Биосфера және адамзат

                                    Биосфера және адамзат 

  Жер планетасының биосферасы – адам және басқа барлық тірі организмдердің тіршілік ету ортасы. Бұл – планетадағы тірі заттардың тіршілік аймағы. Боисфераның құрылымы,құрылысы және энергетикасы онда тршілік ететін тірі организмдердің тіршілік процестерінің жиынтығымен анықталады. Планета түгелдей биосфера емес. Оның жоғарғы шегі теңіз деңгейінен озон қабаты, 20-25 километрге дейін, ал құрлықта 2-3 км мұхит түбіне дейінгі аралықты алып жатыр.

      Жер планетасында мекендейтін халық  саны соңғы жылдары өте жоғары қарқынмен өсуде. Бұл адамзат  қоғамы үшін жаңа проблема туғызары анық.

      Өте ертедегі тарихи кезеңдерден бастап өткен ғасырдың басына дейін халық  саны  аштық пен әртүрлі эпидемиялар  әсерінен біресе азайып, біресе көбейіп, бірнеше жүз млн. арасында ауыпқып отырды. Тек XVIII – XIX ғасырларда жағдай біршама өзгерді. 1960 жылдарға қарай халық саны 3 миллиардқа, 1975 жылы 4 миллиардқа, 1987 жылы 5 миллиардқа, жылына шамамен 90 миллионға артып отыр.

      Алайда  соңғы 20 жылда өсу қарқыны біршама  төмендеп кетті. Осыған қарамастан, 2000 жылдардан кейін халық саны 12 миллирдтан асуы мүмкін деген болжам бар. Бірақ бұл болжам ғана, шын  мәнінде біздің биосферадағы осынша халықтың тіршілігіне зиянды әсерін тигізбей қоймайтын экологиялық проблемалар ескерілмей отыр. Өйткені, климаттың өзгерістері, табиғи ресурстардың сарқылуы сияқты жағдайлар, сөз жоқ, халық санының өсуіне де өз әсерін тигізеді. 

                                   В.И.Вернадскийдің Биосфера туралы ілімі 

      «Биосфера – біздің тіршілік ететін ортамыз, бізді қпоршаған табиғат. Адам баласы, ең алдымен, өзінің тыныс алуы, тіршілік ету іс әрекеті арқылы осы табиғатпен тығыз байланысты».

                                                                 В.И.Вернадский

      Биосфера  – негізгі тірі және өлі заттардың  бір бірімен өзара әсері болып  табылатын тіршілік аймағы. Ол тірі организмдер биосфераның функциясы  және онымен материлдық энергетикалық  жағынан тығыз байланысты, әрі  оны анықтаушы үлкен геологиялық  күш болып табылады. Организмдер дегеніміз тірі заттар, яғни белгілі сан арқылы берілген химиялық құрамы, салмағы, энергиясы бар барлық тірі организмдердің жиынтығы болып табылады. 
 
 
 
 
 
 
 
 

Ертедегі  Греция, Рим ойшылдары Аристотель, Эротосфен, Теофраст, Страбонның еңбектерінде адам баласын қоршаған әлемнің құрылымы, тірі организмдердің оларды қоршаған ортамен байланыстары жөнінде біраз түсініктер кездеседі. Бірақ бірнеше ғасырлар бойы сол уақыттағы қоғамның даму деігейіне байланысты бұл мәселелерге жеткілікті көіәл бөлінбеді.Тек қана қайта өрлеу дәуірінде ғылыми ойлар дамып, мәдени мұраларға кқңіл бөліне бастағаны белгілі.

      Н.Коперниктің  Әлемнің гелиоцентрлік системасы  туралы ілімі, ұлы географиялық жаңалықтар дәуірі, т.с.с. пайда болды.

      Биосфера  туралы ілімнің алғашқы бастамаларын біз, голландиялық оқымыстылар Б.Варенус, Х.Гюгенм, француздың табиғат зерттеушісі Ж.Бюффон, ұлы орыс оқымыстылары В.И.Татищев, М.В.Ломоносов, т.б. еңбектерінде кездестіреміз.

