Биосфера туралы В.И. Вернадский iлiмi

Биосфера туралы В.И. Вернадский iлiмi

Жердiң барлық экожүйелерi планетаның бетiн алып жатқан бiр үлкен экожүйенiң құрамдас бөлiгi болып табылады. Бұл әлемдiк экожүйенi биосфера деп атайды. Биосфера туралы iлiмдi орыс геохимигi В.И. Вернадский жасады. Ол алғаш рет тiршiлiктiң физикалық табиғатқа әсер ету масштабын бағалады.В.И. Вернадскийдiң айтуы бойынша, биосфера — жалпы планеталық қабықша, тiрiшiлiгi бар және оның әсерiне ұшырап отырған Жер бөлiгi. Биосфера құрлықтың, теңiздiң және мұхиттың барлық ауданын алып жатыр, және тiрi организмдер қызметiмен жасалынған жыныстары бар Жер бөлiгi кiредi.Атмосферада тiршiлiктiң жоғарғы шегi озонды экранмен анықталады — озон газының 16-20 км биiктiгiндегi жұқа қабат. Ол Күннiң қауiптi ультракүлгiн сәулесiн ұстап қалады. Мұхитта тереңдiгi 10-11 км-ге дейiн тiршiлiк бар. Жердiң қатты бөлiгiнiң 3-7 км тереңдiгiне дейiн белсендi тiршiлiк болады (мұнайлы жердегi бактериялар). Организмдердiң қызметiнiң тұнбалы жыныстар түрiндегi нәтижесi одан ары қарай тереңдiкте де болады.Тiрi организдердiң миллиард жылдар бойы белсендiлiгi, зат алмасу, өсуi, көбеюi бiздiң планетамыздың осы бөлiгiн өзгерттi. Барлық түрлер организмдерiнiң барлық массасын В.И.Вернадский Жердiң тiрi заты деп атады. Тiрi заттың химиялық құрамына да өлi табиғат құрамына кiретiн атомдар кiредi, бiрақ мөлшерi әртүрлi. Тiрi заттар зат алмасу барысында химиялық элементтердi табиғатқа шығарады. Сөйтiп, биосфера химизмi өзгередi.В.И.Вернадский жер бетiнде үздiксiз қызмет ететiн химиялық күш жоқ, сондықтан тұтас алынған тiрi организмдерден басқа өте құдiреттi күш жоқ деп жазды. Миллиардтаған жыл бойы фотосинтездеушi организмдер Күн энергиясының көп мөлшерiн байланыстырып, химиялық жұмысқа айналдырады. Оның қорының бiр бөлiгi геологиялық даму барысында таскөмiр және тағы басқа тыңайған жерiне жиналды. Фотосинтез нәтижесiнде атмосфераның оттегiсi жиналды. Ертедегi Жердегi атмосферада басқа газдар: сутегi, метан, аммиак, көмiрқышқыл газы болды. Оттегi нәтижесiнде озонды экран түзiледi. Бұл газдың молекуласы оттегiнiң 3 атомынан тұрады және молекулярлы оттегiге ультракүлгiн сәулесiнiң әсерiнен түзiледi. Сонымен, тiршiлiктiң өзi атмосферада бұл сәулелердiң көп мөлшерiн ұстап қалатын қорғаныш қабатын түздi.Қазiргi атмосфераның көмiрқышқыл газының көп бөлiгi көптеген тiрi заттардың тыныс алу процесiнде немесе органикалық жануда түзiледi. Атмосфералық азот тiршiлiк қызметiнiң нәтижесiнде, яғни бiрнеше топырақ бактерияларының белсендiлiгi нәтижесiнде түзiледi.Тiрi заттар көмегiмен Жердiң көптеген тау жыныстары түзiлдi. Организмдер кейбiр элементтердi қоршаған ортадағы мөлшерiне қарағанда, көп мөлшерде сiңiрiп, жинақтайды. Мысалы, көптеген теңiз түрлерi қаңқаларында кальций, кремний немесе фосфорды жинайды, және суқоймаларының түбiнде тұнба жыныстарын: әктас, бор, кремнилi сланц, фосфориттердi түзедi. Мұндай жыныстар органогендi деп аталады, өйткенi оларды тiрi организмдер түзедi.

