Biosferaning tirik moddasi, uning xususiyatlari

V.I.Vernadskiy shunday deb yozgan edi: "Yer yuzasida tirik organizmlarning birgalikdagidan ko'ra doimiy ta'sir ko'rsatadigan va shuning uchun yakuniy oqibatlarida kuchliroq bo'lgan kimyoviy kuch yo'q".

Tirik materiya haqidagi ta'limot biosfera tushunchasining markaziy bo'g'inlaridan biridir. Biosferadagi atomlarning migratsiya jarayonlarini o'rganib, V.I. Vernadskiy yer qobig'idagi kimyoviy elementlarning kelib chiqishi (kelib chiqishi, paydo bo'lishi) masalasiga va shundan keyin organizmlarni tashkil etuvchi birikmalarning barqarorligini tushuntirish zarurligiga yondashdi. Atom migratsiyasi muammosini tahlil qilib, u "hech bir joyda tirik materiyadan mustaqil bo'lgan organik birikmalar yo'q" degan xulosaga keldi. "Tirik materiya nomi bilan, - deb yozgan edi 1919 yilda V.I. Vernadskiy, - men barcha organizmlar, o'simliklar va hayvonlarning, shu jumladan odamlarning butun yig'indisini nazarda tutaman. Geokimyoviy nuqtai nazardan, organizmlarning bu to'plami faqat uni tashkil etuvchi moddalarning massasi, kimyoviy tarkibi va u bilan bog'liq energiya bilan ahamiyatlidir. Shubhasiz, faqat shu nuqtai nazardan tuproq uchun tirik materiya muhim ahamiyatga ega, chunki biz tuproq kimyosi bilan shug'ullanayotganimiz sababli, biz umumiy geokimyoviy jarayonlarning o'ziga xos ko'rinishi bilan shug'ullanamiz.

Shunday qilib, tirik materiya biosferadagi tirik organizmlarning yig'indisi bo'lib, elementar kimyoviy tarkibi, massasi va energiyasi bilan ifodalangan.

sabablar. Birinchidan, insoniyat ishlab chiqaruvchi emas, balki biogeokimyoviy energiya iste'molchisidir. Ushbu dissertatsiya biosferadagi tirik materiyaning geokimyoviy funktsiyalarini qayta ko'rib chiqishni talab qildi. Ikkinchidan, demografik ma'lumotlarga asoslanib, insoniyatning massasi tirik materiyaning doimiy miqdori emas. Uchinchidan, uning geokimyoviy funktsiyalari massa bilan emas, balki ishlab chiqarish faolligi bilan tavsiflanadi. Insoniyatning biogeokimyoviy energiyani assimilyatsiya qilish tabiati inson ongi bilan belgilanadi. Bir tomondan, inson ongsiz evolyutsiyaning cho'qqisi, tabiatning o'z-o'zidan paydo bo'lgan faoliyatining "mahsuli" bo'lsa, ikkinchi tomondan, u evolyutsiyaning yangi, aql bilan yo'naltirilgan bosqichining tashabbuskoridir.

Tirik materiyaga qanday xarakterli xususiyatlar xosdir? Avvalo bu katta erkin energiya . Turlarning evolyutsiyasi jarayonida atomlarning biogen migratsiyasi, ya'ni. Biosferadagi tirik materiyaning energiyasi ko'p marta oshdi va o'sishda davom etmoqda, chunki tirik materiya quyosh nurlari energiyasini, radioaktiv parchalanishning atom energiyasini va bizning Galaktikamizdan keladigan tarqoq elementlarning kosmik energiyasini qayta ishlaydi. Tirik materiya ham xarakterlidir kimyoviy reaktsiyalarning yuqori tezligi jonsiz materiya bilan solishtirganda, bu erda shunga o'xshash jarayonlar minglab va millionlab marta sekinroq sodir bo'ladi. Misol uchun, ba'zi tırtıllar kuniga o'z vazniga qaraganda 200 barobar ko'proq oziq-ovqatni qayta ishlashlari mumkin va bitta boshoq kuniga qancha og'irlikda bo'lsa, shuncha ko'p tırtıllar yeyadi.

Bu tirik materiyaga xosdir uni tashkil etuvchi kimyoviy birikmalar, eng muhimi oqsillar faqat tirik organizmlarda barqarordir. . Hayotiy jarayon tugagandan so'ng, asl tirik organik moddalar kimyoviy tarkibiy qismlarga parchalanadi.

Tirik materiya sayyorada avlodlarning uzluksiz almashinishi shaklida mavjud, shuning uchun yangi shakllangan, u genetik jihatdan o'tgan davrlarning tirik materiya bilan bog'liq. Bu biosferaning asosiy tarkibiy birligi bo'lib, u yer qobig'i yuzasida boshqa barcha jarayonlarni belgilaydi. Bu tirik materiyaga xosdir evolyutsion jarayonning mavjudligi . Har qanday organizmning genetik ma'lumotlari uning har bir hujayrasida shifrlangan. Bundan tashqari, bu hujayralar dastlab o'zlari bo'lishlari kerak, tuxumdan tashqari, butun organizm rivojlanadi.

V.I.Vernadskiy sayyoramizning tirik organizmlari uning yakuniy oqibatlarida eng doimiy faol va kuchli kimyoviy kuch ekanligini ta'kidladi. U tirik materiya biosferadan ajralmas, uning vazifasi va ayni paytda "sayyoramizdagi eng kuchli geokimyoviy kuchlardan biri" ekanligini ta'kidladi. V.I.Vernadskiy alohida moddalarning aylanishini biogeokimyoviy sikllar deb atagan. Bu tsikllar va aylanishlar butun tirik materiyaning eng muhim funktsiyalarini ta'minlaydi. Olim beshta shunday funktsiyani aniqladi.

Gaz funktsiyasi. U fotosintez jarayonida kislorod chiqaradigan yashil o'simliklar, shuningdek, nafas olish natijasida karbonat angidridni chiqaradigan barcha o'simliklar va hayvonlar tomonidan amalga oshiriladi. Mikroorganizmlar faoliyati bilan bog'liq bo'lgan azot aylanishi ham mavjud. V.I.Vernadskiy biosferada hosil bo'lgan barcha gazlar kelib chiqishi jihatidan tirik materiya bilan chambarchas bog'liq, doimo biogen bo'lib, asosan biogen yo'l bilan o'zgaradi, deb yozgan edi.

Konsentratsiya funktsiyasi. Bu tirik organizmlarning o'z tanasida ko'plab kimyoviy elementlarni to'plash qobiliyatida o'zini namoyon qiladi (kaltsiy metallari orasida uglerod birinchi o'rinda turadi). Suyultirilgan eritmalardan elementlarni konsentratsiyalash qobiliyati tirik materiyaga xos xususiyatdir. Masalan, dengiz organizmlari mikroelementlarni, og'ir metallarni (simob, qo'rg'oshin, mishyak) va radioaktiv elementlarni faol ravishda to'playdi.

V.I.Vernadskiy ajratib ko'rsatdi:

1. Birinchi turdagi kontsentratsiya funktsiyalari, ya'ni tirik materiya istisnosiz barcha organizmlarda mavjud bo'lgan kimyoviy elementlarni (H, C, N, O, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Fe).

2. Tirik organizmlarda uchramaydigan yoki juda oz miqdorda topilishi mumkin bo'lgan kimyoviy elementlarning to'planishi mavjud bo'lgan ikkinchi turdagi konsentratsiya funktsiyalari. Misol uchun, holoturianlar vanadiyni to'plashga qodir. Yomg'ir chuvalchanglari o'z to'qimalarida rux, mis, qo'rg'oshin va kadmiy to'plashi mumkin. Laminariya turidagi suv o'tlari yod to'playdi.

Redoks funktsiyasi. Organizmlar hayoti davomida moddalarning kimyoviy o'zgarishida ifodalanadi. Buning natijasida tuzlar, oksidlar va yangi moddalar hosil bo'ladi. Temir va marganets rudalari, ohaktoshlar va boshqalarning paydo bo'lishi bu funktsiya bilan bog'liq.

Biokimyoviy funktsiya. Tirik materiyaning ko'payishi, o'sishi va kosmosdagi harakati sifatida aniqlanadi. Bularning barchasi tabiatda kimyoviy elementlarning aylanishiga, ularning biogen migratsiyasiga olib keladi.

V.I.Vernadskiy organizmlarning oziqlanishi, nafas olishi va ko'payishi bilan bog'liq bo'lgan birinchi biokimyoviy funktsiyani va tirik organizmlar o'limidan so'ng tanalarini yo'q qilish bilan bog'liq bo'lgan ikkinchi biokimyoviy funktsiyani aniqladi. Bunday holda, bir qator biokimyoviy o'zgarishlar sodir bo'ladi: tirik tana - bioinert - inert.

