uabooks.top

Emlékezzetek, mi a lényege a zöld növények kozmikus szerepének!? Mit értenek az anyagok biogén és abiogén vándorlása alatt?

A bioszféra és határai. A bioszféra (gör.: bios - élet és sfaira — gömb) kifejezést az osztrák geológus Eduard Suess (1831-1914) javasolta, 1875-ben. A bioszféráról szóló tanokat V. I. Vernadszkij ukrán tudós hozta létre (38. 1. ábra).

A bioszféra nem a Föld külön élő burkát alkotja, hanem annak geológiai burkának része, amelyet az organizmusok benépesítenek. Magába foglalja a Föld felső szilárd burkát (litoszférát), a teljes hidroszférát és a légkör (atmoszféra) alsó rétegeit, egyesítve a Föld minden biogeocönózisát egyetlen globális ökoszisztémába.

Az organizmusok a litoszférában viszonylag kis mélységbe hatolnak le. Például, 2-4 km mélységben csak néhány baktériumcsoport él, főként a kőolajcsapdákban. A hidroszférában az élet bármilyen mélységben megtalálható, még a legnagyobb 11000 m mélységben is. A légkörben az organizmusok terjedését az ózonréteg határolja be. A legnagyobb magasság, ahol kimutatták baktériumok és gombák spóráit, közel 22 km. A biomassza legnagyobb koncentrációja ott található, ahol a létfeltételek a legkedvezőbbek és változatosak - a litoszféra és az atmoszféra, az atmoszféra és a hidroszféra, a hidroszféra és a litoszféra határán.

V. I. Vernadszkij bioszféráról szóló fő tételei. V. I. Vernadszkij a bioszférára úgy tekintett, mint az élő és élettelen szerves egészére. Az organizmusok összességét a Földön, beleértve az embert is, élő anyagnak nevezte a tudós. Az élő anyagjellemzői: összbiomassza, kémiai összetétel és energia.

A bioszférában aktív anyagcsere és energiaátalakulás zajlik, amelyek meghatározzák minden organizmus összaktivitását. A fotoszintézisnek köszönhetően az élő anyag a Földön évente közel 160 milliárd tonna száraz, szerves anyagot termel, aminek közel egyharmadát a világóceán biogeocönózisai termelnek, kétharmadát pedig a szárazföldiek. Tehát, a bioszféra a napenergia globális akkumulátora és transzformátora, ami nélkül az élet a Földön nem lehetséges.

A bioszférára jellemzőek az önfenntartás és az önreprodukció mechanizmusai. Ezek a tulajdonságok megjelennek az atmoszféra összetételében, a világóceán állandó összetételében és állandó sókoncentrációjában, az organizmusok számára a földfelszínen uralkodó szükséges fizikai feltételek fenntartása az ózonréteg segítségével.

38. 1. ábra. Volodimir Ivanovics Vernádszkij (1863— 1945) - ukrán természettudós, filozófus; olyan tudományok megalapozója, mint a biogeokémia, és a radio-geológia; ő alapította az Ukrán Nemzeti Könyvtárat Ki-jevben (jelenleg: V. I. Vernadszkij Ukrán Nemzeti Könyvtár); az az Ukrán Nemzeti Tudományos Akadémia egyik alapítója, első elnöke (1918)

Vernadszkij három biogeokémiai alapelvet fogalmazott meg: 1) a kémiai elemek biogén migrációja a bioszférában mindig maximális tendenciát mutat; 2) a fajok evolúciója a bioszféra fejlődése során az atomok biogén migrációjának erősödésére irányul;

3) az élő anyag a külső környezettel szüntelen kémiai anyagcserét folytat, amit a Földön a kozmikus napenergia hoz létre és tart fent.

38. 2. ábra. Az élő anyag koncentráló funkciója szorosan kapcsolatban áll az organizmusok által végzett üledékes kőzetképződéssel: 1 - puhatestűek (a), korall polipok (b), likacsos-héjúak (c) képesek felhalmozni a kalcium-vegyületeket, ezért fontos szerepet játszanak az üledékes mészkő képződésében; 2 - egyes sugárállatkák (d), kovamoszatok (e) felhalmozzák a szilícium vegyületeket, és résztvesznek radiolarit és a diatomit üledékes kőzetek

létrehozásában

Az élő anyag biokémiai funkciói. Gáz funkció: az élőlények hatást gyakorolnak az atmoszféra, a világóceán és a talaj gázösszetételére: az aerob organizmusok légzés közben oxigént vesznek fel, és szén-dioxidot adnak le; a növények és a cianobaktériumok a fotoszintézis során szén-dioxidot vesznek fel, és oxigént választanak ki. Redoxi funkció: az organizmusok segítségével a légköri levegőben, a vízben és a talajban oxidálódnak és redukálódnak bizonyos kémiai vegyü-letek. Például, a vasbaktériumok oxidálják a vas vegyületeit, denitrifikáló redukálja a nitrátokat és a nitriteket molekuláris nitrogénné vagy oxidjaivá stb. Koncentráló (felhalmozó) funkció: az organizmusok a környezetből felvesznek és felhalmoznak a testükben bizonyos kémiai elemeket (38. 2. ábra).

