat qilish. Biosfera evolyutsiyasi jarayonida biogeokimyoviy yopilishida biologik komponentning roli
kimning aylanishi. Inson biogeokimyoviy qon aylanishiga yanada katta ta'sir ko'rsatadi. Ammo uning roli teskari yo'nalishda namoyon bo'ladi (tiraj ochiq bo'ladi). Moddalarning biogeokimyoviy aylanishining asosini Quyosh energiyasi va yashil o'simliklarning xlorofillasi tashkil etadi. Boshqa eng muhim tsikllar - suv, uglerod, azot, fosfor va oltingugurt - biogeokimyoviy moddalar bilan bog'liq va ularga hissa qo'shadi.

Biosferadagi suv aylanishi

O'simliklar fotosintezdagi suv vodorodidan organik birikmalar hosil qilish uchun foydalanadi, molekulyar kislorodni ajratib chiqaradi. Barcha tirik mavjudotlarning nafas olish jarayonida, organik birikmalar oksidlanish jarayonida yana suv hosil bo'ladi. Hayot tarixida gidrosferaning barcha erkin suvlari sayyoramizdagi tirik moddada parchalanish va neoplazma tsikllarini bir necha bor o'tkazgan. Yerdagi suv aylanishiga har yili taxminan 500000 km 3 suv qo'shiladi. Suv aylanishi va uning zaxiralari shakl. 5 (nisbiy jihatdan).

Biosferadagi kislorod aylanishi

Fotosintez jarayonida Yer o'z tarkibida erkin kislorod miqdori yuqori bo'lgan noyob atmosferaga qarzdor. Atmosferaning yuqori qatlamlarida ozon hosil bo'lishi kislorod aylanishi bilan chambarchas bog'liq. Kislorod suv molekulalaridan ajralib chiqadi va asosan o'simliklarning fotosintetik faolligining yon mahsulotidir. Abiotik kislorod atmosferaning yuqori qismida suv bug'larining fotodissotsiatsiyasi tufayli paydo bo'ladi, ammo bu manba fotosintez bilan ta'minlangan foizning atigi mingdan bir qismidir. Atmosferadagi kislorod miqdori va gidrosfera o'rtasida harakatlanuvchi muvozanat mavjud. Suvda bu taxminan 21 baravar kam.

Shakl: 6. Kislorod tsiklining diagrammasi: qalin o'qlar - kislorodni iste'mol qilish va iste'mol qilishning asosiy oqimlari

Chiqarilgan kislorod intensiv ravishda barcha aerob organizmlarning nafas olish jarayonlariga va har xil mineral birikmalarning oksidlanishiga sarflanadi. Ushbu jarayonlar atmosferada, tuproqda, suvda, loy va toshlarda sodir bo'ladi. Cho'kindi jinslarda bog'langan kislorodning muhim qismi fotosintetik kelib chiqishi ekanligi ko'rsatilgan. Birja fondi O, atmosferada fotosintez umumiy ishlab chiqarish hajmining 5% dan ko'prog'ini tashkil qiladi. Ko'pgina anaerob bakteriyalar anaerob nafas olish jarayonida organik moddalarni ham oksidlaydi, buning uchun sulfatlar yoki nitratlardan foydalaniladi.

O'simliklar tomonidan yaratilgan organik moddalarning to'liq parchalanishi uchun fotosintez jarayonida chiqarilgan aynan shu miqdordagi kislorod kerak. Organik moddalarni cho'kindi jinslarga, ko'mirlarga, torflarga ko'milishi atmosferadagi kislorodning almashinish fondini saqlash uchun asos bo'lib xizmat qildi. Undagi barcha kislorod taxminan 2000 yil davomida tirik organizmlar orqali to'liq aylanish jarayonidan o'tadi.

Hozirgi vaqtda atmosferada kislorodning muhim qismi transport, sanoat va antropogen faoliyatning boshqa shakllari ishi natijasida bog'langan. Ma'lumki, insoniyat fotosintez jarayonlari bilan ta'minlangan umumiy 430-470 milliard tonnadan 10 milliard tonnadan ortiq bepul kislorodni sarf qilmoqda. Agar fotosintez qiluvchi kislorodning ozgina qismi ayirboshlash fondiga tushishini hisobga olsak, insonning bu boradagi faoliyati qo'rqinchli nisbatlarga ega bo'la boshlaydi.

Kislorod aylanishi uglerod aylanishi bilan chambarchas bog'liq.

Biosferadagi uglerod aylanishi

Uglerod kimyoviy element sifatida hayotning asosidir. U ko'plab boshqa elementlar bilan turli xil yo'llar bilan birlashib, tirik hujayralarni tashkil etadigan oddiy va murakkab organik molekulalarni hosil qilishi mumkin. Sayyoradagi tarqalish jihatidan uglerod o'n birinchi o'rinda turadi (er po'stining og'irligining 0,35%), ammo tirik moddada u o'rtacha o'rtacha quruq biomassaning 45 yoki 45 foizini tashkil qiladi.

Atmosferada uglerod karbonat angidrid CO2 tarkibiga, ozroq darajada CH4 metan tarkibiga kiradi. Gidrosferada CO2 suvda eriydi va uning umumiy tarkibi atmosferaga qaraganda ancha yuqori. Okean atmosferadagi CO2 ni tartibga solish uchun kuchli tampon bo'lib xizmat qiladi: uning havodagi kontsentratsiyasi oshgani sayin karbonat angidridning suvga singishi kuchayadi. CO2 molekulalarining bir qismi suv bilan reaksiyaga kirishib, uglerod kislotasini hosil qiladi va keyinchalik HCO 3 - va CO 2 - 3 ionlariga ajraladi.Bu ionlar kaltsiy yoki magnezium kationlari bilan reaksiyaga kirishib, karbonatlarni cho'ktirishga olib keladi .. Shu kabi reaktsiyalar okean tampon tizimining negizida, suvning doimiy pH qiymatini saqlab turish.

Atmosfera va gidrosferaning karbonat angidrid gazi uglerod tsiklida almashinish fondi bo'lib, uni er usti o'simliklari va suv o'tlari oladi. Fotosintez Yerdagi barcha biologik tsikllarning asosiy qismidir. Ruxsat etilgan uglerodning chiqarilishi fotosintez qiluvchi organizmlarning o'zlari va barcha geterotroflar - bakteriyalar, zamburug'lar, jonli yoki o'lik organik moddalar tufayli oziq-ovqat zanjiriga kiritilgan hayvonlarning nafas olish faoliyati davomida sodir bo'ladi.

Shakl: 7. Uglerod aylanishi

Ayniqsa faol CO2 ning tuproqdan atmosferaga qaytishi, bu erda ko'plab organizmlar guruhlari faoliyati to'planib, o'lik o'simliklar va hayvonlar qoldiqlarini parchalaydi va o'simliklarning ildiz tizimlarini nafas oladi. Ushbu ajralmas jarayon "tuproqni nafas olish" deb nomlanadi va CO2 ning almashinish fondi havosida to'ldirilishiga katta hissa qo'shadi. Organik moddalarning minerallashuvi jarayonlariga parallel ravishda gumus tuproqlarda - uglerodga boy murakkab va barqaror molekulyar kompleks hosil bo'ladi. Tuproq gumusi quruqlikka asoslangan muhim uglerod suv omborlaridan biridir.