Inson biogeokimyoviy faoliyatining funksiyasi. Bu atomlarning biogen migratsiyasi bilan bog'liq bo'lib, u insonning iqtisodiy faoliyati va uning aqli ta'siri ostida ko'p marta ortadi. Inson o'z xo'jalik faoliyati jarayonida yer qobig'ining ko'p miqdordagi moddalarini, shu jumladan, o'z ehtiyojlari uchun ishlab chiqadi va foydalanadi. ko'mir, gaz, neft, torf, slanets va ko'plab rudalar kabi. Shu bilan birga, biosferaga begona moddalarning antropogen kirishi ruxsat etilgan qiymatdan oshib ketadigan miqdorda sodir bo'ladi. Bu inson va tabiat o'rtasidagi inqirozli qarama-qarshilikka olib keldi. Yaqinlashib kelayotgan ekologik inqirozning asosiy sababi biosferani, bir tomondan, jismoniy resurslar manbai, ikkinchi tomondan, chiqindilarni yo'q qilish uchun kanalizatsiya sifatida qaraydigan texnokratik tushunchadir.

Hozirgi vaqtda jahon iqtisodiyoti har yili emissiya qiladi

 250 million tonnadan ortiq nozik aerozollar,

 200 million tonna uglerod oksidi,

 150 million tonna oltingugurt dioksidi,

 120 million tonna kul,

 50 million tonnadan ortiq uglevodorodlar,

 2,5 milliard (!) tonna azot oksidi.

Atmosferadagi atomlarning tabiiy aylanishi shunchaki texnogen chiqindilar bilan tenglasha olmaydi. Faqatgina elektr stansiyalarida ko‘mir yoqilishi hisobiga tabiiy biokimyoviy aylanish jarayonida ishtirok etayotganidan o‘n barobar ko‘p mishyak, uran, kadmiy, berilliy, minglab marta ko‘proq simob atrof muhitga chiqariladi.

IN VA. Vernadskiy tirik materiyani quyidagilarga ajratdi bir hil Va heterojen . Uning fikricha, birinchisi umumiy, o'ziga xos modda va boshqalar, ikkinchisi esa tirik moddalarning muntazam aralashmalari bilan ifodalanadi. Bu o'rmon, botqoq, dasht, ya'ni. biotsenoz. Olim tirik materiyani kimyoviy tarkibi, organizmlarning o'rtacha og'irligi va yer sharining o'rtacha kolonizatsiya tezligi kabi miqdoriy ko'rsatkichlar asosida tavsiflashni taklif qildi.

Vernadskiy "biosferada hayotning tarqalishi" tezligining o'rtacha raqamlarini beradi. Turli organizmlarda sayyoramizning butun yuzasini egallash uchun ma'lum bir turga kerak bo'lgan vaqtni quyidagi raqamlar (kunlar) bilan ifodalash mumkin:

vabo bakteriyasi ( Vibrion vabosi) 1,25

Siliatlar ( Lekconhrys patula) 10,6 (maksimal)

Diatomlar ( Nitschia putrida) 16,8 (maksimal)

Yashil plankton 166-183 (o'rtacha)

hasharotlar ( Musca domestica) 366

Baliq ( Plevret plitalari) 2159 (maksimal)

Gulli o'simliklar ( Trifolium tiklanadi) 4076

Qushlar (tovuqlar) 5600-6100

Sutemizuvchilar: kalamushlar 2800

Yovvoyi cho'chqa 37600

Hind fili 376000.

Sayyoramizdagi hayot hujayrasiz va hujayrali shakllarda mavjud.

Tirik moddaning hujayrali bo'lmagan shakli tirnash xususiyati va o'z oqsil sinteziga ega bo'lmagan viruslar bilan ifodalanadi. Eng oddiy viruslar faqat oqsil qobig'i va virusning yadrosini tashkil etuvchi DNK (dezoksiribonuklein kislotasi) yoki RNK (ribonuklein kislotasi) molekulasidan iborat. Ba'zida viruslar tirik tabiatning maxsus shohligiga - Viraga ajratiladi. Ular faqat ma'lum tirik hujayralar ichida ko'payishi mumkin. Viruslar tabiatda hamma joyda uchraydi va barcha tirik mavjudotlarning xavfli dushmani hisoblanadi. Tirik organizmlarning hujayralariga joylashib, ularning o'limiga sabab bo'ladi. Issiq qonli umurtqali hayvonlarni yuqtirgan 500 ga yaqin virus va yuqori o'simliklarga hujum qiluvchi 300 ga yaqin virus tasvirlangan. Inson kasalliklarining yarmidan ko'pi o'zlarining rivojlanishiga mayda viruslar (ular bakteriyalardan 100 baravar kichik) sabab bo'ladi. Bu mayda jonzotlarning tahdidini anglash uchun viruslar keltirib chiqaradigan bir nechta dahshatli kasalliklarni nomlash kifoya. Bular poliomielit, chechak, gripp, yuqumli gepatit, sariq isitma va boshqalar.

Hujayra hayot shakllari prokaryotlar (membrana bilan bog'langan yadroga ega bo'lmagan organizmlar) va eukaryotlar (hujayralarida shakllangan yadrolar mavjud) bilan ifodalanadi. Prokariotlarga turli bakteriyalar kiradi. Eukaryotlar - barcha yuqori hayvonlar va o'simliklar, shuningdek, bir hujayrali va ko'p hujayrali suv o'tlari, zamburug'lar va protozoa.

Barcha ekologik jarayonlar tirik materiyani o'z ichiga olgan tizimlarda sodir bo'ladi, shuning uchun tirik materiyani boshqa turdagi moddalardan (noorganik, inert, bioinert va boshqalar) ajrata bilish muhimdir.

Tirik materiya - bu u yoki bu tizimli guruhga mansubligidan qat'i nazar, barcha jismlarning umumiyligini tashkil etuvchi narsa. Yer sayyorasidagi tirik moddalarning umumiy massasi (quruq shaklda) (2,4-3,6) * 10 12 tonna.

Tirik materiya ajralmas va uning vazifasi, shuningdek, eng kuchli geologik kuchlardan biridir. U ajralmas molekulyar biologik birlikni, butun mavjudlik davriga, shuningdek, har bir alohida geologik davrga xos bo'lgan xarakterli xususiyatlarga ega tizimli yaxlitlikni ifodalaydi. Tirik materiyaning alohida komponentlarini yo'q qilish butun tizimning buzilishiga, ya'ni ekologik falokatga va butun tirik materiya tizimining nobud bo'lishiga olib kelishi mumkin.

Keling, mavjud bo'lgan geologik davrdan qat'i nazar, eng keng tarqalgan moddalarning ayrimlarini ko'rib chiqaylik.

1. Tirik materiyadan (organizmdan) tashkil topgan tizim o'sishga qodir, ya'ni hajmi kattalashadi.

2. Organizm (tirik) mavjud bo'lgan davrda o'zining eng tipik xususiyatlarini saqlab qoladi va bu xususiyatlarni meros orqali uzatishga qodir, ya'ni u tashuvchi va uzatuvchidir.

3. Tirik organizm o'z hayoti davomida rivojlanishga qodir bo'lib, u ikki davrga bo'linadi - embrion va postembrional.

4. Tirik materiya alohida organizm sifatida ko'payish qobiliyatiga ega bo'lib, bu turning uzoq vaqt davomida mavjudligini ta'minlaydi (tarixiy nuqtai nazardan).

5. Tirik materiya yo'naltirilgan metabolizm bilan tavsiflanadi.

Tirik materiyaning tashkiliy darajalari

Tirik materiya, Yerda yashovchi barcha organizmlarning yig'indisi sifatida, murakkab munosabatlarda bo'lgan bir nechta shohliklardan (Prokariotlar, Hayvonlar, O'simliklar, Zamburug'lar) iborat. Tirik materiya murakkab tuzilishga va turli darajadagi tashkilotga ega. Keling, ulardan ba'zilarini murakkablik tartibida ko'rib chiqaylik.

1. Molekulyar-gen (suborganismik) - istisnosiz barcha organizmlarga xos bo'lgan tirik mavjudotlarni tashkil etishning maxsus shakli, bu ma'lum bir tuzilish va biokimyoviy jarayonlar tizimi bilan o'zaro bog'langan turli xil organik va noorganik moddalar to'plamidir. ushbu birikmalar to'plamini ushbu organizmning butun hayoti davomida, ya'ni o'limgacha o'sish, rivojlanish, o'zini o'zi saqlash va ko'payish qobiliyatiga ega bo'lgan yaxlit tizim sifatida saqlash.

2. Hujayra - barcha tirik mavjudotlar (hujayrasiz hayot shakllaridan tashqari) maxsus tuzilmalar - hujayralar orqali hosil bo'ladi, ular qat'iy belgilangan tuzilishga ega bo'lib, o'simliklar olamidagi har ikkala organizmga ham, Hayvonlar va zamburug'lar dunyosidagi organizmlarga xosdir; ba'zi organizmlar bitta hujayradan iborat, shuning uchun hujayra darajasidagi bunday organizmlar yangi tashkilot darajasiga - organizmga mos keladi (tashkilotning beshinchi darajasiga qarang).

3. To'qima - hujayralar bajaradigan funktsiyalariga ko'ra ixtisoslashgan, to'qimalarning paydo bo'lishiga olib kelgan murakkab ko'p hujayrali organizmlarga xos xususiyat - kelib chiqishi bir xil, tuzilishi o'xshash va bir xil yoki o'xshash funktsiyalarni bajaradigan hujayralar yig'indisi; O'simliklar va hayvonlar quyidagilarga bo'linadi: o'simliklarda integumentar, bazal, mexanik, o'tkazuvchan to'qimalar va meristemalar (o'sish to'qimalari) farqlanadi; hayvonlarda - integumental, asab, mushak va biriktiruvchi to'qimalar.

