მეცნიერებს მრავალი ასეული წელი დასჭირდათ ჩვენს პლანეტაზე მიმდინარე პროცესების ახსნას. თანდათან გროვდებოდა ცოდნა, იზრდებოდა თეორიული და ფაქტობრივი მასალა. დღეს ადამიანები ახერხებენ ბევრი ბუნებრივი მოვლენის ახსნას, ჩაერიონ მათ მიმდინარეობაში, შეცვალონ ან მიმართონ.
რა როლს თამაშობს ცოცხალი სამყარო ბუნების ყველა მექანიზმში, ასევე დაუყოვნებლივ არ იყო ნათელი. თუმცა, რუსმა ფილოსოფოსმა, ბიოგეოქიმიკოსმა ვ.ი. ვერნადსკიმ მოახერხა თეორიის შექმნა, რომელიც საფუძველი გახდა და ასე რჩება დღემდე. სწორედ ის განმარტავს, რა არის მთელი ჩვენი პლანეტა, რა ურთიერთობებია მასში ყველა მონაწილეს შორის. და რაც მთავარია, სწორედ ეს თეორია პასუხობს კითხვას ცოცხალი არსებების როლის შესახებ პლანეტა დედამიწაზე. მას ეწოდა დედამიწის ბიოსფეროს სტრუქტურის თეორია.
ბიოსფერო და მისი სტრუქტურა
მეცნიერმა შესთავაზა ეწოდოს ბიოსფეროს მთელი ცოცხალი და არაცოცხალი ტერიტორია, რომელიც მჭიდრო კავშირშია და ერთობლივი შედეგია.აქტივობა ხელს უწყობს ბუნების გარკვეული გეოქიმიური კომპონენტების ფორმირებას.
ანუ ბიოსფერო მოიცავს დედამიწის შემდეგ სტრუქტურულ ნაწილებს:
- ატმოსფეროს ქვედა ნაწილი ოზონის შრემდე;
- მთელი ჰიდროსფერო;
- ლითოსფეროს ზედა დონე - ნიადაგი და ფენები ქვემოთ, მიწისქვეშა წყლების ჩათვლით.
ანუ ეს არის ყველა ის ტერიტორია, რომლითაც შესაძლებელია ცოცხალი ორგანიზმებით დასახლება. ყველა მათგანი, თავის მხრივ, წარმოადგენს მთლიან ბიომასას, რომელსაც ბიოსფეროს ცოცხალ მატერიას უწოდებენ. ეს მოიცავს ბუნების ყველა სამეფოს წარმომადგენლებს, ისევე როგორც ადამიანს. ცოცხალი მატერიის თვისებები და ფუნქციები გადამწყვეტია ბიოსფეროს მთლიანობაში დახასიათებაში, რადგან სწორედ ის არის მისი მთავარი კომპონენტი.
თუმცა, გარდა ცოცხალისა, არსებობს კიდევ რამდენიმე სახის ნივთიერება, რომლებიც ქმნიან დედამიწის გარსს, რომელსაც განვიხილავთ. ესენი არიან:
- ბიოგენური;
- ინერტული;
- ბიოკოკი;
- რადიოაქტიური;
- კოსმიური;
- უფასო ატომები და ელემენტები.
ყველა ერთად, ამ ტიპის ნაერთები ქმნიან ბიომასის გარემოს, მის საარსებო პირობებს. ამავდროულად, თავად ბუნების სამეფოების წარმომადგენლები მნიშვნელოვან გავლენას ახდენენ ამ ნივთიერებების მრავალი სახეობის ფორმირებაზე.
ზოგადად, ბიოსფეროს ყველა მითითებული კომპონენტი არის ელემენტების მთლიანი მასა, რომელიც აერთიანებს ბუნებას. სწორედ ისინი შედიან მჭიდრო ურთიერთქმედებებში, ახორციელებენ ენერგიის, ნივთიერებების ციკლს, აგროვებენ და ამუშავებენ ბევრ ნაერთს. ძირითადი ერთეული ცოცხალი მატერიაა. ცოცხალი მატერიის ფუნქციები განსხვავებულია,მაგრამ ყველაფერი ძალიან მნიშვნელოვანია და აუცილებელია პლანეტის ბუნებრივი მდგომარეობის შესანარჩუნებლად.
