Биосфера және космос

Азот  айналымы.  Органикалық қосылыстардың азотының басты  көзі – атмосфера құрамындағы  молекулалық  азот.  Тірі ағзаларға  пайдалы  түріне  айналудың  әртүрлі  жолдары  бар. Мысалы, найзағайдың әсерінен азот оксидтері  түзіліп, жаңбырмен шайылып, топыраққа жетеді.        

Азот сіңіруінің  маңыздылау түрі болып келетіні  – күрделі  протеидтер түзетін  азоттоқтатушы  микроағзалар  қызметі. Өлу нәтижесінде  бұлар топырақты азотпен байытып отырады. Сонымен азот айналымында ең үлкен қызмет атқарушылар – микроағзалар: азоттоқтатушылар, нитрификаторлар, денитрофикаторлар. Атмосфераға  азот  топырақ  құрамындағы шіріктерден бөлінген  газдармен  қайтады.         

Оттегі  айналымында тірі заттың белсенді  геохимиялық  қызметі  айқын  байқалады.  Ғаламшардың жасыл өсімдіктері  жылына  300∙10⁹ т  оттегін өндіріп  отырады екен. Осының 25%  ғана  құрғақтың өсімдіктері  бөледі, қалғанын  фотосинтезге қатысатын Әлемдік мұхиттың ағзалары  бөліп  отырады.        

Оттегі  жану үрдісінде, тірі  ағзалардың  тыныс  алуына, микроағзалардың  тотығу реакцияларын жүргізуіне  пайдаланылады.        

Фосфор  айналымы. Табиғатта фосфор көп мөлшерде тау жыныстарының құрамында болады. Олардың ыдырау  нәтижесінде фосфор жерүсті экожүйесінде  немесе жауын-шашынмен шайылып, гидросферада пайда болады. Екі жағдайда да бұл элемент қоректік тізбекке  түседі. Көптеген жағдайда редуценттер құрамында фосфоры бар органикалық  заттарды анорганикалық фосфаттарға айналдырады да , олар өсімдіктер арқылы қайтадан айналымға  қосылады.       

Күкірт айналымы.  Топыраққа күкірт кейбір тау жыныстарының (күкірт колчеданы FeS₂, мыс колчеданы CuFeS₂)  табиғи ыдырауы  және  органикалық  заттардың ыдырауы нәтижесінде  пайда  болады. Тамырлық жүйе арқылы күкірт өсімдіктерге сіңеді де, олардың құрамында  цистин, цистеин, метионин тәрізді  аминқышқылдары түзіледі. Жануарларға  күкірт қорек  арқылы келеді.         

Биогендік  катиондар айналымы.  Тірі ағзаладың метаболизм  үрдісіне әртүрлі  катиондар  қатысады. Көп мөлшердегілерін макроэлементтер дейді де, оларға натрий, калий, кальций магнийді жатқызады. Ал аз мөлшерде болғанымен, тіршілікке өте керек элементтерді (темір, мыс мырыш, марганец және т.б.) микроэлементтер  деп  атайды. Биогендік  катиондардың құрғақтағы басты көзі топырақ, оған олар тау жыныстарының ыдырауы арқылы келеді. Тамыр арқылы өсімдіктерге еніп, оларды шөпқоректі жануарлар жеп, одан  әрі қарай қорек тізбегіңің жоғарғы сатысына кетеді. Экскременттер (гуано) мен өлі ағзалардың минералдануы нәтижесінде биогенді элементтер топыраққа қайтып келіп, қайта айналымға түседі.     

10  Экология заңдарының ішінде айқын тұжырымдармен белгілі болған американдық эколог ғалымы В. Коммонердің (1971) төрт заң-афоризмі (мәтел-зандары) бар:

-        табиғаттағы құбылыстың бәрі барлығымен байланысты — (жалпыға бірдей заттар байланысы);

-        барлығы бір жаққа кетіп қалуы керек (сақталу заңы);

-        еш нәрсе тегін берілмейді (бағаның дамуы туралы);

-        табиғат өте жақсы біледі (эволюциялық таңдаудың басты критерийлері туралы)

Биосфера эволюциясы — Жер бетіндегі тірі организмдердің пайда болуынан бастап, қазіргі биосфера қабығының толық қалыптасу аралығындағы ұзақ уақытты қамтитын биологиялық процесс.

