لقد استغرق العلماء مئات السنين لشرح العمليات التي تحدث داخل كوكبنا. تراكمت المعرفة تدريجياً ، نمت المواد النظرية والواقعية. اليوم ، يتمكن الناس من إيجاد تفسير للعديد من الظواهر الطبيعية ، والتدخل في مسارها ، أو التغيير أو التوجيه.
ما هو الدور الذي يلعبه العالم الحي في جميع آليات الطبيعة لم يتضح على الفور. ومع ذلك ، تمكن الفيلسوف الروسي ، عالم الكيمياء الحيوية في.إي.فيرنادسكي ، من إنشاء نظرية أصبحت الأساس وما زالت كذلك حتى يومنا هذا. هي التي تشرح ماهية كوكبنا بأكمله ، وما هي العلاقات بين جميع المشاركين فيه. والأهم من ذلك ، هذه النظرية هي التي تجيب على سؤال حول دور الكائنات الحية على كوكب الأرض. كانت تسمى نظرية هيكل المحيط الحيوي للأرض.
المحيط الحيوي وهيكله
اقترح العالم تسمية المحيط الحيوي المنطقة الكاملة للمعيشة وغير الحية ، والتي هي على اتصال وثيق ونتيجة مشتركةيساهم النشاط في تكوين مكونات جيوكيميائية معينة للطبيعة.
أي أن المحيط الحيوي يتضمن الأجزاء الهيكلية التالية من الأرض:
- الجزء السفلي من الغلاف الجوي لطبقة الأوزون ؛
- الغلاف المائي بأكمله ؛
- المستوى العلوي للغلاف الصخري - التربة والطبقات السفلية ، وصولاً إلى المياه الجوفية.
أي ، هذه هي كل تلك المناطق التي يمكن أن تسكنها كائنات حية. كلهم ، بدورهم ، يمثلون الكتلة الحيوية الكلية ، والتي تسمى المادة الحية للمحيط الحيوي. وهذا يشمل ممثلين عن كل ممالك الطبيعة ، وكذلك الإنسان. تعتبر خصائص ووظائف المادة الحية حاسمة في توصيف المحيط الحيوي ككل ، لأنه مكونه الرئيسي.
ومع ذلك ، بالإضافة إلى الكائنات الحية ، هناك عدة أنواع أخرى من المواد التي تشكل قشرة الأرض التي ندرسها. هؤلاء هم مثل:
- حيوي ؛
- خامل ؛
- كوكاكولا ؛
- المشعة ؛
- كوني ؛
- ذرات وعناصر خالية.
معًا ، تشكل هذه الأنواع من المركبات بيئة الكتلة الحيوية ، الظروف المعيشية لها. في الوقت نفسه ، فإن ممثلي ممالك الطبيعة لديهم تأثير كبير على تكوين العديد من أنواع هذه المواد.
بشكل عام ، جميع مكونات الغلاف الحيوي المشار إليها هي الكتلة الإجمالية للعناصر التي تضيف الطبيعة. هم الذين يدخلون في تفاعلات وثيقة ، ويقومون بدورة الطاقة والمواد وتراكم ومعالجة العديد من المركبات. الوحدة الأساسية هي المادة الحية. وظائف المادة الحية مختلفة ،لكن جميعها مهمة وضرورية للغاية للحفاظ على الحالة الطبيعية للكوكب.
مؤسس عقيدة المحيط الحيوي
الشخص الذي ابتكر مفهوم "المحيط الحيوي" ، وطوره ، وشكله وكشفه بالكامل ، وامتلك تفكيرًا استثنائيًا ، والقدرة على تحليل ومقارنة الحقائق والبيانات والتوصل إلى استنتاجات منطقية. في وقته ، أصبح V. I. Vernadsky مثل هذا الشخص. رجل عظيم ، عالم طبيعة ، أكاديمي وعالم ، مؤسس العديد من المدارس. أصبحت أعماله الأساس الأساسي الذي بنيت عليه كل النظريات حتى الآن.
هو مبتكر كل الكيمياء الجيولوجية الحيوية. ميزته هي إنشاء قاعدة الموارد المعدنية لروسيا (ثم اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية). كان طلابه من علماء المستقبل المشهورين من روسيا وأوكرانيا.
تنبؤات Vernadsky حول الوضع المهيمن للناس في نظام العالم العضوي وأن المحيط الحيوي يتطور إلى noosphere لها كل الأسباب التي تجعلها تتحقق.