ბიოსფეროს დოქტრინის დამფუძნებელი
ის, ვინც შექმნა "ბიოსფეროს" კონცეფცია, განავითარა, სტრუქტურირებული და სრულად გამოავლინა, გააჩნდა არაჩვეულებრივი აზროვნება, ფაქტებისა და მონაცემების ანალიზისა და შედარების და ლოგიკური დასკვნების გაკეთების უნარი. თავის დროზე ასეთი პიროვნება გახდა ვ.ი.ვერნადსკი. დიდი ადამიანი, ბუნებისმეტყველი, აკადემიკოსი და მეცნიერი, მრავალი სკოლის დამაარსებელი. მისი ნამუშევრები გახდა ძირითადი საფუძველი, რომელზეც ყველა თეორია აქამდეა აგებული.
ის არის მთელი ბიოგეოქიმიის შემოქმედი. მისი დამსახურებაა რუსეთის (მაშინ სსრკ) მინერალური რესურსების ბაზის შექმნა. მისი სტუდენტები იყვნენ ცნობილი მომავალი მეცნიერები რუსეთიდან და უკრაინიდან.
ვერნადსკის პროგნოზებს ორგანული სამყაროს სისტემაში ადამიანების დომინანტური პოზიციის შესახებ და იმის შესახებ, რომ ბიოსფერო ვითარდება ნოოსფეროში, ყველა მიზეზი აქვს ახდეს.
ცოცხალი ნივთიერება. ბიოსფეროს ცოცხალი მატერიის ფუნქციები
როგორც ზემოთ უკვე აღვნიშნეთ, დედამიწის განხილული გარსის ცოცხალი მატერია ითვლება ბუნების ყველა სამეფოს კუთვნილი ორგანიზმების მთლიანობად. ადამიანებს შორის განსაკუთრებული ადგილი უკავია. ამის მიზეზები იყო:
- მომხმარებლის პოზიცია და არა წარმოება;
- გონებისა და ცნობიერების განვითარება.
ყველა სხვა წარმომადგენელი ცოცხალი მატერიაა. ცოცხალი მატერიის ფუნქციები შეიმუშავა და მიუთითა ვერნადსკიმ. მან ორგანიზმებს შემდეგი როლი მიანიჭა:
- რედოქსი.
- დესტრუქციული.
- ტრანსპორტი.
- გარემოს ფორმირება.
- გაზი.
- ენერგია.
- ინფორმაციული.
- კონცენტრაცია.
ბიოსფეროს ცოცხალი მატერიის ყველაზე ძირითადი ფუნქციებია გაზი, ენერგია და რედოქსი. თუმცა, დანარჩენი ასევე მნიშვნელოვანია, რაც უზრუნველყოფს პლანეტის ცოცხალი გარსის ყველა ნაწილსა და ელემენტს შორის ურთიერთქმედების კომპლექსურ პროცესებს.
მოდით უფრო დეტალურად განვიხილოთ თითოეული ფუნქცია, რათა გავიგოთ კონკრეტულად რა იგულისხმება და რა არის არსი.
ცოცხალი მატერიის რედოქს ფუნქცია
ვლინდება ნივთიერებების მრავალრიცხოვან ბიოქიმიურ ტრანსფორმაციაში თითოეულ ცოცხალ ორგანიზმში. ყოველივე ამის შემდეგ, ყველაში, ბაქტერიებიდან დაწყებული მსხვილ ძუძუმწოვრებამდე, ყოველი მეორე რეაქციაა. შედეგად, ზოგიერთი ნივთიერება გადაიქცევა სხვებად, ზოგი იშლება კომპონენტებად.
ბიოსფეროსთვის ასეთი პროცესების შედეგია ბიოგენური ნივთიერების წარმოქმნა. რა ნაერთების მოყვანა შეიძლება მაგალითად?
- კარბონატული ქანები (ცარცი, მარმარილო, კირქვა) - მოლუსკების, მრავალი სხვა ზღვის და ხმელეთის ბინადართა სასიცოცხლო აქტივობის პროდუქტი.
- სილიკონის საბადოები არის მრავალსაუკუნოვანი რეაქციების შედეგი ოკეანის ფსკერზე მყოფი ცხოველების ჭურვებსა და ჭურვებში.
- ქვანახშირი და ტორფი არის მცენარეებთან დაკავშირებული ბიოქიმიური გარდაქმნების შედეგი.
- ზეთი და სხვა.
