બાયોસ્ફિયરની જીવંત બાબત, તેની લાક્ષણિકતાઓ

V.I. વર્નાડસ્કીએ લખ્યું: "પૃથ્વીની સપાટી પર કોઈ રાસાયણિક બળ નથી જે વધુ સતત કાર્ય કરે છે, અને તેથી તેના અંતિમ પરિણામોમાં, જીવંત સજીવો કરતાં વધુ શક્તિશાળી છે."

જીવંત પદાર્થનો સિદ્ધાંત એ બાયોસ્ફિયરની વિભાવનાની કેન્દ્રિય કડીઓમાંની એક છે. બાયોસ્ફિયરમાં અણુઓના સ્થળાંતરની પ્રક્રિયાઓની તપાસ, V.I. વર્નાડસ્કીએ પૃથ્વીના પોપડામાં રાસાયણિક તત્વોની ઉત્પત્તિ (મૂળ, દેખાવ) ના પ્રશ્નનો સંપર્ક કર્યો, અને તે પછી સજીવ બનાવે છે તે સંયોજનોની સ્થિરતા સમજાવવાની જરૂરિયાત. અણુ સ્થળાંતરની સમસ્યાનું પૃથ્થકરણ કરતાં, તે એવા નિષ્કર્ષ પર આવ્યા કે "ક્યાંય એવા કોઈ કાર્બનિક સંયોજનો નથી કે જે જીવંત પદાર્થોથી સ્વતંત્ર હોય." 1919માં વી.આઈ. વર્નાડસ્કીએ લખ્યું હતું કે, “જીવંત પદાર્થના નામથી મારો અર્થ મનુષ્યો સહિત તમામ સજીવો, વનસ્પતિ અને પ્રાણીઓની સંપૂર્ણતા છે. ભૌગોલિક રાસાયણિક દૃષ્ટિકોણથી, સજીવોનો આ સંગ્રહ ફક્ત તેને બનાવેલા પદાર્થના સમૂહ, તેની રાસાયણિક રચના અને તેની સાથે સંકળાયેલ ઊર્જા દ્વારા નોંધપાત્ર છે. દેખીતી રીતે, માત્ર આ દૃષ્ટિકોણથી જમીન માટે જીવંત પદાર્થ મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે, અમે માટી રસાયણશાસ્ત્ર સાથે કામ કરી રહ્યા છીએ, અમે સામાન્ય ભૂ-રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓના ચોક્કસ અભિવ્યક્તિ સાથે કામ કરી રહ્યા છીએ.

આમ, જીવંત પદાર્થ એ બાયોસ્ફિયરના જીવંત સજીવોની સંપૂર્ણતા છે, જે પ્રાથમિક રાસાયણિક રચના, સમૂહ અને ઊર્જામાં સંખ્યાત્મક રીતે વ્યક્ત થાય છે.

કારણો સૌપ્રથમ, માનવતા ઉત્પાદક નથી, પરંતુ બાયોજીઓકેમિકલ ઊર્જાનો ઉપભોક્તા છે. આ થીસીસ માટે બાયોસ્ફિયરમાં જીવંત પદાર્થોના ભૌગોલિક રાસાયણિક કાર્યોનું પુનરાવર્તન જરૂરી છે. બીજું, વસ્તી વિષયક માહિતી પર આધારિત માનવતાનો સમૂહ, જીવંત પદાર્થોનો સતત જથ્થો નથી. અને ત્રીજે સ્થાને, તેના ભૌગોલિક રાસાયણિક કાર્યો સમૂહ દ્વારા નહીં, પરંતુ ઉત્પાદન પ્રવૃત્તિ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. માનવજાતની જૈવ-રાસાયણિક ઉર્જાના એસિમિલેશનની પ્રકૃતિ માનવ મન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. એક તરફ, માણસ અચેતન ઉત્ક્રાંતિની પરાકાષ્ઠા છે, જે પ્રકૃતિની સ્વયંસ્ફુરિત પ્રવૃત્તિનું "ઉત્પાદન" છે, અને બીજી તરફ, તે ઉત્ક્રાંતિના નવા, બુદ્ધિપૂર્વક નિર્દેશિત તબક્કાનો આરંભ કરનાર છે.

સજીવ દ્રવ્યમાં કયા લક્ષણો સહજ છે? આ સૌ પ્રથમ વિશાળ મુક્ત ઊર્જા . પ્રજાતિઓના ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન, અણુઓના બાયોજેનિક સ્થળાંતર, એટલે કે. બાયોસ્ફિયરમાં જીવંત પદાર્થોની ઊર્જા ઘણી વખત વધી છે અને વધતી જ રહે છે, કારણ કે જીવંત પદાર્થ સૌર કિરણોત્સર્ગની ઊર્જા, કિરણોત્સર્ગી સડોની અણુ ઊર્જા અને આપણા આકાશગંગામાંથી આવતા વિખરાયેલા તત્વોની કોસ્મિક ઊર્જા પર પ્રક્રિયા કરે છે. જીવંત પદાર્થ પણ લાક્ષણિકતા છે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની ઉચ્ચ ગતિ નિર્જીવ પદાર્થની તુલનામાં, જ્યાં સમાન પ્રક્રિયાઓ હજારો અને લાખો વખત ધીમી થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, કેટલાક કેટરપિલર દરરોજ પોતાના વજન કરતા 200 ગણા વધુ ખોરાક પર પ્રક્રિયા કરી શકે છે, અને એક ટીટ દરરોજ તેના વજન જેટલા કેટરપિલર ખાય છે.

તે જીવંત પદાર્થોની લાક્ષણિકતા છે રાસાયણિક સંયોજનો જે તેને બનાવે છે, જેમાંથી સૌથી મહત્વપૂર્ણ પ્રોટીન છે, તે ફક્ત જીવંત સજીવોમાં સ્થિર છે . જીવન પ્રક્રિયા પૂર્ણ થયા પછી, મૂળ જીવંત કાર્બનિક પદાર્થો રાસાયણિક ઘટકોમાં વિઘટિત થાય છે.

જીવંત પદાર્થ ગ્રહ પર પેઢીઓના સતત પરિવર્તનના સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે, જેના કારણે, નવી રચના, તે ભૂતકાળના યુગની જીવંત બાબત સાથે આનુવંશિક રીતે જોડાયેલ છે. આ બાયોસ્ફિયરનું મુખ્ય માળખાકીય એકમ છે, જે પૃથ્વીના પોપડાની સપાટી પરની અન્ય તમામ પ્રક્રિયાઓને નિર્ધારિત કરે છે. તે જીવંત પદાર્થની લાક્ષણિકતા છે ઉત્ક્રાંતિ પ્રક્રિયાની હાજરી . કોઈપણ જીવની આનુવંશિક માહિતી તેના દરેક કોષમાં એન્ક્રિપ્ટેડ હોય છે. તદુપરાંત, આ કોષો શરૂઆતમાં ઇંડાના અપવાદ સાથે, પોતાને બનવાનું નક્કી કરે છે, જેમાંથી સમગ્ર જીવતંત્રનો વિકાસ થાય છે.

V.I. વર્નાડસ્કીએ નોંધ્યું છે કે ગ્રહના જીવંત જીવો તેના અંતિમ પરિણામોમાં સૌથી સતત સક્રિય અને શક્તિશાળી રાસાયણિક બળ છે. તેમણે ધ્યાન દોર્યું કે જીવંત પદાર્થ બાયોસ્ફિયરથી અવિભાજ્ય છે, તેનું કાર્ય છે અને તે જ સમયે "આપણા ગ્રહ પરના સૌથી શક્તિશાળી ભૂ-રાસાયણિક દળોમાંનું એક છે." V.I. વર્નાડસ્કીએ વ્યક્તિગત પદાર્થોના પરિભ્રમણને બાયોજિયોકેમિકલ ચક્ર કહે છે. આ ચક્ર અને પરિભ્રમણ સમગ્ર જીવંત પદાર્થોના સૌથી મહત્વપૂર્ણ કાર્યો પૂરા પાડે છે. વૈજ્ઞાનિકે આવા પાંચ કાર્યોની ઓળખ કરી.

ગેસ કાર્ય. તે લીલા છોડ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે જે પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન ઓક્સિજન છોડે છે, તેમજ તમામ છોડ અને પ્રાણીઓ કે જે શ્વસનના પરિણામે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ છોડે છે. સૂક્ષ્મજીવોની પ્રવૃત્તિ સાથે સંકળાયેલ નાઇટ્રોજન ચક્ર પણ છે. V.I. વર્નાડસ્કીએ લખ્યું છે કે બાયોસ્ફિયરમાં બનેલા તમામ વાયુઓ મૂળમાં જીવંત પદાર્થો સાથે ગાઢ સંબંધ ધરાવે છે, હંમેશા બાયોજેનિક હોય છે અને મુખ્યત્વે બાયોજેનિક રીતે બદલાય છે.

એકાગ્રતા કાર્ય. તે જીવંત જીવોની તેમના શરીરમાં ઘણા રાસાયણિક તત્વો એકઠા કરવાની ક્ષમતામાં પોતાને પ્રગટ કરે છે (ધાતુઓમાં કેલ્શિયમમાં કાર્બન પ્રથમ આવે છે). પાતળું ઉકેલોમાંથી તત્વોને કેન્દ્રિત કરવાની ક્ષમતા એ જીવંત પદાર્થોની લાક્ષણિકતા છે. ઉદાહરણ તરીકે, દરિયાઈ જીવો સક્રિયપણે ટ્રેસ તત્વો, ભારે ધાતુઓ (પારો, સીસું, આર્સેનિક) અને કિરણોત્સર્ગી તત્વો એકઠા કરે છે.

V.I. વર્નાડસ્કી અલગ:

1. પ્રથમ પ્રકારના એકાગ્રતા કાર્યો, જ્યારે જીવંત પદાર્થો પર્યાવરણમાંથી કેન્દ્રિત થાય છે તે રાસાયણિક તત્વો કે જે અપવાદ વિના તમામ જીવોમાં સમાયેલ છે (H, C, N, O, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Fe).

2. બીજા પ્રકારના એકાગ્રતા કાર્યો, જ્યારે ત્યાં રાસાયણિક તત્વોનો સંચય થાય છે જે જીવંત સજીવોમાં જોવા મળતા નથી, અથવા ખૂબ ઓછી માત્રામાં મળી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, હોલોથ્યુરિયન્સ વેનેડિયમ એકઠા કરવામાં સક્ષમ છે. અળસિયું તેમના પેશીઓમાં ઝીંક, તાંબુ, સીસું અને કેડમિયમ એકઠા કરી શકે છે. જીનસ કેલ્પની શેવાળ આયોડિન એકઠા કરે છે.

રેડોક્સ કાર્ય. સજીવોના જીવન દરમિયાન પદાર્થોના રાસાયણિક પરિવર્તનમાં વ્યક્ત થાય છે. આના પરિણામે, ક્ષાર, ઓક્સાઇડ અને નવા પદાર્થો રચાય છે. આયર્ન અને મેંગેનીઝ અયસ્ક, ચૂનાના પત્થરો વગેરેની રચના આ કાર્ય સાથે સંકળાયેલી છે.

બાયોકેમિકલ કાર્ય.જીવંત પદાર્થોના અવકાશમાં પ્રજનન, વૃદ્ધિ અને ચળવળ તરીકે વ્યાખ્યાયિત. આ બધું પ્રકૃતિમાં રાસાયણિક તત્વોના પરિભ્રમણ તરફ દોરી જાય છે, તેમના બાયોજેનિક સ્થળાંતર.

V.I. વર્નાડસ્કીએ પ્રથમ બાયોકેમિકલ કાર્યની ઓળખ કરી, જે સજીવોના પોષણ, શ્વસન અને પ્રજનન સાથે સંકળાયેલ છે, અને બીજું બાયોકેમિકલ કાર્ય, જે તેમના મૃત્યુ પછી જીવંત જીવોના શરીરના વિનાશ સાથે સંકળાયેલું છે. આ કિસ્સામાં, સંખ્યાબંધ બાયોકેમિકલ પરિવર્તન થાય છે: જીવંત શરીર - બાયોઇનર્ટ - જડ.

માનવ જૈવ-રાસાયણિક પ્રવૃત્તિનું કાર્ય. તે અણુઓના બાયોજેનિક સ્થળાંતર સાથે સંકળાયેલું છે, જે માનવ આર્થિક પ્રવૃત્તિ અને તેના મગજના પ્રભાવ હેઠળ ઘણી વખત વધે છે. માણસ, તેની આર્થિક પ્રવૃત્તિઓ દરમિયાન, તેની જરૂરિયાતો માટે પૃથ્વીના પોપડાના મોટા પ્રમાણમાં પદાર્થોનો વિકાસ કરે છે અને તેનો ઉપયોગ કરે છે. જેમ કે કોલસો, ગેસ, તેલ, પીટ, શેલ અને ઘણા અયસ્ક. તે જ સમયે, બાયોસ્ફિયરમાં વિદેશી પદાર્થોનો એન્થ્રોપોજેનિક પ્રવેશ અનુમતિપાત્ર મૂલ્ય કરતાં વધુ જથ્થામાં થાય છે. આનાથી માણસ અને પ્રકૃતિ વચ્ચે કટોકટીનો મુકાબલો થયો. તોળાઈ રહેલી પર્યાવરણીય કટોકટીનું મુખ્ય કારણ એક ટેકનોક્રેટિક ખ્યાલ માનવામાં આવે છે જે બાયોસ્ફિયરને એક તરફ ભૌતિક સંસાધનોના સ્ત્રોત તરીકે અને બીજી તરફ કચરાના નિકાલ માટે ગટર તરીકે જુએ છે.

