Эрдэмтэд манай гаригт болж буй үйл явцыг тайлбарлахын тулд олон зуун жил шаардсан. Мэдлэг аажмаар хуримтлагдаж, онолын болон бодит материалууд нэмэгдэв. Өнөөдөр хүмүүс байгалийн олон үзэгдлийн тайлбарыг олж, тэдний үйл явцад хөндлөнгөөс оролцох, өөрчлөх, чиглүүлэх боломжтой болсон.
Амьд ертөнц байгалийн бүх механизмд ямар үүрэг гүйцэтгэдэг нь бас тодорхойгүй байсан. Гэсэн хэдий ч Оросын философич, биогеохимич В. И. Вернадский онолыг бий болгож чадсан нь үндэс суурь болсон бөгөөд өнөөг хүртэл хэвээр байна. Тэр бол манай гарагийг бүхэлд нь юу болох, түүнд оролцогчдын хоорондын харилцаа ямар байдгийг тайлбарладаг. Хамгийн гол нь энэ онол нь дэлхий дээрх амьд биетүүдийн гүйцэтгэх үүргийн талаарх асуултад хариулдаг. Үүнийг дэлхийн шим мандлын бүтцийн онол гэж нэрлэдэг байсан.
Биосфер ба түүний бүтэц
Эрдэмтэн биосферийг амьд ба амьгүй бүхэл бүтэн хэсэг гэж нэрлэхийг санал болгов.үйл ажиллагаа нь байгалийн геохимийн тодорхой бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг бүрдүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг.
Өөрөөр хэлбэл биосфер нь дэлхийн дараах бүтцийн хэсгүүдийг агуулдаг:
- агаар мандлын озоны давхарга хүртэлх доод хэсэг;
- ус бөмбөрцгийг бүхэлд нь;
- литосферийн дээд түвшин - хөрс ба доорх давхарга, гүний ус хүртэл.
Өөрөөр хэлбэл эдгээр нь амьд организмаар суурьших боломжтой газар нутаг юм. Тэд бүгдээрээ эргээд биосферийн амьд бодис гэж нэрлэгддэг нийт биомассыг төлөөлдөг. Үүнд байгалийн бүх хаант улсуудын төлөөлөгчид, түүнчлэн хүн орно. Амьд материйн шинж чанар, үйл ажиллагаа нь шим мандлыг бүхэлд нь тодорхойлоход шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг, учир нь энэ нь түүний гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм.
Гэсэн хэдий ч амьдаас гадна бидний авч үзэж байгаа дэлхийн бүрхүүлийг бүрдүүлдэг хэд хэдэн төрлийн бодисууд байдаг. Эдгээр нь:
- биоген;
- идэвхгүй;
- биококк;
- цацраг идэвхт;
- сансрын;
- чөлөөт атом ба элементүүд.
Бүгдээрээ эдгээр төрлийн нэгдлүүд биомассын орчин, түүний амьдрах нөхцлийг бүрдүүлдэг. Үүний зэрэгцээ эдгээр олон төрлийн бодис үүсэхэд байгалийн хаант улсуудын төлөөлөгчид ихээхэн нөлөө үзүүлдэг.
Ерөнхийдөө биосферийн заасан бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь байгалийн жамыг бүрдүүлдэг элементүүдийн нийт масс юм. Тэд эрчим хүч, бодисын эргэлтийг явуулж, олон нэгдлүүдийг хуримтлуулж, боловсруулж, нягт харилцан үйлчлэлцдэг. Үндсэн нэгж нь амьд бодис юм. Амьд материйн үүрэг өөр өөр байдаг.гэхдээ бүгдээрээ гарагийн байгалийн байдлыг хадгалахад маш чухал бөгөөд шаардлагатай.
