Canlı organizmalar hangi enerji kaynaklarına bağımlıdır?

Yaşayan ototrofik organizmalar güneş enerjisi pahasına var olurlar. Heterotroflar, organik maddelerin içerdiği enerji nedeniyle var olur.

Fotosentez nedir?

Fotosentez, bitki pigmentleri tarafından emilen ışık enerjisini kullanarak, canlı bitki hücreleri tarafından inorganik maddelerden (CO2 ve sudan) şeker ve nişasta gibi organik maddelerin oluşturulmasıdır.

P çizimi analiz edin. Bize biyosfer ile Dünyanın diğer katmanları arasındaki bağlantıyı anlatın.

Biyosfer, canlı organizmalar onları etkilediği için Dünya'nın diğer kabuklarıyla bağlantılıdır. Bitkiler ve hayvanlar insanlara besin sağlar. Bitkiler oksijen üreterek atmosferin gaz bileşimini korurlar. Yaşayan organizmalar rahatlamayı etkiler ve manzaralara çeşitlilik kazandırır. Birçok tortul kayaç (kömür, petrol, tebeşir) ölü canlı organizmalardan oluşur. Canlı organizmalar biyolojik ayrışma yoluyla da kayaları yok edebilir.

Sorular ve görevler

1. Bize her bir canlı organizma grubunun doğadaki rolünü anlatın: bitkiler, hayvanlar, bakteriler, mantarlar.

Bitkiler güneş ışığının etkisi altında fotosentez yoluyla birincil organik madde oluştururlar. Dolayısıyla bitkiler organizmalar üretiyor. Hayvanlar bitkilerle veya diğer hayvanlarla, yani hazır organik maddelerle beslenir; Bunlar tüketici organizmalardır. Hayvanlar organik madde yiyerek onları dünya yüzeyinde hareket ettirirler. Yol boyunca sporları ve tohumları yayarlar ve böylece bitki ve mantarların yayılmasına katkıda bulunurlar. Mantarlar ve bakteriler ölü organizmaların kalıntılarını ayrıştırır. Organik maddeleri inorganik maddelere dönüştürürler ve bunlar yine bitkiler tarafından tüketilir. Dolayısıyla bakteri ve mantarlar yıkıcı organizmalardır. Organik madde ayrıştığında ısı açığa çıkar, yani bir zamanlar bitkiler tarafından Güneş'ten emilen enerji.

2. Biyolojik döngünün doğada oynadığı rol nedir?

Su döngüsü gibi doğanın tüm parçalarını tek bir bütün halinde birbirine bağlar.

3. Biyosfer atmosferi, hidrosferi, litosferi etkiler mi? Bunu örneklerle destekleyin.

Canlı organizmalar dünyanın tüm katmanlarını etkiler. Canlı organizmalar solunum yaparken karbondioksit üretilir ve oksijen emilir. Bitkiler fotosentez sırasında oksijen üretir. Böylece canlı organizmalar atmosferin gaz bileşimini etkiler. Birçok tortul kayaç canlı organizmalar tarafından oluşturulur. Biyolojik ayrışmaya katılırlar. Litosferi bu şekilde etkiler. Birçok organizma su kütlelerinin kendi kendini temizlemesine katkıda bulunur. Suyun oksijen doygunluğu canlı organizmalara bağlıdır.

4. Organizmalar biyosferde eşit şekilde dağılmış mı?

Canlı organizmalar biyosferde eşit olmayan bir şekilde dağılmıştır.

5. Biyosferin hangi bölgeleri canlı organizmalar tarafından en yoğun şekilde doldurulur?

Canlı organizmaların büyük bir kısmı hava, su ve kayalar arasındaki temas sınırlarında yoğunlaşmıştır. Bu nedenle kara yüzeyi ve denizlerin ve okyanusların sularının üst katmanları daha yoğun nüfusludur. Bunun nedeni burada en uygun koşulların olmasıdır: çok fazla oksijen, nem, ışık, besinler.

6. Kara ve okyanus arasında canlı madde nasıl dağılıyor?

Çoğu organizma karada yoğunlaşmıştır. Kütleleri hidrosfer sakinlerinin kütlesinden 750 kat daha fazladır.

Bu çalışmada sizi biyolojik döngünün ne olduğunu düşünmeye davet ediyoruz. Gezegenimiz için işlevleri ve önemi nelerdir? Uygulamada enerji kaynağı konusuna da dikkat edeceğiz.

Biyolojik döngüyü ele almadan önce bilmeniz gereken başka bir şey de gezegenimizin üç kabuktan oluştuğudur:

• litosfer (katı kabuk, kabaca söylemek gerekirse, üzerinde yürüdüğümüz dünyadır);
• hidrosfer (tüm suyun atfedilebileceği yer, yani denizler, nehirler, okyanuslar vb.);
• atmosfer (gazlı kabuk, soluduğumuz hava).

Tüm katmanlar arasında net sınırlar vardır ancak bunlar herhangi bir zorlukla karşılaşmadan birbirlerine nüfuz edebilirler.

