Biosferadagi moddalarning aylanishi, geologik va biokimyoviy turlari, tirik organizmlarning ahamiyati. Suv va biosferadagi ba'zi moddalarning aylanishining xususiyatlari Tsiklda qanday moddalar ishtirok etadi

Atoqli rus olimi akademik V.I. Vernadskiy.

Biosfera- Yerning murakkab tashqi qobig'i, unda tirik organizmlar yig'indisi va sayyora moddalarining ushbu organizmlar bilan uzluksiz almashinuv jarayonida bo'lgan qismi mavjud. Bu Yerning eng muhim geosferalaridan biri bo'lib, u insonni o'rab turgan tabiiy muhitning asosiy tarkibiy qismidir.

Yer konsentriklardan tashkil topgan chig'anoqlar(geosferalar) ham ichki, ham tashqi. Ichkilari yadro va mantiya, tashqilari esa: litosfera - erning tosh qobig'i, shu jumladan er qobig'i (1-rasm) qalinligi 6 km (okean ostida) dan 80 km gacha (tog 'tizimlari); gidrosfera - Yerning suv qobig'i; atmosfera- turli gazlar, suv bug'lari va chang aralashmasidan tashkil topgan Yerning gazsimon qobig'i.

10 dan 50 km gacha balandlikda ozon qatlami mavjud bo'lib, uning maksimal kontsentratsiyasi 20-25 km balandlikda bo'lib, Yerni tana uchun halokatli bo'lgan ortiqcha ultrabinafsha nurlanishidan himoya qiladi. Biosfera ham shu yerga (tashqi geosferalarga) tegishli.

Biosfera - atmosferaning 25-30 km balandlikdagi qismini (ozon qatlamigacha), deyarli butun gidrosferani va litosferaning yuqori qismini taxminan 3 km chuqurlikdagi Yerning tashqi qobig'i.

Guruch. 1. Yer qobig'ining tuzilishi sxemasi

(2-rasm). Bu qismlarning o'ziga xosligi shundaki, ularda sayyoramizning tirik moddasini tashkil etuvchi tirik organizmlar yashaydi. O'zaro ta'sir biosferaning abiotik qismi- havo, suv, toshlar va organik moddalar; biota tuproq va choʻkindi jinslarning paydo boʻlishiga olib keldi.

Guruch. 2. Biosferaning tuzilishi va asosiy struktura birliklari egallagan sirtlar nisbati.

Biosfera va ekotizimlardagi moddalarning aylanishi

Biosferadagi tirik organizmlar uchun mavjud bo'lgan barcha kimyoviy birikmalar cheklangan. Assimilyatsiya qilish uchun mos bo'lgan kimyoviy moddalarning tugashi ko'pincha quruqlik yoki okeanning mahalliy hududlarida organizmlarning ayrim guruhlarini rivojlanishiga to'sqinlik qiladi. Akademik V.R. Uilyamsning so'zlariga ko'ra, cheksizning cheklangan xususiyatlarini berishning yagona yo'li uni yopiq egri chiziq bo'ylab aylantirishdir. Binobarin, biosferaning barqarorligi moddalarning aylanishi va energiya oqimlari hisobiga saqlanadi. Mavjud moddalarning ikkita asosiy aylanishi: katta - geologik va kichik - biogeokimyoviy.

Katta geologik tsikl(3-rasm). Kristalli jinslar (magmatik) fizik, kimyoviy va biologik omillar ta'sirida cho'kindi jinslarga aylanadi. Qum va gil tipik cho'kindi jinslar, chuqur jinslarning o'zgarishi mahsulotidir. Biroq, cho'kindilarning paydo bo'lishi nafaqat mavjud jinslarning vayron bo'lishi, balki biogen minerallar - mikroorganizmlarning skeletlari - sintezi natijasida ham sodir bo'ladi. Tabiiy boyliklar- okean, dengiz va ko'llar suvlari. Bo'shashgan suvli cho'kindilar, chunki ular suv omborlari tubida cho'kindi materialning yangi qismlari bilan ajralib, chuqurlikka botiriladi, yangi termodinamik sharoitlarga (yuqori harorat va bosim) tushadi, suvni yo'qotadi, qattiqlashadi va cho'kindi jinslarga aylanadi.

Kelajakda bu jinslar yanada chuqurroq gorizontlarga botadi, bu erda ularning yangi harorat va bosim sharoitlariga chuqur o'zgarishi jarayonlari - metamorfizm jarayonlari sodir bo'ladi.

Endogen energiya oqimlari ta'sirida chuqur jinslar qayta eritilib, magma - yangi magmatik jinslarning manbai hosil bo'ladi. Bu jinslar Yer yuzasiga ko'tarilgandan so'ng, nurash va tashish jarayonlari ta'sirida ular yana yangi cho'kindi jinslarga aylanadi.

Shunday qilib, katta aylanish quyosh (ekzogen) energiyasining Yerning chuqur (endogen) energiyasi bilan o'zaro ta'siridan kelib chiqadi. U moddalarni biosfera va sayyoramizning chuqur ufqlari o'rtasida qayta taqsimlaydi.

Guruch. 3. Moddalarning katta (geologik) aylanishi (ingichka strelkalar) va xilma-xillikning o'zgarishi. er qobig'i(qattiq keng o'qlar - o'sish, singan o'qlar - xilma-xillikning pasayishi)

Katta doira Quyosh energiyasi bilan harakatlanadigan gidrosfera, atmosfera va litosfera orasidagi suv aylanishi ham deyiladi. Suv suv havzalari va quruqlik yuzasidan bug'lanadi va keyin yog'ingarchilik shaklida Yerga qaytadi. Bug'lanish okean ustidagi yog'ingarchilikdan ko'p, quruqlikdagi esa aksincha. Bu farqlar daryo oqimlari bilan qoplanadi. Yer o'simliklari global suv aylanishida muhim rol o'ynaydi. Er yuzasining ma'lum joylarida o'simliklarning transpiratsiyasi bu erga tushadigan yog'ingarchilikning 80-90% gacha, barcha iqlim zonalari uchun o'rtacha 30% ni tashkil qilishi mumkin. Katta tsikldan farqli o'laroq, moddalarning kichik aylanishi faqat biosferada sodir bo'ladi. Katta va kichik suv aylanishlari o'rtasidagi munosabatlar rasmda ko'rsatilgan. to'rtta.

Sayyora miqyosidagi tsikllar alohida ekotizimlardagi organizmlarning hayotiy faoliyati bilan bog'liq bo'lgan atomlarning son-sanoqsiz mahalliy tsiklik harakatlaridan va landshaft va geologik omillar ta'sirida (er usti va er osti oqimlari, shamol eroziyasi, er osti suvlarining harakati) hosil bo'ladi. dengiz tubi, vulkanizm, tog' qurilishi va boshqalar).

Guruch. 4. Suvning katta geologik aylanishi (GBC) va suvning kichik biogeokimyoviy aylanishi (MBC) o‘rtasidagi bog‘liqlik.

Bir paytlar organizm tomonidan ishlatilib, issiqlikka aylanib, yo'qolib ketadigan energiyadan farqli o'laroq, biosferadagi moddalar aylanib, biogeokimyoviy aylanishlarni hosil qiladi. Tabiatda mavjud bo'lgan to'qsondan ortiq elementlarning qirqqa yaqini tirik organizmlarga kerak. Ular uchun eng muhimi ko'p miqdorda talab qilinadi - uglerod, vodorod, kislorod, azot. Elementlar va moddalarning aylanishlari barcha komponentlar ishtirok etadigan o'z-o'zini tartibga soluvchi jarayonlar orqali amalga oshiriladi. Bu jarayonlar chiqindisizdir. Mavjud biosferadagi biogeokimyoviy aylanishning global yopilish qonuni rivojlanishining barcha bosqichlarida ishlaydi. Biosfera evolyutsiyasi jarayonida biogeokimyoviy yopilishda biologik komponentning roli.
tsikl kim. Inson biogeokimyoviy tsiklga yanada ko'proq ta'sir qiladi. Ammo uning roli teskari yo'nalishda namoyon bo'ladi (sirkulyatsiya ochiq bo'ladi). Moddalarning biogeokimyoviy aylanishining asosini Quyosh energiyasi va yashil o'simliklarning xlorofili tashkil qiladi. Boshqa muhim davrlar - suv, uglerod, azot, fosfor va oltingugurt - biogeokimyoviy bilan bog'liq va unga hissa qo'shadi.

Biosferadagi suv aylanishi

O'simliklar fotosintez jarayonida organik birikmalar hosil qilish, molekulyar kislorodni chiqarish uchun suv vodorodidan foydalanadi. Barcha tirik mavjudotlarning nafas olish jarayonlarida, organik birikmalarning oksidlanishida yana suv hosil bo'ladi. Hayot tarixida gidrosferaning barcha erkin suvlari sayyoramizning tirik materiyasida bir necha bor parchalanish va neoformatsiya davrlaridan o'tgan. Har yili Yerdagi suv aylanishida taxminan 500 000 km 3 suv ishtirok etadi. Suv aylanishi va uning zahiralari rasmda ko'rsatilgan. 5 (nisbiy jihatdan).

Biosferadagi kislorod aylanishi

Er o'zining noyob atmosferasi bo'lib, uning tarkibida erkin kislorod ko'pligi fotosintez jarayoniga bog'liq. Atmosferaning yuqori qatlamlarida ozonning hosil bo'lishi kislorod aylanishi bilan chambarchas bog'liq. Kislorod suv molekulalaridan ajralib chiqadi va asosan hisoblanadi yon mahsulot o'simliklarning fotosintez faolligi. Abiotik jihatdan kislorod atmosferaning yuqori qismida suv bug'ining fotodissosiatsiyasi tufayli paydo bo'ladi, ammo bu manba fotosintez bilan ta'minlanganlarning mingdan bir foizini tashkil qiladi. Atmosfera va gidrosferadagi kislorod miqdori o'rtasida harakatchan muvozanat mavjud. Suvda u taxminan 21 marta kamroq.

