Odam odatda atrofdagi fazoni tabiat yoki yashash joyi deb ataydi. Ko'pchiligimiz maktab darslarida ushbu kontseptsiya haqida fundamental bilimlarni oldik: tabiiy tarix (3-sinf), geografiya va biologiya (4), anatomiya va kimyo (6). Ammo bu fanlar qanday birlashtirilganligini kam odam tushunadi, faqat ularning barchasi tabiatshunoslik sohasiga tegishli. Insoniyatning atrofdagi dunyo haqidagi barcha bilimlarini umumlashtirish uchun bitta sig'imli nom yaratilgan - biosfera. Ko'p yillik izlanishlar va sinchkovlik bilan o'rganishga qaramay, Yer sayyorasi hali ham olimlarga unda sodir bo'layotgan jarayonlar haqida o'ylash uchun asos beradi.
Tanrif
Biosfera nima deyiladi? Adabiyotda bu atamaning talqinlari juda ko'p va ularning barchasi mazmunan farq qiladi, ammo ma'no jihatidan deyarli bir xil. Ko'pincha biosfera sayyoramizning global ekotizimi deb ataladi, unda odam bir nechta turlardan biri hisoblanadi. Agar "biosfera" nomini qadimgi yunon tilidan so'zma-so'z tarjima qilsak, u ikki ildizga ega. “Sfera” “mintaqa, shar, shar” degan ma’noni anglatadi, “bios” ildizi esa “hayot” deb tarjima qilingan. Bu, aslida, murakkab va ko'p qirrali fanni belgilaydigan juda keng va aniq nom bo'lib chiqadi. Biosfera nima deyiladi, degan savolga V. I. Vernadskiy kengaytirilgan javob beradi. U bu tushunchani geografiya, geokimyo, biologiya, geologiyani o'z ichiga olgan Yer haqidagi ilmiy bilimlar majmuasi sifatida belgilaydi. Biosfera - bu tirik mavjudotlar va ularning yashash joylarining mavjudligi printsipiga ko'ra birlashtirilgan er qobig'i to'plami. Barcha sohalar tarkibi, funktsiyalari va xususiyatlari jihatidan farq qiladi, lekin ularning har biri atrofimizdagi dunyoning mavjudligi va evolyutsiyasida muhim rol o'ynaydi.
Biosfera haqida ta'lim
Filosof, olim, geolog va biokimyogar V. I. Vernadskiy bilimlarning yaxlit tizimini yaratdi. 20-asr boshlariga qadar Yerni va unda sodir bo'layotgan jarayonlarni o'rganish bo'yicha ko'plab tadqiqot ishlari olib borildi, ammo buyuk rus olimi bu materialni chuqurlashtirishga va umumlashtirishga muvaffaq bo'ldi. 19-asr boshlarida frantsuz tabiatshunosi Lamark kelajak fanining dastlabki kontseptsiyasini belgilab berdi, lekin unga nom bermadi. Avstriyalik paleontolog va geolog Eduard Suess 1875 yilda "biosfera" atamasini kiritgan bo'lib, hozirgi kungacha qo'llaniladi. U bu fanni sayyoramizdagi barcha hayot haqidagi bilim sifatida belgilaydi. Faqat 50 yildan keyin Vernadskiy tirik organizmlar va noorganik moddalar o'rtasidagi munosabatlarni, ularning aylanishini isbotlaydi. Nima deyiladihozirgi bosqichda biosfera? Bu sayyoramizning qobiqlaridan biri bo'lib, unda turli xil kelib chiqishi tabiiy elementlar o'zaro ta'sir qiladi, aynan ularning kombinatsiyasi noyob, muvozanatli tizimni yaratadi.
Atmosfera
Yer sayyorasining tashqi havo qobig'i. Uning massasining katta qismi eng yuzasida to'plangan va balandligi uch ming kilometrga cho'zilgan. Atmosfera barcha qobiqlarning eng engilidir, u faqat sayyoraning tortishish kuchi tufayli sirtni tark etmaydi, balki balandlikning oshishi bilan uning qatlamlari asta-sekin zaryadsizlanadi. Ozon qatlami yerga tushadigan ultrabinafsha nurlanish darajasini pasaytirib, radioaktiv quyosh taʼsiridan himoya qiladi. Atmosfera tarkibiga gazlar kiradi: karbonat angidrid, azot, kislorod, argon, ular tirik organizmlarning mavjudligini ta'minlaydi.