38. 3. ábra. Az organizmusok szerepe a talajképződésben (Feladat: a tanár segítségével magyarázzátok meg, milyen organizmus csoportok vesznek részt a talajképződés folyamatában!)

Anyagkörforgás a bioszférában. Az élő anyag funkciói kapcsolatban állnak az atomok biogén migrációjával az anyagkörforgás folyamatában. A kémiai

elemek migrációjának egy része, amit az organizmusok végeznek, biogén, amely részét pedig nem az organimusok végzik — abiogén. A különböző kémiai elemek és anyagok körforgásának rendszerét V. I. Vernadszkij biogeokémiai ciklusoknak nevezte.

Az organizmusok szerepet kapnak az üledékes kőzet képződésében, életük során felhalmozva kalcium-, szilícium-, foszforvegyületeket csontvázukban, a csigaházakban, páncéljukban (lásd: 38. 2. ábra). Ezenkívül részt vesznek a hegyek kőzeteinek lebontásában. Például a zuzmók megtelepedve a sziklákon, szerves savakat bocsátanak ki, amelyek bontják a kőzetet. A talajlakó organizmusok, illetve a víz, a levegő és a klimatikus tényezők hatása biztosítja a talajképződés folyamatait (38. 3). Ezen folyamatok során a litoszféra felső rétegének különféle anyagai összetett átalakulásokon és migráción mennek keresztül. A szerves vegyületek lebomlásakor keletkező anyagok felhalmozódnak a képződő humuszban.

A Föld növényzete évente közel 1,7-10⁸ t szén-dioxidot nyel el és közel 1,2-10⁸ t oxigént választ ki, amelyet felhasználnak az aerob organizmusok a légzés során.

V. I. Vernadszkij tanítása a nooszféráról. Vernadszkij még a XX. század első felében előre látta, hogy a bioszféra átalakul nooszférává (gör.: nous - ész, értelem és sfaira - gömb; szakkifejezést 1927-ben francia filozófusok vezették be: Edouard Louis Emmanuel Julién Le Roy (1870-1954) és Pierre Teilhard de Chardin (1881-1955)).

Nooszféra - a bioszféra új állapota, amelynek fejlődésében az emberi értelem tevékenysége válik meghatározó tényezővé.

A nooszférára jellemző a természeti törvények és a társadalmi-gazdasági tényezők szoros kapcsolata, a természeti források tudományosan megalapozott felhasználása, az anyagkörforgás és az energia-áramlás megújulása. Bármelyik probléma megoldásához ökológiai gondolkodásmódra van szükség, a természetes környezet állapotának megőrzésére és javítására.

A jelenkori bioszféra - biotechnoszféra - állapotát közvetlenül vagy közvetve az ember pénzügyi és társadalmi-gazdasági szükségleteit biztosító technikai eszközök hatása hozta létre. Ez a természeti források kimerüléséhez, a bioszféra regenerációs lehetőségeinek csökkenéséhez vezet, mivel sérül a természetes anyagkörforgás és energiaáramlás a bolygónkon. Ezért a bioszféra nooszférává való átalakítása az emberiség előtt álló egyik fő feladat, és ez túlélésének elkerülhetetlen előfeltétele.

1. Jellemezzétek a Föld külső burkait! 2. Mi a bioszféra? Ki a bioszféráról szóló tanok szerzője? 3. Miért tartják a bioszférát bolygónk egyetlen globális ökoszisztémájának? Mik a bioszféra határai? 4. Mivel jellemezhető a biotechnoszféra? 5. Mi a nooszféra? Mivel jellemezhető? 6. Milyen tulajdonságai és funkciói vannak az élő anyagnak a bioszférában? ¹

1. Miért nem alkot a bioszféra különálló burkot a Földön? 2. Mi a jelentősége V. I. Vernadszkij nooszféráról szóló tanításának az emberiség további létezésének szempontjából?

Ebben a témakörben megismerkedtek:

a világ és Ukrajna legújabb kori ökológiai problémáival;

a szennyezések típusaival, a szennyezés következményeivel a természetes és a mesterséges ökoszisztémákban, illetve az emberre gyakorolt hatásával;

az ember hatásával az atmoszférára, a hidroszférára, a talajokra, a szárazföldi ökoszisztémákra, és ezek következményeivel;

a bolygónk biodiverzitása védelmének fontosságával, ami a bioszféra stabil működésének feltétele;

az ökológiai politika főbb irányzataival Ukrajnában;

a fenntartható fejlődés koncepciójával és annak jelentőségével az emberi társadalom további fejlődésének szempontjából.

Ez a tankönyv anyaga Biológia 11. osztály Osztapcsenko, Bálán