Бұл мақалада біз сізді биологиялық циклдің не екенін қарастыруға шақырамыз. Оның қызметі мен планетамыздың тірі ағзалары үшін маңызы қандай. Оны жүзеге асыру үшін энергия көзі мәселесіне де назар аударамыз.
Биологиялық циклді қарастырмас бұрын тағы не білу керек, біздің планетамыз үш қабықтан тұрады:
- литосфера (қатты қабық, дөрекі айтқанда, бұл біз жүретін жер);
- гидросфера (мұнда барлық суды жатқызуға болады, яғни теңіздер, өзендер, мұхиттар және т.б.);
- атмосфера (газ тәрізді қабық, біз тыныс алатын ауа).
Барлық қабаттар арасында анық шекаралар бар, бірақ олар бір-біріне еш қиындықсыз өте алады.
Зат айналымы
Бұл қабаттардың барлығы биосфераны құрайды. Биологиялық цикл дегеніміз не? Бұл заттар биосферада, атап айтқанда топырақта, ауада, тірі организмдерде қозғалатын кезде. Бұл шексіз айналымды биологиялық цикл деп атайды. Барлығы өсімдіктерде басталып, өсімдіктерде аяқталатынын білу де маңызды.
Заттардың айналымының астында керемет күрделі процесс жатыр. Топырақтан кез келген заттар менатмосфера өсімдіктерге, содан кейін басқа тірі организмдерге енеді. Содан кейін оларды сіңірген денелерде олар басқа күрделі қосылыстарды белсенді түрде шығара бастайды, содан кейін соңғысы сыртқа шығады. Бұл біздің планетамыздағы барлық нәрсенің өзара байланысы көрінетін процесс деп айта аламыз. Организмдер бір-бірімен өзара әрекеттеседі, бұл біздің бүгінгі күнге дейін бар жалғыз жол.
Атмосфера әрқашан біз білетіндей бола бермейді. Бұрын біздің ауа конверті қазіргіден айтарлықтай ерекшеленді, атап айтқанда, көмірқышқыл газы мен аммиакпен қаныққан. Олай болса, тыныс алу үшін оттегін пайдаланатын адамдар қалай пайда болды? Біздің атмосфераның күйін адамдарға қажетті пішінге келтіре алған жасыл өсімдіктерге алғыс айтуымыз керек. Ауа мен өсімдіктерді шөпқоректілер сіңіреді, олар да жыртқыштардың мәзіріне кіреді. Жануарлар өлген кезде олардың қалдықтарын микроорганизмдер өңдейді. Өсімдіктердің өсуіне қажетті қарашірік осылайша алынады. Көріп отырғаныңыздай, шеңбер аяқталды.
Қуат көзі
Энергиясыз биологиялық цикл мүмкін емес. Бұл алмасуды ұйымдастыру үшін энергия көзі не немесе кім? Әрине, біздің жылу энергиясының қайнар көзі Күн жұлдызы. Биологиялық цикл біздің жылу мен жарық көзінсіз мүмкін емес. Күн қызады:
- ауа;
- топырақ;
- өсімдік.
Қызу кезінде су буланып, атмосферада бұлт түрінде жинала бастайды. Барлық су ақырында жер бетіне жаңбыр немесе қар түрінде қайтады. Қайтып келген соң топырақты сіңдіреді де, түрлі ағаштардың тамырымен сорып алады. Егер су өте терең еніп үлгерсе, онда ол жер асты суларының қорын толықтырады, ал оның бір бөлігі тіпті өзендерге, көлдерге, теңіздерге және мұхиттарға қайта оралады.
Өздеріңіз білетіндей, біз тыныс алғанда оттегін аламыз және көмірқышқыл газын сыртқа шығарамыз. Сонымен, ағаштар көмірқышқыл газын өңдеу және оттегін атмосфераға қайтару үшін күн энергиясын қажет етеді. Бұл процесс фотосинтез деп аталады.
Биологиялық циклдің циклдері
Бұл бөлімді «биологиялық процесс» түсінігінен бастайық. Бұл қайталанатын құбылыс. Біз белгілі бір аралықтарда үнемі қайталанатын биологиялық процестерден тұратын биологиялық ырғақтарды байқай аламыз.
Биологиялық процесті барлық жерде көруге болады, ол Жер планетасында өмір сүретін барлық организмдерге тән. Ол сондай-ақ ұйымның барлық деңгейлерінің бөлігі болып табылады. Яғни, жасуша ішінде де, биосферада да біз бұл процестерді бақылай аламыз. Биологиялық процестердің бірнеше түрін (циклдерін) ажыратуға болады:
- күнішілік;
- тәуліктік;
- маусымдық;
- жылдық;
- көпжылдық;
- ғасырлық.
Ең айқын жылдық циклдар. Біз оларды әрқашан және барлық жерде байқаймыз, сізге бұл мәселе туралы аздап ойлану керек.
