Canlı maddenin özellikleri.
Canlı madde, kavram.
Ders 3. GEZEGENİN CANLI MADDESİ.
V.I. Vernadsky'nin doktrini, canlı maddenin (canlı organizmaların bütünlüğü) belirlediğini ve boyun eğdirdiğini belirtir. Baştan sona diğer gezegensel süreçler. Dünya yüzeyine eşit olarak dağılmışsa, canlı organizmalar 5 mm kalınlığında bir film oluşturur. Ancak yine de rolleri harika. Bitkilerin yeşil canlı maddeleri tarafından önemli bir yer işgal edilir, çünkü ototrofiktir ve Güneş'in enerjisini biriktirip onu organik bileşiklerin kimyasal bağlarının enerjisine dönüştürebilir.
Yaşayan organizmalar kozmik radyant enerjiyi dünyevi kimyasal enerjiye dönüştürür ve dünyamızın sonsuz çeşitliliğini yaratır. Yüz milyonlarca yıldır devam eden nefes almaları, beslenmeleri, metabolizmaları, ölümleri ve ayrışmaları ile görkemli bir gezegensel sürece yol açıyorlar - kimyasal elementlerin göçü, veya onların döngüsü.
Vernadsky'nin teorisine göre canlı madde, etkisi altında hem çevredeki abiyotik kürenin hem de canlı organizmaların dönüştüğü, gezegen ölçeğinde biyojeokimyasal bir faktördür. Kireçtaşı katmanları, kömür yatakları, demir cevherleri - bunların hepsi yaşam gücünün faaliyetinin bir tezahürüdür.
Canlı madde, muazzam çeşitliliğine rağmen atomik temelinde birleşmiştir. Atomik göç yalnızca organizmaların kendi aralarında değil, aynı zamanda organizmadan çevreye ve geriye doğru da meydana gelir. Organizmaların kimyasal bileşimi yer kabuğunun kimyasal bileşimine yakın olmasaydı bu olmazdı. Ve ikincisinin kimyasal bileşimi yalnızca jeolojik nedenlerle değil, aynı zamanda kozmik nitelikteki yasalarla (örneğin atomların yapısı) belirlenir. Dolayısıyla Vernadsky'ye göre hayat kozmik bir süreçtir. Periyodik tablodaki hafif elementler organizmalarda baskındır: H, C, N, O, Na, Mg, P, S, K, Ca, vb.
"Canlı madde" terimi literatüre V.I. Bununla kütle, enerji ve kimyasal bileşimle ifade edilen tüm canlı organizmaların bütününü anladı.
Vernadsky'ye göre canlı madde yedi farklı fakat jeolojik olarak birbirine bağlı parçadan oluşur: canlı madde; besin; inert madde; biyoinert madde; radyoaktif madde; dağınık atomlar; kozmik kökenli madde. Biyosferde ya canlı madde ya da onun biyojeokimyasal aktivitesinin izleri her yerde bulunur. Atmosfer gazları (oksijen, nitrojen, karbon dioksit), doğal sular, kostobiyolitler (yağlar, kömürler), kireç taşları, kil ve bunların metamorfik türevleri (şeyller, mermerler, granitler vb.) temel olarak canlı maddeler tarafından oluşturulur. gezegen. Vernadsky, şu anda canlı maddeden yoksun olan, ancak jeolojik geçmişte onun tarafından işlenen yer kabuğunun katmanlarını "eski biyosferler" bölgesine bağladı. Biyosfer, yapı ve bileşim açısından mozaiktir; Dünya yüzeyinin (okyanuslar, göller, dağlar, boğazlar, ovalar vb.) jeokimyasal ve jeofiziksel heterojenliğini ve hem geçmiş çağlarda hem de gezegendeki canlı maddenin eşitsiz dağılımını yansıtır. bizim zamanımızda. Hidrosferdeki canlı maddenin maksimum içeriği sığ sularla, minimum derin sularla (abisal) sınırlıdır; karada bu eşitsizlik, yaylalarda, çöllerde ve kutup bölgelerinde minimum canlı madde yoğunluğuna sahip bir biyojeosenotik örtü mozaiği (ormanlar, bataklıklar, bozkırlar, çöller vb.) ile kendini gösterir.
Cansız doğadaki maddeler inert olarak sınıflandırılır (örneğin mineraller). Doğada ayrıca, oluşumu ve bileşimi canlı ve inert bileşenler (örneğin toprak, su) tarafından belirlenen biyoinert maddeler oldukça yaygın olarak temsil edilir.
Yaşam meselesi- Biyosferin temeli, her ne kadar son derece önemsiz bir kısmını oluştursa da. Saf haliyle izole edilirse ve Dünya yüzeyine eşit olarak dağıtılırsa, yaklaşık 2 cm'lik bir katman veya kalınlığı onlarca kilometreyle ölçülen tüm biyosferin hacminin son derece küçük bir kısmı olacaktır. . Bu kadar yüksek kimyasal aktivitenin ve canlı maddenin jeolojik rolünün nedeni nedir?
