Biosferadagi elementlarning migratsiyasi va to’planishi
Download 29.34 Kb.
|
BIOSFERADAGI ELEMENTLARNING MIGRATSIYASI VA TO
|
BIOSFERADAGI ELEMENTLARNING MIGRATSIYASI VA TO’PLANISHI REJA:
Biosferaning tarkibi Biogen migratsiya Elementlar to’planishi 1)Biosfera tarkibi Biosfera sayyoramizdagi eng global ekotizim deb hisoblanadi. U bir nechta sohalardan iborat. U gidrosferani, ya'ni Yerning barcha suv resurslari va suv omborlarini o'z ichiga oladi. Bu Jahon okeani, er osti va er usti suvlari. Suv ko'plab tirik jonzotlarning yashash maydoni va hayot uchun zarur moddadir. Bu ko'plab jarayonlarni qo'llab-quvvatlaydi. Biosferada atmosfera mavjud. Unda turli xil organizmlar mavjud va uning o'zi har xil gazlar bilan to'yingan. Barcha organizmlar uchun hayot uchun zarur bo'lgan kislorod alohida ahamiyatga ega. Shuningdek, atmosfera tabiatdagi suv aylanishida hal qiluvchi rol o'ynaydi, ob-havo va iqlimga ta'sir qiladi. Litosfera, ya'ni er qobig'ining yuqori qatlami biosferaning bir qismidir. Bu erda tirik organizmlar yashaydi. Shunday qilib, hasharotlar, kemiruvchilar va boshqa hayvonlar Yerning qalinligida yashaydilar, o'simliklar o'sadi va odamlar yuzada yashaydilar. Flora va fauna biosferaning eng muhim aholisidir. Ular nafaqat er yuzida, balki chuqurlikda ham sayoz ulkan makonni egallaydi, suv havzalarida yashaydi va atmosferada uchraydi. O'simlik shakllari mox, liken va o'tlardan buta va daraxtlarga qadar farq qiladi. Hayvonlarga kelsak, eng kichik vakillari bir hujayrali mikroblar va bakteriyalar, eng kattalari esa quruqlik va dengiz jonivorlari (fillar, ayiqlar, rinalar, kitlar). Ularning barchasi juda xilma-xildir va har bir tur sayyoramiz uchun muhimdir. Biosferaning tarkibiga har xil nuqtai nazardan qarash mumkin. Agar moddiy tarkib haqida gapiradigan bo'lsak, unda etti xil qism mavjud: Tirik materiya - sayyoramizda yashaydigan jonzotlarning umumiyligi. Ular elementar tarkibga ega va qolgan chig'anoqlar bilan taqqoslaganda ular kichik massaga ega, ular quyosh energiyasidan oziqlanib, uni atrof-muhitga tarqatishadi. Barcha organizmlar qudratli geokimyoviy kuchni tashkil etib, er yuzi bo'ylab notekis tarqalmoqda. Biogen moddasi. Bular tirik mavjudotlar tomonidan yaratilgan mineral-organik va toza organik komponentlar, ya'ni yonuvchan minerallar. Inert modda. Bular tirik mavjudotlarning taqdiri bo'lmagan holda, o'z-o'zidan hosil bo'lgan noorganik resurslar, ya'ni kvarts qumi, turli xil loylar, shuningdek suv resurslari. Tirik va inert komponentlarning o'zaro ta'siri natijasida olingan bioinert modda. Bular cho'kindi kelib chiqadigan tuproq va toshlar, atmosfera, daryolar, ko'llar va boshqa er usti suv zonalari. Uran, radiy, tori elementlari kabi radioaktiv moddalar. Tarqoq atomlar. Ular kosmik nurlanish ta'sirida quruqlikdan kelib chiqqan moddalardan hosil bo'ladi. Kosmik materiya. Kosmosda hosil bo'lgan jismlar va moddalar erga tushadi. Bu ham meteoritlar, ham kosmik chang bilan qoldiqlar bo'lishi mumkin. 2)Yerda moddalarning davriy aylanishini ta'minlovchi birdan-bir manba quyosh energiyasidir. Yashil o'simliklar avtotroflar quyosh energiyasi ta'sirida anorganik moddalardan organik moddalarni sintezlaydi. Boshqa organizmlar (geterotroflar) esa bu moddalarni parchalaydi. Minerrallashtirilgan moddalardan esa o'simliklar yana organik moddalarni sintezlaydi. Bir yil davomida yerga tushadigan quyosh energiyasi 10,5x10 kj ni tashkil etadi. Bu energiyaning 42 foizi yerdan koinotga qaytariladi, 58 foizi esa atmosferaga va tuproqqa yutiladi, buning 20 foizini yer yuzidan qaytaradi. Yerga yutilgan quyosh energiyasining 10 foizi suv va tuproqdan suvni bug'lantirish uchun sarflanadi. Har daqiqada 1 milliard tonnaga yaqin suv yer yuza- sidan