Биосфера туралы түсінік
Біздің планетамыздың барлық экожүйелері бір — бірімен байланысып, біртұтас тұтастықты құрайды-биосфера деп аталатын бір үлкен экожүйе. «Биосфера» терминін алғаш рет 1875 жылы австриялық ғалым Э.Зюсс қолданса, биосфераны зерттеудің негіздерін ХХ ғасырдың басында орыс геохимигі В.И.Вернадский тұжырымдаған.
Биосфера (тіршілік сферасы)— тірі организмдер мекендейтін Жердің қабығы.
Биосфера – өзара байланысты экожүйелердің күрделі кешені. Ол ішкі және сыртқы факторлардың әсерінен үнемі өзгерістерге ұшырайды. Қазіргі биосфера – планетаның эволюциялық дамуының жемісі.
Биосфера – үлкен экожүйе.
В.И.Вернадский тірі табиғатты абиотикалық ортамен тығыз байланыста болатын біртұтас тұтастық ретінде қарастырды. Ғалым биосфераның негізгі компоненттерін анықтады. Вернадский бойынша биосфераға мыналар кіреді:
- тірі зат, яғни Жерді мекендейтін барлық тірі организмдер;
- қоректік зат— тірі ағзалардың тіршілігінде пайда болған барлық заттар (әктас, шымтезек, көмір, мұнай);
- инертті (жансыз) зат— тірі организмдердің қатысуынсыз түзілген минералдар мен тау жыныстары (алмас, изумруд, кварц, мәрмәр, гранит және т.б.);
- биоинертті зат— тірі организмдердің жансыз (инертті) табиғатпен (топырақ, лай) әрекеттестігінің өнімі.
Биосфераның шекаралары
- Атмосфераның жоғарғы шегі:15–20 км. Ол тірі организмдерге зиянды қысқа толқынды ультракүлгін сәулеленуді блоктайтын озон қабатымен анықталады.
- Литосферадағы төменгі шекара: Құрлықта 2–3 км және мұхит түбінен 1–2 км төмен судың буға айналу температурасымен және ақуыздың денатурация температурасымен анықталады, бірақ жалпы тірі ағзалардың таралуы тереңдікте шектеледі. бірнеше метр.
- Гидросферадағы төменгі шегі: 10–11 км (Мариана шұңқыры).
Биосфераның тірі организмдер үнемі кездесетін бөлігі эубиосфера деп аталады.
Сонымен, биосфераға атмосфераның бір бөлігі, гидросфера және литосфера кіреді.
Биосфераның негізгі белгілері
тірі организмдер;
- заттардың биотикалық айналымы.
Биотикалық цикл организмдердің үш негізгі тобының өзара әрекеттесуімен қамтамасыз етіледі:
- Продуцент (өндірушілер) (фотосинтезді жүзеге асыратын жасыл өсімдіктер мен хемосинтезге қабілетті бактериялар) – олар бастапқы органикалық заттарды жасайды;
- Консументтер (шөпқоректі және етқоректі жануарлар) – органикалық заттарды тұтынады;
- Редуцент (ыдыратушылар) (бактериялар, саңырауқұлақтар және қарапайымдылар) — олар өлі органикалық заттарды минералды заттарға ыдыратады.
Биосфераның тұрақтылығының механизмдері
Биосфера – қоршаған ортамен зат және энергия алмасатын ашық биологиялық жүйе.
Биосфераның тірі организмдері автотрофты және гетеротрофты болып екіге бөлінеді:
- Автотрофтар — органикалық заттардың продуценттері;
- Гетеротрофтар — органикалық заттарды тұтынушылар және жоюшылар.
Органикалық заттардың түзілу және оның түрленуі мен жойылу процестері арасында салыстырмалы тепе-теңдік орнатылады.
Бұл тепе-теңдік биосфераның тұрақтылығының негізі болып табылады.
Тұрақтылық — бұл экожүйенің қасиеті, ол оның құрамын, құрылымын және функцияларын сақтауда, сондай-ақ олар бұзылған жағдайда қалпына келтіру қабілетінде көрінеді.
Экожүйелер жердегі немесе судағы болуы мүмкін.
Табиғатта өсімдіктер сіңірілген жарықтың 1-2% алады. Шөпқоректі жануарлардың қоректі сіңіру тиімділігі олардың жемінің тағамдық қасиеттеріне сәйкес келеді, тұқым жегенде 80%, шөп пен жапырақтарды жегенде 30-60%, ағашты жегенде 10% шамасында жетеді. Жыртқыштардағы сіңіру тиімділігі тұтынылатын тағамның 60-90% құрайды.
Өсімдіктер сіңірілген энергияның шамамен 30-85% биомасса жасауға жұмсайды, қалғаны тыныс алуға жұмсалады. Суық қанды жануарлар, әсіресе су жануарлары, өсу мен көбеюге энергиясының 75% -на дейін жұмсай алады, бұл максималды биохимиялық тиімділікке жақындайды, бірақ жылы қанды жануарлардың массалық өнімділігі төмен: құстар мен ірі сүтқоректілерде — 1% -дан аз, ұсақ сүтқоректілерде – 6%-ға дейін.
Нәтижесінде жасыл өсімдіктер энергиясының мыңдаған пайызы ғана қоректік тізбектердің жоғарғы деңгейіне ауысады, ал жыртқыштардың биомассасы пропорционалды түрде азаяды.
Осылайша, биосфераның табиғи құрылымының негізгі принциптерін келесі тезистерде қысқаша қорытындылауға болады:
- Биосфера сыртқы энергия көздерін (күн сәулесі және жердің ішкі бөлігін радиоактивті қыздыру энергиясы) пайдаланады. Бұл биосфераның құрылымын ретке келтіруге, оны ұйымдастыруды қиындатуға және қоршаған ортаны ластамай бос энергияны тиімді пайдалануға мүмкіндік береді. Белгілі бір мөлшердегі энергияның тұрақты түсуі, оны пайдалану және жылу түрінде бөлу биосферада эволюциялық қалыптасқан жылу балансын жасады.
- Биосфера затты негізінен цикл түрінде пайдаланады. Элементтердің биогеохимиялық циклдері эволюциялық жолмен әзірленген және зиянды қалдықтардың жиналуына әкелмейді. Биосфера негізінен жеңіл (биогенді) элементтерді пайдаланады.
- Биосферада түрлер мен биологиялық қауымдастықтардың алуан түрлілігі өте көп. Түрлер арасындағы бәсекелестік және жыртқыштық қарым-қатынастар жеке түрлер арасында тепе-теңдікті орнатуға ықпал етеді, ал биосфераны ішкі факторлардың шамадан тыс қауіптен қорғайтын шамадан тыс саны бар басым түрлер іс жүзінде жоқ.