હાલમાં, વિશ્વની અર્થવ્યવસ્થા વાર્ષિક ધોરણે ઉત્સર્જન કરે છે

250 મિલિયન ટનથી વધુ ફાઇન એરોસોલ્સ,

200 મિલિયન ટન કાર્બન મોનોક્સાઇડ,

150 મિલિયન ટન સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ,

120 મિલિયન ટન રાખ,

50 મિલિયન ટનથી વધુ હાઇડ્રોકાર્બન,

2.5 બિલિયન (!) ટન નાઇટ્રોજન ઓક્સાઇડ.

વાતાવરણમાં અણુઓનું કુદરતી ચક્ર માનવસર્જિત ઉત્સર્જન સાથે ગતિ રાખતું નથી. માત્ર પાવર પ્લાન્ટ્સમાં કોલસાના દહનને કારણે, કુદરતી બાયોકેમિકલ ચક્રમાં સામેલ કરતાં દસ ગણું વધુ આર્સેનિક, યુરેનિયમ, કેડમિયમ, બેરિલિયમ અને હજારો ગણો વધુ પારો પર્યાવરણમાં છોડવામાં આવે છે.

માં અને. વર્નાડસ્કીએ જીવંત પદાર્થોનું વર્ગીકરણ કર્યું સમાન અને વિજાતીય . તેમના મતે પ્રથમ એક સામાન્ય, વિશિષ્ટ પદાર્થ વગેરે છે, અને બીજું જીવંત પદાર્થોના નિયમિત મિશ્રણ દ્વારા રજૂ થાય છે. આ એક જંગલ, સ્વેમ્પ, મેદાન છે, એટલે કે. બાયોસેનોસિસ. વૈજ્ઞાનિકે રાસાયણિક રચના, સજીવોનું સરેરાશ વજન અને વિશ્વની સપાટીના વસાહતીકરણના સરેરાશ દર જેવા જથ્થાત્મક સૂચકાંકોના આધારે જીવંત પદાર્થોની લાક્ષણિકતા દર્શાવવાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો.

વર્નાડસ્કી "બાયોસ્ફિયરમાં જીવનના પ્રસારણ" ના દર માટે સરેરાશ આંકડા આપે છે. વિવિધ સજીવોમાં આપણા ગ્રહની સમગ્ર સપાટીને પકડવામાં આપેલ પ્રજાતિઓને જે સમય લાગે છે તે નીચેની સંખ્યાઓ (દિવસો) માં વ્યક્ત કરી શકાય છે:

કોલેરા બેક્ટેરિયમ ( વિબ્રિઓ કોલેરા) 1,25

સિલિએટ્સ ( લેકકોનરીસ પટુલા) 10.6 (મહત્તમ)

ડાયટોમ્સ ( નિત્સ્ચિયા પુટ્રિડા) 16.8 (મહત્તમ)

લીલો પ્લાન્કટોન 166-183 (સરેરાશ)

જંતુઓ ( મસ્કા ડોમેસ્ટિક) 366

માછલી ( Pleurettes platessa) 2159 (મહત્તમ)

ફૂલોના છોડ ( ટ્રાઇફોલિયમ ફરી વળે છે) 4076

પક્ષીઓ (ચિકન) 5600-6100

સસ્તન પ્રાણીઓ: ઉંદરો 2800

જંગલી ડુક્કર 37600

ભારતીય હાથી 376000.

આપણા ગ્રહ પર જીવન બિન-સેલ્યુલર અને સેલ્યુલર સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે.

જીવંત પદાર્થોના બિન-સેલ્યુલર સ્વરૂપને વાયરસ દ્વારા રજૂ કરવામાં આવે છે જેમાં ચીડિયાપણું અને તેમના પોતાના પ્રોટીન સંશ્લેષણનો અભાવ હોય છે. સૌથી સરળ વાયરસમાં માત્ર પ્રોટીન શેલ અને ડીએનએ (ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક એસિડ) અથવા આરએનએ (રિબોન્યુક્લીક એસિડ) પરમાણુ હોય છે જે વાયરસનો મુખ્ય ભાગ બનાવે છે. કેટલીકવાર વાયરસ જીવંત પ્રકૃતિના વિશેષ સામ્રાજ્યમાં અલગ પડે છે - વીરા. તેઓ માત્ર અમુક જીવંત કોષોની અંદર જ પ્રજનન કરી શકે છે. વાયરસ પ્રકૃતિમાં સર્વવ્યાપક છે અને તે તમામ જીવંત વસ્તુઓનો ખતરનાક દુશ્મન છે. જીવંત જીવોના કોષોમાં સ્થાયી થવાથી, તેઓ તેમના મૃત્યુનું કારણ બને છે. લગભગ 500 વાયરસનું વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે જે ગરમ લોહીવાળા કરોડરજ્જુને ચેપ લગાડે છે અને લગભગ 300 વાયરસ જે ઊંચા છોડ પર હુમલો કરે છે. અડધાથી વધુ માનવ રોગો તેમના વિકાસને નાના વાઈરસને આભારી છે (તેઓ બેક્ટેરિયા કરતા 100 ગણા નાના છે). આ નાના જીવોના ખતરાનો અહેસાસ કરવા માટે વાઇરસથી થતા કેટલાક ભયંકર રોગોના નામ આપવા માટે તે પૂરતું છે. આ પોલિયો, શીતળા, ઈન્ફલ્યુએન્ઝા, ચેપી હેપેટાઈટીસ, પીળો તાવ વગેરે છે.

સેલ્યુલર જીવન સ્વરૂપો પ્રોકેરીયોટ્સ (સજીવો કે જેમાં મેમ્બ્રેન-બાઉન્ડ ન્યુક્લિયસ નથી) અને યુકેરીયોટ્સ (જેના કોષો રચાયેલા ન્યુક્લિયસ ધરાવે છે) દ્વારા રજૂ થાય છે. પ્રોકેરીયોટ્સમાં વિવિધ બેક્ટેરિયાનો સમાવેશ થાય છે. યુકેરીયોટ્સ બધા ઉચ્ચ પ્રાણીઓ અને છોડ છે, તેમજ એકકોષીય અને બહુકોષીય શેવાળ, ફૂગ અને પ્રોટોઝોઆ છે.

તમામ ઇકોલોજીકલ પ્રક્રિયાઓ એવી પ્રણાલીઓમાં થાય છે જેમાં જીવંત પદાર્થોનો સમાવેશ થાય છે, તેથી જીવંત પદાર્થોને અન્ય પ્રકારના પદાર્થો (અકાર્બનિક, જડ, બાયોઇનર્ટ, વગેરે) થી અલગ પાડવા સક્ષમ બનવું મહત્વપૂર્ણ છે.

જીવંત પદાર્થ એ છે જે તમામ શરીરની સંપૂર્ણતા બનાવે છે, તેઓ એક અથવા બીજા વ્યવસ્થિત જૂથ સાથે જોડાયેલા હોય. પૃથ્વી ગ્રહ પર જીવંત પદાર્થોનો કુલ સમૂહ (સૂકા સ્વરૂપમાં) (2.4-3.6) * 10 12 ટન છે.

જીવંત પદાર્થ અવિભાજ્ય છે અને તેનું કાર્ય છે, તેમજ સૌથી શક્તિશાળી ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય દળોમાંનું એક છે. તે એક અવિભાજ્ય મોલેક્યુલર જૈવિક એકતાનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, જે તેના અસ્તિત્વના સમગ્ર યુગમાં તેમજ દરેક વ્યક્તિગત ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય યુગ માટે સામાન્ય લાક્ષણિકતા લક્ષણો સાથે પ્રણાલીગત સંપૂર્ણ છે. જીવંત પદાર્થોના વ્યક્તિગત ઘટકોનો વિનાશ સમગ્ર સિસ્ટમના વિક્ષેપ તરફ દોરી શકે છે, એટલે કે, પર્યાવરણીય આપત્તિ અને સમગ્ર જીવંત પદાર્થોની સિસ્ટમના મૃત્યુ તરફ દોરી શકે છે.

ચાલો તેના અસ્તિત્વના ભૌગોલિક યુગને ધ્યાનમાં લીધા વિના, કેટલાક સૌથી સામાન્ય પદાર્થોને ધ્યાનમાં લઈએ.

1. જીવંત પદાર્થ (એક સજીવ) નો સમાવેશ કરતી સિસ્ટમ વૃદ્ધિ માટે સક્ષમ છે, એટલે કે, તે કદમાં વધે છે.

2. સજીવ (જીવંત) તેના અસ્તિત્વ દરમિયાન તેની સૌથી લાક્ષણિક લાક્ષણિકતાઓ જાળવી રાખે છે અને આ લાક્ષણિકતાઓને વારસા દ્વારા પ્રસારિત કરવામાં સક્ષમ છે, એટલે કે તે વાહક અને ટ્રાન્સમીટર છે.

3. એક જીવંત જીવ તેના જીવન દરમિયાન વિકાસ માટે સક્ષમ છે, જે બે સમયગાળામાં વિભાજિત થાય છે - ગર્ભ અને પોસ્ટમેમ્બ્રીઓનિક.

4. જીવંત પદાર્થ, એક અલગ જીવ તરીકે, પ્રજનન માટે સક્ષમ છે, જે લાંબા સમય સુધી (ઐતિહાસિક દૃષ્ટિકોણથી) આ પ્રજાતિના અસ્તિત્વની ખાતરી કરે છે.

5. જીવંત પદાર્થ નિર્દેશિત ચયાપચય દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

જીવંત પદાર્થોના સંગઠનના સ્તરો

સજીવ પદાર્થ, પૃથ્વી પર રહેતા તમામ સજીવોની સંપૂર્ણતા તરીકે, કેટલાક રાજ્યો (પ્રોકેરીયોટ્સ, પ્રાણીઓ, છોડ, ફૂગ) ધરાવે છે, જે જટિલ સંબંધોમાં છે. સજીવ પદાર્થની એક જટિલ રચના અને સંસ્થાના વિવિધ સ્તરો હોય છે. ચાલો તેમાંના કેટલાકને જટિલતાના ક્રમમાં જોઈએ.

1. મોલેક્યુલર-જીન (સબર્ગેનિઝમિક) - જીવંત વસ્તુઓના સંગઠનનું એક વિશિષ્ટ સ્વરૂપ, અપવાદ વિના તમામ સજીવોમાં સહજ છે, જે ચોક્કસ માળખું અને બાયોકેમિકલ પ્રક્રિયાઓની સિસ્ટમ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા વિવિધ કાર્બનિક અને અકાર્બનિક પદાર્થોનો સમૂહ છે જે તેને શક્ય બનાવે છે. આ સજીવના સમગ્ર અસ્તિત્વમાં, એટલે કે મૃત્યુ સુધી વૃદ્ધિ, વિકાસ, સ્વ-સંરક્ષણ અને પ્રજનન માટે સક્ષમ એક અભિન્ન સિસ્ટમ તરીકે સંયોજનોના આ સમૂહને સાચવવા.

2. સેલ્યુલર - તમામ જીવંત વસ્તુઓ (બિન-સેલ્યુલર જીવન સ્વરૂપો સિવાય) ખાસ રચનાઓ દ્વારા રચાય છે - કોષો, જે સખત રીતે વ્યાખ્યાયિત માળખું ધરાવે છે, જે વનસ્પતિ રાજ્ય અને પ્રાણી અને ફૂગના રાજ્યના સજીવો બંનેમાં સહજ છે; કેટલાક સજીવોમાં એક કોષ હોય છે, તેથી સેલ્યુલર સ્તરે આવા સજીવો સંસ્થાના નવા સ્તરને અનુરૂપ હોય છે - સજીવ (સંસ્થાનું પાંચમું સ્તર જુઓ).

3. પેશી - જટિલ બહુકોષીય સજીવોની લાક્ષણિકતા જેમાં તેઓ જે કાર્યો કરે છે તેના આધારે કોષોનું વિશેષીકરણ થયું છે, જેના કારણે પેશીઓની રચના થઈ છે - કોષોનો સંગ્રહ જે સમાન મૂળ, સમાન રચના ધરાવે છે અને સમાન અથવા સમાન કાર્યો કરે છે. ; છોડ અને પ્રાણીઓને નીચે પ્રમાણે અલગ પાડવામાં આવે છે: છોડમાં, ઇન્ટિગ્યુમેન્ટરી, બેઝલ, યાંત્રિક, વાહક પેશીઓ અને મેરિસ્ટેમ્સ (વૃદ્ધિ પેશીઓ) અલગ પડે છે; પ્રાણીઓમાં - ઇન્ટિગ્યુમેન્ટરી, નર્વસ, સ્નાયુ અને જોડાયેલી પેશીઓ.