Maddelerin döngüsü

Bütün bu katmanlar biyosferi oluşturur. Biyolojik döngü nedir? Bu, maddelerin biyosfer boyunca, yani toprakta, havada ve canlı organizmalarda hareket ettiği zamandır. Bu sonsuz dolaşıma biyolojik döngü denir. Her şeyin bitkilerde başlayıp bittiğini bilmek de önemlidir.

Altında gizli inanılmaz karmaşık süreç. Topraktan ve atmosferden gelen her türlü madde bitkilere, ardından diğer canlı organizmalara girer. Daha sonra onları emen bedenlerde aktif olarak başkalarını üretmeye başlarlar. karmaşık bağlantılar, ardından ikincisi dışarıdan seçilir. Bunun gezegenimizdeki her şeyin birbirine bağlılığını ifade eden bir süreç olduğunu söyleyebiliriz. Organizmalar birbirleriyle etkileşim halindedir; bugüne kadar var olmamızın tek yolu budur.

Atmosfer her zaman bildiğimiz gibi değildi. Daha önce hava kabuğumuz mevcut olandan çok farklıydı, yani karbondioksit ve amonyakla doyurulmuştu. Peki nefes almak için oksijeni kullanan insanlar nasıl ortaya çıktı? Atmosferimizin durumunu insanlar için gerekli şekle getirebilen yeşil bitkilere teşekkür etmeliyiz. Hava ve bitkiler otçullar tarafından emilir ve aynı zamanda yırtıcıların menüsüne de dahil edilir. Hayvanlar öldüğünde kalıntıları mikroorganizmalar tarafından işlenir. Bitki büyümesi için gerekli olan humus bu şekilde elde edilir. Gördüğünüz gibi çember kapandı.

Enerji kaynağı

Biyolojik döngü enerji olmadan mümkün değildir. Bu alışverişi organize etmek için gereken enerjinin kaynağı nedir veya kimdir? Tabii ki termal enerji kaynağımız yıldız Güneş'tir. Isı ve ışık kaynağımız olmadan biyolojik döngü kesinlikle imkansızdır. Güneş ısınıyor:

• hava;
• toprak;
• bitki örtüsü.

Isıtma sırasında su buharlaşır ve atmosferde bulutlar şeklinde birikmeye başlar. Tüm su sonunda yağmur veya kar şeklinde Dünya yüzeyine geri dönecektir. Geri döndükten sonra toprağı doyurur ve çeşitli ağaçların kökleri tarafından emilir. Su çok derinlere nüfuz etmeyi başardıysa rezervleri yeniler yeraltı suyu hatta bir kısmı nehirlere, göllere, denizlere ve okyanuslara geri dönüyor.

Bildiğiniz gibi nefes aldığımızda oksijeni emer ve karbondioksiti dışarı veririz. Dolayısıyla ağaçların karbondioksiti işleyip oksijeni atmosfere geri döndürmek için de güneş enerjisine ihtiyacı var. Bu sürece fotosentez denir.

Biyolojik döngüler

Bu bölüme “biyolojik süreç” kavramıyla başlayalım. Bu yinelenen bir olgudur. Hangilerinin belirli aralıklarla sürekli tekrarlanan biyolojik süreçlerden oluştuğunu gözlemleyebiliriz.

Biyolojik süreç her yerde görülebilir; Dünya gezegeninde yaşayan tüm organizmaların doğasında vardır. Aynı zamanda organizasyonun her kademesinin bir parçasıdır. Yani bu süreçleri hem hücre içinde hem de biyosferde gözlemleyebiliyoruz. Biyolojik süreçlerin çeşitli türlerini (döngülerini) ayırt edebiliriz:

• gün içi;
• günlük ödenek;
• mevsimsel;
• yıllık;
• çok yıllık;
• asırlık.

Yıllık döngüler en belirgindir. Bunları her zaman ve her yerde görüyoruz, bu konu üzerinde biraz düşünmemiz gerekiyor.

su

Şimdi sizi gezegenimizdeki en yaygın bileşik olan su örneğini kullanarak doğadaki biyolojik döngüyü düşünmeye davet ediyoruz. Vücudun hem içinde hem de dışında birçok sürece katılmasını sağlayan birçok yeteneğe sahiptir. Tüm canlıların yaşamı doğadaki H 2 O döngüsüne bağlıdır. Su olmasaydı biz var olamazdık ve gezegen cansız bir çöle benzerdi. Tüm hayati süreçlere katılabiliyor. Yani şu sonuca varabiliriz: Dünya gezegenindeki tüm canlıların temiz suya ihtiyacı vardır.