ამიტომ, ქიმიური რეაქციები არის ადამიანისა და ბუნებისთვის სასარგებლო მრავალი ნივთიერების შექმნის საფუძველი.ეს არის ბიოსფეროში ცოცხალი მატერიის ფუნქცია.
კონცენტრაციის ფუნქცია
თუ ვსაუბრობთ ნივთიერების ამ როლის ცნების გამჟღავნებაზე, მაშინ უნდა აღვნიშნოთ მისი მჭიდრო კავშირი წინასთან. მარტივად რომ ვთქვათ, ცოცხალი მატერიის კონცენტრაციის ფუნქცია არის გარკვეული ელემენტების, ატომების, ნაერთების სხეულში დაგროვება. შედეგად წარმოიქმნება ზემოთ ნახსენები ქანები, მინერალები და მინერალები.
თითოეულ არსებას შეუძლია გარკვეული ნაერთების დაგროვება თავისთავად. თუმცა, ამის სიმძიმე ყველასთვის განსხვავებულია. მაგალითად, ყველა აგროვებს ნახშირბადს საკუთარ თავში. მაგრამ ყველა ორგანიზმს არ შეუძლია რკინის დაახლოებით 20%-ის კონცენტრირება, როგორც ამას რკინის ბაქტერიები აკეთებენ.
შეიძლება მოიყვანოთ კიდევ რამდენიმე მაგალითი, რომელიც ნათლად ასახავს ცოცხალი მატერიის ამ ფუნქციას.
- დიატომები, რადიოლარიანები - სილიციუმი.
- ჟანგის სოკო - მანგანუმი.
- გადიდებული ლობელია მცენარე - ქრომი.
- სოლიანკას მცენარე - ბორი.
ელემენტების გარდა, ცოცხალი არსებების ბევრ წარმომადგენელს შეუძლია წარმოქმნას ნივთიერებების მთელი კომპლექსები სიკვდილის შემდეგ.
მატერიის გაზის ფუნქცია
ეს როლი ერთ-ერთი მთავარია. ყოველივე ამის შემდეგ, გაზის გაცვლა არის სიცოცხლის ფორმირების პროცესი ყველა არსებისთვის. თუ მთლიან ბიოსფეროზე ვსაუბრობთ, მაშინ ცოცხალი მატერიის გაზის ფუნქცია იწყება მცენარეების აქტივობით, რომლებიც ფოტოსინთეზის პროცესში იჭერენ ნახშირორჟანგს და გამოყოფენ საკმარის რაოდენობას ჟანგბადს.
საკმარისია რისთვის? ყველას სიცოცხლისთვისარსებები, რომლებსაც არ შეუძლიათ მისი დამოუკიდებლად გამომუშავება. და ეს არის ყველა ცხოველი, სოკო, ბაქტერიების უმეტესობა. თუ ვსაუბრობთ ცხოველების გაზის ფუნქციაზე, მაშინ ის შედგება ჟანგბადის მოხმარებაში და ნახშირორჟანგის გამოყოფაში სუნთქვის დროს.
ეს ქმნის ზოგად ციკლს, რომელიც საფუძვლად უდევს სიცოცხლეს. მეცნიერებმა დაამტკიცეს, რომ მრავალი ათასწლეულის განმავლობაში მცენარეებმა და სხვა ცოცხალმა არსებებმა მოახერხეს პლანეტის ატმოსფეროს სრულად მოდერნიზაცია და საკუთარი თავისთვის მორგება. მოხდა შემდეგი:
- ჟანგბადის კონცენტრაცია საკმარისი გახდა სიცოცხლისთვის;
- ჩამოყალიბდა ოზონის შრე, რომელიც იცავს მთელ სიცოცხლეს მავნე კოსმოსური და ულტრაიისფერი გამოსხივებისგან;
- ჰაერის შემადგენლობა გახდა ის, რაც არსებების უმეტესობას სჭირდება.
ამიტომ, ბიოსფეროს ცოცხალი მატერიის გაზის ფუნქცია ითვლება ერთ-ერთ ყველაზე მნიშვნელოვანად.
სატრანსპორტო ფუნქცია
იგულისხმება ორგანიზმების გამრავლება და განსახლება სხვადასხვა ტერიტორიაზე. არსებობს გარკვეული ეკოლოგიური კანონები, რომლებიც მართავენ არსებების ძირითად განაწილებასა და ტრანსპორტირებას. მათი თქმით, თითოეულ ინდივიდს თავისი ჰაბიტატი უკავია. ასევე არსებობს კონკურენტული ურთიერთობები, რომლებიც განაპირობებს ახალი ტერიტორიების დასახლებასა და განვითარებას.