4. કાર્બનિક - અત્યંત સંગઠિત સજીવોમાં, પેશીઓ ચોક્કસ કાર્યો કરવા માટે રચાયેલ માળખું બનાવે છે, જેને અંગો કહેવામાં આવે છે, અને અવયવોને અંગ પ્રણાલીમાં જોડવામાં આવે છે (ઉદાહરણ તરીકે, પેટ પાચન તંત્રનો ભાગ છે).

5. સજીવ - અંગ પ્રણાલીઓને એક સિસ્ટમમાં જોડવામાં આવે છે, જેની કામગીરી દરમિયાન ચોક્કસ જીવંત પ્રાણીની મહત્વપૂર્ણ પ્રવૃત્તિનો અનુભવ થાય છે; તે જાણીતું છે કે પ્રકૃતિમાં મોટી સંખ્યામાં એક-કોષીય સજીવો છે.

6. વસ્તી-પ્રજાતિ - સમાન પ્રજાતિના વ્યક્તિઓ આપેલ ચોક્કસ પ્રદેશમાં રહેતા અને ચોક્કસ ઇકોલોજીકલ વિશિષ્ટ સ્થાન પર કબજો કરતા વિશેષ જૂથો બનાવે છે, જેને વસ્તી કહેવામાં આવે છે, અને સમાન જીવોની વસ્તી પેટાજાતિઓ અને જાતિઓ બનાવે છે.

7. બાયોજીઓસેનોટિક - જીવંત પદાર્થોના સંગઠનનું આ સ્તર એ હકીકત સાથે સંકળાયેલું છે કે આપેલ પ્રદેશ વિવિધ પ્રજાતિઓ (પ્રાણીઓ અને છોડ, ફૂગ, પ્રોકેરીયોટ્સ અને બિન-સેલ્યુલર જીવન સ્વરૂપો બંને) ની ચોક્કસ સંખ્યામાં વસ્તીનું ઘર છે. ખોરાક સહિત વિવિધ જોડાણો દ્વારા એકબીજા સાથે એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે.

8. જીવમંડળ એ પૃથ્વી ગ્રહ પર જીવનનું ઉચ્ચ સ્તરનું સંગઠન છે, જે તેના પર રહેતા જીવંત પ્રાણીઓના સમગ્ર સંગ્રહનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, જે રાસાયણિક તત્વો અને રાસાયણિક સંયોજનોના ગ્રહ ચક્ર દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે; આ ચક્રનો વિક્ષેપ વૈશ્વિક વિનાશ અને તમામ જીવંત વસ્તુઓના મૃત્યુ તરફ દોરી શકે છે.

પરિણામે, સંસ્થાના સ્તર 1-5 એ વ્યક્તિગત જીવતંત્રની લાક્ષણિકતા છે, અને સ્તર 6-8 સજીવોના સંગ્રહની લાક્ષણિકતા છે. તે યાદ રાખવું જોઈએ કે માણસ પૃથ્વી ગ્રહ પર જીવંત પદાર્થોનો અભિન્ન ભાગ છે, પરંતુ તેની પ્રવૃત્તિઓ, બુદ્ધિની હાજરીને કારણે, અન્ય સજીવોની પ્રવૃત્તિઓથી નોંધપાત્ર રીતે અલગ છે, અને તેમ છતાં, તે પ્રકૃતિનો અભિન્ન ભાગ છે, અને તેનો "રાજા" નથી.

જીવંત પદાર્થોની રાસાયણિક રચનાનું સંક્ષિપ્ત વર્ણન

જીવંત પદાર્થ એ જૈવિક, કાર્બનિક અને અકાર્બનિક સંયોજનોની જટિલ સિસ્ટમ છે. માણસ માટે જાણીતા લગભગ તમામ સ્થિર રાસાયણિક તત્વો જીવંત પદાર્થોમાં મળી આવ્યા હતા, પરંતુ વિવિધ જથ્થામાં. જીવંત સજીવોમાં તેમની ભૂમિકાના આધારે આને બાયોજેનિક અને બિન-બાયોજેનિકમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

જીવંત પદાર્થોનો આધાર જૈવિક અને કાર્બનિક સંયોજનો છે. બાયોઓર્ગેનિક પદાર્થોમાં ન્યુક્લીક એસિડ, વિટામિન્સ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. આ પદાર્થોને બાયોઓર્ગેનિક કહેવામાં આવે છે કારણ કે આ સંયોજનો સજીવોમાં ઉત્પન્ન થાય છે અને આ પદાર્થો વિના જીવન મૂળભૂત રીતે અશક્ય છે (આ ખાસ કરીને પ્રોટીન અને ન્યુક્લિક એસિડને લાગુ પડે છે). કાર્બનિક પદાર્થો કે જે જીવંત પદાર્થો બનાવે છે તેનું ઉદાહરણ કાર્બનિક એસિડ્સ (મેલિક, એસિટિક, લેક્ટિક, વગેરે), યુરિયા અને અન્ય રાસાયણિક સંયોજનો છે.

સેલ્યુલર સજીવોની સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ, કોષમાં ન્યુક્લિયસની હાજરી અનુસાર તેમનું વર્ગીકરણ

સેલ્યુલર સજીવો નોનસેલ્યુલર પર વર્ચસ્વ ધરાવે છે અને એક જટિલ વર્ગીકરણ ધરાવે છે. કોષની રચનાનો અભ્યાસ કરતી વખતે, તે જાણવા મળ્યું હતું કે સજીવોના મોટાભાગના સેલ્યુલર સ્વરૂપોમાં આવશ્યકપણે એક ખાસ ઓર્ગેનેલ હોય છે - ન્યુક્લિયસ. જો કે, કેટલાક જીવોના કોષોમાં કોઈ ન્યુક્લિયસ નથી. તેથી, સેલ્યુલર સજીવોને બે મોટા જૂથોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે - પરમાણુ (અથવા યુકેરીયોટ્સ) અને બિન-પરમાણુ (અથવા પ્રોકેરીયોટ્સ). આ પેટા વિભાગમાં આપણે પ્રોકેરીયોટ્સને ધ્યાનમાં લઈશું.

પ્રોકેરીયોટ્સ (પરમાણુ મુક્ત) એવા સજીવો છે જેમના કોષોમાં અલગથી રચાયેલ ન્યુક્લિયસ નથી.

બિન-પરમાણુ સજીવોમાં બેક્ટેરિયા અને વાદળી-લીલા શેવાળનો સમાવેશ થાય છે, જે ડ્રોબ્યાન્કાનું રાજ્ય બનાવે છે, જે સુપર કિંગડમ પ્રિન્યુક્લિયર અથવા પ્રોકેરીયોટ્સનો ભાગ છે. વ્યવહારિક દ્રષ્ટિએ, બેક્ટેરિયા સૌથી વધુ મહત્વ ધરાવે છે.

બેક્ટેરિયાના શરીરમાં વિવિધ આકારોના એક કોષનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં પટલ અને સાયટોપ્લાઝમ હોય છે. ત્યાં કોઈ સ્પષ્ટ રીતે વ્યાખ્યાયિત ઓર્ગેનેલ્સ નથી; કોષમાં એક ડીએનએ પરમાણુ હોય છે; તે રિંગમાં બંધ છે, સાયટોપ્લાઝમમાં તેનું સ્થાન ન્યુક્લિયોઇડ કહેવાય છે.

કોષના આકારના આધારે, બેક્ટેરિયાને કોક્કી (ગોળાકાર), બેસિલી (લાકડીના આકારના), વિબ્રિઓસ (આર્ક-આકારના), સ્પિરિલા (સર્પાકારના આકારમાં વક્ર) માં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

બેક્ટેરિયા સામાન્ય વિભાજન દ્વારા પ્રજનન કરે છે (સાનુકૂળ પરિસ્થિતિઓમાં, દરેક વિભાગ 20-30 મિનિટમાં હાથ ધરવામાં આવે છે). જ્યારે પ્રતિકૂળ પરિસ્થિતિઓ થાય છે, ત્યારે બેક્ટેરિયલ કોષ બીજકણમાં ફેરવાય છે, જે વિવિધ પરિબળો - તાપમાન, ભેજ, કિરણોત્સર્ગ માટે અત્યંત પ્રતિરોધક છે. જ્યારે અનુકૂળ પરિસ્થિતિઓના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે બીજકણ ફૂલી જાય છે, તેમની પટલ ફાટી જાય છે અને બેક્ટેરિયલ કોષો ખૂબ સક્રિય બને છે.

ઓક્સિજનના સંબંધમાં, તેઓ એનારોબિક (તેઓ એવા વાતાવરણમાં રહે છે જ્યાં પરમાણુ ઓક્સિજન નથી) અને એરોબિક (તેમને તેમના જીવન માટે O2 ની જરૂર પડે છે) વચ્ચેનો તફાવત છે; એવા બેક્ટેરિયા પણ છે જે એરોબિક અને એનારોબિક બંને વાતાવરણમાં રહી શકે છે.

પ્રજાતિઓ, તેના માપદંડો અને ઇકોલોજીકલ લાક્ષણિકતાઓ

પ્રકૃતિમાં જીવંત પદાર્થ અલગ અલગ વર્ગીકરણ એકમો - જાતિઓ (જૈવિક પ્રજાતિઓ) ના સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે.

જૈવિક પ્રજાતિઓ (પ્રજાતિ) - વ્યક્તિઓનો સમૂહ જે સામાન્ય મોર્ફોફિઝીયોલોજીકલ લાક્ષણિકતાઓ, બાયોકેમિકલ, આનુવંશિક (વારસાગત) સમાનતા ધરાવે છે, એકબીજા સાથે મુક્તપણે સંવર્ધન કરે છે અને ફળદ્રુપ સંતાન ઉત્પન્ન કરે છે, સમાન જીવનની પરિસ્થિતિઓને અનુરૂપ, ચોક્કસ નિવાસસ્થાન (વિતરણનો વિસ્તાર) ધરાવે છે. ) પ્રકૃતિમાં, એટલે કે સમાન ઇકોલોજીકલ વિશિષ્ટ સ્થાન પર કબજો કરવો.

પ્રજાતિઓ વસ્તી અને પેટાજાતિઓ દ્વારા રચાય છે (બાદની તમામ જાતિઓ માટે લાક્ષણિક નથી). જૈવિક પ્રજાતિઓ નીચેના માપદંડો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે:

1) આનુવંશિક, એટલે કે. આપેલ પ્રજાતિની તમામ વ્યક્તિઓમાં રંગસૂત્રોનો સમાન સમૂહ હોય છે;

2) બાયોકેમિકલ, એટલે કે, આ પ્રજાતિના તમામ વ્યક્તિઓ સમાન રાસાયણિક સંયોજનો (, ન્યુક્લિક એસિડ, વગેરે) દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જે અન્ય પ્રજાતિઓના સમાન સંયોજનોથી અલગ છે;

3) મોર્ફોફિઝીયોલોજીકલ, એટલે કે સમાન જાતિના સજીવોમાં બાહ્ય અને આંતરિક રચનાની સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ હોય છે અને તે સમાન પ્રક્રિયાઓ દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે જે તેમની જીવન પ્રવૃત્તિને સુનિશ્ચિત કરે છે;

4) ઇકોલોજીકલ, એટલે કે આપેલ જાતિના વ્યક્તિઓ કુદરતી વાતાવરણ સાથે સમાન (અન્ય પ્રજાતિઓથી અલગ) સંબંધોમાં પ્રવેશ કરે છે;

5) ઐતિહાસિક - આપેલ પ્રજાતિની વ્યક્તિઓ સમાન મૂળ ધરાવે છે અને, ઇન્ટ્રાઉટેરિન વિકાસની પ્રક્રિયામાં, બાયોજેનેટિક કાયદા અનુસાર આ વિકાસના સમાન ચક્રમાંથી પસાર થાય છે;

6) ભૌગોલિક - આપેલ જાતિના વ્યક્તિઓ ચોક્કસ પ્રદેશમાં રહે છે અને આ પ્રદેશમાં અસ્તિત્વમાં રહેવા માટે અનુકૂળ છે.

"ઇકોલોજી" ના વિજ્ઞાનમાં "પ્રજાતિ" શબ્દની નીચેની જાતોનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.

1. એક હાનિકારક પ્રજાતિ - માણસોને આર્થિક નુકસાન પહોંચાડે છે અથવા રોગ પેદા કરે છે; ખ્યાલ સાપેક્ષ છે, કારણ કે ગ્રહ પર રહેતી કોઈપણ જાતિઓ ચોક્કસ ઇકોલોજીકલ વિશિષ્ટ સ્થાન ધરાવે છે અને ચોક્કસ ઇકોલોજીકલ ભૂમિકા ભજવે છે; ઉદાહરણ તરીકે, વરુ માનવ આર્થિક પ્રવૃત્તિને ભારે નુકસાન પહોંચાડી શકે છે, પરંતુ તે કુદરતનું "વ્યવસ્થિત" છે અને તે જે પ્રજાતિઓ પર ખવડાવે છે તેના બિન-વ્યવહારુ વ્યક્તિઓને "સંહાર" કરવામાં મોટી ભૂમિકા ભજવે છે.

2. લુપ્ત થતી પ્રજાતિ એ એવી પ્રજાતિ છે જે ઉત્ક્રાંતિ પ્રક્રિયાઓના પરિણામે અદૃશ્ય થઈ ગઈ છે, ઉદાહરણ તરીકે, ટેરોડેક્ટીલ.

