صدها سال طول کشید تا دانشمندان بتوانند فرآیندهایی را که در سیاره ما اتفاق می افتد توضیح دهند. دانش به تدریج انباشته شد، مطالب نظری و واقعی رشد کرد. امروزه مردم موفق می شوند برای بسیاری از پدیده های طبیعی توضیحی بیابند، در مسیر آنها مداخله کنند، تغییر یا هدایت کنند.
نقش جهان زنده در همه مکانیسم های طبیعت نیز بلافاصله مشخص نشد. با این حال، فیلسوف روسی، بیوژئوشیمیدان V. I. Vernadsky موفق به ایجاد نظریه ای شد که پایه و اساس شد و تا به امروز باقی مانده است. این اوست که توضیح می دهد که کل سیاره ما چیست و روابط بین همه شرکت کنندگان در آن چیست. و مهمتر از همه، این نظریه است که به سوال در مورد نقش موجودات زنده در سیاره زمین پاسخ می دهد. این نظریه ساختار بیوسفر زمین نامیده شد.
زیست کره و ساختار آن
دانشمند پیشنهاد کرد که بیوسفر را کل منطقه زنده و غیر زنده که در تماس نزدیک و در نتیجه مشترک است نامیده شود.فعالیت به شکل گیری برخی از اجزای ژئوشیمیایی طبیعت کمک می کند.
یعنی زیست کره شامل بخش های ساختاری زیر است:
- قسمت پایین اتمسفر به لایه ازن؛
- کل هیدروسفر؛
- سطح فوقانی لیتوسفر - خاک و لایه‌های زیر، تا و از جمله آب‌های زیرزمینی.
یعنی اینها همه مناطقی هستند که می توانند توسط موجودات زنده پر شوند. همه آنها به نوبه خود بیانگر کل زیست توده هستند که ماده زنده زیست کره نامیده می شود. این شامل نمایندگان تمام پادشاهی های طبیعت و همچنین انسان می شود. خواص و عملکرد ماده زنده در توصیف بیوسفر به عنوان یک کل تعیین کننده است، زیرا این ماده جزء اصلی آن است.
اما، علاوه بر موجودات زنده، چندین نوع ماده دیگر نیز وجود دارد که پوسته زمین را در نظر می گیریم. اینها مانند:
- بیوژنیک؛
- بی اثر;
- بیوکوک؛
- رادیواکتیو؛
- کیهانی;
- اتم‌ها و عناصر آزاد.
همه با هم، این نوع ترکیبات محیط زیست توده و شرایط زندگی برای آن را تشکیل می دهند. در عین حال، خود نمایندگان پادشاهی های طبیعت تأثیر قابل توجهی در شکل گیری انواع بسیاری از این مواد دارند.
به طور کلی، تمام اجزای مشخص شده زیست کره، مجموع جرم عناصری هستند که طبیعت را جمع می کنند. آنها هستند که وارد فعل و انفعالات نزدیک می شوند، چرخه انرژی، مواد را انجام می دهند، بسیاری از ترکیبات را انباشته و پردازش می کنند. واحد اصلی ماده زنده است. عملکرد ماده زنده متفاوت است،اما همه آنها برای حفظ وضعیت طبیعی سیاره بسیار مهم و ضروری هستند.
بنیانگذار دکترین بیوسفر
کسی که مفهوم "زیست کره" را ایجاد کرد، آن را توسعه داد، ساختار داد و کاملاً آشکار کرد، دارای تفکر خارق العاده، توانایی تجزیه و تحلیل و مقایسه حقایق و داده ها و نتیجه گیری منطقی بود. در زمان او V. I. Vernadsky چنین شخصی شد. مرد بزرگ، طبیعت شناس، آکادمیک و دانشمند، مؤسس بسیاری از مکاتب. آثار او به شالوده‌ای تبدیل شده است که همه نظریه‌ها تاکنون بر آن بنا شده‌اند.
او خالق تمام بیوژئوشیمی است. شایستگی او ایجاد پایگاه منابع معدنی روسیه (در آن زمان اتحاد جماهیر شوروی) است. شاگردان او دانشمندان آینده معروفی از روسیه و اوکراین بودند.
پیش‌بینی‌های ورنادسکی در مورد موقعیت غالب مردم در سیستم جهان ارگانیک و اینکه زیست کره در حال تکامل به نووسفر است، دلایلی برای تحقق دارد.