ამგვარად, ბიოსფეროში ცოცხალი მატერიის ფუნქციებია გამრავლება და დასახლება ახალი თვისებების შემდგომი ფორმირებით.
დესტრუქციული როლი
ეს არის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი ფუნქცია, რომელიც ახასიათებს ბიოსფეროს ცოცხალ არსებებს.იგი შედგება მარტივი ნივთიერებებად დაშლის უნარში, სიკვდილის შემდეგ, ანუ სიცოცხლის ციკლის შეჩერება. სანამ ორგანიზმი ცხოვრობს, მასში რთული მოლეკულები აქტიურია. როდესაც სიკვდილი ხდება, იწყება დესტრუქციული პროცესები, დაშლა მარტივ შემადგენელ ნაწილებად.
ამას ახორციელებს არსებების სპეციალური ჯგუფი, რომელსაც ეწოდება დეტრიტივორები ან დამშლელები. ეს მოიცავს:
- ზოგიერთი ჭია;
- ბაქტერია;
- სოკო;
- პროტოზოა და სხვები.
გარემოს ფორმირების ფუნქცია
ცოცხალი მატერიის ძირითადი ფუნქციები არასრული იქნებოდა, თუ არ მივუთითებდით გარემოს წარმოქმნას. Რას ნიშნავს? ჩვენ უკვე აღვნიშნეთ, რომ ევოლუციის პროცესში მყოფმა ცოცხალმა არსებებმა შექმნეს ატმოსფერო საკუთარი თავისთვის. მათ იგივე გააკეთეს გარემოსთან მიმართებაში.
მიწის გაფხვიერება და გაჯერება მინერალური ნაერთებით, ორგანული ნივთიერებებით, შექმნეს სიცოცხლისათვის შესაფერისი ნაყოფიერი ფენა - ნიადაგი. იგივე შეიძლება ითქვას ოკეანეებისა და ზღვების წყლის ქიმიურ შემადგენლობაზე. ანუ ცოცხალი არსებები დამოუკიდებლად ქმნიან სიცოცხლის გარემოს საკუთარი თავისთვის. სწორედ აქ ვლინდება მათი გარემოს ფორმირების ფუნქცია ბიოსფეროში.
ცოცხალი მატერიის ინფორმაციული როლი
ეს როლი დამახასიათებელია ცოცხალი ორგანიზმებისთვის და რაც უფრო მაღალია ის განვითარებული, მით უფრო დიდ როლს ასრულებს ის, როგორც ინფორმაციის გადამზიდავი და დამმუშავებელი. არც ერთ უსულო საგანს არ შეუძლია დამახსოვრება, ქვეცნობიერში „ჩაწერა“და შემდგომში ნებისმიერი სახის ინფორმაციის რეპროდუცირება. მხოლოდ გონიერ არსებებს შეუძლიათ ამის გაკეთება.
ეს არ არისმხოლოდ ლაპარაკის და აზროვნების უნარი. ინფორმაციის ფუნქცია გულისხმობს ცოდნისა და თვისებების გარკვეული ნაკრების მემკვიდრეობით შენარჩუნებისა და გადაცემის ფენომენს.
ენერგეტიკული ფუნქცია
ენერგია არის ძალის ყველაზე მნიშვნელოვანი წყარო, რომლის წყალობითაც არსებობს ცოცხალი მატერია. ცოცხალი მატერიის ფუნქციები, უპირველეს ყოვლისა, გამოიხატება ბიოსფეროს ენერგიის სხვადასხვა ფორმებად გადამუშავების უნარში, მზისგან თერმულ და ელექტრომდე.
სხვა ვერავინ დააგროვებს და შეცვლის მზის გამოსხივებას ასე. პირველი ბმული აქ არის, რა თქმა უნდა, მცენარეები. სწორედ ისინი შთანთქავენ მზის შუქს უშუალოდ სხეულის მწვანე ნაწილების მთელ ზედაპირზე. შემდეგ ისინი გარდაქმნიან მას ცხოველებისთვის ხელმისაწვდომი ქიმიური ობლიგაციების ენერგიად. ეს უკანასკნელი თარგმნის მას სხვადასხვა ფორმებში:
- თერმული;
- ელექტრო;
- მექანიკური და სხვა.
