30.Биосфера эволюциясы.

Биосфера эволюциясы-түрлердің,олардың арақатынастарының үздіксіз бір мезгілде өзгеру және бір түрдің жойылып,бұрын болмаған екіншібір түрлердің пайда болу құбылыстары.Қазіргі биосфераның қалыптасыу-ғасырлар бойы орын алған эволюцияның нәтижесі.Биосфералық эволюция тіршіліктің пайда болуына дайындық кезеңінен,дәлірек айтқанда биологиялық эволюциядан тұрады.Қалыптасқан көзқарастарға сәйкес олардың негізгі сатылары:1.Ғаламшар мен оның атмосферасының түзілуі шамамен 4.5 млрд.жыл бұрын басталды.Алғашқыда пайда болған атмосферада температурасы жоғарғы,тез қалпына келетін сутегі,азот,су буы,метан,аммиак және инертті газдардан құралған көміртегі тотығының,формальдегид пен басқа жай қосылыстар болуы мүмкін.2.Күннің сәулелену энергиясы мен атмосфераның біртіндеп сууының нәтижесінде заттардың абиотикалық айналымы пайда болады.3.Күннің ультракүлгін сәуле энергиясының,радиоактивтіліктің және әртүрлі энергиялық күш нәтижесінде көміртегінің,азоттың,сутегінің,оттегінің жай қосылыстары конденсация мен полимеризация процестеріне түсу арқылы органикалық қосылыстар түзілген.4.Төртінші сатыны антропоген сатысы деп атауға болады.Себебі,Жердің геологиялық тарихының соңғы кезеңі.Осы антропогендік кезеңнің көрнекті оқиғасы,эволюцияның басқарушысы-саналы адамның пайда болуы.Тарихи тұрғыдан қарайтын болсақ адам пайда болып биосфераға әсерін тигізе бастаған шақтан осы кезеңге дейінгі уақыт аралығында биосфераның өзгеруін 5 сатыға бөлуге болады:1.адамзаттың биосфераға әсері әдеттегі биологиялық түр ретінде ғана болған.2.адамзаттың қалыптасу кезеңінде экожүйелерді өзгертпейтін,бірақ өте қарқынды түрде аңшылық орын алған.3.табиғи процестердің өзгеруіне байланысты экожүйе де өзгере бастаған.4.жер жырту мен ормандарды кесу арқылы табиғатқа зиян келтірілген.5.биосфераның барлық экологиялық құрауыштары түгелімен әлемдік өзгерістерге ұшыраған.Сонымен,адамның іс-әрекетінің әсерінен биосферада болатын негізгі өзгерістер түріне мынадай жағдайлар жатады:-жердің беткі қабатының құрылымының өзгеруі (жер жырту,орман кесу);-биосфераның құрамын,оны құратын заттардың тепе-теңдігі мен айналымын өзгерту(үйінділер жасау);-кейбір организмдер түрлерін жою арқылы немесе жануарлардың жаңа тұқымдары мен өсімдіктердің жаңа сорттарын шығарып,оларды жаңа мекендейтін орындарға ауыстыру арқылы қоршаған ортаға өзгерістер әкелу;-Жер шарының кейбір аудандарындағы және ғаламшар деңгейіндегі энергиялық тепе-теңдікті өзгерту.

31.Биологиялық және геологиялық айналымдар.