Тiршiлiк құрлық бетiнде топырақ қабатын түзедi. Топырақта минералды компоненттер, органикалық заттар және көптеген микро — және микроорганизмдер өзара байланысқан, оны В.И. Вернадский табиғаттың биокосты денелерiне жатқызды. Мұндай биокосты құрам дүниежүзiлiк мұхит суында да бар, ол жерде зат алмасу өнiмдерi мен мекендеушiлер өте көп.Тiрi организмдер құрлықтағы тау жыныстарының желденуi мен бұзылуында үлкен роль атқарады. Олар — өлi органикалық заттардың негiзгi бұзушылары. Сөйтiп, тiршiлiк өзiнiң өмiр сүру кезеңiнде Жер атмосферасын, мұхит суынының құрамын өзгерттi, озонды экран, топырақ, көптеген тау жыныстарын түздi. Жыныстардың желдену жағдайы өзгердi, өсiмдiк жамылғысы жасайтын микроклимат үлкен роль атқара бастады, Жер климаты да өзгердi.Вернадский Владимир Иванович(12.03.1863 – 6.01.1945)Кеңес минералогы, кристаллограф, геохимик, биогеохимик, радиогеолог, СССР ҒА академигi (1912 жылдан), УССР ҒА академигi (1919 жылдан), оның алғашқы президентi (1919-1921). Петербургте туылған. Петербург университетiн бiтiрдi (1885). Ф.Ульяновпен бiрге студенттiк халықтық үйiрмесiне қатысты. 1886-1888 жылдары Петербург универитетiнiң Минералогиялық мұражайында жұмыс жасады. Шет елде жұмыс жасады (1889-1890). 1890 жылдан – приват-доцент, 1898-1911 жылдары Москва универстетiнiң профессоры. Патша өкiметiнiң реакциялық саясатына қарсы наразылық белгiсi ретiнде университеттен кеттi. 1914 жылдан бастап Петербург ҒА геологиялық және минералогиялық мұражайдың директоры. СССР ҒА Ресейдiң табиғи өндiргiш күштерiн зерттеу Комиссиясының ұйымдастырушысы мен төрағасы (1915-1930), ол комиссиядан бiрнеше институттар ашылды. 1917-1921 жылдары Украинада жұмыс жасады. 1919 жылы УССР ҒА алғашқы Химиялық лабораториясын қалады, кейiн ол УССР ҒА Жалпы және биорганикалық химия институты деп өзгердi. 1922-1939 жылдары өзi ұйымдастырған Мемлекеттiк Радий институтының директоры, 1928-1945 – СССР ҒА геохимиялық мәселелер Лабораториясының директоры, ол 1947 жылы геохимия және аналитикалық химия институты болып өзгердi. 1927 жылы СССР ҒА Тiрi заттар бөлiмiн ұйымдастырды, кейiн 1929 жылы ол Биохимиялық лаборатория болып ауысты (1927-1945-директоры)Вернадскийдiң ғылыми қызығушылығы жан-жақты. Геохимияның негiзiн қалаушы бола отырып, Жердiң құрамы мен құрылысының заңдылықтарына алғаш зерттеулер жүргiздi (Жер қыртысы, гидросфера және атмосфера). Жер қыртысындағы химиялық элементтердiң миграциясын және оның эволюциясындағы радиоактивтi элементтердiң алатын орнын зерттедi. Геохимиялық процестердегi тiрi заттардың алатын рөлi туралы теорияны жасады (1923). Оның жұмыстары қазiргi геологияның, минералогияның, гидрогеологияның дамуының негiзгi бағыттарын анықтады.Биология саласында негiзгi зерттеулер жүргiздi. Өмiрiнiң соңғы 20 жылын жануар және өсiмдiк организiмiнiң химиялық құрамын зерттеуге арнады. Тау жыныстарының желдену процесiндегi микроорганизмдердiң алатын орнын, кейбiр организмдердегi бiрнеше элементтердiң концентрациялану құбылысын және олардың пайдалы қазбалар орындарының түзiлуiне қатысуын айтып өттi. Биосфераға анықтама бердi (1926). Биосферадағы тiрi организмдер жиынтығын тiрi зат деп атады.К.А. Тимирязевтың күн сәулесiнiң өзгеруiнде өсiмдiктiң ролi туралы жұмыстарына сүйене отырып, тiрi зат күн сәулесiн трансформациялап, биорганикалық материяны үздiксiз алмасуға қатыстыруын көрсететiн iлiм жасады. Биосфера iлiмiнiң негiзiн қалаушы, биогеохимияның негiзiн қалаушылардың бiрi. Көп еңбектерi жаратылыстану және ғылым тарихының философиялық мәселелерiне арнады. Кеңес геохимиктерiнiң мектебiн жасады.