Окумуштууларга планетабызда болуп жаткан процесстерди түшүндүрүү үчүн жүздөгөн жылдар талап кылынды. Бара-бара билимдер топтолуп, теориялык жана факты-лык материалдар осту. Бүгүнкү күндө адамдар көптөгөн жаратылыш кубулуштарына түшүндүрмө табууга, алардын жүрүшүнө кийлигишүүгө, өзгөртүүгө же багыттоого жетишүүдө.
Тирүү дүйнө жаратылыштын бардык механизмдеринде кандай роль ойной турганы да дароо ачык-айкын болгон жок. Бирок орус философу, биогеохимик В. И. Вернадский негиз болгон жана бүгүнкү күнгө чейин сакталып келе жаткан теорияны түзүүгө жетишкен. Бул биздин бүт планетабыз эмне экенин, анын бардык катышуучуларынын ортосундагы мамилелер кандай экенин түшүндүрөт. Эң негизгиси, бул теория Жер планетасындагы тирүү жандыктардын ролу жөнүндөгү суроого жооп берет. Ал Жердин биосферасынын түзүлүшүнүн теориясы деп аталды.
Биосфера жана анын түзүлүшү
Окумуштуу биосфераны жандуу жана жансыз бүтүндөй чөйрө деп атоого сунуш кылган, ал тыгыз байланышта жана биргелешкен аракеттин натыйжасындаактивдүүлүк жаратылыштын айрым геохимиялык компоненттеринин пайда болушуна салым кошот.
Башкача айтканда, биосфера Жердин төмөнкү структуралык бөлүктөрүн камтыйт:
- атмосферанын озон катмарына чейинки төмөнкү бөлүгү;
- бүт гидросфера;
- литосферанын жогорку деңгээли - топурак жана астындагы катмарлар, жер астындагы сууларга чейинки жана анын ичинде.
Башкача айтканда, булар тирүү организмдер отурукташа алган аймактар. Алардын бардыгы өз кезегинде биосферанын жандуу заты деп аталган жалпы биомассаны билдирет. Бул жаратылыштын бардык падышалыктарынын өкүлдөрүн камтыйт, ошондой эле адам. Тирүү материянын касиеттери жана функциялары бүтүндөй биосфераны мүнөздөөдө чечүүчү мааниге ээ, анткени ал анын негизги компоненти болуп саналат.
Бирок биз карап жаткан Жердин кабыгын түзгөн тирүү жандыктардан тышкары дагы бир нече түрлөрү бар. Булар төмөнкүдөй:
- биогендик;
- инерт;
- биокок;
- радиоактивдүү;
- космостук;
- эркин атомдор жана элементтер.
Баары биригип, кошулмалардын бул түрлөрү биомасса үчүн чөйрөнү, анын жашоо шарттарын түзөт. Ошол эле учурда бул заттардын көптөгөн түрлөрүнүн пайда болушуна жаратылыш падышалыктарынын өкүлдөрүнүн да таасири чоң.
Жалпысынан биосферанын бардык көрсөтүлгөн компоненттери жаратылышты түзгөн элементтердин жалпы массасы. Дал ошолор энергиянын, заттардын циклин жүргүзүп, көптөгөн кошулмаларды топтоп, кайра иштетип, тыгыз өз ара аракеттенишүүдө. Негизги бирдиги тирүү материя болуп саналат. Тирүү материянын функциялары ар кандай,бирок баары планетанын табигый абалын сактоо үчүн абдан маанилүү жана зарыл.
Биосфера доктринасынын негиздөөчүсү
“Биосфера” концепциясын жараткан, аны иштеп чыккан, структураланган жана толук ачып берген, укмуштуудай ой жүгүртүүгө, фактыларды жана маалыматтарды талдоо жана салыштыруу, логикалык тыянак чыгаруу жөндөмүнө ээ болгон. Өз убагында В. И. Вернадский ушундай адам болуп калган. Улуу инсан, натуралист, академик жана окумуштуу, көптөгөн мектептердин негиздөөчүсү. Анын эмгектери ушул убакка чейин бардык теориялар курулган негизги фундамент болуп калды.
Ал бардык биогеохимиянын жаратуучусу. Анын сиңирген эмгеги – Россиянын (ал кездеги СССРдин) минералдык-сырьелук базасын түзүү. Анын шакирттери Россия менен Украинанын атактуу келечектеги окумуштуулары болушкан.
Вернадскийдин органикалык дүйнөнүн системасында адамдардын үстөмдүк кылуучу абалы жана биосфера ноосферага айланып бара жаткандыгы жөнүндөгү божомолдорунун ишке ашуусуна бардык негиздер бар.