Ancak su her zaman bir takım işlemler sonucunda kirlenir. O zaman kendinize tükenmez bir temiz enerji kaynağı nasıl sağlanır? içme suyu? Doğa bunu halletti; bunun için doğada da aynı su döngüsünün varlığına teşekkür etmeliyiz. Tüm bunların nasıl gerçekleştiğini zaten inceledik. Su buharlaşır, bulutlarda toplanır ve yağış (yağmur veya kar) olarak düşer. Bu sürece genel olarak “hidrolojik döngü” denir. Dört sürece dayanmaktadır:

• buharlaşma;
• yoğunlaşma;
• yağış;
• su akışı

İki tür su döngüsü vardır: büyük ve küçük.

Karbon

Şimdi biyolojik olarak doğada nasıl meydana geldiğine bakacağız. Maddelerin yüzdesi açısından ise sadece 16. sırada yer aldığını bilmek de önemlidir. Elmas ve grafit şeklinde oluşabilir. Ve kömürdeki yüzdesi yüzde doksanı aşıyor. Karbon atmosferin bir parçası olsa da içeriği çok küçüktür, yaklaşık yüzde 0,05.

Biyosferde, karbon sayesinde, gezegenimizdeki tüm canlıların ihtiyaç duyduğu çok sayıda çeşitli organik bileşik yaratılır. Fotosentez sürecini düşünün: Bitkiler atmosferden karbon dioksiti emer ve işler, bunun sonucunda da çeşitli bitkilere sahip oluruz. organik bileşikler.

Fosfor

Biyolojik döngünün önemi oldukça büyüktür. Fosfor alsak bile kemiklerde büyük miktarlarda bulunur ve bitkiler için gereklidir. Ana kaynak apatittir. Magmatik kayalarda bulunabilir. Canlı organizmalar bunu aşağıdakilerden elde edebilir:

• toprak;
• su kaynakları.

Aynı zamanda insan vücudunda da bulunur, yani aşağıdakilerin bir parçasıdır:

• proteinler;
• nükleik asit;
• kemik dokusu;
• lesitinler;
• fitinler vb.

Vücutta enerji birikmesi için gerekli olan fosfordur. Bir organizma öldüğünde toprağa ya da denize geri döner. Bu, fosfor açısından zengin kayaların oluşumunu teşvik eder. Bu biyojenik döngüde büyük önem taşıyor.

Azot

Şimdi nitrojen döngüsüne bakacağız. Bundan önce atmosferin toplam hacminin yaklaşık% 80'ini oluşturduğunu not ediyoruz. Katılıyorum, bu rakam oldukça etkileyici. Azot, atmosferin bileşiminin temelini oluşturmasının yanı sıra bitki ve hayvan organizmalarında da bulunur. Bunu protein şeklinde bulabiliriz.

Azot döngüsüne gelince şunu söyleyebiliriz: Nitratlar, bitkiler tarafından sentezlenen atmosferik azottan oluşur. Nitrat oluşturma işlemine genellikle nitrojen fiksasyonu denir. Bir bitki ölüp çürüdüğünde içerdiği nitrojen, amonyak formunda toprağa karışır. İkincisi, toprakta yaşayan organizmalar tarafından işlenir (oksitlenir), nitrik asit bu şekilde ortaya çıkar. Toprağı doyuran karbonatlarla reaksiyona girebilir. Ayrıca bitkilerin çürümesi sonucu veya yanma işlemi sırasında nitrojenin de saf haliyle açığa çıktığını belirtmek gerekir.

Sülfür

Diğer birçok element gibi canlı organizmalarla da çok yakından ilişkilidir. Kükürt volkanik patlamalar sonucu atmosfere girer. Sülfür kükürt mikroorganizmalar tarafından işlenebilir, bu da sülfatların doğma şeklidir. İkincisi bitkiler tarafından emilir, kükürt de buna dahildir. uçucu yağlar. Vücuda gelince, kükürdü şurada bulabiliriz:

• amino asitler;
• sincaplar

Maddeler canlı organizmalara topraktan, havadan ve sudan girer. Su okyanuslardan buharlaşarak atmosferin katmanlarına yükselerek yağmuru oluşturur. Yeşil bitkiler toprağa giren suyu kullanır. Yaşamsal fonksiyonlarını sürdürürken aynı zamanda yaşam için gerekli olan oksijeni de serbest bırakırlar. Aynı zamanda oksijene maruz kalmadan bitkilerin ayrışması ve çürümesi süreçleri gerçekleşemez. Dünya'da yaşamı mümkün kılan bu kısır döngünün adı nedir ve özellikleri nelerdir?

Ekolojinin ana kavramı

Biyolojik döngü dolaşımdır kimyasal elementler Gezegenimizdeki yaşamın kökeni ile eş zamanlı olarak ortaya çıkan ve canlı organizmaların katılımıyla ortaya çıkan.

