5. lekcija

1. Vispārīga biosfēras koncepcija. Mācības V.I. Vernadskis par biosfēru.

Biosfēra(no grieķu val bios - dzīve, sfēra - bumba) - tas ir sarežģītais Zemes ārējais apvalks, dzīvības izplatības zona, kas ietver visus dzīvos organismus un visus nedzīvās dabas elementus, kas veido dzīvo dzīvotni.

Termins "biosfēra" pirmo reizi tika lietots 19. gadsimta sākumā. Žans Batists Lamarks, un 1875. gadā austriešu zinātnieks Eduards Suess piešķīra tai ģeoloģisku nozīmi darbā “Zemes seja”. Ar biosfēru viņš saprata dzīvo organismu dzīves sfēru jeb dzīvības aizņemto sfēru un definēja biosfēru kā “plānu dzīvības kārtiņu” uz Zemes virsmas, kas lielā mērā nosaka planētas izskatu.

Mūsdienu idejas par biosfēru kā dzīves jomu planētas mērogā, kas apvieno visu bioloģisko sistēmu kopumu un to dzīvotni, ir saistītas ar izcilā krievu zinātnieka darbiem. Vladimirs Ivanovičs Vernadskis un jo īpaši ar viņa pamatdarbu The Biosphere, kas publicēts 1926. gadā. Šajā darbā ir dziļi analizētas sarežģītās attiecības starp dzīviem organismiem un Zemes nedzīvo dabu.

Biosfēras doktrīna ir kļuvusi par lielāko vispārinājumu zemes zinātņu kompleksā (ģeoloģija, ģeogrāfija, ģeoķīmija, bioloģija). Uzsācis savu zinātnisko darbību (kā ģeologs) ar zemes garozas nogulumiežu izpēti, V.I. Vernadskis atklāja dzīvo organismu milzīgo lomu mūsu planētas sarežģītajos ģeoķīmiskajos procesos.

Viņa darbs bija nedaudz apsteidzis savu laiku. Tikai divdesmitā gadsimta otrajā pusē, uz saasināšanās fona vides problēmas, viņa doktrīna par biosfēru kļuva plaši izplatīta.

Mācībās V.I. Vernadskis pirmais atklāja dzīvo organismu lomu planētas mēroga procesos; tika pierādīts, ka dzīvie organismi un to dzīvības produkti ir visspēcīgākais ģeoloģiskais spēks, kam ir galvenā loma iežu iznīcināšanas mehānismos. vielu cirkulācija, izmaiņas planētas ūdens un gaisa apvalkos, evolūcija augšējie slāņi litosfēra.

2. Svarīgākie zinātniskie noteikumi un mācības principi V.I. Vernadskis par biosfēru.

Mācības V.I. Vernadskis par biosfēru ir neatņemama fundamentāla doktrīna, kas organiski saistīta ar svarīgākajām dzīvības saglabāšanas un attīstības problēmām uz Zemes, iezīmējot principiāli jaunu pieeju planētas kā attīstošas ​​pašregulējošas sistēmas izpētei pagātnē, tagadnē. un nākotne.

Biosfēras doktrīnā izšķir šādas galvenās: pieejas:

* enerģija (biosfēras parādību saistība ar kosmisko starojumu (galvenokārt saules starojumu) un radioaktīviem procesiem Zemes zarnās);

* bioģeoķīmiskā (dzīvo būtņu loma atomu sadalījumā biosfērā);

* informācija (organizācijas un apsaimniekošanas principi savvaļas dzīvniekiem);

* spatiotemporāls (dažādu biosfēras struktūru veidošanās un evolūcija);

* noosfērisks ( globālie aspekti cilvēka ietekme uz vidi).

Vissvarīgākais zinātniskais noteikumiem:

· Dzīvā viela ir planētu parādība, un to nevar atdalīt no biosfēras, kuras ģeoloģiskā funkcija. Biosfērā visur ir atrodama dzīvā viela vai tās bioķīmiskās aktivitātes pēdas. Iežu nogulumieži (kaļķakmeņi, māli, kūdra uc) un to metamorfie atvasinājumi (marmors, slānekļi, ogles u.c.), dabiskie ūdeņi un atmosfēras gāzes (skābeklis, slāpeklis, oglekļa dioksīds) pamatā ir planētas dzīvā viela. Zemes garozas slāņi, kuriem pašlaik nav dzīvas vielas, bet kurus tā apstrādāja ģeoloģiskajā pagātnē, V.I. Vernadskis tos attiecināja uz "bijušajām biosfērām".

· Kosmiskais starojums, kas nāk no visiem debess ķermeņiem, aptver biosfēru, iekļūst tajā visā un visā tajā, un biosfēra ir jāuzskata par kosmiskās enerģijas transformācijas zonu.

· Biosfēra ir kosmiska rakstura planetāra parādība.

Biosfēras doktrīna balstās uz sekojošo principi:

1. Integritātes princips apgalvo, ka biosfēra, visa dzīvība, visa dzīvā matērija pastāv kā vienots veselums. Dzīve ir harmoniska kosmiskā mehānisma nepieciešama un dabiska sastāvdaļa.

2. Harmonijas princips Biosfēra slēpjas tās organizētībā, harmonijā un tajā esošo dzīvo un nedzīvo sastāvdaļu nesaraujamajā savienojumā.

3. Dzīvā lomas nozīmes princips Zemes evolūcijā apgalvo, ka uz zemes virsma nav ķīmiska spēka, kas darbojas pastāvīgāk un galīgajā iedarbībā ir spēcīgāks par organismiem kopumā. Zemes kā debess ķermeņa izskatu patiesībā veido dzīvība.

4. Biosfēras galvenā kosmiskā loma sastāv no transformācijas saules enerģija Zemes aktīvajā enerģijā. Vernadskis uzsvēra enerģijas nozīmi un nosauca dzīvos organismus par enerģijas pārveidošanas mehānismiem.

5. Dzīves spiediena princips. Kosmiskā enerģija izraisa dzīvības spiedienu, kas tiek panākts ar vairošanos. Organismu vairošanās samazinās, palielinoties to skaitam. Populāciju lielums palielinās, līdz vide var atbalstīt turpmāku pieaugumu, pēc kura tiek sasniegts līdzsvars. Skaitlis svārstās tuvu līdzsvara līmenim.