Ekstruktorlar faoliyati atrof muhit omillari tomonidan inhibe qilingan sharoitda (masalan, tuproqda va suv omborlari tubida anaerobik rejim paydo bo'lganda) o'simlik bilan to'plangan organik moddalar parchalanmaydi, vaqt o'tishi bilan ko'mir yoki jigarrang ko'mir, torf, sapropel kabi jinslarga aylanadi. zahiralangan quyosh energiyasiga boy slanets va boshqalar. Ular uzoq vaqt davomida biologik tsikldan to'xtab, uglerod zaxirasi fondini to'ldiradilar. Uglerod vaqtincha tirik biomassada, o'lik axlatda, okeandagi erigan organik moddalarda va boshqalarda saqlanadi. lekin yozishda asosiy uglerod zaxirasi tirik organizmlar emas va yoqilg'i yoqilg'isi emas, balki cho'kindi jinslar - ohaktosh va dolomit. Ularning shakllanishi tirik materiyaning faoliyati bilan ham bog'liqdir. Ushbu karbonatlarning uglerodi uzoq vaqt davomida Yerning ichaklarida ko'milib, jinslar tektonik tsikllarda ta'sirlanganda faqat eroziya jarayonida tsiklga kiradi.

Biogeokimyoviy tsikldagi uglerodning Yerdagi umumiy miqdoridan faqat foiz ulushlari ishtirok etadi. Atmosferadagi va gidrosferadagi uglerod ko'p marta tirik organizmlar orqali o'tadi. Quruqlik o'simliklari havodagi zaxiralarini 4-5 yil ichida, tuproq gumusidagi zaxiralarini 300-400 yil ichida tugatishga qodir. Ayirboshlash fondiga uglerodning asosiy qaytishi tirik organizmlarning faolligi tufayli yuzaga keladi va uning ozgina qismi (foizning mingdan bir qismi) Yerning ichki qismidan vulqon gazlarining chiqishi bilan qoplanadi.

Hozirgi vaqtda qazib olinadigan yoqilg'ining ulkan zaxiralarini qazib olish va yoqish uglerodni zaxiradan biosferaning almashinish fondiga o'tkazishda kuchli omilga aylanmoqda.

Biosferadagi azot aylanishi

Atmosfera va tirik moddalar Yerdagi barcha azotning 2 foizidan kamini o'z ichiga oladi, ammo aynan shu azot sayyoradagi hayotni qo'llab-quvvatlaydi. Azot eng muhim organik molekulalarning - DNK, oqsillar, lipoproteidlar, ATP, xlorofill va boshqalarning bir qismidir. O'simlik to'qimalarida uning uglerod bilan nisbati o'rtacha 1: 30, dengiz o'tlarida esa I: 6. Shuning uchun ham biologik azot tsikli bilan chambarchas bog'liq. uglerod.

Atmosferaning molekulyar azotiga o'simliklar kira olmaydi, ular bu elementni faqat ammoniy ionlari, nitratlar shaklida yoki tuproq yoki suv eritmalaridan o'zlashtirishi mumkin. Shuning uchun azotning etishmasligi ko'pincha birlamchi ishlab chiqarishni cheklaydigan omil - bu noorganik moddalardan organik moddalar yaratish bilan bog'liq organizmlarning ishi. Shunga qaramay, atmosferadagi azot maxsus bakteriyalar (azot fiksatorlari) faoliyati tufayli biologik tsiklda keng ishtirok etadi.

Ammonizatsiya qiluvchi mikroorganizmlar azot aylanishida ham katta o'rin tutadi. Ular oqsillarni va tarkibida boshqa azot bo'lgan organik moddalarni ammiakka parchalaydi. Ammoniy shaklida azot qisman o'simlik ildizlari bilan qayta so'riladi va qisman nitrifikatsiya qiluvchi mikroorganizmlar tomonidan tutiladi, bu mikroorganizmlar guruhi - denitrifikatorlar funktsiyalariga ziddir.

Shakl: 8. Azot aylanishi

Tuproqdagi yoki suvdagi anaerob sharoitida ular nitratlarning kislorodidan organik moddalarni oksidlash uchun foydalanadilar, hayotlari uchun energiya olishadi. Bunday holda azot molekulyar azotga kamayadi. Tabiatda azot fiksatsiyasi va denitrifikatsiyasi taxminan muvozanatli. Shuning uchun azot tsikli asosan bakteriyalarning faolligiga bog'liq bo'lib, o'simliklar tarkibiga ushbu tsiklning oraliq mahsulotlaridan foydalangan holda va biomassa hosil bo'lishi tufayli biosferadagi azot aylanishi ko'lamini ancha oshiradi.

Bakteriyalarning azot aylanishidagi o'rni shunchalik kattaki, ularning faqat 20 turi yo'q bo'lib ketsa, sayyoramizdagi hayot to'xtaydi.

Azotning biologik bo'lmagan fiksatsiyasi va uning oksidlari va ammiakning tuproqqa kirishi atmosferani ionlash va chaqmoq chiqarish paytida yog'ingarchilik bilan ham sodir bo'ladi. Zamonaviy o'g'itlar sanoati atmosfera azotini tabiiy azot fiksatsiyasidan ortiqcha mahsuldorlikni ko'paytirish maqsadida tuzatadi.

Hozirgi vaqtda inson faoliyati azot aylanishiga tobora ko'proq ta'sir qilmoqda, asosan molekulyar holatga qaytish jarayonida uning bog'langan shakllarga aylanishidan oshib boradi.

Biosferadagi fosfor aylanishi

ATP, DNK, RNK kabi ko'plab organik moddalarni sintez qilish uchun zarur bo'lgan bu element o'simliklar tomonidan faqat fosfor kislotasi ionlari (PO 3 4 +) shaklida o'zlashtiriladi. U quruqlikda va ayniqsa okeanda asosiy ishlab chiqarishni cheklaydigan elementlarga tegishli, chunki tuproq va suvda almashinadigan fosfor fondi oz. Biosfera miqyosidagi ushbu elementning aylanishi yopilmagan.

Quruqlikda o'simliklar parchalanadigan organik qoldiqlardan parchalagichlar tomonidan chiqarilgan fosfatlarni tuproqdan yig'ib oladilar. Ammo ishqorli yoki kislotali tuproqlarda fosfor birikmalarining eruvchanligi keskin pasayadi. Fosfatlarning asosiy zaxira fondi geologik o'tmishda okean tubida hosil bo'lgan jinslarda mavjud. Tog 'jinslarini yuvish jarayonida ushbu zahiralarning bir qismi tuproqqa o'tadi va suspenziyalar va eritmalar shaklida suv havzalariga yuviladi. Gidrosferada fosfatlar fitoplankton tomonidan ishlatiladi, oziq zanjirlari bo'ylab boshqa suv organizmlariga o'tadi. Shu bilan birga, okeanda fosfor birikmalarining aksariyati pastki qismida hayvonlar va o'simliklarning qoldiqlari bilan ko'milgan bo'lib, keyinchalik cho'kindi jinslar bilan katta geologik aylanishga o'tadi. Chuqurlikda erigan fosfatlar kaltsiy bilan bog'lanib, fosforitlar va apatitlar hosil qiladi. Biosferada, aslida, quruqlikdagi toshlardan okean tubigacha bir tomonlama fosfor oqimi mavjud, shuning uchun uning gidrosferadagi almashinish fondi juda cheklangan.