Чехославакия (1926) және Париж (1928-ж.бастап) ҒА-ның мүшесi, Югославия ғылыми академиясының және өнерiнiң және де көптеген ғылыми қоғамдардың мүшесi (1928 ж.бастап).СССР Мемлекеттiк сыйлығының иегерi (1943). СССР ҒА Президиумы сыйлықтар және В.И. Вернадский атындағы (1963) Алтын медалiн тағайындады. Оның атымен (1947) СССР ҒА геохимия және аналитикалық химия институты аталған. Биосфера (гр. биос—тіршілік, өмір, гр. сфера — шар) — бұл ұғым биология ғылымына XIX ғасырда ене бастады. Ол кездерде бұл сөзбен тек жер жүзіндегі жануарлар дүниесі ғана аталатын. Кейінгі кездерде биосфера геологиялық мағынада да қолданылады.Биосфера- жердің тіршілік қабаты. Географиялық қабық-литосфера, гидросфера, атмосфера, биосфераның өзара әрекеттесуі. Биосфераны ғылымға 1875ж Зюсс енгізді. Биогеография-организмнің географиялық таралу заңдылықтарын зерттейді. Биоценоз-өсімдіктер мен жануарлардың майда ағзалардың бірлестігі. Географиялық қабық- жекелеген табиғат кешенінен тұрады. Табиғат кешені-табиғат компоненттерінің ұштасуы. Табиғат компоненттеріне топырақ, өсімдік, жануар т.б жатады. Ең ірі табиғат кешені-географиялық қабық немесе материктер мен мұхиттар. Табиғат зонасы-температурасы,жауын-шашыны, өсімдігі, жануары, топырағы өзара ұқсас ірі табиғат кешені. Табиғат зонасы 2 бағытта өзгереді: 1.Ендік зоналылық-табиғат зонасының ендік бағытта экватордан полюстерге қарай алмасып келуі. 2. Биіктік белдеулік-табиғат зоналарының тауларда биіктікке байланысты ауысып келуі. Биіктік белдеулерінің саны таулардың географиялық орнына және биіктігіне байланысты. Бір ендікте жатқан табиғат зонасының әр түрлі болуы мұхиттың алыс-қашықтығына жер бедеріне байланысты. Табиғат зонасы 2-ге бөлінеді: Өтпелі зона-орманды тундра, орманды дала, шөлейт, саванна. Тундра-субарктикалық белдеуде-мүк пен қына басым өскен, топырағы сазды, батпақты болып келеді. Орманды тундра-мүк пен қына қисық бұталы ағаштар өседі. Тайга-қылқан жапырақты орман зонасы,өсімдіктер:қарағай, шырша, самырсын. Дала-шөп басқан ағашсыз жазық жерлер. Шөлейт-дала мен шөлдің арасындағы өтпелі зона. Саванна-әр жерінде жеке немесе шоқ-шоқ бұталы ағаштар өсетін биік шөп басқан табиғат зонасы. Табиғат зонасының ауысып келуі климаттық белдеулермен сәйкес келеді. Арктикалық климаттық белдеу-арктикалық шөл мәңгі мұз басқан. Субэкваторлық климаттық белдеу-саванна Тропиктік климаттық белдеу-шөл Экваторлық климаттық белдеуде мәңгі жасыл ылғалды экваторлық ормандар. Географиялық қабықтағы ырғақтылық-күн мен түннің ауысуы. Географиялық қабықтағы заңдылық тұтастығы. Ырғақтылық заңдылығы-белгілі бір құбылыстардың уақыт ішінде қайталанып отыруы. Табиғат кешенінде жүретін үрдістер жылу мен ылғалға тәуелді.Биосфера — тірі азғалар өмір сүретін жер қабаты. Жер бетінен 10—15 км биікке көтерілгенге дейінгі және 2— 3 км құрғақтан немесе мұхиттардың 10 км түбіне дейінгі жерде азғалар тіршілік етеді. Бұл терминді 1875 жылы бірінші рет Аустрияның атақты геологы Э. Зюсс ғылымға енгізді. Бірақ биосфера және оның жер бетінде жүріп жатқан процестері туралы ілімнің негізін салған академик В.И. Вернадский болды. Осы ілім бойынша, биосфера +50 %-дан – 50% -ға дейін температурасы болатын термодинамикалық қабат болып саналады.                                                                                        Биосфераның негізгі үш қабаты.  Биосфера негізінен үш қабаттан құрылады. Олар: атмосфера (газ күйіндегі), гидросфера (су), литосфера (қатты) қабаттар.Биосфераның бөлімдері:

1. Тропосфера

2. Гидросфера

3. Литосфера

4. Ноосфера

Биосфера бірден пайда болған жоқ. Ол өте көне заманнан бері қарай күні бүгінге дейін біртіндеп дамып келеді. Биосфераның ертеден бері қарай құралып келе жатқанын дәлелдейтін палеонтологиялық материалдар қарапайым тірі ағзалардың қалдықтары жер қыртысының әрбір қабаттарынан табылады. Осы қабаттарға сүйене отырып, ғалымдар биосфераның негізгі пайда болу жолдарын анықтады. Биосфераның ең бірінші заманы Архей деп аталады. Бұл кезде биосфера қандай жағдайда дамығаны және қандай тірі азғалар болғаны туралы ешқандай деректер жоқ. Протерозой эрасы – биосфераның екінші дәуірі боп есептеледі. Бұл заман 700 млн жыл бойына созылған. Протерозойда тірі ағзаның қарапайым түрлері тіршілік еткен. Олардың сол дәуірде тасқа жабысқан қалдықтары әртүрлі тау жыныстарынан қазіргі кезде де байқалады. Биосфераның Палеозой эрасы немесе ертедегі тіршілік кезеңі. Бұл дәуір шамамен алғанда бұдан 570 млн жыл бұрын басталып, 300 млн жылға созылған. Бұл эра кембрий,ордовик, силур, девон, карбон және пермь дәуірлері болып бірнешеге бөлінеді.

• Кембрий дәуірінде барлық өсімдіктер теңіз суларына өскен. Олар көк жасыл балдырлар болатын.

• Силур кезеңінде өсімдіктер құрлыққа біртіндеп шыға бастап, дами түсті.

• Девонның аяқ кезінде бұлардан басқа қырықбуындылар, плаундар және папоротниктер қаулап өсе бастады. Өсімдіктер құрлыққа шыққаннан кейін фотосинтездің ықпалымен атмосфералық ауаның химиялық құрамы өзгеріп, құрлық жануарларының дамуына жағдай туды, өйткені фотосинтез процесі арқылы ауада оттегі көбейе түсті.

• Тас көмір дәуірі (карбон) жылы және ылғалды болды. Мұның өзі құрлық өсімдіктерінің қаулап өсуіне мүмкіншілік жасады. Әсіресе сәнді орман ағаштарының көлемі үлкен аймақтарды қамтыды. Бұл дәуірдегі өсімдіктер негізінен плаундар, қырықбуындар және папоротниктер болды. Бұлар псилофиттен таралып, тас көмір дәуірінің басында солардың орнын түгелімен басты.