Gidrosfera
Yer biosferasi sayyora suv qobig'ining bir qismini o'z ichiga oladi. Uning tarkibi moddaning agregatsiya holatiga qarab o'zgaradi. Gidrosfera sayyoradagi barcha suv resurslarini birlashtiradi, ular suyuq, gazsimon va qattiq holatda bo'lishi mumkin. Jahon okeanining sirt qatlamlari Quyoshdan kelayotgan issiqlikni atmosfera orqali qayta taqsimlashga xizmat qiladi. Tabiatdagi moddalarning aylanish jarayonida suv alohida ahamiyatga ega, chunki u eng harakatchan fraksiya hisoblanadi. Biosfera organizmlari suv elementini to'liq o'zlashtirgan, ularni Jahon okeanining eng chuqur tubi havzalarida va Arktika muzliklarida topish mumkin. Gidrosferaning kimyoviy tarkibi quyidagi asosiy elementlarni o'z ichiga oladi: magniy, natriy, xlor,oltingugurt, uglerod, k altsiy va boshqalar.
Litosfera
Quyosh tizimimizda hamma sayyoralar ham qattiq qobiqqa ega emas, bu holda Yer bundan mustasno. Litosfera - quruqlikning bir qismini tashkil etuvchi va okeanlar tubi bo'lib xizmat qiladigan katta tosh (qattiq) jinslar massasi. Ushbu Yer qobig'ining qalinligi 70 dan 250 kilometrgacha, uning tarkibi kimyoviy elementlarning (kremniy, alyuminiy, temir, kislorod, magniy, kaliy, natriy va boshqalar) soni bo'yicha eng xilma-xildir. barcha tirik organizmlarning mavjudligi uchun zarur. Bu geosfera hayotni taqsimlash qatlamining eng kichik kengligi bilan tavsiflanadi. Eng rivojlangani litosferaning yuqori qatlami bo'lib, u bir necha metrga etadi. Chuqurlik oshgani sayin qattiq qobiqning harorati va zichligi oshadi, bu yorug'likning yo'qligi bilan birga tirik organizmlarning mavjudligini imkonsiz qiladi.
Biosfera
Bu geosfera Yerning barcha qobiqlarini (gidrosfera, atmosfera va litosfera) ulardagi tirik moddalar mavjudligi bilan birlashtiradi. Butun insoniyat uchun biosferaning rolini ortiqcha baholash qiyin, u atrof-muhit va kelib chiqish manbai. Bu modda va energiya almashinuvi tufayli har qanday organizmning mavjud bo'lish imkoniyatini belgilaydigan murakkab o'zaro bog'liqlik tizimi. Doimiy ravishda organik va noorganik birikmalar o'rtasida sodir bo'ladigan aylanish jarayonida 40 dan ortiq kimyoviy elementlar ishtirok etadi. Asosiy energiya manbai Quyoshdir. Yer yulduzdan optimal masofada joylashgan va himoya bilan jihozlanganatmosfera to'sig'i. Shuning uchun tirik materiya bilan bir qatorda quyosh energiyasi ham biosferaning mavjudligida eng muhim biokimyoviy omil hisoblanadi. Bir qator omillar ta'sirida davom etayotgan jarayonlar to'liq tsiklik shaklga ega bo'lib, ular atmosfera, litosfera, gidrosfera va tirik organizmlar o'rtasida moddalarning aylanishini ta'minlaydi.
Biosfera chegaralari
Biosfera qobig'ining uzunligini tahlil qilganda, uning notekis taqsimlanishini ko'rish mumkin. Pastki chegara litosfera qatlamlarida joylashgan bo'lib, u 4 km dan pastga tushmaydi. Yer qobig'ining yuqori qatlami - tuproq - tirik materiya tarkibining zichligi bo'yicha biosferaning eng to'yingan qatlami. Jahon okeanining kengliklari, daryolar, ko'llar, botqoqliklar, muzliklarni o'z ichiga olgan gidrosfera butunlay "tirik qobiq" ning bir qismidir. Organizmlarning eng yuqori kontsentratsiyasi suv havzalarining sirt va qirg'oq qatlamlarida kuzatiladi, ammo hayot chuqur dengiz havzalarida, maksimal 11 km dan ortiq chuqurlikda va pastki cho'kindilarda ham mavjud. Biosferaning yuqori chegarasi yer yuzasidan 20 km uzoqlikda joylashgan. Atmosfera "tirik qatlam" ni ozon qalqoni bilan chegaralaydi, uning ustidagi organizmlar qisqa to'lqinli ultrabinafsha nurlanishi bilan yo'q qilinadi. Shunday qilib, tirik materiyaning maksimal kontsentratsiyasi litosfera va atmosfera chegaralarida joylashgan.