4. Organik - yuqori darajada tashkil etilgan organizmlarda to'qimalar ma'lum funktsiyalarni bajarish uchun mo'ljallangan tuzilmalar hosil qiladi, ular organlar deb ataladi va organlar organ tizimlariga birlashadi (masalan, oshqozon ovqat hazm qilish tizimining bir qismidir).

5. Organizm - organ tizimlari bir tizimga birlashtirilgan bo'lib, ularning faoliyati davomida muayyan tirik mavjudotning hayotiy faoliyati amalga oshiriladi; Ma'lumki, tabiatda bir hujayrali organizmlar juda ko'p.

6. Populyatsiya-turlar - bir turga mansub individlar ma'lum bir hududda yashovchi va ma'lum bir ekologik joyni egallagan maxsus guruhlarni tashkil qiladi, ular populyatsiyalar, bir xil organizmlar populyatsiyalari esa kenja tur va turlarni tashkil qiladi.

7. Biogeotsenotik - tirik materiyaning bunday tashkiliy darajasi ma'lum bir hududda har xil turdagi (hayvon va o'simliklar, zamburug'lar, prokariotlar va hujayrasiz hayot shakllari) ma'lum miqdordagi populyatsiyalarning yashashi bilan bog'liq. bir-biri bilan turli xil aloqalar, jumladan, oziq-ovqat bilan bog'langan.

8. Biosfera — Yer sayyorasidagi hayotni tashkil etishning eng yuqori darajasi boʻlib, unda yashovchi, kimyoviy elementlar va kimyoviy birikmalarning sayyoraviy aylanishi orqali bir-biri bilan bogʻlangan tirik mavjudotlarning butun majmuasini ifodalaydi; bu tsiklning buzilishi global falokatga va hatto barcha tirik mavjudotlarning o'limiga olib kelishi mumkin.

Binobarin, tashkilotning 1-5 darajalari alohida organizmga, 6-8 darajalari esa organizmlar to'plamiga xosdir. Shuni esda tutish kerakki, inson Yer sayyorasidagi tirik materiyaning ajralmas qismidir, ammo uning faoliyati aqlning mavjudligi tufayli boshqa organizmlarning faoliyatidan sezilarli darajada farq qiladi va shunga qaramay, u tabiatning ajralmas qismidir va uning "qiroli" emas.

Tirik moddaning kimyoviy tarkibining qisqacha tavsifi

Tirik moddalar bioorganik, organik va noorganik birikmalarning murakkab tizimidir. Insonga ma'lum bo'lgan deyarli barcha barqaror kimyoviy elementlar tirik materiyada, ammo har xil miqdorda topilgan. Ular tirik organizmlardagi roliga ko'ra biogen va biogen bo'lmaganlarga bo'linadi.

Tirik moddaning asosini bioorganik va organik birikmalar tashkil qiladi. Bioorganik moddalarga nuklein kislotalar, vitaminlar va boshqalar kiradi. Bu moddalar bioorganik deb ataladi, chunki bu birikmalar organizmlarda ishlab chiqariladi va bu moddalarsiz hayot umuman mumkin emas (bu ayniqsa oqsillar va nuklein kislotalarga tegishli). Tirik moddalarni tashkil etuvchi organik moddalarga organik kislotalar (molik, sirka, sut va boshqalar), karbamid va boshqa kimyoviy birikmalar misol bo'ladi.

Hujayra organizmlarining umumiy xarakteristikasi, hujayrada yadro mavjudligiga qarab tasnifi

Uyali organizmlar hujayrasizlarga nisbatan ustunlik qiladi va murakkab tasnifga ega. Hujayra tuzilishini o'rganishda organizmlarning ko'p hujayrali shakllarida maxsus organella - yadro mavjudligi aniqlandi. Biroq, ba'zi organizmlarning hujayralarida yadro bo'lmaydi. Shuning uchun hujayrali organizmlar ikkita katta guruhga bo'linadi - yadroli (yoki eukariotlar) va yadrosiz (yoki prokariotlar). Ushbu kichik bo'limda biz prokaryotlarni ko'rib chiqamiz.

Prokariotlar (yadrosiz) - hujayralarida alohida shakllangan yadro bo'lmagan organizmlar.

Yadro bo'lmagan organizmlarga bakteriyalar va ko'k-yashil suv o'tlari kiradi, ular Prenuclear yoki Prokaryotlar super qirolligi tarkibiga kiruvchi Drobyanka qirolligini tashkil qiladi. Amaliy nuqtai nazardan, bakteriyalar eng katta ahamiyatga ega.

Bakteriyalarning tanasi membrana va sitoplazmaga ega bo'lgan turli shakldagi bitta hujayradan iborat. Aniq belgilangan organellalar mavjud emas; hujayrada bitta DNK molekulasi mavjud; u halqa shaklida yopilgan, sitoplazmadagi joylashishi nukleoid deyiladi.

Hujayra shakliga ko'ra bakteriyalar kokklar (sferik), tayoqchalar (tayoqchali), vibrionlar (yoysimon), spirilla (spiral shaklida kavisli) ga bo'linadi.

Bakteriyalar normal bo'linish bilan ko'payadi (qulay sharoitlarda har bir bo'linish 20-30 daqiqada amalga oshiriladi). Noqulay sharoitlar yuzaga kelganda, bakteriya hujayrasi turli omillar - harorat, namlik, radiatsiya ta'siriga juda chidamli bo'lgan sporaga aylanadi. Qulay sharoitlar ta'sirida sporalar shishadi, ularning membranalari yorilib, bakteriya hujayralari hayotiy faol bo'ladi.

Kislorod bilan bog'liq holda ular anaerob (ular molekulyar kislorod bo'lmagan muhitda yashaydilar) va aerob (o'z hayoti uchun O2 talab qiladi) o'rtasida farqlanadi; aerob va anaerob muhitda yashashi mumkin bo'lgan bakteriyalar ham mavjud.

Turlar, uning mezonlari va ekologik xususiyatlari

Tabiatdagi tirik materiya alohida diskret taksonomik birliklar - turlar (biologik turlar) shaklida mavjud.

Biologik turlar (turlar) - umumiy morfofiziologik xususiyatlarga, biokimyoviy, genetik (irsiy) o'xshashlikka ega bo'lgan, bir-biri bilan erkin chatishadigan va unumdor nasl beradigan, o'xshash yashash sharoitlariga moslashgan, ma'lum bir yashash joyini (tarqalish maydonini) egallagan shaxslar majmui. ) tabiatda, ya'ni bir xil ekologik joyni egallagan.

Turlar populyatsiyalar va kichik turlar tomonidan shakllanadi (ikkinchisi barcha turlar uchun xos emas). Biologik turlar quyidagi mezonlar bilan tavsiflanadi:

1) genetik, ya'ni. ma'lum bir turning barcha individlari bir xil xromosomalar to'plamiga ega;

2) biokimyoviy, ya'ni ushbu turning barcha individlari boshqa turlarning o'xshash birikmalaridan farq qiladigan bir xil kimyoviy birikmalar (, nuklein kislotalar va boshqalar) bilan tavsiflanadi;

3) morfofiziologik, ya'ni bir xil turdagi organizmlar tashqi va ichki tuzilishning umumiy xususiyatlariga ega va ularning hayotiy faoliyatini ta'minlaydigan bir xil jarayonlar bilan tavsiflanadi;

4) ekologik, ya'ni ma'lum bir turning individlari tabiiy muhit bilan bir xil (boshqa turlardan farqli) munosabatlarga kirishadi;

5) tarixiy - ma'lum bir turning individlari bir xil kelib chiqishga ega va intrauterin rivojlanish jarayonida biogenetik qonunga muvofiq ushbu rivojlanishning bir xil tsiklidan o'tadi;

6) geografik - ma'lum bir turning individlari ma'lum bir hududda yashaydi va shu hududda yashashga moslashgan.

"Ekologiya" fanida "tur" atamasining quyidagi navlari keng qo'llaniladi.

1. Zararli tur - odamlarga iqtisodiy zarar yetkazuvchi yoki kasallik keltirib chiqaruvchi; kontseptsiya nisbiydir, chunki sayyorada yashovchi har qanday tur ma'lum bir ekologik joyni egallaydi va ma'lum bir ekologik rolni bajaradi; masalan, bo'ri insonning xo'jalik faoliyatiga katta zarar etkazishi mumkin, lekin u tabiatning "tartibi" bo'lib, o'zi oziqlanadigan turning yashashga qodir bo'lmagan shaxslarini "yo'q qilish"da katta rol o'ynaydi.

2. Yo'qolgan tur - evolyutsiya jarayonlari natijasida yo'qolgan tur, masalan, pterodaktil.

3. Yo‘qolib ketish xavfi ostida turgan tur - xossalari hozirgi yashash sharoitlariga mos kelmaydigan va yangi sharoitlarda hayotga moslashish uchun genetik imkoniyatlari amalda tugaydigan tur; bunday turlar faqat uni to'liq etishtirish natijasida saqlanib qolishi mumkin (Qizil kitobga kiritilgan).