Биосфера эволюциясы — тірі организмдердің тіршілік әрекетінің нәтижесі. Эволюция ілімі бойынша, Жер бетіндегі ең алғашқы тірі организмдер химиялық эволюцияның биологиялық эволюцияға ауысуынан пайда болған. Осы кезге дейін бұл процесс ұзақ уақытты қамтыған деген пікірлер айтылып келсе, соңғы жылдардағы микропалеонтологиялық,палеогеохимиялық, ғарыштық химия, изотоптық, т.б. зерттеулердің қорытындысы химиялық эволюцияның биологиялық эволюцияға қысқа геологиялық мерзім аралығында ауысқандығын дәлелдеп отыр. Ғылыми деректер бойынша, биосфера эволюциясында мынадай негізгі кезеңдер болған: өздігінен қалпына келе алатын гетеротрофты организмдердің тіршілік кезеңі; әлсіз тотығу процестеріне негізделген алғашқы автотрофты организмдердің тіршілік кезеңі; толық тотығу процестері жүретін автотрофты организмдердің Жер бетінде кеңінен таралу кезеңі. Биосфера эволюциясының палеонтологиялық шежіресіне сүйене отырып: биосфера эволюциясы ешқашан кері жүрмейді; геологиялық замандарда биологиялық эволюцияның жылдамдығы арта түседі; жалпы эволюцияның қарқынды жүруінен жаңа түрлер пайда болады; жануарлардың эволюциялық дамуының нәтижесінде олардың жүйке жүйесі күрделене түседі деген тұжырымдар жасауға болады.

11 Ноосфера ұғымы. Ноосфера туралы екі түрлі түсінік бар:

1) ақыл-ой сферасының үстемдік етуі (Фихте);

2) адамзат пен табиғаттың ақыл-ой арқылы қарым-қатынас жасау сферасы (Теяр де Шарден, Вернадский)

Біз ноосфераны осы екінші түсінік бойынша қарастырамыз.

Теяр де Шарденнің анықтамасы бойынша, ноосфера дегеніміз — планета эволюциясының болашағының бағыттарын бақылап отыра-тын коллективті саналылық, ол табиғатпен өте жақын үйлесімділік табады.

В.И.Вернадский ноосфера атауымен біздің ғаламшарымыз бен оның маңындағы  кеңістіктің адамның саналы әрекетінің белгілері орын алған бөлігін  түсіндірді. Биосфера тәрізді, ноосфера да Жердің барлық бөліктерін әсер етуші  биогеохимиялық күш болып табылады.

Ал ноосфера терминін 1927 жылы француз ғалымдары мен философтары  Э.Леруа мен П.Теяр де Шарден ұсынған  болатын.

Ноосфера (гр. νόος – сана және σφαῖρα – орта, шар) немесе Антропосфера (грек. antһropos — адам, spera — қабық) — биосфераның жаңа жағдайға көшкен деңгейі; адамның саналы түрде жүргізген іс-әрекеттерінентуындайтын жер сферасындағы барлық өзгерістер мен олардың дамуын анықтайтын басты фактор;ғаламдағы адамзаттың мекендейтін аясы. Адам баласы уақыт пен кеңістікке қатысты биосфера шегінде және ғарышта өмір сүре алады. Бірақ адамзаттың тұрақты мекені — Жер..^[1]