Her şeyden önce bu, Akademisyen L. S. Berg'in sözleriyle, biyolojik katalizörler (enzimler) sayesinde canlı organizmaların fizikokimyasal açıdan inanılmaz bir şey yapmasından kaynaklanmaktadır. Örneğin, atmosferik moleküler nitrojeni, doğal ortam için tipik olan sıcaklık ve basınçlarda vücutlarına sabitleme yeteneğine sahiptirler. Endüstriyel koşullarda atmosferik nitrojenin amonyağa bağlanması yaklaşık 500°C sıcaklık ve 300-500 atmosfer basınç gerektirir.
Canlı organizmalarda metabolizma sırasındaki kimyasal reaksiyonların hızı bir veya birkaç kat artar. Bu bağlamda V.I. Vernadsky, canlı maddeyi son derece aktif madde olarak adlandırdı.
Biyosfer teriminin tanımı.
Biyosfer (eski Yunanca'dan βιος - yaşam ve σφαῖρα - küre, top) - Dünya'nın canlı organizmalar tarafından doldurulan, onların etkisi altında ve yaşamsal faaliyetlerinin ürünleri tarafından işgal edilen kabuğu; “hayat filmi”; Dünyanın küresel ekosistemi.
Biyosfer, Dünya'nın canlı organizmalar tarafından doldurulan ve onlar tarafından dönüştürülen kabuğudur. Biyosfer, gezegenimizde ilk organizmaların ortaya çıkmaya başladığı en geç 3,8 milyar yıl önce oluşmaya başladı. Hidrosferin tamamına, litosferin üst kısmına ve atmosferin alt kısmına nüfuz eder, yani ekosferde yaşar. Biyosfer tüm canlı organizmaların toplamıdır. 3.000.000'den fazla bitki, hayvan, mantar ve bakteri türüne ev sahipliği yapmaktadır. İnsan aynı zamanda biyosferin bir parçasıdır, faaliyetleri birçok doğal süreci aşmaktadır ve V.I. Vernadsky'nin dediği gibi: "İnsan güçlü bir jeolojik güç haline gelir."
Fransız doğa bilimci Jean Baptiste Lamarck, 19. yüzyılın başında. ilk kez biyosfer kavramını, terimin kendisini bile tanıtmadan önerdi. "Biyosfer" terimi, 1875 yılında Avusturyalı jeolog ve paleontolog Eduard Suess tarafından önerildi.
Biyojeokimyacı ve filozof V.I. tarafından biyosferin bütünsel bir doktrini oluşturuldu. İlk kez, canlı organizmalara yalnızca şimdiki zamanda değil geçmişteki faaliyetlerini de dikkate alarak Dünya gezegenindeki ana dönüştürücü gücün rolünü atadı.
Daha geniş bir tanım daha var: Biyosfer - yaşamın kozmik bir beden üzerindeki dağılım alanı. Dünya dışındaki uzay nesnelerinde yaşamın varlığı hala bilinmemekle birlikte, biyosferin onlara daha gizli alanlara, örneğin litosferik boşluklara veya buzul altı okyanuslara kadar uzanabileceğine inanılmaktadır. Örneğin Jüpiter'in uydusu Europa'nın okyanusunda yaşamın var olma ihtimali üzerinde duruluyor.
Canlı madde kavramı.
Canlı madde, sistematik bağlılıklarına bakılmaksızın biyosferdeki canlı organizmaların tamamıdır. Terim V.I.
Bu kavramın biyojenik maddenin bir parçası olan "biyokütle" kavramıyla karıştırılmaması gerekir.
1 Canlı maddenin özellikleri
2 Canlı maddenin anlamı ve işlevleri
3 Ayrıca bakınız
4 Edebiyat
5 Not
Canlı maddenin özellikleri[wiki metnini düzenle]
Canlı maddenin bileşimi hem organik (kimyasal anlamda) hem de inorganik veya mineral maddeleri içerir. Vernadsky şunu yazdı: Yaşam fenomeninin karmaşık karbon bileşiklerinin - canlı proteinlerin - varlığıyla açıklanabileceği fikri, jeokimyanın ampirik gerçeklerinin bütünlüğü tarafından geri dönülemez bir şekilde çürütüldü... Canlı madde, tüm organizmaların bütünlüğüdür.
Canlı maddenin kütlesi nispeten küçüktür ve 2,4-3,6·1012 ton (kuru ağırlık olarak) olduğu tahmin edilmektedir ve Dünya'nın diğer kabuklarının kütlesinin 10−6'sından daha azdır. Ancak “gezegenimizdeki en güçlü jeokimyasal kuvvetlerden biri.”
Canlı madde, yaşamın var olabileceği yerde, yani atmosfer, litosfer ve hidrosferin kesişiminde gelişir. Varoluş için elverişsiz koşullar altında canlı madde, askıya alınmış bir canlanma durumuna girer.
