Reja: Biosfera haqida Vernadsikiy ta’limoti. Biosfera chegaralari va tarkibiy qisimlari

Biosferada hayotning chegaralari

Tirik organizmlar Yer yuzining barcha muhitlarini egallab olgan bo`lib, bundan faqatgina bepoyon muzliklar va harakatdagi vulqon kraterlari mustasno. V.I. Vernadskiy o`z vaqtida hayot biosferaning barcha yerida mavjud ekanligini ko`rsatib o`tgan edi. Uning fikricha tirik organizmlar turli muhitga moslashaoladigan bo`lganlari uchun ham ular tobora yangi muhitlarni o`zlashtiraboradilar. Darhaqiqat, hayot dastlab suvda paydo bo`lib, keyinchalik u quruqlik va havo muhitiga ham tarqaldi. Lekin u bu bilan to`xtab qolmadi. Hozirgacha fanga tirik organizmlar 180 ^0S gacha issiqlik muhitida yashayolishlari ma'lum edi. Yangi ma'lumotlarga ko`ra ular 1001 ^0S issiqlikkacha chidayolishlari bashorat qilinmoqda.

Tirik organizmlarning bosimga chidayolish diapazoni ham keng. Ular vakuum sharoitidagi butunlay bosimsiz muhitda ham, bosimi minglab atmosferaga teng bo`lgan muhitda ham o`z hayot faoliyatini saqlay oladilar. Ba'zi bakteriyalar hatto 12 ming atmosfera bosimiga ham chidayolishlari aniqlangan.

Tirik organizmlar shuningdek muhitning ximizmiga ham chidamlidirlar. Biosferaning dastlabki organizmlari butunlay kislorodsiz muhitda yashaganlar. Ba'zi organizmlar (masalan, nematodlar) hozir ham anaerob sharoitida yashaydilar. Ba'zi mikroorganizmlar turli tuzlar va kislotalarning eritmasida ham yashayoladilar (masalan, oltingugurt va azot bakteriyalari). Ayrim organizmlar radioaktiv nurlanishga chidamlidirlar. Masalan, ko`pchilik infuzoriyalar radiatsiyaning fani Yer yuzidagi o`rtacha fondan 3 mln. baravar yuqori bo`lgan sharoitda ham yashayoladilar. Ba'zi bakteriyalarning hatto yadro reaktorlari ichida ham topilishi biosferada hayot chegaralarining nihoyatda keng ekanligini yana bir bor tasdiqlaydi.

Biosferaning hayot chegarali shartli ravishda quyidagicha qabul qilingan: pastki chegara – harorati 100 ^0S gacha issiq suvga ega bo`lgan yer osti qatlamidir. Bu qatlam ba'zi joylarda 10-15 ming metr chuqurlikkacha bo`lib, unda ayrim bakteriyalar yashayolishi aniqlangan; yuqori chegara – yerdan 25-35 km. balandlikda joylashagan ozon pardasi hisoblanadi. Undan yuqorida quyoshning ultrabinafsha nurlari ta'siridan organizmlar yashayolmaydi (kosmonavt va astronavtlar bundan mustasno).

Tirik organizmlar biosferada keng tarqalgan bo`lsalarda, ularning zichligi barcha joyda bir xil emas. Ular Yer sirtining yaqinida ya'ni tuproqning yuza qatlami, hamda atmosferaning pastki qatlamida nisbatan zich joylashganlar. Lekin Yer sirtining barcha joyida ham bir xil zichlikda joylashmaganlar. Organizmlarning zichligi yer ustining yashash sharoiti qulay bo`lgan joylarida, dengiz va okeanlar suvining o`rta va ustki qatlamlarida, shuningdek suvlik, quruqlik va havo muhiti to`qnash kelgan joylar hisoblanmish dengiz va okeanlarning litoral zonalarida (qirg`oqqa yaqin yerlar), kurfazlarda hamda estuariyalarda (daryolarning quyilish joyi) yuqori bo`ladi. Sahrolarda, tundrada, okean tubida va baland tog`larda esa ularning zichligi nisbatan past bo`ladi.