مادة حية. وظائف المادة الحية للمحيط الحيوي
كما أشرنا أعلاه ، فإن المادة الحية لقشرة الأرض المدروسة تعتبر مجموع الكائنات الحية التي تنتمي إلى جميع ممالك الطبيعة. يحتل البشر مكانة خاصة بين الجميع. كانت أسباب ذلك:
- موقف المستهلك وليس الإنتاج ؛
- تنمية العقل والوعي
جميع الممثلين الآخرين هم مادة حية. تم تطوير وظائف المادة الحية والإشارة إليها بواسطة Vernadsky. قام بتعيين الدور التالي للكائنات:
- الأكسدة والاختزال.
- مدمر.
- النقل
- تشكيل البيئة.
- غاز
- طاقة
- إعلامي.
- تركيز
أهم وظائف المادة الحية في المحيط الحيوي هي الغاز والطاقة والاختزال. ومع ذلك ، فإن الباقي مهم أيضًا ، حيث يوفر عمليات تفاعل معقدة بين جميع أجزاء وعناصر القشرة الحية للكوكب.
دعونا نلقي نظرة على كل وظيفة بمزيد من التفصيل لفهم المقصود بالضبط وما هو الجوهر.
وظيفة الأكسدة والاختزال للمادة الحية
يتجلى في العديد من التحولات البيوكيميائية للمواد داخل كل كائن حي. بعد كل شيء ، في كل شخص ، من البكتيريا إلى الثدييات الكبيرة ، هناك كل ردود الفعل الثانية. ونتيجة لذلك ، تتحول بعض المواد إلى مواد أخرى ، ويتفكك بعضها إلى مكونات.
نتيجة هذه العمليات للمحيط الحيوي هي تكوين مادة حيوية. ما هي المركبات التي يمكن الاستشهاد بها كمثال؟
- صخور كربونية (طباشير ، رخام ، حجر جيري) - نتاج النشاط الحيوي للرخويات والعديد من السكان البحريين والأرضيين.
- رواسب السيليكون هي نتيجة قرون من ردود الفعل في أصداف وأصداف الحيوانات في قاع المحيط.
- الفحم والجفت نتيجة للتحولات البيوكيميائية التي تحدث مع النباتات.
- النفط وغيره
لذلك فإن التفاعلات الكيميائية هي الأساس لخلق العديد من المواد المفيدة للإنسان والطبيعة.هذه هي وظيفة المادة الحية في المحيط الحيوي.
وظيفة التركيز
إذا تحدثنا عن الكشف عن مفهوم دور المادة هذا ، فعلينا أن نشير إلى علاقته الوثيقة بالدور السابق. ببساطة ، وظيفة التركيز للمادة الحية هي التراكم داخل الجسم لعناصر معينة ، ذرات ، مركبات. نتيجة لذلك ، تتشكل الصخور والمعادن والمعادن المذكورة أعلاه.
كل مخلوق قادر على تراكم بعض المركبات في حد ذاته. ومع ذلك ، فإن شدة ذلك تختلف من شخص لآخر. على سبيل المثال ، كل شخص يقوم بتجميع الكربون في حد ذاته. لكن ليس كل كائن حي قادر على تركيز حوالي 20٪ من الحديد ، كما تفعل بكتيريا الحديد.
يمكن إعطاء عدة أمثلة أخرى توضح بوضوح وظيفة المادة الحية.
- الدياتومات ، المشعة - السيليكون.
- فطر الصدأ - المنغنيز.
- نبتة اللوبيليا المنتفخة - الكروم.
- نبتة سوليانكا - البورون
بالإضافة إلى العناصر ، فإن العديد من ممثلي الكائنات الحية قادرون على تكوين مجمعات كاملة من المواد بعد الموت.
وظيفة الغاز للمادة
هذا الدور هو أحد الأدوار الرئيسية. بعد كل شيء ، تبادل الغازات هو عملية تشكيل الحياة لجميع الكائنات. إذا تحدثنا عن المحيط الحيوي ككل ، فإن وظيفة الغاز للمادة الحية تبدأ بنشاط النباتات ، والتي ، في عملية التمثيل الضوئي ، تلتقط ثاني أكسيد الكربون وتطلق كمية كافية من الأكسجين.
كافي من اجل ماذا؟ لحياة كل هؤلاءكائنات غير قادرة على إنتاجها بمفردها. وهذه كلها حيوانات ، فطريات ، معظم البكتيريا. إذا تحدثنا عن وظيفة الغاز للحيوانات ، فإنها تتكون من استهلاك الأكسجين وإطلاق ثاني أكسيد الكربون في البيئة أثناء التنفس.