Guruch. 6-rasm. Kislorod aylanishining sxemasi: qalin o'qlar - kislorod bilan ta'minlash va iste'mol qilishning asosiy oqimlari

Chiqarilgan kislorod barcha aerob organizmlarning nafas olish jarayonlariga va turli mineral birikmalarning oksidlanishiga intensiv ravishda sarflanadi. Bu jarayonlar atmosferada, tuproqda, suvda, loyda va toshlar. Cho'kindi jinslarda bog'langan kislorodning muhim qismi fotosintetik kelib chiqishi ko'rsatilgan. Atmosferadagi O ning almashinuv fondi fotosintez ishlab chiqarishning umumiy hajmining 5% dan ko'p emas. Ko'pgina anaerob bakteriyalar ham buning uchun sulfatlar yoki nitratlar yordamida anaerob nafas olish jarayonida organik moddalarni oksidlaydi.

O'simliklar tomonidan yaratilgan organik moddalarning to'liq parchalanishi fotosintez paytida chiqarilgan kislorod miqdorini talab qiladi. Organik moddalarning cho'kindi jinslar, ko'mir va torfga ko'milishi atmosferada kislorod almashinuvi fondini saqlash uchun asos bo'lib xizmat qildi. Undagi barcha kislorod taxminan 2000 yil ichida tirik organizmlar orqali to'liq aylanish jarayonidan o'tadi.

Hozirgi vaqtda atmosfera kislorodining katta qismi transport, sanoat va antropogen faoliyatning boshqa shakllari natijasida bog'langan. Ma'lumki, insoniyat fotosintez jarayonlari bilan ta'minlangan umumiy miqdori 430-470 milliard tonna bo'lgan erkin kislorodning 10 milliard tonnadan ko'prog'ini allaqachon sarflaydi. Agar ayirboshlash fondi faqat yo'qligini hisobga olsak katta qism fotosintetik kislorod, bu borada odamlarning faolligi xavotirli nisbatlarga ega bo'la boshlaydi.

Kislorod aylanishi uglerod aylanishi bilan chambarchas bog'liq.

Biosferadagi uglerod aylanishi

Uglerod kimyoviy element sifatida hayotning asosidir. U qila oladi turli yo'llar bilan ko'plab boshqa elementlar bilan qo'shilib, tirik hujayralarni tashkil etuvchi oddiy va murakkab organik molekulalarni hosil qiladi. Sayyorada tarqalishi bo'yicha uglerod o'n birinchi o'rinni egallaydi (er qobig'i og'irligining 0,35%), ammo tirik moddada u quruq biomassaning o'rtacha 18 yoki 45% ni tashkil qiladi.

Atmosferada uglerod karbonat angidrid CO 2 tarkibiga, kamroq darajada - metan CH 4 tarkibiga kiradi. Gidrosferada CO 2 suvda eriydi va uning umumiy miqdori atmosferadan ancha yuqori. Okean atmosferada CO 2 ni tartibga solish uchun kuchli bufer bo'lib xizmat qiladi: havodagi konsentratsiyasining oshishi bilan karbonat angidridning suv bilan singishi ortadi. CO 2 molekulalarining bir qismi suv bilan reaksiyaga kirishib, karbonat kislota hosil qiladi, keyin HCO 3 - va CO 2 - 3 ionlariga ajraladi.Bu ionlar kaltsiy yoki magniy kationlari bilan reaksiyaga kirishib, karbonatlarni cho'ktiradi. Shunga o'xshash reaksiyalar okeanning bufer tizimi asosida yotadi. suvning pH qiymatini doimiy saqlash.

Atmosfera va gidrosferaning karbonat angidrid gazi uglerod aylanishida almashinuv fondi bo'lib, u erdan quruqlik o'simliklari va suv o'tlari tomonidan olinadi. Fotosintez Yerdagi barcha biologik aylanishlarning asosini tashkil qiladi. Ruxsat etilgan uglerodning chiqishi fotosintetik organizmlarning o'zlari va barcha geterotroflar - bakteriyalar, zamburug'lar, tirik yoki o'lik organik moddalar hisobiga oziq-ovqat zanjiriga kiritilgan hayvonlarning nafas olish faoliyati davomida sodir bo'ladi.

Guruch. 7. Uglerod aylanishi

Tuproqdan atmosferaga CO 2 ning qaytishi ayniqsa faol bo'lib, u erda ko'plab organizmlar guruhlari faoliyati to'plangan, o'lik o'simliklar va hayvonlarning qoldiqlarini parchalash va o'simliklarning ildiz tizimining nafas olishi amalga oshiriladi. Ushbu integral jarayon "tuproqning nafas olishi" deb ataladi va havodagi CO 2 almashinuv fondini to'ldirishga katta hissa qo'shadi. Organik moddalarning minerallashuv jarayonlari bilan parallel ravishda tuproqlarda chirindi hosil bo'ladi - uglerodga boy murakkab va barqaror molekulyar kompleks. Tuproq chirindi quruqlikdagi uglerodning muhim rezervuarlaridan biridir.

Destruktorlarning faoliyati atrof-muhit omillari ta'sirida inhibe qilingan sharoitlarda (masalan, tuproqlarda va suv havzalarining tubida anaerob rejim sodir bo'lganda) o'simliklar tomonidan to'plangan organik moddalar parchalanmaydi, vaqt o'tishi bilan ko'mir kabi jinslarga aylanadi. qo'ng'ir tosh, torf, sapropellar, neft slanetslari va boshqalar to'plangan quyosh energiyasiga boy. Ular uzoq vaqt davomida biologik tsikldan o'chirilgan uglerodning zahira fondini to'ldiradi. Uglerod shuningdek, tirik biomassada, o'lik axlatda, okeanning erigan organik moddalarida va hokazolarda vaqtincha to'planadi. Biroq yozish bo'yicha uglerodning asosiy zahira fondi tirik organizmlar emas va yonuvchan fotoalbomlar emas, balki cho'kindi jinslar - ohaktoshlar va dolomitlar. Ularning shakllanishi tirik materiyaning faoliyati bilan ham bog'liq. Ushbu karbonatlarning uglerodlari uzoq vaqt davomida Yerning ichaklarida ko'milgan bo'lib, faqat eroziya paytida, tog 'jinslari tektonik tsikllarda ochilganda tsiklga kiradi.

Biogeokimyoviy siklda uglerodning Yerdagi umumiy miqdoridan faqat bir foizigina ishtirok etadi. Atmosfera va gidrosfera uglerodlari tirik organizmlar orqali qayta-qayta o'tadi. Quruq o'simliklar havodagi zahiralarini 4-5 yilda, tuproq chirindidagi zahiralarni 300-400 yilda tugatadi. Uglerodning ayirboshlash fondiga asosiy qaytishi tirik organizmlar faoliyati tufayli yuzaga keladi va uning faqat kichik bir qismi (ming foiz) vulqon gazlarining bir qismi sifatida Yerning ichki qismidan chiqishi bilan qoplanadi.

Hozirgi vaqtda qazib olinadigan yoqilg'ining ulkan zahiralarini qazib olish va yoqish uglerodni zahiradan biosferaning almashinuv fondiga o'tkazishning kuchli omiliga aylanmoqda.

Biosferadagi azot aylanishi

Atmosfera va tirik materiya Yerdagi barcha azotning 2% dan kamrog'ini o'z ichiga oladi, ammo u sayyoradagi hayotni qo'llab-quvvatlaydi. Azot eng muhim organik molekulalar - DNK, oqsillar, lipoproteinlar, ATP, xlorofil va boshqalar tarkibiga kiradi.O'simlik to'qimalarida uning uglerod bilan nisbati o'rtacha 1:30, dengiz o'tlarida I: 6. Azotning biologik aylanishi shuning uchun ham uglerod bilan chambarchas bog'liq.

Atmosferaning molekulyar azoti bu elementni faqat ammoniy ionlari, nitratlar shaklida yoki tuproq yoki suv eritmalaridan o'zlashtira oladigan o'simliklar uchun mavjud emas. Shuning uchun azot etishmasligi ko'pincha birlamchi ishlab chiqarishni cheklovchi omil hisoblanadi - noorganiklardan organik moddalarni yaratish bilan bog'liq organizmlarning ishi. Shunga qaramay, atmosfera azoti maxsus bakteriyalar (azot fiksatorlari) faoliyati tufayli biologik aylanishda keng ishtirok etadi.

Ammonifikatsiya qiluvchi mikroorganizmlar ham azot aylanishida muhim rol o'ynaydi. Ular oqsillarni va boshqa azotli organik moddalarni ammiakga parchalaydi. Ammoniy shaklida azot qisman o'simliklarning ildizlari tomonidan qayta so'riladi va qisman nitrifikator mikroorganizmlar tomonidan ushlanadi, bu mikroorganizmlar guruhi - denitrifikatorlarning funktsiyalariga qarama-qarshidir.

Guruch. 8. Azot aylanishi

Tuproqlarda yoki suvlarda anaerob sharoitda ular organik moddalarni oksidlash, hayot faoliyati uchun energiya olish uchun nitratlarning kislorodidan foydalanadilar. Azot molekulyar azotga qaytariladi. Tabiatda azot fiksatsiyasi va denitrifikatsiyasi taxminan muvozanatlashgan. Shunday qilib, azot aylanishi asosan bakteriyalar faolligiga bog'liq, o'simliklar esa bu tsiklning oraliq mahsulotlaridan foydalangan holda unga kiradi va biomassa ishlab chiqarish orqali biosferada azot aylanishini sezilarli darajada oshiradi.

Azot aylanishida bakteriyalarning roli shunchalik kattaki, agar ularning atigi 20 turi yo'q qilinsa, sayyoramizda hayot to'xtaydi.