Insonning biosferaga ta’sirini asosiy

yo’nalishlari

Inson dastlab biosferaning tuzilmasiga deyarli ta’sir yetmay, ibtidoiy hayot kechirgan. Ovchilik qurollari va olovdan foydalanish kabilarning kashf etilishi bilan insonning atrof-muhitga bo’lgan ta’siri biroz kengaydi. Yovvoyi hayvonlarni qo’lga o’rgatish, o’simliklarni madaniylashtirish kabilar oziq-ovqat mahsulotlarining ko’payishiga va aholi sonining ortishiga sabab bo’lib, bu esa o’z navbatida insonning biosferaga bo’lgan ta’sirini kuchaytirdi.

Dehqonchilikning rivojlanishi davomida o’rmonlar kesilib, unumdor yerlarga aylantirildi, chorvachilikning rivojlanishi o’simliklar qoplamining kamayishiga, payhon qilinishiga sabab bo’ldi. Natijada million yillar davomida shakllangan barqaror hamjamoalar sun’iy beqaror ekotizimga aylandi. Insonning biosferaga ta’sirini shartli ravishda quyidagi yo’nalishlarga ajratish mumkin:

1. O’rmonlarni kesish va yangi yerlarni o’zlashtirish birinchi navbatda biosferaning suv rejimiga salbiy ta’sir ko’rsatadi. Natijada daryolar sayozlanib qolishi, botqoqlanish, o’t bosish, baliqlar sonining kamayishi kuzatiladi. Yer ostki suvlari zaxirasi kamayadi, qor va yomg’ir suvlari tuproqqa singimay uning yuza qismini yuvib ketadi. Suv eroziyasi bilan qo’shilib tuproqqa yanada kuchli ta’sir etadi.

2. Insonning biosferaga ta’sirida muhim rol o’ynaydigan omillardan yana biri sug’orishdir. Inson qadim zamonlardan beri sug’oriladigan dehqonchilik bilan shug’ullanib keladi. Sug’orish ishlari unumsiz erlarni unumdor erlarga aylanishiga imkon berishi bilan birga gidrologik sharoitni ham o’zgartirib yuboradi. Chunonchi, bunda yer ostki suvlari sathining botqoqlanishi va suv bosishi mumkin. Bundan tashqari, sug’oriladigan erlarning kengayishi, daryolar suv rejimining o’zgarishiga, ba’zan daryolarning qurib qolishiga olib keladi.

3. Insonning biosferaga ta’siridan yana biri kimyoviy o’g’itlardan foydalanish hisoblanadi. Sug’oriladigan dehqonchilikda kimyoviy o’g’itlardan foydalanish hosildorlikni bir necha marta oshiradi. Shu bilan birga o’g’itlardan foydalanish ichimlik suvlari sifatining yomonlashishiga, evtrofikatsiya jarayonining susayishiga, nitrit va nitratlarning suvda to’planishi natijasida xavfli kantserogen modda – nitrozaminlar hosil bo’lishiga sabab bo’lmoqda. Ushmu moddalar odam salomatligiga salbiy ta’sir etadi. Bundan tashqari chuchuk suvlarda nitratlar va fosfatlarning ortib ketishi fito va zooplanktonlarning hayotiga ham ta’sir etib, (azot va kaliy miqdorini cheklaydi) fitoplanktonlarni ko’payib ketishiga olib keladi. Suvda yashovchi ko’k-yashil suv o’tlari mineral o’g’itlar bilan ifloslangan suvlarda juda tez ko’payib ketib, suv havzasining yuzini berkitib qo’yadi, bu esa baliqlarning yalpi qirilishiga, shuningdek botqoqlanishga olib keladi.

4. Nihoyat insonning biosferaga ko’rsatadigan kuchli ta’sirlaridan biri o’simliklar kasalliklari, zararkunanda hasharotlar va begona o’tlarga qarshi kurashda foydalaniladigan kimyoviy kurash vositalaridir.

Noosfera bosqichi tushunchasi

Insoniyat jamiyati o’zining barcha xususiyatlari bilan birga Yer yuzidagi hayot rivojlanishi (biogenez)ning navbatdagi bosqichidir. U eng kuchli tabiiy omil sifatida nafaqat sayyoramiz, balki kosmik fazoni ham o’zgartirib yubormoqda. Kelajakda inson va biosferaning rivojlanishi qanday ketadi, degan savol tug’iladi. Qanday qilib biosferani parchalanib ketishining oldini olish mumkin?