Планетадағы барлық заттар үнемі айналымда болады. Күн энергиясы жер бетінде екі зат айналымын қамтамасыз етеді: үлкен (геологиялық) және кіші(биологиялық). Геологиялық зат айналымы тау жыныстарының түзілуімен, үгілуімен және бұзылған өнімдердің сынықтар мен химиялық элементтердің кейін басқа жерге ауысуымен байланысты. Бұл процестердегі басты рольді су мен топырақ бетінің термиялық қасиеті: күн сәулесінің сіңірілуі мен шағылуыб жылу өткізгіштігі мен сыйымдылығы атқарады. Биосфераның қалыптасуымен үлкен айналымға организмдердің тіршілік өнімдері де қосылады. Геологиялық айналым тірі организмдерді қоректік элементтермен қамтамасыз етіп көбіне олардың тіршілік ету жағдайларын анықтайды. Литосфераның негізгі химиялық элементтері : оттегі, кремний, темір, магний, калий т.б, жоғарғы мантияның тереңдегі бөліктерінен литосфераның беткі қабатына дейін өтіп үлкен айналымға қатысады. Биологиялық зат айналымы бұл өсімдіктер мен жануарлар, саңырауқұлақтар, микроорганизмдер және топырақ арасындағы зат айналымы. Биологиялық зат айналымының мәні екі қарама қарсы бірақ бір бірімен байланысты процестердің нәтижесінде органикалық заттардың түзілуі және олардың бұзылуы жүреді. Биологиялық зат айналымының маңызы: органикалық қосылыстардың синтезделуі және бұзылуы. Ал геологиялық айналым кезінде минералдық заттардың су ерітінділері және механикалық бөлшектер түрінде жай орын ауысуы жүреді.

32. Биогеохимиялық айналымдар. Күкірт айналымы. Организмдер тіршілігінің барысында биосфераның әртүрлі құрылымдық бөлімдері арасында жүретін энергия және зат айналымын, яғни, химиялық элементтердің тірі организмдердің қатысуымен қозғалуын және өзгеруін биогеохимиялық айналымдар деп атайды. Химиялық элементтербиосферада биологиялық айналымның әртүрлі жолдарымен: тірі затпен жұтылып энергиямен қамтамасыз етіледіде , тірі затты тастап жиналған энергияны сыртқы ортаға беріп үздіксіз айналымда болады. Осындай үлкенді кішілі тұйық жолды В.И Вернадский «биогеохимиялық айналымдар» деп атады. Бұл айналымды екі типке бөлуге болады:1)Газ тәрізді заттардың атмосферадағы және гидросферадағы айналымы, 2)жер қыртысындағы шөгінділер. Күкірт айналымы. Бұл цикл суды, топырақты және атмосфераны қамтиды. Күкірттің негізгі қоры топырақта және тұнбаларда. Күкірт айналымының негізгі буына аэробты тотығу және анаэробты тотықсыздану процестері, керісінше сульфаттың сульфидке дейін өзгеруі жатады. Күкірт айналымы антропогендік әсерге тәуелді. органикалық энергия тасымалдаушылар құрамында белгілі бір мөлшерде күкірт болады.

33. Биогеохимиялық айналымдар. Оттегі айналымы.. Организмдер тіршілігінің барысында биосфераның әртүрлі құрылымдық бөлімдері арасында жүретін энергия және зат айналымын, яғни, химиялық элементтердің тірі организмдердің қатысуымен қозғалуын және өзгеруін биогеохимиялық айналымдар деп атайды. Химиялық элементтербиосферада биологиялық айналымның әртүрлі жолдарымен: тірі затпен жұтылып энергиямен қамтамасыз етіледіде , тірі затты тастап жиналған энергияны сыртқы ортаға беріп үздіксіз айналымда болады. Осындай үлкенді кішілі тұйық жолды В.И Вернадский «биогеохимиялық айналымдар» деп атады. Бұл айналымды екі типке бөлуге болады:1)Газ тәрізді заттардың атмосферадағы және гидросферадағы айналымы, 2)жер қыртысындағы шөгінділер.Оттегі айналымы- фотосинтез процесінен басталады. Оның биологиялақ айналамы 250т/жыл. Ал биосферадағы оның массасы 10¹⁴ т. Оттегі жер бетінде ең көп таралған элемент: атмосферадағы мөлшері 23,1%, литосферада 47,2%, гидросферада 86,9%. Ауадағы оттегінің мөлшері ұзақ уақыттыр бойы биологиялық реттеудің арқасында тұрақты деңгейде келе жатыр. Оттегі айналымы мен озон қабатының түзілуіде тығыз байланысты.

