นักวิทยาศาสตร์ต้องใช้เวลาหลายร้อยปีในการอธิบายกระบวนการที่เกิดขึ้นภายในโลกของเรา ความรู้ค่อยๆ สะสม เนื้อหาทางทฤษฎีและข้อเท็จจริงเติบโตขึ้น ทุกวันนี้ ผู้คนสามารถค้นหาคำอธิบายของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติมากมาย แทรกแซงเส้นทาง เปลี่ยนแปลง หรือสั่งการ
บทบาทของโลกที่มีชีวิตในกลไกทั้งหมดของธรรมชาติยังไม่ชัดเจนในทันที อย่างไรก็ตาม นักปรัชญาชาวรัสเซีย นักชีวเคมี V. I. Vernadsky ได้สร้างทฤษฎีที่กลายมาเป็นพื้นฐานและยังคงเป็นเช่นนี้มาจนถึงทุกวันนี้ เธอเป็นผู้อธิบายว่าโลกทั้งใบของเราคืออะไร ความสัมพันธ์ระหว่างผู้เข้าร่วมทั้งหมดในนั้นคืออะไร และที่สำคัญที่สุด มันคือทฤษฎีนี้ที่ตอบคำถามเกี่ยวกับบทบาทของสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์โลก มันถูกเรียกว่าทฤษฎีโครงสร้างของชีวมณฑลของโลก
ชีวมณฑลและโครงสร้าง
นักวิทยาศาสตร์เสนอให้เรียกไบโอสเฟียร์ว่าทั้งพื้นที่ที่มีชีวิตและไม่มีชีวิตซึ่งสัมผัสใกล้ชิดและเป็นผลจากข้อต่อกิจกรรมก่อให้เกิดองค์ประกอบทางธรณีเคมีบางอย่างของธรรมชาติ
นั่นคือ ชีวมณฑลประกอบด้วยส่วนโครงสร้างของโลกดังต่อไปนี้:
- ชั้นล่างของบรรยากาศถึงชั้นโอโซน;
- ไฮโดรสเฟียร์ทั้งหมด;
- ชั้นบนของเปลือกโลก - ดินและชั้นล่าง จนถึงและรวมถึงน้ำบาดาล
นั่นคือพื้นที่ทั้งหมดที่มีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ได้ ในทางกลับกัน พวกมันทั้งหมดเป็นตัวแทนของมวลชีวภาพทั้งหมด ซึ่งเรียกว่าสิ่งมีชีวิตของชีวมณฑล ซึ่งรวมถึงตัวแทนของอาณาจักรแห่งธรรมชาติทั้งหมดเช่นเดียวกับมนุษย์ คุณสมบัติและหน้าที่ของสิ่งมีชีวิตมีความสำคัญอย่างยิ่งในการจำแนกลักษณะชีวมณฑลโดยรวม เนื่องจากเป็นองค์ประกอบหลัก
อย่างไรก็ตาม นอกจากสิ่งมีชีวิตแล้ว ยังมีสารอีกหลายประเภทที่ประกอบเป็นเปลือกโลกที่เรากำลังพิจารณาอยู่ เหล่านี้เป็นเหมือน:
- ชีวภาพ;
- เฉื่อย;
- ไบโอโค้ก;
- กัมมันตภาพรังสี;
- จักรวาล;
- อะตอมและองค์ประกอบฟรี
เมื่อรวมกันแล้ว สารประกอบประเภทนี้จะสร้างสิ่งแวดล้อมสำหรับสิ่งมีชีวิตต่อหน่วยพื้นที่ สภาพความเป็นอยู่ของมัน ในเวลาเดียวกัน ตัวแทนของอาณาจักรแห่งธรรมชาติเองก็มีอิทธิพลอย่างมากต่อการก่อตัวของสารเหล่านี้หลายประเภท
โดยทั่วไป ส่วนประกอบที่ระบุทั้งหมดของชีวมณฑลคือมวลรวมขององค์ประกอบที่รวมกันเป็นธรรมชาติ พวกเขาคือผู้ที่เข้าสู่ปฏิสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดดำเนินวงจรของพลังงานสารสะสมและประมวลผลสารประกอบจำนวนมาก หน่วยพื้นฐานคือสิ่งมีชีวิต หน้าที่ของสิ่งมีชีวิตต่างกันแต่ทั้งหมดมีความสำคัญและจำเป็นต่อการรักษาสภาพธรรมชาติของโลก
ผู้ก่อตั้งหลักคำสอนเรื่องชีวมณฑล