Shakl: 9. Fosfor tsikli

O'g'itlarni ishlab chiqarishda fosforitlar va apatitlarning er osti qatlamlari ishlatiladi. Fosforning toza suv havzalariga kirishi ularning "gullashi" ning asosiy sabablaridan biridir.

Biosferadagi oltingugurt aylanishi

Bir qator aminokislotalarni qurish uchun zarur bo'lgan oltingugurt tsikli oqsillarning uch o'lchovli tuzilishi uchun javobgardir va biosferada juda ko'p bakteriyalar tomonidan qo'llab-quvvatlanadi. Organik qoldiqlarning oltingugurtini sulfatlarga oksidlovchi aerob mikroorganizmlar, shuningdek sulfatlarni vodorod sulfidgacha kamaytiradigan anaerob sulfat reduktorlari ushbu tsiklning alohida aloqalarida qatnashadilar. Ro'yxatdagi oltingugurt bakteriyalarining guruhlaridan tashqari, vodorod sulfidi oksidlanib elementar oltingugurtga, so'ngra sulfatlarga aylanadi. O'simliklar tuproq va suvdan faqat SO 2-4 ionlarini o'zlashtiradi.

Markazdagi halqa oksidlanish (O) va qaytarilish (R) jarayonini aks ettiradi, shu tufayli oltingugurt almashinuvi mavjud bo'lgan sulfat havzasi va tuproqning chuqur qismida joylashgan temir sulfidlar havzasi o'rtasida sodir bo'ladi.

Shakl: 10. Oltingugurt aylanishi. Markazdagi halqa oksidlanish (0) va qaytarilish (R) jarayonini aks ettiradi, shu tufayli oltingugurt almashinuvi mavjud sulfat havzasi bilan tuproq va cho'kindilarning chuqur qismida joylashgan temir sulfidlar havzasi o'rtasida sodir bo'ladi.

Oltingugurtning asosiy to'planishi okeanda sodir bo'ladi, bu erda sulfat ionlari doimiy ravishda daryo oqimi bilan quruqlikdan ta'minlanadi. Suvdan vodorod sulfidi chiqarilganda oltingugurt atmosferaga qisman qaytariladi, u erda oksidlanib dioksidga aylanib, yomg'ir suvida oltingugurt kislotasiga aylanadi. Ko'p miqdordagi sulfatlar va elementar oltingugurtni sanoat usulida ishlatish va qazib olinadigan yoqilg'ining yonishi atmosferaga ko'p miqdordagi oltingugurt dioksidini chiqaradi. U o'simliklarga, hayvonlarga, odamlarga zarar etkazadi va kislota yomg'irining manbai bo'lib xizmat qiladi, bu oltingugurt tsikliga inson aralashuvining salbiy ta'sirini kuchaytiradi.

Velosiped tezligi

Moddalarning barcha tsikllari har xil tezlikda sodir bo'ladi (11-rasm)

Shunday qilib, sayyoradagi barcha biogen elementlarning tsikllari turli qismlarning murakkab o'zaro ta'siri bilan ta'minlanadi. Ular turli xil funktsiyalardagi organizmlar guruhlari faoliyati, okean va quruqlikni birlashtirgan oqish va bug'lanish tizimi, suv va havo massalarining aylanish jarayonlari, tortish kuchlari harakati, litosfera plitalarining tektonikasi va boshqa yirik ko'lamli geologik va geofizik jarayonlar natijasida hosil bo'ladi.

Biosfera yagona murakkab tizim vazifasini bajaradi, unda moddalarning har xil tsikllari sodir bo'ladi. Ularning asosiy dvigateli aylanma sayyoramizning tirik moddasi, barcha tirik organizmlar,organik moddalarning sintezi, o'zgarishi va parchalanishi jarayonlarini ta'minlash.

Shakl: 11. Moddalarning aylanish darajasi (P. Klod, A. Jibor, 1972)

Dunyoning ekologik ko'rinishi har bir tirik mavjudotni unga ta'sir qiluvchi turli xil omillar o'rab oladi, bu esa uning majmuadagi yashash muhitini - biotopni tashkil qiladi. Binobarin, biotop - o'simliklarning yoki hayvonlarning ayrim turlari uchun yashash sharoitlari jihatidan bir hil bo'lgan hudud (jarlik qiyaligi, shahar o'rmon parki, kichik ko'l yoki katta bir qismi, lekin bir xil sharoitga ega - qirg'oq qismi, chuqur suv qismi).

Muayyan biotopga xos organizmlar tashkil etadi hayotiy jamiyat yoki biotsenoz (ko'l, o'tloq, qirg'oq bo'yidagi hayvonlar, o'simliklar va mikroorganizmlar).

Hayotiy hamjamiyat (biotsenoz) o'zining biotopi bilan yaxlit bir butunlikni hosil qiladi, u deyiladi ekologik tizim (ekotizim). Tabiiy ekotizimlarning misoli - bu chumoli uyasi, ko'l, suv havzasi, o'tloq, o'rmon, shahar, fermer xo'jaligi. Sun'iy ekotizimning klassik namunasi kosmik kemadir. Ko'rib turganingizdek, bu erda qat'iy mekansal tuzilish yo'q. Ekotizim tushunchasiga yaqin tushunchadir biogeotsenoz.

Ekotizimlarning asosiy tarkibiy qismlari:

• jonsiz (abiotik) muhit. Bu suv, minerallar, gazlar, shuningdek organik moddalar va gumus;
• biotik komponentlar. Bunga quyidagilar kiradi: ishlab chiqaruvchilar yoki ishlab chiqaruvchilar (yashil o'simliklar), iste'molchilar yoki iste'molchilar (ishlab chiqaruvchilar bilan oziqlanadigan tirik mavjudotlar) va parchalanuvchilar yoki parchalanuvchilar (mikroorganizmlar).

Tabiat nihoyatda tejamkor ishlaydi. Shunday qilib, organizmlar tomonidan yaratilgan biomassa (organizmlar tanasining moddasi) va ularda mavjud bo'lgan energiya ekotizimning boshqa a'zolariga o'tkaziladi: hayvonlar o'simliklarni iste'mol qiladi, bu hayvonlarni boshqa hayvonlar iste'mol qiladi. Ushbu jarayon deyiladi oziq-ovqat yoki trofik zanjir. Tabiatda oziq-ovqat zanjirlari ko'pincha bir-birining ustiga chiqadi, oziq-ovqat tarmog'ini shakllantirish.

Oziq-ovqat tarmoqlariga misollar: o'simlik - o'txo'r hayvon - yirtqich; donli dala sichqonchasi - tulki va boshqalar va oziq-ovqat tarmog'i shakl. 12.

Shunday qilib, biosferadagi muvozanat holati ekotizimlarning barcha tarkibiy qismlari o'rtasida doimiy ravishda moddalar va energiya almashinuvi tufayli saqlanib turadigan biotik va abiotik atrof-muhit omillarining o'zaro ta'siriga asoslangan.

Tabiiy ekotizimlarning yopiq tsikllarida boshqalar qatori ikkita omil ishtirok etishi kerak: parchalanuvchilar mavjudligi va doimiy ravishda quyosh energiyasi ta'minoti. Shahar va sun'iy ekotizimlarda parchalanuvchilar kam yoki umuman yo'q, shuning uchun suyuq, qattiq va gazsimon chiqindilar to'planib, atrof muhitni ifloslantiradi.

