Что такое закон биогенной миграции атомов простыми словами

ЗАКОН БИОГЕННОЙ МИГРАЦИИ АТОМОВ своими словами для детей

Закон биогенной миграции атомов, который был сформулирован ученым В.И. Вернадским, говорит о том, как химические элементы перемещаются на поверхности Земли и в биосфере (это означает все живые организмы и их окружение) в целом.

Представьте, что нашу планету можно сравнить с огромным круглым столом, а все химические элементы — это разноцветные шарики, которые можно расставить по поверхности стола. Каждый шарик представляет собой отдельный химический элемент, например, кислород, углерод, азот и так далее.

Согласно закону биогенной миграции атомов, эти шарики не остаются на одном месте, а перемещаются по поверхности стола. Они могут двигаться из одного места на другое в результате различных процессов, таких как ветер, вода, живая природа и т.д. Например, когда дует ветер, он может поднимать эти шарики и перемещать их в другие места.

Также важно отметить, что живые организмы играют огромную роль в биогенной миграции атомов. Растения, животные и микроорганизмы, такие как бактерии, могут взаимодействовать с химическими элементами и перемещать их внутри себя

Например, растения через корни поглощают элементы из почвы, а затем используют их для своего роста и развития.

Когда животные едят растения или других животных, они также переносят химические элементы из одного организма в другой. Это позволяет элементам циркулировать в биосфере и быть доступными для других организмов.

Таким образом, закон биогенной миграции атомов говорит нам о том, что химические элементы никогда не остаются на одном месте, а постоянно перемещаются вокруг нас. Это важный процесс для поддержания жизни на Земле, так как он обеспечивает постоянный доступ к необходимым элементам для всех живых организмов.

Живое вещество

Живое вещество — совокупность живых организмов, населяющих планету Земля. Масса живого вещества сравнительно мала и составляет менее одной миллионной части всей биосферы. Несмотря на столь незначительную массу, живое вещество является «самой мощной геохимической силой нашей планеты», поскольку живые организмы не просто населяют Землю, но и преобразуют ее.

*При общем рассмотрении биосферы как планетарной экосистемы особое значение приобретает представление о ее живом веществе как о некой общей живой массе планеты. Под живым веществом В. И. Вернадский понимал все количество живых организмов планеты как единое целое. Его химический состав подтверждает единство природы — он состоит из тех же элементов, что и неживая природа, только соотношение этих элементов отличается и строение молекул иное.

Биомасса — это общая масса всех живых организмов, присутствующих в биосфере.Вы уже знаете, что живые организмы населяют земную поверхность неравномерно. Как вы думаете, почему процентное содержание растений, животных и микроорганизмов на суше и в океане отличается?

                                             Таблица. Масса живого вещества на планете Земля

Исходя из данных таблицы, видно, что основная роль на планете Земля принадлежит автотрофным растениям суши.

Биомасса суши зависит от количества тепла, влаги и увеличивается от полюсов к экватору.Ежегодно в биосфере в процессе фотосинтеза образуется около 170 млрд т сухого органического вещества. Биомасса растений на суше значительно больше биомассы животных, однако видовое разнообразие животных в 5 раз больше видового разнообразия растений (1,5—1,7 млн видов животных и примерно 300 тыс. видов растений). Наибольшая биомасса живого вещества суши сконцентрирована в тропических и субтропических лесах. Они являются наиболее продуктивными сообществами материковой части биосферы.

Биомасса океанической частибиосферы распределена неравномерно и представлена преимущественно в верхней части фитопланктоном. Несмотря на то что биомасса океанических живых организмов в 1000 раз меньше биомассы наземных растений, 80 % первичной продукции образуется именно в океане. Это связано с высокой скоростью роста и размножения, короткой продолжительностью жизни представителей фито- и зоопланктона.

ЗАКОН БИОГЕННОЙ МИГРАЦИИ АТОМОВ простыми словами для чайников

Закон биогенной миграции атомов, предложенный В.И. Вернадским, объясняет процесс движения химических элементов на поверхности Земли и в биосфере в целом.

Суть закона заключается в том, что живые организмы, включая растения, животных и микроорганизмы, играют важную роль в цикле перемещения химических элементов. Они захватывают эти элементы из окружающей среды, обрабатывают их и возвращают в окружающую среду через свои жизненные процессы.

Процесс биогенной миграции атомов начинается с поглощения химических элементов организмами. Растения, например, через корни захватывают элементы из почвы, а животные получают их с пищей. Затем организмы обрабатывают эти элементы, включая их в свои клетки и использование в жизненных процессах. Например, растения используют элементы для синтеза органических веществ, а животные – для образования костей, мышц и других тканей.