ผู้สร้างแนวคิดของ "ชีวมณฑล" พัฒนา จัดโครงสร้างและเปิดเผยอย่างเต็มที่ มีความคิดที่ไม่ธรรมดา ความสามารถในการวิเคราะห์และเปรียบเทียบข้อเท็จจริงและข้อมูล และให้ข้อสรุปเชิงตรรกะ ในช่วงเวลาของเขา V. I. Vernadsky กลายเป็นบุคคลดังกล่าว มหาบุรุษ นักธรรมชาติวิทยา นักวิชาการ และนักวิทยาศาสตร์ ผู้ก่อตั้งโรงเรียนหลายแห่ง ผลงานของเขาได้กลายเป็นพื้นฐานในการสร้างทฤษฎีทั้งหมดมาจนถึงปัจจุบัน
เขาคือผู้สร้างชีวธรณีเคมีทั้งหมด บุญของเขาคือการสร้างฐานทรัพยากรแร่ของรัสเซีย (จากนั้นคือสหภาพโซเวียต) นักเรียนของเขาเป็นนักวิทยาศาสตร์ในอนาคตที่มีชื่อเสียงจากรัสเซียและยูเครน
คำทำนายของ Vernadsky เกี่ยวกับตำแหน่งที่โดดเด่นของคนในระบบโลกอินทรีย์และชีวมณฑลกำลังพัฒนาไปสู่ noosphere มีเหตุผลทุกประการที่เป็นจริง
สิ่งมีชีวิต. หน้าที่ของสิ่งมีชีวิตในชีวมณฑล
ดังที่เราได้กล่าวไปแล้วข้างต้น สิ่งมีชีวิตของเปลือกโลกที่พิจารณาแล้วถือเป็นจำนวนรวมของสิ่งมีชีวิตที่อยู่ในอาณาจักรแห่งธรรมชาติทั้งหมด มนุษย์ครอบครองตำแหน่งพิเศษท่ามกลางทุกคน เหตุผลคือ:
- ฐานะผู้บริโภค ไม่ใช่การผลิต;
- พัฒนาจิตใจและสติ
ตัวแทนอื่นๆ ล้วนแล้วแต่มีชีวิต หน้าที่ของสิ่งมีชีวิตได้รับการพัฒนาและระบุโดย Vernadsky เขามอบหมายบทบาทต่อไปนี้ให้กับสิ่งมีชีวิต:
- รีด็อกซ์
- ทำลายล้าง
- ขนส่ง
- สร้างสิ่งแวดล้อม
- แก๊ส
- พลังงาน
- ข้อมูลข่าวสาร
- สมาธิ
หน้าที่พื้นฐานของสิ่งมีชีวิตในชีวมณฑลที่สุดคือก๊าซ พลังงาน และรีดอกซ์ อย่างไรก็ตาม ส่วนที่เหลือก็มีความสำคัญเช่นกัน โดยให้กระบวนการที่ซับซ้อนของการปฏิสัมพันธ์ระหว่างทุกส่วนและองค์ประกอบของเปลือกที่มีชีวิตของโลก
เรามาดูแต่ละฟังก์ชันโดยละเอียดกันดีกว่าเพื่อทำความเข้าใจว่าคืออะไรกันแน่และสาระสำคัญคืออะไร
ฟังก์ชันรีดอกซ์ของสิ่งมีชีวิต
ปรากฏให้เห็นในการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีมากมายของสารภายในสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด ในทุก ๆ วินาที ตั้งแต่แบคทีเรียไปจนถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่ มีปฏิกิริยาเกิดขึ้นทุกวินาที เป็นผลให้สารบางชนิดกลายเป็นสารอื่น ๆ บางส่วนแตกออกเป็นส่วนประกอบ
ผลของกระบวนการดังกล่าวสำหรับชีวมณฑลคือการก่อตัวของสารชีวภาพ สารประกอบใดบ้างที่สามารถยกตัวอย่างได้
- หินคาร์บอเนต (ชอล์ก หินอ่อน หินปูน) - ผลิตภัณฑ์จากกิจกรรมสำคัญของหอย ผู้อยู่อาศัยในทะเลและบนบกอีกมากมาย
- เงินฝากซิลิกอนเป็นผลมาจากปฏิกิริยาหลายศตวรรษในเปลือกและเปลือกของสัตว์บนพื้นมหาสมุทร
- ถ่านหินและพีทเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีที่เกิดขึ้นกับพืช
- น้ำมันและอื่นๆ
