Šiame dokumente kviečiame apsvarstyti, kas yra biologinis ciklas. Kokios jo funkcijos ir reikšmė gyviems mūsų planetos organizmams. Taip pat atkreipsime dėmesį į jo įgyvendinimo energijos š altinio klausimą.
Ką dar reikia žinoti prieš pradėdami svarstyti apie biologinį ciklą – mūsų planetą sudaro trys apvalkalai:
- litosfera (kietas apvalkalas, grubiai tariant, tai yra žemė, kuria mes vaikštome);
- hidrosfera (kur galima priskirti visą vandenį, tai yra jūros, upės, vandenynai ir pan.);
- atmosfera (dujinis apvalkalas, oras, kuriuo kvėpuojame).
Tarp visų sluoksnių yra aiškios ribos, tačiau jie gali prasiskverbti vienas į kitą be jokių sunkumų.
Materijos ciklas
Visi šie sluoksniai sudaro biosferą. Kas yra biologinis ciklas? Tai yra tada, kai medžiagos juda visoje biosferoje, būtent dirvožemyje, ore, gyvuose organizmuose. Ši begalinė cirkuliacija vadinama biologiniu ciklu. Taip pat svarbu žinoti, kad viskas prasideda ir baigiasi augalais.
Medžiagų cikle slypi neįtikėtinai sudėtingas procesas. Bet kokios medžiagos iš dirvožemio iratmosfera patenka į augalus, paskui į kitus gyvus organizmus. Tada kūnuose, kurie juos sugėrė, jie pradeda aktyviai gaminti kitus sudėtingus junginius, po kurių pastarieji išsiskiria. Galima sakyti, kad tai procesas, kurio metu išreiškiamas visko, kas yra mūsų planetoje, tarpusavio ryšys. Organizmai sąveikauja vienas su kitu – tai vienintelis būdas, kuriuo mes egzistuojame iki šiol.
Atmosfera ne visada buvo tokia, kokią žinome. Anksčiau mūsų oro apvalkalas labai skyrėsi nuo dabartinio, būtent buvo prisotintas anglies dioksido ir amoniako. Kaip tada atsirado žmonių, kurie kvėpavimui naudoja deguonį? Turėtume padėkoti žaliesiems augalams, kurie sugebėjo mūsų atmosferą paversti tokia forma, kokios reikia žmonėms. Orą ir augalus sugeria žolėdžiai gyvūnai, jie taip pat įtraukti į plėšrūnų valgiaraštį. Kai gyvūnai miršta, jų palaikus apdoroja mikroorganizmai. Taip gaunamas augalų augimui reikalingas humusas. Kaip matote, ratas baigtas.
Maitinimo š altinis
Biologinis ciklas neįmanomas be energijos. Kas arba kas yra energijos š altinis organizuojant šį mainą? Žinoma, mūsų šiluminės energijos š altinis yra žvaigždė Saulė. Biologinis ciklas tiesiog neįmanomas be mūsų šilumos ir šviesos š altinio. Saulė kaitina:
- oras;
- dirvožemis;
- augmenija.
Šildymo metu išgaruoja vanduo, kuris atmosferoje pradeda kauptis debesų pavidalu. Visas vanduo ilgainiui sugrįš į Žemės paviršių lietaus ar sniego pavidalu. Grįžusi ji mirksta žemę, ją čiulpia įvairių medžių šaknys. Jei vanduo sugebėjo prasiskverbti labai giliai, tada jis papildo požeminio vandens atsargas, o dalis jo net grįžta į upes, ežerus, jūras ir vandenynus.
Kaip žinote, kvėpuodami pasiimame deguonies ir iškvėpiame anglies dioksidą. Taigi, medžiams reikia saulės energijos, kad galėtų apdoroti anglies dioksidą ir grąžinti deguonį į atmosferą. Šis procesas vadinamas fotosinteze.
Biologinio ciklo ciklai
Šį skyrių pradėkime nuo „biologinio proceso“sąvokos. Tai pasikartojantis reiškinys. Galime stebėti biologinius ritmus, kurie susideda iš biologinių procesų, nuolat pasikartojančių tam tikrais intervalais.
Biologinis procesas matomas visur, jis būdingas visiems Žemės planetoje gyvenantiems organizmams. Tai taip pat yra visų organizacijos lygių dalis. Tai yra, tiek ląstelės viduje, tiek biosferoje galime stebėti šiuos procesus. Galime išskirti keletą biologinių procesų tipų (ciklų):
- dieną;
- dienpinigiai;
- sezoninis;
- metinis;
- daugiamečiai;
- šimtmečių senumo.
