Մարդը սովորաբար շրջակա տիեզերքն անվանում է բնություն կամ բնակավայր: Մեզանից շատերը դպրոցական դասերին ստացել են հիմնարար գիտելիքներ այս հասկացության մասին՝ բնական պատմություն (3-րդ դասարան), աշխարհագրություն և կենսաբանություն (4), անատոմիա և քիմիա (6): Բայց քչերն են հասկանում, թե ինչպես են այս գիտությունները համակցված, միայն թե դրանք բոլորը պատկանում են բնագիտության ոլորտին։ Շրջապատող աշխարհի մասին մարդկային ողջ գիտելիքներն ամփոփելու համար ստեղծվել է մեկ տարողունակ անուն՝ կենսոլորտ: Չնայած երկար տարիների հետազոտություններին և մանրազնին ուսումնասիրությանը, Երկիր մոլորակը դեռևս գիտնականներին հիմք է տալիս մտածելու իր վրա տեղի ունեցող գործընթացների մասին։
Սահմանում
Ի՞նչ է կոչվում կենսոլորտ: Գրականության մեջ այս տերմինի մեկնաբանությունները բավականին շատ են, և բոլորն էլ բովանդակությամբ տարբերվում են, բայց իմաստով գրեթե նույնական են։ Ամենից հաճախ կենսոլորտը կոչվում է մոլորակի գլոբալ էկոհամակարգ, որում մարդն ընդգրկված է որպես սակավաթիվ տեսակներից մեկը։Եթե «կենսոլորտ» անվանումը թարգմանենք բառացիորեն հին հունարենից, ապա այն ունի երկու արմատ. «Սֆերա» նշանակում է «տարածաշրջան, գունդ, գնդակ», իսկ «բիոս» արմատը թարգմանվում է որպես «կյանք»։ Ստացվում է բավականին տարողունակ ու դիպուկ անուն, որն, ըստ էության, բնորոշում է բարդ ու բազմակողմ գիտություն։ Վ. Ի. Վերնադսկին ընդլայնված պատասխան է տալիս այն հարցին, թե ինչ է կոչվում կենսոլորտ։ Նա այս հասկացությունը սահմանում է որպես Երկրի մասին գիտական գիտելիքների համալիր, որը ներառում է աշխարհագրություն, երկրաքիմիա, կենսաբանություն, երկրաբանություն։ Կենսոլորտը երկրագնդի խեցիների հավաքածու է, որոնք համակցված են կենդանի էակների առկայության և նրանց բնակության սկզբունքի համաձայն։ Բոլոր ոլորտները տարբեր են կազմով, գործառույթներով և հատկություններով, սակայն նրանցից յուրաքանչյուրը կարևոր դեր է խաղում մեզ շրջապատող աշխարհի գոյության և էվոլյուցիայի մեջ։
Ուսուցում կենսոլորտի մասին
Փիլիսոփա, գիտնական, երկրաբան և կենսաքիմիկոս Վ. Ի. Վերնադսկին ստեղծեց գիտելիքների ամբողջական համակարգ: Մինչև 20-րդ դարի սկիզբը Երկրի և նրա վրա տեղի ունեցող գործընթացների ուսումնասիրության վերաբերյալ բազմաթիվ հետազոտական աշխատանքներ էին իրականացվում, սակայն ռուս մեծ գիտնականին հաջողվեց խորացնել և ընդհանրացնել այս նյութը։ 19-րդ դարի սկզբին ֆրանսիացի բնագետ Լամարկը սահմանեց ապագա գիտության սկզբնական հայեցակարգը, բայց չտվեց այն: Ավստրիացի պալեոնտոլոգ և երկրաբան Էդուարդ Սյուսը 1875 թվականին հորինել է «կենսոլորտ» տերմինը, որը կիրառվում է մինչ օրս։ Նա այս գիտությունը կսահմանի որպես մեր մոլորակի ողջ կյանքի մասին գիտելիքներ: Միայն 50 տարի հետո Վերնադսկին կապացուցի կենդանի օրգանիզմների և անօրգանական նյութերի կապը, դրանց շրջանառությունը։ Ինչ է կոչվումկենսոլորտը ներկա փուլում. Սա մոլորակի պատյաններից մեկն է, որի մեջ փոխազդում են տարբեր ծագման բնական տարրեր, դրանց համակցությունն է, որ ստեղծում է յուրահատուկ, հավասարակշռված համակարգ։
