Биосфера. Биосфераның құрылысы қандай?

Жаңамен танысу
Сен биосфера құрылысын, қасиеттерін және Жер шары үшін маңыздылығын анықтайсың.

Биосфераның құрылысы және шегаралары

Биосфера – барлық табиғи компоненттердің өзара байланысы нәтижесінде пайда болған Жердің бірегей тірі қабықшасы. Ғылымға «Биосфера» ұғымын алғаш рет (ХІХ ғасырда) француз ғалымы Ж.Б. Ламарк, ал кейін термин ретінде аустриялық геолог Эдуард Зюсс (1875 жылы) енгізді. Бірақ биосфера туралы ілімді орыс ғалымы В.И. Вернадский әзірледі. Ол оны жанды және жансыз заттардың өзара әрекеттесуінің нәтижесінде қалыптасқан Жердің төртінші қабаты деп атады. Био­сфера – тірі организмдер мекендейтін Жер қабаттарының жиынтығы. Тірі организмдер бүкіл гидросфераны (11 км-ден астам тереңдікке дейін), атмосфераның төменгі қабатын (20 км биіктікке дейін), литосфераның жоғары қабатын (1–2 км тереңдікке дейін) мекендейді.

Осыдан биосфераның қалыңдығы 50 км-ге жуық деп айтуға болады.

В.И. Вернадский 1863–1945

Неліктен биосфера шегаралары шектеулі?

Биосфераның жоғарғы шегарасы тірі организмдер үшін зиянды ультракүлгін сәулелерді ұстап қалады. Ол озон қабатымен және жоғарыда оттегінің азаюымен анықталады.

Ауа, құрлық, су өзара шектесетін және қолайлы температура мен жарық бар жерде тіршілік көбірек шоғырланады. Бұлар – судың толысу және қайту зоналар аумағы, тропиктік жалпақ жапырақты және аралас ормандар.

Өмір сүру жағдайы қатаң жерлерде тіршілік аз. Бұлар – балықтың жекелеген түрлері мен судың атмосфералық қысымы және ұдайы қараңғылыққа бейімделген өзге де тіршілік иелері тұратын теңіздің терең түптері. Литосферада төменгі шегара 3,5–7,5 км тереңдіктен өтеді. Ол жер қойнауының температурасымен және судың сұйық күйде ену деңгейімен айқындалады. Өйткені тереңдеген сайын, судың температурасы жоғарылайды. Алайда тірі организмдердің көпшілік бөлігінің таралуы бірнеше метр тереңдікпен шектеледі. Сонымен қатар биосфераның төменгі деңгейін температура шектейді: +50 °C-тан жоғары және –60 °C-тан төмен жерде, қоршаған ортада тек споралар, бактериялар немесе көкшіл жасыл балдырлар ғана болады.

1-сурет. Биосфера шегаралары

Топтық жұмыс

Суретке қарап, сұрақтарға жауап бер.

1) биосфераның жоғарғы және төменгі шегараларын анықтаңдар;

2) биосфера алып жатқан аумақты, жер сфераларын анықтаңдар;

3) биосфераның жоғарғы және төменгі шегараларының өту себептерін түсіндіріңдер.

Биосфера құрамына не кіреді?

2-сурет. Биосфера компоненттері

Есіңде сақта!

Сірескен зат – тірі организмдердің қатысуынсыз түзілетін жансыз денелер. Сірескен заттарға магмалық тау жыныстары, жанартау лавасы жатады. (2-сурет).

В.И. Вернадский өз ілімінде алуан түрлі компоненттерден тұратын биосфера құрамын анықтады.
​Басты және негізгі компонент – бұл жанды заттар, яғни Жерді мекендеуші барлық жанды организмдер жиынтығы. Тіршілік ету барысында тірі организмдер сірескен заттармен өзара байланысқа түседі.