Azotning biologik bo'lmagan fiksatsiyasi va uning oksidi va ammiakning tuproqqa kirishi ham atmosfera ionlanishi va chaqmoq oqimlari paytida yomg'ir bilan sodir bo'ladi. Zamonaviy o'g'itlar sanoati o'simlik ishlab chiqarishni ko'paytirish uchun atmosfera azotini tabiiy azot fiksatsiyasidan ortiq miqdorda tuzatadi.

Hozirgi vaqtda inson faoliyati azot aylanishiga, asosan, molekulyar holatga qaytish jarayonlari bo'yicha uning bog'langan shakllarga aylanishidan oshib ketish yo'nalishida tobora ko'proq ta'sir qilmoqda.

Biosferadagi fosfor aylanishi

Ko'pgina organik moddalar, jumladan, ATP, DNK, RNK sintezi uchun zarur bo'lgan bu element o'simliklar tomonidan faqat ortofosforik kislota ionlari (PO 3 4 +) shaklida so'riladi. U quruqlikda ham, ayniqsa okeanda ham birlamchi ishlab chiqarishni cheklovchi elementlarga kiradi, chunki tuproq va suvlarda fosforning almashinuv fondi kichikdir. Ushbu elementning biosfera miqyosida aylanishi yopiq emas.

Quruqlikda o'simliklar chirigan organik qoldiqlardan parchalanuvchilar tomonidan chiqarilgan tuproqdan fosfatlarni oladi. Biroq ishqoriy yoki kislotali tuproqda fosfor birikmalarining eruvchanligi keskin pasayadi. Fosfatlarning asosiy zaxira fondi geologik o'tmishda okean tubida yaratilgan jinslarda mavjud. Tog' jinslarini yuvish jarayonida bu zahiralarning bir qismi tuproqqa o'tadi va suspenziya va eritmalar shaklida suv havzalariga yuviladi. Gidrosferada fosfatlar oziq-ovqat zanjirlari orqali boshqa gidrobiontlarga o'tib, fitoplankton tomonidan ishlatiladi. Biroq, okeanda fosfor birikmalarining ko'p qismi hayvonlar va o'simliklarning qoldiqlari bilan tubida ko'miladi, keyin cho'kindi jinslar bilan katta geologik tsiklga o'tadi. Chuqurlikda erigan fosfatlar kaltsiy bilan bog'lanib, fosforitlar va apatitlarni hosil qiladi. Biosferada, aslida, fosforning quruqlikdagi jinslardan okean tubiga bir yo'nalishli oqimi mavjud, shuning uchun uning gidrosferadagi almashinuv fondi juda cheklangan.

Guruch. 9. Fosforning aylanishi

O'g'itlar ishlab chiqarishda fosforitlar va apatitlarning tuproq konlari ishlatiladi. Fosforning chuchuk suvga tushishi ularning "gullashi" ning asosiy sabablaridan biridir.

Biosferadagi oltingugurt aylanishi

Bir qator aminokislotalarni yaratish uchun zarur bo'lgan oltingugurt aylanishi oqsillarning uch o'lchovli tuzilishi uchun javobgardir va biosferada keng ko'lamli bakteriyalar tomonidan qo'llab-quvvatlanadi. Organik qoldiqlarning oltingugurtini sulfatlargacha oksidlovchi aerob mikroorganizmlar, shuningdek, sulfatlarni vodorod sulfidigacha kamaytiradigan anaerob sulfat reduktorlari ushbu tsiklning alohida bo'g'inlarida ishtirok etadilar. Oltingugurt bakteriyalarining sanab o'tilgan guruhlariga qo'shimcha ravishda, ular vodorod sulfidini elementar oltingugurtga va undan keyin sulfatlarga oksidlaydi. O'simliklar tuproq va suvdan faqat SO 2-4 ionlarini o'zlashtiradi.

Markazdagi halqa tuproq va cho'kindilarning chuqurligidagi mavjud sulfat hovuzi va temir sulfidli hovuz o'rtasida oltingugurt almashinadigan oksidlanish (O) va qaytarilish (R) jarayonlarini ko'rsatadi.

Guruch. 10. Oltingugurt aylanishi. Markazdagi halqa tuproq va cho'kindilardagi mavjud sulfat hovuzi va temir sulfidli hovuz o'rtasida oltingugurt almashinadigan oksidlanish (0) va qaytarilish (R) jarayonlarini ko'rsatadi.

Oltingugurtning asosiy to'planishi okeanda sodir bo'ladi, u erda sulfat ionlari doimiy ravishda daryo oqimi bilan quruqlikdan ta'minlanadi. Suvlardan vodorod sulfidi chiqarilganda, oltingugurt qisman atmosferaga qaytadi, u erda dioksidga oksidlanib, yomg'ir suvida sulfat kislotaga aylanadi. Katta miqdordagi sulfatlar va elementar oltingugurtdan sanoatda foydalanish va qazib olinadigan yoqilg'ining yonishi atmosferaga ko'p miqdorda oltingugurt dioksidini chiqaradi. Bu o'simliklarga, hayvonlarga, odamlarga zarar etkazadi va kislotali yomg'ir manbai bo'lib xizmat qiladi, bu oltingugurt aylanishiga inson aralashuvining salbiy ta'sirini kuchaytiradi.

Moddalarning aylanish tezligi

Moddalarning barcha aylanishlari turli tezliklarda sodir bo'ladi (11-rasm).

Shunday qilib, sayyoradagi barcha biogen elementlarning tsikllari murakkab o'zaro ta'sir bilan qo'llab-quvvatlanadi turli qismlar. Ular turli funktsiyalarga ega bo'lgan organizmlar guruhlarining faoliyati, okean va quruqlikni bog'laydigan oqim va bug'lanish tizimi, suv va havo massalarining aylanish jarayonlari, tortishish kuchlarining ta'siri, litosfera plitalari tektonikasi va boshqalar natijasida hosil bo'ladi. keng ko'lamli geologik va geofizik jarayonlar.

Biosfera moddalarning turli aylanishlari sodir bo'lgan yagona murakkab tizim sifatida ishlaydi. Bularning asosiy dvigateli tsikllar - sayyoramizning tirik moddasi, barcha tirik organizmlar, organik moddalarning sintezi, o'zgarishi va parchalanish jarayonlarini ta'minlash.

Guruch. 11. Moddalarning aylanish tezligi (P. Bulut, A. Jibor, 1972).

Dunyoning ekologik qarashining asosini har bir tirik mavjudotning unga ta'sir etuvchi ko'plab turli omillar bilan o'rab olinganligi, kompleksda uning yashash muhiti - biotopini tashkil etishi g'oyasi yotadi. Binobarin, biotop - ma'lum turdagi o'simliklar yoki hayvonlarning yashash sharoitlari bo'yicha bir hil bo'lgan hudud bo'lagi(daraning qiyaligi, shahar o'rmon parki, kichik ko'l yoki katta ko'lning bir qismi, lekin bir hil sharoitda - qirg'oq qismi, chuqur suv qismi).

Muayyan biotopga xos bo'lgan organizmlar hayot jamiyati yoki biotsenoz(hayvonlar, o'simliklar va ko'lning mikroorganizmlari, o'tloqi, qirg'oq chizig'i).

Hayotiy jamoa (biotsenoz) deb ataladigan biotopi bilan bir butunlikni tashkil qiladi ekologik tizim (ekotizim). Chumoli uyasi, ko'l, hovuz, o'tloq, o'rmon, shahar, ferma tabiiy ekotizimlarga misol bo'la oladi. Sun'iy ekotizimning klassik namunasi kosmik kema. Ko'rib turganingizdek, bu erda qat'iy fazoviy tuzilma yo'q. Ekotizim tushunchasiga yaqin tushuncha hisoblanadi biogeotsenoz.

Ekotizimning asosiy tarkibiy qismlari quyidagilardan iborat:

jonsiz (abiotik) muhit. Bular suv, minerallar, gazlar, shuningdek, organik moddalar va gumus;
biotik komponentlar. Bularga quyidagilar kiradi: ishlab chiqaruvchilar yoki ishlab chiqaruvchilar (yashil o'simliklar), iste'molchilar yoki iste'molchilar (ishlab chiqaruvchilar bilan oziqlanadigan tirik mavjudotlar) va parchalovchilar yoki parchalovchilar (mikroorganizmlar).

Tabiat juda tejamkor. Shunday qilib, organizmlar tomonidan yaratilgan biomassa (organizmlar tanasining moddasi) va ulardagi energiya ekotizimning boshqa a'zolariga o'tadi: hayvonlar o'simliklarni, bu hayvonlarni boshqa hayvonlar yeydi. Bu jarayon deyiladi oziq-ovqat yoki trofik zanjir. Tabiatda oziq-ovqat zanjirlari ko'pincha kesishadi, oziq-ovqat tarmog'ini shakllantirish.

Oziq-ovqat zanjirlariga misollar: o'simlik - o'txo'r - yirtqich; don - dala sichqonchasi - tulki va boshqalar va oziq-ovqat tarmog'i rasmda ko'rsatilgan. 12.

Shunday qilib, biosferadagi muvozanat holati biotik va abiotik muhit omillarining o'zaro ta'siriga asoslangan bo'lib, u ekotizimlarning barcha komponentlari o'rtasida doimiy modda va energiya almashinuvi tufayli saqlanadi.

Tabiiy ekotizimlarning yopiq tsikllarida, boshqalar bilan bir qatorda, ikkita omilning ishtiroki majburiydir: parchalanuvchilarning mavjudligi va quyosh energiyasini doimiy ravishda etkazib berish. Shahar va sun'iy ekotizimlarda parchalanuvchilar kam yoki umuman yo'q, shuning uchun suyuq, qattiq va gazsimon chiqindilar to'planib, atrof-muhitni ifloslantiradi.

