Дәріс 4. Биосфера және в.И. Вернадскийдің биосферлі-ноосферлі концепциясы

Х1Х ғасырдың басында ғылымға “биосфера” түсінігін еңгізген француз жаратылыстанушысы Ж.Б. Ламарк (1744-1829) болған. “Биосфера” терминін тіршілік бар жердің қабықшасын анықтау үшін “гидросфера”, “литосфера”, “тропосфера” ұғымдарымен бірге Х1Х ғасырдың аяғында атақты австрия геологы Э. Зюсс (1831-1971) ұсынды.

Биосфера немесе экосфера – жердің ір қабаты, тірі организмдер өмір сүретін орта. Биосфера тропосфера, гидросфера, литоосферадан тұрады. Биосфераның жоғарғы шекарасы озон қабаты болып есептелінеді (15 км). Биосфера туралы ілімнің негізін қалаушы В.И. вернадский. Оның негізін В.И. Вернадский “Биосфера” деген кітабында жазған.

Оның түсінігі бойынша биосфера деп планетаның тіршілік бар немесе болған, үнемі тірі ағзалардың әсеріне ұшырайтын не ұшыраған бөлігін айтады (литосфера).

Биосферадан кейін ноосфера ұғымын алғашқы рет Эдуард Леруа және палеонтолог Пьер Тейляр Шарден (1927ж) болды. Ол 1959 жылы жарық көрген “Адам феномені” еңбегінде ноосфераның “жаңа қабат”, “ойлайтын қабат” деп атады.

Вернадский бойынша ноосфера адам санасының рөлі және ол бағыттайтын адам еңбегі күшті, өсіп келе жатқан геологиялық күшке айналатын биосфераның даму сатысы болып табылады. Ол өзінің ең соңғы еңбегінде ноосфера – сана, ақыл-ой қабаты деді.

Одан 1974ж ағылшын ғалымы Б. Конномер тірі және өлі табиғатың арасындағы барлық экологиялық өзара қарым-қатынастарды төрт заңға біріктірді.

Бірінші заң – барлығы барлығымен байланысты. Мысалы оңтүстік аралдардың бірінде дәрінің көмегімен масаларды өлтірген. Соның салдарынан масамен көректенетін кесіпткелер қырыла бастаған. Содан соң кесіпткелермен көректенетін жабайы мысықтар саны кеми бастаған. Нәтижесінде тышқандар саны күрт артып кеткен. Олай болса масалар да экожүйенің маңызды құрам бөлігі.

Екінші заңы – материя жойылмайды, жоқтан пайда болмайды, ол бір түрден екінші түрге өтеді. Мысалы тыныс алу нәтижесінде бөлініп шығатын қанықан көмірқышқыл газы жасыл өсімдіктер үшін керек. Өсімдіктер жануарлар тыныс алуы кезінде сіңіретін оттегін бөліп шығарады.

Үшінші заң – табиғат өзі жақсы біледі. Табиғатта егер оны ыдырату жолы болмаса, ешқандай да жаңа органикалық зат жасалмайды.

Биосферадағы биохимиялық циклдер және зат айналымы

Милиардтаған жылдар барысында тірі ағзалардың көбеюі, өсуі, зат алмасуы мен белсенділігі планетаның беткі бөлігін толық өзгеріске ұшыратты.

Ағзалардың түрлерінің барлық массасын В.И. Вернадский жердің тірі заты деп атаған.

Фотосинтез есебінен атмосферада оттегі жиналады. Жердің дамуының ертедегі кезеңдеріне атмосферада басқа газдар басым болды: сутегі, метан, аммиак, көмірқышқыл газы. Оттегінен озон қабаты пайда болады, ол ультракүлгін сәулелердің молекулалық оттегіне әсер етуі нәтижесәнде ттүзіледі(О₃).

Тірі ағзалар биосферада маңызды биогенді элнменттердің зат айналымын жүзеге асырады. Бұл циклдер екі негізгі топқа бөлінеді:

Газдардың
Шөгінді заттар  айналымы

1.атмосферада көміртегі, оттегі, азот.

2.фосфор, күкірт т.б.

Енді ағзаларды жеке-жеке қарастырамыз.

Көміртегінің айналымы.

Фотосинтез үшін көміртегінің көзі атмосферадағы немесе суда еріген көмір – қышқыл газы болып табылады. Оны схема түрінде көміртегінің айналымын былай көрсетеміз.

Фотосинтез