مواد زنده. توابع ماده زنده زیست کره
همانطور که قبلاً در بالا اشاره کردیم، ماده زنده پوسته در نظر گرفته شده زمین به عنوان کل موجودات متعلق به همه پادشاهی های طبیعت در نظر گرفته می شود. انسان در میان همه جایگاه ویژه ای دارد. دلایل این امر عبارت بودند از:
- موقعیت مصرف کننده، نه تولید؛
توسعه ذهن و آگاهی.
همه نمایندگان دیگر ماده زنده هستند. توابع ماده زنده توسط ورنادسکی توسعه و نشان داده شد. او نقش زیر را به موجودات اختصاص داد:
- Redox.
- مخرب.
- حمل و نقل.
- محیط‌ساز.
- گاز.
- انرژی.
- اطلاعاتی.
- تمرکز.
اساسی ترین عملکردهای ماده زنده زیست کره گاز، انرژی و اکسیداسیون و کاهش است. با این حال، بقیه نیز مهم هستند و فرآیندهای پیچیده ای از تعامل بین تمام بخش ها و عناصر پوسته زنده سیاره را فراهم می کنند.
بیایید به هر یک از عملکردها با جزئیات بیشتری نگاه کنیم تا بفهمیم دقیقاً منظور چیست و ماهیت چیست.
عملکرد ردوکس ماده زنده
در دگرگونی های بیوشیمیایی متعدد مواد در هر موجود زنده ظاهر می شود. به هر حال، در همه افراد، از باکتری گرفته تا پستانداران بزرگ، هر ثانیه واکنش هایی وجود دارد. در نتیجه، برخی از مواد به مواد دیگر تبدیل می شوند، برخی به اجزاء تجزیه می شوند.
نتیجه چنین فرآیندهایی برای زیست کره، تشکیل ماده بیوژنیک است. چه ترکیباتی را می توان به عنوان مثال ذکر کرد؟
- سنگ های کربناته (گچ، مرمر، سنگ آهک) - محصول فعالیت حیاتی نرم تنان، بسیاری دیگر از ساکنان دریایی و زمینی.
- رسوبات سیلیکون نتیجه قرن ها واکنش در پوسته و پوسته حیوانات در کف اقیانوس است.
- زغال سنگ و ذغال سنگ نارس نتیجه تحولات بیوشیمیایی هستند که در گیاهان رخ می دهد.
- نفت و دیگران.
بنابراین، واکنش های شیمیایی مبنای ایجاد بسیاری از مواد مفید برای انسان و طبیعت است.این عملکرد ماده زنده در بیوسفر است.
عملکرد تمرکز
اگر از افشای مفهوم این نقش یک ماده صحبت می کنیم، باید به رابطه نزدیک آن با نقش قبلی اشاره کرد. به بیان ساده، عملکرد غلظت ماده زنده، تجمع عناصر، اتم ها، ترکیبات خاص در بدن است. در نتیجه، سنگ ها، کانی ها و کانی های ذکر شده در بالا تشکیل می شوند.
هر موجودی قادر است ترکیباتی را در خود جمع کند. با این حال، شدت این برای هر کسی متفاوت است. مثلاً هرکسی در خودش کربن انباشته می کند. اما هر ارگانیسمی نمی تواند مانند باکتری های آهن، حدود 20 درصد آهن را متمرکز کند.
چند مثال دیگر را می توان ارائه داد که به وضوح این عملکرد ماده زنده را نشان می دهد.
- دیاتومها، رادیولارها - سیلیکون.
- قارچ زنگ - منگنز.
- گیاه لوبلیا متورم - کروم.
- گیاه Solyanka - بور.
علاوه بر عناصر، بسیاری از نمایندگان موجودات زنده می توانند پس از مرگ مجموعه های کاملی از مواد تشکیل دهند.
تابع گاز ماده
این نقش یکی از نقش های اصلی است. از این گذشته، تبادل گاز یک فرآیند تشکیل دهنده حیات برای همه موجودات است. اگر در مورد بیوسفر به عنوان یک کل صحبت کنیم، عملکرد گاز ماده زنده با فعالیت گیاهان آغاز می شود، که در فرآیند فتوسنتز، دی اکسید کربن را جذب کرده و مقدار کافی اکسیژن آزاد می کنند.
برای چی کافیه؟ برای زندگی همه آن هاموجوداتی که به تنهایی قادر به تولید آن نیستند. و اینها همه حیوانات، قارچ ها، بیشتر باکتری ها هستند. اگر در مورد عملکرد گاز حیوانات صحبت کنیم، آنگاه مصرف اکسیژن و انتشار دی اکسید کربن در محیط در طول تنفس است.