Shuni ta’kidlash lozimki, jamiyatning rivojlanish jarayonini to’xtatib bo’lmaydi. Ammo insonning biosferaga ta’sirini boshqarish orqali ularning har ikkisini ham rivojlanishiga ziyon yetkazmaslik mumkin. Biogenez bosqichidan boshlab hozirgi davrdagi hayot evolyutsiyasi aql yoki tafakkurning rivojlanish bosqichi, ya’ni neogenez deb qaraladi. Keyingi yillarda biosferaning asta-sekin noosferaga aylanishi kuzatilmoqda. Noosferaning lug’aviy ma’nosi “fikrlovchi qobiq” demakdir. V.I.Vernadskiy fikricha noosfera biosferaning qonuniy rivojlanishi natijasida kelib chiqadigan bosqich bo’lib, inson bilan tabiat o’rtasidagi o’zaro ongli aloqa munosabatlarini o’z ichiga oladi.

Biosfera va uning tarkibiy qismlari

Biosfera – (gr. “bios”-hayot. «spaira»-shar) Yer sharining tirik organizmlar ta'sirida bo`lgan qismi bo`lib, uning tarkibi va energetikasi shu organizmlarga faoliyatiga bog`liq. Biosfera Yer yuzining tirik organizmlar yashaydigan yuza qatlami ekanligi to`g`risidagi tasavvurlar J.B. Lamarkdan boshlangan edi. Ammo u alohida termin sifatida fanga birinchi marta 1875 yilda avstriya geologi E.Zyuss tomonidan kiritildi. Zyussning fikricha biosfera – bu yer ustining tirik organizmlar yashaydigan yupqa po`stlog`idir. U biosferani chuqurroq tushuntirib bermadi.

Yerning tiriklik muhiti ekanligi to`g`risidagi o`zidan oldingi fikrlarni rivojlantirgan rus olimi V.I. Vernadskiy 1926 yilda biosfera to`g`risidagi ta'limotni yaratdi. Bu ta'limotga ko`ra biosfera 3 asosiy tarkibiy qismdan iborat:

1)tirik organizmlar

2)tirik organizmlar tarkibidagi biogen modda aylanishida qatnashadigan mineral moddalar.

3)tirik organizmlar faoliyati natijasida hosil bo`lgan va lekin biogen modda aylanishida vaqtincha qatnashmaydigan moddalar.

Tirik organizmlar tabiatda juda ko`p va xilma-xil bo`lib, ular turli yashash muhitlarini egallab olganlar. Bu tirik organizmlar tabiatning boshqa tarkibiy qismlariga (masalan, jonsiz predmetlarga) qaraganda o`zlarida kechadigan biokimyoviy jarayonlarning aktivligi bilan ajralib turadilar va shuning uchun ham ular Yer yuzida o`zgarishlar yasashga qodirlar.

Sayyoramizdagi barcha organizmlar, V.I. Vernadskiy fikricha tirik moddalar bo`lib, ularning asosida vazn, kimyoviy tarkib va energiya yotadi. Bu moddalarni Vernadskiy 3 guruhga bo`ladi:

1. kos (o`lik) moddalar – bularning yaratilishida tirik organizmlar ishtirok etmaydi. Bularga abiotik muhitning omillari, masalan, quyosh radiatsiyasi, havoning namligi, bosimi, ximizmi va boshqalar kiradi;

   
   

2. biogen moddalar – bular tirik organizmlar tomonidan yaratiladi va o`zlashtiriladi. Bunga toshko`mir, bitum, neft va ohaktosh kiradi;

   
   

3. biokos moddalar –bular tirik organizmlar va abiotik muhit omillarining birgalikda ta'siri natijasida paydo bo`ladi. Bunga tuproq va tabiiy suvlar kirib, holati tirik organizmlarga bog`liq bo`ladi.

   
   

Hozirgi vaqtda biosferaga yagona ekotizim sifatida qaraladi. U joylashgan o`rniga ko`ra 3 ta tarkibiy qismdan tashkil topgan.

1.Litosfera – (gr. “litos” - tosh) Yerning sirtqi po`stlog`i bo`lib, u g`ovak modda ya'ni tuproqdan iborat. Yer mag`zidagi barcha tirik organizmlar ana shu qavatda yashaydi.