Биосферийн сургаалыг үндэслэгч
"Биосфер" хэмээх ухагдахууныг бий болгож, түүнийг хөгжүүлж, бүтэц зохион байгуулалтад оруулж, бүрэн нээж өгсөн хүн ер бусын сэтгэлгээ, баримт, тоо баримтад дүн шинжилгээ хийх, харьцуулах, логик дүгнэлт хийх чадварыг эзэмшсэн. Түүний үед В. И. Вернадский ийм хүн болсон. Агуу хүн, байгаль судлаач, академич, эрдэмтэн, олон сургуулийг үндэслэгч. Түүний бүтээлүүд өнөөг хүртэл бүх онолын үндэс суурь болсон.
Тэр бол бүх биогеохимийн бүтээгч юм. Түүний гавьяа бол Оросын (тухайн үеийн ЗХУ) ашигт малтмалын баазыг бий болгосон явдал юм. Түүний шавь нар нь Орос, Украины ирээдүйн алдартай эрдэмтэд байсан.
Органик ертөнцийн тогтолцоонд хүмүүсийн ноёрхлын байр суурь, шим мандал ноосфер болон хувирч байгаа тухай Вернадскийн таамаг биелэх бүрэн үндэслэлтэй.
Амьд бодис. Биосферийн амьд бодисын үүрэг
Дээр дурдсанчлан дэлхийн бүрхүүлийн амьд бодисыг байгалийн бүх хаант улсад харьяалагддаг организмын цогц гэж үздэг. Хүн бүхний дунд онцгой байр суурь эзэлдэг. Үүний шалтгаан нь:
- хэрэглэгчийн байр суурь, үйлдвэрлэл биш;
- оюун ухаан, ухамсрын хөгжил.
Бусад бүх төлөөлөгчид амьд бодис юм. Амьд материйн функцийг Вернадский боловсруулж, зааж өгсөн. Тэрээр организмд дараах үүргийг өгсөн:
- Редокс.
- Сүйтгэгч.
- Тээвэр.
- Байгаль орчныг бүрдүүлэгч.
- Газ.
- Эрчим хүч.
- Мэдээллийн.
- Төвлөрөл.
Биосферийн амьд бодисын хамгийн үндсэн үүрэг бол хий, эрчим хүч, исэлдэх бодис юм. Гэсэн хэдий ч бусад нь бас чухал бөгөөд энэ нь гаригийн амьд бүрхүүлийн бүх хэсгүүд болон элементүүдийн харилцан үйлчлэлийн нарийн төвөгтэй үйл явцыг хангадаг.
Яг юу гэсэн үг, мөн чанар нь юу болохыг ойлгохын тулд функц бүрийг илүү дэлгэрэнгүй харцгаая.
Амьд бодисын исэлдүүлэх үйл ажиллагаа
Амьд организм бүрийн доторх бодисын олон тооны биохимийн өөрчлөлтөөр илэрдэг. Эцсийн эцэст, нянгаас эхлээд том хөхтөн амьтан хүртэл хүн бүрт хоёр дахь удаагаа хариу үйлдэл үзүүлдэг. Үүний үр дүнд зарим бодис бусад болж, зарим нь бүрэлдэхүүн хэсэг болж задардаг.
Биосферийн ийм үйл явцын үр дүн нь биоген бодис үүсэх явдал юм. Ямар нэгдлүүдийг жишээ болгон дурдаж болох вэ?
- Карбонат чулуулаг (шохой, гантиг, шохойн чулуу) - нялцгай биет, далайн болон хуурай газрын бусад олон оршин суугчдын амин чухал үйл ажиллагааны бүтээгдэхүүн.
- Цахиурын ордууд нь далайн ёроолд байгаа амьтдын хясаа, хясаа дахь олон зуун жилийн урвалын үр дүн юм.
- Нүүрс ба хүлэр нь ургамалд тохиолддог биохимийн өөрчлөлтийн үр дүн юм.
- Тос болон бусад.
Тиймээс химийн урвал нь хүн болон байгальд хэрэгтэй олон бодисыг бий болгох үндэс суурь болдог. Энэ бол шим мандлын амьд бодисын үүрэг юм.