Guruch. 12. Oziq-ovqat tarmog'i va moddalar oqimining yo'nalishi

Biosfera sayyoramizning tashqi qobig'i bo'lib, unda eng muhim jarayonlar sodir bo'ladi, uning asosiy geosferalaridan biridir. Biosferadagi moddalarning aylanishi ko'p asrlar davomida olimlarning diqqat markazida bo'lib kelgan va hozirgacha shunday bo'lib qolmoqda. Moddalarning aylanishi tufayli Yerdagi barcha hayot uchun global kimyoviy almashinuv shakllanadi, bu har bir turning alohida olingan hayotiy faoliyatini qo'llab-quvvatlaydi.

Tez maqola navigatsiyasi

Ikki gira

Ikkita asosiy tsikl mavjud:

geologik, u katta deb ham ataladi,
biologik, u kichkina.

Geologiya global ahamiyatga ega, chunki u Yerning suv resurslari va sayyoradagi quruqlik o'rtasida moddalarni aylantiradi. U har bir maktab o'quvchisiga ma'lum bo'lgan suvning butun dunyo bo'ylab aylanishini ta'minlaydi: yog'ingarchilik, bug'lanish, yog'ingarchilik, ya'ni ma'lum bir naqsh.

Bu erda tizimni tashkil etuvchi omil barcha agregat holatidagi suvdir. Ushbu harakatning to'liq aylanishi organizmlarning kelib chiqishi, ularning rivojlanishi, ko'payishi va evolyutsiyasini amalga oshirishga imkon beradi. Moddaning katta aylanishining algoritmi er maydonlarini namlik bilan to'yintirishdan tashqari, boshqa moddalarning shakllanishini ham ta'minlaydi. tabiiy hodisalar: cho'kindi jinslar, minerallar, magmatik lavalar va minerallarning shakllanishi.

Biologik aylanish - bu tirik organizmlar va tabiiy komponentlarning tarkibiy qismlari o'rtasida doimiy moddalar almashinuvi. Bu shunday sodir bo'ladi: tirik organizmlar energiya oqimlarini oladi va keyin organik moddalarning parchalanish jarayonidan o'tib, energiya yana atrof-muhit elementlariga kiradi.

Organik moddalarning aylanishi o'simlik, hayvonot dunyosi, mikroorganizmlar, tuproq jinslari va boshqalar vakillari o'rtasidagi moddalar almashinuviga bevosita javob beradi. Biologik tsikl ekotizimning turli darajalarida ta'minlanadi va o'ziga xos aylanishni tashkil qiladi kimyoviy reaksiyalar va biosferada energiyaning turli xil o'zgarishlari. Bunday sxema ko'p ming yillar oldin shakllangan va shu vaqtgacha bir xil rejimda ishlagan.

Asosiy elementlar

Tabiatda juda ko'p kimyoviy elementlar mavjud, ammo ular tirik tabiat uchun juda ko'p emas. To'rtta asosiy element mavjud:

kislorod,
vodorod,
uglerod,
azot.

Ushbu moddalarning miqdori tabiatdagi moddalarning butun biologik aylanishining yarmidan ko'pini egallaydi. Bundan tashqari, muhim elementlar ham bor, lekin juda kichikroq hajmlarda ishlatiladi. Bular fosfor, oltingugurt, temir va boshqalar.

Biogeokimyoviy sikllar Quyosh tomonidan quyosh energiyasi va yashil o'simliklar tomonidan xlorofill ishlab chiqarish kabi ikkita muhim harakatga bo'linadi. Kimyoviy elementlar esa biogeokimyoviy bilan muqarrar aloqa nuqtalariga ega bo'lib, bu jarayonni to'ldiradi.

Uglerod

Ushbu kimyoviy element har bir tirik hujayra, organizm yoki mikroorganizmning eng muhim tarkibiy qismidir. Organik uglerod birikmalarini ishonch bilan hayot oqimi va rivojlanishining asosiy komponenti deb atash mumkin.

Tabiatda bu gaz atmosfera qatlamlarida va qisman gidrosferada mavjud. Ulardan uglerod barcha o'simliklar, suv o'tlari va ba'zi mikroorganizmlar bilan ta'minlanadi.

Gazning chiqishi tirik organizmlarning nafas olishi va hayotiy faoliyati orqali sodir bo'ladi. Bundan tashqari, biosferadagi uglerod miqdori ham tuproq qatlamlaridan, o'simliklarning ildiz tizimi, chirish qoldiqlari va boshqa organizmlar guruhlari tomonidan amalga oshiriladigan gaz almashinuvi hisobiga to'ldiriladi.

Biosfera va biologik tsikl tushunchasini uglerod almashinuvisiz tasavvur qilib bo'lmaydi. Yerda bu kimyoviy elementning qattiq zaxirasi mavjud va u ba'zi cho'kindi jinslar, jonsiz organizmlar va fotoalbomlarda uchraydi.

Uglerod kirishlari er osti ohaktosh jinslaridan mumkin, ular tog'-kon yoki tasodifiy tuproq eroziyasi paytida paydo bo'lishi mumkin.

Biosferadagi uglerodning aylanishi ko'p marta o'tish usuli bilan sodir bo'ladi nafas olish tizimlari tirik organizmlar va ekotizimning abiotik omillarida to'planishi.

Fosfor

Fosfor biosferaning tarkibiy qismi sifatida ko'pgina organik birikmalardagi kabi sof shaklda qimmatli emas. Ulardan ba'zilari hayotiy ahamiyatga ega: birinchi navbatda, bular DNK, PKN va ATP hujayralari. Fosfor aylanishining sxemasi aynan ortofosfor birikmasiga asoslangan, chunki aynan shu turdagi moddalar eng yaxshi so'riladi.

Fosforning biosferada aylanishi, taxminan, ikki qismdan iborat:

sayyoramizning suv qismi - ibtidoiy plankton tomonidan qayta ishlashdan dengiz baliqlari skeletlari shaklida cho'kmagacha;
er usti muhiti - bu erda u eng ko'p tuproq elementlari shaklida to'plangan.

Fosfor apatit kabi mashhur mineralning asosidir. Fosfor o'z ichiga olgan minerallar bilan konlarni ishlab chiqish juda mashhur, ammo bu holat biosferadagi fosfor aylanishini umuman qo'llab-quvvatlamaydi, aksincha, uning zaxiralarini tugatadi.

Azot

Azot kimyoviy elementi sayyorada kam miqdorda mavjud. Har qanday tirik elementlarda uning taxminiy tarkibi faqat ikki foizni tashkil qiladi. Ammo busiz sayyorada hayot mumkin emas.

Biosferadagi azot aylanishida bakteriyalarning ma'lum turlari hal qiluvchi rol o'ynaydi. Bu erda katta ishtirok azot fiksatorlari va ammonifikatsiya qiluvchi mikroorganizmlarga beriladi. Ularning ushbu algoritmdagi ishtiroki shunchalik muhimki, agar bu turlarning ba'zi vakillari yo'q bo'lib ketsa, Yerda hayotning ehtimolligi so'roq ostida qoladi.

Bu erda gap shundaki, molekulyar shakldagi bu element, masalan, atmosfera qatlamlarida ko'rinadi, o'simliklar tomonidan o'zlashtirilmaydi. Natijada, biosferada azotning aylanishini ta'minlash uchun uni ammiak yoki ammoniyga qayta ishlash kerak. Shunday qilib, azotni qayta ishlash sxemasi butunlay bakteriyalarning faolligiga bog'liq.

Shuningdek, ekotizimdagi azot aylanishining muhim qismini biosferadagi uglerod aylanishi egallaydi - bu ikkala tsikl ham bir-biri bilan chambarchas bog'liq.

Zamonaviy o'g'itlarni ishlab chiqarish jarayonlari va boshqa sanoat omillari atmosfera azotining tarkibiga katta ta'sir ko'rsatadi - ba'zi hududlar uchun uning miqdori ko'p marta oshib ketadi.

Kislorod

Biosferada moddalarning aylanishi va energiyaning bir turdan ikkinchi turga aylanishi doimiy ravishda sodir bo'ladi. Bu boradagi eng muhim sikl fotosintez funktsiyasidir. Aynan fotosintez havo bo'shlig'ini erkin kislorod bilan ta'minlaydi, bu atmosferaning ma'lum qatlamlarini ozonizatsiya qilishga qodir.

Kislorod biosferadagi suv aylanishi jarayonida ham suv molekulalaridan ajralib chiqadi. Biroq, bu elementning mavjudligining bu abiotik omili o'simliklar ishlab chiqaradigan miqdorga nisbatan ahamiyatsiz.

Biosferadagi kislorod aylanishi uzoq, lekin juda qizg'in jarayondir. Agar biz ushbu kimyoviy elementning atmosferadagi butun hajmini oladigan bo'lsak, uning organik moddalarning parchalanishidan o'simlik tomonidan fotosintez paytida ajralib chiqishigacha bo'lgan to'liq aylanishi taxminan ikki ming yil davom etadi! Bu tsiklda tanaffuslar yo'q, u har kuni, har yili, ming yillar davomida sodir bo'ladi.

Hozirgi vaqtda metabolizm jarayonida sanoat chiqindilari, transport chiqindi gazlari va boshqa ifloslantiruvchi moddalar tufayli erkin kislorodning katta miqdori bog'lanadi.

Suv

Biosfera tushunchasini va moddalarning biologik aylanishini suv kabi muhim kimyoviy birikmasiz tasavvur qilish qiyin. Ehtimol, buning sababini tushuntirishga hojat yo'q. Suv aylanish sxemasi hamma joyda mavjud: barcha tirik organizmlar suvning to'rtdan uch qismidir. O'simliklar kislorodni chiqaradigan fotosintez uchun kerak. Nafas olish ham suv hosil qiladi. Agar sayyoramizning butun hayoti va rivojlanishi tarixiga qisqacha baho beradigan bo'lsak, biosferadagi suvning parchalanishdan boshlab yangi hosil bo'lishgacha bo'lgan to'liq aylanishi minglab marta o'tgan.