bug'lanadi. Suvning havzalar va quruqlik o'rtasi- da tinmasdan aylanib turishi yerdagi hayotni, hamda o'simlik va hayvonlarning jonsiz tabiat bilan munos- abatini ta'minlovchi asosiy omillardan biridir. Yerga yetib keladigan quyosh energiyasining faqat 0,1—0,2 foizidan yashil o'simliklar fotosintez jarayonida foy- dalanadi. Bu energiya suvni bug'lantirish va yer yuzasini isi- tishga sarf bo'ladigan energiyaga nisbatan juda kam bo'lsa ham kimyoviy elementlarning davriy aylanishi- ni ta'minlashda juda katta rol o'ynaydi. ^atomlarning biogen migratsiyasi. Biogen migrat- siya moddalarning davriy aylanishi bo'lib, tirik orga- nizmlarning oziqlanishi, nafas ohshi, ko'payishi, organik moddalarni sintezlashi, to'plashi va ko'payishi hisobiga amalga oshadi. Biogen migratsiyada eng faol ishtirok etuvchi elementlar biogenlar deb ataladi, ularga uglerod, vodorod, kislorod, azot, fosfor, oltin- gugurt, temir, marganets, moubden, magniy, mis, rux, kalsiy, natriy, kaliy va boshqalar kiradi. Kimyoviy elementlarning izotoplari juda ko'p bo'lishiga qaramasdan, tirik organizmlar tarkibiga ularning faqat ayrim izotoplarigina o'tadi. Masalan, vodorodning ni, n2 n3 izotoplaridan eng faoli n1 gina tirik organizmlar tarkibiga kiradi. Organik moddalar tarkibiga s12 izotopi, anorganik moddalar tarkibiga esa sb izotopi kiradi. Kislorodning ок., oi?, oi8 izotoplarining ichida ois izotopigina yuk- sak faollikka ega bo'lib, suv va karbonat angidrid tarkibiga kiradi, Kimyoviy elementlarning bir marta to'liq davriy aylanib chiqish vaqti biogeokimyoviy sikl deb ataladi. Masalan atmosfera kislorodining hammasi 2000 yil, karbonat angidrid gazi 200—300 yil, biosferaga borliq suv esa 2 million yil davomida tirik moddalar orqau o'tadi. Tirik organizmlar o'zida faqat muhitda eng ko'p tarqalgan elementlarnigina emas, balki juda kam miq- dorda uchraydigan elementlarni ham to'play olish xususiyatiga ega. Kimyoviy elementlarning tirik orga- nizmlaridagi konsentratsiyasi muhitdagiga nisbatan ancha yuqori bo'lishi mumkin. O'simliklarda uglerod- ning konsentratsiyasi yer po'stlog'idagiga nisbatan 200 marta, azotniki esa 30 marta yuqoridir. Л унаг xil organizmlar har xil elementlarni o'zida iko'proq to'play oush xususiyatiga ega. Masalan, temir bakteriyalari — temirni, ildizoyoqli sodda hayvonlar— kalsiyni, bulutsimonlar, ba'zi suv o'tlari — yodni juda ko'p miqdorda o'zlarida to'playdi.v Biogen migratsiya natijasida tirik — organizmlar ta'sirida ayrim kimyoviy elementlar valentligi o'zgara- di, yangi kimyoviy birikmalar hosil bo'ladi. Bizga ma'lum kimyoviy elementlardan 40 taga yaqin biogen migratsiyada ishtirok etadi. Biogen migratsiyaning uch turi mavjud. Birinchi turini mikroorganizmlar, ikkinchi turini ko'p hujayrali organizmlar amalga oshiradi. Birinchi tur migratsiyasi ikkinchi turga qaraganda jadalroq kechadi. Hozirgi zamonda biogen migratsiyada insonlarning ahamiyati (uchunchi tur) tobora ortib bormoqda. Elementlar migratsiyasi biogen usuldan tashqari fizik, va kimyoviy usulda ham kechadi. Lekin biogen migratsiya boshqa usuldagilarga qaraganda ustun turadi. Quyida ba'zi biogen elementlarning migratsiyasi bilan to'uqroq tanishamiz. C^uglerodning davriy aylanishi. Karbonat angidrid o'simlik)lar tomonidan yutilib, fotosintez jarayonida uglevodlarga, lipidlarga, oqsillarga va boshqa organik moddalarga aylanadi. Bu moddalar hayvonlar tomonidan iste'mol qilinib, ularning nafas olish jarayonida yana karbonat angidrid gazi holatida atmosfe- raga ajratiladi. O'lik o'simlik va hayvonlar, ularning chiqindilari mikroorganizmlar tomonidan parchalanib, mineral- lashadi. Minerallashishning oxirgi mahsuloti bo'lgan Karbonat angidrid tuproqdan va suv havzalaridan atmosferaga