После смерти и разложения организмов, химические элементы освобождаются и возвращаются в окружающую среду. Этот процесс называется дециклированием. Например, растительные остатки разлагаются под влиянием микроорганизмов, и элементы, которые были частью этих организмов, возвращаются в почву. Затем эти элементы могут быть вновь поглощены другими организмами, продолжая цикл биогенной миграции.

Закон биогенной миграции атомов подчеркивает важность живых организмов в цикле химических элементов и поддержании баланса в биосфере. Они являются посредниками, переносящими элементы между различными компонентами окружающей среды и поддерживающими жизнедеятельность на Земле

Этот процесс позволяет элементам циркулировать и использоваться многократно, обеспечивая необходимые условия для разнообразных форм жизни.

Значение абиотического компонента в биосфере

Абиотические факторы определяют множество важных процессов и явлений в биосфере. Они влияют на развитие и функционирование растительного и животного мира, а также на взаимодействие между организмами

На примере нескольких абиотических компонентов можно понять, как важно их значение

Таким образом, абиотический компонент играет ключевую роль в биосфере. Этот компонент определяет условия жизни организмов, их адаптацию и взаимодействие. Понимание и изучение абиотических факторов необходимо для сохранения и устойчивого развития биосферы.

Биогенная миграция атомов В. И. Вернадского

В.И. Вернадский рассматривал биосферу как область жизни, основа которой — взаимодействие живого и косного вещества: «живые организмы являются функцией биосферы и теснейшим образом материально и энергетически с ней связаны, являются огромной геологической силой, ее определяющей. Организмы представляют живое вещество, т.е. совокупность всех живых организмов, в данный момент существующих, численно выраженное в элементарном химическом составе, в весе, энергии.

Оно связано с окружающей средой биогенным током атомов: своим дыханием, питанием, размножением». Таким образом, по мнению В.И. Вернадского, биогенная миграция атомов химических элементов, вызываемая солнечной энергией и проявляющаяся в процессе обмена веществ, роста и размножения организмов, является главной функцией биосферы

По современным представлениям, биосфера — это оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами.

Живые организмы осуществляют миграцию элементов из литосферы в гидросферу и почву, обмен между элементами, гидросферой, почвой и атмосферой, между сушей и морем, круговорот воды, углерода, азота и других веществ, входящих в состав живого вещества.

В основе круговорота химических элементов лежит наличие в биосфере двух основных типов питания — аутотроф-ного и гетеротрофного, способность организмов аккумулировать солнечную энергию в другие формы энергии, а также способность живых организмов совершать химические реакции с такой скоростью, которая превышает скорость реакций в Неживой природе во много раз.

Непрерывность и накопление результатов деятельности живых организмов в этом направлении обеспечивается их способностью к размножению. По мнению В.И. Вернадского, «. жизнь захватывает значительную часть атомов, составляющих материю земной поверхности, Под влиянием ее эти атомы находятся в непрерывном Интенсивном движении.

Из них все время создаются миллионы разнообразнейших соединений. И этот процесс длится без перерыва десятки миллионов лет, от древнейших, археозойских эр, до нашего времени. На земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а поэтому и более могущественной по своим конечным результатам, чем живые организмы, взятые в целом».

Достаточно сказать, что на Земле ежегодно образуется около 4хЮп тонн органического вещества.

В биосфере практически все атомы почти всех химических элементов прошли через состояние живого вещества. Такие элементы, как йод, фосфор, сера, калий, почти целиком находятся в живом веществе, непрерывно обращаясь в живых организмах.

Кислород и азот атмосферы, практически вся углекислота имеют органическое происхождение.

Вихрь жизни захватывает химические элементы из окружающей среды, перемещает их из одних живых тел в другие, из атмосферы в гидросферу и литосферу и благодаря солнечной энергии удерживает их в биохимическом круговороте.