Biosferada moddalarning doimiy aylanishi va energiyaning biridan ikkinchisiga aylanishi sodir bo'lganligi sababli, tabiatdagi deyarli barcha boshqa aylanishlar va aylanishlar bilan uzviy bog'liq bo'lgan suvning o'zgarishi.

Oltingugurt

Oltingugurt, kimyoviy element sifatida, oqsil molekulasining to'g'ri tuzilishini yaratishda muhim rol o'ynaydi. Oltingugurt aylanishi protozoalarning ko'p turlariga, aniqrog'i bakteriyalarga bog'liq. Aerob bakteriyalar organik moddalar tarkibidagi oltingugurtni sulfatlarga oksidlaydi, so'ngra boshqa turdagi bakteriyalar elementar oltingugurtgacha oksidlanish jarayonini yakunlaydi. Biosferadagi oltingugurt aylanishini tasvirlash mumkin bo'lgan soddalashtirilgan sxema uzluksiz oksidlanish va qaytarilish jarayoniga o'xshaydi.

Biosferadagi moddalarning aylanishi jarayonida oltingugurt qoldiqlarining okeanlarda to'planishi sodir bo'ladi. Ushbu kimyoviy elementning manbalari drenajlardir daryo suvlari, ular tuproq va tog' yonbag'irlaridan suv oqib o'tadigan oltingugurtni olib yuradi. Oltingugurt daryo va er osti suvlaridan vodorod sulfidi shaklida ajralib, qisman atmosferaga kiradi va u erdan moddalar aylanishiga kiradi va yomg'ir suvining bir qismi sifatida qaytadi.

Oltingugurt sulfatlari, yonuvchan chiqindilarning ayrim turlari va shunga o'xshash chiqindilar muqarrar ravishda atmosferada oltingugurt dioksidining ko'payishiga olib keladi. Buning oqibatlari achinarli: kislotali yomg'ir, nafas olish kasalliklari, o'simliklarning yo'q qilinishi va boshqalar. Dastlab ekotizimning normal ishlashi uchun mo'ljallangan oltingugurtning konversiyasi bugungi kunda tirik organizmlarni yo'q qilish quroliga aylanmoqda.

Temir

Sof temir tabiatda juda kam uchraydi. Asosan, masalan, uni meteoritlarning qoldiqlarida topish mumkin. O'z-o'zidan bu metall yumshoq va egiluvchan, ammo ochiq havoda u bir zumda kislorod bilan reaksiyaga kirishib, oksidlar va oksidlarni hosil qiladi. Shuning uchun temir o'z ichiga olgan moddalarning asosiy turi temir javhari hisoblanadi.

Ma'lumki, biosferadagi moddalarning aylanishi turli birikmalar shaklida amalga oshiriladi, jumladan, temir ham tabiatda faol aylanish tsikliga ega. Ferrum tuproq qatlamlariga yoki Jahon okeaniga toshlardan yoki vulqon kullari bilan birga kiradi.

Yovvoyi tabiatda temir hal qiluvchi rol o'ynaydi, usiz fotosintez jarayoni sodir bo'lmaydi va xlorofill hosil bo'lmaydi. Tirik organizmlarda temir gemoglobin hosil qilish uchun ishlatiladi. O'z tsiklini tugatgandan so'ng, u organik qoldiqlar shaklida tuproqqa kiradi.

Biosferada temirning dengiz aylanishi ham mavjud. Uning asosiy printsipi asosiy printsipga o'xshaydi. Ba'zi turdagi organizmlar temirni oksidlaydi; energiya bu erda ishlatiladi va tugagandan keyin hayot davrasi metall ruda holida suv tubida choʻkadi.

Bakteriyalar, ekotizimning tabiiy aylanishlarida ishtirok etuvchi organizmlar

Biosferada moddalar va energiyaning aylanishi uzluksiz jarayon bo'lib, uzluksiz ishlashi bilan Yerda hayotni ta'minlaydi. Ushbu tsiklning asoslari hatto maktab o'quvchilariga ham tanish: o'simliklar, karbonat angidridni iste'mol qiladilar, kislorod chiqaradilar, hayvonlar va odamlar kislorodni yutadi, karbonat angidrid nafas olish jarayonining mahsuloti sifatida. Bakteriyalar va zamburug'larning ishi tirik organizmlarning qoldiqlarini qayta ishlash, ularni organik moddalardan mineral moddalarga aylantirish, ular oxir-oqibat o'simliklar tomonidan so'riladi.

Moddaning biologik aylanishi qanday vazifani bajaradi? Javob oddiy: chunki sayyoramizda kimyoviy elementlar va minerallar ta'minoti keng ko'lamli bo'lsa-da, hali ham cheklangan. Biosferaning barcha muhim tarkibiy qismlarining aylanishi va aylanishining tsiklik jarayoni zarur. Biosfera va biologik metabolizm tushunchasi Yerdagi hayot jarayonlarining abadiy davomiyligini belgilaydi.

Shuni ta'kidlash kerakki, bu masalada mikroorganizmlar juda muhim rol o'ynaydi. Masalan, nitrifikatsiya qiluvchi bakteriyalarsiz fosfor aylanishi mumkin emas, temirning oksidlanish jarayonlari temir bakteriyalarisiz ishlamaydi. Tugunli bakteriyalar azotning tabiiy aylanishida muhim rol o'ynaydi - ularsiz bunday tsikl oddiygina to'xtaydi. Biosferadagi moddalarning aylanishida mog'or qo'ziqorinlari organik qoldiqlarni mineral tarkibiy qismlarga parchalaydigan o'ziga xos tartibli hisoblanadi.

Sayyoramizda yashovchi organizmlarning har bir sinfi ma'lum kimyoviy elementlarni qayta ishlashda o'zining muhim rolini bajaradi, biosfera va biologik tsikl kontseptsiyasiga hissa qo'shadi. Hayvonot dunyosi ierarxiyasining eng ibtidoiy misoli oziq-ovqat zanjiri, ammo tirik organizmlarda ko'proq funktsiyalar mavjud va natija globalroqdir.

Har bir organizm, aslida, biotizimning tarkibiy qismidir. Biosferadagi moddalarning aylanishi tsiklik va to'g'ri ishlashi uchun biosferaga kiruvchi moddalar miqdori va mikroorganizmlar qayta ishlay oladigan miqdori o'rtasidagi muvozanatni saqlash muhimdir. Afsuski, tabiatdagi tsiklning har bir keyingi aylanishi bilan bu jarayon inson aralashuvi tufayli tobora ko'proq buziladi. Atrof-muhit muammolari ekotizimning global muammolariga aylanib bormoqda va ularni hal qilish yo'llari tabiiy jarayonlarning o'tishi nuqtai nazaridan baholanganda moliyaviy jihatdan qimmat, hatto qimmatroq.

Savol 1. Biosferaning asosiy vazifasi nimadan iborat?

Biosferaning asosiy vazifasi kimyoviy elementlarning aylanishini ta'minlashdan iborat bo'lib, u atmosfera, tuproq, gidrosfera va tirik organizmlar o'rtasidagi moddalarning aylanishida ifodalanadi.

2-savol. Tabiatdagi suv aylanishi haqida gapirib bering.

Suv bug'lanadi va havo oqimlari bilan uzoq masofalarga olib boriladi. Quruqlik yuzasiga yog'ingarchilik shaklida tushib, tog 'jinslarini yo'q qilishga yordam beradi, ularni o'simliklar va mikroorganizmlar uchun qulay qiladi, tuproqning yuqori qatlamini emiradi va kimyoviy birikmalar va unda erigan to'xtatilgan organik zarralar bilan birga dengiz va okeanlarga tushadi. . Okean va quruqlik o'rtasidagi suvning aylanishi Yerdagi hayotni ta'minlashning muhim bo'g'inidir.

Savol 3. Tirik organizmlar suv aylanishida ishtirok etadimi? Agar shunday bo'lsa, unda 113-rasmda ko'rsatilgan sxemani to'ldiring, unda tirik organizmlarning tsikldagi ishtiroki ko'rsatilgan.

O'simliklar suv aylanishida ikki yo'l bilan ishtirok etadi: ular uni tuproqdan ajratib, atmosferaga bug'lanadi; O'simlik hujayralaridagi suvning bir qismi fotosintez jarayonida parchalanadi. Bunday holda, vodorod organik birikmalar shaklida mahkamlanadi va kislorod atmosferaga kiradi.

Hayvonlar organizmdagi osmotik va tuz muvozanatini saqlash uchun suvni iste'mol qiladi va uni metabolik mahsulotlar bilan birga tashqi muhitga chiqaradi.

Savol 4. Atmosferadan karbonat angidridni qanday organizmlar yutadi?

Fotosintez jarayonida yashil o'simliklar organik birikmalarni sintez qilish uchun suvdan karbonat angidrid va vodoroddan foydalanadi va ajralib chiqadigan kislorod atmosferaga kiradi.

Savol 5. Ruxsat etilgan uglerod atmosferaga qanday qaytariladi?

Turli hayvonlar va o'simliklar kislorod bilan nafas oladi va nafas olishning yakuniy mahsuloti CO2 atmosferaga chiqariladi.

6-savol. Tabiatdagi azot aylanishining diagrammasini tuzing.

Savol 7. Mikroorganizmlar oltingugurt aylanishida qanday muhim rol o'ynashini o'ylab ko'ring va misollar keltiring.