6. Dzīves plūsmas princips. Dzīvības izplatīšanās ir tās ģeoķīmiskās enerģijas izpausme. Dzīvā viela, tāpat kā gāze, izplatās pa zemes virsmu saskaņā ar inerces likumu. Mazie organismi vairojas daudz ātrāk nekā lielie. Dzīvības pārnešanas ātrums ir atkarīgs no dzīvās vielas blīvuma.

7. Autotrofijas princips. Autotrofiskie organismi ir organismi, kas ņem visus dzīvībai nepieciešamos ķīmiskos elementus no apkārtējās inertās vielas un sava ķermeņa uzbūvei nav nepieciešami gatavi savienojumi no cita organisma. Šo zaļo autotrofisko organismu eksistences lauku nosaka saules gaismas iespiešanās laukums.

8. Dzīves lauka princips. Dzīvību pilnībā nosaka zaļās veģetācijas stabilitātes lauks, un dzīvības robežas nosaka organismu veidojošo savienojumu fizikāli ķīmiskās īpašības, to neiznīcināmība noteiktos vides apstākļos. Maksimālo dzīvības lauku nosaka organismu izdzīvošanas galējās robežas. Augšējā robeža dzīvību nosaka starojuma enerģija, kuras klātbūtne izslēdz dzīvību un no kuras pasargā ozona vairogs. apakšējā robeža saistīta ar sasniegumiem paaugstināta temperatūra. Intervāls 433 0 C (no –252 0 C līdz +180 0 C) ir ierobežojošais termiskais lauks.

9. Dzīves pastāvības princips. Biosfēra savās galvenajās iezīmēs ir pārstāvējusi vienu un to pašu ķīmisko aparātu kopš senākajiem ģeoloģiskajiem periodiem. Dzīve saglabājās nemainīga visu ģeoloģisko laiku, mainījās tikai tās forma. Pats Dzīvā būtne nav nejauša radīšana.

10. Dzīves visuresamības princips biosfērā (dzīvības visuresamības princips). Dzīve pamazām, lēnām pielāgojoties, sagrāba biosfēru, un šī sagūstīšana nebeidzās. Dzīves stabilitātes lauks ir adaptācijas rezultāts laika gaitā.

11. Dzīvu elementu atrašanas princips. Dzīvo elementu sastopamības formas: a) ieži un minerāli; b) magma; c) izkliedēti elementi; d) dzīvā viela. Taupības likums par vienkāršu ķīmisku ķermeņu izmantošanu dzīvai vielai saka: kad elements nonāk iekšā, tas iziet cauri garai stāvokļu sērijai, un organisms ievada tikai nepieciešamo summu elementi.

12. Dzīvās vielas daudzuma noturības princips biosfērā. Dzīvā viela ir starpnieks starp Sauli un Zemi, un tāpēc: vai nu tās daudzumam jābūt nemainīgam, vai arī jāmainās tās enerģētiskajām īpašībām.

13. Stabila līdzsvara princips. Jebkura sistēma sasniedz stabilu līdzsvaru, kad tās brīvā enerģija ir vienāda ar nulli vai tuvojas tai, tas ir, kad ir paveikts viss sistēmas apstākļos iespējamais darbs.

Katrs dzīvs organisms, kas dzīvo uz mūsu milzīgās planētas, ēd katru dienu un izmanto ūdeni, lai organismā notiktu dzīvībai nepieciešamās reakcijas. Viss, kas ieskauj cilvēku, ir dzīvības zona visiem uz Zemes dzīvojošajiem organismiem, kas apstiprina Vernadska biosfēras doktrīnu.

Saskarsmē ar

Biosfēras procesu doktrīnas pirmsākumi

Stāsts mūsdienīgi skati par biosfēras jēdziena veidošanos un tās pastāvēšanas principiem sadalīts divos posmos. Ar hipotēžu nostiprināšanās brīdi par visas planētas dzīvības kosmisko dabu ir tieši saistīti daudzi mūsdienu ateistiskie un agnostiskie uzskati par Visumu kā tādu un dzīvības izcelsmi kopumā. Kas radīja biosfēras doktrīnas pamatnoteikumi e un kāda ir tā termiņa vēsture, mēs pastāstīsim tālāk:

• Pirmkārt vispārīgi jēdzieni par bioloģisko sistēmu un atsevišķu organismu biotopu zonu plašākai sabiedrībai iepazīstināja talantīgais franču dabaszinātnieks Ž.B. Lamarks.
• 1863. gads Franču pētnieks Reyut izmantoja nosaukumu “biosfēra”, lai apzīmētu dzīvības izplatības sfēru uz virsmas.
• 1875. gads Holistisko jēdzienu biosfēra kā dabas daudzveidīgo funkciju vienotība uzturēšanai pirmo reizi kā oficiālu terminu - definīciju ieviesa austriešu ģeologs Eduards Suess. visu dzīvo būtņu kopums, kas apdzīvo mūsu planētu.
• 1926. gads Ukraiņu zinātnieks V.I. Vernadskis publicēja monumentālu traktāts"Biosfēra". Šī ir revolucionāra grāmata, kurā tika definēti lietišķās zinātnes progresīvā virziena pamatprincipi. Vernadska doktrīna par biosfēru īsumā ir jauna zinātne par dabu un cilvēku apdzīvotību tajā kā vienota sistēma kļuva daudzu zinātnes disciplīnu pamats un strāvojumi, kas vispārpieņemti lietišķo un teorētisko zinātņu jomā.

Zinātnieka darbs attiecas uz dažādiem progresīvu zinātnisku uzskatu izstrādes plāniem klasisko zinātnes disciplīnu jomā.

Viņš bija pirmais, kurš izsludināja jauno zinātnes virzienu principus, kas mūsdienās ir vispāratzīti un izmantoti visplašāk. Radioģeoloģijas, bioģeoķīmijas, biosfēras un noosfēras doktrīnas un zinātnisko pētījumu elementi ir kļuvuši par pamatu, uz kura tiek veidota pašreizējā Visuma koncepcija.

Pateicoties izcilajam zinātniekam, pirmo reizi tika parādīts reālais dzīves formāts, tika izskaidrots, kas ir galvenās biosfēras sastāvdaļas.

Pirmo reizi zinātnieki eksperimentāli noskaidroja un praktiski apstiprināja dzīvās vielas lomu biosfērā. Mijiedarbības mehānismi ir nozīmīga liela mēroga veikto procesu daļa ģeoķīmiskā un biogēnā apmaiņa, migrācija atomu līmenī, kas ļauj atomiem piedalīties ģeoloģiskajos, ķīmiskajos, fizikālajos bioloģiskajos ciklos.