Келесі компонент – бұл тірі организмдер түзетін және қайта өңдейтін биогенді заттар. Бұл заттарға атмосфера газдары, таскөмір, мұнай, сазтезек, әк, бор, орман төсемі жатады. Биосфераның соңғы компоненті – бұл биокосты заттар. Оған топырақ түрлері, мүжілу қыртысы жатады (3-сурет). Биосіреспе зат – бұл организмдердің тіршілік әрекеті мен жансыз табиғатта болатын үдерістердің бірге әрекеттесуі әсерінен пайда болатын заттар. Бұл компоненттер оның бүкіл элементтеріне ене отырып, биосфераны құрады және өзгертеді.

Параграф мәтінін оқыңдар, биосфераның негізгі қасиеттерін анықтаңдар. Оларды түйін сөз ретінде пайдалана отырып, оларға анықтама табыңдар.

Биосфера қандай қасиеттерге ие?

3-сурет. Биогенді зат. Орман төсемі
Биогенді зат. Таскөмір
Биогенді зат. Мүжілу қыртысы
Биогенді зат. Топырақ

-1-

Биосфераға тұтастық, орталықтандырылу, ашықтық, өзін-өзі реттеу және алуантүрлілік секілді бірқатар қасиеттер тән. Бұл қасиеттер биосфераның әрекет етуі мен тұрақтылығын қамтамасыз етеді.

Тұтастық – биосфераның өте маңызды қасиеті. Бұл қасиет тірі организмнің қоршаған орта жағдайларымен тығыз байланысында көрінеді, яғни организм мен оны қоршаған орта біртұтас болады. Тіршілік ортасы өзгерген кезде тірі организм жаңа жағдайларға икемделе бастайды. 

-2-

Бұл кезде тірі организм өз құрамын өзгертпестен, пішінін немесе әрекетін өзгертеді. Ал сірескен заттар мұндай кезде түбегейлі өзгереді. Мәселен, жоғары температура мен жоғары қысым жағдайында құрылған граниттер жер бетіне түскен соң, жаңа жағдайларда өзгере бастайды. Мәселен, суық климатта гранит үгіледі, ал ылғалды климатта – химиялық өзгеріске ұшырайды. Осылайша минералды зат өз құрамын өзгертеді және физикалық әрі химиялық тұрғыдан басқа затқа айналады.

-3-

Орталықтандырылу. Биосфераның орталық буыны – газдық, концентрациялық сияқты алуан түрлі функцияларды атқаратын тірі организмдер. Газ функциясы атмосфера ауасында белгілі бір газ құрамын қамтамасыз етіп тұру, ал концентрациялық – организмдердің қоршаған ортадан биогенді заттар алу және жинақтау қабілеті. Осы функциялар – Жер сфераларының өзгерістеріндегі ауқымды және энергетикалық түрткіжайт.

-4-

Ашықтық. Биосфера тіршілігі күн радиациясының түсуі есебінен қамтамасыз етіледі. Мысалы, күн белсенділігінің өзгеруінен жекелеген түрлер мен популяциялардың саны күрт артады. Тірі организм күн энергиясын ала отырып күн сәулесін ұстап тұруға және сіңіруге тырысады. Бұған жасыл өсімдіктердің фотосинтез үдерісі мысал бола алады. Тірі организмдер энергияны түрлендіруге және оның жоғары энергетикалық қосынды түрінде шоғырлануын жүзеге асырады. 

-5-

Яғни олар күн энергиясын химиялық байланыстар энергиясына айналдырады. «Күн белсенділігі адамзат қоғамының әлеуметтік белсенділігіне де ықпал етеді» деген пікірлер айтылады.

Биосфераның өзін-өзі реттеуі тірі организмдердің белгілі бір тетіктер арқылы бастапқы күйіне қайта оралу қабілетінен көрінеді. Бұл тетіктерге заттар мен энергия айналымы, алуантүрлілік, түрлер эволюциясы, түрлер саны мен көбею тұрақтылығы жатады. 

-6-

Биосфера осы аталған тетіктердің арқасында жанартаулардың атқылауы, жер сілкінісі, таулардың құрылуы секілді зілзалаларды көтере алады.

Алуантүрлілік биосфера құрамына кіретін әртүрлі тіршілік ортасын қарастырады. Атап айтсақ: су, топырақ, жерүсті – әуе және табиғат зоналарының алуантүрлілігі, экожүйесі. Қазіргі кезде Жер бетін 10 миллионға дейінгі жануар түрі мекендейді және 1 миллионнан астам өсімдіктер мен саңырауқұлақ түрі өседі.