Մթնոլորտ
Երկիր մոլորակի արտաքին օդային թաղանթ. Նրա զանգվածի մեծ մասը կենտրոնացած է հենց մակերեսին, իսկ բարձրության վրա այն տարածվում է երեք հազար կիլոմետրով: Մթնոլորտը բոլոր խեցիներից ամենաթեթևն է, այն մակերեսից դուրս չի գալիս միայն մոլորակի ձգողականության պատճառով, այլ բարձրության աճի հետ աստիճանաբար լիցքաթափվում են նրա շերտերը։ Օզոնային շերտը պաշտպանում է ռադիոակտիվ արևի ազդեցությունից՝ նվազեցնելով երկրի վրա ազդող ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման մակարդակը: Մթնոլորտի կազմը ներառում է գազեր՝ ածխաթթու գազ, ազոտ, թթվածին, արգոն, որոնք ապահովում են կենդանի օրգանիզմների գոյությունը։
Հիդրոսֆերա
Երկրի կենսոլորտը ներառում է մոլորակի ջրային թաղանթի մի մասը: Նրա բաղադրությունը տատանվում է ըստ նյութի ագրեգացման վիճակի։ Հիդրոսֆերան միավորում է մոլորակի բոլոր ջրային ռեսուրսները, որոնք կարող են լինել հեղուկ, գազային և պինդ տեսքով։ Համաշխարհային օվկիանոսի մակերեսային շերտերը ծառայում են Արեգակից եկող ջերմությունը մթնոլորտի միջոցով վերաբաշխելուն։ Ջուրն առանձնահատուկ նշանակություն ունի բնության մեջ նյութերի շրջանառության գործընթացում, քանի որ այն ամենաշարժական մասն է։ Կենսոլորտի օրգանիզմները լիովին յուրացրել են ջրային տարրը, դրանք կարելի է գտնել Համաշխարհային օվկիանոսի ամենախոր հատակային ավազաններում և Արկտիկայի սառցադաշտերում։ Հիդրոսֆերայի քիմիական կազմը ներառում է հետևյալ հիմնական տարրերը՝ մագնեզիում, նատրիում, քլոր,ծծումբ, ածխածին, կալցիում և այլն:
Լիտոսֆեր
Մեր Արեգակնային համակարգում ոչ բոլոր մոլորակներն ունեն ամուր թաղանթ, Երկիրն այս դեպքում բացառություն է: Լիտոսֆերան ժայռերի (կոշտ) ապարների հսկայական զանգված է, որը կազմում է ցամաքի մի մասը և ծառայում է որպես օվկիանոսների հուն։ Երկրի այս թաղանթի հաստությունը 70-ից 250 կիլոմետր է, նրա բաղադրությունը ամենատարբերն է քիմիական տարրերի քանակով (սիլիցիում, ալյումին, երկաթ, թթվածին, մագնեզիում, կալիում, նատրիում և այլն), որոնք. անհրաժեշտ է բոլոր կենդանի օրգանիզմների գոյության համար: Այս գեոսֆերան բնութագրվում է կյանքի բաշխման շերտի ամենափոքր լայնությամբ։ Առավել զարգացածը լիտոսֆերայի վերին շերտն է, որը մի քանի մետր է։ Խորության մեծացման հետ կոշտ թաղանթի ջերմաստիճանն ու խտությունը մեծանում են, ինչը լույսի բացակայության հետ մեկտեղ անհնար է դարձնում կենդանի օրգանիզմների գոյությունը։
Կենսոլորտ