Bioloģiskās vielas iezīmes

Savulaik Vernadskis atstāja neizdzēšamu iespaidu uz pasaules zinātnieku aprindām. Tas bija tas, kurš, neskatoties uz daudziem priekšgājējiem, teorētiski guva panākumus atspēkot teoloģijas pamatus. Tieši reliģija uzskata dzīvības rašanās brīdi uz planētas par Dieva – augstākā prāta – darbības rezultātu. UN. Vernadskis un zinātnieku grupa šajā virzienā izvirzīja hipotēzi, ka dzīvu šūnu uz pilnīgi neapdzīvotu planētu atnesuši kosmiskie ķermeņi - meteorīti, ar kosmiskiem putekļiem, kā arī atnesuši citplanētiešu civilizāciju pārstāvji. Tika izveidotas arī galvenās dzīvās vielas īpašības pēc Vernadska un to atšķirība no nedzīvās sastāvdaļas:

• augsts aktivitātes līmenis;
• ievērojams reakcijas ātrums;
• ātra vielmaiņa;
• Dzīvajiem organismiem piemīt aktīvas un pasīvas kustības īpašības.

Svarīgs! Ikviena dzīvā būtne pārvietojas ne tikai gravitācijas spēku ietekmē pasīvi, bet arī pret ūdens vai gaisa straumju virzienu, pārvarot šo masu pretestību, dabiskos reljefa šķēršļus vai ainavas īpatnības.

Saskaņā ar zinātnieka hipotēzi, uz pilnīgi neapdzīvotas planētas tika nogādāta dzīva šūna.

Biosfēras funkcijas un robežas

Principiāli jauna pieeja liela mēroga bioloģisko procesu izpētei to harmoniskā savienojumā ar mikroorganismu dzīvībai svarīgo aktivitāti līdz pat šūnu līmenim ļāva identificēt un aprakstīt galvenās dzīvās vielas funkcijas biosfērā:

• Enerģija, sastāv no enerģijas potenciāla uzkrāšanas un pārveidošanas.
• Gāze. Kā spēju mainīt un uzturēt nepieciešamo gāzes sastāvs vidiērtai dzīvošanai.
• Redokss. Kā iespēja intensificēt visus kosmosā notiekošos procesus.
• Koncentrācija ir dzīvo audu spēja uzkrāt izolētus atomus savā ķermenī.
• Iznīcināšana ir spēja sadalīties organisko atlieku sastāvdaļās un inertā komponentā.
• Vielas un koncentrētas enerģijas pārnesi aktīvas kustības rezultātā nosaka transporta īpašības.
• Sakarā ar vides veidošanos tiek ietekmēts fizikāli ķīmiskā virziena parametru stāvoklis.
• Informācijas funkcijas sastāv no uzkrāšanas un konsolidācijas struktūrās, kas ir atbildīgas par iedzimtību, datu par senču īpašībām.

Biosfēras funkcijas

Saskaņā ar akadēmiķa Vernadska teoriju biosfēras galvenā sastāvdaļa ir viss dzīvo organismu komplekss, kas ir aktīvas būtnes noteiktā bioloģiskās sistēmas līmenī. Dzīvā viela izceļas ar noteiktām īpašībām. Tā ir šūnu organizācija, vielmaiņa, hemostāzes uzturēšana. Viņiem ir kustības, aizkaitināmības, augšanas, attīstības, vairošanās, pielāgošanās funkcijas. Saskaņā ar slavenā ukraiņu pētnieka teoriju, kurš mainīja pasaules uzskatu, dabā viņi mijiedarbojas trīs veidu dzīvās vielas:

Galvenais bioloģisko vielmaiņas procesu virzītājspēks ir dzīvās vielas bioķīmiskās enerģijas kustība. Saskaņā ar Vernadska mācību nostādnēm biosfēra ir kopīgas ģeoloģiskās un bioloģiskās attīstības rezultāts, kam ir divējāda nozīme. Pirmkārt, biosfēra ir biotops un aktīva dzīve, otrkārt – šo procesu rezultāts.

Svarīgs! Augšējā robeža atmosfērā svārstās no 10 km poliem līdz 20-23 km uz pārējās Zemes virsmas. Biosfēras robeža litosfērā atrodas ievērojamā dziļumā no 5 līdz 7 km alās un dziļos lūzumos.

Vernadska mācība

Par Vernadska teorijas pamatprincipiem

Pēc akadēmiķa domām, dzīvības izcelsme bija sinhronizēts ar planētas veidošanos kā neatņemams biofizikālais komplekss. Kāds ir aptuvenais esošās biosfēras vecums, to dara arī mūsu planēta. Viņš apstiprināja daudzu attiecību un dabisko procesu klātbūtni šajā jomā dažādas nozares– bioloģija, ģeoloģija, bioķīmija, ģeoķīmija. Tie ir harmoniski apvienoti un atbilst Vernadska mācību par biosfēru galvenajiem noteikumiem.

1. Lielākā daļa svarīgs princips ir biosfēras integritāte un saskaņotība, ko nosaka vairākas gravitācijas fiziskās konstantes un elektromagnētiskie lauki.
2. Biosfēras procesu harmonija un saikne, enerģiju transformācija, atomu kustība kā kosmiskās harmonijas atspulgs, planētu kustības ritmiskums, biosfēras pamats ir mūsu planētas novietojums kosmosā.
3. Kosmosa funkcijas enerģiju transformācijā un transformācijā. Enerģijas parādību avoti ģeoloģijā ir saules starojums un iekšējais radioaktīvais fons.
4. Dzīvības procesu izplatīšanās princips, līdzīgi kā inerce izpaužas nedzīvos objektos. Jo mazāks organisms, jo intensīvāk tam ir tendence vairoties.
5. Autotrofu attīstības un izplatības līmenis ir atkarīgs no tā, cik dziļi iekļūst saules gaisma, kas tiem nepieciešama fotosintēzei.
6. Jo intensīvāka enerģija, jo aktīvāka reprodukcija, kam ir tendence samazināties, palielinoties kvantitatīvajam rādītājam.
7. Enerģijas saglabāšanas princips, kad ķīmiskais elements, pirmo reizi nonākot tajā, piedzīvo dažādas izmaiņas, lai nodrošinātu dzīvos organismus ar nepieciešamo elementu daudzumu.
8. Zaļo augu pretestības lauku nosaka savienojumu fizikāli ķīmiskās īpašības, no kurām veidojas organismi, to izturība, pakļaujoties noteiktiem vides apstākļiem, un galīgā siltuma vairoga veidošanās.
9. Pastāvīgā atmosfēras skābekļa un dzīvās biomasas tilpuma attiecība ir atkarīga no enerģijas bilances rādītāju stabilitātes princips.