4. Yoʻqolib ketish xavfi ostida turgan turlar - tirik qolgan individlar soni turning koʻpayishi uchun yetarli boʻlmaganligi, lekin genetik jihatdan turning atrof-muhit sharoitlariga moslashish uchun qulay imkoniyatlariga ega boʻlganligi sababli yoʻqolib ketish xavfi ostida boʻlgan organizmlar turi (Rossiyada sanab oʻtilgan). Qizil kitob tahdid ostidagi tur sifatida).

5. Himoya qilinadigan turlar - alohida shaxslarga qasddan zarar etkazish va uning yashash muhitini buzish turli darajadagi (xalqaro, davlat, mahalliy), masalan, sabzavot va boshqalarning ayrim qonun hujjatlari bilan taqiqlangan tur.

Turning tuzilishi shundan iboratki, u populyatsiyalar va kichik turlarga birlashgan alohida individlar tomonidan shakllanadi. Kichik turlarning mavjudligi faqat turli xil sharoitlar bilan tavsiflangan katta yashash joylariga ega bo'lgan turlar uchun xosdir.

Populyatsiya - bu boshqa hududlar bilan tabiiy chegaralarga ega bo'lgan ma'lum bir hududda yashovchi, to'liq naslni kesib o'tishga va tug'ishga qodir bo'lgan ma'lum bir turdagi individlar guruhidir, bu esa ma'lum bir populyatsiyaning individlarini boshqasi bilan kesib o'tishni qiyinlashtiradi. Shuni esda tutish kerakki, turning ekologik birligi populyatsiya hisoblanadi.

Ma'lum bir hududda yashovchi turli turlarning populyatsiyalari biotsenozni tashkil qiladi, bu populyatsiyalar bir-biri bilan turli xil aloqalar, shu jumladan oziq-ovqat bilan bog'liq.

Anorganik moddalar va ularning tirik materiyadagi roli

Tirik materiya, boshqa har qanday moddalar singari, noorganik va organik birikmalarning bir qismi bo'lgan kimyoviy elementlarning atomlaridan hosil bo'ladi, ularning yig'indisi tirik materiyani hosil qiladi, bu noorganik va organik individual kimyoviy birikmalardan sifat jihatidan farq qiladi.

Noorganik moddalar - tarkibida uglerod atomlari bo'lmagan moddalar (uglerodning o'zi, uning oksidlari, karbonat kislotasi, tuzlari, rodan, vodorod tiosiyanat, tiosiyanidlar, sianogen, vodorod sianid, siyanidlardan tashqari).

Organizmlar tarkibiga suv, natriyning ba'zi tuzlari, kaliy, kaltsiy va boshqa kimyoviy elementlar kiradi.

Ayrim oksidlar, gidroksidlar va tuzlarning tirik moddalardagi roli haqida qisqacha tavsif

Organizmlardagi oksidlardan karbonat angidrid (karbonat angidrid, karbon monoksit (IV), karbonat angidrid) katta ahamiyatga ega. Bu modda nafas olish mahsulotlaridan biridir (barcha organizmlar uchun!). Suvda eritilganda (masalan, sitoplazmada, qon plazmasida va boshqalar) karbonat angidrid karbonat kislotasini hosil qiladi, u dissotsilanganda bikarbonat ionlariga (HCO 3) va karbonat ionlariga (CO 2-3) parchalanib, hosil bo'ladi. (birgalikda) karbonat tampon tizimi, atrof-muhitning reaktsiyasini barqarorlashtiradi. Ortiqcha CO 2 jarayonida sodir bo'lgan jarayonlar natijasida tanadan chiqariladi (barcha organizmlarda: o'simliklarda ham, hayvonlarda ham).

Tirik moddalar tarkibidagi eng muhim gidroksidlar karbonik (H 2 CO 3), fosforik (H 3 PO 4) va boshqa ba'zi kislotalardir. Yuqorida ta'kidlab o'tilganidek (uglerod kislotasi misolida) bu gidroksidlar suvli eritmalarda bufer tizimlarini yaratishga yordam beradi, bu esa protoplazmada yoki organizmdagi boshqa suyuqlik muhitida reaktsiya muhitini barqarorlashtirishga olib keladi. Fosfor kislotasi turli xil fosforli birikmalar hosil bo'lishida katta rol o'ynaydi (masalan, AMP dan ADP yoki ADP dan ATP; ATP - adenozin trifosfat, ADP - adenozin difosfat, AMP - adenozin monofosfat; bu moddalar dissimilyatsiya va assimilyatsiya jarayonlarida muhim rol o'ynaydi).

Xlorid (xlorid) kislota (HCI) organizmlar uchun ham muhimdir. U me'da shirasida yoki ovqatni hazm qilishga yordam beruvchi eritmalarda (masalan, inson oshqozonida) topiladi.

Organizmlarda ular dissotsilangan holatda, ya'ni ionlar shaklida bo'ladi. Ayrim anionlar (manfiy zaryadlangan ionlar) va kationlarning (musbat zaryadlangan ionlar) tirik materiyadagi biologik rolini ko'rib chiqamiz.

Kationlarning biologik rolining qisqacha tavsifi

Tirik materiyada quyidagi kationlar katta ahamiyatga ega: K +, Ca 2+, Na +, Mg 2+, Fe 2+, Mn 2+ va boshqalar.

1. Natriy kationlari (Na+). Bu ionlar ma'lum osmotik bosim hosil qiladi (Osmotik bosim suvli eritmalarda paydo bo'ladi va osmos ta'sirida sodir bo'ladigan kuch, ya'ni moddalarning yarim o'tkazuvchan membrana orqali bir tomonlama tarqalishi). Bundan tashqari, kaliy kationlari (K+) bilan birgalikda hujayra membranasining turli o'tkazuvchanligi tufayli ular membrana muvozanatini hosil qiladi, bunda biokimyoviy potentsiallarning farqi yuzaga keladi, bu esa hujayralar va organizm to'qimalarining o'tkazuvchanligini ta'minlaydi; butun organizmning suv va ion almashinuvida ishtirok etish. Organizmga (hujayraga) natriy xloridning suvli eritmasi shaklida kiradi. Hayvonlar va odamlar terlash natijasida ko'p miqdorda natriy xloridni yo'qotishi mumkin, bu ularning ish faoliyatini keskin kamaytiradi. Bu ionlar ba'zi organik va noorganik anionlar bilan birgalikda kislota-ishqor muvozanatini tartibga soladi (masalan, HCO - 3, CH 3 COO - ionlari va boshqalar bilan).

2. K + kationlar. Bu ionlar Na+ ionlari bilan birgalikda membrana muvozanatini hosil qiladi. Ular oqsil sintezini faollashtiradi va yuqori hayvonlar va odamlarda ular yurakning bioritmlariga ta'sir qiladi. K+ ionlari makroo'g'itlar - kaliy tarkibiga kiradi va qishloq xo'jaligi o'simliklarining hosildorligiga sezilarli ta'sir qiladi.

3. Ca 2+ kationlari. Ushbu ionlar K + ionlarining antagonistlari (ya'ni, ular ikkinchisiga nisbatan teskari ta'sir ko'rsatadi). Ular membrana tuzilmalarining bir qismi bo'lib, o'simlik organizmlarida hujayralararo moddani hosil qiluvchi pektin moddalarini hosil qiladi. Kaltsiy tuzlari tarkibidagi bu ionlar umurtqali hayvonlar va odamlar va boshqa ba'zi organizmlar (masalan, koelenteratlar va boshqalar) skeletini tashkil etuvchi eng muhim biriktiruvchi to'qima - suyak hosil bo'lishida ishtirok etadi. Ular hujayra hosil bo'lish jarayonlarini tartibga soladi, mushaklar qisqarishini amalga oshirishda ishtirok etadi, qon ivishida va boshqa jarayonlarda muhim rol o'ynaydi.

4. Mg 2+ kationlari. Ushbu ionlarning roli (ba'zi hollarda) Ca 2+ ionlarining roliga o'xshaydi va ular organizmlarda ma'lum nisbatlarda mavjud. Bundan tashqari, Mg 2+ ionlari o'simliklarning eng muhim fotosintetik pigmenti - xlorofilning bir qismi bo'lib, DNK sintezini faollashtiradi va energiya almashinuvida ishtirok etadi.

5. Fe 2+ ionlari. Ular ko'plab hayvonlarning hayotida muhim rol o'ynaydi, chunki ular nafas olish jarayonida ishtirok etadigan eng muhim nafas olish pigmenti - gemoglobinning bir qismidir. Ular mushak oqsili - miyoglobinning bir qismi bo'lib, xlorofill sintezida ishtirok etadi, ya'ni. Fe 2+ ionlari birikmalarning asosi bo'lib, ular orqali ko'plab oksidlanish-qaytarilish jarayonlari amalga oshiriladi.

6. Cu 2+, Mn 2+, Cr 3+ ionlari va boshqa bir qator ionlar ham turli organizmlarda uchraydigan oksidlanish-qaytarilish jarayonlarida qatnashadi (bu ionlar murakkab metallorganik birikmalar tarkibiga kiradi).

Ayrim anionlarning biologik rolining qisqacha tavsifi

Eng muhim anionlar: H 2 PO - 4, HPO 2-4, Cl -, I -, PO 3-4, Br -, F -, HCO - 3, NO - 3, SO 2-4 va boshqalar. Keling, bu ionlarning ba'zilarining turli organizmlardagi rolini qisqacha ko'rib chiqaylik.