3. એક લુપ્તપ્રાય પ્રજાતિ એ એવી પ્રજાતિ છે કે જેના ગુણધર્મો અસ્તિત્વની આધુનિક પરિસ્થિતિઓને અનુરૂપ નથી અને નવી પરિસ્થિતિઓમાં જીવનને અનુકૂલન કરવાની આનુવંશિક ક્ષમતાઓ વ્યવહારીક રીતે ખતમ થઈ ગઈ છે; આવી પ્રજાતિઓ ફક્ત તેની સંપૂર્ણ ખેતી (રેડ બુકમાં સૂચિબદ્ધ) ના પરિણામે જ સાચવી શકાય છે.

4. લુપ્તપ્રાય પ્રજાતિઓ - સજીવોની એક પ્રજાતિ કે જે લુપ્ત થવાના ભય હેઠળ છે તે હકીકતને કારણે કે જીવિત વ્યક્તિઓની સંખ્યા પ્રજાતિના પ્રજનન માટે અપૂરતી છે, પરંતુ આનુવંશિક રીતે પ્રજાતિઓ પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં અનુકૂલન માટે અનુકૂળ તકો ધરાવે છે. જોખમ હેઠળની પ્રજાતિ તરીકે રેડ બુક).

5. સંરક્ષિત પ્રજાતિઓ - એક પ્રજાતિ કે જેની વ્યક્તિઓને ઇરાદાપૂર્વક નુકસાન પહોંચાડવું અને તેના નિવાસસ્થાનનું ઉલ્લંઘન વિવિધ રેન્ક (આંતરરાષ્ટ્રીય, રાજ્ય, સ્થાનિક) ના અમુક કાયદાકીય કૃત્યો દ્વારા પ્રતિબંધિત છે, ઉદાહરણ તરીકે, સેબલ, વગેરે.

પ્રજાતિનું માળખું એ છે કે તે વસ્તી અને પેટાજાતિઓમાં એકીકૃત વ્યક્તિગત વ્યક્તિઓ દ્વારા રચાય છે. પેટાજાતિઓની હાજરી ફક્ત તે જ પ્રજાતિઓ માટે લાક્ષણિક છે જે વિવિધ પરિસ્થિતિઓ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ વિશાળ નિવાસસ્થાન ધરાવે છે.

વસ્તી એ આપેલ પ્રજાતિના વ્યક્તિઓનું જૂથ છે, જેઓ પાર કરવા અને સંપૂર્ણ સંતાન ઉત્પન્ન કરવામાં સક્ષમ છે, આપેલ પ્રદેશમાં રહે છે કે જે અન્ય પ્રદેશો સાથે કુદરતી સીમાઓ ધરાવે છે, જે આપેલ વસ્તીના વ્યક્તિઓને બીજાની વ્યક્તિઓ સાથે પાર કરવાનું મુશ્કેલ બનાવે છે. તે યાદ રાખવું જોઈએ કે પ્રજાતિનું ઇકોલોજીકલ એકમ વસ્તી છે.

આપેલ પ્રદેશમાં રહેતી વિવિધ પ્રજાતિઓની વસ્તી એક બાયોસેનોસિસ બનાવે છે જેમાં આ વસ્તીઓ ખોરાક સહિત વિવિધ જોડાણો દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલી હોય છે.

અકાર્બનિક પદાર્થો અને જીવંત પદાર્થોમાં તેમની ભૂમિકા

જીવંત પદાર્થ, અન્ય કોઈપણ પદાર્થની જેમ, રાસાયણિક તત્વોના અણુઓ દ્વારા રચાય છે જે અકાર્બનિક અને કાર્બનિક સંયોજનોનો ભાગ છે, જેની સંપૂર્ણતા જીવંત પદાર્થ બનાવે છે, જે અકાર્બનિક અને કાર્બનિક બંને વ્યક્તિગત રાસાયણિક સંયોજનોથી ગુણાત્મક રીતે અલગ છે.

અકાર્બનિક પદાર્થો એવા પદાર્થો છે જેમાં કાર્બન પરમાણુ નથી (કાર્બન પોતે સિવાય, તેના ઓક્સાઇડ્સ, કાર્બોનિક એસિડ, તેના ક્ષાર, રોડેન, હાઇડ્રોજન થિયોસાયનેટ, થિયોસાઇનાઇડ્સ, સાયનોજન, હાઇડ્રોજન સાયનાઇડ, સાયનાઇડ્સ).

સજીવોની રચનામાં પાણી, સોડિયમના કેટલાક ક્ષાર, પોટેશિયમ, કેલ્શિયમ અને અન્ય રાસાયણિક તત્વોનો સમાવેશ થાય છે.

જીવંત પદાર્થોમાં કેટલાક ઓક્સાઇડ, હાઇડ્રોક્સાઇડ અને ક્ષારની ભૂમિકાનું સંક્ષિપ્ત વર્ણન

સજીવોમાં ઓક્સાઇડમાંથી, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, કાર્બન મોનોક્સાઇડ (IV), કાર્બન ડાયોક્સાઇડ) ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે. આ પદાર્થ શ્વસનના ઉત્પાદનોમાંથી એક છે (બધા જીવો માટે!). જ્યારે પાણીમાં ઓગળવામાં આવે છે (ઉદાહરણ તરીકે, સાયટોપ્લાઝમમાં, રક્ત પ્લાઝ્મા, વગેરે), કાર્બન ડાયોક્સાઇડ કાર્બોનિક એસિડ બનાવે છે, જે વિયોજન પર, બાયકાર્બોનેટ આયનો (HCO 3) અને કાર્બોનેટ આયનો (CO 2-3) માં તૂટી જાય છે, રચના કરે છે. (એકસાથે) કાર્બોનેટ બફર સિસ્ટમ, પર્યાવરણની પ્રતિક્રિયાને સ્થિર કરે છે. (તમામ સજીવોમાં: છોડ અને પ્રાણીઓ બંને) દરમિયાન થતી પ્રક્રિયાઓના પરિણામે અધિક CO 2 શરીરમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે.

સજીવ પદાર્થોમાં સમાયેલ સૌથી મહત્વપૂર્ણ હાઇડ્રોક્સાઇડ્સ કાર્બનિક (H 2 CO 3), ફોસ્ફોરિક (H 3 PO 4) અને કેટલાક અન્ય એસિડ્સ છે. ઉપર સૂચવ્યા મુજબ (કાર્બોનિક એસિડના ઉદાહરણનો ઉપયોગ કરીને), આ હાઇડ્રોક્સાઇડ્સ જલીય દ્રાવણમાં બફર સિસ્ટમના નિર્માણમાં ફાળો આપે છે, જે શરીરમાં રહેલા પ્રોટોપ્લાઝમ અથવા અન્ય પ્રવાહી માધ્યમોમાં પ્રતિક્રિયા વાતાવરણના સ્થિરીકરણ તરફ દોરી જાય છે. ફોસ્ફોરિક એસિડ વિવિધ ફોસ્ફરસ ધરાવતા સંયોજનોની રચનામાં મોટી ભૂમિકા ભજવે છે (ઉદાહરણ તરીકે, એએમપીમાંથી એડીપી અથવા એડીપીમાંથી એટીપીની રચનામાં; એટીપી - એડેનોસિન ટ્રાઇફોસ્ફેટ, એડીપી - એડેનોસિન ડિફોસ્ફેટ, એએમપી - એડેનોસિન મોનોફોસ્ફેટ; આ પદાર્થો એક મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. વિસર્જન અને એસિમિલેશનની પ્રક્રિયાઓમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા).

હાઇડ્રોક્લોરિક (હાઇડ્રોક્લોરિક) એસિડ (HCI) સજીવો માટે પણ મહત્વપૂર્ણ છે. તે ગેસ્ટ્રિક જ્યુસ અથવા સોલ્યુશન્સમાં જોવા મળે છે જે ખોરાકને પચાવવામાં મદદ કરે છે (ઉદાહરણ તરીકે, માનવ પેટમાં).

સજીવોમાં તેઓ વિભાજિત અવસ્થામાં જોવા મળે છે, એટલે કે આયનોના સ્વરૂપમાં. ચાલો જીવંત પદાર્થોમાં કેટલાક આયનોની જૈવિક ભૂમિકાને ધ્યાનમાં લઈએ (નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ આયનો) અને કેશન (સકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ આયન).

કેશનની જૈવિક ભૂમિકાનું સંક્ષિપ્ત વર્ણન

સજીવ પદાર્થોમાં, નીચેના કેશન્સ સૌથી વધુ મહત્વ ધરાવે છે: K +, Ca 2+, Na +, Mg 2+, Fe 2+, Mn 2+ અને કેટલાક અન્ય.

1. સોડિયમ કેશન્સ (Na +). આ આયનો ચોક્કસ ઓસ્મોટિક દબાણ બનાવે છે (ઓસ્મોટિક દબાણ જલીય દ્રાવણમાં થાય છે અને તે બળ છે જેના પ્રભાવ હેઠળ ઓસ્મોસિસ થાય છે, એટલે કે અર્ધ-પારગમ્ય પટલ દ્વારા પદાર્થોનું એકતરફી પ્રસાર). વધુમાં, પોટેશિયમ કેશન્સ (K+) સાથે મળીને, કોષ પટલની વિવિધ અભેદ્યતાને કારણે, તેઓ કલા સંતુલન બનાવે છે, જેમાં બાયોકેમિકલ પોટેન્શિયલ્સમાં તફાવત જોવા મળે છે, જે શરીરના કોષો અને પેશીઓની વાહકતાને સુનિશ્ચિત કરે છે; સમગ્ર શરીરના પાણી અને આયન ચયાપચયમાં ભાગ લે છે. તે સોડિયમ ક્લોરાઇડના જલીય દ્રાવણના સ્વરૂપમાં શરીર (કોષ) માં પ્રવેશ કરે છે. પ્રાણીઓ અને મનુષ્યો પરસેવાના પરિણામે મોટી માત્રામાં સોડિયમ ક્લોરાઇડ ગુમાવી શકે છે, જે તેમની કામગીરીમાં તીવ્ર ઘટાડો કરે છે. આ આયનો, કેટલાક કાર્બનિક અને અકાર્બનિક આયનો સાથે મળીને, એસિડ-બેઝ બેલેન્સનું નિયમન કરે છે (ઉદાહરણ તરીકે, HCO - 3, CH 3 COO - આયનો, વગેરે સાથે).

2. K + cations. આ આયનો, Na + આયનો સાથે મળીને, કલા સંતુલન બનાવે છે. તેઓ પ્રોટીન સંશ્લેષણને સક્રિય કરે છે, અને ઉચ્ચ પ્રાણીઓ અને મનુષ્યોમાં તેઓ હૃદયની બાયોરિધમ્સને અસર કરે છે. K+ આયનો મેક્રોફર્ટિલાઇઝર્સનો ભાગ છે - પોટાશ અને કૃષિ છોડની ઉત્પાદકતાને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરે છે.

3. Ca 2+ cations. આ આયનો K + આયનોના વિરોધી છે (એટલે ​​​​કે, તેઓ પછીની સરખામણીમાં વિપરીત અસર દર્શાવે છે). તેઓ પટલની રચનાનો ભાગ છે, પેક્ટીન પદાર્થો બનાવે છે, જે વનસ્પતિ સજીવોમાં આંતરકોષીય પદાર્થ બનાવે છે. કેલ્શિયમ ક્ષારની રચનામાં આ આયનો સૌથી મહત્વપૂર્ણ જોડાયેલી પેશીઓની રચનામાં ભાગ લે છે - હાડકા, જે કરોડરજ્જુ અને માનવીઓ અને કેટલાક અન્ય જીવોના હાડપિંજર બનાવે છે (ઉદાહરણ તરીકે, કોએલેન્ટેરેટ્સ, વગેરે). તેઓ કોષની રચનાની પ્રક્રિયાઓનું નિયમન કરે છે, સ્નાયુઓના સંકોચનના અમલીકરણમાં ભાગ લે છે, રક્ત ગંઠાઈ જવા અને અન્ય પ્રક્રિયાઓમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.

4. Mg 2+ cations. આ આયનોની ભૂમિકા (કેટલાક કિસ્સાઓમાં) Ca 2+ આયનોની ભૂમિકા જેવી જ છે અને તે ચોક્કસ પ્રમાણમાં સજીવોમાં સમાયેલ છે. વધુમાં, Mg 2+ આયનો છોડના સૌથી મહત્વપૂર્ણ પ્રકાશસંશ્લેષણ રંગદ્રવ્યનો ભાગ છે - હરિતદ્રવ્ય, DNA સંશ્લેષણ સક્રિય કરે છે અને ઊર્જા ચયાપચયમાં ભાગ લે છે.

5. Fe 2+ આયનો. તેઓ ઘણા પ્રાણીઓના જીવનમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે, કારણ કે તેઓ સૌથી મહત્વપૂર્ણ શ્વસન રંગદ્રવ્ય - હિમોગ્લોબિનનો ભાગ છે, જે શ્વસન પ્રક્રિયામાં સામેલ છે. તેઓ સ્નાયુ પ્રોટીનનો ભાગ છે - મ્યોગ્લોબિન, અને ક્લોરોફિલના સંશ્લેષણમાં ભાગ લે છે, એટલે કે. Fe 2+ આયનો એ સંયોજનોનો આધાર છે જેના દ્વારા ઘણી રેડોક્સ પ્રક્રિયાઓ સાકાર થાય છે.