Shakl: 12. Oziqlanish tarmog'i va moddalar oqimining yo'nalishi

Ushbu ishda biz biologik tsikl nima ekanligini ko'rib chiqishni taklif qilamiz. Uning vazifalari va sayyoramiz uchun ahamiyati nimada. Uni amalga oshirish uchun energiya manbai masalasiga ham e'tibor qaratamiz.

Biologik tsiklni ko'rib chiqishdan oldin yana nimalarni bilishingiz kerak: bizning sayyoramiz uchta qobiqdan iborat:

• litosfera (qattiq qobiq, taxminan aytganda, bu biz yuradigan er);
• gidrosfera (bu erda barcha suvlarni, ya'ni dengizlarni, daryolarni, okeanlarni va boshqalarni nazarda tutish mumkin);
• atmosfera (gazli qobiq, biz nafas oladigan havo).

Barcha qatlamlar o'rtasida aniq chegaralar mavjud, ammo ular hech qanday qiyinchiliksiz bir-biriga kirib borishga qodir.

Moddalarning aylanishi

Bu qatlamlarning barchasi biosferani tashkil qiladi. Biologik tsikl nima? Bu moddalar biosfera bo'ylab, ya'ni tuproqda, havoda, tirik organizmlarda harakat qilganda. Ushbu cheksiz qon aylanishiga biologik tsikl deyiladi. Hamma narsa o'simliklarda boshlanib, tugashini bilish ham muhimdir.

Ajoyib murakkab jarayon ostida yashiringan. Tuproq va atmosferadagi har qanday moddalar o'simliklarga, so'ngra boshqa tirik organizmlarga kiradi. Keyin ularni yutib yuborgan tanalarda boshqa murakkab birikmalar faol rivojlana boshlaydi, shundan so'ng ikkinchisi chiqadi. Bu bizning sayyoramizdagi hamma narsaning o'zaro bog'liqligi ifodalangan jarayon deb aytishimiz mumkin. Organizmlar bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiladi, bu bizning hozirgi kungacha mavjud bo'lgan yagona usulimiz.

Atmosfera har doim ham biz bilganidek bo'lmagan. Ilgari bizning havo qobig'imiz hozirgi holatdan juda farq qilar edi, ya'ni u karbonat angidrid va ammiak bilan to'yingan edi. Qanday qilib kislorodni nafas olish uchun ishlatadigan odamlar paydo bo'ldi? Atmosferamizning holatini odamlarga kerak bo'lgan shaklga keltira olgan yashil o'simliklarga minnatdorchilik bildirishimiz kerak. Havo va o'simliklar o'txo'rlar tomonidan so'riladi, ular ham yirtqichlar menyusiga kiritilgan. Hayvonlar o'lganda, ularning qoldiqlari mikroorganizmlar tomonidan qayta ishlanadi. O'simliklar o'sishi uchun zarur bo'lgan gumus shu tarzda olinadi. Ko'rib turganingizdek, aylana tugadi.

Energiya manbai

Biologik tsikl energiyasiz mumkin emas. Ushbu almashinuvni tashkil etish uchun energiya manbai nima yoki kim? Albatta, bizning issiqlik energiyamiz Quyosh yulduzidir. Biologik tsikl bizning issiqlik va yorug'lik manbamizsiz shunchaki mumkin emas. Quyosh isiydi:

• havo;
• tuproq;
• o'simlik.

Isitish paytida suv bug'lanadi, u atmosferada bulut shaklida to'plana boshlaydi. Barcha suvlar oxir-oqibat yomg'ir yoki qor kabi Yer yuziga qaytadi. Qaytib kelgach, u tuproqni to'ydiradi va turli xil daraxtlarning ildizlari bilan emdiriladi. Agar suv juda chuqur kirib borgan bo'lsa, demak u er osti suvlari zahiralarini to'ldiradi va hatto ba'zilari daryolar, ko'llar, dengizlar va okeanlarga qaytadi.

Ma'lumki, biz nafas olayotganda kislorodni yutamiz va karbonat angidridni chiqaramiz. Shunday qilib, daraxtlar karbonat angidridni qayta ishlash va kislorodni atmosferaga qaytarish uchun quyosh energiyasiga muhtoj. Ushbu jarayon fotosintez deb ataladi.

Biologik tsiklning tsikllari

Keling, ushbu bo'limni "biologik jarayon" tushunchasi bilan boshlaymiz. Bu takrorlanadigan hodisa. Biz doimiy ravishda takrorlanib turadigan biologik jarayonlarning qaysi va undan iboratligini kuzatishimiz mumkin.

Biologik jarayonni hamma joyda ko'rish mumkin, bu Yer sayyorasida yashovchi barcha organizmlarga xosdir. Shuningdek, u tashkilotning barcha darajalariga kiradi. Ya'ni, biz ushbu jarayonlarni hujayra ichida ham, biosferada ham kuzatishimiz mumkin. Biologik jarayonlarning bir necha turlarini (tsikllarini) ajratishimiz mumkin:

• kun ichi;
• kunlik nafaqa;
• mavsumiy;
• yillik;
• ko'p yillik;
• asrlik.

Eng aniq yillik tsikllar. Biz ularni har doim va hamma joyda ko'ramiz, faqat bu masalada biroz o'ylashimiz kerak.

Suv

Endi sizni sayyoramizdagi eng keng tarqalgan birikma - suv misolida tabiatdagi biologik tsiklni ko'rib chiqishga taklif qilamiz. Uning tanada ham, tashqarida ham ko'plab jarayonlarda ishtirok etishiga imkon beradigan ko'plab qobiliyatlari bor. Barcha tirik mavjudotlarning hayoti tabiatda N 2 O aylanishiga bog'liq. Suvsiz biz mavjud bo'lmas edik va sayyora jonsiz cho'lga o'xshar edi. U barcha hayotiy jarayonlarda ishtirok etishga qodir. Ya'ni, biz quyidagi xulosaga kelishimiz mumkin: Yer sayyorasidagi barcha tirik mavjudotlar shunchaki toza suvga muhtoj.

Ammo har qanday jarayonlar natijasida suv har doim ifloslangan. Qanday qilib o'zingizni bitmas-tuganmas toza ichimlik suvi bilan ta'minlash kerak? Tabiat bundan xavotirda edi, biz tabiatdagi suv aylanishining mavjudligiga minnatdor bo'lishimiz kerak. Bularning barchasi qanday sodir bo'lishini biz allaqachon ko'rib chiqdik. Suv bug'lanadi, bulutlarga yig'iladi va yog'ingarchilik bo'ladi (yomg'ir yoki qor). Ushbu jarayon odatda "gidrologik tsikl" deb nomlanadi. U to'rtta jarayonga asoslangan:

• bug'lanish;
• kondensatsiya;
• yog'ingarchilik;
• suv oqimi.

Suv aylanishining ikki turi mavjud: katta va kichik.

Uglerod

Endi biz biologik tabiatda qanday paydo bo'lishini ko'rib chiqamiz. Shuni ham bilish kerakki, u moddalar ulushi bo'yicha atigi 16-o'rinni egallaydi. Olmos va grafit shaklida bo'lishi mumkin. Uning ko'mirdagi ulushi to'qson foizdan oshadi. Uglerod hatto atmosferaga kiradi, ammo uning tarkibi juda kichik, taxminan 0,05 foiz.