1. Nitrat va nitrit ionlari (mos ravishda NO - 3, NO - 2).

Azot o'z ichiga olgan ionlar o'simlik organizmlarida muhim rol o'ynaydi, chunki ular bog'langan azotni o'z ichiga oladi va azot o'z ichiga olgan "hayot moddalari" - oqsillar va nuklein kislotalarni sintez qilish uchun (ammiak kationlari - NH + 4 bilan birga) ishlatiladi. Ushbu ionlarning ortiqcha miqdori o'simlik tanasiga kirganda, ular ularda to'planadi va (oziq-ovqatning bir qismi sifatida) odamlar va hayvonlarning tanasiga kirib, bu organizmlarning metabolizmida buzilishlarga olib kelishi mumkin ("nitrat va nitrit bilan zaharlanish"). Bu azotli o'g'itlarni tuproqqa qo'llashda ulardan optimal foydalanish zaruratini tug'diradi.

2. Vodorod va dihidrogen fosfat ionlari (mos ravishda HPO 2-4, H 2 PO 4).

Bu ionlar metabolizmda ishtirok etadi va energiya almashinuvida va turli organizmlarda (o‘simliklar, hayvonlar va boshqalar) organik moddalar sintezida muhim rol o‘ynaydigan nuklein kislotalar, mono-, di- va triadenozin fosfatlar sintezida zarurdir. . Ushbu ionlar kislota-ishqor muvozanatini saqlashda, atrof-muhit reaktsiyasining doimiyligini ma'lum chegaralarda saqlashda ishtirok etadi.

3. Sulfat ionlari (SO 2 4) oqsillarni ishlab chiqarishda ishlatiladigan oltingugurt saqlovchi tabiiy alfa-aminokislotalarni sintez qilish uchun zarur bo'lgan oltingugurt manbai. Ba'zi vitaminlar va fermentlarni sintez qilish uchun zarur (o'simlik organizmlarida). Hayvon organizmlarida sulfat ionlari jigarda hosil boʻlgan kimyoviy birikmalarni neytrallash reaksiyalari mahsulidir.

4. Galid ionlari (Cl - xlorid ionlari, Br - bromid ionlari, I - yodid ionlari, F - ftorid ionlari). Ular kationlar (ayniqsa Cl -) uchun qarama-qarshi ionlardir, ya'ni ular kationlar bilan neytral tizim yaratadilar. Ionlar tizimi (kationlar va anionlar) suv bilan birga osmotik bosim va turgor hosil qiladi; Xlorid ionlari hayvonlar uchun makroelementlar, qolgan halid ionlari esa mikroelementlar, ya'ni. har qanday organizm uchun kichik (mikro) miqdorda zarur. Yodid ionlarining ahamiyati shundaki, ular eng muhim gormon - tiroksin tarkibiga kiradi va bu ionlarning ortiqcha va etishmasligi odamlarda turli xil kasalliklarning paydo bo'lishiga olib keladi (miksidema va Graves kasalligi). Ftorid ionlari tishlarning suyak to'qimalarida metabolizmga ta'sir qiladi, bromid ionlari gipofiz bezida mavjud bo'lgan kimyoviy birikmalarning bir qismidir.

Tirik moddani tashkil etuvchi organik birikmalarning umumiy tavsifi va tasnifi va ularning ekologik roli

Tarkibida uglerod atomlari boʻlgan moddalar (uglerod, uning oksidlari, karbonat kislotasi, tuzlari, rodan, rodan-vodorod, tiosiyanidlar, sianogen, sianid vodorod, siyanidlar, karbonillar va karbidlardan tashqari) organik moddalar deyiladi.

Organik moddalar juda murakkab tasnifga ega. Ushbu moddalarning ba'zilari organizmlarda (tirik yoki o'lik) topilmaydi. Ular sun'iy ravishda olingan va tabiatda uchramaydi. Bir qator organik birikmalar organizmlar tomonidan "assimilyatsiya qilinmaydi", ya'ni. tabiatda parchalanuvchi va parchalovchi moddalar ta'sirida parchalanmaydi. Bunday birikmalarga polietilen, SMS (sintetik yuvish vositalari), ba'zi pestitsidlar va boshqalar kiradi.Shuning uchun odamlar tomonidan kimyoviy yo'l bilan olingan organik moddalardan foydalanishda ularning tabiiy sharoitlarda turli xil o'zgarishlarga duchor bo'lish qobiliyatini, ya'ni "o'zlashtirish" ni hisobga olish kerak. Ushbu moddalarning biosfera tomonidan.

Organizmdagi organik moddalar katta ekologik ahamiyatga ega, ma'lum bir moddaning etishmasligi, ortiqcha yoki yo'qligi turli kasalliklarga yoki organizmning o'limiga olib keladi. Eng muhimlari nuklein kislotalar, uglevodlar, yog'lar va vitaminlardir.

Sayyoramizda sodir bo'layotgan jarayonlarni tushuntirish uchun olimlarga ko'p yuzlab yillar kerak bo'ldi. Bilimlar asta-sekin to'planib bordi, nazariy va faktik materiallar o'sib bordi. Bugungi kunda odamlar ko'plab tabiat hodisalariga izoh topishga, ularning borishiga aralashishga, ularni o'zgartirishga yoki yo'naltirishga muvaffaq bo'lishadi.

Tabiatning barcha mexanizmlarida tirik dunyo qanday rol o'ynashi ham darhol aniq emas edi. Biroq, rus faylasufi, biogeokimyogi V.I.Vernadskiy asos bo'lgan va hozirgi kungacha saqlanib qolgan nazariyani yaratishga muvaffaq bo'ldi. Aynan u bizning sayyoramiz nima ekanligini, uning barcha ishtirokchilari o'rtasidagi munosabatlar qanday ekanligini tushuntiradi. Va eng muhimi, Yer sayyorasida tirik mavjudotlarning o'rni haqidagi savolga javob beradigan bu nazariya. U Yer nazariyasi deb ataldi.

Biosfera va uning tuzilishi

Olim biosferani yaqin aloqada bo'lgan va birgalikdagi faoliyat natijasida tabiatning ma'lum geokimyoviy tarkibiy qismlarining shakllanishiga hissa qo'shadigan tirik va jonsiz mavjudotlarning butun maydoni deb nomlashni taklif qildi.

Ya'ni, biosfera Yerning quyidagi tarkibiy qismlarini o'z ichiga oladi:

• atmosferaning pastki qismini ozon qatlamiga;
• butun gidrosfera;
• litosferaning yuqori darajasi - tuproq va pastki qatlamlar, er osti suvlarigacha.

Ya'ni, bularning barchasi tirik organizmlar yashashi mumkin bo'lgan joylardir. Ularning barchasi, o'z navbatida, biosferaning tirik moddasi deb ataladigan umumiy biomassani ifodalaydi. Bunga barcha tabiat shohliklari vakillari, shuningdek, odamlar kiradi. Tirik materiyaning xususiyatlari va funktsiyalari biosferani butun sifatida tavsiflashda hal qiluvchi ahamiyatga ega, chunki uning asosiy tarkibiy qismi aynan shu.

Biroq, tirik mavjudotlardan tashqari, biz ko'rib chiqayotgan Yer qobig'ini tashkil etuvchi yana bir qancha turdagi moddalar mavjud. Bular quyidagilar:

• biogen;
• inert;
• bioinert;
• radioaktiv;
• kosmik;
• erkin atomlar va elementlar.

Hammasi birgalikda bu turdagi birikmalar biomassa uchun muhit va uning yashash sharoitlarini tashkil qiladi. Shu bilan birga, sanab o'tilgan moddalarning ko'p turlarining shakllanishiga tabiat shohliklari vakillarining o'zlari sezilarli ta'sir ko'rsatadi.

Umuman olganda, biosferaning barcha belgilangan komponentlari tabiatni tashkil etuvchi elementlarning umumiy massasidir. Ular energiya va moddalarning aylanishini amalga oshiradigan, ko'plab birikmalarni to'playdigan va qayta ishlaydigan yaqin o'zaro ta'sirga kirishadi. Asosiy birlik tirik materiyadir. Tirik materiyaning vazifalari har xil, ammo ularning barchasi sayyoramizning tabiiy holatini saqlab qolish uchun juda muhim va zarurdir.

Biosfera haqidagi ta'limotning asoschisi

"Biosfera" tushunchasini yaratgan, uni ishlab chiqqan, tuzgan va to'liq ochib bergan, g'ayrioddiy fikrlash, faktlar va ma'lumotlarni tahlil qilish va taqqoslash, mantiqiy xulosalar chiqarish qobiliyatiga ega edi. V.I.Vernadskiy o‘z davrida ana shunday shaxsga aylandi. Buyuk inson, tabiatshunos, akademik va olim, ko'plab maktablarning asoschisi. Uning asarlari bugungi kungacha barcha nazariyalar qurilgan asosiy asos bo'ldi.

U barcha biogeokimyoning yaratuvchisidir. Uning xizmatlari Rossiyaning (o'sha paytda SSSR) mineral-xom ashyo bazasini yaratishdir. Uning shogirdlari Rossiya va Ukrainadan bo'lajak mashhur olimlar edi.