6. આયનો Cu 2+, Mn 2+, Cr 3+ અને અન્ય સંખ્યાબંધ આયનો પણ વિવિધ સજીવોમાં થતી રેડોક્સ પ્રક્રિયાઓમાં ભાગ લે છે (આ આયનો જટિલ ઓર્ગેનોમેટાલિક સંયોજનોનો ભાગ છે).

કેટલાક આયનોની જૈવિક ભૂમિકાનું સંક્ષિપ્ત વર્ણન

સૌથી મહત્વપૂર્ણ આયનોમાં H 2 PO - 4, HPO 2-4, Cl -, I -, PO 3-4, Br -, F -, HCO - 3, NO - 3, SO 2-4 અને અન્ય સંખ્યાબંધ છે. ચાલો સંક્ષિપ્તમાં વિવિધ સજીવોમાં આમાંથી કેટલાક આયનોની ભૂમિકાને ધ્યાનમાં લઈએ.

1. નાઈટ્રેટ અને નાઈટ્રાઈટ આયનો (અનુક્રમે NO - 3, NO - 2).

નાઇટ્રોજન ધરાવતા આયનો છોડના સજીવોમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે, કારણ કે તેમાં બંધાયેલ નાઇટ્રોજન હોય છે અને નાઇટ્રોજન ધરાવતા "જીવનના પદાર્થો" - પ્રોટીન અને ન્યુક્લિક એસિડના સંશ્લેષણ માટે (એમોનિયમ કેશન્સ - NH + 4) નો ઉપયોગ થાય છે. જ્યારે આ આયનોની વધુ માત્રા છોડના શરીરમાં પ્રવેશ કરે છે, ત્યારે તેઓ તેમાં એકઠા થાય છે અને, મનુષ્યો અને પ્રાણીઓના શરીરમાં (ખોરાકના ભાગ તરીકે) દાખલ થવાથી, આ જીવોના ચયાપચયમાં વિક્ષેપ થઈ શકે છે ("નાઈટ્રેટ અને નાઈટ્રાઈટ ઝેર"). આ તેને જમીનમાં લાગુ કરતી વખતે નાઇટ્રોજન ખાતરોનો શ્રેષ્ઠ ઉપયોગ કરવો જરૂરી બનાવે છે.

2. હાઇડ્રો- અને ડાયહાઇડ્રોજન ફોસ્ફેટ આયનો (HPO 2-4, H 2 PO 4 - અનુક્રમે).

આ આયનો ચયાપચયમાં સામેલ છે અને ન્યુક્લિક એસિડ, મોનો-, ડાય- અને ટ્રાયડેનોસિન ફોસ્ફેટ્સના સંશ્લેષણમાં જરૂરી છે, જે ઊર્જા ચયાપચય અને વિવિધ સજીવો (છોડ, પ્રાણીઓ, વગેરે) માં કાર્બનિક પદાર્થોના સંશ્લેષણમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. . આ આયનો એસિડ-બેઝ બેલેન્સ જાળવવામાં, ચોક્કસ મર્યાદામાં પર્યાવરણની પ્રતિક્રિયાની સ્થિરતા જાળવવામાં ભાગ લે છે.

3. સલ્ફેટ આયનો (SO 2 4) એ સલ્ફરનો સ્ત્રોત છે જે સલ્ફર ધરાવતા કુદરતી આલ્ફા-એમિનો એસિડના સંશ્લેષણ માટે જરૂરી છે જે પ્રોટીનના ઉત્પાદનમાં વપરાય છે. ચોક્કસ વિટામિન્સ અને ઉત્સેચકોના સંશ્લેષણ માટે જરૂરી છે (છોડના જીવોમાં). પ્રાણી સજીવોમાં, સલ્ફેટ આયનો યકૃતમાં રચાયેલા રાસાયણિક સંયોજનોના નિષ્ક્રિયકરણની પ્રતિક્રિયાઓનું ઉત્પાદન છે.

4. હેલાઇડ આયનો (Cl - ક્લોરાઇડ આયનો, Br - બ્રોમાઇડ આયનો, I - આયોડાઇડ આયનો, F - ફ્લોરાઇડ આયનો). તેઓ cations (ખાસ કરીને Cl -) માટે કાઉન્ટરિયન છે, એટલે કે, તેઓ cations સાથે તટસ્થ સિસ્ટમ બનાવે છે. આયનોની સિસ્ટમ (કેશન અને આયન) પાણી સાથે ઓસ્મોટિક દબાણ અને ટર્ગોર બનાવે છે; ક્લોરાઇડ આયનો પ્રાણીઓ માટે મેક્રો તત્વો છે, અને બાકીના હેલાઇડ આયનો સૂક્ષ્મ તત્વો છે, એટલે કે. નાના (સૂક્ષ્મ) જથ્થામાં કોઈપણ જીવતંત્ર માટે જરૂરી. આયોડાઇડ આયનોનું મહત્વ એ છે કે તે સૌથી મહત્વપૂર્ણ હોર્મોનનો ભાગ છે - થાઇરોક્સિન, અને આ આયનોની વધુ પડતી અને ઉણપ માનવમાં વિવિધ રોગોના દેખાવ તરફ દોરી જાય છે (માયક્સિડેમા અને ગ્રેવ્સ રોગ). ફ્લોરાઇડ આયનો દાંતના હાડકાના પેશીઓમાં ચયાપચયને અસર કરે છે, બ્રોમાઇડ આયનો કફોત્પાદક ગ્રંથિમાં રહેલા રાસાયણિક સંયોજનોનો ભાગ છે.

સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ અને કાર્બનિક સંયોજનોનું વર્ગીકરણ જે જીવંત પદાર્થો અને તેમની ઇકોલોજીકલ ભૂમિકા બનાવે છે

કાર્બન પરમાણુ ધરાવતા પદાર્થો (કાર્બન, તેના ઓક્સાઇડ્સ, કાર્બોનિક એસિડ, તેના ક્ષાર, રોડેન, રોડેન-હાઇડ્રોજન, થિયોસાયનાઇડ્સ, સાયનોજન, હાઇડ્રોજન સાયનાઇડ, સાયનાઇડ્સ, કાર્બોનિલ્સ અને કાર્બાઇડ્સ સિવાય)ને કાર્બનિક કહેવામાં આવે છે.

કાર્બનિક પદાર્થો ખૂબ જ જટિલ વર્ગીકરણ ધરાવે છે. આમાંના કેટલાક પદાર્થો સજીવોમાં જોવા મળતા નથી (ક્યાં તો જીવંત અથવા મૃત). તેઓ કૃત્રિમ રીતે મેળવવામાં આવ્યા હતા અને પ્રકૃતિમાં થતા નથી. સંખ્યાબંધ કાર્બનિક સંયોજનો સજીવો દ્વારા "એસિમિલેશન" થતા નથી, એટલે કે. કુદરતમાં વિઘટનકર્તાઓ અને ડિટ્રિટીવોર્સના પ્રભાવ હેઠળ વિઘટન થતું નથી. આવા સંયોજનોમાં પોલિઇથિલિન, એસએમએસ (કૃત્રિમ ડિટરજન્ટ), કેટલાક જંતુનાશકો વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. તેથી, જ્યારે માનવીઓ દ્વારા રાસાયણિક રીતે મેળવેલા કાર્બનિક પદાર્થોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે કુદરતી પરિસ્થિતિઓમાં વિવિધ પરિવર્તનોમાંથી પસાર થવાની તેમની ક્ષમતાને ધ્યાનમાં લેવી જરૂરી છે, એટલે કે, "અપટેક" બાયોસ્ફિયર દ્વારા આ પદાર્થોમાંથી

શરીરમાં સમાયેલ કાર્બનિક પદાર્થો ખૂબ જ ઇકોલોજીકલ મહત્વ ધરાવે છે; ચોક્કસ પદાર્થની ઉણપ, વધુ પડતી અથવા ગેરહાજરી કાં તો વિવિધ રોગો અથવા જીવતંત્રના મૃત્યુ તરફ દોરી જાય છે. ન્યુક્લીક એસિડ્સ, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, ચરબી અને વિટામિન્સ સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે.

આપણા ગ્રહની અંદર થતી પ્રક્રિયાઓને સમજાવવામાં વૈજ્ઞાનિકોને ઘણા સેંકડો વર્ષો લાગ્યા. જ્ઞાન ધીમે ધીમે સંચિત થયું, સૈદ્ધાંતિક અને વાસ્તવિક સામગ્રી વધતી ગઈ. આજે લોકો ઘણી કુદરતી ઘટનાઓ માટે સમજૂતી શોધવાનું મેનેજ કરે છે, તેમના અભ્યાસક્રમમાં દખલ કરે છે, તેમને બદલવા અથવા દિશામાન કરે છે.

પ્રકૃતિની તમામ પદ્ધતિઓમાં જીવંત વિશ્વ શું ભૂમિકા ભજવે છે તે પણ તરત જ સ્પષ્ટ થયું ન હતું. જો કે, રશિયન ફિલસૂફ, બાયોજિયોકેમિસ્ટ V.I. વર્નાડસ્કી એક સિદ્ધાંત બનાવવામાં વ્યવસ્થાપિત થયા જે આધાર બની ગયો અને આજ સુધી યથાવત છે. તે તે છે જે સમજાવે છે કે આપણો આખો ગ્રહ શું છે, તેમાંના બધા સહભાગીઓ વચ્ચેના સંબંધો શું છે. અને સૌથી અગત્યનું, તે આ સિદ્ધાંત છે જે પૃથ્વી પરના જીવંત પ્રાણીઓની ભૂમિકા વિશેના પ્રશ્નનો જવાબ આપે છે. તે પૃથ્વી સિદ્ધાંત તરીકે ઓળખાતું હતું.

બાયોસ્ફિયર અને તેની રચના

વૈજ્ઞાનિકે બાયોસ્ફિયરને જીવંત અને નિર્જીવ વસ્તુઓના સમગ્ર વિસ્તાર તરીકે ઓળખવાની દરખાસ્ત કરી જે નજીકના સંપર્કમાં છે અને સંયુક્ત પ્રવૃત્તિના પરિણામે, પ્રકૃતિના ચોક્કસ ભૌગોલિક રાસાયણિક ઘટકોની રચનામાં ફાળો આપે છે.

એટલે કે, બાયોસ્ફિયરમાં પૃથ્વીના નીચેના માળખાકીય ભાગોનો સમાવેશ થાય છે:

• વાતાવરણનો નીચેનો ભાગ ઓઝોન સ્તર સુધી;
• સમગ્ર હાઇડ્રોસ્ફિયર;
• લિથોસ્ફિયરનું ઉપરનું સ્તર - માટી અને નીચલા સ્તરો, ભૂગર્ભજળ સુધી અને સહિત.

એટલે કે, આ તે બધા વિસ્તારો છે જે જીવંત જીવો દ્વારા વસવાટ કરવા સક્ષમ છે. તે બધા, બદલામાં, કુલ બાયોમાસનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, જેને બાયોસ્ફિયરનો જીવંત પદાર્થ કહેવામાં આવે છે. આમાં પ્રકૃતિના તમામ સામ્રાજ્યોના પ્રતિનિધિઓ, તેમજ માનવોનો સમાવેશ થાય છે. જીવંત પદાર્થોના ગુણધર્મો અને કાર્યો સમગ્ર બાયોસ્ફિયરને લાક્ષણિકતા આપવા માટે નિર્ણાયક છે, કારણ કે તે ચોક્કસપણે આ જ તેનો મુખ્ય ઘટક છે.

જો કે, જીવંત વસ્તુઓ ઉપરાંત, ત્યાં ઘણા વધુ પ્રકારના પદાર્થો છે જે પૃથ્વીના શેલને બનાવે છે જે આપણે વિચારી રહ્યા છીએ. આ જેમ કે:

• બાયોજેનિક;
• નિષ્ક્રિય
• bioinert;
• કિરણોત્સર્ગી;
• કોસ્મિક
• મુક્ત અણુઓ અને તત્વો.

બધા મળીને, આ પ્રકારના સંયોજનો બાયોમાસ માટે પર્યાવરણ અને તેના માટે રહેવાની પરિસ્થિતિઓ બનાવે છે. તે જ સમયે, પ્રકૃતિના સામ્રાજ્યના પ્રતિનિધિઓ પોતે ઘણા પ્રકારના સૂચિબદ્ધ પદાર્થોની રચના પર નોંધપાત્ર પ્રભાવ ધરાવે છે.

સામાન્ય રીતે, બાયોસ્ફિયરના તમામ નિયુક્ત ઘટકો એ તત્વોનો કુલ સમૂહ છે જે પ્રકૃતિ બનાવે છે. તેઓ તે છે જેઓ ઘનિષ્ઠ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓમાં પ્રવેશ કરે છે, ઊર્જા અને પદાર્થોનું પરિભ્રમણ કરે છે, ઘણા સંયોજનો એકઠા કરે છે અને પ્રક્રિયા કરે છે. મૂળભૂત એકમ જીવંત પદાર્થ છે. જીવંત પદાર્થોના કાર્યો અલગ-અલગ છે, પરંતુ ગ્રહની કુદરતી સ્થિતિ જાળવવા માટે તે બધા ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ અને જરૂરી છે.