Tuproqda va dengiz cho'kindi jinslarida chuqur joylashgan metallar bilan oltingugurt birikmalari - sulfidlar mikroorganizmlar tomonidan o'simliklar tomonidan so'rilib ketadigan mavjud shaklga - sulfatlarga aylanadi. Bakteriyalar yordamida alohida oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari amalga oshiriladi. Chuqurda joylashgan sulfatlar H2S ga kamayadi, u ko'tariladi va aerob bakteriyalar tomonidan sulfatlarga oksidlanadi. Hayvonlar yoki o'simliklar jasadlarining parchalanishi oltingugurtning tsiklga qaytishini ta'minlaydi.

Savol 8. Baliq ovqatlari har bir insonning ratsioniga kiritilishi kerak. Bu nima uchun muhimligini tushuntiring.

Taxminan 60 000 tonna elementar fosfor tutilgan baliqlar bilan birga quruqlikka qaytariladi. Bizning tanamizda mavjud bo'lgan barcha fosforning 70% suyaklar va tishlarda to'plangan. Kaltsiy bilan birgalikda suyaklarning to'g'ri tuzilishini hosil qiladi va ularning mexanik mustahkamligini ta'minlaydi. Fosfor va kaltsiyning ideal nisbati 1 dan 2 gacha yoki 3 dan 4 gacha deb hisoblanadi. Va agar ular, aytaylik, teng bo'lsa, suyak asta-sekin kaltsiyni yo'qotib, qattiq, ammo shisha kabi mo'rt bo'lib qoladi. Bu juda qiyin, lekin ayni paytda uni sindirish oson.

Fosfor asosiy energiya tashuvchisi bo'lib, u qonga singib ketadigan va unga muhtoj bo'lgan barcha hujayralarga energiya etkazib beradigan adenozin trifosfatning (qisqacha ATP) bir qismidir.

Savol 9. Agar sayyorada barcha tirik organizmlar yo'q bo'lib ketsa, tabiatdagi moddalarning aylanishi qanday o'zgarishini sinfda muhokama qiling.

Barcha tirik organizmlar moddalar aylanishida ishtirok etadilar, tashqi muhitdan ba'zi moddalarni o'zlashtiradilar va boshqalarni unga chiqaradilar. Shunday qilib, o'simliklar tashqi muhitdan karbonat angidrid, suv va mineral tuzlarni iste'mol qiladi va unga kislorod chiqaradi. Hayvonlar o'simliklar tomonidan ajratilgan kislorodni nafas oladi va ularni iste'mol qilganda suv va karbonat angidriddan sintezlangan organik moddalarni o'zlashtiradi va oziq-ovqatning hazm bo'lmagan qismidan karbonat angidrid, suv va moddalarni chiqaradi. O'lgan o'simlik va hayvonlar bakteriyalar va zamburug'lar tomonidan parchalanganda, qo'shimcha miqdorda karbonat angidrid hosil bo'ladi va organik moddalar tuproqqa kirib, yana o'simliklar tomonidan so'riladi. Shunday qilib, asosiy kimyoviy elementlarning atomlari doimiy ravishda bir organizmdan ikkinchi organizmga, tuproq, atmosfera va gidrosferadan tirik organizmlarga, ulardan esa atrof-muhitga o'tib, biosferaning jonsiz moddasini to'ldiradi. Bu jarayonlar cheksiz ko'p marta takrorlanadi. Shunday qilib, masalan, barcha atmosfera kislorodi tirik materiyadan 2 ming yil ichida, barcha karbonat angidrid - 200-300 yilda o'tadi.

Kimyoviy elementlarning biosferada ozmi-koʻp yopiq yoʻllar boʻylab uzluksiz aylanishi biogeokimyoviy sikl deyiladi. Bunday aylanish zarurati ularning sayyorada cheklanganligi bilan izohlanadi. Hayotning cheksizligini ta'minlash uchun, kimyoviy elementlar aylana bo'ylab harakatlanishi kerak. Tirik organizmlarning yo'q bo'lib ketishi bilan moddalar va energiya aylanishining buzilishi va natijada biosferaning nobud bo'lishi mumkin edi.

Tirik hujayralarda ko'plab fermentativ reaktsiyalar sodir bo'ladi. Biz bu reaktsiyalarning umumiyligini birlashtiramiz umumiy tushuncha metabolizm, lekin hujayrani fermentlar tasodifiy, tartibsiz harakat qiladigan membrana sumkasidan boshqa narsa emas deb o'ylash noto'g'ri bo'lar edi. Metabolizm ko'plab o'zaro bog'langan ko'p fermentli tizimlarning ishtiroki bilan ta'minlangan yuqori darajada muvofiqlashtirilgan va maqsadli hujayra faoliyatidir. U to'rtta aniq funktsiyani bajaradi: 1) atrof-muhitdan organizmga kiradigan energiyaga boy oziq moddalarni bo'lish yoki quyosh nuridan olingan energiyani aylantirish orqali olinadigan kimyoviy energiya bilan ta'minlash; 2) oziq-ovqat molekulalarining keyinchalik hujayra tomonidan makromolekulalar qurish uchun ishlatiladigan qurilish bloklariga aylanishi; 3) ushbu qurilish bloklaridan oqsillar, nuklein kislotalar, lipidlar, polisaxaridlar va boshqa hujayrali komponentlarni yig'ish; 4) ma'lum bir hujayraning har qanday o'ziga xos funktsiyalarini bajarish uchun zarur bo'lgan biomolekulalarni sintez qilish va yo'q qilish.

Moddalar almashinuvi yuzlab turli fermentativ reaksiyalardan tashkil topgan boʻlsa-da, bizni odatda koʻproq qiziqtiradigan markaziy metabolik yoʻllar kam va barcha tirik shakllarda printsipial jihatdan bir xil. Ushbu umumiy bobda biz metabolizm uchun moddalar va energiya manbalarini, asosiy hujayra tarkibiy qismlarini sintez qilish va parchalash uchun ishlatiladigan markaziy metabolik yo'llarni, kimyoviy energiyani uzatishda ishtirok etadigan mexanizmlarni va nihoyat, eksperimental yondashuvlarni ko'rib chiqamiz. metabolizm yo'llarini o'rganish uchun ishlatiladi.

13.1. Tirik organizmlar uglerod va kislorod aylanishida ishtirok etadi

Biz ko'rib chiqishimizni metabolizmning makroskopik jihatlaridan, biosferadagi tirik organizmlarning umumiy metabolik o'zaro ta'siridan boshlaymiz. Barcha tirik organizmlarni atrof-muhitdan keladigan uglerodni o'zlashtira oladigan kimyoviy shaklga qarab ikkita katta guruhga bo'lish mumkin. Avtotrof hujayralar ("o'z-o'zini oziqlantirish") uglerodning yagona manbai sifatida atmosfera uglerodidan foydalanishi mumkin, ular o'zlarining barcha uglerodli biomolekulalarini yaratadilar.

Bu guruhga fotosintetik bakteriyalar va yashil o'simliklarning barg hujayralari kiradi. Ba'zi avtotroflar, masalan, siyanobakteriyalar, shuningdek, barcha azot o'z ichiga olgan komponentlarini sintez qilish uchun atmosfera azotidan foydalanishlari mumkin. Geterotrof hujayralar ("boshqalar hisobidan oziqlanish") atmosferani o'zlashtirish qobiliyatiga ega emas; ular, masalan, glyukoza kabi etarlicha murakkab organik birikmalar shaklida uglerod olishlari kerak. Geterotroflarga yuqori hayvonlarning hujayralari va ko'pchilik mikroorganizmlar kiradi. O'zini hayot uchun zarur bo'lgan barcha narsalar bilan ta'minlaydigan avtotroflar ma'lum bir mustaqillikka ega, uglerodning murakkab manbalariga muhtoj bo'lgan geterotroflar esa boshqa hujayralarning chiqindilari bilan oziqlanadi.

Bu ikki guruh o'rtasida yana bir muhim farq bor. Ko'pgina avtotrof organizmlar fotosintezni amalga oshiradi, ya'ni quyosh nuri energiyasidan foydalanish qobiliyatiga ega, geterotrof hujayralar esa avtotroflar tomonidan hosil bo'lgan organik birikmalarni parchalash orqali kerakli energiyani oladi. Biosferada avtotroflar va geterotroflar bitta gigant tsiklning ishtirokchilari sifatida birga yashaydilar, bunda avtotrof organizmlar atmosferadan organik biomolekulalar hosil qiladi va ularning ba'zilari atmosferaga kislorod chiqaradi. Geterotroflar avtotroflar tomonidan ishlab chiqarilgan organik mahsulotlardan oziq-ovqat sifatida foydalanadilar va ularni atmosferaga qaytaradilar. Shunday qilib, hayvon va o'simlik dunyosi o'rtasida uglerod va kislorodning uzluksiz aylanishi sodir bo'ladi. Ushbu ulkan jarayon uchun energiya manbai quyosh nuridir (13-1-rasm).

Avtotrof va geterotrof organizmlarni o'z navbatida kichik sinflarga bo'lish mumkin. Masalan, geterotroflarning ikkita katta kichik sinfi mavjud: aeroblar va anaeroblar. Aeroblar kislorod bo'lgan muhitda yashaydi va organik ozuqa moddalarini molekulyar kislorod bilan oksidlaydi.

Guruch. 13-1. Karbonat angidridning aylanishi va Yer biosferasining fotosintetik va geterotrofik ikki mintaqasi orasidagi kislorod aylanishi. Ushbu tsiklning ko'lami juda katta. Bir yil davomida biosferada u ugleroddan ko'ra ko'proq aylanadi. Ta'lim va iste'mol o'rtasidagi muvozanat Yerdagi iqlimni belgilovchi muhim omillardan biridir. So'nggi 100 yil ichida ko'mir va neftning ko'payishi tufayli atmosfera tarkibi taxminan 25% ga oshdi. Ba'zi olimlarning ta'kidlashicha, atmosfera miqdorining yanada oshishi atmosferaning o'rtacha haroratining oshishiga olib keladi ("issiqxona"); Biroq, hamma ham bunga rozi emas, chunki biosferadagi takroriy tsikllarda hosil bo'lgan va ishtirok etadigan, shuningdek, okeanlar tomonidan so'rilgan miqdorlarni aniq aniqlash qiyin. Barcha atmosfera o'simliklardan o'tishi uchun taxminan 300 yil kerak bo'ladi.