هذا يخلق دورة عامة تكمن وراء الحياة. لقد أثبت العلماء أنه على مدى آلاف السنين ، تمكنت النباتات والكائنات الحية الأخرى من تحديث وتعديل الغلاف الجوي للكوكب لأنفسهم. حدث ما يلي:
- تركيز الأكسجين أصبح كافياً مدى الحياة ؛
- تشكلت طبقة الأوزون ، التي تحمي كل أشكال الحياة من الأشعة الكونية والأشعة فوق البنفسجية الضارة ؛
- أصبح تكوين الهواء هو ما تحتاجه معظم الكائنات.
لذلك ، تعتبر وظيفة الغاز في المادة الحية للمحيط الحيوي من أهم الوظائف.
وظيفة النقل
ينطوي على تكاثر واستيطان الكائنات الحية في مناطق مختلفة. هناك بعض القوانين البيئية التي تحكم التوزيع الأساسي ونقل الكائنات. وفقًا لهم ، يحتل كل فرد موطنه الخاص. هناك أيضًا علاقات تنافسية تؤدي إلى تسوية وتطوير مناطق جديدة.
وبالتالي ، فإن وظائف المادة الحية في المحيط الحيوي هي التكاثر والاستقرار مع التكوين اللاحق لميزات جديدة.
دور هدام
هذه وظيفة مهمة أخرى تميز الكائنات الحية في المحيط الحيوي.وهو يتألف من القدرة على التحلل إلى مواد بسيطة بعد الموت ، أي إيقاف دورة الحياة. أثناء حياة الكائن الحي ، تنشط الجزيئات المعقدة فيه. عندما يحدث الموت ، تبدأ عمليات التدمير ، والتفكك إلى أجزاء مكونة بسيطة.
يتم تنفيذ ذلك من قبل مجموعة خاصة من المخلوقات تسمى Detritivores أو المُحلِّلات. وتشمل هذه:
- بعض الديدان ؛
- بكتيريا ؛
- فطريات ؛
- البروتوزوا وغيرها
وظيفة تشكيل البيئة
ستكون الوظائف الرئيسية للمادة الحية غير مكتملة إذا لم نقم بتكوين البيئات. ماذا يعني ذلك؟ لقد أشرنا بالفعل إلى أن الكائنات الحية في عملية التطور قد خلقت جوًا لأنفسهم. فعلوا الشيء نفسه مع البيئة.
إرخاء وتشبع الأرض بالمركبات المعدنية والمواد العضوية ، خلقوا طبقة خصبة مناسبة للحياة - التربة. يمكن قول الشيء نفسه عن التركيب الكيميائي لمياه المحيطات والبحار. أي أن الكائنات الحية تشكل بشكل مستقل بيئة الحياة لأنفسهم. هذا هو المكان الذي تتجلى فيه وظيفتهم في تكوين البيئة في المحيط الحيوي.
الدور المعلوماتي للمادة الحية
هذا الدور نموذجي للكائنات الحية ، وكلما زاد تطويره ، زاد الدور الذي يلعبه كحامل ومعالج للمعلومات. لا يوجد جسم جامد واحد قادر على التذكر ، "التسجيل" على العقل الباطن ، وبالتالي إعادة إنتاج المعلومات من أي نوع. الكائنات الواعية فقط هي التي يمكنها فعل ذلك.
هذا ليس كذلكفقط القدرة على الكلام والتفكير. تشير وظيفة المعلومات إلى ظاهرة حفظ ونقل مجموعات معينة من المعرفة والسمات عن طريق الوراثة.
وظيفة الطاقة
الطاقة هي أهم مصدر للطاقة ، بسبب وجود المادة الحية. تتجلى وظائف المادة الحية بشكل أساسي في القدرة على معالجة طاقة المحيط الحيوي في أشكال مختلفة ، من الطاقة الشمسية إلى الحرارية والكهربائية.
لا أحد يستطيع أن يتراكم ويغير إشعاع الشمس هكذا. الرابط الأول هنا هو ، بالطبع ، النباتات. هم الذين يمتصون ضوء الشمس مباشرة على كامل سطح الأجزاء الخضراء من الجسم. ثم يقومون بتحويله إلى طاقة الروابط الكيميائية المتاحة للحيوانات. هذا الأخير يترجمه إلى أشكال مختلفة:
- حراري
- كهربائي ؛
- ميكانيكي و غيرها