Canlı maddenin özelliği aşağıdaki gibidir:
Biyosferin canlı maddesi muazzam serbest enerjiyle karakterize edilir. İnorganik dünyada, serbest enerji miktarı açısından yalnızca kısa ömürlü, sertleşmemiş lav akışları canlı maddeyle karşılaştırılabilir.
Biyosferdeki canlı ve cansız maddeler arasında kimyasal reaksiyonların hızında keskin bir fark gözlenir: Canlı maddelerde reaksiyonlar binlerce ve milyonlarca kat daha hızlı ilerler.
Canlı maddenin ayırt edici bir özelliği, onu oluşturan bireysel kimyasal bileşiklerin (proteinler, enzimler vb.) yalnızca canlı organizmalarda stabil olmasıdır (bu, büyük ölçüde, canlı maddeyi oluşturan mineral bileşiklerin de özelliğidir) .
Canlı maddenin gönüllü hareketi, büyük ölçüde kendi kendini düzenleyen. V.I. Vernadsky, canlı maddenin iki spesifik hareket biçimini tanımladı: a) üreme yoluyla yaratılan ve hem hayvan hem de bitki organizmalarında bulunan pasif; b) organizmaların yönlendirilmiş hareketi nedeniyle gerçekleştirilen aktif (hayvanlar ve daha az ölçüde bitkiler için tipiktir). Canlı maddenin ayrıca mümkün olan tüm alanı doldurma yönünde doğal bir arzusu vardır.
Canlı madde, cansız maddeye göre önemli ölçüde daha fazla morfolojik ve kimyasal çeşitlilik sergiler. Ayrıca, cansız abiojenik maddenin aksine, canlı madde yalnızca sıvı veya gaz fazında temsil edilmez. Organizmaların vücutları her üç faz halinde de inşa edilmiştir.
Canlı madde biyosferde dağınık cisimler - bireysel organizmalar şeklinde sunulur. Dahası, dağınık olduğundan, canlı madde Dünya'da hiçbir zaman morfolojik olarak saf bir biçimde - aynı türden organizma popülasyonları biçiminde bulunmaz: her zaman biyosinozlarla temsil edilir.
Canlı madde, modern canlı maddenin genetik olarak geçmiş çağların canlı maddesiyle ilişkili olması nedeniyle sürekli bir nesil değişimi şeklinde mevcuttur. Aynı zamanda, evrimsel bir sürecin varlığı canlı maddenin karakteristiğidir, yani canlı maddenin çoğalması önceki nesillerin mutlak kopyalanması yoluyla değil, morfolojik ve biyokimyasal değişiklikler yoluyla gerçekleşir.
Canlı maddenin anlamı ve işlevleri[wiki metnini düzenle]
Biyosferdeki canlı maddenin çalışmaları oldukça çeşitlidir. Vernadsky'ye göre biyosferdeki canlı maddenin çalışması iki ana biçimde kendini gösterebilir:
a) kimyasal (biyokimyasal) – I tipi jeolojik aktivite; b) mekanik – II tipi taşıma faaliyeti.
Birinci türden atomların biyojenik göçü, organizmaların vücudunu inşa etme ve yiyecekleri sindirme sürecinde organizmalar ve çevre arasındaki sürekli madde alışverişinde kendini gösterir. İkinci tür atomların biyojenik göçü, maddenin organizmalar tarafından yaşam aktiviteleri sırasında (oyukların, yuvaların inşası sırasında, organizmalar toprağa gömüldüğünde) hareketinden, canlı maddenin kendisinin hareketinden ve ayrıca canlı maddenin hareketinden oluşur. inorganik maddelerin yer yiyenlerin, silt yiyenlerin ve filtreyle beslenenlerin mide kanalından geçişi.
Canlı maddenin biyosferde yaptığı işi anlamak için V.I. Vernadsky'nin biyojeokimyasal prensipler dediği üç temel prensip çok önemlidir:
Biyosferdeki kimyasal elementlerin atomlarının biyojenik göçü her zaman maksimum tezahürü için çaba gösterir.
Türlerin jeolojik zaman içindeki evrimi, biyosferde istikrarlı yaşam formlarının oluşmasına yol açarak, atomların biyojenik göçünü artıracak yönde ilerlemektedir.
Canlı madde, kendisini çevreleyen kozmik çevreyle sürekli kimyasal alışveriş halindedir ve gezegenimizde Güneş'in ışınım enerjisi tarafından yaratılıp sürdürülür.
Canlı maddenin işlevleri:
1. Enerji fonksiyonu
Fotosentez sırasında güneş enerjisinin emilmesi ve enerjiye doymuş maddelerin ayrışması sırasında kimyasal enerjinin emilmesi, besin zincirleri yoluyla enerji aktarımı.
Sonuç olarak, biyosfer-gezegen olgusu ile kozmik radyasyon, özellikle de güneş radyasyonu arasında bir bağlantı vardır. Biriken güneş enerjisi nedeniyle Dünya'daki tüm yaşam olayları meydana gelir. Vernadsky'nin yeşil klorofil organizmalarını biyosferin ana mekanizması olarak adlandırması boşuna değil.