این یک چرخه کلی ایجاد می کند که زیربنای زندگی است. دانشمندان ثابت کرده اند که در طول هزاره های بسیاری، گیاهان و سایر موجودات زنده موفق شده اند جو سیاره را کاملاً مدرن کرده و برای خود تنظیم کنند. موارد زیر اتفاق افتاد:
- غلظت اکسیژن برای زندگی کافی است؛
- لایه ازن تشکیل شده است که از تمام زندگی در برابر تشعشعات مضر کیهانی و فرابنفش محافظت می کند؛
- ترکیب هوا به چیزی تبدیل شده است که بیشتر موجودات به آن نیاز دارند.
بنابراین، عملکرد گاز ماده زنده زیست کره یکی از مهمترین آنها در نظر گرفته می شود.
عملکرد حمل و نقل
دلالت بر تولید مثل و استقرار موجودات در قلمروهای مختلف دارد. قوانین اکولوژیکی خاصی وجود دارد که بر توزیع و حمل و نقل اساسی موجودات حاکم است. به گفته آنها، هر فردی زیستگاه خود را اشغال می کند. همچنین روابط رقابتی وجود دارد که منجر به استقرار و توسعه سرزمین‌های جدید می‌شود.
بنابراین، عملکرد ماده زنده در بیوسفر، تولید مثل و سکونت با شکل‌گیری بعدی ویژگی‌های جدید است.
نقش مخرب
این یکی دیگر از عملکردهای مهم است که مشخصه موجودات زنده زیست کره است.این شامل توانایی تجزیه به مواد ساده پس از مرگ است، یعنی متوقف کردن چرخه زندگی. در حالی که ارگانیسم زندگی می کند، مولکول های پیچیده در آن فعال هستند. هنگامی که مرگ رخ می دهد، فرآیندهای تخریب آغاز می شود، تجزیه به اجزای ساده تشکیل دهنده.
این کار توسط گروه خاصی از موجودات به نام detritivores یا decomposers انجام می شود. این موارد عبارتند از:
- چند کرم؛
- باکتری؛
- قارچ؛
- پرتوزوآ و دیگران.
عملکرد تشکیل دهنده محیط
اگر به شکل گیری محیط ها اشاره نکنیم، عملکردهای اصلی ماده زنده ناقص خواهند بود. چه مفهومی داره؟ قبلاً به این نکته اشاره کردیم که موجودات زنده در روند تکامل، فضایی را برای خود ایجاد کرده اند. آنها همین کار را با محیط زیست انجام دادند.
سست و اشباع زمین با ترکیبات معدنی، مواد آلی، لایه حاصلخیز مناسب برای زندگی - خاک - ایجاد کردند. در مورد ترکیب شیمیایی آب اقیانوس ها و دریاها نیز می توان همین را گفت. یعنی موجودات زنده به طور مستقل محیط زندگی را برای خود تشکیل می دهند. این جایی است که عملکرد آنها در محیط زیست در بیوسفر آشکار می شود.
نقش اطلاعاتی ماده زنده
این نقش برای موجودات زنده معمولی است، و هر چه بیشتر توسعه یابد، نقش بیشتری را به عنوان حامل و پردازشگر اطلاعات ایفا می کند. حتی یک جسم بی جان قادر به یادآوری، "ضبط" در ناخودآگاه و متعاقباً بازتولید اطلاعات از هر نوع نیست. فقط موجودات ذی‌شعور می‌توانند این کار را انجام دهند.
این نیستفقط توانایی صحبت کردن و فکر کردن تابع اطلاعات حاکی از پدیده حفظ و انتقال مجموعه های معینی از دانش و صفات از طریق وراثت است.
عملکرد انرژی
انرژی مهمترین منبع نیرو است که به واسطه آن ماده زنده وجود دارد. کارکردهای ماده زنده در درجه اول در توانایی پردازش انرژی زیست کره به اشکال مختلف، از خورشیدی گرفته تا حرارتی و الکتریکی آشکار می شود.
هیچ کس دیگری نمی تواند تابش خورشید را به این شکل جمع کند و تغییر دهد. اولین پیوند در اینجا البته گیاهان است. آنها هستند که نور خورشید را مستقیماً در تمام سطح قسمت های سبز بدن جذب می کنند. سپس آن را به انرژی پیوندهای شیمیایی در دسترس حیوانات تبدیل می کنند. دومی آن را به اشکال مختلف ترجمه می کند:
- حرارتی;
- برق؛
- مکانیکی و دیگران.