Tarkibi
Biosfera haqidagi ta'limotni V. I. Vernadskiy yaratgan, u Yerning "tirik qobig'i"ning shakllanishi va faoliyatida organizmlarning asosiy rolini ham belgilab bergan. Ilgari boshqa olimlar ham xuddi shunday xulosaga kelishgan, ammo rustabiatshunos umumiy aylanishda ham ishtirok etuvchi noorganik birikmalarning tarkibida mavjudligi zarurligini isbotlay oldi. Uning fikricha, biosfera quyidagi tarkibga ega:
- Tirik organizmlar (biologik massa, barcha turlarning jami).
- Biogen modda (tirik organizmlar hayoti davomida hosil boʻlib, ularni qayta ishlash mahsulotidir).
- Inert moddalar (tirik organizmlar ishtirokisiz hosil boʻlgan noorganik birikmalar).
- Bio-inert modda (tirik organizmlar va inert moddalar birgalikda hosil bo'ladi).
- Kosmik kelib chiqadigan modda.
- Tarqoq atomlar.
Voygalanish tarixi
Millardlab yillar oldin Yerning qattiq qobig'i litosfera hosil bo'lgan. Biosfera deb ataladigan hosil bo'lishining keyingi bosqichi tektonik plitalarning harakatlanishi, vulqon otilishi, zilzilalar va boshqalarni keltirib chiqaradigan geologik jarayonlar tufayli sodir bo'ldi. Barqaror geologik shakllar shakllangandan so'ng, navbat tirik organizmlarning paydo bo'lishiga keldi. Ular litosferaning shakllanishi paytida yuzaga kelgan turli xil biokimyoviy elementlarning faol emissiyasi tufayli rivojlanish imkoniyatiga ega bo'ldilar. Tirik materiya bir necha million yillar davomida hayot uchun maqbul sharoitlarni yaratib kelmoqda. Uning bosqichma-bosqich evolyutsiyasi tufayli atmosferaning gaz tarkibi shakllandi. Quyosh energiyasi ta'sirida organik va noorganik birikmalarning doimiy o'zaro ta'siri tirik materiyaning butun sayyorada tarqalishiga imkon berdi.uning qiyofasini sezilarli darajada o'zgartirdi.
Evolyutsiya
Yerdagi birinchi tirik organizmlar gidrosferada paydo bo'lgan, ularning quruqlikka bosqichma-bosqich chiqishi ancha uzoq davom etgan. Biosferaning yana bir qobig'i - litosferaning rivojlanishi ozon qatlamining shakllanishiga sabab bo'ldi. Fotosintez jarayoni tufayli ulkan biologik massa atmosferadan karbonat angidridni o'zlashtirdi va kislorodni chiqaradi. Bunda tirik materiya deyarli bitmas-tuganmas energiya manbai - Quyoshdan foydalanadi. Gidrosferaning qalinligida organik moddalar yetishmaydigan aerob organizmlar quruqlik yuzasiga chiqib, energiya aylanishi tufayli evolyutsiya jarayonini sezilarli darajada tezlashtirdi. Hozirgi vaqtda Yerning "tirik qobig'i" barqaror muvozanat holatida, ammo insoniyat unga tobora kuchayib borayotgan salbiy ta'sir ko'rsatmoqda. Yerning yangi sferasi - noosfera yaratilmoqda, u inson va tabiatning yanada uyg'un yordamini nazarda tutadi, ammo bu alohida va o'rganish uchun juda qiziqarli mavzu. Biosfera o'z faoliyatini davom ettirmoqda, biomassaning sezilarli darajada pasayishiga qaramay, "tirik qobiq" inson faoliyati natijasida etkazilgan zararni qoplashga intiladi. Tarix shuni ko'rsatadiki, bu jarayon ancha vaqt talab qilishi mumkin.