Emilen enerji ekosistem içerisinde canlı organizmalar arasında yiyecek şeklinde dağıtılır. Enerjinin bir kısmı ısı şeklinde dağılır, bir kısmı da ölü organik maddede birikerek fosil haline dönüşür. Turba, kömür, petrol ve diğer yanıcı mineral yatakları bu şekilde oluştu.
2. Yıkıcı işlev
Bu işlev, ayrışma, ölü organik maddenin mineralizasyonu, kayaların kimyasal ayrışması, ortaya çıkan minerallerin biyotik döngüye dahil edilmesinden oluşur; Canlı maddenin atıl maddeye dönüşmesine neden olur. Sonuç olarak biyosferin biyojenik ve biyoinert maddesi de oluşur.
Kayaların kimyasal ayrışmasından özel olarak söz edilmelidir. Vernadsky, "Dünyada canlı maddeden daha güçlü bir madde kırıcımız yok" diye yazdı. Öncüler
kayalardaki yaşam - bakteriler, mavi-yeşil algler, mantarlar ve likenler - bütün bir asit kompleksinin (karbonik, nitrik, sülfürik ve çeşitli organik) çözeltileriyle kayalar üzerinde güçlü bir kimyasal etkiye sahiptir. Organizmalar, belirli mineralleri bunların yardımıyla ayrıştırarak, en önemli besin elementlerini (kalsiyum, potasyum, sodyum, fosfor, silikon ve mikro elementler) seçici olarak çıkarır ve biyotik döngüye dahil eder.
3. Konsantrasyon işlevi
Bu, organizmanın vücudunu oluşturmak için kullanılan belirli türdeki maddelerin veya metabolizma sırasında ondan uzaklaştırılan maddelerin yaşamı boyunca seçici birikiminin adıdır. Konsantrasyon fonksiyonunun bir sonucu olarak, canlı organizmalar çevredeki biyojenik elementleri çıkarır ve biriktirir. Canlı maddenin bileşimine hafif elementlerin atomları hakimdir: hidrojen, karbon, nitrojen, oksijen, sodyum, magnezyum, silikon, kükürt, klor, potasyum, kalsiyum. Bu elementlerin canlı organizmaların vücudundaki konsantrasyonu dış ortama göre yüzlerce ve binlerce kat daha fazladır. Bu, biyosferin kimyasal bileşiminin heterojenliğini ve gezegenin cansız maddesinin bileşiminden önemli farkını açıklar. Bir maddenin canlı bir organizmanın konsantrasyon fonksiyonu ile birlikte, sonuçlar açısından bunun tersi ayırt edilir - saçılma. Organizmaların trofik ve taşıma faaliyetleriyle kendini gösterir. Örneğin, organizmalar dışkı çıkarırken maddenin dağılması, uzayda çeşitli hareketler sırasında organizmaların ölümü veya derideki değişiklikler. Kan hemoglobinindeki demir, örneğin kan emen böcekler yoluyla dağılır.
4. Çevre oluşturma işlevi
Organizmaların varlığı için uygun koşullarda yaşamsal süreçlerin bir sonucu olarak çevrenin fiziksel ve kimyasal parametrelerinin (litosfer, hidrosfer, atmosfer) dönüşümü. Bu işlev, yukarıda tartışılan canlı maddenin işlevlerinin ortak bir sonucudur: enerji işlevi, biyolojik döngünün tüm bağlantılarına enerji sağlar; yıkıcı ve konsantrasyon, doğal ortamdan ekstraksiyona ve dağınık, ancak canlı organizmalar için hayati önem taşıyan elementlerin birikmesine katkıda bulunur. Çevre oluşturma işlevinin bir sonucu olarak coğrafi kabukta aşağıdaki önemli olayların meydana geldiğini belirtmek çok önemlidir: birincil atmosferin gaz bileşimi değişti, birincil okyanus sularının kimyasal bileşimi değişti, Litosferde tortul kayaç tabakası oluşmuş ve kara yüzeyinde verimli bir toprak örtüsü ortaya çıkmıştır. Vernadsky, canlı maddenin çevre oluşturma işlevini şöyle tanımladı: "Bir organizma, yalnızca kendisinin adapte olduğu değil, aynı zamanda ona adapte olduğu bir çevreyle ilgilenir."