Vernadskiyning organik dunyo tizimidagi odamlarning hukmronlik mavqei va biosferaning noosferaga aylanib borishi haqidagi bashoratlari amalga oshishi uchun barcha asoslarga ega.

Tirik materiya. Biosferadagi tirik materiyaning vazifalari

Yuqorida aytib o'tganimizdek, ko'rib chiqilayotgan tirik materiya tabiatning barcha shohliklariga mansub organizmlarning butun majmuasidir. Odamlar orasida alohida o'rin tutadi. Buning sabablari quyidagilar edi:

• ishlab chiqaruvchi emas, balki iste'molchi pozitsiyasi;
• aql va ongni rivojlantirish.

Boshqa barcha vakillar tirik materiyadir. Tirik materiyaning funktsiyalari Vernadskiy tomonidan ishlab chiqilgan va ko'rsatilgan. U organizmlarga quyidagi rollarni yuklagan:

1. Redoks.
2. Buzg'unchi.
3. Transport.
4. Atrof-muhitni shakllantirish.
5. Gaz.
6. Energiya.
7. Axborot.
8. Diqqat.

Biosferadagi tirik materiyaning eng asosiy funktsiyalari gaz, energiya va oksidlanish-qaytarilishdir. Biroq, qolganlari ham muhim bo'lib, sayyoramizning tirik qobig'ining barcha qismlari va elementlari o'rtasidagi o'zaro ta'sirning murakkab jarayonlarini ta'minlaydi.

Keling, aniq nimani anglatishini va mohiyati nima ekanligini tushunish uchun har bir funktsiyani batafsil ko'rib chiqaylik.

Tirik moddaning oksidlanish-qaytarilish funktsiyasi

Har bir tirik organizmdagi moddalarning ko'plab biokimyoviy o'zgarishlarida o'zini namoyon qiladi. Axir, har bir ikkinchi reaktsiya bakteriyalardan tortib yirik sutemizuvchilargacha bo'lgan hamma narsada sodir bo'ladi. Natijada, ba'zi moddalar boshqalarga aylanadi, ba'zilari esa ularning tarkibiy qismlariga parchalanadi.

Biosfera uchun bunday jarayonlarning natijasi ozuqa moddalarining shakllanishi hisoblanadi. Qanday bog'lanishlarni misol qilib keltirish mumkin?

1. Karbonatli jinslar (bo'r, marmar, ohaktosh) mollyuskalar va boshqa ko'plab dengiz va quruqlik aholisining hayotiy faoliyati mahsulidir.
2. Kremniy jinsi konlari okean tubidagi hayvonlarning qobig'i va qobig'ida yuz beradigan ko'p asrlik reaktsiyalar natijasidir.
3. Ko'mir va torf o'simliklar bilan sodir bo'ladigan biokimyoviy o'zgarishlar natijasidir.
4. Neft va boshqalar.

Shuning uchun kimyoviy reaktsiyalar inson va tabiat uchun foydali bo'lgan ko'plab moddalarni yaratish uchun asosdir. Bu biosferadagi tirik materiyaning vazifasidir.

Konsentratsiya funktsiyasi

Agar moddaning ushbu roli tushunchasini ochish haqida gapiradigan bo'lsak, uning oldingi bilan yaqin aloqasini ko'rsatishimiz kerak. Oddiy qilib aytganda, tirik materiyaning kontsentratsiya funktsiyasi tananing ichida ma'lum elementlar, atomlar va birikmalarning to'planishidir. Natijada, yuqorida aytib o'tilgan tog' jinslari, minerallar va minerallarning shakllanishi sodir bo'ladi.

Har bir jonzot o'zida ba'zi birikmalarni to'plashga qodir. Biroq, buning jiddiyligi hamma uchun farq qiladi. Misol uchun, hamma uglerodni saqlaydi. Ammo har bir organizm temir bakteriyalari kabi temirning taxminan 20% ni to'plashga qodir emas.

Tirik materiyaning bu funksiyasini aniq ko'rsatuvchi yana bir qancha misollar keltirish mumkin.

1. Diatomlar, radiolaryanlar - kremniy.
2. - marganets.
3. Lobeliya shishgan o'simlik - xrom.
4. Solyanka o'simlik - bor.

Elementlarga qo'shimcha ravishda, tirik mavjudotlarning ko'plab vakillari o'limdan keyin moddalarning butun majmualarini shakllantirishga qodir.

Moddaning gaz funksiyasi

Bu rol asosiy rollardan biridir. Axir, gaz almashinuvi barcha mavjudotlar uchun hayot hosil qiluvchi jarayondir. Agar butun biosfera haqida gapiradigan bo'lsak, tirik moddaning gaz funktsiyasi karbonat angidridni ushlaydigan va etarli miqdorda kislorod chiqaradigan o'simliklarning faolligidan boshlanadi.

Nima uchun yetarli? O'zlari ishlab chiqarishga qodir bo'lmagan barcha mavjudotlarning hayoti uchun. Va bularning barchasi hayvonlar, qo'ziqorinlar, ko'pchilik bakteriyalar. Agar hayvonlarning gaz funktsiyasi haqida gapiradigan bo'lsak, u nafas olish jarayonida kislorodni iste'mol qilish va karbonat angidridni atrof-muhitga chiqarishdan iborat.

Bu hayotning asosi bo'lgan umumiy tsiklni yaratadi. Olimlar ko'p ming yillar davomida o'simliklar va boshqa tirik mavjudotlar sayyoramiz atmosferasini butunlay modernizatsiya qilish va o'z ehtiyojlariga moslashtirishga muvaffaq bo'lganligini isbotladilar. Quyidagilar sodir bo'ldi:

• kislorod kontsentratsiyasi hayot uchun etarli bo'ldi;
• barcha tirik mavjudotlarni zararli kosmik va ultrabinafsha nurlanishdan himoya qiluvchi shakllangan;
• havo tarkibi ko'pchilik jonzotlar uchun zarur bo'lgan narsaga aylandi.

Shuning uchun biosferadagi tirik moddaning gaz funktsiyasi eng muhimlaridan biri hisoblanadi.

Transport funktsiyasi

Bu organizmlarning turli hududlarda ko'payishi va tarqalishini nazarda tutadi. Jonivorlarning tarqalishi va tashishini boshqaradigan muayyan ekologik qonunlar mavjud. Ularning fikriga ko'ra, har bir shaxs o'z yashash joyini egallaydi. Yangi hududlarni joylashtirish va rivojlantirishga olib keladigan raqobatbardosh munosabatlar ham mavjud.

Shunday qilib, biosferadagi tirik materiyaning funktsiyalari ko'payish va keyinchalik yangi xususiyatlarning shakllanishi bilan joylashishdir.

Buzg'unchi rol

Bu biosferadagi tirik mavjudotlarga xos bo'lgan yana bir muhim funktsiyadir. Bu o'lgandan keyin oddiy moddalarga parchalanish qobiliyatida, ya'ni hayot aylanishini to'xtatadi. Tana tirik ekan, unda murakkab molekulalar faol bo'ladi. O'lim sodir bo'lganda, oddiy tarkibiy qismlarga parchalanish va parchalanish jarayonlari boshlanadi.

Bu detritivorlar yoki parchalanuvchilar deb ataladigan maxsus mavjudotlar guruhi tomonidan amalga oshiriladi. Bularga quyidagilar kiradi:

• ba'zi qurtlar;
• bakteriyalar;
• zamburug'lar;
• protozoa va boshqalar.

Atrof-muhitni shakllantirish funktsiyasi

Agar atrof-muhitning shakllanishini ko'rsatmasak, tirik materiyaning asosiy funktsiyalari to'liq bo'lmaydi. Bu nima degani? Biz allaqachon tirik mavjudotlar evolyutsiya jarayonida o'zlari uchun muhit yaratganligini ta'kidlagan edik. Ular atrof-muhit bilan ham xuddi shunday qilishdi.

Erni mineral birikmalar va organik moddalar bilan bo'shatib, to'yingan holda ular o'zlari uchun hayotga mos keladigan unumdor qatlam - tuproqni yaratdilar. Okean va dengizlardagi suvning kimyoviy tarkibi haqida ham shunday deyish mumkin. Ya'ni tirik mavjudotlar o'zlari uchun yashash muhitini mustaqil ravishda shakllantiradilar. Bu erda ularning biosferadagi muhitni shakllantirish funktsiyasi namoyon bo'ladi.

Tirik materiyaning informatsion roli

Bu rol, ayniqsa, tirik organizmlar uchun xos bo'lib, u qanchalik rivojlangan bo'lsa, axborotni tashuvchi va qayta ishlovchi rolini o'ynaydi. Hech bir jonsiz ob'ekt eslab qolishga, ongsizda "yozishga" va keyinchalik har qanday turdagi ma'lumotlarni ko'paytirishga qodir emas. Buni faqat tirik mavjudotlar qila oladi.

Gap faqat gapirish va fikrlash qobiliyatida emas. Axborot funktsiyasi meros orqali ma'lum bilimlar va xususiyatlar to'plamining saqlanishi va uzatilishi hodisasini nazarda tutadi.

