47 Биосферадағы тірі ағзалардың планетарлық рөлі

Биосфера деп атмосфера, гидросфера және литосферамен шетесіп жатқан тірі организмдер мекендейтін Жер планетасының сыртқы қабығын айтамыз. Биосфера бүкілқұрылықты, теңіздер мен мұхиттарды қамтиды. Вертикальді бағытта биосфера 10-15 км дейін созлады, 15 км-ден жоңарыда оттегі мен су болмайды және ультракүлгін сәулелер тіршілік етуге мүмкіндік бермейді. Биосфераның жер шарындағы шегі60 км жетеді. Ал горизонтольды бағытта биосферада шек жоқ, тіпті Арктика мен Антрактиданың да литосфера мен гидросферадағы тірі организмдер кездеседі.

Егер тірі заттардың барлығын жер бетіне жайсақ қалыңдығы 0,5 см қабат құрылған болар еді. Сонда осы қабаттың оннан бір бөлігі мұхиттарда кездесетін жануарлар дүниесінен тұрады. Жер бетіндегі жануарлар тірі заттың 1/250, алөсімдіктер дүниесі 1/109 бөлігіне тең болады. Органикалық материяның массасы 1019-1021 жыл, яғни оның көлемі 105-106 км³. Өсімдіктердің массасы жануарлар массасына қарағанда 100000-100000 есе артықболатындығы белгілі.

Біздің планетамыздағы барлық өсімдіктер фитосфера (грек тілінен фито-өсімдік , гео-жер және сфера-қабық) қабатының құрайды , яғни Жердің өсімдікті қабатын құрайды. Фитосфера өсімдіктер тіршілік ететін тропосфераның төменгі қабатын қамтиды, мұнда негізінен өсімдіктердің тозаңы, споралары ментұқымдары таралған, сонымен қатар фитосфераға топырақ астындағы өсімдік тамырлары , әр түрлі микроорганизмдер мен топырақ астындағы өсімдік тамырлары, әр түрлі микроорганизмдер мен топыражануарлары кіреді.

Фитосферада химиялық үрдістер өте тез жүреді де, соның нәтижесінде отмосфераға оттегі мен көмір қышқыл газы бөлінп шығады. Сөйтіп, отмосферадағы оттегі мен көмір қышқыл газы бөлініп шығады. Сөйтіп, атмосферадағы оттегі мен көмір қышқыл газы биогендік заттар болыа саналады (организмдердің тіршілік әрекетінің нәтижесінде пайда болған), мәселен оттегі фитосинтездің барысында, ал көмір қышқыл газы өсімдіктер мен жануарлардың тыныс алуы нәтижесінде түзіледі.

Біздің тыныс алып отырған ауамыз фотосинтездің , тірі организмдердең геохимиялық әрекетінің , тек қана Жер бетіне тән болып табылатын, барлығы тіршілік үшін жасалған тотығу реакциясының нәтижесі.

Бос оттегін В.И. Вернадский Жер бетіндегі ең күшті химиялық әрекет иесі бдеп аталған. Оттегі басқа бір элемненттермен қосылғанда олардың қозғалғыштығын жылдамдатады да, екінші бір элементпен қосылғанда, керісінше қозғалғыштығын тоқтатады. Сөйтіп, оттегі көптеген элементтердің биосферадағы қозғалу және шоғырлану жолдарын анықтайды. Бірақ бос оттегі-фотосинтез процесінің бір ғана өнімі, бір ғана геохимиялық жинақтаушы. Ал басқа геохимиялық жинақтаушылар көміртегі, сутегі, азот-органикалық заттардың құрамына кіреді.

Органикалық заттар жер қпбығының инертті массасы емес, олардың құрамындағы көміртегі, сутегі, азот т.б. элементтер күн энергиясымен зарядталып, геохимиялық энергия жинақтаушыларға айналған.

Өсімдіктен мен жануарлардың тіршілігі жойылғаннан кейінгі қалдықтары топырақтарға , су түбінде қалады. Осыдан пайда болған органикалық заттардың бір бөлігі жер қабатында жатып топыраққа, тас көмірге, жанатын қазбаларға айналады. Бұлардың жалпы массасы шамамен 1013т.(тірі заттардың массасынан көбірек). Орта есеппен Жер бетінің әрбір гектарына 200 т. Жанатын қазбалардан келеді.

Әсіресе органикалық көміртегінің жер астындағы көп жиналған көзі карбон дәуірінде (270-320 млн.жыл бұрын) және палеогенде (25-70 млн.жыл бұрын). Бірақ органикалық көміртегінің көп мөлшері жанатын қазбалардың құрамында емес, шөгінді жыныстарда көбірек кездеседі. Тіпті ең тез таза, мөлдір деген шөгінді жыныстардың құрамында органикалық заттар кездеседі.

Литосфераның беткі қабатының жел суыру қабатына айналуы тірі организмдердің тіршілік әрекетіне тікелей байланысты, өйткені олар тау жыныстарының бүлінуіне және қайтадан қалыптасуына әсерін тигізетін жер асты сулары мен ауалырын органикалық және газ түріндегі заттармен қамтамасыз етеді. Мұндай организмдерге көбінесе анаэробты бактериялар жатады. Сөйтіп Жердің беткі бүліну қабатының топырақтық қабатының түзілуіне биогендік фактор шешуші роль атқарады.

Су организмдері гидросфераның су режимінің өзгеруіне қатысады. Олар өздерінің денесіне тұщы суларда, теңіз суларында ерітінді түрінде болатын белгілі бір қосылыстарды жинақтайды. Осы организмдердің тіршілік үрдісі тоқтағаннан кейін, денесіндегі әр түрлі қосылыстар шөгіндіге айналады. Міне, осыған қарағанда организмдер Жердің географиялық қабығының дамуында үлкен роль атқаратынын көруге болады.

Жалпы тірі заттың массасы онша көп емес 16 км дейінгі жер қабығы салмағының 0,01 бөлігінде ғана. Бірақ тірі организмдердің көбейю қасиеті арқасында ол өзінің массасын арттыруда үлкен потенциялдық мүмкіншілікке ие. Мысалы, қолайлы жағдайда бір диатомды 8 күн ішінде кобейіп, біздің планетамыздың көлеміндей тірі материя береді, ал келесі 8 күн ішінде осы көлемді 2 есеге арттыру мүмкін. Кәдімгі инфузория 5 жыл ішінде Жер көлемімен 104 есе үлкен органикалық зат беру мүмкін, бір бактерия 3 тәулік ішінде массасы биосфераны мекендейтін барлық тірі организмдер массасынан бірнеше мың есе көп тірі зат түзеді. В.И.Вернадский: «Егер оба ауруының бактериясы тәуліктің ¼ бөлігінде бүкіл планетаны тұтас жауып кете алатын болса, онда Жер бетіндегі өте баяу көбейетін піл мұны 3000-3500 жылда ғана жаба алар еді» дейді. Сондықтан бұл екі организмнің, бактерия мен пілдің геохимиялық энергияны беру жылдадмығында айқын айырмашылық болғанымен(уақыт бойыншы), Жердің геологиялық тарихында тірі организмнің осы екі формасының нақты геохимиялық тиімділігі бірдей: өте баяу көбейетін организм –бактерияның әсер ететін күшіндей болады.

Биосферадағы тірі организмдер жоғарыда айтылған жылдамдықпен өз массасын арттыра алмайды, өйткені оның бір сыпырасы қырылып қалады, шіриді, сөйтіп минералды қосылыстарға айналады, тірі организмдердің қатысуымен жүретін зат айналым өте тез қарқынмен орындалады.