Canlı maddenin dikkate alınan dört işlevi, temel belirleyici işlevlerdir. Canlı maddenin diğer bazı işlevleri de ayırt edilebilir; örneğin:
Gaz fonksiyonu, gazların göçünü ve dönüşümlerini belirler ve biyosferin gaz bileşimini sağlar. Dünyadaki gazların büyük çoğunluğu biyojenik kökenlidir. Canlı maddenin işleyiş sürecinde ana gazlar yaratılır: nitrojen, oksijen, karbondioksit, hidrojen sülfür, metan vb. Gaz fonksiyonunun, yıkıcı ve çevre oluşturucu olmak üzere iki temel fonksiyonun birleşimi olduğu açıkça görülmektedir. ;
Redoks fonksiyonu, esas olarak değişken derecede oksidasyona sahip atomlar içeren maddelerin (demir, manganez, nitrojen vb. bileşikleri) kimyasal dönüşümünden oluşur. Aynı zamanda, Dünya yüzeyinde biyojenik oksidasyon ve indirgeme süreçleri hakimdir. Tipik olarak, biyosferdeki canlı maddenin oksidatif işlevi, bakteriler ve bazı mantarlar tarafından topraktaki, hava kabuğundaki ve hidrosferdeki nispeten oksijen açısından zayıf bileşiklerin daha oksijen açısından zengin bileşiklere dönüştürülmesinde kendini gösterir. İndirgeme işlevi, doğrudan sülfatların oluşumu yoluyla veya çeşitli bakteriler tarafından üretilen biyojenik hidrojen sülfit yoluyla gerçekleştirilir. Burada da bu fonksiyonun, canlı maddenin çevre oluşturma fonksiyonunun tezahürlerinden biri olduğunu görüyoruz;
Taşıma işlevi, maddenin yerçekimine karşı ve yatay yönde aktarılmasıdır. Newton'un zamanından beri gezegenimizdeki madde akışının hareketinin yerçekimi kuvveti tarafından belirlendiği biliniyor. Cansız maddenin kendisi eğimli bir düzlem boyunca yalnızca yukarıdan aşağıya doğru hareket eder. Nehirler, buzullar, çığlar ve dağ eteğindeki taş yığınları ancak bu yönde hareket eder.
Canlı madde biyosferin tüm kimyasal süreçlerini kucaklar ve yeniden düzenler. Canlı madde, zamanla büyüyen en güçlü jeolojik güçtür. Biyosfer doktrininin büyük kurucusunun anısına saygı duruşunda bulunan A. I. Perelman, aşağıdaki genellemeye "Vernadsky yasası" adını vermeyi önerdi:
“Kimyasal elementlerin dünya yüzeyinde ve bir bütün olarak biyosferde göçü, ya canlı maddenin doğrudan katılımıyla (biyojenik göç) ya da jeokimyasal özellikleri (O2, CO2, H2S vb.) aynı olan bir ortamda meydana gelir. ağırlıklı olarak şu anda bu sistemde yaşayan ve jeolojik tarih boyunca Dünya üzerinde etkili olan canlı madde tarafından belirleniyor."
Aktif hareket nedeniyle, canlı organizmalar çeşitli maddeleri veya atomları örneğin çeşitli göç türleri yoluyla yatay yönde hareket ettirebilir. Vernadsky, kimyasal maddelerin canlı madde yoluyla hareketini veya göçünü, atomların veya maddenin biyojenik göçü olarak adlandırdı.
- Bu kavramın biyojenik maddenin bir parçası olan "biyokütle" kavramıyla karıştırılmaması gerekir.
Ansiklopedik YouTube
1 / 3
✪ Biyojenik, biyoinert, canlı madde
✪ Vladimir Ivanovich Vernadsky'nin yaşayan maddesi
✪ Biyosfer
Altyazılar
Canlı maddenin özellikleri
Bazı organik maddeler değişken oksidasyon durumlarına sahip atomlar içerir (demir, manganez, nitrojen vb. bileşikleri). Aynı zamanda, Dünya yüzeyinde biyojenik oksidasyon ve indirgeme süreçleri hakimdir. Tipik olarak, biyosferdeki canlı maddenin oksidatif işlevi, bakteriler ve bazı mantarlar tarafından topraktaki, hava kabuğundaki ve hidrosferdeki nispeten oksijen açısından zayıf bileşiklerin daha oksijen açısından zengin bileşiklere dönüştürülmesinde kendini gösterir. İndirgeme işlevi, doğrudan sülfatların oluşumu yoluyla veya çeşitli bakteriler tarafından üretilen biyojenik hidrojen sülfit yoluyla gerçekleştirilir. Burada da bu fonksiyonun, canlı maddenin çevre oluşturma fonksiyonunun tezahürlerinden biri olduğunu görüyoruz;
- taşıma fonksiyonu - Maddenin yerçekimine karşı ve yatay yönde aktarılması. Newton'un zamanından beri gezegenimizdeki madde akışının hareketinin yerçekimi kuvveti tarafından belirlendiği biliniyor. Cansız maddenin kendisi eğimli bir düzlem boyunca yalnızca yukarıdan aşağıya doğru hareket eder. Nehirler, buzullar, çığlar ve dağ eteğindeki taş yığınları ancak bu yönde hareket eder.
Canlı madde biyosferin tüm kimyasal süreçlerini kucaklar ve yeniden düzenler. Canlı madde, zamanla büyüyen en güçlü jeolojik güçtür. Biyosfer doktrininin büyük kurucusunun anısına saygı duruşunda bulunan A. I. Perelman, aşağıdaki genellemeye "Vernadsky yasası" adını vermeyi önerdi:
“Kimyasal elementlerin dünya yüzeyinde ve bir bütün olarak biyosferde göçü, ya canlı maddenin doğrudan katılımıyla (biyojenik göç) meydana gelir ya da jeokimyasal özellikleri (O 2, CO 2, H 2 S, vb.) ağırlıklı olarak, hem şu anda belirli bir sistemde yaşayan hem de jeolojik tarih boyunca Dünya üzerinde etkili olan canlı maddelerden kaynaklanmaktadır.