Anaeroblar ozuqa moddalarini oksidlash uchun kislorodga muhtoj emas; ular kislorodsiz muhitda yashaydilar. Xamirturush kabi ko'plab hujayralar ham aerob, ham anaerob sharoitda mavjud bo'lishi mumkin. Bunday organizmlar fakultativ anaeroblar deyiladi. Biroq, kisloroddan foydalanishga qodir bo'lmagan majburiy anaeroblar uchun ikkinchisi zahar hisoblanadi. Bu, masalan, tuproqda yoki chuqurlikda yashaydigan organizmlar dengiz tubi. Aksariyat geterotrof hujayralar, ayniqsa yuqori hujayralar fakultativ anaeroblardir, ammo kislorod ishtirokida ular oziq moddalarni oksidlash uchun aerob almashinuv yo'llaridan foydalanadilar.

Xuddi shu organizmda turli hujayralar guruhlari turli sinflarga tegishli bo'lishi mumkin.

Masalan, yuqori o’simliklarda yashil xlorofill saqlovchi barg hujayralari fotosintetik avtotroflar, xlorofillsiz ildiz hujayralari esa geterotroflardir. Bundan tashqari, barglarning yashil hujayralari faqat kun davomida avtotrof mavjudotga olib keladi. Kechasi ular geterotrof vazifasini bajaradi va ular tomonidan sintez qilingan uglevodlarni yorug'likda oksidlash orqali kerakli energiyani oladi.

kirish darsi bepul;
Ko'p sonli tajribali o'qituvchilar (ona tili va rus tilida);
Kurslar YO'Q muayyan davr(oy, olti oy, yil), lekin ma'lum sinflar soni uchun (5, 10, 20, 50);
10 000 dan ortiq mamnun mijozlar.
Rus tilida so'zlashuvchi o'qituvchi bilan bir darsning narxi - 600 rubldan, ona tilida so'zlashuvchi bilan - 1500 rubldan

Biosferadagi moddalarning aylanishi

Erdagi o'z-o'zini ta'minlaydigan hayotning asosi biogeokimyoviy sikllar. Organizmlarning hayotiy jarayonlarida ishlatiladigan barcha kimyoviy elementlar tirik jismlardan jonsiz tabiat birikmalariga o'tib, doimiy harakatlarni amalga oshiradi. Bir xil atomlardan qayta-qayta foydalanish imkoniyati, to'g'ri miqdorda energiya doimiy ravishda ta'minlangan holda, Yerdagi hayotni amalda abadiy qiladi.

Moddalarning aylanish turlari. Yer biosferasi ma'lum darajada moddalarning mavjud aylanishi va energiya oqimi bilan tavsiflanadi. Moddalarning aylanishi – atmosferada, gidrosferada va litosferada sodir bo'ladigan jarayonlarda, shu jumladan Yer biosferasining bir qismi bo'lgan qatlamlarda moddalarning ko'p ishtiroki. Moddalarning aylanishi Quyoshning tashqi energiyasi va Yerning ichki energiyasining uzluksiz oqimi (oqimi) bilan amalga oshiriladi.

Harakatlantiruvchi kuchga qarab, ma'lum darajadagi konventsiya bilan moddalarning aylanishi doirasida geologik, biologik va antropogen tsikllarni ajratish mumkin. Er yuzida odam paydo bo'lishidan oldin, faqat birinchi ikkitasi amalga oshirilgan.

Geologik aylanish (tabiatdagi moddalarning katta aylanishi) – harakatlantiruvchi kuchi ekzogen va endogen geologik jarayonlar bo'lgan moddalarning aylanishi.

Endogen jarayonlar(ichki dinamika jarayonlari) Yerning ichki energiyasi ta'sirida sodir bo'ladi. Bu radioaktiv parchalanish, minerallarning hosil bo'lishining kimyoviy reaksiyalari, tog' jinslarining kristallanishi va boshqalar natijasida ajralib chiqadigan energiyadir.Endogen jarayonlarga: tektonik harakatlar, zilzilalar, magmatizm, metamorfizmlar kiradi. Ekzogen jarayonlar(tashqi dinamika jarayonlari) Quyoshning tashqi energiyasi ta'sirida boradi. Ekzogen jarayonlarga tog’ jinslari va foydali qazilmalarning parchalanishi, yer qobig’ining ayrim joylaridan parchalanish mahsulotlarini olib tashlash va ularni yangi hududlarga ko’chirish, cho’kindi jinslarning hosil bo’lishi bilan parchalanish mahsulotlarining cho’kishi va to’planishi kiradi. Ekzogen jarayonlarga atmosfera, gidrosfera (daryolar, vaqtinchalik oqimlar, yer osti suvlari, dengiz va okeanlar, ko'llar va botqoqliklar, muzlar), shuningdek, tirik organizmlar va odamlarning geologik faolligi kiradi.

Eng yirik relyef shakllari (materiklar va okean tubsizliklari) va yirik relyef shakllari (togʻlar va tekisliklar) endogen jarayonlar natijasida, yirik relyef shakllariga qoʻshib qoʻyilgan oʻrta va kichik relyef shakllari (daryolar vodiylari, adirlar, jarlar, qumtepalar va boshqalar) hosil boʻlgan. ekzogen jarayonlar. Shunday qilib, endogen va ekzogen jarayonlar o'z ta'sirida qarama-qarshidir. Birinchisi yirik relyef shakllarining shakllanishiga, ikkinchisi esa tekislanishiga olib keladi.

Magmatik jinslar nurash natijasida cho'kindi jinslarga aylanadi. Er qobig'ining harakatchan zonalarida ular Yerga chuqur kirib boradi. U erda yuqori harorat va bosim ta'sirida ular qayta eritilib, magma hosil qiladi, ular yer yuzasiga ko'tarilib, qotib, magmatik jinslarni hosil qiladi.

Shunday qilib, moddalarning geologik aylanishi tirik organizmlar ishtirokisiz davom etadi va moddalarni biosfera va Yerning chuqur qatlamlari o'rtasida qayta taqsimlaydi.

Biologik (biogeokimyoviy) sikl (biosferadagi moddalarning kichik aylanishi) – harakatlantiruvchi kuchi tirik organizmlar faoliyati bo'lgan moddalarning aylanishi. Katta geologik sikldan farqli o'laroq, moddalarning kichik biogeokimyoviy aylanishi biosferada sodir bo'ladi. Tsiklning asosiy energiya manbai quyosh radiatsiyasi bo'lib, fotosintez hosil qiladi. Ekotizimda organik moddalar noorganik moddalardan avtotroflar tomonidan sintezlanadi. Keyin ular geterotroflar tomonidan iste'mol qilinadi. Organik moddalar hayot faoliyati davomida yoki organizmlar vafot etgandan keyin (ham avtotroflar, ham geterotroflar) ajralish natijasida mineralizatsiyaga, ya'ni noorganik moddalarga aylanadi. Ushbu noorganik moddalar avtotroflar tomonidan organik moddalarni sintez qilish uchun qayta ishlatilishi mumkin.

Biogeokimyoviy tsikllarda ikkita qismni ajratish kerak:

1) zaxira fondi - bu tirik organizmlar bilan bog'liq bo'lmagan moddaning bir qismi;

2) ayirboshlash fondi - organizmlar va ularning yaqin atrofi o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri almashinadigan materiyaning ancha kichik qismi. Zaxira fondining joylashuviga qarab biogeokimyoviy sikllar ikki turga bo'linadi:

1) Gaz tipidagi aylanishlar atmosfera va gidrosferadagi moddalarning zaxira fondi bilan (uglerod, kislorod, azot davrlari).

2) Cho‘kindi girdobi yer qobig'idagi zaxira fondi bilan (fosfor, kaltsiy, temir va boshqalarning aylanishi).

Gaz tipidagi tsikllar yanada mukammaldir, chunki ular katta almashinuv fondiga ega, ya'ni ular tez o'z-o'zini tartibga solishga qodir. Cho'kindi aylanishlar unchalik mukammal emas, ular ko'proq inertdir, chunki moddaning asosiy qismi er qobig'ining zaxira fondida tirik organizmlar uchun "o'tib bo'lmaydigan" shaklda joylashgan. Bunday tsikllar turli xil ta'sirlar bilan osongina buziladi va almashinadigan materialning bir qismi tsiklni tark etadi. U faqat geologik jarayonlar natijasida yoki tirik materiya tomonidan ekstraktsiya natijasida aylanishga qaytishi mumkin. Biroq, tirik organizmlar uchun zarur bo'lgan moddalarni atmosferadan ko'ra yer qobig'idan ajratib olish ancha qiyin.

Biologik tsiklning intensivligi birinchi navbatda atrof-muhit harorati va suv miqdori bilan belgilanadi. Masalan, biologik tsikl tundraga qaraganda nam tropik o'rmonlarda intensivroq davom etadi.

Inson paydo bo'lishi bilan moddalarning antropogen aylanishi yoki metabolizmi paydo bo'ldi. Antropogen sikl (almashinuv) – harakatlantiruvchi kuchi inson faoliyati bo'lgan moddalarning aylanishi (almashinishi). U ikkita komponentdan iborat: biologik, insonning tirik organizm sifatida ishlashi bilan bog'liq va texnik, odamlarning iqtisodiy faoliyati bilan bog'liq (texnogen sikl).