Patys ryškiausi metiniai ciklai. Mes juos stebime visada ir visur, tik reikia šiek tiek pagalvoti apie šią problemą.
Vanduo
Dabar siūlome panagrinėti biologinį ciklą gamtoje, pasitelkiant vandens, labiausiai paplitusio mūsų planetoje junginio, pavyzdį. Ji turi daug galimybių, kurios leidžia jai dalyvauti daugelyje procesų kaipkūno viduje ir išorėje. Visų gyvų būtybių gyvenimas priklauso nuo ciklo H2O gamtoje. Be vandens mūsų nebūtų, o planeta būtų kaip negyva dykuma. Ji gali dalyvauti visuose gyvybiniuose procesuose. Tai reiškia, kad galime padaryti tokią išvadą: visoms gyvoms būtybėms Žemės planetoje tiesiog reikia švaraus vandens.
Tačiau vanduo visada yra užterštas dėl bet kokių procesų. Kaip tuomet pasirūpinti neišsenkamais švaraus geriamojo vandens atsargomis? Gamta tuo pasirūpino, turėtume dėkoti už tokio vandens ciklo egzistavimą gamtoje. Mes jau aptarėme, kaip visa tai vyksta. Vanduo išgaruoja, kaupiasi debesyse ir iškrenta kaip krituliai (lietus ar sniegas). Šis procesas vadinamas „hidrologiniu ciklu“. Jis pagrįstas keturiais procesais:
- garavimas;
- kondensacija;
- lietūs;
- vandens nutekėjimas.
Yra dviejų tipų vandens ciklas: didelis ir mažas.
Anglis
Dabar pažiūrėsime, kaip gamtoje vyksta biologinis anglies ciklas. Taip pat svarbu žinoti, kad ji užima tik 16 vietą pagal medžiagų procentą. Jį galima rasti deimantų ir grafito pavidalu. O jo procentas anglyse viršija devyniasdešimt procentų. Anglies yra net atmosferoje, bet jos kiekis labai mažas, apie 0,05 proc.
Biosferoje anglies dėka susidaro tiesiog masė įvairių organinių junginių, kurių reikiavisoms gyvoms būtybėms mūsų planetoje. Apsvarstykite fotosintezės procesą: augalai sugeria anglies dioksidą iš atmosferos ir jį apdoroja, todėl turime įvairių organinių junginių.
Fosforas
Biologinio ciklo vertė yra gana didelė. Net jei imtume fosforą, jis dideliais kiekiais randamas kauluose, jis būtinas augalams. Pagrindinis š altinis yra apatitas. Jį galima rasti magminėje uolienoje. Gyvi organizmai gali jį gauti iš:
- dirvožemis;
- vandens ištekliai.
Jo taip pat randama ir žmogaus organizme, būtent, jis yra dalis:
- b altymai;
- nukleorūgštis;
- kaulinis audinys;
- lecitinas;
- fitins ir pan.
Būtent fosforas yra būtinas energijos kaupimuisi organizme. Kai organizmas miršta, jis grįžta į dirvą arba į jūrą. Tai prisideda prie uolienų, turinčių daug fosforo, susidarymo. Tai labai svarbu maistinių medžiagų cikle.
Azotas
Dabar pažvelgsime į azoto ciklą. Prieš tai pažymime, kad jis sudaro apie 80% viso atmosferos tūrio. Sutikite, šis skaičius yra gana įspūdingas. Azotas yra ne tik atmosferos sudėties pagrindas, bet ir augalų ir gyvūnų organizmuose. Mes galime jį sutikti b altymų pavidalu.
Kalbant apie azoto ciklą, galime pasakyti taip: nitratai susidaro iš atmosferos azoto, kuriuos sintetina augalai. Nitratų susidarymo procesas vadinamas azoto fiksavimu. Kai augalas miršta ir pūva, jame esantis azotas amoniako pavidalu patenka į dirvą. Pastarąjį apdoroja (oksiduoja) dirvožemiuose gyvenantys organizmai, todėl atsiranda azoto rūgštis. Jis gali reaguoti su karbonatais, kurie yra prisotinti dirvožemyje. Be to, reikia paminėti, kad azotas taip pat išsiskiria gryna forma dėl augalų irimo arba degimo proceso metu.
Siera
Kaip ir daugelis kitų elementų, sieros ciklas yra labai glaudžiai susijęs su gyvais organizmais. Siera į atmosferą patenka dėl ugnikalnių išsiveržimų. Sulfidinę sierą gali apdoroti mikroorganizmai, todėl gimsta sulfatai. Pastaruosius pasisavina augalai, siera yra eterinių aliejų dalis. Kalbant apie kūną, sierą galime rasti:
- aminorūgštys;
- b altymai.