Баяжуулалтын функц
Хэрэв бид бодисын энэ үүргийн тухай ойлголтыг задлах талаар ярих юм бол өмнөхтэй нь нягт холбоотой болохыг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. Энгийнээр хэлбэл, амьд бодисын концентрацийн функц нь тодорхой элемент, атом, нэгдлүүдийн биед хуримтлагдах явдал юм. Үүний үр дүнд дээр дурдсан чулуулаг, ашигт малтмал, эрдэс бодисууд үүсдэг.
Амьтан бүр өөртөө зарим нэгдлүүдийг хуримтлуулах чадвартай. Гэсэн хэдий ч үүний ноцтой байдал нь хүн бүрт өөр өөр байдаг. Жишээлбэл, хүн бүр нүүрстөрөгчийг өөртөө хуримтлуулдаг. Гэхдээ төмрийн бактерийн адил организм бүр төмрийн 20 орчим хувийг төвлөрүүлж чаддаггүй.
Амьд материйн энэ үүргийг тодорхой харуулсан өөр хэд хэдэн жишээг өгч болно.
- Диатом, радиолар - цахиур.
- Зэв мөөг - манган.
- Хавдсан лобелиа ургамал - хром.
- Солянка ургамал - бор.
Элементүүдээс гадна амьд оршнолуудын олон төлөөлөгчид үхсэний дараа бүхэл бүтэн бодис үүсгэх чадвартай.
Материйн хийн функц
Энэ дүр бол гол дүрүүдийн нэг юм. Эцсийн эцэст, хийн солилцоо бол бүх амьтдын амьдралыг бий болгох үйл явц юм. Хэрэв бид шим мандлын тухай бүхэлд нь ярих юм бол амьд бодисын хийн үйл ажиллагаа нь ургамлын үйл ажиллагаанаас эхэлдэг бөгөөд фотосинтезийн явцад нүүрстөрөгчийн давхар ислийг барьж, хангалттай хэмжээний хүчилтөрөгч ялгаруулдаг.
Юунд хангалттай? Тэр бүхний амьдралын төлөөбие даан үйлдвэрлэх чадваргүй амьтад. Эдгээр нь бүгд амьтан, мөөгөнцөр, ихэнх бактери юм. Хэрэв бид амьтдын хийн үйл ажиллагааны талаар ярих юм бол амьсгалах явцад хүчилтөрөгчийн хэрэглээ, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг хүрээлэн буй орчинд ялгаруулахаас бүрдэнэ.
Энэ нь амьдралын үндэс суурь болох ерөнхий мөчлөгийг бий болгодог. Эрдэмтэд олон мянган жилийн туршид ургамал болон бусад амьд оршнолууд гаригийн уур амьсгалыг бүрэн шинэчилж, өөрсдөдөө тохируулж чадсаныг нотолсон. Дараах зүйл тохиолдсон:
- хүчилтөрөгчийн концентраци амьдралд хангалттай болсон;
- озоны давхарга үүссэн бөгөөд энэ нь бүх амьдралыг сансрын болон хэт ягаан туяаны хортой цацрагаас хамгаалдаг;
- агаарын найрлага нь ихэнх амьтанд хэрэгтэй зүйл болсон.
Тиймээс шим мандлын амьд бодисын хийн үйл ажиллагаа нь хамгийн чухал зүйлийн нэг гэж тооцогддог.
Тээврийн функц
Янз бүрийн нутаг дэвсгэрт организмын нөхөн үржих, суурьшихыг хэлнэ. Амьтдын үндсэн тархалт, тээвэрлэлтийг зохицуулдаг экологийн тодорхой хуулиуд байдаг. Тэдний үзэж байгаагаар хүн бүр өөрийн гэсэн амьдрах орчныг эзэлдэг. Шинэ газар нутаг суурьших, хөгжүүлэхэд хүргэдэг өрсөлдөөнт харилцаа бас бий.