ดังนั้น ปฏิกิริยาเคมีจึงเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างสารมากมายที่มีประโยชน์ต่อมนุษย์และธรรมชาตินี่คือหน้าที่ของสิ่งมีชีวิตในชีวมณฑล
ฟังก์ชั่นตั้งสมาธิ
ถ้าเราพูดถึงการเปิดเผยแนวคิดเกี่ยวกับบทบาทของสารนี้ เราควรชี้ให้เห็นถึงความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดกับบทบาทก่อนหน้านี้ พูดง่ายๆ คือ ฟังก์ชันความเข้มข้นของสิ่งมีชีวิตคือการสะสมภายในร่างกายของธาตุ อะตอม สารประกอบบางชนิด ส่งผลให้หิน แร่ธาตุ และแร่ธาตุที่กล่าวถึงข้างต้นก่อตัวขึ้น
สิ่งมีชีวิตแต่ละตัวสามารถสะสมสารประกอบบางอย่างในตัวเองได้ อย่างไรก็ตาม ความรุนแรงของสิ่งนี้แตกต่างกันไปสำหรับทุกคน ตัวอย่างเช่น ทุกคนสะสมคาร์บอนในตัวเอง แต่ไม่ใช่ว่าทุกสิ่งมีชีวิตจะมีสมาธิกับธาตุเหล็กประมาณ 20% เช่นเดียวกับแบคทีเรียที่เป็นเหล็ก
มีตัวอย่างอีกมากมายที่แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงหน้าที่ของสิ่งมีชีวิต
- ไดอะตอม เรดิโอลาเรียน - ซิลิกอน
- เห็ดขึ้นสนิม - แมงกานีส
- ต้นโลบีเลียบวม - โครเมียม
- ต้นโซเลียนก้า - โบรอน
นอกจากองค์ประกอบแล้ว ตัวแทนของสิ่งมีชีวิตจำนวนมากสามารถสร้างสารเชิงซ้อนทั้งหมดหลังจากที่ตายไปแล้ว
ฟังก์ชันแก๊สของสสาร
บทบาทนี้เป็นหนึ่งในบทบาทหลัก ท้ายที่สุด การแลกเปลี่ยนก๊าซเป็นกระบวนการสร้างชีวิตสำหรับสิ่งมีชีวิตทั้งหมด หากเราพูดถึงชีวมณฑลโดยรวม หน้าที่ของแก๊สของสิ่งมีชีวิตเริ่มต้นด้วยกิจกรรมของพืช ซึ่งในกระบวนการสังเคราะห์แสง จะดักจับคาร์บอนไดออกไซด์และปล่อยออกซิเจนในปริมาณที่เพียงพอ
เพียงพอเพื่ออะไร? เพื่อชีวิตของทุกคนสิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถผลิตเองได้ และนี่คือสัตว์ทั้งหมด เชื้อรา แบคทีเรียส่วนใหญ่ หากเราพูดถึงหน้าที่ของก๊าซของสัตว์ ก็ประกอบด้วยการใช้ออกซิเจนและการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่สิ่งแวดล้อมระหว่างการหายใจ
สิ่งนี้สร้างวงจรทั่วไปที่รองรับชีวิต นักวิทยาศาสตร์ได้พิสูจน์แล้วว่ากว่าหลายพันปีแล้ว พืชและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ สามารถปรับปรุงและปรับบรรยากาศของโลกให้ทันสมัยได้อย่างสมบูรณ์สำหรับตนเอง สิ่งต่อไปนี้เกิดขึ้น:
- ความเข้มข้นของออกซิเจนเพียงพอสำหรับชีวิต
- ชั้นโอโซนก่อตัวขึ้น ซึ่งปกป้องทุกชีวิตจากรังสีคอสมิกและอัลตราไวโอเลตที่เป็นอันตราย
- องค์ประกอบของอากาศกลายเป็นสิ่งที่สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ต้องการ
ดังนั้น การทำงานของแก๊สของสิ่งมีชีวิตในชีวมณฑลจึงถือเป็นหนึ่งในสิ่งที่สำคัญที่สุด
ฟังก์ชั่นการขนส่ง