      Бірақ биосфераның горизонттарныдағы  заттардың динамикасында шешуші фактор болып табылатын тіршіліктің орасан зор ролі біртіндеп, кейінірек, тірі организмдер сыртқы ортамен зат алмасу нәтижесінде тіршілік ететіндігі анықталғанда ғана ашылды.

      Боисфера  туралы ілімнің пайда болуын, көбінесе, француздың атақты табиғат зерттеушісі, биология деегн терминді алғаш рет ұсынған француз оқымыстысы Ж.БЛамарк есімімен байланыстырады.

      Жан Батист Ламарк 1803 жылы өзінің Францияның гидрогеологиясы туралы еңбегінде  Жер шарныда тіршілк ететін организмдер  жиынтығын осы термин арқылы берді.

      Ал  биосфераның Жердің ерекше қабаты екендігін  айтып, 1875 жылы биосфера деген терминді ғылымда алғаш рет ұсынған  Вена университетінің геолог Эдуард Зюсс.

      Ботаника, өсімдіктер географиясы, топырақтану  және басқа да биологиялық, геологиялық  ғылымдардың дамуымен бірге биосфера туралы түсініктер мен нақты мәліметтер біртіндеп жинақтала берді. Осы ғылымдардағы биосфераны біртұтас

түсінуге  мүмкіндік беретін түсініктер организмдер  мен қоршаған ортан арасындағы  қарыс қатынастарды зерттейтін ғылым  экологияның шығуымен байланысты болды.

      Неміс ғалымы Э.геккельдің Организмдердің жалпы  морфологиясы атты еңбегінің шығуын экология ғылымынң дамуының бастамасы  деуге болады.

      Жер биосферасының белгілі табиғи система  ретінде тіршілік етуі барлық тірі организмдер қатысында жүретін заттар мен энергия айналымынан корінеді. 
 
 
 
 
 
 

XIX ғасырдың 80 жылдарында неміс физиологы В.Пфеффердің 1845-1929 организмдерді қоректендіру тәсілдеріне байланысты автотрофты, гетеротрофты және миксотрофты деп үш топқа бөлуі биосферадағы негізгі зат алмасу процестерін түсінуге мүмкіндік беретін аса маңызды ғылыми жетістік болды.

Паратрофты  организмдер тірі белокпен қоректенетіндер  болса, сапротрофтылар өлі белокты  заттармен, яғни организмдердің қалдықтарымен  қоректенетіндер болып табылады.

Биосфера  туралы терең де кең мағынадағы түсініктерді В.И.Вернадский еңбектерінен кездестіруге болады.

Академик  Вернадскийдің биосфера жөнінде  негізгі идеялары XX ғасырдың басында  қалыптаса бастады. Алғаш рет 1926 жылы оның Биосфера атты еңбегі жарыққа шақты.

      В.И.Вернадский, биосфера табиғаттың негізгі тірі және өлі заттардың бір бірімен  өзара әсері болып табылатын  тіршілік аймағы деп қарастырды. 

                          Биосфераның құрылымы 

      Биосфераның ең төменгі құрлық бетінен үш км тереңдікте және теңіз түбінен нол бүтін бес км тқменгң қабатта орналасқан деп есептелінеді. Жоғарғы шекарасы тропосфераны және жер бетінен жиырма бес км биіктікке дейінгі стратосфераның төменгі қабатын алып жатыр. Олай болса, биосфераның вертикаль кесіндісінде заттардың үш ярустағы фазалары болады, олар: қатты, сұйық және газ күйінде. Биосфераның массасы шамамен алғанда, жер массасының 0,05, ал көлемі атмосфераны қоса алғанда  0,4 пайыз болады.

      Биосфераның төменгі жағында метаморфозды жыныстар мен гранит қабықшасы, яғни өткен дәуірлердегі биосфераның аймағы алып жатыр. Жоғары жағынан биосфера стратосфера қабатымен және ионосферамен шектеседі.