• Пермь дәуірінің бас кезіндегі өсімдіктерде тас көмір дәуіріндегі өсімдіктерге ұқсас көптеген белгілер болды. Бірақ пермь дәуірінің ортасында жер бетіндегі өсімдіктерге кенет өзгеріс кірді. Ағаш тәрізді плаундар, каламиттер, папоротниктер мүлдем жойылып кетті. Бұлардың орнына жалаңаш тұқымды өсімдіктердің тұқымынан өсіп шыққан қылқандылар, цикада тәрізділер және шикгалар өсе бастады.Мезозой эрасы немесе орта тіршілік кезеңі бұдан 135 млн жыл бұрын басталып, 115 млн жылдан астам уақытқа дейін созылған. Үш дәуірге бөледі: триас, юра, бор.Триаста тау құрылу процестері баяуланды. Бұл эраның құрлық өсімдіктері біркелкі болды.Юра дәуірі жылы болды. Теңіз жағалауларындағы ормандарда   папоротник, қырықбуындылар,жалаңаш тұқымдылар – гинасомер, қылқан жапырақтылар қаулап өсіп, дами түсті.Мезозой эрасындағы, әсіресе соңғы кезінде – бор дәуірінде, қазіргі флора қалыптасыдан бұрын, жер бетіндегі органикалық тіршілікке үлкен өзгеріс енді. Осы кезде теңіз сулары азайып, құрғақ жерлер көбейе бастады. Бор дәуірінің аяғында Шығыс Азия мен Америкадағы Анд аймақтары жоғары көтеріле түсті. Бор дәуірінде климат кенет өзгеріп кеткен. Профессор М.И. Голенкин бұл өзгеріс жерге түсетін күн сәулесінің интенсивті болуымен байланысты деп жорамалдайды.Ауа райының бір мезгілде кенет өзгеруі өсімдіктер эволюциясында жаңа ароморфоз пайда болуына себеп болды. Бұларда көптеген жаңа прогрессивті белгілер жетіле түсті. Мәселен, аналықтың, сондай-ақ жеміс дамитын жотынның болуы, қосарлы ұрықтану, гүлдің пайда болуы және тағы басқа.Кайназой эрасы бұдан 70 млн жыл бұрын басталған. Осы уақыттан бері барлық эралар бойынша қазіргі кезден флораның қалыптасу процесі жүрді. Кайнозой эрасы екі дәуірге бөлінеді. Ол үштік және төрттік кезеңдер.Үштік дәуірде тау құрылу процесі дами түсті. Жер бетіндегі ең биік Альпы-Гималай таулары пайда болды. Осы кезде Қара теңізбен Жер Орта теңіздері оқшауланып өз алдына бөлініп қалған.Төрттік дәуір жер бетінде тіршілік дамуының ақырғы және ең қысқа дәуірі болып саналады. Ұзақтығы 1 млн жылдай ғана болды. Бұл дәуірге тән жағдай – сол суық кезеңдер және мұз дәуірі жылы ылғалды ауа райымен алмасып отырғаны байқалады. Өйткені өсімдік әлемі мен жер қыртысының даму процесі біркелкі емес. Мұздар жер бетін басқан кезде жылылықты сүйетін өсімдіктер оңтүстікке қарай ығысып кетті. Бірте-бірте ауа райы жылынып, өсімдіктердің өсуіне қолайлы жағдайлар туды.Биосферадағы тіршіліктің пайда болуы туралы қазіргі көзқарастарТірі ағзаның анорганикалық материядан пайда болуы жайында тікелей экспериментті түрде алынған материал болмағандықтан мұны шешу ғалымдарға оңай түскен жоқ. Идеалистер ең алдымен діни ұғымдарды таратуға ұмтылды. Тірі азғалар құдайдың құдіретімен пайда болды деген терминді ұсынды. Өсімдіктерді, жан-жануарларды, адамдарды өлі инертті заттардан қазіргі біздің көріп жүргеніміздей толық бейнелі түрінде құдай жаратты деп соқты. Грек оқымыстысы Аристотель де тірі ағза өзінен-өзі кенеттен пайда болады дегеннен саяды. Адамзат құрттар, молюскалар немесе шіріген заттардан пайда болды деп түсіндірді. Бірақ Франческо Редидіңжүргізген зерттеу жұмыстары, тірі ағза өзінен-өзі кенеттен пайда болды деген ұғымды жоққа шығарды. Ол жас етті алып, оны стаканға салып, бетін дәкемен жауып қойды. Ешбір тірі заттың пайда болғаны болмайтынын дәлелдеп шықты.Луи Пастер бактериялардың өршитін тұқымынан микроазғалар дамитынын бірден білді. Сонымен тірі ағза ешқашан да өзінен-өзі дамымайтыны белгілі болды. Ф. Энгельс: «Табиғат диалектикасында» материалистік тұрғыдан тіршіліктің пайда болуының жалпы сипатын берді. Материал еш уақытта да тыныштық қалыпта болмайтынын, ол үнемі қозғалыста болып, дамып отыратынын айтты. Материя өзінң дамуында әр уақытта жаңа күрделі түрге көшеді деп қорытынды жасады .Биосфера және адамзат.Адамзат баласы да табиғаттың өзі жаратқан көп ғажайып көріністерінің бірі. Бірақ адам баласының үстемділігі ақыл-ойының жүйріктігі оны табиғаттың басқа тірі ағзадағыдан әлдеқайда жоғары дәрежеде көтерді. Үстіне аң терісін, өсімдіктердің жапырағы мен қабығын жамылып күн елткен алғашқы адамдардың өзіде керекті қажетін биосферадан алып отырған. От жағуды білмегеннің өзінде адам баласы жабайы жануарлардың еті мен өсімдіктердің жапырақтарын, сабағы мен буын-бұтақтарын шикідей жеп, өсімдіктерді қорек етіп, өсіп-өне берді. Кейінірек тамақты пісіріп жеу арқылы адам басқа жабайы жануарлардың әлдеқайда жоғары сатыға көтеріле түсті. Сана-сезім, ақыл-ой ғасырлар өткен сайын үлкен эволюциялық даму кезеңдерінен өтіп жоғары мәдениет сатысына көтеріле берді.Жер спутнигін, космос корабльдерін ұшыру, Ай мен Марсқа саяхат жасау қамын кірісу, атом кемесі мен атом электр энергиясын салу, екі-үш жылдың ішінде миллион гектар тың және тыңайған жерлерді игеру, шөлді жерге канал жүргізіп, жасанды көл жасау, мәуелі бау-бақша, саялы ну орман – тоғай өсіру, жер шарының түкпір-түкпірімен тікелей хабарласу – бәрі де бүгінгі заманның үйреншікті әдетіне айналып отыр. Бұл ғажайыптарды, әсіресе соңғы 20-30 жылдың ішінде көріп отырмыз. Сондықтан да біздің заманымызды ракеталар, космос корабльдері, компьютерлер ғасыры дейді. Мұның бәрі адамзат баласының зор қарқыны, қызу жарысы деген сөз.