Energiya funktsiyasi

Energiya - bu tirik materiya mavjud bo'lgan eng muhim kuch manbai. Tirik materiyaning vazifalari, eng avvalo, biosfera energiyasini quyosh energiyasidan tortib issiqlik va elektr energiyasiga qadar turli shakllarda qayta ishlash qobiliyatida namoyon bo'ladi.

Boshqa hech kim Quyoshdan keladigan radiatsiyani bunday to'plashi va o'zgartira olmaydi. Bu erda birinchi bo'g'in, albatta, o'simliklardir. Ular quyosh nurini yashil rangning butun yuzasi bo'ylab to'g'ridan-to'g'ri o'zlashtiradilar va keyin uni hayvonlar uchun mavjud bo'lgan kimyoviy bog'lanish energiyasiga aylantiradilar. Ikkinchisi uni turli shakllarga tarjima qiladi:

• issiqlik;
• elektr;
• mexanik va boshqalar.

Biosfera kontseptsiyasining markaziy bo'g'inlaridan biri tirik materiya haqidagi ta'limotdir. V.I.Vernadskiy biosferadagi atomlarning migratsiyasi jarayonlarini tadqiq qilib, yer qobig‘idagi kimyoviy elementlarning kelib chiqishi (kelib chiqishi, paydo bo‘lishi) masalasiga, shundan so‘ng organizmlarni tashkil etuvchi birikmalarning barqarorligini tushuntirish zaruriyatiga yondashdi. Atom migratsiyasi muammosini tahlil qilib, u "tirik materiyadan mustaqil bo'lgan organik birikmalar hech qaerda mavjud emas" degan xulosaga keldi. Keyinchalik u “tirik materiya” tushunchasini shakllantiradi: “Biosferaning tirik moddasi uning tirik organizmlarining yig’indisidir... O’z vazni, kimyoviy tarkibi va energiyasiga qadar qisqargan organizmlar yig’indisini tirik materiya deb atayman”. Tirik materiyaning asosiy maqsadi va uning ajralmas atributi biosferada erkin energiyani to'plashdir. Tirik moddaning oddiy geokimyoviy energiyasi birinchi navbatda ko'payish orqali hosil bo'ladi.

V. I. Vernadskiyning tirik materiya, hayotning kosmik tabiati, biosfera va uning yangi sifatga - noosferaga o'tishi haqidagi ilmiy g'oyalari 19-asr va 20-asr boshlarida, faylasuflar va tabiatshunoslar birinchi urinishlarni amalga oshirgan paytdan kelib chiqqan. Yerning umumiy evolyutsiyasida insonning roli va vazifalarini tushunish. Aynan ularning sa'y-harakatlari bilan inson tabiat tomonidan unga ajratilgan ekologik o'rinni asta-sekin egallab, tirik mavjudotlarning tabiiy evolyutsiyasi cho'qqilariga ko'tarila boshladi.

30-yillarda V.I.Vernadskiy tirik materiyaning umumiy massasidan insoniyatni uning alohida qismi sifatida ajratib ko'rsatdi. Insonning barcha tirik mavjudotlardan bunday ajralishi uchta sababga ko'ra mumkin bo'ldi. Birinchidan, insoniyat ishlab chiqaruvchi emas, balki biogeokimyoviy energiya iste'molchisidir. Ushbu dissertatsiya biosferadagi tirik materiyaning geokimyoviy funktsiyalarini qayta ko'rib chiqishni talab qildi. Ikkinchidan, demografik ma'lumotlarga asoslanib, insoniyatning massasi tirik materiyaning doimiy miqdori emas. Uchinchidan, uning geokimyoviy funktsiyalari massa bilan emas, balki ishlab chiqarish faolligi bilan tavsiflanadi. Insoniyatning biogeokimyoviy energiyani assimilyatsiya qilish tabiati inson ongi bilan belgilanadi. Bir tomondan, inson ongsiz evolyutsiyaning cho'qqisi, tabiatning o'z-o'zidan paydo bo'lgan faoliyatining "mahsuli" bo'lsa, ikkinchi tomondan, u evolyutsiyaning yangi, aql bilan yo'naltirilgan bosqichining tashabbuskoridir.

Tirik materiyaga qanday xarakterli xususiyatlar xosdir? Birinchidan, bu juda katta erkin energiya. Turlarning evolyutsiyasi jarayonida atomlarning biogen migratsiyasi, ya'ni biosferaning tirik materiyasining energiyasi ko'p marta oshdi va o'sishda davom etmoqda, chunki tirik materiya quyosh nurlari energiyasini, radioaktivlarning atom energiyasini qayta ishlaydi. parchalanish va bizning Galaktikamizdan keladigan tarqoq elementlarning kosmik energiyasi. Tirik materiya, shuningdek, jonsiz moddalarga nisbatan kimyoviy reaktsiyalarning yuqori tezligi bilan ajralib turadi, bu erda shunga o'xshash jarayonlar minglab va millionlab marta sekinroq sodir bo'ladi. Misol uchun, ba'zi tırtıllar kuniga o'z vazniga qaraganda 200 baravar ko'proq ovqatni qayta ishlashlari mumkin va bitta bosh bir kun ichida qancha og'irlik qilsa, shuncha ko'p tırtıllar yeyadi.

Tirik materiyaga xos xususiyat shundaki, uni tashkil etuvchi kimyoviy birikmalar, eng muhimi oqsillar faqat tirik organizmlarda turg'un bo'ladi. Hayotiy jarayon tugagandan so'ng, asl tirik organik moddalar kimyoviy tarkibiy qismlarga parchalanadi. Tirik materiya sayyorada avlodlarning uzluksiz almashinishi shaklida mavjud bo'lib, buning natijasida yangi hosil bo'lganlar o'tgan davrlarning tirik materiyasi bilan genetik bog'liqdir. Bu biosferaning asosiy tarkibiy birligi bo'lib, u yer qobig'i yuzasida boshqa barcha jarayonlarni belgilaydi. Tirik materiya evolyutsiya jarayonining mavjudligi bilan tavsiflanadi. Har qanday organizmning genetik ma'lumotlari uning har bir hujayrasida shifrlangan. V.I.Vernadskiy tirik materiyani toifalarga ajratdi bir hil Va heterojen. Uning fikricha, birinchisi umumiy, o'ziga xos modda va boshqalar, ikkinchisi esa tirik moddalarning muntazam aralashmalari bilan ifodalanadi. Bu o'rmon, botqoq, dasht, ya'ni biotsenoz. Olim tirik materiyani kimyoviy tarkibi, organizmlarning o'rtacha og'irligi va ularning yer shari yuzasini mustamlaka qilishning o'rtacha tezligi kabi miqdoriy ko'rsatkichlar asosida tavsiflashni taklif qildi.

V.I.Vernadskiy "biosferada hayotning tarqalishi" tezligining o'rtacha raqamlarini beradi. Turli organizmlarda sayyoramizning butun yuzasini egallash uchun ma'lum bir turga kerak bo'lgan vaqtni quyidagi raqamlar (kunlar) bilan ifodalash mumkin:

Vabo bakteriyasi 1.25

Ciliates 10,6 (maksimal)

Diatomlar 16,8 (maksimal)

Yashil 166-183 (oʻrtacha)

plankton

Hasharotlar 366

Baliq 2159 (maksimal)

Gulli o'simliklar 4076

Qushlar (tovuqlar) 5600-6100

Sutemizuvchilar:

Yovvoyi cho'chqa 37600

Hind fili 376000

Sayyoramizdagi hayot hujayrasiz va hujayrali shakllarda mavjud.

Hujayrasiz shakl tirik materiya tirnash xususiyati va o'z oqsil sinteziga ega bo'lmagan viruslar bilan ifodalanadi. Eng oddiy viruslar faqat oqsil qobig'i va virusning yadrosini tashkil etuvchi DNK yoki RNK molekulasidan iborat. Ba'zida viruslar tirik tabiatning maxsus shohligiga - Viraga ajratiladi. Ular faqat ma'lum tirik hujayralar ichida ko'payishi mumkin. Viruslar tabiatda hamma joyda uchraydi va barcha tirik mavjudotlar uchun xavf tug'diradi. Tirik organizmlarning hujayralariga joylashib, ularning o'limiga sabab bo'ladi. Issiq qonli umurtqali hayvonlarni zararlaydigan 500 ga yaqin viruslar va yuqori o'simliklarni yo'q qiladigan 300 ga yaqin viruslar tavsiflangan. Inson kasalliklarining yarmidan ko'pi o'zlarining rivojlanishiga mayda viruslar (ular bakteriyalardan 100 baravar kichik) sabab bo'ladi. Bular poliomielit, chechak, gripp, yuqumli gepatit, sariq isitma va boshqalar.

Hujayra shakllari hayot prokaryotlar va eukariotlar bilan ifodalanadi. Prokariotlarga turli bakteriyalar kiradi. Eukaryotlar - barcha yuqori hayvonlar va o'simliklar, shuningdek, bir hujayrali va ko'p hujayrali suv o'tlari, zamburug'lar va protozoa.

