در این مقاله، از شما دعوت می کنیم که چرخه بیولوژیکی چیست. عملکرد و اهمیت آن برای موجودات زنده سیاره ما چیست؟ همچنین به موضوع منبع انرژی برای اجرای آن نیز توجه خواهیم کرد.
آنچه شما باید قبل از بررسی چرخه زیستی بدانید این است که سیاره ما از سه پوسته تشکیل شده است:
- لیتوسفر (پوسته سخت، به طور کلی، این زمینی است که ما روی آن راه می رویم)؛
- هیدروسفر (جایی که می توان تمام آب ها را نسبت داد، یعنی دریاها، رودخانه ها، اقیانوس ها و غیره)؛
- جو (پوسته گازی، هوایی که تنفس می کنیم).
مرزهای واضحی بین همه لایه ها وجود دارد، اما آنها می توانند بدون هیچ مشکلی به یکدیگر نفوذ کنند.
چرخه ماده
همه این لایه ها زیست کره را تشکیل می دهند. چرخه بیولوژیکی چیست؟ این زمانی است که مواد در سراسر بیوسفر، یعنی در خاک، هوا، در موجودات زنده حرکت می کنند. این گردش بی پایان، چرخه بیولوژیکی نامیده می شود. همچنین مهم است بدانید که همه چیز در گیاهان شروع و به پایان می رسد.
در چرخه مواد یک فرآیند فوق العاده پیچیده نهفته است. هر گونه مواد از خاک وجو وارد گیاهان و سپس به موجودات زنده دیگر می شود. سپس، در بدن هایی که آنها را جذب کرده اند، شروع به تولید فعال ترکیبات پیچیده دیگر می کنند که پس از آن ترکیبات دوم خارج می شوند. می توان گفت که این فرآیندی است که در آن پیوند همه چیز در سیاره ما بیان می شود. موجودات زنده با یکدیگر تعامل دارند، تنها راه موجود تا به امروز.
جو همیشه آنطور که ما می دانیم نبوده است. پیش از این، پاکت هوای ما بسیار متفاوت از فعلی بود، یعنی با دی اکسید کربن و آمونیاک اشباع شده بود. پس چگونه افرادی ظاهر شدند که از اکسیژن برای تنفس استفاده می کردند؟ باید از گیاهان سبزی که توانستند وضعیت جوی ما را به شکل مورد نیاز انسان ها درآورند تشکر کنیم. هوا و گیاهان توسط گیاهخواران جذب می شوند، آنها همچنین در منوی شکارچیان گنجانده شده اند. هنگامی که حیوانات می میرند، بقایای آنها توسط میکروارگانیسم ها پردازش می شود. به این ترتیب هوموس لازم برای رشد گیاه به دست می آید. همانطور که می بینید، دایره کامل شده است.
منبع تغذیه
چرخه بیولوژیکی بدون انرژی غیرممکن است. منبع انرژی برای سازماندهی این تبادل چه یا چه کسی است؟ البته منبع انرژی حرارتی ما ستاره خورشید است. چرخه بیولوژیکی بدون منبع گرما و نور ما به سادگی غیرممکن است. خورشید گرم می شود:
- هوا;
- خاک;
- پوشش گیاهی.
در حین گرم شدن، آب تبخیر می شود که به شکل ابر در جو شروع به تجمع می کند. تمام آب در نهایت به صورت باران یا برف به سطح زمین باز می گردد.پس از بازگشت، خاک را خیس می کند و توسط ریشه درختان مختلف مکیده می شود. اگر آب بتواند به عمق بسیار زیاد نفوذ کند، ذخایر آب زیرزمینی را دوباره پر می کند و حتی مقداری از آن به رودخانه ها، دریاچه ها، دریاها و اقیانوس ها باز می گردد.
همانطور که می دانید، وقتی نفس می کشیم، اکسیژن دریافت می کنیم و دی اکسید کربن را بازدم می کنیم. بنابراین، درختان برای پردازش دی اکسید کربن و بازگرداندن اکسیژن به جو به انرژی خورشیدی نیاز دارند. این فرآیند فتوسنتز نامیده می شود.
چرخه های چرخه بیولوژیکی
اجازه دهید این بخش را با مفهوم "فرایند بیولوژیکی" شروع کنیم. یک پدیده تکرار شونده است. ما می‌توانیم ریتم‌های بیولوژیکی را مشاهده کنیم که شامل فرآیندهای بیولوژیکی است که دائماً در فواصل زمانی معین تکرار می‌شوند.
فرآیند بیولوژیکی را می توان در همه جا مشاهده کرد، در همه موجودات زنده روی سیاره زمین ذاتی است. همچنین بخشی از تمام سطوح سازمان است. یعنی هم در داخل سلول و هم در بیوسفر می توانیم این فرآیندها را مشاهده کنیم. ما می توانیم چندین نوع (چرخه) فرآیندهای بیولوژیکی را تشخیص دهیم:
- intraday;
- روزانه;
- فصلی؛
- سالانه;
- چندساله;
- قرن قدمت.
مشخص ترین چرخه های سالانه. ما همیشه و همه جا آنها را مشاهده می کنیم، فقط کافی است کمی در مورد این موضوع فکر کنید.