Biosferada uglerod tufayli sayyoramizdagi barcha tirik mavjudotlar uchun zarur bo'lgan turli xil organik birikmalar massasi hosil bo'ladi. Fotosintez jarayonini ko'rib chiqing: o'simliklar karbonat angidridni atmosferadan so'rib oladi va uni qayta ishlaydi, natijada bizda turli xil organik birikmalar mavjud.

Fosfor

Biologik tsiklning ahamiyati juda katta. Agar biz fosforni olsak ham, u o'simliklar uchun zarur bo'lgan suyaklarda ko'p miqdorda bo'ladi. Asosiy manbai apatitdir. Uni magmatik tog 'jinslarida topish mumkin. Tirik organizmlar uni quyidagilardan olishga qodir:

• tuproq;
• suv resurslari.

U inson tanasida ham uchraydi, ya'ni:

• oqsillar;
• nuklein kislota;
• suyak to'qimasi;
• lesitinlar;
• fitinlar va boshqalar.

Bu tanadagi energiya to'planishi uchun zarur bo'lgan fosfordir. Organizm vafot etgach, u tuproqqa yoki dengizga qaytadi. Bu fosforga boy jinslarning paydo bo'lishiga yordam beradi. Bu biogen tsiklda katta ahamiyatga ega.

Azot

Endi azot aylanishini ko'rib chiqamiz. Bundan oldin, u atmosferaning umumiy hajmining taxminan 80% ni tashkil etganligini ta'kidlaymiz. Qabul qilaman, bu raqam juda ta'sirli. Azot atmosfera tarkibiga asos bo'lishdan tashqari, o'simlik va hayvon organizmlarida uchraydi. Biz uni oqsillar shaklida topishimiz mumkin.

Azot aylanishiga kelsak, biz buni aytishimiz mumkin: nitratlar o'simliklar tomonidan sintez qilingan atmosfera azotidan hosil bo'ladi. Nitratlarni yaratish jarayoni odatda azot fiksatsiyasi deb ataladi. O'simlik o'lib, chiriganida, uning tarkibidagi azot ammiak shaklida tuproqqa kiradi. Ikkinchisi tuproqda yashovchi organizmlar tomonidan qayta ishlanadi (oksidlanadi), shuning uchun azot kislotasi paydo bo'ladi. U tuproq bilan to'yingan karbonatlar bilan reaksiyaga kirishishga qodir. Bunga qo'shimcha ravishda, o'simliklarning chirishi yoki yonish jarayonida azot sof shaklda chiqarilishini eslatib o'tish lozim.

Oltingugurt

Boshqa ko'plab elementlar singari, u ham tirik organizmlar bilan chambarchas bog'liqdir. Oltingugurt atmosferaga vulqon otilishi natijasida kiradi. Sulfid oltingugurt mikroorganizmlar tomonidan qayta ishlanishi mumkin, shuning uchun sulfatlar tug'iladi. Ikkinchisi o'simliklar tomonidan so'riladi, oltingugurt efir moylarining bir qismidir. Organizmga kelsak, oltingugurtni quyidagilarda topishimiz mumkin:

• aminokislotalar;
• oqsillar.

• Kirish darsi bepul;
• Ko'p sonli tajribali o'qituvchilar (ona va rus tilida so'zlashuvchi);
• Kurslar ma'lum bir davr uchun emas (oy, olti oy, yil), lekin ma'lum miqdordagi darslar uchun (5, 10, 20, 50);
• 10000 dan ortiq mamnun mijozlar.
• Rus tilida so'zlashadigan o'qituvchi bilan bitta darsning narxi - 600 rubldan, ona tili bilan - 1500 rubldan

Biosferadagi moddalar aylanishi

Erdagi hayotni o'z-o'zini ta'minlash uchun asos bu biogeokimyoviy tsikllar... Organizmlarning hayotiy jarayonlarida ishlatiladigan barcha kimyoviy elementlar tirik jismlardan jonsiz tabiat va orqa birikmalariga o'tib, doimiy harakatlarni amalga oshiradi. Xuddi shu atomlardan ko'p marta foydalanish imkoniyati doimiy ravishda kerakli miqdordagi energiya oqimini ta'minlab, Yerdagi hayotni abadiy qiladi.

Moddaning tsikllari turlari. Yerning biosferasi ma'lum bir tarzda moddalarning hosil bo'lgan aylanishi va energiya oqimi bilan tavsiflanadi. Moddalarning aylanishi – atmosferada, gidrosferada va litosferada sodir bo'ladigan jarayonlarda, shu jumladan Yer biosferasining bir qismi bo'lgan qatlamlarda moddalarning ko'p ishtirok etishi. Moddalarning aylanishi Quyoshning tashqi energiyasi va Yerning ichki energiyasining uzluksiz oqimi (oqimi) bilan amalga oshiriladi.

Harakatlantiruvchi kuchga qarab, ma'lum bir darajadagi konventsiya bilan, moddalar aylanishi doirasida geologik, biologik va antropogen tsikllarni ajratish mumkin. Er yuzida odam paydo bo'lishidan oldin faqat dastlabki ikkitasi amalga oshirildi.

Geologik aylanish (tabiatdagi moddalarning katta aylanishi) – harakatlantiruvchi kuch ekzogen va endogen geologik jarayonlar bo'lgan moddalarning aylanishi.

Endogen jarayonlar (ichki dinamikaning jarayonlari) Yerning ichki energiyasi ta'sirida sodir bo'ladi. Bu radioaktiv parchalanish, minerallar hosil bo'lishining kimyoviy reaktsiyalari, tog 'jinslarining kristallanishi va boshqalar natijasida ajralib chiqadigan energiya. Endogen jarayonlarga quyidagilar kiradi: tektonik harakatlar, zilzilalar, magmatizm, metamorfizm. Ekzogen jarayonlar (tashqi dinamikaning jarayonlari) Quyoshning tashqi energiyasi ta'sirida davom etadi. Ekzogen jarayonlarga tog 'jinslari va minerallarning ob-havoning buzilishi, er qobig'ining ba'zi joylaridan yo'q qilish mahsulotlarini olib tashlash va ularni yangi maydonlarga o'tkazish, cho'kindi jinslar hosil bo'lishi bilan yo'q qilish mahsulotlarini yotqizish va to'plash kiradi. Ekzogen jarayonlarga atmosfera, gidrosfera (daryolar, vaqtinchalik oqimlar, er osti suvlari, dengizlar va okeanlar, ko'llar va botqoqlar, muzlar), shuningdek tirik organizmlar va odamlarning geologik faolligi kiradi.

Endogen jarayonlar natijasida eng katta relef shakllari (materiklar va okean depressiyalari) va yirik shakllar (tog'lar va tekisliklar) shakllangan, va o'rta va kichik relyef shakllari (daryo vodiylari, tepaliklar, jarliklar, tepaliklar va boshqalar), katta shakllarga joylashtirilgan, - ekzogen jarayonlar tufayli. Shunday qilib, endogen va ekzogen jarayonlar o'z ta'sirida qarama-qarshi. Birinchisi yirik relyef shakllanishiga, ikkinchisi ularni tekislashiga olib keladi.