34.Биогеохимиялық айналымдар. Фосфор айналымы. Организмдер тіршілігінің барысында биосфераның әртүрлі құрылымдық бөлімдері арасында жүретін энергия және зат айналымын, яғни, химиялық элементтердің тірі организмдердің қатысуымен қозғалуын және өзгеруін биогеохимиялық айналымдар деп атайды. Химиялық элементтербиосферада биологиялық айналымның әртүрлі жолдарымен: тірі затпен жұтылып энергиямен қамтамасыз етіледіде , тірі затты тастап жиналған энергияны сыртқы ортаға беріп үздіксіз айналымда болады. Осындай үлкенді кішілі тұйық жолды В.И Вернадский «биогеохимиялық айналымдар» деп атады. Бұл айналымды екі типке бөлуге болады:1)Газ тәрізді заттардың атмосферадағы және гидросферадағы айналымы, 2)жер қыртысындағы шөгінділер. Фосфор айналымы. Фосфор нуклеин қышқылдарының, клетка мембраналарының, энергия тасымалдаушы жүйелердің, сүйек ұлпасының, дентиннің құрамына кіреді. Фосфор айналымының ерекшелігі: редуценттердің фосфорды органикалық түрден бейорганикалық түрге тотықтырмай көшіретіндігінде.Фосфор айналымын тұйықталған деп есептеуге болмайды, себебі фосфаттардың басым көпшілігі мұхит шөгінділерінде қалып отырады. Фосфордың айналымы құрлықтада да мұхиттарда да жүреді. Фосфор жылжымалы элемент, сондықтан оның айналымы қоршаған ортаның көптенген факторларынаб бірінші кезекте антропогендік факторларға тәуелді.

35. Биогеохимиялық айналымдар. Көміртегі айналымы. Организмдер тіршілігінің барысында биосфераның әртүрлі құрылымдық бөлімдері арасында жүретін энергия және зат айналымын, яғни, химиялық элементтердің тірі организмдердің қатысуымен қозғалуын және өзгеруін биогеохимиялық айналымдар деп атайды. Химиялық элементтербиосферада биологиялық айналымның әртүрлі жолдарымен: тірі затпен жұтылып энергиямен қамтамасыз етіледіде , тірі затты тастап жиналған энергияны сыртқы ортаға беріп үздіксіз айналымда болады. Осындай үлкенді кішілі тұйық жолды В.И Вернадский «биогеохимиялық айналымдар» деп атады. Бұл айналымды екі типке бөлуге болады:1)Газ тәрізді заттардың атмосферадағы және гидросферадағы айналымы, 2)жер қыртысындағы шөгінділер. Көміртегі айналымы- көмірсулардың, майлардың, белоктардың, нуклеин қышқылдарының және тіршілікке қажет басқа органикалық қосылыстардың негізгі «құрылыс материалдарына» жататын көміртегі биологиялық айналымның негізгі қатысушысы. Осы кезеңде биосферадағы көміртегінің жалпы массасы шамамен 4000 Гт, оның 1000 Гт биомасса үлесіне жатады. Көмір қышқыл газының Жер биосферасында жылжуы екі бағытта жүреді :1) фотосинтез процесі кезінде өсімдіктер көмірқышқыл газын сіңіріп, өсімдіетер массасын құрайды, ары қарай бұл масса көмір, шымтезек түрінде литосфераға ауысады.2) Әлемдік мұхитта еріп, көмір қышқыл газы тірі организмдер немесе химиялық реакциялар көмегімен кальциймен қосылып қуатты корбонатты жыныстар түзеді. Көміртегі айналымы жасыл өсімдіктермен кейбір микроорганизмдердегі фотосинтез процесінде атмосфералық көмір қышқыл газын сіңіруден басталады. Өсімдіктер сіңірген көміртегі бөлігін жануарлар пайдаланып, көмір қышқыл газын бөледі. Тіршілігін жойған өсімдіктер мен жануарлар ең соңында топырақта микроорганизмдер арқылы ыдырайды. Осы ыдырау нәтижесінде ұлпалар құрамындағы қосылыстар көміртегі диоксидіне дейін тотығып , атмосфераға қайтып оралып отырады. Антропогендік әсердің нәтижесінде атмосферадағы көмірқышқыл газының мөлшері көбейіп келеді.