Այս գեոսֆերան միավորում է Երկրի բոլոր թաղանթները (հիդրոսֆերա, մթնոլորտ և լիտոսֆերա)՝ դրանցում կենդանի նյութի առկայությամբ։ Դժվար է գերագնահատել կենսոլորտի դերը ողջ մարդկության համար, այն միջավայրն է և ծագման աղբյուրը։ Սա փոխհարաբերությունների բարդ համակարգ է, որը որոշում է նյութի և էներգիայի փոխանակման շնորհիվ ցանկացած օրգանիզմի գոյության հնարավորությունը։ Շրջանառության գործընթացում ներգրավված է ավելի քան 40 քիմիական տարր, որը մշտապես տեղի է ունենում օրգանական և անօրգանական միացությունների միջև։ Էներգիայի հիմնական աղբյուրը Արեգակն է։ Երկիրը գտնվում է աստղից օպտիմալ հեռավորության վրա և ապահովված է պաշտպանիչովմթնոլորտային պատնեշ. Ուստի, կենդանի նյութի հետ մեկտեղ, արևի էներգիան կենսաքիմիական ամենակարևոր գործոնն է կենսոլորտի գոյության գործում: Մի շարք գործոնների ազդեցության շնորհիվ ընթացող պրոցեսներն ունեն ամբողջական ցիկլային ձև, ապահովում են նյութի շրջանառությունը մթնոլորտի, լիտոսֆերայի, հիդրոսֆերայի և կենդանի օրգանիզմների միջև։
Կենսոլորտի սահմանները
Կենսոլորտի թաղանթի երկարությունը վերլուծելիս կարելի է տեսնել դրա անհավասար բաշխումը։ Ստորին սահմանը գտնվում է լիթոսֆերայի շերտերում, այն չի իջնում 4 կմ-ից: Երկրակեղևի վերին շերտը՝ հողը, կենդանի նյութի պարունակության խտությամբ կենսոլորտի ամենահագեցած շերտն է։ Հիդրոսֆերան, որը ներառում է Համաշխարհային օվկիանոսի տարածքները, գետերը, լճերը, ճահիճները, սառցադաշտերը, ամբողջությամբ «կենդանի պատյանի» մաս է կազմում։ Օրգանիզմների ամենաբարձր կոնցենտրացիաները դիտվում են ջրային մարմինների մակերևութային և առափնյա շերտերում, սակայն կյանք գոյություն ունի նաև խորջրյա ավազաններում, առավելագույնը 11 կմ խորության վրա և հատակային նստվածքներում: Կենսոլորտի վերին սահմանը գտնվում է մակերեսից 20 կմ հեռավորության վրա։ Մթնոլորտը սահմանափակում է «կենդանի շերտը» օզոնային վահանով, որի վերեւում օրգանիզմները կոչնչացվեն կարճ ալիքների ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման հետեւանքով։ Այսպիսով, կենդանի նյութի առավելագույն կոնցենտրացիան գտնվում է լիտոսֆերայի և մթնոլորտի սահմաններում։
Կոմպոզիցիա
Կենսոլորտի մասին ուսմունքը ստեղծվել է Վ. Վ. Վերնադսկու կողմից, նա նաև որոշել է օրգանիզմների առանցքային դերը Երկրի «կենդանի թաղանթի» ձևավորման և գործունեության մեջ։ Նախկինում նմանատիպ եզրակացությունների էին եկել այլ գիտնականներ, սակայն ռուսբնագետը կարողացել է ապացուցել անօրգանական միացությունների կառուցվածքում առկայության անհրաժեշտությունը, որոնք նույնպես մասնակցում են ընդհանուր ցիկլին։ Նրա կարծիքով՝ կենսոլորտն ունի հետևյալ բաղադրությունը՝
- Կենդանի օրգանիզմներ (կենսաբանական զանգված, բոլոր տեսակների ամբողջություն).
- Կենսածին նյութ (ստեղծվել է կենդանի օրգանիզմների կյանքի ընթացքում, դրանց վերամշակման արդյունք է):
- Իներտ նյութ (անօրգանական միացություններ, որոնք առաջանում են առանց կենդանի օրգանիզմների մասնակցության).
- Կենսաիներտ նյութ (առաջանում է համատեղ կենդանի օրգանիզմների և իներտ նյութի կողմից):
- Տիեզերական ծագման նյութ։
- Ցրված ատոմներ.