Ob-havo natijasida magmatik tog 'jinslari cho'kindi jinslarga aylanadi. Yer po'stining mobil zonalarida ular Yerga chuqur singib ketadi. U erda yuqori harorat va bosim ta'sirida ular qayta eriydi va magmani hosil qiladi, ular yuzaga ko'tarilib, qotib, magmatik jinslarni hosil qiladi.

Shunday qilib, moddalarning geologik aylanishi tirik organizmlar ishtirokisiz davom etadi va moddalarning biosfera va Yerning chuqur qatlamlari o'rtasida qayta taqsimlanishini amalga oshiradi.

Biologik (biogeokimyoviy) tsikl (biosferadagi moddalarning kichik aylanishi) – harakatlantiruvchi kuch tirik organizmlarning faoliyati bo'lgan moddalarning aylanishi. Katta geologik farqli o'laroq, moddalarning kichik biogeokimyoviy aylanishi biosferada sodir bo'ladi. Tsikl uchun asosiy energiya manbai fotosintez hosil qiluvchi quyosh nurlari. Ekotizimda organik moddalar noorganik moddalardan avtotroflar bilan sintezlanadi. Keyin ular heterotroflar tomonidan iste'mol qilinadi. Hayotiy faoliyat jarayonida yoki organizmlar vafotidan keyin (avtotroflar ham, geterotroflar ham) ajralish natijasida organik moddalar minerallashuvga uchraydi, ya'ni noorganik moddalarga aylanadi. Ushbu noorganik moddalar yana avtotroflar orqali organik moddalarni sintezi uchun ishlatilishi mumkin.

Biogeokimyoviy tsikllarda ikkita qismni ajratish kerak:

1) zaxira fondi - bu tirik organizmlar bilan bog'liq bo'lmagan moddaning bir qismi;

2) ayirboshlash fondi - organizmning to'g'ridan-to'g'ri almashinuvi va ularning bevosita muhiti bilan bog'liq bo'lgan moddaning ancha kichik qismi. Zaxira fondining joylashishiga qarab biogeokimyoviy tsikllarni ikki turga bo'lish mumkin:

1) Gaz tipidagi gyres atmosferadagi va gidrosferadagi moddalarning zaxira fondi bilan (uglerod, kislorod, azot tsikllari).

2) Cho`kindi tipdagi girdlar zaxira fondi bilan er qobig'ida (fosfor, kaltsiy, temir va boshqalar davrlari).

Gaz tipidagi gyrlar yanada mukammalroq, chunki ular katta almashinuv fondiga ega, ya'ni ular o'zlarini tez tartibga solishga qodir. Cho'kindi tipdagi tsikllar unchalik mukammal emas, ular inertdir, chunki moddaning asosiy qismi er qobig'ining zaxira fondida tirik organizmlar uchun "etib bo'lmaydigan" shaklda mavjud. Bunday tsikllar turli xil ta'sirlardan osongina bezovtalanadi va almashinadigan materialning bir qismi tsiklni tark etadi. U faqat geologik jarayonlar natijasida yoki tirik moddalar bilan ekstraktsiya qilish yo'li bilan yana muomalaga qaytishi mumkin. Biroq, tirik organizmlar uchun zarur bo'lgan moddalarni atmosfera havosidan ko'ra er qobig'idan ajratib olish ancha qiyin.

Biologik tsiklning intensivligi birinchi navbatda atrof-muhit harorati va suv miqdori bilan belgilanadi. Masalan, biologik tsikl tundraga qaraganda tropik tropik o'rmonlarda intensivroq bo'ladi.

Inson paydo bo'lishi bilan antropogen aylanish yoki moddalar almashinuvi paydo bo'ldi. Antropogen aylanma (almashinish) – harakatlantiruvchi kuch inson faoliyati bo'lgan moddalarning aylanishi (metabolizmi). Uni ikkita qismga bo'lish mumkin: biologik, insonning tirik organizm sifatida ishlashi bilan bog'liq va texnik, odamlarning iqtisodiy faoliyati bilan bog'liq (texnogen aylanish).

Geologik va biologik tsikllar asosan yopiq bo'lib, antropogen tsikl haqida gapirish mumkin emas. Shuning uchun ular ko'pincha antropogen qon aylanishi haqida emas, balki antropogen metabolizm haqida gapirishadi. Moddalarning antropogen aylanishining ochiqligi olib keladi tabiiy resurslarning kamayishi va tabiiy muhitning ifloslanishi - insoniyatning barcha ekologik muammolarining asosiy sabablari.

Asosiy oziq moddalar va elementlarning tsikllari. Tirik organizmlar uchun eng muhim moddalar va elementlarning tsikllarini ko'rib chiqamiz. Suv aylanishi yirik geologik, biogen elementlarning (uglerod, kislorod, azot, fosfor, oltingugurt va boshqa biogen elementlar) tsikllari - kichik biogeokimyoviylarga tegishli.

Suv aylanishi atmosfera orqali quruqlik va okean o'rtasida katta geologik tsiklga tegishli. Suv Jahon okeanining yuzasidan bug'lanadi va yo quruqlikka etkaziladi, u erda yog'ingarchilik shaklida tushadi, u yana okeanga er usti va er osti oqimi shaklida qaytadi yoki okean yuzasida yog'ingarchilik shaklida tushadi. Yerdagi suv aylanishida har yili 500 ming km3 dan ortiq suv qatnashadi. Umuman olganda suv aylanishi sayyoramizdagi tabiiy sharoitlarning shakllanishida katta rol o'ynaydi. O'simliklar tomonidan suvning transpiratsiyasini va uning biogeokimyoviy tsiklda singishini hisobga olsak, Yerdagi barcha suv ta'minoti parchalanadi va 2 million yil ichida tiklanadi.

Uglerod aylanishi. Ishlab chiqaruvchilar karbonat angidrid gazini atmosferadan ushlab, uni organik moddaga aylantiradi, iste'molchilar uglerodni organik moddalar shaklida ishlab chiqaruvchilar va iste'molchilarning tanalari bilan birga so'rishadi, reduktorlar organik moddalarni minerallashtiradi va uglerodni atmosferaga karbonat angidrid shaklida qaytaradilar. Okeanlarda uglerod aylanishi o'lik organizmlar tarkibidagi uglerodning bir qismi tubiga cho'kishi va cho'kindi jinslarda to'planishi bilan murakkablashadi. Uglerodning bu qismi biologik tsikldan chiqarib tashlanadi va moddalarning geologik aylanishiga kiradi.

O'rmonlar biologik bog'langan uglerodning asosiy suv ombori bo'lib, ularda 500 milliard tonnagacha ushbu element mavjud bo'lib, bu uning atmosferadagi ta'minotining 2/3 qismidir. Insonning uglerod aylanishiga aralashishi (ko'mir, neft, gaz yoqish, quritish) atmosferadagi CO2 tarkibining ko'payishiga va issiqxona effektining rivojlanishiga olib keladi.

CO2 tsiklining tezligi, ya'ni atmosferadagi barcha karbonat angidridning tirik moddadan o'tishi uchun zarur bo'lgan vaqt taxminan 300 yilni tashkil qiladi.