Biosfera kontseptsiyasi tirik materiya g'oyasiga asoslanadi. Barcha tirik moddalarning 90% dan ortigʻini yer oʻsimliklari (quruqlik biomassasining 98%) tashkil qiladi. Tirik materiya - eng kuchli geokimyoviy va energiya omili, sayyoralar rivojlanishining etakchi kuchi. Organizmlarning biokimyoviy faoliyatining asosiy manbai quyosh energiyasi bo'lib, yashil o'simliklar va ba'zi mikroorganizmlar tomonidan fotosintez jarayonida organik moddalar hosil qilish uchun ishlatiladi. Organik moddalar boshqa organizmlarni oziq-ovqat va energiya bilan ta'minlaydi. Fotosintez atmosferada erkin kislorodning to'planishiga, ultrabinafsha va qattiq kosmik nurlanishdan himoya qiluvchi ozon qatlamining shakllanishiga olib keldi; atmosferaning zamonaviy gaz tarkibini saqlab turadi. Erdagi hayot har doim turli organizmlarning (biotsenozlarning) murakkab tashkil etilgan komplekslari shaklida mavjud bo'lgan. Shu bilan birga, tirik organizmlar va ularning yashash muhiti yaxlit tizimlar - biogeotsenozlarni tashkil qiladi. Organizmlarning oziqlanishi, nafas olishi va ko'payishi va ular bilan bog'liq bo'lgan organik moddalarni yaratish, to'plash va parchalanish jarayonlari materiya va energiyaning doimiy aylanishini ta'minlaydi. Ushbu tsikl kimyoviy elementlar atomlarining tirik materiya orqali ko'chishi bilan bog'liq. Shunday qilib, barcha atmosfera kislorodi tirik materiya orqali 2000 yilda, karbonat angidrid 300 yilda aylanadi. Organizmlarning o'zlari tarkibi turli xil organik va kimyoviy birikmalar bilan tavsiflanadi. Tirik materiya tufayli sayyorada tuproq va organik mineral yoqilg'ilar (torf, ko'mir, ehtimol hatto neft) paydo bo'ldi.

Biosferadagi atomlarning migratsiya jarayonlarini o'rganib, V.I. Vernadskiy yer qobig'idagi kimyoviy elementlarning kelib chiqishi (kelib chiqishi) masalasiga, so'ngra organizmlarni tashkil etuvchi birikmalarning barqarorligini tushuntirish zarurligiga yondashdi. Atom migratsiyasi muammosini tahlil qilib, tirik materiyadan mustaqil organik birikmalar hech qayerda mavjud emas degan xulosaga keldi. "Tirik materiya nomi bilan", deb yozgan V.I. Vernadskiy 1919 yilda "Men barcha organizmlar, o'simliklar va hayvonlarning, shu jumladan odamlarning umumiyligini nazarda tutaman".

Shunday qilib, tirik materiya biosferadagi tirik organizmlarning yig'indisi bo'lib, elementar kimyoviy tarkibi, massasi va energiyasi bilan ifodalangan. 1930-yillarda IN VA. Vernadskiy insoniyatni tirik materiyaning umumiy massasidan uning alohida qismi sifatida ajratib turadi. Insonning barcha tirik mavjudotlardan bunday ajralishi uchta sababga ko'ra mumkin bo'ldi.

Birinchidan, insoniyat ishlab chiqaruvchi emas, balki biogeokimyoviy energiya iste'molchisidir. Ushbu dissertatsiya biosferadagi tirik materiyaning geokimyoviy funktsiyalarini qayta ko'rib chiqishni talab qildi. Ikkinchidan, demografik ma'lumotlarga asoslanib, insoniyatning massasi tirik materiyaning doimiy miqdori emas. Uchinchidan, uning geokimyoviy funktsiyalari massa bilan emas, balki ishlab chiqarish faolligi bilan tavsiflanadi.

Agar inson tabiiy hayvonot olamidan ajralmaganida edi, uning soni 100 mingga yaqin bo'lar edi. Bunday proto-odamlar cheklangan oraliqda yashagan bo'lar edi va ularning evolyutsiyasi turlanishga xos bo'lgan populyatsiya genetik o'zgarishlari natijasida yuzaga keladigan sekin jarayonlar bilan aniqlangan bo'lar edi. Biroq, insonning paydo bo'lishi bilan Yerda tabiatning rivojlanishida sifat jihatidan sakrash sodir bo'ldi. Ushbu yangi sifat homo sapiensning ongi va ongi bilan bog'liq deb ishonish uchun barcha asoslar mavjud. Shunday qilib, insonning asosiy tur farqi uning ongi bo'lib, ong tufayli insoniyat o'ziga xos tarzda rivojlangan. Bu insonning ko'payish jarayonida ham o'z aksini topdi, chunki ongning ijtimoiy etuk shakllarining shakllanishi uzoq vaqt - kamida 20 yilni talab qiladi.

Tirik materiyaga qanday xarakterli xususiyatlar xosdir? Avvalo bu katta erkin energiya. Turlarning evolyutsiyasi jarayonida atomlarning biogen migratsiyasi, ya'ni. Biosferadagi tirik materiyaning energiyasi ko'p marta oshdi va o'sishda davom etmoqda, chunki tirik materiya quyosh nurlari energiyasini, radioaktiv parchalanishning atom energiyasini va bizning Galaktikamizdan keladigan tarqoq elementlarning kosmik energiyasini qayta ishlaydi. Tirik materiya ham xarakterlidir kimyoviy reaktsiyalarning yuqori tezligi jonsiz materiya bilan solishtirganda, bu erda shunga o'xshash jarayonlar minglab va millionlab marta sekinroq sodir bo'ladi. Misol uchun, ba'zi tırtıllar kuniga o'z vazniga qaraganda 200 barobar ko'proq oziq-ovqatni qayta ishlashlari mumkin va bitta boshoq kuniga qancha og'irlikda bo'lsa, shuncha ko'p tırtıllar yeyadi.

Bu tirik materiyaga xosdir uning tarkibiy kimyoviy birikmalari. eng muhimi oqsillar, faqat tirik organizmlarda barqaror. Hayotiy jarayon tugagandan so'ng, asl tirik organik moddalar kimyoviy tarkibiy qismlarga parchalanadi.

Tirik materiya sayyorada avlodlarning uzluksiz almashinishi shaklida mavjud, buning natijasida yangi shakllangan avlod genetik jihatdan o'tgan davrlarning tirik materiya bilan bog'liq. Bu biosferaning asosiy tarkibiy birligi bo'lib, u yer qobig'i yuzasida boshqa barcha jarayonlarni belgilaydi. Bu tirik materiyaga xosdir evolyutsion jarayonning mavjudligi. Har qanday organizmning genetik ma'lumotlari uning har bir hujayrasida shifrlangan. Bu hujayralar dastlab o'zlari bo'lishlari kerak, tuxumdan tashqari, butun organizm rivojlanadi. Shunday qilib, tirik materiya mohiyatan o'lmasdir.

IN VA. Vernadskiyning ta'kidlashicha, tirik materiya biosferadan ajralmas, uning vazifasi va ayni paytda "sayyoramizdagi eng kuchli geokimyoviy kuchlardan biri". Moddalar aylanishi V.I. Vernadskiy biogeokimyoviy sikllar deb atagan. Bu tsikllar va aylanishlar butun tirik materiyaning eng muhim funktsiyalarini ta'minlaydi. Olim beshta bunday funktsiyani aniqladi:

Gaz funktsiyasi - fotosintez jarayonida kislorod chiqaradigan yashil o'simliklar, shuningdek, nafas olish natijasida karbonat angidridni chiqaradigan barcha o'simliklar va hayvonlar tomonidan amalga oshiriladi;

Konsentratsiya funktsiyasi - tirik organizmlarning o'z tanasida ko'plab kimyoviy elementlarni to'plash qobiliyatida o'zini namoyon qiladi (birinchi o'rinda uglerod, metallar orasida kaltsiy);

Redoks funktsiyasi - hayot jarayonida moddalarning kimyoviy o'zgarishida ifodalanadi. Natijada tuzlar, oksidlar va yangi moddalar hosil bo'ladi. Bu funktsiya temir va marganets rudalari, ohaktoshlar va boshqalarning shakllanishi bilan bog'liq;

Biokimyoviy funktsiya - tirik materiyaning kosmosda ko'payishi, o'sishi va harakati sifatida belgilanadi. Bularning barchasi tabiatda kimyoviy elementlarning aylanishiga, ularning biogen migratsiyasiga olib keladi;

Insonning biogeokimyoviy faoliyatining vazifasi atomlarning biogen migratsiyasi bilan bog'liq bo'lib, u insonning iqtisodiy faoliyati ta'siri ostida ko'p marta ortadi. Inson yer poʻstidagi koʻp miqdordagi moddalarni, jumladan, koʻmir, gaz, neft, torf, slanets va koʻplab rudalarni ishlab chiqadi va oʻz ehtiyojlari uchun foydalanadi. Shu bilan birga, biosferaga yot moddalarning antropogen va ruxsat etilgan qiymatdan oshib ketadigan miqdorda kirib kelishi kuzatiladi. Bu inson va tabiat o'rtasidagi inqirozli qarama-qarshilikka olib keldi. Yaqinlashib kelayotgan ekologik inqirozning asosiy sababi biosferani, bir tomondan, jismoniy resurslar manbai, ikkinchi tomondan, chiqindilarni yo'q qilish uchun kanalizatsiya sifatida qaraydigan texnokratik tushunchadir.