Biokimyoviy funktsiyalar
Biosfera tuzilishidagi asosiy komponent biomassadir. U "tirik qobiq"ning barcha biokimyoviy funktsiyalarini bajaradi, uning tarkibini muvozanat holatida saqlaydi, moddalar va energiyaning aylanish jarayonini ta'minlaydi. Gaz funktsiyasi atmosferaning optimal tarkibini saqlaydi. UU kislorod chiqaradigan va karbonat angidridni o'zlashtiradigan o'simliklarning fotosintezi orqali amalga oshiriladi. Tirik organizmlar nafas chiqarish va parchalanish jarayonida CO2 chiqaradi. Gaz almashinuvi doimiy ravishda sodir bo'ladi, kimyoviy reaktsiyalar paytida noorganik birikmalar unda ishtirok etadi. Energiya funktsiyasi tashqi manba - quyosh nurining biomassasini (o'simlikni) assimilyatsiya qilish va o'zgartirishdan iborat. Konsentratsiya funktsiyasi ozuqa moddalarining to'planishini ta'minlaydi. Hayot jarayonida barcha organizmlar biokimyoviy elementlarning kerakli miqdorini to'playdi, ular o'limidan keyin biosferaga organik va noorganik birikmalar shaklida qaytadi. Redoks funktsiyasi biokimyoviy reaktsiyadir. U tirik organizmning hayoti davomida sodir bo'ladi va moddalar aylanishining zarur bo'g'ini hisoblanadi.
Biomassa
Barcha tirik organizmlar yer sharlari boʻylab notekis taqsimlangan. Biomassaning eng yuqori kontsentratsiyasi sayyora geosferalarining tutashgan joylarida kuzatiladi. Bu maqbul yashash sharoitlari (harorat, namlik, bosim, biokimyoviy birikmalar mavjudligi) shakllanishi tufayli sodir bo'ladi. Biomassaning tarkibi ham bir xil turdagi emas. Quruqlikda o'simliklar ustunlikka ega, gidrosferada hayvonlar tirik materiyaning asosini tashkil qiladi. Biomassaning zichligi geografik joylashuvga, litosferadagi yashash chuqurligiga va atmosferadagi balandlikka bog'liq. O'simlik va hayvon turlarining soni juda ko'p, ammo barcha organizmlarning yashash joyi biosferadir. Biologiya, alohida fan sifatida, asosanunda sodir bo'ladigan barcha jarayonlarni tushuntiradi. Bu biomassaning barcha turlarining kelib chiqishi, ko'payishi, migratsiyasi.
Biosferaning xususiyatlari
Yerning "tirik qobig'i" ning ahamiyati va ko'lami uni tabiatshunoslarning yangi avlodlari tomonidan doimiy ravishda o'rganishni ta'minlaydi. Tizim o‘zining yaxlitligi, dinamik rivojlanishi, mutanosibligi bilan o‘ziga xosdir. Uning asosiy va eng hayratlanarli xususiyati sifatida chidamlilik va tiklanish qobiliyatini ajratib ko'rsatish mumkin. Sayyoramizning jonli plyonkasi sifatida biosfera mavjud bo'lgan davrda halokatlar soni juda ko'p. Ular biomassaning ko'p qismini yo'q bo'lib ketishiga olib keldi, sayyora ko'rinishini sezilarli darajada o'zgartirdi, uning yuzasida va yadrosida sodir bo'layotgan jarayonlarni tuzatdi. Ammo har bir zarbadan keyin biosfera salbiy ta'sirga moslashgan yoki uni bostirgan holda o'zgartirilgan shaklda tiklandi. Shuning uchun ham yer biosferasi tabiatda sodir bo'ladigan barcha jarayonlarni mustaqil ravishda tartibga soluvchi tirik organizmdir.
Taraqqiyot istiqbollari
Boshlang'ich maktabdagi har bir zamonaviy bola tabiat tarixi (3-sinf) kabi fanni o'rganadi. Ushbu darslarda ular kichkina odamga atrofdagi dunyo nima ekanligini va qanday qoidalarga muvofiq mavjudligini tushuntiradilar. Ehtimol, dasturni biroz o'zgartirish va bolalarni tabiatni hurmat qilish va sevishga o'rgatish arziydi, shunda insoniyat yangi geosferani yaratishga qodir bo'ladi. Asrlar davomida biosfera to'g'risida to'plangan barcha bilimlar uni yanada rivojlantirish uchun qo'llanilishi kerak, bu esa tabiat va insonning birligini anglatadi. Bajarilgan narsalarni tuzatish juda kech bo'lishidan oldinatrof-muhitga zarar yetkazish uchun odamlar Yerning "tirik qobig'i" o'z-o'zidan tiklanishi mumkinligi haqida o'ylashlari kerak, lekin ayni paytda uning yaxlitligi va uyg'unligiga doimiy zarar etkazadigan ob'ektni yo'q qilishi mumkin.