Учение В. Вернадского о живом веществе

Живое вещество — совокупность ее живых организмов в биосфере. Термин введён В.И. Вернадским, который выделял живое вещество в ряду других типов веществ, слагающих биосферу (биогенное, косное, биокосное и др.)
Живое вещество представляет собой ничтожную часть биосферы, однако именно живому веществу принадлежит, по мнению Вернадского, главная роль в формировании земной коры. В состав живого вещества входят как органические (в химическом смысле), так и неорганические, или минеральные, вещества.
Вернадский писал: «Специфика живого вещества заключается в следующем: Живое вещество биосферы характеризуется огромной свободной энергией. В неорганическом мире по количеству свободной энергии с живым веществом могут быть сопоставлены только недолговечные незастывшие лавовые потоки.
Резкое отличие между живым и неживым веществом биосферы наблюдается в скорости протекания химических реакций: в живом веществе реакции идут в тысячи и миллионы раз быстрее.
Отличительной особенностью живого вещества является то, что слагающие его индивидуальные химические соединения — белки, ферменты и пр. — устойчивы только в живых организмах (в значительной степени это характерно и для минеральных соединений, входящих в состав живого вещества).
Произвольное движение живого вещества, в значительной степени саморегулируемое. В.И. Вернадский выделял две специфические формы движения живого вещества: а) пассивную, которая создается размножением и присуща как животным, так и растительным организмам; б) активную, которая осуществляется за счет направленного перемещения организмов (она характерна для животных и в меньшей степени для растений). Живому веществу также присуще стремление заполнить собой все возможное пространство.
Живое вещество обнаруживает значительно большее морфологическое и химическое разнообразие, чем неживое. Кроме того, в отличие от неживого абиогенного вещества живое вещество не бывает представлено исключительно жидкой или газовой фазой. Тела организмов построены во всех трех фазовых состояниях.
Живое вещество представлено в биосфере в виде дисперсных тел — индивидуальных организмов. Причем, будучи дисперсным, живое вещество никогда не находится на Земле в морфологически чистой форме — в виде популяций организмов одного вида: оно всегда представлено биоценозами.
Живое вещество существует в форме непрерывного чередования поколений, благодаря чему современное живое вещество генетически связано с живым веществом прошлых эпох. При этом характерным для живого вещества является наличие эволюционного процесса, т.е. воспроизводство живого вещества происходит не по типу абсолютного копирования предыдущих поколений, а путем морфологических и биохимических изменений.
Работа живого вещества в биосфере достаточно многообразна.
По Вернадскому, работа живого вещества в биосфере может проявляться в двух основных формах:
а) химической (биохимической) — I род геологической деятельности;
б) механической — II род такой деятельности.
Биогенная миграция атомов I рода проявляется в постоянном обмене вещества между организмами и окружающей средой в процессе построения тела организмов, переваривания пищи. Биогенная миграция атомов II рода заключается в перемещении вещества организмами в ходе его жизнедеятельности (при строительстве нор, гнезд, при заглублении организмов в грунт), перемещении самого живого вещества, а также пропускание неорганических веществ через желудочный тракт грунтоедов, илоедов, фильтраторов.
Для понимания той работы, которую совершает живое вещество в биосфере очень важными являются три основных положения, которые В.И. Вернадский назвал биогеохимическими принципами:

• Биогенная миграция атомов химических элементов в биосфере всегда стремится к максимальному своему проявлению.
• Эволюция видов в ходе геологического времени, приводящая к созданию устойчивых в биосфере форм жизни, идет в направлении, усиливающем биогенную миграцию атомов.
• Живое вещество находится в непрерывном химическом обмене с космической средой, его окружающей, и создается и поддерживается на нашей планете лучистой энергией Солнца.

КонцентрационнаяДеструктивная.СредообразующаяТранспортная«Миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция) или же она протекает в среде, геохимические особенности которой (О2, СО2, H2S и т.д.) преимущественно обусловлены живым веществом как тем, которое в настоящее время населяет данную систему, так и тем, которое действовало на Земле в течение всей геологической истории»

Проверим знания

    Ключевые вопросы

1. Из каких основных компонентов состоит биосфера? 2. В какой части биосферы самая большая биомасса живых организмов? С чем это связано? 3. Какие типы вещества образовались на Земле при участии живого вещества? Приведите примеры. *4. К какому веществу биосферы относятся нефть, газ, уголь?

    Сложные вопросы

1. Почему биомасса биосферы увеличивается от полюсов к экватору? С чем это связано? 2. Исходя из данных параграфа, рассчитайте, сколько тонн сухого органического вещества за год образуется в ходе фотосинтеза в Мировом океане. Какое значение это имеет для биосферы в целом? *3. Установите соответствие между компонентами биосферы: 1) живое вещество; 2) биогенное вещество; 3) косное вещество; 4) биокосное вещество — и их примерами: а) вулканический пепел; б) споры бактерий; в) семена растений; г) почва; д) газы атмосферы; е) каменный уголь; ж) животные; з) мрамор; и) нефть.*4. Какие из перечисленных компонентов литосферы (гранит, каменный уголь, почва, песчаник, мрамор, железная руда) относятся к биогенному веществу? Ответ обоснуйте. *5. Является ли нефть возобновляемым ресурсом? Ответ обоснуйте.