Ноосфера – ақыл-ой сферасы  деген түсінікті алғаш 1927 жылы француз ғалымдары Э.Леруа (1870 – 1954) мен Тейяр де Шарден Пьер (1881 – 1955) енгізген. 
XX ғасырдың 30 – 40-жылдары ноосфераны материалистік тұрғыдан сипаттап жазған В.И. Вернадский болды. Ол ноосфераны биосфера мен қоғамның өзара қарым-қатынасынан туындайтын тіршіліктің жаңа формасы, бұл саналы, ақыл-ойы жетілген адамзаттың бағыттауымен қалыптасатын биосфераның жаңа эволюциялық жағдайы деп түсіндірді. 
Ноосфера – табиғат заңдылықтарының қоғамның ойлау заңдарымен және әлеуметтік-экономкалық заңдылықтармен тығыз байланысып жататын біртұтастығын (бүтіндігін) басқарушы жоғарғы тип. Ғылыми-техникалық прогрестің қарқынды дамуы бұрын игерілмеген жерлерді игеріп, бұрын пайдаланылмай келген табиғат байлықтарын пайдаға асырып қоймай, ғарыш кеңістігін, ғаламшарларды игеруге, ядролық қарулар жасауға мүмкіндік берді

13 Аэробтық организмдер , аэробтар (гр. αηρ — ауа және βιοζ — тіршілік) – молекулалық бос оттек (О₂) бар ортада тіршілік етіп, дами алатын организмдер. Аэробтық организмдерге барлық өсімдіктер, көптеген қарапайымдылар мен көп клеткалы жануарлар, саңырауқұлақтар, микроорганизмдер жатады. Оттектің (О₂) қатысуымен жүретін биологиялық процесті аэробиоз деп атайды. Аэробтық организмдер өз организміне енген О₂-нің тотығуынан пайда болған энергияны пайдаланады. Олар облигатты аэробтық организмдер және факультативті аэробтық организмдер болып 2 топқа бөлінеді. Облигатты аэробтық организмдер тотығу реакциясы кезіндегі энергияны пайдаланады, мысалы, сірке қышқыл бактериялары этил спиртін сірке қышқылына дейін, ал кейбір зең саңырауқұлақтары қанттарды лимон, қымыздық, глюкон қышқылдарын түзгенге дейін тотықтырады. Факультативті аэробтық организмдер тобына оттектің бар-жоғын талғамай тіршілік ететін организмдер жатады, мысалы, күкірт, темір бактериялары оттекті нитраттардан, сульфаттардан, т.б. қосылыстардан алады. Аэробтық организмдердің арасында ең маңыздысы фотосинтез процесіне қатысатын организмдер – цианобактериялар, балдырлар және түтікті өсімдіктер. Аэробтық организмдер табиғатта кеңінен таралған және ондағы зат айналымына үлкен әсерін тигізеді, мысалы, қарапайым аэробтық организмдер топырақтағы күрделі органикалық қосылыстарды өсімдіктердің жақсы сіңіруіне көмектесіп, топырақтағы түрлі ауру қоздыратын бактерияларды жояды. Аэробтық организмдерді өндірісте сірке суын алуға, ауыл шаруашылығында, т.б. қолданылады. Аэробтық организмдердің тіршілігіне ауаның құрамындағы оттектің белгілі мөлшері мен қысымы қажет, егер осы жағдай шамадан тыс өзгерсе, олар өліп қалады

14 Анаэробтық организмдер(Анаэробтар) — палеонтологияда: өзінің дамып-жетілуі үшін дербестелген оттекті керек қылмайтын, яки керекті оттегін органикалық заттар немесе оттегін кіріктіретін минералды түзілімдер (сульфаттар, нитраттар) есебінен алатын организмдер. Мүндай қабіл Аэробтар[өңдеу]