Geologik va biologik tsikllar asosan yopiq bo'lib, antropogen tsikl haqida gapirib bo'lmaydi. Shuning uchun ular ko'pincha antropogen tsikl haqida emas, balki antropogen metabolizm haqida gapirishadi. Moddalarning antropogen aylanishining ochiqligiga olib keladi tabiiy resurslarning kamayishi va atrof-muhitning ifloslanishi - insoniyatning barcha ekologik muammolarining asosiy sabablari.

Asosiy biogen moddalar va elementlarning aylanishlari. Tirik organizmlar uchun eng muhim moddalar va elementlarning aylanish davrlarini ko'rib chiqing. Suv aylanishi yirik geologik, biogen elementlarning (uglerod, kislorod, azot, fosfor, oltingugurt va boshqa biogen elementlar) davrlari esa kichik biogeokimyoviyga tegishli.

Suv aylanishi atmosfera orqali quruqlik va okean o'rtasidagi katta geologik tsiklni anglatadi. Suv okeanlar yuzasidan bug'lanadi va quruqlikka ko'chiriladi, u erda yog'ingarchilik shaklida tushadi, u yana er usti va er osti oqimi shaklida okeanga qaytadi yoki yog'ingarchilik sifatida okean yuzasiga tushadi. Har yili Yerdagi suv aylanishida 500 ming km3 dan ortiq suv ishtirok etadi. Suv aylanishi umuman shakllanishda katta rol o'ynaydi tabiiy sharoitlar sayyoramizda. O'simliklar tomonidan suvning transpiratsiyasi va uning biogeokimyoviy aylanish jarayonida so'rilishini hisobga oladigan bo'lsak, Yerdagi suvning barcha zaxiralari 2 million yil ichida parchalanadi va tiklanadi.

Uglerod aylanishi. Ishlab chiqaruvchilar atmosferadan karbonat angidridni ushlaydi va uni organik moddalarga aylantiradi, iste'molchilar uglerodni ishlab chiqaruvchilar va quyi tartibli iste'molchilar tanasi bilan organik moddalar shaklida o'zlashtiradi, parchalovchilar organik moddalarni minerallashtiradi va uglerodni karbonat angidrid shaklida atmosferaga qaytaradi. . Okeanlarda uglerod aylanishi murakkablashadi, chunki o'lik organizmlar tarkibidagi uglerodning bir qismi tubiga cho'kadi va cho'kindi jinslarda to'planadi. Uglerodning bu qismi biologik sikldan chiqariladi va materiyaning geologik aylanishiga kiradi.

O'rmonlar biologik bog'langan uglerodning asosiy rezervuari bo'lib, ularda 500 milliard tonnagacha ushbu element mavjud, bu uning atmosferadagi zahirasining 2/3 qismini tashkil qiladi. Insonning uglerod aylanishiga aralashuvi (ko'mir, neft, gazni yoqish, dehumifikatsiya qilish) atmosferada CO2 miqdorining oshishiga va issiqxona effektining rivojlanishiga olib keladi.

CO2 aylanish tezligi, ya'ni atmosferadagi barcha karbonat angidridning tirik materiyadan o'tishi uchun zarur bo'lgan vaqt taxminan 300 yilni tashkil qiladi.

Kislorod aylanishi. Kislorodning aylanishi asosan atmosfera va tirik organizmlar o'rtasida bo'ladi. Asosan erkin kislorod (0^) yashil oʻsimliklarning fotosintezi natijasida atmosferaga kirib, hayvonlar, oʻsimliklar va mikroorganizmlarning nafas olish jarayonida hamda organik qoldiqlarning minerallashuvi jarayonida isteʼmol qilinadi. Kichik miqdordagi kislorod ultrabinafsha nurlanish ta'sirida suv va ozondan hosil bo'ladi. Ko'p miqdorda kislorod yer qobig'idagi oksidlanish jarayonlariga, vulqon otilishi paytida va hokazolarga sarflanadi. Kislorodning asosiy ulushi quruqlikdagi o'simliklar tomonidan ishlab chiqariladi - deyarli 3/4, qolgan qismi - okeanlarning fotosintetik organizmlari. Tsikl tezligi taxminan 2 ming yil.

Aniqlanishicha, fotosintez jarayonida hosil bo‘ladigan kislorodning 23 foizi har yili sanoat va maishiy ehtiyojlar uchun sarflanadi va bu ko‘rsatkich muttasil ortib bormoqda.

Azot aylanishi. Atmosferadagi azot (N2) zahirasi juda katta (uning hajmining 78%). Biroq, o'simliklar erkin azotni o'zlashtira olmaydi, lekin faqat bog'langan shaklda, asosan NH4+ yoki NO3- shaklida. Atmosferadagi erkin azot azot biriktiruvchi bakteriyalar bilan bog'lanadi va o'simliklar uchun mavjud bo'lgan shakllarga aylanadi. O'simliklarda azot organik moddalarda (oqsillarda, nuklein kislotalarda va boshqalarda) mahkamlanadi va oziq-ovqat zanjirlari bo'ylab o'tadi. Tirik organizmlar nobud boʻlgandan soʻng parchalovchilar organik moddalarni minerallashtirib, ammoniy birikmalariga, nitratlar, nitritlarga, shuningdek, atmosferaga qaytariladigan erkin azotga aylantiradilar.

Nitratlar va nitritlar suvda yaxshi eriydi va er osti suvlari va o'simliklarga ko'chib o'tishi va oziq-ovqat zanjirlari orqali o'tishi mumkin. Agar ularning miqdori haddan tashqari ko'p bo'lsa, bu ko'pincha azotli o'g'itlar noto'g'ri ishlatilganda kuzatilsa, suv va oziq-ovqat ifloslanadi va inson kasalliklarini keltirib chiqaradi.

Fosfor aylanishi. Fosforning asosiy qismi o'tgan geologik davrlarda hosil bo'lgan jinslarda mavjud. Fosfor tog' jinslarining nurashi natijasida biogeokimyoviy aylanishga kiradi. Quruqlik ekotizimlarida oʻsimliklar fosforni tuproqdan ajratib oladi (asosan PO43– shaklida) va uni organik birikmalar (oqsillar, nuklein kislotalar, fosfolipidlar va boshqalar) tarkibiga kiritadi yoki noorganik holatda qoldiradi. Bundan tashqari, fosfor oziq-ovqat zanjirlari orqali uzatiladi. Tirik organizmlarning o'limidan so'ng va ularning sekretsiyasi bilan fosfor tuproqqa qaytadi.

Fosforli o'g'itlarni noto'g'ri ishlatish, tuproqning suv va shamol eroziyasi bilan tuproqdan ko'p miqdorda fosfor chiqariladi. Bu, bir tomondan, fosforli o'g'itlarning ortiqcha iste'mol qilinishiga va fosforli rudalar (fosforitlar, apatitlar va boshqalar) zahiralarining kamayishiga olib keladi. Boshqa tomondan, tuproqdan suv havzalariga fosfor, azot, oltingugurt va boshqalar kabi biogen elementlarning ko'p miqdorda etkazib berilishi siyanobakteriyalar va boshqa suv o'simliklarining tez rivojlanishiga (suvning gullashiga) sabab bo'ladi. evtrofikatsiya suv omborlari. Ammo fosforning katta qismi dengizga olib ketiladi.

Suv ekotizimlarida fosfor fitoplankton tomonidan so'riladi va oziq-ovqat zanjiri orqali dengiz qushlariga o'tadi. Ularning najaslari yo darhol yana dengizga tushadi yoki avval qirg'oqda to'planadi, keyin esa baribir dengizga yuviladi. O'layotgan dengiz hayvonlaridan, ayniqsa baliqlardan fosfor yana dengizga va tsiklga kiradi, ammo baliq skeletlarining bir qismi katta chuqurlikka kiradi va ulardagi fosfor yana cho'kindi jinslarga kiradi, ya'ni biogeokimyoviy ta'siridan o'chiriladi. tsikl.

Oltingugurt aylanishi. Oltingugurtning asosiy zahira fondi cho'kindi va tuproqda uchraydi, lekin fosfordan farqli o'laroq, atmosferada zahira fondi mavjud. Oltingugurtning biogeokimyoviy aylanishda ishtirok etishida asosiy rol mikroorganizmlarga tegishli. Ulardan ba'zilari qaytaruvchi moddalar, boshqalari esa oksidlovchi moddalardir.

Tog' jinslarida oltingugurt sulfidlar (FeS2 va boshqalar), eritmalarda - ion (SO42–), gazsimon fazada vodorod sulfidi (H2S) yoki oltingugurt dioksidi (SO2) shaklida bo'ladi. . Ba'zi organizmlarda oltingugurt sof shaklda to'planadi va ular o'lganda, dengiz tubida mahalliy oltingugurt konlari hosil bo'ladi.

Quruqlik ekotizimlarida oltingugurt tuproqdan o'simliklarga asosan sulfatlar shaklida kiradi. Tirik organizmlarda oltingugurt oqsillarda, ionlar shaklida va boshqalarda uchraydi. Tirik organizmlar nobud boʻlgandan soʻng oltingugurtning bir qismi tuproqda mikroorganizmlar tomonidan H2S ga qayta tiklanadi, ikkinchi qismi sulfatlargacha oksidlanadi va yana aylanishga kiradi. Olingan vodorod sulfidi atmosferaga chiqib, u erda oksidlanadi va yog'ingarchilik bilan birga tuproqqa qaytadi.

Fotoalbom yoqilg'ining (ayniqsa, ko'mir) inson tomonidan yonishi va chiqindilar kimyo sanoati, atmosferada oltingugurt dioksidi (SO2) to'planishiga olib keladi, bu suv bug'lari bilan reaksiyaga kirishib, kislotali yomg'ir shaklida erga tushadi.

Biogeokimyoviy sikllar geologik sikllar kabi katta emas va asosan inson ta'sirida. Iqtisodiy faoliyat ularning izolyatsiyasini buzadi, ular asiklik bo'ladi.