Madde döngüsünün doğasında bulunan modeller, Dünya'daki yaşamı sürdürmenin temel sorunlarını çözer. Sonuçta, Dünya'nın tüm yüzeyindeki besin rezervleri çok büyük olmasına rağmen sınırsız değildir. Eğer bu rezervler sadece canlılar tarafından tüketilseydi, bir anda hayatın sona ermesi gerekirdi. Bilim adamı R. Williams şunu yazdı: "Sınırlı bir niceliğin sonsuzluk özelliğine sahip olmasına izin veren tek yöntem, onun kapalı bir eğri çizgi boyunca dönmesini sağlamaktır." Yaşamın kendisi bu yöntemin Dünya'da kullanılması gerektiğine karar verdi. Organik madde yeşil bitkiler tarafından oluşturulurken, yeşil olmayan madde parçalanır.

Biyolojik döngüde her canlı türü kendi yerini alır. Yaşamın ana paradoksu, onun yıkım ve sürekli çürüme süreçleriyle sürdürülmesidir. Karmaşık organik bileşikler er ya da geç yok edilir. Bu sürece, enerjinin salınması ve canlı bir organizmanın bilgi özelliğinin kaybı eşlik eder. Mikroorganizmalar, maddelerin biyolojik döngüsünde ve yaşamın gelişiminde büyük bir rol oynar - herhangi bir yaşam biçiminin biyotik döngüye dahil olması onların katılımıyla olur.

Biyozincir bağlantıları

Mikroorganizmaların yaşam döngüsünde bu kadar önemli bir yer işgal etmelerini sağlayan iki özelliği vardır. Öncelikle değişen çevre koşullarına çok çabuk uyum sağlayabiliyorlar. İkincisi, enerji rezervlerini yenilemek için karbon dahil çok çeşitli maddeleri kullanabilirler. Yüksek organizmaların hiçbiri bu özelliklere sahip değildir. Yalnızca mikroorganizmalar krallığının temel temeli üzerinde bir üst yapı olarak var olurlar.

Çeşitli biyolojik sınıflara ait bireyler ve türler, madde döngüsünün halkalarıdır. Ayrıca kullanarak birbirleriyle etkileşime girerler. çeşitli türler bağlantılar. Gezegen ölçeğindeki maddelerin döngüsü, doğadaki özel biyolojik döngüleri de içerir. Esas olarak besin zincirleri aracılığıyla gerçekleştirilirler.

Ev tozunun tehlikeli sakinleri

Saprofitler (kalıcı "yerleşikler") biyolojik döngüde de önemli bir rol oynar. ev tozu. Ev tozunun bir parçası olan çeşitli maddelerle beslenirler. Aynı zamanda saprofitler alerjiye neden olan oldukça zehirli dışkılar üretir.

İnsan gözünün göremediği bu yaratıklar kimlerdir? Saprofitler örümcekgiller familyasına aittir. Bir insana hayatı boyunca eşlik ederler. Sonuçta toz akarları, insan derisini de içeren ev tozuyla beslenir. Bilim adamları, saprofitlerin bir zamanlar kuş yuvalarının sakinleri olduğuna ve daha sonra insan evlerine "taşındığına" inanıyor.

Biyolojik döngüde büyük rol oynayan toz akarları, 0,1 ila 0,5 mm arasında çok küçük boyutlara sahiptir. Ancak o kadar aktifler ki, bir toz akarı sadece 4 ayda yaklaşık 300 yumurta bırakabilir. Bir gram ev tozu birkaç bin akar içerebilir. Bir evde kaç tane toz akarının olabileceğini hayal etmek imkansızdır çünkü bir insanın evinde bir yılda 40 kg'a kadar tozun birikebileceğine inanılmaktadır.

Ormanda bisiklet sürmek

Ormanda biyolojik döngü, ağaç köklerinin toprağın derinliklerine nüfuz etmesi nedeniyle en güçlü olanıdır. Bu döngüdeki ilk bağlantının genellikle rizosfer bağlantısı olarak adlandırıldığı kabul edilir. Rizosfer, bir ağacın etrafındaki ince (3 ila 5 mm) toprak tabakasıdır. Bir ağacın köklerinin etrafındaki toprak (veya "rizosfer toprağı") tipik olarak kök sızıntıları ve çeşitli mikroorganizmalar açısından çok zengindir. Rizosfer bağlantısı canlı ve cansız doğa arasında bir tür kapıdır.

Tüketim bağlantısı topraktaki mineralleri emen köklerdedir. Maddelerin bir kısmı çökelme yoluyla toprağa geri yıkanır, ancak besinlerin çoğu iki işlemle (dökülme ve çürüme) geri döndürülür.

Çöp ve atıkların rolü

Çürüme ve çürüme var farklı anlam Maddelerin biyolojik döngüsünde. Çöp, ağaç kozalakları, dallar, yapraklar ve çim artıklarını içerir. Araştırmacılar ağaçları çöplere dahil etmiyor; bunlar çöp olarak sınıflandırılıyor. Çürümenin ayrışması onlarca yıl alabilir. Bazen çöpler diğer ağaç türleri için besin maddesi olarak kullanılabilir; ancak bu ancak belirli bir ayrışma aşamasına ulaştıktan sonra mümkündür. Atık kül sınıfına ait birçok maddeyi içermektedir. Yavaş yavaş toprağa girerler ve bitkiler tarafından daha fazla yaşam için kullanılırlar.