Biosfēra Vernadskis

Biosfēra - Vernadskis

Secinājums

Izcilais pētnieks Vernadskis radīja biosfēras doktrīnu un tādējādi sniedza globālu ieguldījumu mūsdienu dabaszinātne. Pateicoties Vernadska mācībām mūsdienu zinātne pamatā ir uz planētas notiekošo dabisko procesu bioloģiskās integritātes fundamentālais raksturs. Sugu evolūcija ļauj tiem organismiem, kas palielina biogēnās ģeoķīmiskās enerģijas līmeni, izdzīvot un vairoties.

Viens no lielākajiem un interesantākajiem vispārinājumiem V.I. Vernadska darbs dabaszinātņu jomā bija viņa izstrādātā doktrīna par Zemes biosfēru un tās pārtapšanas cilvēka prāta darbības sfērā – noosfērā neizbēgamību.

UN. Vernadskis bija ļoti skrupulozs cilvēks zinātniskās ētikas jautājumos. Tāpēc savos dažādos darbos viņš norāda, ka jēdziens “biosfēra” viņam nepieder, jo pagājušā gadsimta sākumā to pirmo reizi lietoja Žans Batists Lamarks. Zināmu ģeoloģisku nozīmi tam 1875. gadā piešķīra austriešu zinātnieks Eduards Suess. Tomēr pilnīgu mācību, kas saistīta ar šo terminu, radīja nevis Lamarks, nevis Suess, bet gan mūsu tautietis Vladimirs Ivanovičs Vernadskis.

Viņa galvenās idejas par šo problēmu radās 20. gadu pašā sākumā, lasot lekcijas Parīzē, un tika publicētas 1926. gadā grāmatā “Biosfēra”, kas sastāv no divām esejām. Pirmais no tiem saucas "Biosfēra kosmosā", otrais - "Dzīvības reģions". Pēc tam dažādus biosfēras doktrīnas aspektus aplūkoja V.I. Vernadskis daudzos rakstos un lielā monogrāfijā, kas publicēta tikai 20 gadus pēc viņa nāves, “Zemes biosfēras un tās vides ķīmiskā struktūra”.

Mēs pieskarsimies tikai dažiem Vernadska biosfēras doktrīnas pamatnosacījumiem.

Pirmkārt, Vernadskis definēja Zemes biosfēras aptverto telpu: tā ir visa hidrosfēra līdz maksimālajiem okeāna dziļumiem, kontinentu litosfēras augšdaļa līdz 2 - 3 km dziļumam (šādā dziļumā dzīvo mikroorganismi joprojām ir sastopami gruntsūdeņos) un atmosfēras apakšējā daļā, vismaz līdz troposfēras augšējai robežai. Pirmajos darbos V.I. Vernadskis biosfēru definēja kā dzīvības aptvertu Zemes apgabalu, bet pēc tam atteicās no šī termina, jo vārdu “dzīve” var saprast dažādos aspektos. Viņš ieviesa zinātnē neatņemamo “dzīvās matērijas” jēdzienu un sāka saukt biosfēru par “dzīvās matērijas” eksistences reģionu uz Zemes. Viņš savāca un analizēja visus esošos datus, lai noteiktu šīs vielas kopējo svaru, un nonāca pie secinājuma, ka tagad uz mūsu planētas tas svārstās no 1020 līdz 1021 g, t.i., no 1 līdz 10 tūkstošiem triljonu tonnu.

UN. Vernadskis rūpīgi pētīja enerģijas bilanci dažādas planētas Saules sistēma un jo īpaši jautājums par termiskās elektromagnētiskās enerģijas daudzumu, ko Zeme saņem no Saules. Pēc viņa aprēķiniem, izrādījās, ka tas ir vienāds ar 170 x 1012 kW. Tālāk viņš pētīja biosfēru kā šīs kosmiskās enerģijas transformācijas zonu, noskaidroja “dzīvās vielas” izplatības modeļus biosfērā. pētīja dažādu organismu taksonomisko grupu vairošanās kvantitatīvos modeļus un “dzīvās vielas” ģeoķīmisko enerģiju, pēc iespējas izmantojot matemātisko formulu atvasināšanu pētītajiem procesiem. Daži tīri bioloģiski V.I. secinājumi ir ļoti interesanti. Vernadskis. Tā, detalizēti izpētot gāzu lomu dzīvības procesos, viņš nonāca pie secinājuma, ka organismu pasaulē, biosfērā, notiek sīva cīņa par eksistenci - ne tikai par pārtiku, bet arī par nepieciešamo gāzi. , un šī pēdējā cīņa ir galvenā, jo tā normalizē reprodukciju. Elpošana nosaka maksimālo iespējamo dzīvības ģeoķīmisko enerģiju uz platības hektāru.

V.I. lielu uzmanību pievērsa saviem darbiem par biosfēru. Vernadskis pievērsa uzmanību augu zaļajai “dzīvajai vielai”, jo tikai tā padara organismu autotrofisku, tikai tā spēj uztvert Saules starojošo enerģiju un ar tās palīdzību radīt primāros organiskos savienojumus. Ņemot vērā tilpuma un enerģijas koeficientus dažādas grupas veģetācija, V.I. Vernadskis nonāca pie secinājuma, ka "okeāna zaļie protisti ir galvenie saules enerģijas pārveidotāji mūsu planētas ķīmiskajā enerģijā", un jūras zaļā organiskā viela sasniedz šo rezultātu, pateicoties augstajam vairošanās ātrumam. Jāteic, ka vēlākie aprēķini, 70. gadu beigās, parādīja, ka okeānu zaļā planktona loma V.I. Vernadskis nedaudz pārvērtēja. Mūsdienu laikmetā trīs ceturtdaļas primāro organisko savienojumu rada kontinentu autotrofā veģetācija un tikai vienu ceturtdaļu jūru un okeānu planktona un bentosa aļģes.