બાયોસ્ફિયરના સિદ્ધાંતના સ્થાપક

જેણે "બાયોસ્ફિયર" નો ખ્યાલ બનાવ્યો, તેને વિકસાવ્યો, તેનું માળખું બનાવ્યું અને તેને સંપૂર્ણ રીતે જાહેર કર્યું, તેની પાસે અસાધારણ વિચારસરણી, તથ્યો અને ડેટાનું વિશ્લેષણ અને તુલના કરવાની ક્ષમતા અને તાર્કિક તારણો કાઢવાની ક્ષમતા હતી. V.I. વર્નાડસ્કી તેમના સમયમાં આવી વ્યક્તિ બની હતી. એક મહાન માણસ, પ્રકૃતિવાદી, વિદ્વાન અને વૈજ્ઞાનિક, ઘણી શાળાઓના સ્થાપક. તેમના કાર્યો મૂળભૂત આધાર બની ગયા છે જેના પર તમામ સિદ્ધાંતો આજની તારીખે બાંધવામાં આવે છે.

તે તમામ બાયોજીયોકેમિસ્ટ્રીના સર્જક છે. તેની યોગ્યતા એ રશિયા (તે સમયે યુએસએસઆર) ના ખનિજ સંસાધન આધારની રચના છે. તેમના વિદ્યાર્થીઓ રશિયા અને યુક્રેનના ભાવિ વિખ્યાત વૈજ્ઞાનિકો હતા.

કાર્બનિક વિશ્વની પ્રણાલીમાં લોકોની પ્રબળ સ્થિતિ વિશે વર્નાડ્સ્કીની આગાહીઓ અને બાયોસ્ફિયર નોસ્ફિયરમાં વિકસિત થઈ રહ્યું છે તે સાચું થવાના દરેક કારણો છે.

જીવંત બાબત. બાયોસ્ફિયરમાં જીવંત પદાર્થોના કાર્યો

જેમ આપણે ઉપર સૂચવ્યું છે તેમ, વિચારણા હેઠળની સજીવ વસ્તુ એ પ્રકૃતિના તમામ રાજ્યો સાથે જોડાયેલા સજીવોનો સંપૂર્ણ સમૂહ છે. લોકો બધામાં વિશેષ સ્થાન ધરાવે છે. આના કારણો હતા:

• ઉપભોક્તા સ્થિતિ, ઉત્પાદક સ્થિતિ નહીં;
• મન અને ચેતનાનો વિકાસ.

અન્ય તમામ પ્રતિનિધિઓ જીવંત પદાર્થ છે. જીવંત પદાર્થોના કાર્યો વર્નાડસ્કી દ્વારા વિકસિત અને સૂચવવામાં આવ્યા હતા. તેમણે સજીવોને નીચેની ભૂમિકા સોંપી:

1. રેડોક્સ.
2. વિનાશક.
3. પરિવહન.
4. પર્યાવરણ-રચના.
5. ગેસ.
6. ઉર્જા.
7. માહિતીપ્રદ.
8. એકાગ્રતા.

બાયોસ્ફિયરમાં જીવંત પદાર્થોના સૌથી મૂળભૂત કાર્યો ગેસ, ઊર્જા અને રેડોક્સ છે. જો કે, બાકીના પણ મહત્વપૂર્ણ છે, ગ્રહના જીવંત શેલના તમામ ભાગો અને તત્વો વચ્ચે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની જટિલ પ્રક્રિયાઓને સુનિશ્ચિત કરે છે.

ચાલો દરેક ફંક્શનને વધુ વિગતમાં જોઈએ જેથી તેનો અર્થ શું છે અને તેનો સાર શું છે.

જીવંત પદાર્થનું રેડોક્સ કાર્ય

દરેક જીવંત સજીવમાં પદાર્થોના અસંખ્ય બાયોકેમિકલ પરિવર્તનોમાં પોતાને પ્રગટ કરે છે. છેવટે, દરેક બીજી પ્રતિક્રિયા બેક્ટેરિયાથી લઈને મોટા સસ્તન પ્રાણીઓમાં થાય છે. પરિણામે, કેટલાક પદાર્થો અન્યમાં રૂપાંતરિત થાય છે, કેટલાક તેમના ઘટક ભાગોમાં વિઘટન થાય છે.

બાયોસ્ફિયર માટે આવી પ્રક્રિયાઓનું પરિણામ પોષક તત્વોની રચના છે. ઉદાહરણ તરીકે કયા જોડાણો આપી શકાય?

1. કાર્બોનેટ ખડકો (ચાક, આરસ, ચૂનાના પત્થર) એ મોલસ્ક અને અન્ય ઘણા દરિયાઈ અને પાર્થિવ રહેવાસીઓની મહત્વપૂર્ણ પ્રવૃત્તિનું ઉત્પાદન છે.
2. સિલિકોન રોક થાપણો એ સમુદ્રના તળ પરના પ્રાણીઓના શેલ અને શેલમાં બનતી સદીઓ જૂની પ્રતિક્રિયાઓનું પરિણામ છે.
3. કોલસો અને પીટ એ છોડ સાથે થતા બાયોકેમિકલ પરિવર્તનનું પરિણામ છે.
4. તેલ અને અન્ય.

તેથી, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ માનવ અને પ્રકૃતિ માટે ઉપયોગી ઘણા પદાર્થોની રચના માટેનો આધાર છે. બાયોસ્ફિયરમાં જીવંત પદાર્થનું આ કાર્ય છે.

એકાગ્રતા કાર્ય

જો આપણે પદાર્થની આ ભૂમિકાની વિભાવનાને જાહેર કરવા વિશે વાત કરીએ, તો આપણે તેના પાછલા એક સાથેના ગાઢ સંબંધને દર્શાવવો જોઈએ. સરળ શબ્દોમાં કહીએ તો, જીવંત પદાર્થનું એકાગ્રતા કાર્ય એ શરીરની અંદર અમુક તત્વો, અણુઓ અને સંયોજનોનું સંચય છે. પરિણામે, ઉપર જણાવેલ ખડકો, ખનિજો અને ખનિજોની રચના થાય છે.

દરેક પ્રાણી પોતાની અંદર કેટલાક સંયોજનો એકઠા કરવામાં સક્ષમ છે. જો કે, આની ગંભીરતા દરેક માટે અલગ અલગ હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, દરેક વ્યક્તિ કાર્બનનો સંગ્રહ કરે છે. પરંતુ દરેક સજીવ લગભગ 20% આયર્નને કેન્દ્રિત કરવામાં સક્ષમ નથી, જેમ કે આયર્ન બેક્ટેરિયા કરે છે.

ઘણા વધુ ઉદાહરણો આપી શકાય છે જે જીવંત પદાર્થના આ કાર્યને સ્પષ્ટપણે દર્શાવે છે.

1. ડાયટોમ્સ, રેડિયોલેરિયન્સ - સિલિકોન.
2. - મેંગેનીઝ.
3. લોબેલિયા સોજો છોડ - ક્રોમ.
4. સોલ્યાન્કા છોડ - બોરોન.

તત્વો ઉપરાંત, જીવંત પ્રાણીઓના ઘણા પ્રતિનિધિઓ મૃત્યુ પછી પદાર્થોના સંપૂર્ણ સંકુલ બનાવવા માટે સક્ષમ છે.

પદાર્થનું વાયુ કાર્ય

આ ભૂમિકા મુખ્ય ભૂમિકાઓમાંની એક છે. છેવટે, ગેસનું વિનિમય એ તમામ જીવો માટે જીવન બનાવતી પ્રક્રિયા છે. જો આપણે એકંદરે બાયોસ્ફિયર વિશે વાત કરીએ, તો જીવંત પદાર્થોનું ગેસ કાર્ય છોડની પ્રવૃત્તિથી શરૂ થાય છે, જે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ મેળવે છે અને પૂરતા પ્રમાણમાં ઓક્સિજન છોડે છે.

શું માટે પૂરતું? તે બધા જીવોના જીવન માટે જે તેને જાતે ઉત્પન્ન કરી શકતા નથી. અને આ બધા પ્રાણીઓ, ફૂગ, મોટાભાગના બેક્ટેરિયા છે. જો આપણે પ્રાણીઓના ગેસ કાર્ય વિશે વાત કરીએ, તો તેમાં ઓક્સિજનના વપરાશ અને શ્વસન દરમિયાન પર્યાવરણમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડના પ્રકાશનનો સમાવેશ થાય છે.

આ એક સામાન્ય ચક્ર બનાવે છે જે જીવનને નીચે આપે છે. વૈજ્ઞાનિકોએ સાબિત કર્યું છે કે ઘણી સહસ્ત્રાબ્દીઓથી, છોડ અને અન્ય જીવંત પ્રાણીઓ ગ્રહના વાતાવરણને તેમની જરૂરિયાતો અનુસાર સંપૂર્ણપણે આધુનિક અને અનુકૂલિત કરવામાં સક્ષમ છે. નીચે મુજબ થયું:

• ઓક્સિજનની સાંદ્રતા જીવન માટે પૂરતી બની છે;
• રચના જે તમામ જીવંત વસ્તુઓને હાનિકારક કોસ્મિક અને અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગથી રક્ષણ આપે છે;
• હવાની રચના તે બની ગઈ છે જે મોટાભાગના જીવો માટે જરૂરી છે.

તેથી, બાયોસ્ફિયરમાં જીવંત પદાર્થોનું ગેસ કાર્ય સૌથી મહત્વપૂર્ણ માનવામાં આવે છે.

પરિવહન કાર્ય

તે વિવિધ પ્રદેશોમાં સજીવોના પ્રજનન અને વિખેરીને સૂચિત કરે છે. કેટલાક ઇકોલોજીકલ કાયદાઓ છે જે જીવોના વિતરણ અને પરિવહનને નિયંત્રિત કરે છે. તેમના મતે, દરેક વ્યક્તિ તેના પોતાના નિવાસસ્થાન પર કબજો કરે છે. ત્યાં સ્પર્ધાત્મક સંબંધો પણ છે જે નવા પ્રદેશોના સમાધાન અને વિકાસ તરફ દોરી જાય છે.

આમ, બાયોસ્ફિયરમાં જીવંત પદાર્થોના કાર્યો પ્રજનન અને નવી લાક્ષણિકતાઓની અનુગામી રચના સાથે સમાધાન છે.

વિનાશક ભૂમિકા

આ એક બીજું મહત્વનું કાર્ય છે જે જીવમંડળમાં જીવંત પ્રાણીઓની લાક્ષણિકતા છે. તે મૃત્યુ પછી સરળ પદાર્થોમાં વિઘટન કરવાની ક્ષમતામાં રહેલું છે, એટલે કે, જીવન ચક્રને અટકાવે છે. જ્યારે શરીર જીવે છે, જટિલ અણુઓ તેમાં સક્રિય હોય છે. જ્યારે મૃત્યુ થાય છે, ત્યારે સરળ ઘટકોમાં વિનાશ અને વિઘટનની પ્રક્રિયાઓ શરૂ થાય છે.

આ જીવોના વિશિષ્ટ જૂથ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે જેને ડેટ્રિટીવોર્સ અથવા ડિકમ્પોઝર કહેવાય છે. આમાં શામેલ છે:

• કેટલાક કૃમિ;
• બેક્ટેરિયા;
• ફૂગ
• પ્રોટોઝોઆ અને અન્ય.

પર્યાવરણ રચના કાર્ય

જો આપણે પર્યાવરણની રચના સૂચવી ન હોય તો જીવંત પદાર્થોના મૂળભૂત કાર્યો અપૂર્ણ હશે. તેનો અર્થ શું છે? આપણે પહેલેથી જ નિર્દેશ કર્યો છે કે ઉત્ક્રાંતિની પ્રક્રિયામાં જીવોએ પોતાના માટે વાતાવરણ બનાવ્યું છે. તેઓએ પર્યાવરણ સાથે પણ એવું જ કર્યું.

ખનિજ સંયોજનો અને કાર્બનિક પદાર્થોથી પૃથ્વીને ઢીલું કરીને અને સંતૃપ્ત કરીને, તેઓએ પોતાના માટે જીવન માટે યોગ્ય ફળદ્રુપ સ્તર બનાવ્યું - માટી. મહાસાગરો અને સમુદ્રોમાં પાણીની રાસાયણિક રચના વિશે પણ એવું જ કહી શકાય. એટલે કે, જીવંત પ્રાણીઓ સ્વતંત્ર રીતે પોતાના માટે જીવંત વાતાવરણ બનાવે છે. આ તે છે જ્યાં બાયોસ્ફિયરમાં તેમનું પર્યાવરણ-રચનાનું કાર્ય પ્રગટ થાય છે.

જીવંત પદાર્થની માહિતીપ્રદ ભૂમિકા

આ ભૂમિકા ખાસ કરીને જીવંત જીવો માટે લાક્ષણિક છે, અને તે જેટલી વધુ વિકસિત છે, તે માહિતીના વાહક અને પ્રોસેસર તરીકે જેટલી મોટી ભૂમિકા ભજવે છે. એક પણ નિર્જીવ પદાર્થ અર્ધજાગ્રતમાં યાદ રાખવા, "રેકોર્ડિંગ" કરવા અને ત્યારબાદ કોઈપણ પ્રકારની માહિતીનું પુનઃઉત્પાદન કરવા સક્ષમ નથી. ફક્ત જીવો જ આ કરી શકે છે.