Тиймээс шим мандлын амьд бодисын үүрэг нь нөхөн үржих, суурьших, улмаар шинэ шинж чанарыг бий болгох явдал юм.
Сүйтгэгч үүрэг
Энэ бол шим мандлын амьд амьтдын онцлог шинж чанартай бас нэг чухал үүрэг юм. Энэ нь нас барсны дараа энгийн бодис болгон задрах, өөрөөр хэлбэл амьдралын мөчлөгийг зогсоох чадвараас бүрддэг. Организм амьдарч байх хооронд нарийн төвөгтэй молекулууд идэвхтэй байдаг. Үхэл тохиолдоход бүтцийн эвдрэл, энгийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд задрах үйл явц эхэлдэг.
Үүнийг детритив буюу задлагч гэж нэрлэгддэг амьтдын тусгай бүлэг гүйцэтгэдэг. Үүнд:
- зарим өт;
- бактери;
- мөөгөнцөр;
- протозоа болон бусад.
Байгаль орчныг бүрдүүлэгч функц
Хэрэв бид орчин бүрэлдэж байгааг заагаагүй бол амьд материйн үндсэн үйл ажиллагаа бүрэн гүйцэд бус байх байсан. Энэ нь юу гэсэн үг вэ? Хувьслын явц дахь амьд биетүүд өөрсдөдөө уур амьсгалыг бий болгосон гэдгийг бид өмнө нь онцолсон. Тэд хүрээлэн буй орчинтой ижил зүйлийг хийсэн.
Ашигт малтмалын нэгдлүүд, органик бодисуудаар дэлхийг сулруулж, ханасан нь амьдрахад тохиромжтой үржил шимт давхарга-хөрсийг бий болгосон. Далай, тэнгисийн усны химийн найрлагын талаар мөн адил хэлж болно. Өөрөөр хэлбэл, амьд оршнолууд бие даан амьдралын орчныг бүрдүүлдэг. Эндээс л тэдний шим мандалд хүрээлэн буй орчныг бүрдүүлэх үйл ажиллагаа илэрдэг.
Амьд бодисын мэдээллийн үүрэг
Энэ үүрэг нь амьд организмын хувьд ердийн зүйл бөгөөд хэдий чинээ өндөр хөгжсөн байна төдий чинээ мэдээлэл зөөгч, боловсруулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Ганц ч амьгүй биет далд ухамсарт "бичлэх", дараа нь ямар ч төрлийн мэдээллийг хуулбарлах чадваргүй байдаг. Зөвхөн амьтад л үүнийг хийж чадна.
Энэ бишзөвхөн ярих, сэтгэх чадвар. Мэдээллийн функц нь тодорхой мэдлэг, шинж чанаруудыг өв залгамжлалаар хадгалах, дамжуулах үзэгдлийг илэрхийлдэг.
Эрчим хүчний функц
Эрчим хүч бол энергийн хамгийн чухал эх үүсвэр бөгөөд үүний ачаар амьд бодис оршин байдаг. Амьд материйн үүрэг нь юуны түрүүнд биосферийн энергийг нарны эрчим хүчнээс дулаан, цахилгаан хүртэл янз бүрийн хэлбэрт оруулах чадвараар илэрдэг.
Нарнаас ирэх цацрагийг өөр хэн ч ингэж хуримтлуулж, өөрчилж чадахгүй. Энд байгаа хамгийн эхний холбоос бол мэдээж ургамал юм. Тэд нарны гэрлийг биеийн ногоон хэсгүүдийн бүх гадаргуу дээр шууд шингээдэг. Дараа нь тэд үүнийг амьтдад байдаг химийн бондын энерги болгон хувиргадаг. Сүүлийнх нь үүнийг өөр хэлбэрээр орчуулдаг:
- дулаан;
- цахилгаан;
- механик болон бусад.