36.Биогеохимиялық айналымдар. Азот айналымы. Организмдер тіршілігінің барысында биосфераның әртүрлі құрылымдық бөлімдері арасында жүретін энергия және зат айналымын, яғни, химиялық элементтердің тірі организмдердің қатысуымен қозғалуын және өзгеруін биогеохимиялық айналымдар деп атайды. Химиялық элементтербиосферада биологиялық айналымның әртүрлі жолдарымен: тірі затпен жұтылып энергиямен қамтамасыз етіледіде , тірі затты тастап жиналған энергияны сыртқы ортаға беріп үздіксіз айналымда болады. Осындай үлкенді кішілі тұйық жолды В.И Вернадский «биогеохимиялық айналымдар» деп атады. Бұл айналымды екі типке бөлуге болады:1)Газ тәрізді заттардың атмосферадағы және гидросферадағы айналымы, 2)жер қыртысындағы шөгінділер.Азот айналымы. Атмосфералық ауаның 78% азот құрайды. Бірақ азот химиялық жағынан белсенділігі төмен элемент. Азот барлық белоктардың құрамына кіреді. Сонымен қатар биогенді элементтердің ішінде организмдердің тіршілік әрекетіне ең қажетті элемент болып саналады. Атмосферадағы бос молекулалық түрдегі азоттың ең аз мөлшері ғана биологиялық айналымға қатысады. Биосферадағы азот айналымын анаэробты бактериялардың және көк жасыл балдырлардың бірнеше топтары жүргізіледі. Бұршақ тұқымдас өсімдіктердегі түйнек бактерияларында азотты сіңіру процесі оттегінің артық мөлшерінен арнайы өсімдік гемоглабинімен қорғалған күрделі ферментті жүйенің көмегімен жүреді. Биологиялық азот сіңіру процесінің тікелей өнімі болып саналатын амин тобы бүкіл организмдер қатысатын айналымға қатысады. Қазіргі кезде азоттың едәуір мөлшерін атмосфераға өнеркәсіп орындары көліктердің ластануы салдарынан түсуде.

37.Биогеохимиялық айналымдар. Су айналымы. Организмдер тіршілігінің барысында биосфераның әртүрлі құрылымдық бөлімдері арасында жүретін энергия және зат айналымын, яғни, химиялық элементтердің тірі организмдердің қатысуымен қозғалуын және өзгеруін биогеохимиялық айналымдар деп атайды. Химиялық элементтербиосферада биологиялық айналымның әртүрлі жолдарымен: тірі затпен жұтылып энергиямен қамтамасыз етіледіде , тірі затты тастап жиналған энергияны сыртқы ортаға беріп үздіксіз айналымда болады. Осындай үлкенді кішілі тұйық жолды В.И Вернадский «биогеохимиялық айналымдар» деп атады. Бұл айналымды екі типке бөлуге болады:1)Газ тәрізді заттардың атмосферадағы және гидросферадағы айналымы, 2)жер қыртысындағы шөгінділер. Су айналымы- күн энергиясы , тартылу күші , тірі организмдердің тіршілігі және адамның шаруашылық қызметінің әсерімен Жер бетінде судың үздіксіз жүретін, бір бірімен байланысты процесс. Су айналымы табиғат жағдайында былай жүреді: жауын шашын атмосферадан жер бетіне түсіп, топыраққа сіңіріледі немесе су қоймаларына ағады. Мұхиттардың, өзендердіңб құрлықтардың бетінен буланған су булары арқылы тасымалданып, жауын шашынмен бірге немесе шық ретінде жер бетіне қайта түседі. Осылардан басқа су айналымы процесіне өсімдіктердің ауамен жанасатын барлық сыртқы және ішкі беттеріндегі судың булануы және Жердің өте терең қабаттарындағы магмадан бөлінетін оттегі мен сутегіден түзілген жер асты суы жатады. Атмосфералық жауын шашыннан соң су айналымының белсенділігі өзен суларында байқалады. Яғни тек бір жыл ішінде 1000 км³ өзен суларының өзінен 40 есе көп су алынады. Су айналымының тұрақтылығы соңғы 100 жылда адамның араласуынан бұзылы бастады. Ормандар алқабының азаюынан судың булунуы төмендеуде.