Тирүү зат. Биосферанын тирүү затынын функциялары
Жогоруда белгилегендей, Жердин каралып жаткан кабыгынын тирүү материасы бардык жаратылыш падышалыктарына таандык организмдердин жыйындысы болуп эсептелет. Баарынын арасында адам өзгөчө орунду ээлейт. Мунун себептери:
- өндүрүш эмес, керектөөчүнүн абалы;
- акыл-эсти жана аң-сезимди өнүктүрүү.
Баардык башка өкүлдөр тирүү материя. Тирүү материянын функцияларын Вернадский иштеп чыккан жана көрсөткөн. Ал организмдерге төмөнкү ролду дайындаган:
- Редокс.
- Кыйратуучу.
- Транспорт.
- Айлана-чөйрөнү түзүүчү.
- Газ.
- Энергия.
- Маалыматтык.
- Концентрация.
Биосферадагы тирүү заттын эң негизги функциялары газ, энергия жана редокс. Бирок, калгандары да маанилүү, алар планетанын тирүү кабыгынын бардык бөлүктөрүнүн жана элементтеринин ортосундагы өз ара аракеттенүүнүн татаал процесстерин камсыз кылат.
Так эмнени билдирерин жана маңызы эмнеде экенин түшүнүү үчүн функциялардын ар бирин кененирээк карап чыгалы.
Тирүү заттын редокс функциясы
Ар бир тирүү организмдин ичиндеги заттардын көптөгөн биохимиялык трансформацияларында көрүнөт. Анткени, ар бир адамда, бактериядан чоң сүт эмүүчүлөргө чейин, ар бир экинчи реакция бар. Натыйжада кээ бир заттар башкага айланат, кээ бирлери компоненттерге ажырайт.
Биосфера үчүн мындай процесстердин натыйжасы биогендик заттын пайда болушу. Кандай кошулмаларды мисал келтирүүгө болот?
- Карбонаттык тектер (бор, мрамор, акиташ) - моллюскалардын, көптөгөн башка деңиз жана кургактык тургундарынын тиричилик аракетинин продуктусу.
- Кремний кендери океандын түбүндөгү жаныбарлардын кабыктары менен кабыкчаларындагы кылымдар бою болгон реакциялардын натыйжасы.
- Көмүр жана чым өсүмдүктөрдө болгон биохимиялык өзгөрүүлөрдүн натыйжасы.
- Мунай жана башкалар.
Ошондуктан химиялык реакциялар адамга жана жаратылышка пайдалуу көптөгөн заттардын жаралышынын негизи болуп саналат. Бул биосферадагы тирүү заттын функциясы.
Концентрлөө функциясы
Эгерде биз субстанциянын бул ролу жөнүндөгү түшүнүктүн ачылышы жөнүндө айта турган болсок, анда анын мурунку менен тыгыз байланышын белгилешибиз керек. Жөнөкөй сөз менен айтканда, тирүү заттын концентрация функциясы - бул кээ бир элементтердин, атомдордун, бирикмелердин дененин ичинде топтолушу. Натыйжада жогоруда айтылган тектер, минералдар жана минералдар пайда болот.
Ар бир жандык өзүнө кандайдыр бир кошулмаларды чогултууга жөндөмдүү. Бирок, мунун оордугу ар бир адам үчүн ар кандай. Мисалы, ар бир адам көмүртекти өзүнө топтойт. Бирок ар бир организм темир бактериялары сыяктуу темирдин 20%га жакынын топтой албайт.
Тирүү заттын бул функциясын ачык көрсөткөн дагы бир нече мисалдарды келтирүүгө болот.
- Диатомдор, радиолариялыктар - кремний.
- Дат козу карындары - марганец.
- Шишиген лобелия өсүмдүк - хром.
- Солянка комбинаты - бор.
Элементтерден тышкары, тирүү жандыктардын көптөгөн өкүлдөрү өлүп калгандан кийин заттардын бүтүндөй комплекстерин түзүүгө жөндөмдүү.
Заттын газ функциясы
Бул роль негизгилердин бири. Анткени, газ алмашуу бардык жандыктар үчүн жашоону жаратуучу процесс. Эгерде бүтүндөй биосфера жөнүндө айта турган болсок, анда тирүү заттын газдык функциясы өсүмдүктөрдүн активдүүлүгүнөн башталат, алар фотосинтез процессинде көмүр кычкыл газын кармап, жетиштүү өлчөмдө кычкылтек бөлүп чыгарышат.
Эмнеге жетет? Алардын бардыгынын өмүрү үчүнөз алдынча өндүрө албаган жандыктар. Жана булардын баары жаныбарлар, козу карындар, көпчүлүк бактериялар. Эгерде жаныбарлардын газ функциясы жөнүндө айта турган болсок, анда ал кычкылтекти керектөөдөн жана дем алуу учурунда айлана-чөйрөгө көмүр кычкыл газын бөлүп чыгаруудан турат.