Kislorod aylanishi. Asosan kislorod aylanishi atmosfera va tirik organizmlar o'rtasida sodir bo'ladi. Asosan, erkin kislorod (0 ^) yashil o'simliklarning fotosintezi natijasida atmosferaga kiradi va hayvonlar, o'simliklar va mikroorganizmlarning nafas olish jarayonida va organik qoldiqlarning minerallashuvi jarayonida iste'mol qilinadi. Ultraviyole nurlanish ta'sirida oz miqdordagi kislorod suv va ozondan hosil bo'ladi. Ko'p miqdordagi kislorod yer qobig'idagi oksidlanish jarayonlari uchun, vulqon otilishi paytida va boshqalar uchun sarflanadi. Kislorodning asosiy qismini quruqlikdagi o'simliklar hosil qiladi - deyarli 3/4 qismi, qolgan qismi - Jahon okeanining fotosintez qiluvchi organizmlari. Tsikl tezligi taxminan 2 ming yil.

Fotosintez jarayonida hosil bo'lgan kislorodning 23% har yili sanoat va maishiy ehtiyojlar uchun sarflanishi aniqlandi va bu ko'rsatkich doimiy ravishda o'sib bormoqda.

Azot aylanishi. Atmosferada azot (N2) miqdori juda katta (uning hajmining 78%). Biroq, o'simliklar erkin azotni o'zlashtira olmaydi, lekin faqat bog'langan shaklda, asosan NH4 + yoki NO3– shaklida. Atmosferadagi erkin azot azot biriktiruvchi bakteriyalar bilan bog'lanib, o'simliklar uchun qulay bo'lgan shakllarga aylanadi. O'simliklarda azot organik moddalarda (oqsillarda, nuklein kislotalarda va boshqalarda) mustahkamlanib, oziq zanjiri bo'ylab tarqaladi. Tirik organizmlar vafotidan so'ng, parchalanuvchilar organik moddalarni minerallashtiradi va ularni ammoniy birikmalariga, nitratlarga, nitritlarga, shuningdek atmosferaga qaytariladigan erkin azotga aylantiradi.

Nitratlar va nitritlar suvda yaxshi eriydi va er osti suvlari va o'simliklarga ko'chib, oziq-ovqat zanjiri bo'ylab harakatlanishi mumkin. Agar ularning soni juda ko'p bo'lsa, bu ko'pincha azotli o'g'itlardan noto'g'ri foydalanish bilan kuzatilsa, u holda suv va oziq-ovqat ifloslanib, odam kasalliklarini keltirib chiqaradi.

Fosfor tsikli. Fosforning asosiy qismi o'tgan geologik davrlarda hosil bo'lgan jinslarda uchraydi. Fosfor tog 'jinslarining ob-havosi natijasida biogeokimyoviy tsiklga kiritilgan. Quruqlik ekotizimlarida o'simliklar fosforni tuproqdan ajratib oladi (asosan PO43– shaklida) va uni organik birikmalarga (oqsillar, nuklein kislotalar, fosfolipidlar va boshqalar) qo'shadi yoki noorganik shaklda qoldiradi. Keyin fosfor oziq-ovqat zanjirlari orqali uzatiladi. Tirik organizmlar vafot etgandan keyin va ularning ajralishi bilan fosfor tuproqqa qaytadi.

Fosforli o'g'itlardan noto'g'ri foydalanish, tuproqning suv va shamol eroziyasi bilan ko'p miqdordagi fosfor tuproqdan tozalanadi. Bu bir tomondan fosforli o'g'itlarni ortiqcha iste'mol qilinishiga va tarkibida fosforli rudalar (fosforitlar, apatitlar va boshqalar) zaxiralarining tugashiga olib keladi. Boshqa tomondan, suv havzalariga tuproqdan fosfor, azot, oltingugurt va boshqalar kabi ko'p miqdordagi ozuqa moddalarining kirib kelishi siyanobakteriyalar va boshqa suv o'simliklarining tez rivojlanishiga sabab bo'ladi (suv "gullaydi") va evrofikatsiya suv omborlari. Ammo fosforning katta qismi dengizga olib ketiladi.

Suv ekotizimlarida fosfor fitoplankton bilan assimilyatsiya qilinadi va trofik zanjir bo'ylab dengiz qushlariga etkaziladi. Ularning najasi darhol dengizga qaytadi yoki avval qirg'oqda to'planib qoladi, keyin esa hali ham dengizga yuviladi. O'layotgan dengiz hayvonlaridan, ayniqsa baliqlardan, fosfor yana dengizga va tsiklga kiradi, ammo ba'zi baliq skeletlari katta chuqurlikka etadi va ular tarkibidagi fosfor yana cho'kindi jinslarga kiradi, ya'ni biogeokimyoviy tsikldan o'chiriladi.

Oltingugurt aylanishi. Oltingugurtning asosiy zaxira fondi cho'kindi jinslarda va tuproqda uchraydi, ammo fosfordan farqli o'laroq atmosferada zaxira fondi mavjud. Biogeokimyoviy aylanishda oltingugurtni jalb qilishda asosiy rol mikroorganizmlarga tegishli. Ulardan ba'zilari kamaytiruvchi, boshqalari oksidlovchi moddalardir.

Toshlarda oltingugurt sulfidlar shaklida (FeS2 va boshqalar), eritmalarda - ion (SO42–) shaklida, gazsimon fazada vodorod sulfid (H2S) yoki oltingugurt dioksidi (SO2) shaklida bo'ladi. Ba'zi organizmlarda oltingugurt toza holda to'planib qoladi va ular nobud bo'lganda dengiz tubida tabiiy oltingugurt konlari hosil bo'ladi.

Yerdagi ekotizimlarda oltingugurt tuproqdan o'simliklarga asosan sulfatlar shaklida kiradi. Tirik organizmlarda oltingugurt oqsillar tarkibida, ionlar shaklida va boshqalar. Tirik organizmlar nobud bo'lgandan so'ng, tuproqdagi oltingugurtning bir qismi mikroorganizmlar tomonidan H2S ga kamayadi, boshqa qismi sulfatlarga oksidlanib, tsiklga qayta kiritiladi. Hosil bo'lgan vodorod sulfidi atmosferaga chiqib, u erda oksidlanib, yog'ingarchilik bilan tuproqqa qaytadi.

Qazib olinadigan yoqilg'ining (ayniqsa, ko'mirning) inson tomonidan yonishi, shuningdek, kimyo sanoatidan chiqadigan chiqindilar atmosferada oltingugurt dioksidi (SO2) to'planishiga olib keladi, bu suv bug'lari bilan reaksiyaga kirishadi va kislotali yomg'ir shaklida erga tushadi.

Biogeokimyoviy tsikllar geologik davrlar kabi keng miqyosli emas va odamlar tomonidan sezilarli darajada ta'sirlanadi. Iqtisodiy faoliyat ularning izolyatsiyasini buzadi, ular asiklik bo'ladi.

Biosferadagi moddalarning doimiy aylanishi tufayli Yerdagi hayotning uzoq davom etishi mumkin. Sayyoradagi barcha elementlar cheklangan miqdorda. Barcha zaxiralardan foydalanish barcha tirik mavjudotlarning yo'q bo'lib ketishiga olib keladi. Shuning uchun tabiatda kimyoviy birikmalarning tirikdan jonsiz tabiatga va orqaga harakatini ta'minlovchi mexanizmlar mavjud.

Moddalarning aylanish turlari

Mavjud elementlardan takroriy foydalanish energiya resurslarining etarli miqdori bilan hayotiy jarayonlarning barqarorligiga yordam beradi. Biosferadagi moddalarning aylanishini ta'minlaydigan asosiy energiya manbai Quyoshdir.