      Озоносфера  биосфераның жоғарғы қабатынан 20 км-ден  30 км-ге дейінгі аралықты алып жатыр, ол биосферадағы бүкіл тірі организмдерге зиянды әсер ететін ультракүлгін сәулелерді ұстап қалады, озон тірі организмдердің тіршілік әрекеті нәтижесінде түзілетін оттектің аллотропиялық түр өзгерісі.

      Қазіргі заманғы түсініктер бойынша, биосфера барлық тірі организмдерді және осы тірі организмдердегі үздіксіз өзгерістерге ұшырап отыратын планета заттарын жинақтаған жердің ерекше қабаты.

      Айта  кету керек, кейбір шетелдік басылымдарда биосфераны атмосфера, литосфера, гидросферадан  тыс тек қана бүкіл тірі организмдердің жиынтығы ретінде қарастырады. Бұл қате пікір. 
 
 
 
 
 
 
 
 

Биосфера  жердің тіршілк бар қабаты ғана емес, сонымен қатар сол тіршілк  жасаған және белгілі бір жүйеге айналдырған қабықшасы  болып  табылады.

      Биосферадағы  денелердің құрылымдық түзілімі тек  қана қатты, сұйық және газ ғана емес,сонымен бірге ерекше биологиялық күйде, тіршіліктің баолық минералдық және тірі биологиялық құрылымдар болатын ерекше түзілім сатысын Вернадский биокосты зат деп атады, оған мысалы, топырақ пен табиғи сулар жатады.

Осылайша  биосферадағы тіршілк ондағы заттардың белсенділігін арттыратын аса маңызды функцияны атқарады.

      Биосфера  өзін қамтитын қабаттар бойынша сипатталады.

      Атмосфера космос кеңістігімен шектесіп жатқан біздің планетмыздың ең жеңіл қабаты. Атмосфера арқылы жер мен космос арасында зат алмасу процесі жүзеге асады. Атмосфераның химиялық құрамы жоғарыдағы бірінші кестеде көрсетілген.

                 Биосферадағы зататр айналымы мен энергия ағыны 

      Күн Жер бетіне келіп жететін энергияның ең маңызды шығар көзі, ол физикалық және химиялық процестерде ауа массалары қозғалыстарында, газдардың бөлінуі,сіңірілуі және булануында, минералдар ерігенде, т.с.с. жұмсалады. Бірақ табиғатта биосфераға ғана тән бір ғана процес жүреді, ол Күн сәулесінің энергиясы тек жұмсалып қана қоймай, сонымен бірге ұзақ уақыттар бойы байланысқа күйде сақталады, бұл процесс фотосинтез нәтижесінде органикалық зат жасалуы кезінде жүреді. Бұл энергия кейін толып жатқан биохимиялық реакциялардың жүруіне толық жұмсалады.

      Күннен  шыққан энергия ағыны жылу энергиясына айналғанға дейін биосферадағы көптеген күрделі процестер арқылы өтеді. Жасыл өсімдіктерде жинақтлғанда энергияның үздіксіз ағыны қоректік байланыстар арқылы жүріп өтіп, әрбір қоректік сатыда зат алмасу мен тыныс алу процестері нәтижесінде біртіндеп азая береді. Күннен шығатын энергия ағыны шексіз, ол ашық процесс ретінде биосфераға заттардың биотикалық айналымы үшін ең маңызды қажетті жағдай болып табылады.

      Заттардың биотикалық айналымы жабық система  ретінде эволюция процесі нәтижесінде бірнеше млрд. Жылдар бойына қалыптасқан.

      Жасыл өсімдіктер Күн энергиясын пайдаоана  отырып алғашқы тірі зат өнімін жасайды, көмірқышқыл газын сіңіріп, оттегін  бөледі,олар прдуценттер. Жануарлар  өсімдіктермен қоректеніп, оттегін  сіңіріп көмірқышқыл газын бөліп шығарады олар консументтер.