Çöp neye bağlı?

Çöpün biyolojik döngüde biraz farklı bir anlamı vardır. Bir yıl içinde hacminin tamamı çöp tabakasına geçer ve tamamen ayrışmaya uğrar. Kül elementleri biyotik dolaşıma çok daha hızlı girer. Ancak aslında çöp, yapraklar ağaç üzerindeyken bile biyolojik döngünün bir parçasıdır. Çöp oranı birçok faktöre bağlıdır: iklim, mevcut ve önceki yıllardaki hava durumu ve böcek sayısı. Orman tundrasında birkaç merkeze ulaşır, ormanlarda ise ton cinsinden ölçülür. Ormanlardaki en büyük çöp miktarı ilkbahar ve sonbaharda ortaya çıkar. Bu rakam aynı zamanda yıllara göre de değişmektedir.

İğnelerin ve yaprakların organik bileşimi ise döngü sırasında aynı değişikliklere uğrar. Çöpten farklı olarak yeşil yapraklar genellikle fosfor, potasyum ve nitrojen bakımından zengindir. Çöp genellikle kalsiyum açısından zengindir. Böceklerin ve hayvanların biyolojik döngü üzerinde büyük etkisi vardır. Örneğin yaprak yiyen böcekler bunu önemli ölçüde hızlandırabilir. Bununla birlikte, devir hızı üzerindeki en büyük etki, altlığın ayrışması sırasında hayvanlar tarafından gerçekleştirilir. Larvalar ve solucanlar çöpü yiyip ezer ve toprağın üst katmanlarına karıştırır.

Doğada fotosentez

Bitkiler enerji rezervlerini yenilemek için güneş ışığını kullanabilirler. Bunu iki aşamada yapıyorlar. İlk aşamada ışık yapraklar tarafından yakalanır; ikincisinde enerji, karbon tutumu ve organik maddelerin oluşumu süreci için kullanılır. Biyologlar yeşil bitkilere ototrof diyorlar. Onlar tüm gezegendeki yaşamın temelidir. Ototroflar fotosentez ve biyolojik dolaşımda büyük öneme sahiptir. Enerjiyi güneş ışığından karbonhidrat oluşumu yoluyla depolanmış enerjiye dönüştürürler. Bunlardan en önemlisi şeker glikozudur. Bu sürece fotosentez denir. Diğer sınıflara ait canlı organizmalar, bitkileri yiyerek güneş enerjisine erişebilirler. Böylece maddelerin dolaşımını sağlayan bir besin zinciri ortaya çıkar.

Fotosentez kalıpları

Fotosentez sürecinin önemine rağmen, uzun zamandır keşfedilmemiş olarak kaldı. Sadece 20. yüzyılın başında İngiliz bilim adamı Frederick Blackman, bu süreci kurmanın mümkün olduğu çeşitli deneyler gerçekleştirdi. Bilim adamı ayrıca bazı fotosentez modellerini de ortaya çıkardı: Düşük ışıkta başladığı, ışık akışlarıyla birlikte yavaş yavaş arttığı ortaya çıktı. Ancak bu yalnızca belirli bir seviyeye kadar gerçekleşir ve bu noktadan sonra artan ışık artık fotosentezi hızlandırmaz. Blackman ayrıca artan ışıkla birlikte sıcaklığın kademeli olarak arttırılmasının fotosentezi desteklediğini de buldu. Düşük ışıkta sıcaklığın artırılması bu süreci hızlandırmaz, düşük sıcaklıkta ışığın artırılması da bu süreci hızlandırmaz.

Işığı karbonhidratlara dönüştürme süreci

Fotosentez, güneş ışığından gelen fotonların bitkilerin yapraklarında bulunan klorofil moleküllerine çarpmasıyla başlar. Bitkilere rengini veren klorofildir yeşil. Enerji yakalama, biyologların Fotosistem I ve Fotosistem II adını verdikleri iki aşamada gerçekleşir. İlginç bir şekilde, bu fotosistemlerin sayıları bilim adamlarının onları keşfetme sırasını yansıtıyor. Bu, bilimdeki tuhaflıklardan biridir, çünkü reaksiyonlar ilk önce ikinci fotosistemde ve daha sonra ilk fotosistemde meydana gelir.

Güneş ışığının bir fotonu, yaprakta bulunan 200-400 kadar klorofil molekülüyle çarpışır. Bu durumda enerji hızla artar ve klorofil molekülüne aktarılır. Bu süreç eşlik ediyor kimyasal reaksiyon: Klorofil molekülü iki elektronu kaybeder (bu elektronlar da "elektron alıcısı" olarak adlandırılan başka bir molekül tarafından kabul edilir). Ayrıca bir foton klorofil ile çarpıştığında su oluşur. Güneş ışığının karbonhidratlara dönüştüğü döngüye Calvin döngüsü denir. Fotosentezin ve maddelerin biyolojik döngüsünün önemi göz ardı edilemez; bu süreçler sayesinde yeryüzünde oksijen mevcuttur. İnsanlar tarafından elde edilen mineral kaynaklar - turba, yağ - aynı zamanda fotosentez işlemi sırasında depolanan enerjinin taşıyıcılarıdır.