Aktif hareket nedeniyle, canlı organizmalar çeşitli maddeleri veya atomları örneğin çeşitli göç türleri yoluyla yatay yönde hareket ettirebilir. Vernadsky kimyasal maddelerin hareketini veya göçünü canlı madde olarak adlandırdı atomların veya maddenin biyojenik göçü.
Ayrıca bakınız
- Madde, Madde (fizik), Biyojenik madde
- Biyosferdeki canlı maddenin evriminin temel yasaları
| Parametre adı | Anlam |
| Makale konusu: | Yaşam meselesi |
| Değerlendirme listesi (tematik kategori) | Ekoloji |
Biyosferi oluşturan madde türleri (V.I. Vernadsky'ye göre)
V.I.'ye göre. Vernadsky'ye göre biyosferin maddesi şunlardan oluşur:
Yaşam meselesi - modern canlı organizmaların biyokütlesi ;
Besin – yaşam tarafından yaratılan ve son derece güçlü bir potansiyel enerji kaynağı olan (biyojenik kökenli turba, kömür, petrol ve gazın yanı sıra her türlü döküntü);
Biyoinert madde - atıl süreçler ve canlı organizmalar tarafından eşzamanlı olarak oluşturulur (biyojenik olmayan kökenli mineral kayalarla besin karışımları - toprak, silt, doğal sular, gaz ve petrol şist, katran kumları, tortul karbonatların bir kısmı);
İnert madde - canlı maddenin yer almadığı süreçler (organizmaların doğrudan biyojeokimyasal etkisinden etkilenmeyen kayalar, mineraller, çökeltiler) tarafından oluşturulmuştur.
Enerji veya karbon içeriğine dayalı verilere göre biyosferdeki canlı, biyojen ve biyoinert madde miktarı 1:20:4000 olarak ilişkilendirilmektedir.
Gezegendeki organizmaların tamamı I.I. Vernadsky, toplam kütle, kimyasal bileşim ve enerji gibi temel özelliklerini dikkate alarak onu yaşayan bir madde olarak adlandırdı.
V.I. Vernadsky tarafından formüle edilen sabitlik yasası şunu belirtir:
Biyosferdeki canlı madde miktarı (belirli bir jeolojik dönem için) sabit bir değerdir.
Yaşam meselesi- biyosferdeki canlı organizmaların bütünlüğü ve biyokütlesi. Vernadsky (1967, s. 241) şöyle yazmıştır: "Dünyanın yüzeyinde, bir bütün olarak ele alındığında canlı organizmalardan daha sürekli aktif olan ve dolayısıyla nihai sonuçları açısından daha güçlü olan hiçbir kimyasal kuvvet yoktur." Biyosferdeki canlı maddenin toplam kütlesini hesaplayan ilk kişi oydu - 1,8 - 2,5 x 10 15 (kuru ağırlık). Aynı zamanda, bu değerin biraz fazla tahmin edildiği ortaya çıktı; N.I. Bazilevich, L.E. Rodina, N.N. Rozov (1971). Tablo 1'de görülebileceği gibi, karadaki biyokütlenin büyük bir kısmı yeşil bitkilerden (%99,2) ve okyanuslarda ise hayvanlardan (%93,7) oluşmaktadır.
Tablo 1 - Dünya organizmalarının biyokütlesi (N.I. Bazilevich ve diğerleri, 1971'e göre)
Eğer canlı madde gezegenimizin yüzeyine eşit bir şekilde dağılmışsa, onu yalnızca 2 cm kalınlığında bir tabaka ile kaplayacaktır.
Gezegenimizin canlı maddesi, çeşitli şekil ve boyutlarda çok çeşitli organizmalar biçiminde mevcuttur. Bugün Dünya'da 2 milyondan fazla organizma türü bulunmaktadır; bunların yaklaşık 500 bin türü bitkiler ve 1,5 milyondan fazla türü hayvanlardır.
Tür sayısı açısından yeryüzündeki en zengin organizma grubu böceklerdir ve böcekler diğer bitki ve hayvan türlerinin toplamından çok daha fazladır (≈ 1.000.000). Ama sayıları daha da fazla olabilir çünkü... Tropik bölgelerde yaşayan böceklerin çoğu henüz tanımlanmamıştır.
Daha yüksek bitkiler arasında en yaygın olanı, yaklaşık 250 bin türe sahip olan kapalı tohumlulardır - çiçekli olanlar.
Açıkçası "canlı madde" ifadesi talihsiz bir ifadedir. Yalnızca Vernadsky'nin çalışma geleneğinde iki yeterli kavrama eşdeğer olarak kullanılır: canlı madde = canlı organizmaların toplamı = biyota.