Tuproq va uning kelib chiqishini birinchi bo`lib rus olimi V.V. Dokuchayev o`rgangan. Uning fikricha tuproq tog` jinslarining quyosh energiyasi, namlik, va tirik organizmlar yordamida nurashidan hosil bo`ladi.

Tuproq biosferaning boshqa tarkibiy qismlariga qaraganda yuqori zichlikka (o`rtacha 2,7 gsm3) ega bo`lib, u to`rtta tarkibiy qismdan iborat. Bular – kattiq zarrachalar, bu zarrachalar orasidagi namlik havo va mikroorganizmlar. Tuproqda yashovchi organizmlar edafobiontlar yoki geobiontlar deb nomlangan bo`lib, ularda tuproqning zichligi, harorati, yorug`lik va ximizmiga nisbatan qator moslanishlar mavjud.

2.Gidrosfera – dunyodagi barcha suvliklar bo`lib, ular Yer yuzi maydonining 70,8% ni egallagan. Gidrosferaning umumiy maydoni 1 mlrd 370 mln. kv.km. ga teng bo`lib, uning katta qismi dengiz va okeanlar bilan band (98,3 %). qolgani esa quruqlikda joylashgan muzliklar, daryo va ko`llardir.

Suvda zichlik, yopishqoqlik, bosim va issiqlik sig`imining kattaligi, uning turli tuzlar va gazlarni eritib olganligi hamda yorug`likni yomon o`tkazishi bu muhitdagi hayot sharoitini belgilaydi. Shuning uchun ham suvda yashaydigan organizmlarda o`sha muhitga nisbatan qator moslanishlar mavjud. Suvda yashaydigan organizmlar gidrobiontlar deb aytiladi va ular o`zlaridagi ekologik moslanishlar yordamida suvning barcha qavatlarini egallab olganlar.

3.Atmosfera – Yer sharini o`rab olgan havo qatlamidan iborat bo`lib, uning og`irligi Yer og`irligining milliondan bir qismiga teng. Bu miqdor 5000 trillion tonnani tashkil qiladi va yer yuzasining har bir kvadrat santimetr maydoniga 1,32 kg. dan to`g`ri keladi. Ana shu miqdordagi havoning teng yarmi 6 km. balandlikkacha bo`lgan qavatda joylashgan. Qolgan yarmining 99% 30 km. balandlikkacha bo`lgan qavatda va 1 % - 3000 km. balandlikkacha bo`lgan qavatida joylashgan. Bu balandlik atmosferaning yuqori chegarasi bo`lib, bu yerda atmosfera havosining zichligi sayyoralararo bo`shlik havosining zichligiga tenglashadi. Yerdan balandga ko`tarilgan sari havoning siyraklashayotganini barcha organizmlar, shuningdek odam organizmi ham yaqqol sezadi.

Atmosfera 3 ta asosiy qavatdan – troposfera, stratosfera va ionsferadan tarkib topgan. Biz bu to`g`rida keyinroq ma'lumot beramiz. Havo zarrachalarining eng zich joylashgan qavati troposfera bo`lib, u biosfera tarkibiga kiradi. Hozirgacha fanda havoda yashovchilar – atmobiontlar ma'lum emas. Ammo ko`pgina organizmlar bor-ki, ular havoda harakatlanish va oziqlanishga moslashib olganlar.

Shunday qilib, biosfera tirik va tirik bo`lmagan tarkibiy qismlardan iborat murakkab ekotizim bo`lib, u iyerarxik (ya'ni tobe'lik) tartibda joylashgan individ, populyatsiya, biotsenoz va biogeotsenozlardan tashkil topgan.

Bu ekotizimda barcha organizmlar bir-birlari bilan va ayni vaqtda abiotik muhit omillari bilan o`zaro ta'sirda bo`ladilar. Organik va noorganik dunyodagi bunday bog`lanishlar biosferani azaldan o`zgarib kelmoqda. Bu o`zgarishlar davomida atmosferaning pastki qavatida erkin kislorod, yuqorirogida esa ozon gazlari paydo bo`ldi, organizmlar tomonidan suv va havodan olingan uglerod oksidi toshko`mir va ohaktosh holida qazilmalarda to`plandi.