Су
Енді біз планетамыздағы ең көп таралған қосылыс – су мысалында табиғаттағы биологиялық айналымды қарастыруды ұсынамыз. Оның көптеген мүмкіндіктері бар, бұл оған көптеген процестерге қатысуға мүмкіндік бередідененің ішінде де, оның сыртында да. Барлық тірі заттардың тіршілігі табиғаттағы H2O цикліне байланысты. Сусыз біз өмір сүрмес едік, ал планета жансыз шөл сияқты болар еді. Ол барлық өмірлік процестерге қатыса алады. Яғни, мынадай қорытынды жасауға болады: Жер планетасындағы барлық тіршілік иелеріне жай ғана таза су қажет.
Бірақ су кез келген процестердің нәтижесінде әрқашан ластанады. Сонымен, өзіңізді сарқылмас таза ауыз сумен қалай қамтамасыз етуге болады? Табиғат бұл туралы қамқорлық жасады, біз табиғатта сол су айналымының бар болғаны үшін алғыс айтуымыз керек. Мұның бәрі қалай болатынын біз жоғарыда талқыладық. Су буланып, бұлттарға жиналып, жауын-шашын (жаңбыр немесе қар) түрінде түседі. Бұл процесс «гидрологиялық цикл» деп аталады. Ол төрт процеске негізделген:
- булану;
- конденсация;
- жаңбыр;
- су ағыны.
Су айналымының екі түрі бар: үлкен және кіші.
Көміртек
Енді біз көміртектің биологиялық айналымы табиғатта қалай жүретінін қарастырамыз. Сондай-ақ, заттардың пайызы бойынша тек 16-шы орында тұрғанын білу маңызды. Оны алмаз және графит түрінде табуға болады. Ал оның көмірдегі пайызы тоқсан пайыздан асады. Көміртек тіпті атмосферада бар, бірақ оның мөлшері өте аз, шамамен 0,05 пайыз.
Биосферада көміртегінің арқасында қажетті әртүрлі органикалық қосылыстардың массасы ғана түзіледі.планетамыздағы барлық тіршілік иелеріне. Фотосинтез процесін қарастырайық: өсімдіктер атмосферадан көмірқышқыл газын сіңіреді және оны өңдейді, нәтижесінде бізде әртүрлі органикалық қосылыстар бар.
Фосфор
Биологиялық циклдің мәні өте үлкен. Фосфорды алсақ та, ол сүйектерде көп мөлшерде кездеседі, өсімдіктерге қажет. Негізгі көзі апатит болып табылады. Оны магмалық тау жыныстарында табуға болады. Тірі организмдер оны мына жерден алады:
- топырақ;
- су ресурстары.
Ол адам ағзасында да кездеседі, атап айтқанда:
- белоктар;
- нуклеин қышқылы;
- сүйек тіні;
- лецитиндер;
- фитиндер және т.б.
Ағзада энергияның жинақталуына қажет фосфор. Ағза өлген кезде топыраққа немесе теңізге қайтады. Бұл фосфорға бай тау жыныстарының пайда болуына ықпал етеді. Бұл қоректік циклде өте маңызды.
Азот
Енді азот айналымын қарастырамыз. Бұған дейін атмосфераның жалпы көлемінің шамамен 80% құрайтынын атап өтеміз. Келісіңіз, бұл көрсеткіш өте әсерлі. Азот атмосфера құрамының негізі болумен қатар өсімдік және жануарлар организмдерінде де кездеседі. Біз оны ақуыздар түрінде кездестіре аламыз.
Азот айналымына келетін болсақ, біз мынаны айта аламыз: нитраттар өсімдіктер синтездейтін атмосфералық азоттан түзіледі. Нитраттардың түзілу процесі азотты бекіту деп аталады. Өсімдік өліп, шірігенде оның құрамындағы азот аммиак түрінде топыраққа түседі. Соңғысын топырақта тіршілік ететін организмдер өңдейді (тотықтырады), сондықтан азот қышқылы пайда болады. Ол топырақта қаныққан карбонаттармен әрекеттесуге қабілетті. Сонымен қатар, өсімдіктің ыдырауы немесе жану процесінде азоттың таза күйінде де бөлінетінін атап өткен жөн.
Күкірт
Көптеген басқа элементтер сияқты күкірт айналымы тірі организмдермен өте тығыз байланысты. Күкірт атмосфераға жанартау атқылауы нәтижесінде түседі. Сульфидті күкіртті микроорганизмдер өңдей алады, сондықтан сульфаттар туады. Соңғысын өсімдіктер сіңіреді, күкірт эфир майларының құрамына кіреді. Денеге келетін болсақ, күкіртті мына жерде кездестіруге болады:
- амин қышқылдары;
- белоктар.