ajratiladi (62-rasm). Uglerodning bir qismi tuproqda organik moddalar sifatida saqlanib qoladi. Dengiz suvida uglerod ko'mir kislota va unilig tuzlari, bo'r, ohaktosh, korallar sifatida to'planadi, cho'kindi sifatida uzoq vaqt biogen migratsiyada qatnashmaydi. Vaqt o'tishi bilan tog' hosil bo'lish jarayonlari natijasida bu cho'kindilar yana yuqoriga ko'tarilib, kimyoviy o'zgarishlar ta'sirida davriy aylanishga qo'shiladi. Uglerod atmosferaga avtomobillardan, ishlab chiqarish korxonalarining chiqindilari tarkibidan ham ajratiladi. Biosferada uglerod almashinishi natijasida insonning amaliyotida foydalaniladigan energiya resurslari — neft, toshko'mir, yoqilg'i gazlari, torf, yog'och hosil bo'ladi. Ular kislorod yetishmaydigan sharoitda organik moddalarning minerallashmasdan qolishi natijasida hosil bo'ladi. Bu qazilma boyliklar zavod va fabrikalar, elektr stansiyalarinig chiqindj^tutunlari tarkibida, kar- bonat angidrid holatda yana atmosferaga qaytaiiladi. Is azotning davriy aylanishi. Azot ham eng muhim elementlardan biridir. U oqsillar va nuklein kislotalar tarkibiga kiradi. Azotning bir qismi atmosferadan, yashin paytida, azot va kislorod bilan birikib, azot oksidlari hosil qilishi natijasida o'zlashtiriladi. Ammo azotning asosiy massasi suvga va tuproqqa tirik orga- nizmlarning atmosfera tarkibidagi azotni fiksat- siyalashi natijasida o'tadi Tuproqda yashaydigan azot fiksatsiyalovchi bak- teriyalar o'lib, minerallashishi natijasida, ular tuproqni azot bilan boyitadi. Shuning natijasida har bir gektar tuproqda bir yu davomida 25 kg ga yaqin azot to'planadi. Eng samarali azot flksatsiyalovchilar dukkakli o'simliklar ildizida hayot kechiruvchi tuganak bakteriyalar va tuproqda erkin yashovchi azoto-bakterlar hisoblanadi. Ildizlarda to'plangan azot o'simliklarning yer usti qismlariga o'tib oqsil biosinteziga sarflanadi va ildiz atrofidagi tuproqda to'planadi. Beda ekilgan bir gektar maydonga bir yilda 150—400 kg gacha azot to'planadi. Suvda va nam tuproqda azotoi ko'k yashil suv o'tlari fiksatsiyalaydi. Oiganizmlar o'lganidan keyin chirituvchi mikroor- ganizmlar ta'sirida oqsillar parchalanishi natijasida ammiak hosil bo'ladi (bu jarayon ammonifikatsiya deyiladi), qisman o'simliklar va bakteriyalar tomonidan o'zlashtiriladi va nitratlarga aylantiriladi. Bu jarayon nitrifikatsiya deyiladi. Nitratlar ammoniy. Tuzlar kabi o'simliklar va mikroorganizmlar tomonidan iste'mol qilinadi. Nitratlarning bir qismi esa ayrim bakteriyalar tomonidan elementar azot- gacha parchalanib, atmosferaga ajratiladi. Bu jarayon denitrifikatsiya deyiladi. Shu tarzda azotning tabiatda davriy aylanishi davom etaveradi. Shunday qilib, biogen migratsiya jarayonida jonli (biotik) va jonsiz (abiotik) tabiatning o'zaro munosa- bati natijasida anorganik materiya tirik organizmlarga o'tib, o'zgarib yana qaytadan abiotik holatga qaytari- laveradi. Bu davriy aylanish uzluksiz davom etaveradi. 3) Biogenez bosqichi. Yerda biosfera birinchi tirik organizmlar bilan bir vaqtda paydo bo'ladi. Tirik organizmlar evolutsiyasi bilan birga biosfera ham o'zgara boradi. Dastlabki tirik organizmlar bir hujayrali geteretrof oziqlanuvchi anaerob prokariotlar bo'lgan. Bu organizmlar energiyani asosan glikoliz, bijg'ish jarayonlari natijasida to'plagan. Bu dastlabki tirik organizmlar abiogen usulda hosil bo'lgan tayyor organik moddalar bilan oziqlanib, biosferaning birlamchi biomassasini to'plab borgan. Birlamchi biosferada organik moddalar kam bo'lgani uchun geterotrof prokariotlar tez ko'paya olmas edi. Tabiiy tanlash natijasida anorganik mod- dalardan organik moddalarni mustaqil sintezlay oladi- gan autotrof organizmlar — birinchi xemosintezlovchi, fotosintezlovchi bakteriyalar va