38.Тұрақты(орнықты) даму концепциясының модельдері. Биосфера Жер бетінде адамның пайда болғанына дейін болған. Бірақ адам биосферасыз тіршілік ете алмайды. Адамзат тіршілігіне қауіп төндірген Жаһандық экологиялық проблемалар әлемдік қауымдастықты осы жағдайдан шығудың жаңа жолдарын іздеуге, орнықты даму концепциясын жасауға мәжбүр етуде. Концепция БҰҰ-ның қоршаан орта және даму жөніндегі конференциясында (Рио-де-Жанейро, 1992ж) қабылданды. Орнықты даму моделінің ұйғарымдары:1) Өндірістік материалдық және өнергия сыйымдылығын төмендету, қалдықтары мейлінше азайту, улы заттар айналымын азайту. 2) Экологиялық крийтерийлерді ескеретін бағаның құрылуына ауысады және салық пен айыппұл жүйесімен бірге жаңа экономикалық қауіпсіз қор және энергия сақтау технологиясын пайдалануды ынталандыру. 3) Ауыл шаруашылығын тиянақты жүргізуді және ауыл шаруашылық дақылдарының өнімділігін көтеру арқылы аудандардың дамуына жәрдем беру, өсімдік және жануар өнімдерінің нәрлі қасиеттерін жақсарту, ауыл шаруашылығы зиянкестерімен күресуде кешенді күрес жолдарын пайдалану және т.б . 4) Индустриалды дамыған елдердің дамып келе жатқан елдерге алдыңғы қатарлы технологияларды, осы елдерден алынған генетикалық материалдардың негізінде құрылған жаңа материалдарды беру. 5). Барлық елдер үшін бірдей экологиялық стандарттарды қалыптастыру. Адам және орнықты даму концепциясының ортақ мақсаттары көп. Олар 80-ші жылдардың соңында бір уақытта пайда болып, 90-шы жылдары қарқынды дами бастады. Бұл концепциялардың пайда болуы, дамуы БҰҰ белсенді түрде қатысуымен жүргізіліп келеді. түрде қатысуымен жүргізіліп келеді.

39.Ноосфера және В.И. Вернадский бойынша ноосфераны құру шарттары. Ноосфера- адамның парасатты тіршілігі оның дамуын қамтамасыз ететін негізгі факторлар болып табылатын биосфераның жаңа жай күйі. «Ноосфера» ұғымын ғылымға 1927 жылы француз ғалымдары Э.Леруа мен П.Т. Шарден енгізді. 1930-40 жылдары В.И. Вернадский ноосфера туралы ілімді одан әрі дамыта түсті. Өз идеяларын дамыта отырып В.И.Вернадский ноосфераны құрудың қажетті шарттарын ұсынды:1) Адамзаттың біртұтас болуына , кез келген құрлықтың немесе мұхиттың бір шетіндегі оқиға Жер бетінің басқа жерлерінде де әсер етеді. 2)Қазіргі таңдағы байланыс құралдары мен ақпарат алмасудың сол сәтте хабардар ету үшін өзгеруі. 3)Адамдар теңдігі – ноосфераның қажетті талабы. 4)Адамдар теңдігі нәтижесінде жалпы өмір деңгейінің өсуі, сондай ақ халықтың мемлекеттік және қоғамдық жұмыстарға, шараларға әсер ету мүмкіндіктері. 5) Энергетикалық дамуы, өмір сүру деңгейін көтеру үшін жаңа энергия көздерін ашу және пайдалану. 6) Қоғам өмірінде соғысты болдырмау. В.И.Вернадский идеялары қазіргі таңда ғылыми ортада кең талқыланып жатыр. Олар адамзатты қорғау және экологиялық проблемаларды шешуде көптеген концепция мен теориялардың әдістемелік негізі болуда.