Аэробтық организмдер , аэробтар (гр. αηρ — ауа және βιοζ — тіршілік) – молекулалық бос оттек (О₂) бар ортада тіршілік етіп, дами алатын организмдер. Аэробтық организмдерге барлық өсімдіктер, көптеген қарапайымдылар мен көп клеткалы жануарлар, саңырауқұлақтар, микроорганизмдер жатады. Оттектің (О₂) қатысуымен жүретін биологиялық процесті аэробиоз деп атайды. Аэробтық организмдер өз организміне енген О₂-нің тотығуынан пайда болған энергияны пайдаланады. Олар облигатты аэробтық организмдер және факультативті аэробтық организмдер болып 2 топқа бөлінеді. Облигатты аэробтық организмдер тотығу реакциясы кезіндегі энергияны пайдаланады, мысалы, сірке қышқыл бактериялары этил спиртін сірке қышқылына дейін, ал кейбір зең саңырауқұлақтары қанттарды лимон, қымыздық, глюкон қышқылдарын түзгенге дейін тотықтырады. Факультативті аэробтық организмдер тобына оттектің бар-жоғын талғамай тіршілік ететін организмдер жатады, мысалы, күкірт, темір бактериялары оттекті нитраттардан, сульфаттардан, т.б. қосылыстардан алады. Аэробтық организмдердің арасында ең маңыздысы фотосинтез процесіне қатысатын организмдер – цианобактериялар, балдырлар және түтікті өсімдіктер. Аэробтық организмдер табиғатта кеңінен таралған және ондағы зат айналымына үлкен әсерін тигізеді, мысалы, қарапайым аэробтық организмдер топырақтағы күрделі органикалық қосылыстарды өсімдіктердің жақсы сіңіруіне көмектесіп, топырақтағы түрлі ауру қоздыратын бактерияларды жояды. Аэробтық организмдерді өндірісте сірке суын алуға, ауыл шаруашылығында, т.б. қолданылады. Аэробтық организмдердің тіршілігіне ауаның құрамындағы оттектің белгілі мөлшері мен қысымы қажет, егер осы жағдай шамадан тыс өзгерсе, олар өліп қалады.

Анаэробтар[өңдеу]

Анаэробтар, анаэробты микроорганизмдер — қоршаған ортада бос оттегі жоқ кезде өмір сүруге және көбеюге қабілетті микроорганизмдер^[1]; атмосфералық оттегі болмайтын жерде тіршілік етуге бейім микроағзалар. Анаэробтарға көптеген бактериялар, инфузориялар кейбір таспа құрттар, аскарид және аздаған ұлулар жатады.^[2]

Анаэробты организмдер , анаэробтар (гр. an – сыз, сіз, емес қосымшасы, гр. aеer – ауа және гр. bіos – тіршілік) – оттексіз ортада өсіп-өніп, тіршілік ететін организмдер. 1861 жылы Л.Пастер май қышқылын ашытатын бактерияны тапқаннан кейін анаэробты организмдер терминін ғылымға енгізген. Анаэробты организмдер негізінен прокариотты организмдер арасында кең тараған. Ал эукариотты организмдер арасында ашытқы саңырауқұлақтарында, буынаяқтылардың ішегінде өмір сүретін қарапайымдарда, ал көп клеткалы организмдер ішінде ішек паразиттерінде (атап айтқанда таспа құрттар мен аскаридаларда) кездеседі. Анаэробты организмдер тіршілік ететін ортасында оттектің болу не болмауына байланысты олигатты анаэробты организмдер және факультативті анаэробты организмдер болып бөлінеді. Олигатты анаэробты организмдер – тіршілігі мүлдем оттексіз жүретін организмдер. Оларға май қышқылы бактериясы және сіреспе бактериялары жатады^[3]. Көп клеткалы жануарлар арасында олигатты анаэробты организмдер кездеспейді. Факультативті анаэробты организмдер – табиғатта оттектің бар-жоғына қарамай тіршілік ететін организмдер (мысалы, ашытқы саңырауқұлақтары, іш сүзегі, топалаң қоздырғыштары, т.б.). Анаэробты организмдер негізінде құрамында оттек бар органикалық қосылыстарды (спиртті, сүт қышқылын, май қышқылын, т.б.), ал кейбір түрлері минералды қосылыстарды (сульфаттарды немесе нитраттарды) ыдыратып, осы процесс кезінде бөлініп шыққан оттекті өзінің тіршілік әрекетінде пайдаланады. Анаэробты организмдер аэробты организмдер сияқты табиғаттағы зат айналу процесіне, органикалық және минералды заттардың өзгеруіне үлкен әсер етеді. Олар спирт және сүт қышқылын ашыту процесінде кеңінен қолданылады. Кейбір анаэробты организмдер асқа, тағамға түссе, тез өсіп-өніп, адам мен жануарларды уландыруы, ал ауру тудырғыш (патогенді) анаэробты организмдер түрлі жұқпалы ауруларды (сіреспе, ботулизм газды гангрена, т.б.) таратуы мүмкін.