Biyolojik döngü. Her organizma grubu biyosferde belirli bir rol oynar. Bitkiler Güneş ile Dünya arasında aracıdır. Güneş ışığının etkisi altında fotosentez yoluyla birincil organik madde oluştururlar.

Dolayısıyla bitkiler organizmalar üretiyor. Hayvanlar bitkilerle veya diğer hayvanlarla, yani hazır organik maddelerle beslenir; Bunlar tüketici organizmalardır. Hayvanlar organik madde yiyerek onları dünya yüzeyinde hareket ettirirler. Yol boyunca sporları ve tohumları yayarlar ve böylece bitki ve mantarların yayılmasına katkıda bulunurlar.

Mantarlar ve bakteriler ölü organizmaların kalıntılarını ayrıştırır. Organik maddeleri inorganik maddelere dönüştürürler ve bunlar yine bitkiler tarafından tüketilir. Dolayısıyla bakteri ve mantarlar yıkıcı organizmalardır. Organik madde ayrıştığında ısı açığa çıkar, yani bir zamanlar bitkiler tarafından Güneş'ten emilen enerji. Yok edici organizmalar yok olursa, organik maddelerin çoğu bozunma ürünü zehirli olduğundan biyosfer zehirlenir.

Böylece canlı organizmalar madde ve enerjiyi biyosferin bir kısmından diğerine aktarırlar. Bu madde ve enerji transferi biyolojik bir döngü oluşturur (Şekil 157). Su döngüsü gibi doğanın tüm parçalarını tek bir bütün halinde birbirine bağlar. Biyolojik döngünün insanlar tarafından bozulması, felaketle sonuçlanabilecek sonuçlarla tehdit ediyor.

Pirinç. 157. Geniş yapraklı orman örneğini kullanarak biyolojik döngünün şeması

Biyosfer ve Dünya'nın yaşamı. Canlı organizmaların rolü güçlü doğal güç uzun zamandır hafife alınmıştır. Bu, diğer kabuklarla karşılaştırıldığında canlı madde kütlesinin önemsiz görünmesiyle açıklanmaktadır. Yerkabuğunun ağırlığı 13 kg olan bir taş çanak olarak düşünülürse, bu kabın içine yerleştirilen hidrosferin tamamı 1 kg, atmosfer bir bakır paranın ağırlığına, canlı madde ise bir posta ücretinin ağırlığına karşılık gelir. damga vurmak.

Ancak milyarlarca yıl boyunca nesilden nesile canlı organizmalar yer kabuğunun maddesini işlediler. Dönüştürdükleri toplam madde miktarı, organizmaların kütlesinden kat kat fazlaydı. Canlıların birbirleriyle ve cansız bedenlerle etkileşimi, doğanın tek bir “organizmasını” oluşturur (Şekil 158).

Pirinç. 158. Biyosferin önemi

Çizimi analiz edin. Bize biyosfer ile Dünyanın diğer katmanları arasındaki bağlantıyı anlatın.

Biyosferin canlı organizmaların yaşadığı ve onların etkisi altında değişen özel bir kabuk olduğu doktrini, parlak Rus bilim adamı V.I. Biyosferin çok aktif bir kabuk olduğunu gösteren oydu. İnsanlar da dahil olmak üzere canlı organizmaların ortak faaliyetleri coğrafi çevreyi şekillendirir ve dönüştürür.

Biyosferdeki canlı maddenin dağılımı. Yaşam biyosferde oldukça dengesiz bir şekilde dağılmıştır. Canlı organizmaların büyük bir kısmı hava, su ve kayalar arasındaki temas sınırlarında yoğunlaşmıştır. Bu nedenle kara yüzeyi ve denizlerin ve okyanusların sularının üst katmanları daha yoğun nüfusludur. Bunun nedeni buradaki koşulların en uygun olmasıdır: bol miktarda oksijen, nem, ışık ve besin. Organizmalara en doymuş katmanın kalınlığı yalnızca birkaç on metredir. Yukarı ve aşağı ne kadar uzaklaşılırsa hayat o kadar nadir ve monoton olur. Biyosferin özel bir doğal gövdesi olan toprakta en büyük yaşam konsantrasyonu gözlenir.

Pirinç. 159. Karada ve okyanusta yaşayan organizmaların kütlesi

Canlı madde yalnızca dikey olarak değil, aynı zamanda alan boyunca da eşit olmayan bir şekilde dağılmıştır. Çoğu organizma karada yoğunlaşmıştır. Kütleleri, hidrosfer sakinlerinin kütlesinden 750 kat daha fazladır (Şekil 159). Okyanus, birim alan başına düşen canlı madde miktarı açısından kıtasal çöllere yakındır.