หมายถึงการสืบพันธุ์และการตั้งถิ่นฐานของสิ่งมีชีวิตในพื้นที่ต่างๆ มีกฎหมายทางนิเวศวิทยาบางอย่างที่ควบคุมการกระจายขั้นพื้นฐานและการขนส่งสิ่งมีชีวิต ตามที่พวกเขาแต่ละคนครอบครองที่อยู่อาศัยของตัวเอง นอกจากนี้ยังมีความสัมพันธ์เชิงแข่งขันที่นำไปสู่การตั้งถิ่นฐานและการพัฒนาดินแดนใหม่
ดังนั้น หน้าที่ของสิ่งมีชีวิตในชีวมณฑลคือการสืบพันธุ์และการตกตะกอนด้วยการก่อตัวของคุณสมบัติใหม่ในภายหลัง
บทบาททำลายล้าง
นี่คืออีกหนึ่งหน้าที่ที่สำคัญที่เป็นลักษณะของสิ่งมีชีวิตในชีวมณฑลประกอบด้วยความสามารถในการย่อยสลายเป็นสารง่าย ๆ หลังจากตายไปนั่นคือการหยุดวงจรชีวิต ในขณะที่สิ่งมีชีวิตมีชีวิตอยู่ โมเลกุลที่ซับซ้อนก็ทำงานอยู่ในนั้น เมื่อความตายเกิดขึ้น กระบวนการทำลายล้างเริ่มต้นขึ้น สลายตัวเป็นส่วนประกอบง่ายๆ
ดำเนินการโดยกลุ่มสิ่งมีชีวิตพิเศษที่เรียกว่า detritivores หรือ decomposers ซึ่งรวมถึง:
- หนอนบางตัว;
- แบคทีเรีย;
- เชื้อรา;
- โปรโตซัวและอื่นๆ
ฟังก์ชั่นสร้างสิ่งแวดล้อม
หน้าที่หลักของสิ่งมีชีวิตจะไม่สมบูรณ์หากเราไม่ระบุการก่อตัวของสภาพแวดล้อม มันหมายความว่าอะไร? เราได้ชี้ให้เห็นแล้วว่าสิ่งมีชีวิตในกระบวนการวิวัฒนาการได้สร้างบรรยากาศสำหรับตัวเอง พวกเขาทำแบบเดียวกันกับสิ่งแวดล้อม
ทำให้ดินคลายและอิ่มตัวด้วยแร่ธาตุ สารอินทรีย์ ทำให้เกิดชั้นที่อุดมสมบูรณ์เหมาะสมกับชีวิต-ดิน อาจกล่าวได้เช่นเดียวกันเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของน้ำในมหาสมุทรและทะเล นั่นคือสิ่งมีชีวิตสร้างสภาพแวดล้อมของชีวิตด้วยตนเองอย่างอิสระ นี่คือจุดที่ฟังก์ชั่นการสร้างสภาพแวดล้อมในชีวมณฑลปรากฏขึ้น
บทบาทการให้ข้อมูลของสิ่งมีชีวิต
บทบาทนี้เป็นเรื่องปกติสำหรับสิ่งมีชีวิต และยิ่งมีการพัฒนามากเท่าไร บทบาทหน้าที่ของมันก็มีบทบาทในการเป็นผู้ขนส่งและผู้ประมวลผลข้อมูลมากขึ้นเท่านั้น ไม่ใช่วัตถุที่ไม่มีชีวิตเพียงชิ้นเดียวที่สามารถจดจำ "บันทึก" ในจิตใต้สำนึกและทำซ้ำข้อมูลใด ๆ ในภายหลัง สิ่งมีชีวิตเท่านั้นที่ทำได้
นี่ไม่ใช่ความสามารถในการพูดและคิดเท่านั้น ฟังก์ชันข้อมูลแสดงถึงปรากฏการณ์ของการรักษาและถ่ายทอดความรู้และลักษณะเฉพาะบางชุดโดยการสืบทอด
ฟังก์ชั่นพลังงาน
พลังงานเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญที่สุด เนื่องจากมีสิ่งมีชีวิตอยู่ หน้าที่ของสิ่งมีชีวิตนั้นแสดงให้เห็นในเบื้องต้นในความสามารถในการประมวลผลพลังงานของชีวมณฑลเป็นรูปแบบต่างๆ ตั้งแต่พลังงานแสงอาทิตย์ไปจนถึงความร้อนและไฟฟ้า
ไม่มีใครสามารถสะสมและเปลี่ยนรังสีจากดวงอาทิตย์แบบนั้นได้ ลิงค์แรกนี่คือพืช เป็นผู้ดูดซับแสงแดดโดยตรงบนพื้นผิวทั้งหมดของส่วนสีเขียวของร่างกาย จากนั้นพวกเขาก็แปลงเป็นพลังงานของพันธะเคมีที่มีให้สำหรับสัตว์ หลังแปลเป็นรูปแบบต่างๆ:
- ความร้อน;
- ไฟฟ้า;
- เครื่องกลและอื่นๆ