Литосфера, гидросфера, атмосфераны көрсететін Жердегі белгілі сурет.Бірақ биосферадағы объектілер жойыла қалса, ол қалпына тез арада келе қоймайды. Мыңдаған және миллиондаған жылдарды қажет етеді. Мысалы, орман-тоғай алқабын кесіп, не оттап, не өртеп жойып жіберу оп-оңай. Арқыраған оғысы қатты өзеннің арнасын басқа жаққа бұрып жіберуге болады. Бірақ арнасындағы балық құриды, кеме жүзбейді, жағаларындағы ел көшіп кетеді, құс пен жабайы аңдар басқа жаққа ауып кетеді, жер құлазып қалады. Ұлан байтақ кең далаға мыңдаған тракторларды жауып жіберіп, жер қыртысын айналдырып, шаңын бұрқыратып қара дауыл тұрғызуға да адамза тбаласының шамасы әбден келеді. Бірақ биосфера заңдарында бұлай болмайды. Мысалы, жоғарыда көрсетілгендей, су тартылып, кеуіп қалған көл қалпына оңай келмейді.Миллион жыл уақыт кетеді. Биосферадағы пайда болып ғасырлар бойы шалқып жатқан айдын шалқар көлдің экосистемасы бұзылғаннан кейін қалпына келуі мүмкінде емес. Оның ішіндегі балығы, өсімдігі, климаты, арнасы, басқа да биосфералық құбылыстары адам танымастай өзгеріске ұшырап кетеді.Саялы сыңсыған ну орман-тоғайсыз, айдын-шалқар көлсіз, арқырап аққан өзенсіз- жайқалып өскен шекарай шалғын шөпсіз, бітік шыққан егінсіз адамзат қоғамының шарықтап өсуі мүмкін емес. Сондықтан да біздің заманымызда биосфераны қорғау, оның байлығын, асыл қазынасын сарқып алмай, өте ұқыптылықпен, жанашырлықпен орынды пайдалану маңызды проблемаларға айналып отыр. Биосфераны «бағындыру» ғана емес, көп жағдайларда бүгінгі таңда биосферамен «достасу», оның заңдарымен келісу, санасы керек болады. Демек, бұл адамға қажетті барлық заттардың бәрі де биосферадан алынады деген сөз. 
  Биосфера Жердің тірішлік қабығы деп аталатыны сендерге мәлім. Биосфера терминін ғылымға 1875 жылы австрвялық ғалым Э. Зюсс енгізген болатын. Ал 1926 жылы орыс ғалымы В. И. Вернадский биосфера туралы ілімді негіздеп, оның анықтамасын ұсынды. В. И. Вернадский бойынша биосфера деп ғаламшарымыздағы барлық тіршілік дүнниесі мен олардың арасындағы өзара зат және энергия айналымы тұрақты жүзеге асатын жердің ерекше қабығын атайды.Биосфера атмосфераның төменгі бөлігін, гидросфераны жаие литосфераның жоғарғы қабаттарын қамтиды. Тіршілік дүниесінің өнімдері олардың тіршілік ортасы шеңберінен шығып, кеңістік бойынша мейлінше емін-еркін таралады. Сондықтан тіршіліктің таралу аймағы мен биосфераның шекарасымен берлық жерде бірдей сәйкес келе бермейді.Биосфераның жоғарғы және төменгі шекарасы туралы ғалымдар арасында әлі де нақты мәліметтер жоқ. Тірі азғалар атмосфераның төменгі бөлігінде, әсіресе 100 м биіктікке дейін өте тығыз орналасады. Бірақ жыртқыш құстар биікке еркін көтеріледі, мәселен, кондор 7 км биіктікке көтеріле алады. Ал жоғары көтерілген ауа толқыны микроағзаларды, бактериялар мен әртүрлі спораларды 10 км биіктікке дейін көтереді. Тірі органикалық таралу мүмкіндігін ескере отырып, биосфераның жоғарғы шекарасын озон қабаты (25—30 км), төменгі шекарасын Дүниежүзілік мұхиттағы ең терең мұхит шұңғымаларының табаны арқылы жүргізеді.Биосфераның құрамы мен құрылымы. Биосфераны құрайтын тіршілік дүниесінің құрамында мынадай химиялықэлементтер кездеседі: сутек, көміртек, оттек, азот,фосфор, кремний. Олар биофильдік элементтер деп аталады. Бұл элементтердің атомдары тірі ағзаларды құрайтын күрделі молекулаларды түзеді, оларға көмірсутектер, майлар, нәруыздар (белок) мен нуклейн қышқылдары жатады. Аталған заттар тірі ағзалардың құрамында бір-бірімен тығыз байланыста болады.Тірі азғалар мен олардын тіршілік ортасы өзара тығыз байланысып, ұдайы өзгеру мен даму жағдайында болатын жүйелер жиынтығын құрайды. Биосфераны құрайтын тірі азғалар шартты түрде екі үлкен топқа біріктіріледі: флора және фауна.Жер шары биомассасының жалпы салмағы Жердің жалпы массасымен салыстырғанда (6-1027т) әлдеқайда аз. Биомасса материктер мен мұхиттарда да біркелкі таралмаған. Материктердегі биомасса мөлшері Дүниежүзілік мұхиттағы биомассадан 800 еседей көп. Материктерде жасыл өсімліктердің, ал мұхиттарда жануарлардың үлес салмағы басым болалы (6-кестені қараңдар).Материктердегі тіршілік дүниесінің, басым көпшілігі (биомассаның 90%-ынан астамы) тропиктік ормандарда (500 т/га-дан астам) шоғырланған, ал ең төменгі көрсеткіш биік тау бастары, шөлдер мен полярлық аймақтарға тән. Яғни, құрлықтағы тіршілік дүниесінің таралуы күн жылуы мен ылғалдың түсу мөлшеріне тәуелді.Дүниежүзілік мұхиттағы тірі азғалар тіршілік ету ерекшелігіне қарай планктон.Литосфералық тақталар саны тұрақты емес; геологиялық уақыт аралығында олар рифтілер арқылы бөлшектеніп немесе тектоникалық қозғалыстар әсерінен қайта бірігіп отырады. Материктер мен мұхиттар географиясынан сендер жер қыртысының даму барысында бірнеше ірі тақталардың болғаның және олардың бөлшектенгенін білесіңдер (оларды еске түсіріңдер). Қазіргі кезде Жер шарында 7 ірі және ондаған ұсақ литосфералық тақталар ажыратылады.