તે માત્ર બોલવાની અને વિચારવાની ક્ષમતા વિશે નથી. માહિતી કાર્ય વારસા દ્વારા જ્ઞાન અને લાક્ષણિકતાઓના ચોક્કસ સમૂહોના સંરક્ષણ અને પ્રસારણની ઘટના સૂચવે છે.

ઊર્જા કાર્ય

ઊર્જા એ શક્તિનો સૌથી મહત્વપૂર્ણ સ્ત્રોત છે જેના કારણે જીવંત પદાર્થો અસ્તિત્વ ધરાવે છે. જીવંત પદાર્થોના કાર્યો સૌ પ્રથમ, સૌરથી થર્મલ અને ઇલેક્ટ્રિકલ સુધી, વિવિધ સ્વરૂપોમાં બાયોસ્ફિયરની ઊર્જાને પ્રક્રિયા કરવાની ક્ષમતામાં પ્રગટ થાય છે.

સૂર્યમાંથી આ રીતે કિરણોત્સર્ગને બીજું કોઈ એકઠું અને બદલી શકતું નથી. અહીં પ્રથમ કડી, અલબત્ત, છોડ છે. તેઓ એવા છે કે જેઓ લીલા રંગની સમગ્ર સપાટી પર સીધા સૂર્યપ્રકાશને શોષી લે છે. પછી તેઓ તેને પ્રાણીઓ માટે ઉપલબ્ધ રાસાયણિક બોન્ડની ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે. બાદમાં તેને વિવિધ સ્વરૂપોમાં અનુવાદિત કરે છે:

• થર્મલ
• વિદ્યુત
• યાંત્રિક અને અન્ય.

બાયોસ્ફિયરની વિભાવનાની કેન્દ્રિય કડીઓમાંની એક જીવંત પદાર્થનો સિદ્ધાંત છે. બાયોસ્ફિયરમાં અણુઓના સ્થળાંતરની પ્રક્રિયાઓની તપાસ કરતા, વી.આઈ. વર્નાડસ્કીએ પૃથ્વીના પોપડામાં રાસાયણિક તત્વોની ઉત્પત્તિ (મૂળ, દેખાવ) ના પ્રશ્નનો સંપર્ક કર્યો, અને તે પછી સજીવ બનાવે છે તે સંયોજનોની સ્થિરતા સમજાવવાની જરૂરિયાત. અણુ સ્થળાંતરની સમસ્યાનું પૃથ્થકરણ કરતાં, તે નિષ્કર્ષ પર આવ્યા કે "જીવંત પદાર્થોથી સ્વતંત્ર કાર્બનિક સંયોજનો ક્યાંય અસ્તિત્વમાં નથી." પાછળથી તે "જીવંત પદાર્થ" ની વિભાવના ઘડે છે: "બાયોસ્ફિયરનું જીવંત પદાર્થ એ તેના જીવંત સજીવોની સંપૂર્ણતા છે... હું સજીવોની સંપૂર્ણતા, તેમના વજન, રાસાયણિક રચના અને ઊર્જા, જીવંત દ્રવ્યમાં ઘટાડો કહીશ." જીવંત પદાર્થનો મુખ્ય હેતુ અને તેના અભિન્ન લક્ષણ એ જૈવક્ષેત્રમાં મુક્ત ઊર્જાનું સંચય છે. જીવંત પદાર્થોની સામાન્ય ભૂરાસાયણિક ઊર્જા મુખ્યત્વે પ્રજનન દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે.

વી.આઈ. વર્નાડસ્કીના સજીવ પદાર્થ વિશે, જીવનની કોસ્મિક પ્રકૃતિ વિશે, બાયોસ્ફિયર વિશે અને તેના નવી ગુણવત્તામાં સંક્રમણ વિશે - નોસ્ફિયર વિશેના વૈજ્ઞાનિક વિચારોનું મૂળ 19મી અને 20મી સદીની શરૂઆતમાં છે, જ્યારે ફિલસૂફો અને કુદરતી વૈજ્ઞાનિકોએ પ્રથમ પ્રયાસો કર્યા હતા. પૃથ્વીના સામાન્ય ઉત્ક્રાંતિમાં માણસની ભૂમિકા અને કાર્યોને સમજવા માટે. તેમના પ્રયત્નો દ્વારા જ માણસે સજીવ સૃષ્ટિની કુદરતી ઉત્ક્રાંતિની ઊંચાઈઓ પર તેની પ્રગતિ શરૂ કરી, ધીમે ધીમે કુદરત દ્વારા તેને ફાળવવામાં આવેલા પર્યાવરણીય સ્થાન પર કબજો કર્યો.

30 ના દાયકામાં, વી.આઈ. વર્નાડસ્કીએ તેના વિશેષ ભાગ તરીકે જીવંત પદાર્થોના કુલ સમૂહમાંથી માનવતાને અલગ પાડી. તમામ જીવંત વસ્તુઓમાંથી માણસનું આ અલગ થવું ત્રણ કારણોસર શક્ય બન્યું. સૌપ્રથમ, માનવતા ઉત્પાદક નથી, પરંતુ બાયોજીઓકેમિકલ ઊર્જાનો ઉપભોક્તા છે. આ થીસીસ માટે બાયોસ્ફિયરમાં જીવંત પદાર્થોના ભૌગોલિક રાસાયણિક કાર્યોનું પુનરાવર્તન જરૂરી છે. બીજું, વસ્તી વિષયક માહિતી પર આધારિત માનવતાનો સમૂહ, જીવંત પદાર્થોનો સતત જથ્થો નથી. અને ત્રીજે સ્થાને, તેના ભૌગોલિક રાસાયણિક કાર્યો સમૂહ દ્વારા નહીં, પરંતુ ઉત્પાદન પ્રવૃત્તિ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. માનવજાતની જૈવ-રાસાયણિક ઉર્જાના એસિમિલેશનની પ્રકૃતિ માનવ મન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. એક તરફ, માણસ અચેતન ઉત્ક્રાંતિની પરાકાષ્ઠા છે, જે પ્રકૃતિની સ્વયંસ્ફુરિત પ્રવૃત્તિનું "ઉત્પાદન" છે, અને બીજી તરફ, તે ઉત્ક્રાંતિના નવા, બુદ્ધિપૂર્વક નિર્દેશિત તબક્કાનો આરંભ કરનાર છે.

સજીવ દ્રવ્યમાં કયા લક્ષણો સહજ છે?સૌ પ્રથમ, તે એક વિશાળ મુક્ત ઊર્જા છે. પ્રજાતિઓના ઉત્ક્રાંતિની પ્રક્રિયામાં, અણુઓનું બાયોજેનિક સ્થળાંતર, એટલે કે, બાયોસ્ફિયરના જીવંત પદાર્થોની ઊર્જા, ઘણી વખત વધી છે અને વધતી જ રહે છે, કારણ કે જીવંત પદાર્થ સૌર કિરણોત્સર્ગની ઊર્જા, કિરણોત્સર્ગીની અણુ ઊર્જા પર પ્રક્રિયા કરે છે. આપણા ગેલેક્સીમાંથી આવતા વિખરાયેલા તત્વોની સડો અને કોસ્મિક ઉર્જા. સજીવ પદાર્થ પણ નિર્જીવ પદાર્થોની તુલનામાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના ઊંચા દર દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જ્યાં સમાન પ્રક્રિયાઓ હજારો અને લાખો વખત ધીમી થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, કેટલાક કેટરપિલર દરરોજ પોતાના વજન કરતા 200 ગણા વધુ ખોરાક પર પ્રક્રિયા કરી શકે છે, અને એક ટીટ એક દિવસમાં તેના વજન જેટલા કેટરપિલર ખાય છે.

તે જીવંત પદાર્થની લાક્ષણિકતા છે કે રાસાયણિક સંયોજનો જે તેને બનાવે છે, જેમાંથી સૌથી મહત્વપૂર્ણ પ્રોટીન છે, તે ફક્ત જીવંત જીવોમાં જ સ્થિર છે. જીવન પ્રક્રિયા પૂર્ણ થયા પછી, મૂળ જીવંત કાર્બનિક પદાર્થો રાસાયણિક ઘટકોમાં વિઘટિત થાય છે. જીવંત પદાર્થ ગ્રહ પર પેઢીઓના સતત પરિવર્તનના સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે, જેના કારણે નવી રચના ભૂતકાળના યુગના જીવંત પદાર્થો સાથે આનુવંશિક રીતે જોડાયેલ છે. આ બાયોસ્ફિયરનું મુખ્ય માળખાકીય એકમ છે, જે પૃથ્વીના પોપડાની સપાટી પરની અન્ય તમામ પ્રક્રિયાઓને નિર્ધારિત કરે છે. જીવંત પદાર્થ ઉત્ક્રાંતિ પ્રક્રિયાની હાજરી દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. કોઈપણ જીવની આનુવંશિક માહિતી તેના દરેક કોષમાં એન્ક્રિપ્ટેડ હોય છે. V.I. વર્નાડસ્કીએ જીવંત પદાર્થોનું વર્ગીકરણ કર્યું સમાનઅને વિજાતીયતેમના મતે પ્રથમ એક સામાન્ય, વિશિષ્ટ પદાર્થ વગેરે છે, અને બીજું જીવંત પદાર્થોના નિયમિત મિશ્રણ દ્વારા રજૂ થાય છે. આ એક જંગલ, સ્વેમ્પ, મેદાન છે, એટલે કે બાયોસેનોસિસ. વૈજ્ઞાનિકે રાસાયણિક રચના, સજીવોનું સરેરાશ વજન અને વિશ્વની સપાટી પર તેમના વસાહતીકરણની સરેરાશ ગતિ જેવા માત્રાત્મક સૂચકાંકોના આધારે જીવંત પદાર્થોની લાક્ષણિકતા દર્શાવવાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો.

V.I. વર્નાડસ્કી "બાયોસ્ફિયરમાં જીવનના પ્રસારણ" ના દર માટે સરેરાશ આંકડા આપે છે. વિવિધ સજીવોમાં આપણા ગ્રહની સમગ્ર સપાટીને પકડવામાં આપેલ પ્રજાતિઓને જે સમય લાગે છે તે નીચેની સંખ્યાઓ (દિવસો) દ્વારા વ્યક્ત કરી શકાય છે:

કોલેરા બેક્ટેરિયમ 1.25

સિલિએટ્સ 10.6 (મહત્તમ)

ડાયટોમ્સ 16.8 (મહત્તમ)

લીલો 166-183 (સરેરાશ)

પ્લાન્કટોન

જંતુઓ 366

મીન 2159 (મહત્તમ)

ફૂલોના છોડ 4076

પક્ષીઓ (ચિકન) 5600-6100

સસ્તન પ્રાણીઓ:

જંગલી ડુક્કર 37600

ભારતીય હાથી 376000

આપણા ગ્રહ પર જીવન બિન-સેલ્યુલર અને સેલ્યુલર સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે.

બિન-સેલ્યુલર સ્વરૂપ જીવંત દ્રવ્યને વાયરસ દ્વારા રજૂ કરવામાં આવે છે જેમાં ચીડિયાપણું અને તેમના પોતાના પ્રોટીન સંશ્લેષણનો અભાવ હોય છે. સૌથી સરળ વાયરસમાં માત્ર પ્રોટીન શેલ અને ડીએનએ અથવા આરએનએ પરમાણુ હોય છે જે વાયરસનો મુખ્ય ભાગ બનાવે છે. કેટલીકવાર વાયરસ જીવંત પ્રકૃતિના વિશેષ સામ્રાજ્યમાં અલગ પડે છે - વીરા. તેઓ માત્ર અમુક જીવંત કોષોની અંદર જ પ્રજનન કરી શકે છે. વાયરસ પ્રકૃતિમાં સર્વવ્યાપક છે અને તમામ જીવંત વસ્તુઓ માટે ખતરો છે. જીવંત જીવોના કોષોમાં સ્થાયી થવાથી, તેઓ તેમના મૃત્યુનું કારણ બને છે. લગભગ 500 વાયરસનું વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે જે ગરમ લોહીવાળા કરોડરજ્જુને ચેપ લગાડે છે, અને લગભગ 300 વાયરસ કે જે ઉચ્ચ છોડનો નાશ કરે છે. અડધાથી વધુ માનવ રોગો તેમના વિકાસને નાના વાઈરસને આભારી છે (તેઓ બેક્ટેરિયા કરતા 100 ગણા નાના છે). આ પોલિયો, શીતળા, ઈન્ફલ્યુએન્ઝા, ચેપી હેપેટાઈટીસ, પીળો તાવ વગેરે છે.

સેલ્યુલર સ્વરૂપો જીવન પ્રોકેરીયોટ્સ અને યુકેરીયોટ્સ દ્વારા રજૂ થાય છે. પ્રોકેરીયોટ્સમાં વિવિધ બેક્ટેરિયાનો સમાવેશ થાય છે. યુકેરીયોટ્સ બધા ઉચ્ચ પ્રાણીઓ અને છોડ છે, તેમજ એકકોષીય અને બહુકોષીય શેવાળ, ફૂગ અને પ્રોટોઝોઆ છે.