آب
اکنون به شما پیشنهاد می کنیم با استفاده از مثال آب، رایج ترین ترکیب در سیاره ما، چرخه بیولوژیکی در طبیعت را در نظر بگیرید. او دارای قابلیت های بسیاری است که به او اجازه می دهد تا در بسیاری از فرآیندها شرکت کنددر داخل بدن و همچنین خارج از آن. زندگی همه موجودات زنده به چرخه H2O در طبیعت بستگی دارد. بدون آب، ما وجود نداشتیم و سیاره مانند یک بیابان بی جان خواهد بود. او قادر است در تمام فرآیندهای حیاتی شرکت کند. یعنی می‌توانیم نتیجه‌گیری کنیم: همه موجودات زنده روی سیاره زمین به سادگی به آب تمیز نیاز دارند.
اما آب همیشه در نتیجه هر فرآیندی آلوده می شود. پس چگونه می توان یک منبع تمام نشدنی آب آشامیدنی تمیز برای خود فراهم کرد؟ طبیعت از این امر مراقبت کرد، ما باید از وجود آن چرخه آب در طبیعت تشکر کنیم. ما قبلاً در مورد چگونگی این اتفاق بحث کرده ایم. آب تبخیر می شود، در ابرها جمع می شود و به صورت بارندگی (باران یا برف) می افتد. این فرآیند «چرخه هیدرولوژیکی» نامیده می شود. بر اساس چهار فرآیند است:
- تبخیر؛
- تراکم؛
- باران؛
- رواناب آب.
دو نوع چرخه آب وجود دارد: بزرگ و کوچک.
کربن
اکنون به چگونگی وقوع چرخه بیولوژیکی کربن در طبیعت خواهیم پرداخت. همچنین لازم است بدانید که از نظر درصد مواد تنها جایگاه شانزدهم را به خود اختصاص داده است. می توان آن را به شکل الماس و گرافیت یافت. و درصد آن در زغال سنگ بیش از نود درصد است. کربن حتی در جو نیز وجود دارد، اما محتوای آن بسیار کم است، حدود 0.05 درصد.
در زیست کره، به لطف کربن، فقط توده ای از ترکیبات آلی مختلف ایجاد می شود که مورد نیاز است.به همه موجودات زنده روی سیاره ما فرآیند فتوسنتز را در نظر بگیرید: گیاهان دی اکسید کربن را از جو جذب می کنند و آن را پردازش می کنند، در نتیجه ما ترکیبات آلی مختلفی داریم.
فسفر
ارزش چرخه بیولوژیکی بسیار بزرگ است. حتی اگر فسفر مصرف کنیم، به مقدار زیاد در استخوان ها یافت می شود، برای گیاهان لازم است. منبع اصلی آپاتیت است. می توان آن را در سنگ های آذرین یافت. موجودات زنده می توانند آن را از:
دریافت کنند
- خاک;
- منابع آب.
در بدن انسان نیز یافت می شود، یعنی بخشی از:
- پروتئین؛
- نوکلئیک اسید؛
- بافت استخوان؛
- لستین؛
- fitins و غیره.
فسفر است که برای تجمع انرژی در بدن لازم است. هنگامی که یک موجود زنده می میرد، به خاک یا دریا باز می گردد. این به تشکیل سنگ های غنی از فسفر کمک می کند. این در چرخه مواد مغذی اهمیت زیادی دارد.
نیتروژن
اکنون به چرخه نیتروژن نگاه خواهیم کرد. قبل از آن، ما توجه می کنیم که حدود 80٪ از حجم کل جو را تشکیل می دهد. موافقم، این رقم بسیار چشمگیر است. نیتروژن علاوه بر اینکه اساس ترکیب جو است، در موجودات گیاهی و جانوری نیز وجود دارد. ما می توانیم آن را به شکل پروتئین ملاقات کنیم.
در مورد چرخه نیتروژن، می توان گفت: نیترات ها از نیتروژن اتمسفر تشکیل می شوند که توسط گیاهان سنتز می شوند.فرآیند ایجاد نیترات را تثبیت نیتروژن می نامند. وقتی گیاه می میرد و می پوسد، نیتروژن موجود در آن به صورت آمونیاک وارد خاک می شود. دومی توسط موجودات زنده در خاک پردازش (اکسید) می شود، بنابراین اسید نیتریک ظاهر می شود. قادر به واکنش با کربنات ها است که در خاک اشباع شده اند. علاوه بر این، لازم به ذکر است که نیتروژن نیز به صورت خالص در اثر پوسیدگی گیاه یا در فرآیند احتراق آزاد می شود.
گوگرد
مانند بسیاری از عناصر دیگر، چرخه گوگرد ارتباط بسیار نزدیکی با موجودات زنده دارد. گوگرد در اثر فوران های آتشفشانی وارد جو می شود. سولفید گوگرد را می توان توسط میکروارگانیسم ها پردازش کرد، بنابراین سولفات ها متولد می شوند. دومی توسط گیاهان جذب می شود، گوگرد بخشی از اسانس ها است. در مورد بدن، ما می توانیم گوگرد را در موارد زیر ملاقات کنیم:
- اسیدهای آمینه؛
- پروتئین.