Тектоникалық картадан ірі литосфералық тақталарды, рифтілердің және шұңғымалардың таралу аудандарын анықтаңдар.Материктік және мұхиттың жер қыртысы. Литосфераның беткі жұқа қабығы жер қыртысын құрайды. Ол құрамы мен құрылысына қарай материктік және мұхиттық деп бөлінетінін білесіңдер (олардың айырмашылығын естеріңе түсіріңдер).Материктік жер қыртысының жоғарғы бөлігінде шегінді жыныстар қабаты, ал одан төменде геофизикалық деректер бойынша, гранит және базальт қабаттары орналасқан. Гранит және базальт қабаттарының шекаралас бөліктерінде сейсмикалық толқындардың жылдамдығы күрт өзгеретіні байқалған. Мұхиттық жер қыртысында гранит қабаты болмайды және шөгінді жыныстар қабаты салыстырмалы түрде жұқа болып келеді. Материктер мен мұхиттардың шекаралас аймақтарында жер қыртысы өтпелі сипат алады. Жер қыртысының осындай құрылымы Еуразияның Тынық мұхитпен шектескен бөлігінде кездеседі. Оған аралдар доғасы мен оны бойлай орналасқан терең мұхит шұңғымалары дәлел болады (оларды физикалық және тектоникалық карталардан табыңдар).Материктік жер қыртысы платформалар мен геосинклинальдарға жіктелетінін білесіңцер. Платформалар аумағында жер бедері көбінесе жазық болып келеді. Бұл — ұзақ уақыт бойы сыртқы күштер әсерінен жер бедерінің тегістелуінің нәтижесі. Жазық-платформалық аймақтар құрлық ауданының шамамен 53%-ын алып жатыр. Дүниежүзіндегі аса ірі Шығыс Еуропа, Батыс Сібір, Ұлы Қытай, Ұлы жазық пен Орталық жазық, Амазонка, Ла-Плата және т.б. жазықтар платформалық құрылымдарда орналасқан.Негіздері архей мен протерозойда қалыптасқан ежелгі платформалар қалқандар мен тақталардан құралады (ежелгі платформаның құрылысын естеріңе түсіріндер).Қалқандарда платформаның негізін құрайтын кристалды жыныстар жер бетіне шығып жатады, оларға көбінесе қыратты-үстіртті жер бедері сәйкес келеді. Қалқандарды құрайтын жыныстардың ерекшелігіне байланысты оларда үгілу біршама баяу жүреді. Платформаның қалқаннан тыс, шегінді жыныстармен жабылған бөлігін тақта деп атайды.Неотектоникалық қозғалыстар әсеріне ұшыраған платформалар қозғалмалы сипат алады. Мәселен, мезозой және альпі қатпарлықтары әсерінен Қытай платформасының тұтастығы бұзылып, бірнеше бөліктерге ажырап кеткен; қазіргі кезде оның аумағында жерсілкіну жиі байқалады. Сондықтан оны параплатформа (қозғалмалы) деп атайды. Ішкі күштердщ әсерінен кейбір платформалардың іргетасында терең жарықтар пайда болып, интрузивті жыныстардың жоғары көтерілуі жүрген. Соның әсерінен жарылыс күшті жүрген Сібір және Үндістан платформаларында бағалы металдар мен асыл тастардың бай кен орындары түзілген.Бірақ тірі ағзалардың ғаламшар табиғатын қалыптастырудағы маңызы өте зор. Тірі азғалар Жер шарындағы биологиялық зат және энергия айналымын жүзеге асырады.Өлемдегі тіршіліктің негізгі қозғаушы күші болып табылатын бұл процесс үш кезеңде жүзеге асады. Ең алдымен, Күн энергиясының қатысуымен жүретін фотосинтез процесі нәтижесінде бастапқы (өсімдік текті) органикалық заттар түзіліп және ауаға көп мөлшерде оттек бөлініп шығады. Екінші кезеңде бастапқы органикалық өнімдер жануартектес өнімдерге айналады.Бүгінгі таңда Жер шарының 4 млн км²-ден астам жері ерекше қорғауға алынған, оларды қорықтар деп атайды. Қорықтар адам аяғы баспаған, табиғи ландшафтының эталоны болып саналады. Негізінен, сирек кездесетін және жойылып бара жатқан, "Қызыл кітапқа" енгізілген өсімдіктер мен жануарларды қорғау шаралары жүргізіледі. Қорықтарда адамның кез келген шаруашылық әрекетіне тыйым салынған, тек ғылыми-зерттеу жұмыстарын жүргізуге ғана рұқсат беріледі.Табиғат ескерткіштеріне ғылыми, тарихи, мәдени-эстетикалық мәні зор табиғат объектілері жатады. Алғаш бұл ұғымды неміс жаратылыс зерттеушісі А. Гумбольдт енгізген. Біздің елімізде табиғат ескерткіштері көптеп кездеседі, олардың ең әйгілілері: Шарын шатқалы, Өншіқұм, Жұмбақтас, Таңбалытас және т.б.Қорықшалар дегеніміз — азая бастаған есімдіктер мен жануарлар санын қалпына келтіру және де басқа шаруашылық мақсаттары үшін уақытша қорғауға алынатын жерлер. Олар: кешенді, ботаникалық, аңшылық, геологиялық, ландшафтылық болып бөлінеді.Резерваттар — өзінің құрылымы жағынан қорықшаларға жақын, кейбір елдерде (Финляндия, АҚШ) қорық дәрежесімен бірдей табиғи аумақтар. Ұлттық (табиғи) саябақтар — табиғатты қорғаумен қатар оны ғылыми-ағарту, мәдени-эстетикалық бағытта да пайдалануды жүзеге асыратын жерлер. Алғашқы ұлттық саябақ 1872 жылы АҚШ-та құрылған. Бүгінгі таңда дүниежүзінде 2400-ге жуық ұлттық саябақтар құрылған (ірі ұлттық саябақтарды естеріңе түсіріңдер). Біздің елімізде де ұлттық саябақтар құру шаралары қарқынды жүргізілуде.Осынау жүргізіліп жатқан шаралардың барлығы. Көркем де нәзік, әсем де тылсым табиғатты мүмкіндігінше өзгеріссіз табиғи бейнесін сақтай отырып, болашақ ұрпақ қолына тапсыру мақсатын көздейді.