Бул жашоонун негизин түзгөн жалпы циклди жаратат. Окумуштуулар көптөгөн миңдеген жылдар бою өсүмдүктөр жана башка жандыктар планетанын атмосферасын толугу менен модернизациялоого жана жөнгө салууга жетишкенин далилдешти. Төмөнкүлөр болду:
- кычкылтек концентрациясы жашоо үчүн жетиштүү болуп калды;
- озон катмары пайда болду, ал бүт тиричиликти зыяндуу космостук жана ультрафиолет нурлануусунан коргойт;
- абанын курамы көпчүлүк жандыктарга керектүү нерсе болуп калды.
Ошондуктан биосферанын тирүү затынын газ функциясы эң маанилүүлөрдүн бири болуп эсептелет.
Ташуу функциясы
Ар кайсы аймактарда организмдердин көбөйүшүн жана отурукташуусун билдирет. Жандыктардын негизги таралышын жана ташылышын жөнгө салуучу белгилүү экологиялык мыйзамдар бар. Алардын айтымында, ар бир инсан өзүнүн жашаган жерин ээлейт. Жаңы аймактарды жайгаштырууга жана өнүктүрүүгө алып келген атаандаштык мамилелер да бар.
Ошентип, биосферадагы тирүү материянын функциялары көбөйүү жана кийин жаңы өзгөчөлүктөрдүн пайда болушу менен отурукташуу болуп саналат.
Кыйратуучу роль
Бул биосферанын тирүү жандыктарына мүнөздүү дагы бир маанилүү функция. Ал өлүп калгандан кийин жөнөкөй заттарга ажыроо жөндөмүнөн турат, башкача айтканда, жашоо циклин токтотуу. Организм жашап жатканда, анда татаал молекулалар активдүү. Өлүм болгондо, бузулуу процесстери башталат, жөнөкөй курамдык бөлүктөргө бөлүнөт.
Бул зыяндуу же ажыроочу деп аталган жандыктардын атайын тобу тарабынан ишке ашырылат. Аларга төмөнкүлөр кирет:
- кээ бир курттар;
- бактериялар;
- грибоктор;
- протозоа жана башкалар.
Айлана-чөйрөнү түзүүчү функция
Эгерде чөйрөлөрдүн пайда болушун көрсөтпөсө, тирүү материянын негизги функциялары толук эмес болмок. Бул эмнени билдирет? Эволюция процессиндеги жандыктардын өздөрүнө бир атмосфера жаратканына жогоруда токтолгонбуз. Алар айлана-чөйрө менен да ушундай кылышты.
Жерди жумшартып, минералдык кошулмалар, органикалык заттар менен каныктырып, жашоого ылайыктуу түшүмдүү катмар – топурак түзүшкөн. Океандардын жана деңиздердин суунун химиялык курамы жөнүндө да ушуну айтууга болот. Башкача айтканда, жандыктар өз алдынча жашоо чөйрөсүн өздөрүнө түзөт. Мына ушул жерден алардын биосферадагы айлана-чөйрөнү түзүүчү функциясы көрүнөт.
Тирүү заттын маалыматтык ролу
Бул роль тирүү организмдер үчүн мүнөздүү, ал канчалык жогорку деңгээлде өнүккөн болсо, ал маалыматтын алып жүрүүчүсү жана иштетүүчүсү катары ошончолук чоң роль ойнойт. Эч бир жансыз объект эстеп калууга, аң-сезимге "жазууга" жана андан кийин ар кандай түрдөгү маалыматты кайра чыгарууга жөндөмдүү эмес. Муну сезимдүү жандыктар гана жасай алат.
Бул эмессүйлөө жана ой жүгүртүү жөндөмү гана. Маалымат функциясы тукум куучулук боюнча билимдердин жана сапаттардын белгилүү бир топтомун сактоо жана берүү кубулушун билдирет.
Энергия функциясы
Энергия - бул тирүү материя бар болгон күчтүн эң маанилүү булагы. Тирүү материянын функциялары биринчи кезекте биосферанын энергиясын күндөн баштап жылуулук жана электрдикке чейин ар кандай формаларга иштетүү жөндөмдүүлүгүнөн көрүнөт.
Күндөн келген радиацияны мынчалык башка эч ким топтоп, өзгөртө албайт. Бул жерде биринчи шилтеме, албетте, өсүмдүктөр болуп саналат. Дал ошолор күн нурун дененин жашыл бөлүктөрүнүн бүт бетине түздөн-түз сиңирип алышат. Андан кийин алар аны жаныбарларга жеткиликтүү болгон химиялык байланыштардын энергиясына айландырышат. Акыркысы аны ар кандай формаларга которот:
- термикалык;
- электр;
- механикалык жана башкалар.