Canlı madde - kavram ve türleri. "Canlı Madde" kategorisinin sınıflandırılması ve özellikleri 2017, 2018.
Vernadsky'ye göre canlı maddenin evrimi: İlk canlı tek hücreden oluşsa bile her durumda beslenmeye ihtiyaç duyuyordu. Onun için besin kaynağı sığ denizin dibindeki alüvyondaki hidrokarbon molekülleri olabilir. Daha sonra bu organizmalar muhtemelen...
Atmosfer Kimyasal bileşime göre atmosferin %99,99'u dört bileşenle temsil edilir (mutlak kuru havada): · nitrojen N2 – %75,51; · oksijen O2 – %23,15; Argon Ar – %1,28; · karbondioksit CO2 - %0,046. Listelenen ana bileşenlere ek olarak bileşim... .
Vernadsky'ye göre canlı maddenin evrimi: İlk canlı tek hücreden oluşsa bile her durumda beslenmeye ihtiyaç duyuyordu. Onun için besin kaynağı sığ denizin dibindeki alüvyondaki hidrokarbon molekülleri olabilir. Daha sonra bu organizmalar muhtemelen...
V.I.'nin ana fikri. Vernadsky, Dünya'daki maddenin gelişiminin en yüksek aşamasının - yaşamın - diğer gezegensel süreçleri belirlediği ve ona tabi kıldığı görüşündedir. Bu vesileyle gezegenimizin dış kabuğu olan biyosferin kimyasal durumunun tamamen yaşamın etkisi altında olduğunu ve canlı organizmalar tarafından belirlendiğini abartmadan söylenebileceğini yazdı.
Tüm canlı organizmalar Dünya yüzeyinde eşit olarak dağılmışsa 5 mm kalınlığında bir film oluştururlar. Buna rağmen canlı maddenin Dünya tarihindeki rolü, jeolojik süreçlerin rolünden daha az değildir. Örneğin 1 milyar yıl boyunca Dünya'da bulunan tüm canlı madde kütlesi, şimdiden yer kabuğunun kütlesini aşıyor.
Canlı maddenin niceliksel bir özelliği, toplam biyokütle miktarıdır. VE. Analizler ve hesaplamalar yapan Vernadsky, biyokütle miktarının 1000 ila 10.000 trilyon ton arasında değiştiği sonucuna vardı. Ayrıca Dünya yüzeyinin Güneş yüzeyinin% 0,0001'inden biraz daha az olduğu ortaya çıktı. dönüşüm aparatının yeşil alanı, yani. ağaç yapraklarının, çim saplarının ve yeşil alglerin yüzeyi tamamen farklı bir düzende sayılar verir - yılın farklı dönemlerinde Güneş yüzeyinin% 0,86 ila 4,20'si arasında değişir, bu da biyosferin büyük toplam enerjisini açıklar. Son yıllarda, en son ekipman kullanılarak benzer hesaplamalar Krasnoyarsk biyofizikçisi I. Gitelzon tarafından gerçekleştirildi ve yarım asırdan fazla bir süre önce V.I. tarafından belirlenen sayıların sırasını doğruladı. Vernadsky.
V.I.'nin eserlerinde önemli bir yer. Vernadsky'ye göre biyosfer, bitkilerin yeşil canlı maddesine atanmıştır, çünkü yalnızca ototrofiktir ve Güneş'in radyant enerjisini biriktirerek onun yardımıyla birincil organik bileşikler oluşturabilir.
Canlı maddenin enerjisinin önemli bir kısmı biyosferde yeni vadoz (dışarıda bilinmeyen) minerallerin oluşumuna gider ve bir kısmı organik madde şeklinde gömülür ve sonuçta kahverengi ve taş kömürü, petrol şist, petrol birikintileri oluşur. ve gaz. V.I. "Burada uğraşıyoruz" diye yazdı. Vernadsky, - Dünya yüzeyine ulaşan Güneş'in radyant enerjisinin gezegene yavaşça nüfuz etmesiyle yeni bir süreçle. Bu şekilde canlı madde biyosferi ve yer kabuğunu değiştirir. İçinden geçen kimyasal elementlerin bir kısmını sürekli olarak içinde bırakıyor, kendisi dışında bilinmeyen devasa kalınlıkta vadoz mineralleri yaratıyor veya kalıntılarının en ince tozlarıyla biyosferin hareketsiz maddesine nüfuz ediyor.
Bilim adamına göre yer kabuğu esas olarak eski biyosferlerin kalıntılarıdır. Granit-gnays tabakası bile, bir zamanlar canlı maddenin etkisi altında ortaya çıkan kayaların metamorfizması ve erimesi sonucu oluşmuştur. Yalnızca bazaltların ve diğer temel magmatik kayaların derin olduğunu ve oluşumlarında biyosferle ilişkili olmadığını düşünüyordu.