Uch tsikl mavjud: geologik, biogeokimyoviy va antropogen (insoniyat paydo bo'lganidan keyin paydo bo'lgan).

Geologik

Tashqi va ichki geologik jarayonlar tufayli moddalarning geologik yoki katta aylanishi ishlaydi.

Endogen (chuqur) jarayonlar sayyoramizning ichki energiyasi ta'sirida sodir bo'ladi. Uning manbai radioaktivlik, shuningdek, minerallarning paydo bo'lishi paytida bir qator biokimyoviy reaktsiyalar va boshqalar. Chuqur jarayonlarga quyidagilar kiradi: er qobig'ining harakati, zilzilalar, magmatik eritmalarning paydo bo'lishi, qattiq jinslarning o'zgarishi.

Ekzogen jarayonlar quyosh energiyasi ta'siridan kelib chiqadi. Ulardan asosiylari mineral va organik jinslarning yo'q qilinishi va o'zgarishi, bu qoldiqlarning erning boshqa joylariga ko'chishi, cho'kindi jinslarning hosil bo'lishi. Ekzogen jarayonlarga yovvoyi hayot va inson faoliyati ham kiradi.

Materiklar, okean tubi tushkunliklari endogen omillar ta'sirining natijasidir va mavjud relefdagi ozgarishlar ekzogen jarayonlar (tepaliklar, jarliklar, tepaliklar) ta'sirida vujudga kelgan. Aslida endogen va ekzogen omillarning faoliyati bir-biriga qaratilgan. Endogenlar katta relyef shakllarini yaratishga mas'uldir, ekzogenlar esa ularni tekislaydi.

Ob-havodan keyin er qobig'ining silikat eritmasi (magma) cho'kindi jinslarga o'tadi. Er po'stining harakatlanuvchi qatlamlaridan o'tib, ular er qa'riga tushib, eriydi va magmaya aylanadi. U yana sirtga otilib chiqadi va qattiqlashgandan keyin magmatik tog 'jinslariga aylanadi.

Shunday qilib, katta aylanish biosfera va Yer tublari o'rtasida doimiy moddalar almashinuvini ta'minlaydi.

Biokimyoviy

Biogeokimyoviy yoki kichik qon aylanishi barcha tirik mavjudotlarning o'zaro ta'siri tufayli amalga oshiriladi. Geologiyadan farqi shundaki, kichigi biosfera chegaralari bilan cheklangan.

Quyosh energiyasi tufayli bu erda muhim jarayon - fotosintez sodir bo'ladi. Bu holda organik moddalar avtotroflar, noorganik moddalardan sintez orqali hosil bo'ladi. Keyin ular heterotroflar tomonidan so'riladi. Shundan so'ng, hayvonlar va o'simliklarning o'lik tanalari minerallashadi (noorganik mahsulotlarga aylanadi). Olingan noorganik moddalar yana avtotrof organizmlar tomonidan ishlatiladi.

Moddalarning kichik tsikli ikki qismga bo'linadi:

• Zaxira fondi - tirik shaxslar tomonidan hali ishlatilmaydigan moddalarning shu qismi;
• ayirboshlash fondi - metabolik jarayonlarda ishtirok etadigan moddaning ozgina qismi.

Zaxira fondi 2 turga bo'linadi:

• Gaz turi - bu havo va suvning zaxira fondi (quyidagi elementlar ishtirok etadi: C, O, N);
• cho'kindi tip - erning qattiq qobig'ida joylashgan zaxira fondi (quyidagi elementlar ishtirok etadi: P, Ca, Fe).

Etarli suv olish va optimal harorat sharoitida intensiv metabolik jarayonlar mumkin. Shuning uchun tropik kengliklarda aylanish shimolnikiga qaraganda tezroq davom etadi.

Biosferadagi moddalar aylanishi qanday vazifani bajaradi?

Biosferaning birligi materiya va energiya aylanishi bilan saqlanib turadi. Ularning doimiy o'zaro ta'siri butun sayyoradagi hayotni saqlaydi. Uglerod tirik mavjudotlarning ajralmas elementlaridan biridir. Uglerod aylanishini flora faoliyati qo'llab-quvvatlaydi.

Uglerod biosferadagi moddalar aylanishiga kiradi va uni karbonat angidrid shaklida yakunlaydi. Fotosintez jarayonida karbonat angidrid atmosferadan so'riladi, uni fotosintez qiluvchi organizmlar uglevodlarga aylantiradi. CO 2 nafas olish paytida qaytadi.

Azot muhim element, DNK, ATP, oqsillarning tarkibiy qismidir. U asosan molekulyar azot bilan ifodalanadi va bu shaklda o'simliklar o'zlashtirmaydi. Azot tsikli bakteriyalar va siyanobakteriyalar tomonidan rivojlanadi. Ular N molekulalarini o'simliklar uchun mavjud bo'lgan birikmalarga aylantirishi mumkin. O'limdan keyin organik moddalar saprogenik bakteriyalar ta'siriga tushib, ammiakgacha parchalanadi. Ularning bir qismi atmosferaning yuqori qatlamiga ko'tarilib, karbonat angidrid bilan birgalikda sayyoramizning issiqligini saqlab qoladi.

Tirik organizmlarning vazifasi va ahamiyati

Barcha tirik mavjudotlar moddalar aylanishida qatnashadi, shu bilan birga ba'zi moddalarni assimilyatsiya qiladi va boshqalarni chiqaradi. Tirik organizmlar bajaradigan bir qator funktsiyalar mavjud.

1. Energiya
2. Gaz
3. Diqqat
4. Oksidlanishni kamaytiruvchi
5. Vayron qiluvchi
6. Transport
7. Atrof muhitni shakllantirish

Parchalanuvchilarning moddalar aylanishidagi roli

Moddalar aylanishi jarayonida reduktorlar minerallar va suv zaxiralarini tuproqqa qaytaradi va shu bilan ularni avtotrof organizmlar uchun taqdim etadi. Shunday qilib, barcha tirik tabiat parchalanuvchilarsiz mavjud bo'lolmaydi. Qo'ziqorinlar va bakteriyalar parchalanuvchilarning odatiy vakillari.

Bakteriyalarning ahamiyati

Biosferadagi moddalar aylanishida bakteriyalar juda katta rol o'ynaydi. Mikroorganizmlarning ahamiyati asosan ularning keng tarqalishi, tez metabolizm jarayonlari bilan belgilanadi.

Bakteriyalar o'lik o'simliklarning organik birikmalarini parchalaydi va uglerodni biosferaga chiqaradi. Shuningdek, bakteriyalar boshqa tirik mavjudotlar uchun mavjud bo'lmagan kimyoviy reaktsiyalarni amalga oshirishga qodir (azot biriktiruvchi bakteriyalar).

Biosferadagi moddalar aylanishida qo'ziqorinlarning o'rni qanday?

Ular organik birikmalarni noorganik birikmalarga aylantiradi, bu o'simliklar uchun oziqlanish manbai bo'ladi. Shuningdek, ba'zi qo'ziqorinlar tuproq hosil bo'lishida ishtirok etadi. Qo'ziqorin tanasida to'plangan organik moddalar o'lgandan keyin gumusga aylanadi.

uy » Texnologiya » Moddalarning aylanishida qanday organizmlar ishtirok etadi. Biosferadagi moddalar aylanishi, geologik va biokimyoviy turlari, tirik organizmlarning ahamiyati