Hozirgi kunda biosferaning o`zgarishi qudratli kuchlar ta'sirida yanada tezlashgan. Bu qudratli kuch inson omili bo`lib, insonning o`zgartiruvchi faoliyati tabiatning barcha burchaklarida favqulodda texnogen hodisalar va tabiiy ofatlarni keltirib chiqarmoqda.

Biosferada hayotning chegaralari

Tirik organizmlar Yer yuzining barcha muhitlarini egallab olgan bo`lib, bundan faqatgina bepoyon muzliklar va harakatdagi vulqon kraterlari mustasno. V.I. Vernadskiy o`z vaqtida hayot biosferaning barcha yerida mavjud ekanligini ko`rsatib o`tgan edi. Uning fikricha tirik organizmlar turli muhitga moslashaoladigan bo`lganlari uchun ham ular tobora yangi muhitlarni o`zlashtiraboradilar. Darhaqiqat, hayot dastlab suvda paydo bo`lib, keyinchalik u quruqlik va havo muhitiga ham tarqaldi. Lekin u bu bilan to`xtab qolmadi. Hozirgacha fanga tirik organizmlar 180 ^0S gacha issiqlik muhitida yashayolishlari ma'lum edi. Yangi ma'lumotlarga ko`ra ular 1001 ^0S issiqlikkacha chidayolishlari bashorat qilinmoqda.

Tirik organizmlarning bosimga chidayolish diapazoni ham keng. Ular vakuum sharoitidagi butunlay bosimsiz muhitda ham, bosimi minglab atmosferaga teng bo`lgan muhitda ham o`z hayot faoliyatini saqlay oladilar. Ba'zi bakteriyalar hatto 12 ming atmosfera bosimiga ham chidayolishlari aniqlangan.

Tirik organizmlar shuningdek muhitning ximizmiga ham chidamlidirlar. Biosferaning dastlabki organizmlari butunlay kislorodsiz muhitda yashaganlar. Ba'zi organizmlar (masalan, nematodlar) hozir ham anaerob sharoitida yashaydilar. Ba'zi mikroorganizmlar turli tuzlar va kislotalarning eritmasida ham yashayoladilar (masalan, oltingugurt va azot bakteriyalari). Ayrim organizmlar radioaktiv nurlanishga chidamlidirlar. Masalan, ko`pchilik infuzoriyalar radiatsiyaning fani Yer yuzidagi o`rtacha fondan 3 mln. baravar yuqori bo`lgan sharoitda ham yashayoladilar. Ba'zi bakteriyalarning hatto yadro reaktorlari ichida ham topilishi biosferada hayot chegaralarining nihoyatda keng ekanligini yana bir bor tasdiqlaydi.

Biosferaning hayot chegarali shartli ravishda quyidagicha qabul qilingan: pastki chegara – harorati 100 ^0S gacha issiq suvga ega bo`lgan yer osti qatlamidir. Bu qatlam ba'zi joylarda 10-15 ming metr chuqurlikkacha bo`lib, unda ayrim bakteriyalar yashayolishi aniqlangan; yuqori chegara – yerdan 25-35 km. balandlikda joylashagan ozon pardasi hisoblanadi. Undan yuqorida quyoshning ultrabinafsha nurlari ta'siridan organizmlar yashayolmaydi (kosmonavt va astronavtlar bundan mustasno).

Tirik organizmlar biosferada keng tarqalgan bo`lsalarda, ularning zichligi barcha joyda bir xil emas. Ular Yer sirtining yaqinida ya'ni tuproqning yuza qatlami, hamda atmosferaning pastki qatlamida nisbatan zich joylashganlar. Lekin Yer sirtining barcha joyida ham bir xil zichlikda joylashmaganlar. Organizmlarning zichligi yer ustining yashash sharoiti qulay bo`lgan joylarida, dengiz va okeanlar suvining o`rta va ustki qatlamlarida, shuningdek suvlik, quruqlik va havo muhiti to`qnash kelgan joylar hisoblanmish dengiz va okeanlarning litoral zonalarida (qirg`oqqa yaqin yerlar), kurfazlarda hamda estuariyalarda (daryolarning quyilish joyi) yuqori bo`ladi. Sahrolarda, tundrada, okean tubida va baland tog`larda esa ularning zichligi nisbatan past bo`ladi.