Sorular ve görevler

1. Bize her canlı organizma grubunun doğadaki rolünü anlatın: bitkiler, hayvanlar, bakteriler, mantarlar.
2. Biyolojik döngünün doğada oynadığı rol nedir?
3. Organizmalar biyosferde eşit şekilde dağılmış mı?
4. Biyosferin hangi bölgeleri canlı organizmalar tarafından en yoğun şekilde doldurulur?

Doğadaki döngüler ve enerjinin bir durumdan diğer duruma geçişi doğal bir süreçtir. Bu süreç coğrafi kabuğun oluşumundan bu yana yüz milyonlarca yıldır devam ediyor ve devam edecek. İnsan faaliyetinin doğal döngüler üzerindeki etki süresi, dünyevi kürelerin oluşum ve varoluş zamanıyla karşılaştırıldığında çok kısadır; bir an. Ancak buna rağmen, günümüzde insanın hızla artan etkisi küresel boyutlara ulaşıyor.

Günümüzde insan ekonomik faaliyetleri kaya döngüsünü etkileyerek aşındırma süreçlerini hızlandırıyor. Tarlaların sürülmesi, sulama, sulama, drenaj ve toprak örtüsünü tahrip eden diğer yöntemler, nehir çökeltilerini ve mineral parçacıklarının akan sular ve rüzgarlar yoluyla arazi yüzeyinden uzaklaştırılmasını artırır. Bunun sonucunda okyanus ve denizlerde, göllerde ve dünya yüzeyindeki çöküntülerde sedimantasyon yoğunluğu artar. Ayrıca sivil ve endüstriyel inşaatlar, kanal inşaatları, rezervuarlar, hidroelektrik santraller, yollar, madencilik ve diğer işler araziyi giderek değiştiriyor.

Yakıt ve enerji kaynaklarının gelişmesi ve yakılması, yakıt ve enerji kaynaklarında değişikliklere yol açmaktadır. doğal çevre ve rölyefin soyulmasına katkıda bulunur.
İnsanın atmosferik dolaşım üzerindeki etkisi, Dünya'nın ikliminde değişikliklere neden olur. Modern koşullarda, insanın ekonomik faaliyetinin bir sonucu olarak küresel iklimi değiştirmenin üç yolu vardır:

atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonunda bir artış;
atmosferdeki serbest enerji miktarında artış;
atmosferik aerosollerin konsantrasyonunda artış.

Giderek artan miktarlarda kömür, petrol ve gazın yakılması, atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonunu artırarak gezegenimizin ikliminde önemli değişikliklere yol açabilir. Karbondioksit (CO2), kısa dalga radyasyonunu serbestçe iletme ve uzun dalga radyasyonunu engelleme özelliğine sahiptir. Dolayısıyla güneş ışınımını serbestçe iletirken, Dünya'dan yansıyan uzun dalga ışınımı da engeller. Bir "sera etkisi" yaratılır. Sonuç olarak atmosferin yüzey katmanında aşırı ısı oluşur ve bu da iklim değişikliğine katkıda bulunabilir.

İklim değişikliğinin ikinci yolu da insanın ekonomik faaliyetleriyle ilişkilidir. Modern üretimin önemli miktarda yapay olarak üretilen enerji tükettiği bilinmektedir. Kullanım talebi arttıkça enerji üretim hızı da sürekli artmaktadır. Bu enerji aynı zamanda atmosferin yüzey katmanının "ısınmasına" da yol açabilir. Atmosferi güneş enerjisiyle birleştirilmiş ek enerjiyle ısıtmak, gezegenin iklimini değiştirebilir.

Aerosollerin yapay birikiminin iklim üzerinde ikili bir etkisi olabilir. İnsan ekonomik faaliyetinin bir sonucu olarak, atmosferik aerosollerin konsantrasyonu giderek artmaktadır. Aerosol parçacıkları herhangi bir dalga boyundaki güneş ışınımının serbest nüfuzunu geciktirir. Bu nedenle, atmosferdeki aerosollerin artması güneş ışınlarını engelleyebilir ve enerji eksikliği nedeniyle dünya yüzeyinin iklimi soğumaya doğru değişme riski taşır. Öte yandan yapay aerosoller, uzun dalga boylu radyasyonun Dünya'yı terk etmesini önleyerek iklimin ısınmasına katkıda bulunabilir.

Doğadaki su döngüsü üzerindeki ana insan etkisi türleri, geri dönüşü olmayan su tüketimi de dahil olmak üzere su tüketimindeki yıllık artış, nehir akışının istenen yönde düzenlenmesi, rezervuarların inşası ve toprakların doğal nem rejiminin bozulmasıdır. tarım. Bu tür insan faaliyetlerinin bir sonucu olarak, bazı bölgelerde gelişen vahalar ortaya çıkarken, diğerlerinde çevre felaketleri meydana geliyor. Örneğin Aral Gölü ve Aral Gölü bölgesinin mevcut durumu doğrudan insan faaliyetleriyle ilgilidir. Aral Gölü, insan ekonomik faaliyetinin su dengesinin nasıl bozulmasına yol açtığının açık bir örneğidir.