ko'k-yashil suv о'tlari paydo boladi. Birinchi fotosintezlovchi organizmlar karbonat angidridni yutib, kislorodni ajratib, atmosferaning tarkibini o'zgartirgan. Natijada atmosferada karbonat angidrid miqdori kamayib, kislorod miqdori tobora ko'payib borgan. Atmosferaning 15—25 km balandligida elektrokimyoviy jarayonlar ta'sirida kisloroddan ozon ekrani hosil bo'lgan. Ozon ekrani yer yuzidagi tirik organizmlarni quyoshning ultrabi- nafsha nurlari va kosmik nurlarining halokatli ta'siridan himoya qilgan. Bunday qulay sharoitda Dengiz yuzasida tirik organizmlar yanada ko'paya borgan. Atmosferada erkin kislorodning ko'payishi yer yuzasida aerob tipda kislorod bilan nafas oluvchi orga- nizmlarning va ko'p ьщаугашапшщ kelib chiqishiga sabab bo'lgan. Ozon ekrani tirik organizmlarning suvdan quruq- likka tarqalishiga imkon yaratgan. Birinchi ko'p hujayrali organizmlar atmosferada kislorodning miqdori taxminan 3 foizga yetganda, kembriy davrining boshida, bundan 500 million yillar awal kehb chiqqan deb taxmin qilinadi. Dengizda yashovchi fotosintezlovchi organizmlar keragidan ortiqcha kislorod hosil qilgan va aerob organizmlarning yanada tez rivojlanishiga sabab bo'lgan. Aerob nafas olish jarayonida moddalar par- chalanishi tufayli ko'p energiya ajralgan. Ko'p energiya esa organizmlarda morfologik va fiziologik murakkablashishga imkon yaratadi. Organizmlar xar-xil yashash muhitlariga o'tib, keng tarqala boshlagan. Paleozoy erasida hayot faqat suvdagina keng tarqalib qolmay, quruqlikka ham chiqqan. Yashil o'simliklarning keng rivojlanishi atmosferani kislorod bilan yanada boyitdi, bu esa organizmlar tuzilishini yanada takomillashtirdi. Paleozoyning o'rtalarida kislorodning hosil bo'lishi va sarflanishi o'rtasida muvozanat paydo bo'ldi, atmosferada kislorod miqdori taxminan 20 foizgacha yetdi va bu muvozanat hozirgacha saqlanib kelmoqda. Tabiatda moddalar davriy aylanishida ishtirok etuvchi autotroflar, geterotroflar va redutsentlar faoliyatlarining muvozanatlashishi natijasida biosfe- rada gomeostaz holati shakllanadi. Insonning paydo bo'lishi bilan biosfera tarixida yangi juda kuchli omil paydo bo'ldi va bu omil o'z ta'siriga ko'ra katta geologik jarayonlarga teng kela boshladi. Bu omil (inson faoliyati) biosferaning gometostaz (turg'unlik, barqarorlik) holatini buzilishiga sabab bo'la boshladi. Biosferaning o'zgarishi qonuniyatlarini insonning yaxshi tushunib yetmasligi tashqi muhitning juda ayanchli o'zgarishlariga olib kelishi mumkin. Insonning gidrosferaga va atmosferaga ta'sirining tobora kuchayib borishi biosfera doirasida iqlimning o'zgarishiga oub kelmoqda. Ayniqsa, keyingi yillarda atmosferada karbonat angidridning miqdori tobora ortib bormoqda. Organik yoqilg'ilardan foydalanish kislorodning yonib kamayishiga, karbonat angidridning esa ko'payishiga sabab bo'lmoqda. Atmosferada karbonat angidridning ko'payishi esa «parnik effektiga» oub keladi, bu esa yer yuzasi haro- ratining ko'tarihshiga sabab bo'lmoqda. Keyingi 100 yil davomida yer yuzasining harorati o'rtacha 0,6°s gacha ko'tarilganligi aniqlangan. Iqlim o'zgarishi esa cho'l-dashtlar maydonining tobora ortib borishiga, tog'lardagi muzliklarning erishiga, okean va dengiz suvlari satxining kamaya borishiga olib keladi. Yuqorida aytib o'tganimizdek atmosferada ozon qat- lami bo'lib, uning maksimal konsentratsiyasi yer yuzasidan 15—25 km balandlikdadir. Atmosferaga azot ii oksid va freonning o'tishi natijasida bir necha yillar davomida ozon qatlami yupqalashib bormoqda. Foydalanilgan adabiyotlar: www.fayllar.org internet sayti www.wikipedia.com internet sayti Arxiv.uz internet sayti Ziyo.uz internet sayti Download 29.34 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|