Lai izskaidrotu biosfēras lielo kopējo enerģiju, V.I. Vernadskis veica interesantus aprēķinus. Izrādījās, ka visa Zemes virsma ir nedaudz mazāka par 0,0001% no Saules virsmas, bet tās transformācijas aparāta zaļā zona, t.i. koku, stublāju, stiebrzāļu lapu virsma un zaļo aļģu virsma dod skaitļus pavisam citā secībā. Dažādos gada laikos tas svārstās no 0,86 līdz 4,2% no Saules laukuma.

Ražots visvairāk pēdējie gadi Krasnojarskas biofiziķu aprēķini, izmantojot jaunākās iekārtas un satelītu informāciju, apstiprina V.I.Vernadska pirms vairāk nekā pusgadsimta aprēķināto skaitļu secību.

Var ņemt vērā enerģijas daudzumu, kas atrodas mūsu planētas “dzīvajā vielā”. Pēc slavenā zviedru zinātnieka Svante Arrhenius aprēķiniem, tikai kontinentu zaļā veģetācija to uzliesmojošo savienojumu veidā satur 1,6-1017 lielas kalorijas. UN. Vernadskis uzskatīja, ka visai biosfērai šī vērtība ir lielāka un sasniedz 1018 vai pat 1019 lielas kalorijas. Tajā pašā laikā tikai 0,02 - 0,03% no Saules enerģijas, kas sasniedz Zemes virsmu, uztver biosfēras zaļā viela, kas rada vilinošas izredzes tās pilnīgākai izmantošanai.

Ievērojama daļa no “dzīvās vielas” enerģijas tiek novirzīta jaunu vadosu minerālu veidošanai biosfērā, kas nav zināmi ārpus biosfēras, un daļa tiek aprakta pašas organiskās vielas veidā, galu galā veidojot brūno un akmeņogļu, naftas nogulsnes. slānekļa, naftas un gāzes. "Mums šeit ir darīšana," raksta V.I. Vernadskis, "ar jaunu procesu - ar lēnu Saules starojuma enerģijas iekļūšanu planētā, kas ir sasniegusi Zemes virsmu. Tādā veidā “dzīvā viela” maina biosfēru un zemes garozu. Tas nepārtraukti atstāj tajā daļu no tiem, kas tam izgājuši cauri. ķīmiskie elementi, radot milzīgus nezināmu minerālu slāņus papildus saviem vados minerāliem vai caurstrāvojot biosfēras inerto vielu ar smalkākajiem tās atlieku putekļiem.

UN. Vernadskis uzskatīja, ka zemes garoza galvenokārt ir bijušo biosfēru paliekas, un pat tās granīta-gneisa slānis veidojies metamorfisma un iežu kušanas rezultātā, kas kādreiz radās "dzīvās vielas" ietekmē. Viņš uzskatīja par dziļiem tikai bazaltus un citus magmatiskos iežus, kas pēc savas ģenēzes nav saistīti ar biosfēru.

Jaunākie kosmosa pētījumi liek mums pievērst īpašu uzmanību šai idejai par V.I. Vernadskis. Uz Mēness nebija dzīvības, un tur nebija arī granīta. Mēness “jūras” ir piepildītas ar bazaltu, un Mēness “kontinenti” sastāv no anortozītiem, t.i., pamatsastāva magmatiskajiem iežiem. Arī Veneras virszemes ieži, kuru sastāvu pirmo reizi uzzinājām pirms vairākiem gadiem, izrādījās bazaltiski... V.I. savos darbos pievērsa lielu uzmanību. Vernadskis par dažādu ķīmisko elementu klātbūtnes formām biosfērā, biosfēras “dzīvās vielas” sadalījumu pēc organismu uztura avotiem auto-, hetero- un mixotrofos, stabilitātes lauka izpēti. dzīvības hidrosfērā un uz zemes, dzīvības koncentrācijas ģeoķīmiskie cikli un hidrosfēras “dzīvās plēves”.

Iepriekšējos 20. gadu darbos V.I. Vernadskis uzskatīja, ka biosfēras “dzīvās vielas” apjoms un svars nav mainījušies visā Zemes bioloģiskajā vēsturē. Viņš pieļāva, ka procesā bioloģiskā evolūcija Mainījās tikai dzīvības izpausmes formas. Jau tajā laikā un pat agrākos darbos viņš daudz rakstīja par lielām izmaiņām biosfērā cilvēka darbības ietekmē, par ģeoloģisko procesu antropogēnajiem faktoriem, viņš uzskatīja šo parādību par jaunu, uzliktu stacionārajai eksistencei. biosfēra. Vēlākos darbos (no 30. gadu vidus) V.I. Vernadskis pārskatīja šo viedokli un nonāca pie secinājuma, ka biosfēra "dzīvās vielas" masas, enerģijas un organizācijas pakāpes izteiksmē. ģeoloģiskā vēsture Zeme visu laiku evolucionēja, mainījās, ka cilvēka darbības ietekme bija dabisks šīs evolūcijas posms un ka tās ietekmē biosfērai neizbēgami ir radikāli jāmainās un jāpāriet jaunā stāvoklī, ko viņš vairs nesauca par biosfēru, bet. noosfēra - cilvēka prāta ietekmē izveidojusies sfēra.

Varam droši teikt, ka doktrīna par biosfēras pāreju noosfērā ir V.I. radošuma virsotne. Vernadskis. Izstrādājot šo doktrīnu, viņš izmantoja un sintezēja ne tikai ģeoloģisko un bioloģisko, bet arī sociāli vēsturisko materiālu.

UN. Vernadskis jēdzienu “noosfēra” sāka lietot tikai 30. gadu vidū un stingri materiālistiskā nozīmē. Pie V.I. Vernadska noosfēra nav abstrakta prāta valstība, kā šo terminu interpretējuši tā autori francūži P. Teilhards de Šardēns un E. Lerojs, bet gan vēsturiski neizbēgams posms biosfēras attīstībā. Vēl 1926. gadā rakstā “Domas par zināšanu vēstures mūsdienu nozīmi” viņš rakstīja: “Visā ģeoloģiskajā laikā radītā biosfēra, kas nostājusies līdzsvarā, zinātniskās ietekmes ietekmē sāk arvien dziļāk mainīties. doma par cilvēci."

Tieši šo Zemes biosfēru, ko mainījusi zinātniskā doma un kas pārveidota, lai apmierinātu skaitliski augošas cilvēces vajadzības, viņš vēlāk nosauca par noosfēru.