Энергетикалық қызметі.Биосфераның қалыпты тіршілігі үшін және оның дамуы үшін энергия қажет. Ондай негізгі энергия көзі — Күн. Жасыл өсімдіктер фотосинтез процесі кезінде Күн сәулесін өзіне сіңіріп, мүшелерінде органикалық заттардың қорын жинақтайды. Өсімдіктердегі органикалық заттарды басқа азғалар пайдаланады. Жасыл өсімдіктердежинақталған энергияның есебінен бүкіл биосферадағы тіршілік қалыпты жүріп отырады. Газдық қызметі.Газдардың тасымалдануы және олардың бір күйден екінші күйге өзгеруі тірі ағзалардың қатысуымен жүреді. Газдық қызмет арқылы биосфераның газдық құрамының тұрақтылығы қамтамасыз етіледі. Жер бетіндегі көптеген газдар биогенді жолмен пайда болған. Тірі ағзалардың тіршілігі нәтижесінде оттек, азот, көмір қышқыл газы,күкіртті сутек, метан, т.б. газдар тасылмалданады.Жинақтау қызметі.Тірі азғалар коршаған ортадан алған, биогенді элементтерді өз мүшелерінде жинайды. Тірі азғалар құрамында болатын элементтердің коршаған ортада кездесетін элементтерден едәуір айырмашылығы болады. Тірі ағзалардың құрамында сутек, көміртек, азот, оттек, натрий, магний, кремний, күкірт, т.б. элементтердің жеңіл атомдары көбірек кездеседі. Мұндай элементтердің тірі ағзаларда жинақталуы қоршаған ортаға қарағанда жүздеген, мыңдаған есе көп болады. Осы арқылы биосфераның химиялық құрамының әр түрлі екендігі байқалады.Тотығу-тотықсыздану қызметі.Тірі азғалар топырақ арасында және гидросферада бұл қызметін үнемі атқарып отырады. Тірі азғалар заттарды тотықтыру арқылы оксидтер түзеді, ал кейбір заттарды (көмірсутек, күкіртті темір, т.б.) қалпына келтіреді. Кейбір ұсақ азғалар пайдалы қазбалар (әктәс, боксит, т.б.) түзуге де қатысады.Биохимиялық қызметі . Тірі ағзалардың биохимиялық қызметі қоректенуі, тыныс алуы, көбеюі және (өлген ағзалардың) ыдырауы мен шіруі кезінде байқалады. Бұл кезде элементтер атомдартүрінде бір орыннан екінші орынға ауысады. Кейде адамның іс-әрекетінің нәтижесінде, биосфераға тән емес әрі биосфераға зиянды әсер ететін зат айналымы байкалады. Мысалы, өнеркәсіп орындарынан, көліктерден улы қоспалар бөлініп ауаны ластайды. Ал қышқыл жаңбырдың да табиғатка зияны мол. Сондықтан да табиғатты мұндай ластанудан корғау шараларына ерекше мән беру кажет.Биосферадағы алғашқы шегіністерТіршіліктің биосферада пайда болғанына ғалымдардың есебі бойынша 5-6 миллиардтай жыл өтті. Ұзақ созылған бұл жылдар ішінде бір клеткалы қарапайым ағзалардан құрылысы да, түр өзгешілігі де сан алуан өсімдіктер мен жануарлардың таңғажайып түрлері пайда болды. Биосфера тармақ жайған тіршілік атырабына қожа болғандықтан иені жаратуға асыққан жоқ. Ақыры ол да пайда болды. Оның пайда болғанынан 1,5 млн жыл уақыт өтті. Бұл кезде оның үлесіне биосфера жануар әлемінің 4 миллионынан астам, өсімдіктердің 500 мыңнан астам түрлерін сый еткен. Биосферада тіршілік пайда болғаннан бері қалыптасқан соншама бай түр иелерінің бәріне ортақ заң ережелері тым қатал еді.Адам өз биосферасына сай қоғам құра бастағанына 10 мың жылдай ғана темір мен пайдалы қазбалардың пайдалана бастағанына 4-5 мың жыл өтті. Биосфераның шексіз емес, шар тәріздес екенінің дәлелдегенінен 5 ғасыр, биосфералық өзгертуге техникалық құралдардың пайдалана бастағанына 3-4 ғасырдай, реактивті двигательді игергеніне 40-50 жылдай уақыт, ол биосфераның планетасының көлемін алыстан алақанға салып қарағанда үлкен емес екендігі байқалды. Мұндай құбылысты тек 1958 жылдан бері қарай біле бастады. Бірінші рет жер бетінен ұзап шыққан адамзат баласы бірінші рет Гагарин Космоста «Біздің жеріміз қандай әсем» - деп айқайлады. Әрине алыстан сұлу көрінген жеріміз өз ортасында тым көркем. Бірақ оның алғашқы көркі қайда ығысып барады? Біздің өз қолымыздан өсірген ағаштар мен мал түліктер, тас үйлер мен техникалық алыптары қоршағанда біз бұрынғыдай боламыз ба?Биосфера — құрамы, құрылымы және энергетикасы, негізінен, тірі ағзалардың қарекетімен байланысты Жер қабығының (сферасының) бірі. Биосфера ұғымы "географиялық қабық" ұғымына жақын. Заттар мен энергия алмасуының курделі биохимиялық циклондарымен өзара байланыстағы атмосфераның жер беті бөлігін,гидросфераны және литосфераның үстіңгі бөлігін қамтиды. Биосфераның жоғарғы шекарасы атмосферада 30 км биіктікке дейін, төменгі шекарасы құрлықта жер бетінен 4— 5 км терендікте, Дүниежүзілік мұхитта ең терең ойыстың түбімен өтеді. В.И. Вернадский бойынша биосферада 7 әр түрлі, бірақ өзара байланыстағы зат түрлерін бөлуге болады, олар: тірі заттар, биогендік заттар, енжар заттар, биологиялық енжар заттар, радиоактивті заттар, шашыранды атомдар, ғарыштық заттар. Биосфераның негізгі функциясы — Күн энергиясын фотосинтездейтін ағзалардың пайдалануын және бүкіл тіршілік процестерінің динамикасын қамтамасыз ететін энергия мен заттардың биологиялық айналысы. Тірі азғалар (тірі заттар) мен олардың тіршілік ететін ортасы ғаламдық, аймақтық және жергілікті деңгейде динамикалық жүйелер түзе отырып, бірімен-бірі өзара тығыз байланыста және өзара орекеттес болады. "Биосфера" терминін алғаш австриялық геолог Э. Зюсс енгізді (1875 ж.).

Биосфералық қорық

1) Табиғи ортаның антропогендік өзгерістерін аспаптармен және биоиндикаторларды бақылау арқылы үнемі тексеру жүргізілетіп мониторингтік қорық деп аталатын аумақ. Дүние жүзінде 300-ден астам биосфералық қорық бар;

2) Қоршаған антропогендік ландшафтылардың жергілікті әсеріне, сондай-ақ тікелей антропогендік әрекеттерге ұшырамаған, катаң қорғалатын, жер аумағы айтарлықтай үлкен табиғи телім.