Biyosfer doktrininde “canlı madde” kavramı esastır. Canlı organizmalar kozmik radyant enerjiyi dünyevi, kimyasal enerjiye dönüştürür ve dünyamızın sonsuz çeşitliliğini yaratır. Yüz milyonlarca yıl süren, sürekli nesil değişimiyle nefes almaları, beslenmeleri, metabolizmaları, ölümleri ve ayrışmalarıyla, yalnızca biyosferde var olan görkemli bir gezegensel sürece - kimyasal elementlerin göçüne - yol açarlar.
V.I. Vernadsky'nin teorisine göre canlı madde, etkisi altında hem çevredeki abiyotik ortamın hem de canlı organizmaların dönüştüğü, gezegensel ölçekte biyojeokimyasal bir faktördür. Biyosferin tüm alanı boyunca yaşamın ürettiği moleküllerin sürekli bir hareketi vardır. Yaşam, nitrojen, potasyum, kalsiyum, oksijen, magnezyum, stronsiyum, karbon, fosfor, kükürt ve diğer elementlerin kaderini belirleyerek kimyasal elementlerin dağılımını, göçünü ve dağılımını kesin olarak etkiler.
Yaşamın gelişim dönemleri: Proterozoik, Paleozoik, Mezozoik, Senozoik, yalnızca Dünya'daki yaşam biçimlerini değil, aynı zamanda onun jeolojik kaydını ve gezegensel kaderini de yansıtır. biyosfer vernadsky biyojenik yaşam
Biyosfer teorisinde organik madde, radyoaktif bozunma enerjisiyle birlikte serbest enerjinin taşıyıcısı olarak kabul edilir. Hayat, bireylerin veya türlerin mekanik bir toplamı olarak değil, esasen gezegenin üst katmanındaki tüm maddeyi kapsayan tek bir süreç olarak görülüyor.
Canlı madde tüm jeolojik çağlar ve dönemlerde değişime uğramıştır. Sonuç olarak, V.I. Vernadsky'ye göre, modern canlı madde genetik olarak tüm geçmiş jeolojik çağların canlı maddesiyle ilişkilidir. Aynı zamanda, önemli jeolojik dönemlerde canlı madde miktarı gözle görülür değişikliklere maruz kalmaz. Bu model, bilim adamları tarafından biyosferde (belirli bir jeolojik dönem için) sabit miktarda canlı madde olarak formüle edildi.
Canlı madde biyosferde aşağıdaki biyojeokimyasal işlevleri yerine getirir: gaz - gazları emer ve serbest bırakır; redoks - örneğin karbonhidratları karbondioksite oksitler ve onu karbonhidratlara indirger; konsantrasyon - konsantre organizmalar vücutlarında ve iskeletlerinde nitrojen, fosfor, silikon, kalsiyum ve magnezyum biriktirir. Bu işlevlerin yerine getirilmesi sonucunda biyosferin mineral bazlı canlı maddesi, geçmişte oluşturduğu doğal suları ve toprakları oluşturur ve atmosferi dengede tutar.
Canlı maddenin katılımıyla ayrışma süreci meydana gelir ve kayalar jeokimyasal süreçlere dahil edilir.
Canlı maddenin gaz ve redoks fonksiyonları, fotosentez ve solunum süreçleriyle yakından ilişkilidir. Organik maddelerin ototrofik organizmalar tarafından biyosentezi sonucunda antik atmosferden büyük miktarda karbondioksit çıkarıldı. Yeşil bitkilerin biyokütlesi arttıkça atmosferin gaz bileşimi değişti; karbondioksit içeriği azaldı ve oksijen konsantrasyonu arttı. Atmosferdeki tüm oksijen, ototrofik organizmaların hayati süreçlerinin bir sonucu olarak oluşur. Canlı madde, atmosferin gaz bileşimini - Dünya'nın jeolojik kabuğunu - niteliksel olarak değiştirdi. Buna karşılık oksijen, organizmalar tarafından solunum işlemi için kullanılır ve bunun sonucunda karbondioksit tekrar atmosfere salınır.
Böylece geçmişte yaşayan organizmalar yaratılmış ve gezegenimizin atmosferini milyonlarca yıl boyunca korumuştur. Gezegenin atmosferindeki oksijen konsantrasyonundaki artış, litosferdeki redoks reaksiyonlarının hızını ve yoğunluğunu etkiledi.
Birçok mikroorganizma, tortul demir cevherlerinin oluşumuna yol açan demirin oksidasyonuna veya biyojen kükürt birikintilerinin oluşumuyla sülfatların indirgenmesine doğrudan katılır. Canlı organizmaların, bileşikleri atmosferi, hidrosferi ve litosferi oluşturan aynı kimyasal elementleri içermesine rağmen, organizmalar çevrenin kimyasal bileşimini tamamen tekrarlamazlar.
Aktif olarak konsantrasyon işlevini yerine getiren canlı madde, yaşam alanından ihtiyaç duyduğu kimyasal elementleri ve miktarlarını seçer. Konsantrasyon işlevi sayesinde canlı organizmalar, tebeşir ve kireçtaşı birikintileri gibi birçok tortul kaya oluşturdu.