Դեպքի պատմություն
Միլիարդավոր տարիներ առաջ ձևավորվեց Երկրի ամուր թաղանթը՝ լիթոսֆերան։ Կենսոլորտ կոչվողի ձևավորման հաջորդ փուլը տեղի ունեցավ երկրաբանական գործընթացների պատճառով, որոնք տեղափոխեցին տեկտոնական թիթեղները, առաջացրին հրաբխային ժայթքումներ, երկրաշարժեր և այլն: Կայուն երկրաբանական ձևերի ձևավորումից հետո հերթը հասավ կենդանի օրգանիզմների առաջացմանը: Նրանք զարգանալու հնարավորություն են ստացել տարբեր կենսաքիմիական տարրերի ակտիվ արտանետումների շնորհիվ, որոնք առաջացել են լիտոսֆերայի առաջացման ժամանակ։ Կենդանի նյութը մի քանի միլիոն տարի է, ինչ ստեղծում է կյանքի համար ընդունելի պայմաններ։ Նրա փուլային էվոլյուցիայի շնորհիվ ձևավորվել է մթնոլորտի գազային բաղադրությունը։ Օրգանական և անօրգանական միացությունների մշտական փոխազդեցությունը Արեգակի էներգիայի ազդեցության տակ հնարավոր դարձրեց կենդանի նյութի տարածումը մոլորակով մեկ ևզգալիորեն փոխել է նրա արտաքինը։
Էվոլյուցիա
Երկրի վրա առաջին կենդանի օրգանիզմները հայտնվել են հիդրոսֆերայում, նրանց աստիճանական ելքը դեպի ցամաք տևել է բավականին երկար ժամանակ։ Կենսոլորտի մեկ այլ թաղանթի՝ լիթոսֆերայի զարգացումն առաջացրել է օզոնային շերտի ձևավորում։ Ֆոտոսինթեզի գործընթացի շնորհիվ հսկայական կենսաբանական զանգված մթնոլորտից կլանեց ածխաթթու գազը և թթվածին թողարկեց: Այս դեպքում կենդանի նյութը օգտագործում է էներգիայի գրեթե անսպառ աղբյուր՝ Արեգակը։ Աերոբ օրգանիզմները, որոնց օրգանական նյութերը բացակայում էին հիդրոսֆերայի հաստության մեջ, դուրս եկան ցամաքի մակերես և զգալիորեն արագացրին էվոլյուցիայի գործընթացը՝ շնորհիվ էներգետիկ ցիկլի։ Ներկայումս Երկրի «կենդանի պատյանը» գտնվում է կայուն հավասարակշռության վիճակում, սակայն մարդկությունն աճող բացասական ազդեցություն է ունենում նրա վրա։ Ստեղծվում է երկրագնդի նոր գունդ՝ նոսֆերան, այն ենթադրում է մարդու և բնության ավելի ներդաշնակ օգնություն, բայց սա առանձին և շատ հետաքրքիր թեմա է ուսումնասիրության համար։ Կենսոլորտը շարունակում է գործել, չնայած կենսազանգվածի զգալի նվազմանը, «կենդանի կեղևը» ձգտում է փոխհատուցել մարդու գործունեության պատճառած վնասը։ Ինչպես ցույց է տալիս պատմությունը, այս գործընթացը կարող է զգալի ժամանակ տևել:
Կենսաքիմիական ֆունկցիաներ
Կենսոլորտի կառուցվածքում հիմնական բաղադրիչը կենսազանգվածն է։ Այն կատարում է «կենդանի կեղևի» բոլոր կենսաքիմիական գործառույթները, պահպանում է նրա բաղադրությունը հավասարակշռված վիճակում, ապահովում է նյութերի և էներգիայի շրջանառության գործընթացը։ Գազի ֆունկցիան պահպանում է մթնոլորտի օպտիմալ կազմը։ Նա էԱյն իրականացվում է բույսերի ֆոտոսինթեզի միջոցով, որոնք արտազատում են թթվածին և կլանում ածխաթթու գազը։ Կենդանի օրգանիզմները արտազատում են CO2 արտաշնչման և տարրալուծման ժամանակ: Գազափոխանակությունը տեղի է ունենում անընդհատ, դրան մասնակցում են անօրգանական միացություններ քիմիական ռեակցիաների անցման ժամանակ։ Էներգետիկ ֆունկցիան բաղկացած է արտաքին աղբյուրի՝ արևի լույսի կենսազանգվածի (բույսի) յուրացումից և փոխակերպումից։ Համակենտրոնացման ֆունկցիան ապահովում է սննդանյութերի կուտակումը։ Կյանքի ընթացքում բոլոր օրգանիզմները կուտակում են կենսաքիմիական տարրերի պարունակության անհրաժեշտ մակարդակը, որը նրանց մահից հետո վերադառնում է կենսոլորտ՝ օրգանական և անօրգանական միացությունների տեսքով։ Redox ֆունկցիան կենսաքիմիական ռեակցիա է: Այն առաջանում է կենդանի օրգանիզմի կյանքի ընթացքում և հանդիսանում է նյութերի շրջանառության անհրաժեշտ օղակ։