İnsanoğlu henüz okyanus sularının dolaşımında değişiklik yapmadı. Ancak bilim ve teknolojinin mevcut düzeyiyle bu süreçte pekala değişiklikler yapabilir. Örneğin, Arktik Okyanusu kıyılarının iklim koşullarını değiştirmeye yönelik projeler uzun süredir var, dolayısıyla Kuzey Deniz Rotası'nın seyir süresini uzatmak için kıyı denizlerinin buz rejimini etkileme fırsatı var. Bu soru aynı zamanda popüler bilim literatüründe de gündeme gelmektedir. Projenin özü şu: Asya ile Amerika kıyılarını birbirine bağlayan Bering Boğazı'na bir baraj inşa etmek ve Arktik Okyanusu'ndan Pasifik Okyanusu'na su pompalamak. Belirli bir süre sonra, sıcak Körfez Akıntısı normalden daha ileri, Rusya kıyılarına doğru yoluna devam edecek. Ve Rusya'nın kuzey kıyılarının iklimi Norveç kıyılarındakiyle aynı olacak. İnsanlık zaten bu tür projeleri hayata geçirebilecek kapasitede ancak bunun nelere yol açabileceğini tahmin etmek zor.

Doğal döngüler arasında biyolojik döngü ve kimyasal elementlerin göçü en çok insanlardan etkilenir. İnsanlar geniş alanlarda ormanları ve savanları yakarak, bozkırları ve çayırları sürerek biyolojik döngüyü etkiler.
Metalurji işletmelerinde enerji kaynaklarının yakılması sırasında antropojenik kökenli karbondioksit (CO2) atmosfere yayılmaktadır. kimya endüstrisi vesaire. Doğal karbondioksit üretiminin antropojenik emisyonlara oranı 1:200'dür. Üstelik bu oranın sağ tarafı sürekli büyüyor.

Karbondioksitin ana "tüketicisi" fotosentezdir. Fosil yakıtların yakılması, ormansızlaşma ve orman yangınları, fotosentez sırasında bu gazın doğal “tüketimini” azaltır ve serbest atmosferdeki konsantrasyonunu artırır.
Fotosentez sonucunda her yıl büyük miktarda oksijen (02) üretilerek, bu gazın doğadaki istikrarlı dengesi ve tüm canlı organizmaların özgürce nefes alabilmesi sağlanır. İnsan ekonomik faaliyeti oksijen döngüsünü etkiler ve esas olarak doğal rezervlerini azaltır. Yanma süreci, orman alanının azalması, Dünya Okyanusu yüzeyinin kirlenmesi ve insan faaliyetleriyle ilişkili diğer süreçler atmosferik oksijen miktarını azaltır.

İnsan ekonomik faaliyetleri aynı zamanda doğadaki nitrojen (N) döngüsünü de etkilemektedir. Bu gaz endüstriyel olarak büyük miktarlarda üretilir. Azot içeren gübreler bazında üretilir. İnsanlar bu gübreleri toprağa uygulayarak ve tarlalara dağıtarak doğal nitrojen döngüsünü gözle görülür şekilde değiştiriyorlar. Azotlu gübrelerin yoğun kullanımı, gıda ürünlerine nitrat bulaşması sorununun ortaya çıkmasına neden olmuştur. Dünya Sağlık Örgütü (WHO) tarafından belirlenen kişi başına günlük nitrat üst sınırı 325 mg'dır. Çevre dostu ürünler kullanıldığında kişi, %60-70'i sebzelerden olmak üzere günde yaklaşık 100-200 mg nitratı sağlığa zarar vermeden tüketmektedir. Tahıllar, meyveler, meyveler, et ve balıklar az miktarda nitrat içerir.

Ürünler nitratlarla "aşırı gübrelenmiş" topraklarda yetiştirilirse normdan 2-5 kat daha yüksek bir doz alabiliriz. Üstelik tek seferlik bir "vole" şeklinde. Bu zaten tehlikelidir çünkü vücudun fazla nitratları kullanacak zamanı yoktur. Sağlığa tehdit oluşturan nitratlardır, çünkü kana emildiğinde solunum enzimlerini devre dışı bırakırlar, bu da kandaki hemoglobin içeriğinin azalmasına ve taşıma fonksiyonunun bozulmasına yol açar.

Büyük etki insan faaliyeti Doğadaki kimyasal elementlerin göçünü etkiler. Şu anda, gezegende keşfedilen kimyasal elementlerin çoğu, insan faaliyetleri nedeniyle bir dereceye kadar doğada dağılmış veya Dünya'nın ayrı noktalarında ve bölgelerinde yoğunlaşmıştır. Her ikisi de var olumsuz etki bizim çevre ve bu süreç ivme kazanıyor.