બાયોસ્ફિયરનો ખ્યાલ જીવંત પદાર્થના વિચાર પર આધારિત છે. તમામ જીવંત પદાર્થોમાંથી 90% થી વધુ પાર્થિવ વનસ્પતિ (જમીનના 98% બાયોમાસ) છે. જીવંત પદાર્થ-સૌથી શક્તિશાળી ભૂ-રાસાયણિક અને ઊર્જા પરિબળ, ગ્રહોના વિકાસનું અગ્રણી બળ. સજીવોની બાયોકેમિકલ પ્રવૃત્તિનો મુખ્ય સ્ત્રોત સૌર ઉર્જા છે, જેનો ઉપયોગ લીલા છોડ અને કેટલાક સુક્ષ્મસજીવો દ્વારા પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયામાં કાર્બનિક પદાર્થો બનાવવા માટે થાય છે. કાર્બનિક પદાર્થો અન્ય જીવોને ખોરાક અને ઊર્જા પ્રદાન કરે છે. પ્રકાશસંશ્લેષણને કારણે વાતાવરણમાં મુક્ત ઓક્સિજનનો સંચય થયો, ઓઝોન સ્તરની રચના થઈ, જે અલ્ટ્રાવાયોલેટ અને સખત કોસ્મિક કિરણોત્સર્ગથી રક્ષણ આપે છે; તે વાતાવરણની આધુનિક ગેસ રચનાને જાળવી રાખે છે. પૃથ્વી પર જીવન હંમેશા વિવિધ સજીવો (બાયોસેનોસિસ) ના જટિલ રીતે સંગઠિત સંકુલના સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. તે જ સમયે, જીવંત જીવો અને તેમના નિવાસસ્થાન અભિન્ન પ્રણાલીઓ બનાવે છે - બાયોજીઓસેનોસિસ. સજીવોનું પોષણ, શ્વસન અને પ્રજનન અને કાર્બનિક પદાર્થોના સર્જન, સંચય અને સડોની સંકળાયેલ પ્રક્રિયાઓ દ્રવ્ય અને ઊર્જાનું સતત પરિભ્રમણ સુનિશ્ચિત કરે છે. જીવંત પદાર્થો દ્વારા રાસાયણિક તત્વોના અણુઓનું સ્થળાંતર આ ચક્ર સાથે સંકળાયેલું છે. આમ, તમામ વાતાવરણીય ઓક્સિજન 2000 વર્ષમાં જીવંત પદાર્થો દ્વારા ફરે છે, 300 વર્ષમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડ. સજીવોની રચના પોતે જ વિવિધ પ્રકારના કાર્બનિક અને રાસાયણિક સંયોજનો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. જીવંત પદાર્થોને આભારી, પૃથ્વી પર માટી અને કાર્બનિક ખનિજ ઇંધણ (પીટ, કોલસો, કદાચ તેલ) ની રચના થઈ.

બાયોસ્ફિયરમાં અણુઓના સ્થળાંતરની પ્રક્રિયાઓની તપાસ, V.I. વર્નાડસ્કીએ પૃથ્વીના પોપડામાં રાસાયણિક તત્વોની ઉત્પત્તિ (મૂળ) ના પ્રશ્નનો સંપર્ક કર્યો, અને પછી સજીવ બનાવે છે તે સંયોજનોની સ્થિરતા સમજાવવાની જરૂરિયાત. અણુ સ્થળાંતરની સમસ્યાનું વિશ્લેષણ કરીને, તે નિષ્કર્ષ પર આવ્યા કે જીવંત પદાર્થોથી સ્વતંત્ર કાર્બનિક સંયોજનો ક્યાંય અસ્તિત્વમાં નથી. "જીવંત પદાર્થના નામ હેઠળ," V.I. વર્નાડસ્કી 1919 માં, "મારો અર્થ મનુષ્યો સહિત તમામ સજીવો, વનસ્પતિ અને પ્રાણીઓની સંપૂર્ણતા હશે."

આમ, જીવંત પદાર્થ એ બાયોસ્ફિયરના જીવંત સજીવોની સંપૂર્ણતા છે, જે પ્રાથમિક રાસાયણિક રચના, સમૂહ અને ઊર્જામાં સંખ્યાત્મક રીતે વ્યક્ત થાય છે. 1930 માં માં અને. વર્નાડસ્કી માનવતાને તેના વિશેષ ભાગ તરીકે જીવંત પદાર્થોના કુલ સમૂહથી અલગ પાડે છે. તમામ જીવંત વસ્તુઓમાંથી માણસનું આ અલગ થવું ત્રણ કારણોસર શક્ય બન્યું.

સૌપ્રથમ, માનવતા ઉત્પાદક નથી, પરંતુ બાયોજીઓકેમિકલ ઊર્જાનો ઉપભોક્તા છે. આ થીસીસ માટે બાયોસ્ફિયરમાં જીવંત પદાર્થોના ભૌગોલિક રાસાયણિક કાર્યોનું પુનરાવર્તન જરૂરી છે. બીજું, વસ્તી વિષયક માહિતી પર આધારિત માનવતાનો સમૂહ, જીવંત પદાર્થોનો સતત જથ્થો નથી. અને ત્રીજે સ્થાને, તેના ભૌગોલિક રાસાયણિક કાર્યો સમૂહ દ્વારા નહીં, પરંતુ ઉત્પાદન પ્રવૃત્તિ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

જો માણસ કુદરતી પ્રાણીજગતથી અલગ ન થયો હોત, તો તેની સંખ્યા લગભગ 100 હજાર હોત. આવા પ્રોટોહ્યુમન મર્યાદિત શ્રેણીમાં રહેતા હશે, અને તેમની ઉત્ક્રાંતિ ધીમી પ્રક્રિયાઓ દ્વારા નિર્ધારિત કરવામાં આવી હશે જે પ્રજાતિના આનુવંશિક ફેરફારોની લાક્ષણિકતા છે. જો કે, માણસના આગમન સાથે પૃથ્વી પર પ્રકૃતિના વિકાસમાં ગુણાત્મક છલાંગ આવી હતી. આ નવી ગુણવત્તા હોમો સેપિયન્સના મન અને ચેતના સાથે સંકળાયેલી છે એવું માનવા માટે દરેક કારણ છે. આમ, વ્યક્તિનો મુખ્ય જાતિ તફાવત એ તેનું મન છે, અને તે ચેતનાને આભારી છે કે માનવતા તેની રીતે વિકસિત થઈ છે. આ માનવ પ્રજનનની પ્રક્રિયામાં પણ પ્રતિબિંબિત થયું હતું, કારણ કે ચેતનાના સામાજિક રીતે પરિપક્વ સ્વરૂપોની રચના માટે લાંબો સમય જરૂરી છે - ઓછામાં ઓછા 20 વર્ષ.

સજીવ દ્રવ્યમાં કયા લક્ષણો સહજ છે? આ સૌ પ્રથમ વિશાળ મુક્ત ઊર્જા.પ્રજાતિઓના ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન, અણુઓના બાયોજેનિક સ્થળાંતર, એટલે કે. બાયોસ્ફિયરમાં જીવંત પદાર્થોની ઊર્જા ઘણી વખત વધી છે અને વધતી જ રહે છે, કારણ કે જીવંત પદાર્થ સૌર કિરણોત્સર્ગની ઊર્જા, કિરણોત્સર્ગી સડોની અણુ ઊર્જા અને આપણા આકાશગંગામાંથી આવતા વિખરાયેલા તત્વોની કોસ્મિક ઊર્જા પર પ્રક્રિયા કરે છે. જીવંત પદાર્થ પણ લાક્ષણિકતા છે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની ઉચ્ચ ગતિનિર્જીવ પદાર્થની તુલનામાં, જ્યાં સમાન પ્રક્રિયાઓ હજારો અને લાખો વખત ધીમી થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, કેટલાક કેટરપિલર દરરોજ પોતાના વજન કરતા 200 ગણા વધુ ખોરાક પર પ્રક્રિયા કરી શકે છે, અને એક ટીટ દરરોજ તેના વજન જેટલા કેટરપિલર ખાય છે.

તે જીવંત પદાર્થોની લાક્ષણિકતા છે તેના ઘટક રાસાયણિક સંયોજનો. જેમાંથી સૌથી મહત્વપૂર્ણ પ્રોટીન છે, માત્ર જીવંત જીવોમાં સ્થિર.જીવન પ્રક્રિયા પૂર્ણ થયા પછી, મૂળ જીવંત કાર્બનિક પદાર્થો રાસાયણિક ઘટકોમાં વિઘટિત થાય છે.

જીવંત બાબત પેઢીઓના સતત પરિવર્તનના રૂપમાં પૃથ્વી પર અસ્તિત્વ ધરાવે છે, જેના કારણે નવી રચાયેલી પેઢી આનુવંશિક રીતે ભૂતકાળના યુગની જીવંત બાબતો સાથે જોડાયેલી છે. આ બાયોસ્ફિયરનું મુખ્ય માળખાકીય એકમ છે, જે પૃથ્વીના પોપડાની સપાટી પરની અન્ય તમામ પ્રક્રિયાઓને નિર્ધારિત કરે છે. તે જીવંત પદાર્થની લાક્ષણિકતા છે ઉત્ક્રાંતિ પ્રક્રિયાની હાજરી.કોઈપણ જીવની આનુવંશિક માહિતી તેના દરેક કોષમાં એન્ક્રિપ્ટેડ હોય છે. આ કોશિકાઓ મૂળરૂપે પોતાને બનવાનું નક્કી કરે છે, ઇંડાના અપવાદ સિવાય, જેમાંથી સમગ્ર જીવતંત્રનો વિકાસ થાય છે. આમ, જીવંત પદાર્થ અનિવાર્યપણે અમર છે.

માં અને. વર્નાડસ્કીએ નોંધ્યું હતું કે જીવંત પદાર્થ બાયોસ્ફિયરથી અવિભાજ્ય છે, તેનું કાર્ય છે અને તે જ સમયે "આપણા ગ્રહ પરના સૌથી શક્તિશાળી ભૂ-રાસાયણિક દળોમાંનું એક છે." પદાર્થોનું ચક્ર V.I. વર્નાડસ્કીને બાયોજિયોકેમિકલ ચક્ર કહે છે. આ ચક્ર અને પરિભ્રમણ સમગ્ર જીવંત પદાર્થોના સૌથી મહત્વપૂર્ણ કાર્યો પૂરા પાડે છે. વૈજ્ઞાનિકે આવા પાંચ કાર્યોની ઓળખ કરી:

ગેસ કાર્ય -લીલા છોડ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે જે પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન ઓક્સિજન છોડે છે, તેમજ તમામ છોડ અને પ્રાણીઓ કે જે શ્વસનના પરિણામે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ છોડે છે;

એકાગ્રતા કાર્ય -જીવંત સજીવોની તેમના શરીરમાં ઘણા રાસાયણિક તત્વો એકઠા કરવાની ક્ષમતામાં પોતાને પ્રગટ કરે છે (પ્રથમ સ્થાને કાર્બન છે, ધાતુઓમાં કેલ્શિયમ છે);

રેડોક્સ કાર્ય -જીવનની પ્રક્રિયામાં પદાર્થોના રાસાયણિક પરિવર્તનમાં વ્યક્ત થાય છે. પરિણામે, ક્ષાર, ઓક્સાઇડ અને નવા પદાર્થો રચાય છે. આ કાર્ય આયર્ન અને મેંગેનીઝ અયસ્ક, ચૂનાના પત્થરો વગેરેની રચના સાથે સંકળાયેલું છે;

બાયોકેમિકલ કાર્ય -જીવંત પદાર્થોના અવકાશમાં પ્રજનન, વૃદ્ધિ અને ચળવળ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. આ બધું પ્રકૃતિમાં રાસાયણિક તત્વોના પરિભ્રમણ તરફ દોરી જાય છે, તેમના બાયોજેનિક સ્થળાંતર;

માનવ જૈવ-રાસાયણિક પ્રવૃત્તિનું કાર્ય છેઅણુઓના બાયોજેનિક સ્થળાંતર સાથે સંકળાયેલ છે, જે માનવ આર્થિક પ્રવૃત્તિના પ્રભાવ હેઠળ ઘણી વખત વધે છે. માણસ તેની જરૂરિયાતો માટે કોલસો, ગેસ, તેલ, પીટ, શેલ અને ઘણા અયસ્ક સહિત પૃથ્વીના પોપડામાં મોટી સંખ્યામાં પદાર્થોનો વિકાસ અને ઉપયોગ કરે છે. તે જ સમયે, બાયોસ્ફિયરમાં વિદેશી પદાર્થોનો એન્થ્રોપોજેનિક પ્રવેશ છે, અને અનુમતિપાત્ર મૂલ્ય કરતાં વધુ જથ્થામાં. આનાથી માણસ અને પ્રકૃતિ વચ્ચે કટોકટીનો મુકાબલો થયો. તોળાઈ રહેલી પર્યાવરણીય કટોકટીનું મુખ્ય કારણ એક ટેકનોક્રેટિક ખ્યાલ માનવામાં આવે છે જે બાયોસ્ફિયરને એક તરફ ભૌતિક સંસાધનોના સ્ત્રોત તરીકે અને બીજી તરફ કચરાના નિકાલ માટે ગટર તરીકે જુએ છે.