Կենսազանգված
Բոլոր կենդանի օրգանիզմները բաշխված են անհավասարաչափ երկրագնդի վրա: Կենսազանգվածի ամենաբարձր կոնցենտրացիան դիտվում է մոլորակի գեոսֆերաների հանգույցներում։ Դա տեղի է ունենում կենսաքիմի օպտիմալ պայմանների (ջերմաստիճան, խոնավություն, ճնշում, կենսաքիմիական միացությունների առկայություն) ձևավորման շնորհիվ։ Կենսազանգվածի բաղադրությունը նույնպես նույն տեսակի չէ։ Ցամաքում բույսերը առավելություն ունեն, հիդրոսֆերայում կենդանիները կազմում են կենդանի նյութի հիմքը։ Կենսազանգվածի խտությունը կախված է աշխարհագրական դիրքից, լիթոսֆերայում բնակության խորությունից և մթնոլորտի բարձրությունից։ Բուսական և կենդանական տեսակների թիվը շատ մեծ է, բայց բոլոր օրգանիզմների ապրելավայրը կենսոլորտն է։ Կենսաբանությունը, որպես առանձին գիտություն, մեծապեսբացատրում է դրանում տեղի ունեցող բոլոր գործընթացները. Սա է բոլոր տեսակի կենսազանգվածի ծագումը, վերարտադրությունը, միգրացիան։
Կենսոլորտի առանձնահատկությունները
Երկրի «կենդանի պատյանի» նշանակությունն ու մասշտաբները կապահովեն դրա մշտական ուսումնասիրությունը բնագետների նոր սերունդների կողմից։ Համակարգը յուրահատուկ է իր ամբողջականությամբ, դինամիկ զարգացմամբ, հավասարակշռությամբ։ Որպես նրա գլխավոր և ամենազարմանալի հատկանիշ՝ կարելի է առանձնացնել առաձգականությունն ու վերականգնվելու կարողությունը։ Կենսոլորտի՝ որպես մոլորակի կենդանի ֆիլմի գոյության ընթացքում աղետների թիվը հսկայական է։ Դրանք հանգեցրին կենսազանգվածի մեծ մասի վերացմանը, զգալիորեն փոխեցին մոլորակի տեսքը, շտկեցին նրա մակերեսին և միջուկում տեղի ունեցող գործընթացները։ Բայց յուրաքանչյուր հարվածից հետո կենսոլորտը վերականգնվում էր փոփոխված տեսքով՝ հարմարվելով բացասական ազդեցությանը կամ ճնշելով այն։ Ահա թե ինչու երկրագնդի կենսոլորտը կենդանի օրգանիզմ է, որը կարող է ինքնուրույն կարգավորել բնության մեջ տեղի ունեցող բոլոր գործընթացները։
Զարգացման հեռանկարներ
Յուրաքանչյուր ժամանակակից երեխա տարրական դպրոցում սովորում է այնպիսի առարկա, ինչպիսին է բնական պատմությունը (3-րդ դասարան): Այս դասերին նրանք փոքրիկ մարդուն բացատրում են, թե ինչ է շրջապատող աշխարհը և ինչ կանոններով է այն գոյություն ունենում։ Թերևս արժե մի փոքր փոխել ծրագիրը և երեխաներին սովորեցնել հարգել և սիրել բնությունը, այդ դեպքում մարդկությունը կկարողանա ստեղծել նոր աշխարհասֆերա։ Կենսոլորտի մասին դարերի ընթացքում կուտակված ողջ գիտելիքը պետք է կիրառվի նրա հետագա զարգացման համար, ինչը կնշանակի բնության և մարդու միավորում։ Քանի դեռ ուշ չէ, ուղղել այն, ինչ արվել էվնաս հասցնել շրջակա միջավայրին, մարդիկ պետք է մտածեն այն մասին, որ Երկրի «կենդանի պատյանը» կարող է ինքնուրույն վերականգնել, բայց միևնույն ժամանակ կարող է վերացնել այն առարկան, որը մշտական վնաս է հասցնում նրա ամբողջականությանը և ներդաշնակությանը։