To ir ļoti svarīgi uzsvērt, jo uzziņu grāmatās, enciklopēdijās un populārajā literatūrā ir parādījušies daudzas nepareizas šī termina definīcijas, kas pilnībā neatbilst V.I. Vernadskis.

Pie vispārējas idejas, kas ir noosfēras doktrīnas pamatā, V. I. Vernadskis nonāca savos agrākajos darbos pagājušā gadsimta beigās. Tas veidojās noteiktas koncepcijas veidā par cilvēka prāta radošo dabu, ne tikai atspoguļojot ārējā pasaule, bet arī ar darba palīdzību aktīvi ietekmējot cilvēka eksistences apstākļus.

Kopš divdesmitā gadsimta sākuma V.I. Vernadskis sāka detalizētu izpēti par jautājumu par cilvēces ģeoloģisko darbību. Pētot šajā laikā, vispirms ģenētiskās mineraloģijas un ģeoķīmijas, bet vēlāk bioģeoķīmijas ietvaros, dažādos uz mūsu planētas notiekošos ģeoķīmiskos procesus, viņš vienmēr ar viņam raksturīgo konsekvenci un dziļumu pievērsās cilvēka lomas šajos procesos noskaidrošanai. Tādos darbos kā “Zemes garozas minerālu vēsture”, “Dzīvā viela jūras ķīmijā”, “Dzīvā viela zemes garozā”, “Biosfēra”, “Cilvēces autotrofija” viņa ideju loks. beidzot tika noteikts, kas veidoja noosfēras doktrīnas pamatu.

Jau 30. gados sācis izstrādāt šo doktrīnu, V.I. Vernadskis vispirms mēģināja atbildēt uz jautājumu, kādi ir reālie apstākļi vai priekšnoteikumi noosfēras veidošanai, kas jau ir izveidoti vai tiek veidoti cilvēces vēsturiskās attīstības gaitā. Pēc viņa domām, šie priekšnoteikumi ir sekojoši. Cilvēce ir kļuvusi par vienu. Pasaules vēsture Kā vispārējs process aptvēra visu Zeme. Nomaļās kultūrvēsturiskās apdzīvotās vietas, kas ir maz atkarīgas viena no otras, praktiski ir pabeigtas. Tagad "nav neviena Zemes gabala, kurā cilvēks nevarētu dzīvot, ja viņam tas būtu nepieciešams." Peldošās stacijas Ziemeļu Ledus okeāna ledū un stacijas uz Antarktīdas virsmas ir labākais pierādījums šīs idejas pamatotībai.

Pēc V.I. Vernadska domām, noosfēra ir vienots organizēts veselums, kura visas daļas visdažādākajos līmeņos ir harmoniski saistītas un darbojas saskaņoti viena ar otru. Nepieciešams nosacījums Tas ir ātrs, uzticams savienojums starp šīm daļām, kas aptver vislielākos attālumus, pastāvīgi notiek materiālu apmaiņa starp tām un visaptveroša informācijas apmaiņa. Šis nosacījums, atzīmēja V.I.Vernadskis, būtībā jau ir radīts, lai gan iespējas tā tālākai uzlabošanai nebūt nav izsmeltas.

Savos secinājumos viņš vadījās no tā, ka noosfēras radīšana paredz, ka cilvēks tik radikāli pārveido apkārtējo dabu, ka viņš nevar iztikt bez milzīgiem enerģijas daudzumiem. “Pagājušā gadsimta pašās beigās tas tika negaidīti atklāts jauna forma enerģija, kuras eksistenci paredzēja retais prāts – atomenerģija, kas pieder tuvākajai nākotnei un kas dos cilvēcei vēl lielāku spēku, kuras apjomu šobrīd diez vai varam paredzēt.” Tas tika uzrakstīts trīsdesmitajos gados! Un tagad jau redzams, kā cilvēce ir apguvusi atomenerģiju, kā ar katru gadu paplašinās tās izmantošana miermīlīgiem mērķiem.

Noosfēru rada saprāts un darbs masu. Tāpēc viens no svarīgākajiem šī procesa nosacījumiem ir strādājošo labklājības uzlabošana. Lai gan šis planētas mērogā izvirzītais uzdevums vēl ir tālu no tā, lai tas atrisināts, potenciālās iespējas tam jau pastāv.

Aptverot visu planētu kopumā, noosfēra pēc savas būtības nevar būt nevienas nācijas privilēģija. Šobrīd Vernadskis rakstīja: "ideja par visu cilvēces vienlīdzību un melno, dzelteno un balto rasu vienlīdzību ir dziļi iesakņojusies pasaules vispārējā un zinātniskajā apziņā." Nav tālu laiks, kad no mūsu planētas uz visiem laikiem pazudīs neokoloniālisma un nacionālās apspiešanas apkaunojošās parādības un beidzot sabiedrības dzīvē valdīs jauns laikmets, kuram būs raksturīga nevis vājo apspiešana ar stiprajiem, bet ar "visas cilvēces miermīlīgu saikni, pamatojoties uz ekonomisko un kultūras dzīvi".

Noosfēra, pēc Vernadska domām, ir jauns Zemes ģeoloģiskais apvalks, kas izveidots uz zinātniska pamata. Noosfēra ir lielāko revolucionāro pārveidojumu darbības rezultāts, kas apvienots vienā plūsmā gan zinātnes jomā, gan sociālajās attiecībās.

20. gadsimta sākumā akadēmiķis Vladimirs Ivanovičs Vernadskis (1863-1945) izstrādāja teoriju, ko viņš sauca par bioģeoķīmiju un kas veidoja mūsdienu biosfēras doktrīnas pamatu. Cilvēka un biosfēras kopīgās evolūcijas problēmas viņš izvirzīja no Zemes kā kosmiska ķermeņa attīstības pozīcijas. Jau tajā laikā Vladimirs Ivanovičs mēģināja izprast un atklāt cilvēka lomu dabas vēsturiskajā procesā.

V.I.Vernadska pētījumi radīja izpratni par dzīvības un dzīvās vielas lomu ģeoloģiskajos procesos. Zemes izskats, tās atmosfēra, nogulumieži, ainavas - tas viss ir dzīvības aktivitātes rezultāts. Vernadskis piešķīra cilvēkam īpašu lomu mūsu planētas sejas veidošanā. Viņš iepazīstināja ar cilvēka darbību kā spontānu dabisku procesu, kura pirmsākumi ir zuduši cilvēces vēstures dziļumos.