Заттардың биологиялық айналымы және оның маңызы

4-сурет. Заттардың биологиялық айналымы

-1-

Биосферада Жердің басқа салалары секілді заттардың биологиялық айналымы жүреді. Табиғаттағы дүниежүзілік су айналымы секілді оның да рөлі маңызды.

Заттар айналымы деп, табиғатта айқын тізбекті сипатта болатын және қайталанып отыратын заттардың түрін өзгерту және қозғалу үдерісін айтады.

Заттар айналымына барлық тірі организмдер қатысады. Олар сыртқы ортадан бір затты сіңіріп, басқа затты сыртқа бөліп шығарады. Биосферада әрбір организмдер тобы белгілі рөл атқарады.

-2-

 Мәселен, жасыл өсімдіктер Күн энергиясын пайдалана отырып, сыртқы ортадан көмірқышқыл газы мен минералды тұздарды сіңіріп, ауаға оттегін бөліп шығарады. Жануарлар өсімдіктер бөлген оттегін сіңіреді және олармен қоректене отырып органикалық заттарды қорытып, көмірқышқыл газын, су және қорытылмаған зат бөледі. Өсімдіктер мен жануарларды бактериялар ыдыратқан кезде қосымша көмірқышқыл газы пайда болады. Ал органикалық заттар минералды заттарға айналып, топырақ құрамына өтеді де, оларды өсімдіктер қайтадан сіңіреді.

-3-

Осылайша, бір-бірімен байланыстағы тірі организмдер биосферада заттар мен энергияны алып жүреді, яғни олардың биологиялық айналымын жүзеге асырады (4-сурет). Тірі организмдер биологиялық айналым барысында Жердің басқа қабықша затымен өзара байланысып, оны өзгертеді. Өсімдіктер атмосфераның қазіргі газ құрамын құрады және оны үнемі оттегімен және су буымен толықтырады. Ағаштар атмосфераны зиянды газдардан тазартады, ал тірі организмдер жер қабықшасын жаңартады. Олардың қатысуымен көптеген шөгінді тау жыныстары түзіледі. 

-4-

Олардың жартысы бұрын тіршілік еткен организмдердің қалдықтарын құрайды (мысал келтіріңдер). Басқа тау жыныстары тірі заттың қатысуымен жүретін мүжілу нәтижесінде пайда болады. Тірі организмдер құрлық пен дүниежүзілік мұхит суларын құрғатады. Сонымен қатар олар мұхит құрамындағы тұз құрамының тұрақты қалпын сақтап тұрады.

Параграфтағы заттардың биологиялық айналымы туралы мәтінді оқыған соң, Жердің қай сфералары өзара әрекеттесетінін анықтаңдар. Жауаптарыңды негіздеңдер.

Ойыңды тұжырымда

1.«Биосфера» түсінігіне анықтама беріңдер. 

2.Биосфера шегараларын қандай түрткіжайттар анықтайды? Мысалдар келтіріңдер.

3. Биосферада тіршіліктің ең көп және ең аз шоғырлануы қайда және неліктен байқалады?

4. Өлі теңізде тіршіліктің таралуын шектейтін қандай түрткіжайт деп ойлайсыңдар? Жауаптарыңды дәлелдермен негіздеңдер.

5. Биосфера қандай компоненттерден тұрады? Оларды сипаттаңдар.

6. Биосферада қандай заттар көп: тірі ме әлде сірескен бе? Жауаптарыңды негіздеңдер. 

7. Заттардың биологиялық айналым маңыздылығы неде?

8. Өлі теңізде тіршіліктің таралуын шектейтін қандай түрткіжайт деп ойлайсыңдар? Жауаптарыңды дәлелдермен негіздеңдер.

1. Неліктен В.И. Вернадский биосфераны жанды және жансыз заттардың бірлік аясы ретінде қарастырған?

2. Параграфта сипатталған биосфера қасиеттерінің барын қалай дәлелдеуге болады?

Өтінемін күте тұрыңыз