1926. gadā Vernadskis Ļeņingradā publicēja grāmatu “Biosfēra”, kas iezīmēja jaunas zinātnes par dabu dzimšanu par cilvēka attiecībām ar to. Šī grāmata ir pirmā, kas parāda biosfēru kā vienotu dinamiska sistēma, ko apdzīvo un kontrolē dzīvība, planētas dzīvā viela. "Biosfēra ir sakārtots, noteikts zemes garozas apvalks, kas saistīts ar dzīvību." Savā darbā par biosfēru zinātnieks parādīja, ka dzīvā viela mijiedarbībā ar inertu vielu ir daļa no liela zemes garozas mehānisma, pateicoties kuriem notiek dažādi ģeoķīmiskie un biogēnie procesi, atomu migrācija un līdzdalība ģeoloģiskajā. un bioloģiskie cikli.

V.I.Vernadskis parādīja, ka mūsu planētas ārējās garozas ķīmiskais stāvoklis pilnībā atrodas dzīvības ietekmē un to nosaka dzīvi organismi, kuru darbība ir saistīta ar lielo planētu procesu – ķīmisko elementu migrāciju biosfērā. Zinātnieks atzīmēja, ka sugu evolūcija, kas noved pie dzīvības formu radīšanas, biosfērā ir stabila, un tai vajadzētu virzīties uz atomu biogēnās migrācijas palielināšanos.

Biosfēra ir vissarežģītākais planētu dzīvības apvalks, tā ārējā čaula, kurā dzīvo organismi, kas kopā veido dzīvu vielu. Tas ietver atmosfēras apakšējo daļu, visu hidrosfēru un Zemes litosfēras augšējo daļu, ko apdzīvo dzīvi organismi. Zemes apvalks, kurā dzīvo organismu kopējā aktivitāte izpaužas kā ģeoķīmiskais faktors planētas mērogā. Biosfēra ir lielākā (globālā) Zemes ekosistēma - dzīvās un inertās vielas sistēmiskas mijiedarbības zona uz planētas.

V.I. Vernadskis noteica biosfēras materiālo sastāvu, kurā iekļāva septiņas dziļi neviendabīgas dabiskas, bet ģeoloģiski ne nejaušas daļas:

1) dzīvā viela;

2) biogēna viela (fosilais kurināmais, kaļķakmeņi u.c., t.i., dzīvu organismu radīta un pārstrādāta viela);

3) inerta viela (veidojas bez dzīvo organismu līdzdalības - cieta, šķidra un gāzveida);

4) bioinerta viela (ko veido neorganiskās dabas un dzīvo organismu procesi - ūdens, augsne, laikapstākļu garoza, dūņas);

5) radioaktīvā sabrukšanas viela (urāna, torija un aktinourāna sērijas elementi un izotopi);

6) sauszemes vielas un kosmiskā starojuma izkliedētie atomi;

7) kosmiskas izcelsmes matērija meteorītu, kosmisko putekļu u.c.

Biosfēra ir jāattēlo kā ārkārtīgi sarežģīts mehānismsģeoloģiskā un bioloģiskā attīstība un inertas un biogēnas vielas mijiedarbība. Biosfēra, no vienas puses, ir dzīvības vide un, no otras puses, dzīvības darbības rezultāts. Mūsdienu biosfēras galvenā specifika ir skaidri virzītas enerģijas plūsmas un biogēnā (saistīta ar dzīvo būtņu darbību) vielu aprite.

Izstrādājot biosfēras doktrīnu, Vernadskis nonāca pie secinājuma, ka galvenais kosmiskās enerģijas pārveidotājs ir augu zaļā viela. Tikai zaļie augi spēj pārtvert saules starojuma enerģiju un radīt primāros organiskos savienojumus. Lai izskaidrotu lielo kopējo biosfēras enerģiju, Vernadskis veica aprēķinus, kas patiešām parādīja fotosintētisko augu milzīgo nozīmi kopējās organiskās masas veidošanā. Zinātnieks aprēķināja, ka Zemes virsma ir mazāka par vienu desmittūkstošo daļu no Saules virsmas. Zaļo augu transformācijas aparāta kopējā platība atkarībā no gada laika svārstās no 0,86 līdz 4,2% no Saules virsmas. Atšķirība ir kolosāla. Šis zaļās enerģijas potenciāls ir visas dzīvības saglabāšanas un uzturēšanas pamatā uz mūsu planētas.

Biosfēras dzīvā viela

Viena no biosfēras koncepcijas centrālajām saitēm ir mācība par dzīvo vielu. Analizējot atomu migrācijas problēmu, V. I. Vernadskis nonāca pie secinājuma, ka "no dzīvās vielas neatkarīgi organiskie savienojumi nekur nepastāv". Vēlāk viņš formulē dzīvās vielas jēdzienu: “Biosfēras dzīvā viela ir tās dzīvo organismu kopums... Es organismu kopumu, kas reducēts līdz to svaram, ķīmiskajam sastāvam un enerģijai, saukšu par dzīvo vielu.”

Dzīvā viela - biosfēras dzīvo organismu kopums, kas izteikts skaitliski elementārā ķīmiskais sastāvs, masa un enerģija.

Dzīvās vielas galvenais mērķis un tās neatņemamā atribūts ir brīvās enerģijas uzkrāšanās biosfērā. Dzīvās vielas parastā bioģeoķīmiskā enerģija tiek ražota galvenokārt vairojoties.

30. gados V.I. Vernadskis atšķir cilvēci no dzīvās vielas kopējās masas kā tās īpašās daļas. Šāda cilvēka atdalīšana no visa dzīvā kļuva iespējama trīs iemeslu dēļ. Pirmkārt, cilvēce nav bioģeoķīmiskās enerģijas ražotājs, bet patērētājs. Otrkārt, cilvēces masa, pamatojoties uz demogrāfiskajiem datiem, nav nemainīgs dzīvās vielas daudzums. Un, treškārt, tās ģeoķīmiskās funkcijas raksturo nevis masa, bet ražošanas aktivitāte.

Kas īpašības kas piemīt dzīvai matērijai? Pirmkārt, tā ir milzīga brīva enerģija. Sugu evolūcijas laikā notiek atomu biogēnā migrācija, t.i. Dzīvās vielas enerģija biosfērā ir daudzkārt palielinājusies un turpina pieaugt, jo dzīvā viela apstrādā saules starojuma enerģiju. Dzīvai vielai raksturīgs arī augsts ķīmisko reakciju ātrums salīdzinājumā ar nedzīvo vielu, kur līdzīgi procesi notiek tūkstošiem un miljoniem reižu lēnāk. Piemēram, daži kāpuri dienā spēj pārstrādāt 200 reižu vairāk barības nekā paši nosver, un viena zīle dienā apēd tik daudz kāpuru, cik sver.

Dzīvai vielai raksturīgi, ka to veidojošie ķīmiskie savienojumi, no kuriem svarīgākie ir olbaltumvielas, ir stabili tikai dzīvos organismos. Pēc dzīves procesa pabeigšanas sākotnējā dzīvošana organisko vielu sadalās ķīmiskos komponentos.

Dzīvā matērija uz planētas pastāv nepārtrauktas paaudžu maiņas veidā, kuras dēļ jaunizveidotā tā ir ģenētiski saistīta ar pagājušo laikmetu dzīvo vielu. Šī ir galvenā biosfēras struktūrvienība, kas nosaka visus pārējos procesus uz zemes garozas virsmas. Dzīvo vielu raksturo evolūcijas procesa klātbūtne. Jebkura organisma ģenētiskā informācija ir šifrēta katrā tā šūnā. Turklāt šīm šūnām sākotnēji ir lemts būt pašām, izņemot olšūnu, no kuras attīstās viss organisms.

V.I.Vernadskis atsevišķu vielu apriti sauca par bioģeoķīmiskiem cikliem. Šie cikli un cirkulācija nodrošina būtiskas funkcijas dzīvā matērija kopumā. Zinātnieks identificēja piecas šādas funkcijas.

Gāzes funkcija. To veic zaļie augi, kas fotosintēzes laikā izdala skābekli, kā arī visi augi un dzīvnieki, kas elpošanas rezultātā izdala oglekļa dioksīdu. Ir arī slāpekļa cikls, kas saistīts ar mikroorganismu darbību.

Koncentrēšanās funkcija. Tas izpaužas kā dzīvo organismu spēja uzkrāt daudzus ķīmiskos elementus savos ķermeņos (ogleklis ir pirmajā vietā starp metāliem, kalcijs).

Redox funkcija. Izpaužas vielu ķīmiskajās pārvērtībās organismu dzīves laikā. Tā rezultātā veidojas sāļi, oksīdi un jaunas vielas. Ar šo funkciju ir saistīta dzelzs un mangāna rūdu, kaļķakmeņu u.c.

Bioķīmiskā funkcijacijas. Definēts kā dzīvās vielas vairošanās, augšana un kustība telpā. Tas viss noved pie ķīmisko elementu aprites dabā, to biogēnās migrācijas.

Cilvēka bioģeoķīmiskās aktivitātes funkcija. Cilvēks savējā saimnieciskā darbība izstrādā un izmanto savām vajadzībām liels skaits zemes garozas vielas, t.sk. piemēram, ogles, gāze, nafta, kūdra, slāneklis un daudzas rūdas.

Saistītā informācija.

V.I. Vernadska mācību būtība slēpjas “dzīvās matērijas” izņēmuma lomas atzīšanā, kas pārveido planētas izskatu. Kopējais viņa darbības rezultāts ģeoloģiskā laika periodā ir milzīgs. Saskaņā ar Vernadska teikto, "uz zemes virsmas nav ķīmiska spēka, kas iedarbotos nepārtrauktāk un līdz ar to būtu spēcīgāks galīgajās sekās nekā dzīvie organismi kopumā." Tieši dzīvie organismi uztver un pārveido Saules enerģiju un rada mūsu pasaules bezgalīgo daudzveidību.

Otrs svarīgākais V.I.Vernadska mācības aspekts ir viņa izstrādātā ideja par biosfēras organizāciju, kas izpaužas dzīvo un nedzīvo būtņu saskaņotā mijiedarbībā, organisma un vides savstarpējā pielāgošanās spējā. "Organisms," rakstīja V.I. Vernadskis, "tiek galā ar vidi, kurai tas ir ne tikai pielāgots, bet arī ir pielāgots tai."

Šī mijiedarbība galvenokārt izpaužas daudzu jaunu kultivēto augu un mājdzīvnieku sugu radīšanā. Šādas sugas agrāk nepastāvēja, un bez cilvēka palīdzības tās vai nu mirst, vai pārvēršas savvaļas šķirnes. Tāpēc Vernadskis uzskata dzīvās vielas ģeoķīmisko darbu dzīvnieku, augu valstību un kultūras cilvēces nesaraujamajā saistībā par vienota veseluma darbu.

V.I.Vernadskis norāda, ka dzīvai matērijai var būt arī savs evolūcijas process, kas izpaužas kā izmaiņas ģeoloģiskā laika gaitā neatkarīgi no vides izmaiņām.

Lai apstiprinātu savu domu, viņš atsaucas uz dzīvnieku centrālās nervu sistēmas nepārtrauktu izaugsmi un tās nozīmi biosfērā, kā arī uz pašas biosfēras īpašo organizāciju. Viņaprāt, vienkāršotā modelī šī organizācija var tikt izteikta tā, ka neviens biosfēras punkts "nenotrodas tajā pašā vietā, tajā pašā biosfēras punktā, kurā tas jebkad agrāk ir bijis". Mūsdienu izteiksmē šo parādību var raksturot kā tādu izmaiņu neatgriezeniskumu, kas ir raksturīgas jebkuram evolūcijas un attīstības procesam.

Nepārtrauktais evolūcijas process, ko pavada jaunu organismu sugu rašanās, ietekmē visu biosfēru kopumā, ieskaitot dabiskos bioinertos ķermeņus, piemēram, augsnes, grunts un pazemes ūdeņus utt. To apliecina fakts ka devona augsnes un upes ir pavisam citas nekā terciārais un it īpaši mūsu laikmets. Tādējādi sugu evolūcija pakāpeniski izplatās un izplatās visā biosfērā.

V.I.Vernadskis arī pamatoja svarīgākās idejas par matērijas transformācijas formām, atomu biogēnās migrācijas ceļiem, t.i., ķīmisko elementu migrāciju, piedaloties dzīvai vielai, ķīmisko elementu uzkrāšanos, attīstības virzītājspēkiem. biosfēras utt.