Canlı maddənin tərifi. Canlı maddə. Canlı maddənin xassələri və funksiyaları

"Üstündə yer səthi bütövlükdə qəbul edilən canlı orqanizmlərdən daha güclü kimyəvi qüvvə yoxdur.

Planetimizi digər planetlərdən əsaslı şəkildə fərqləndirən nədir günəş sistemi? Həyatın təzahürü. “Əgər Yer kürəsində həyat olmasaydı, onun üzü tam olaraq dəyişməz və kimyəvi cəhətdən təsirsiz olardı, Ayın hərəkətsiz üzü, göy cisimlərinin inert parçaları kimi.”

Canlı maddə Biosfer onun bütün canlı orqanizmlərinin məcmusudur. Bir alim kimi V.İ. Vernadski anlayır ki, onun tədqiqat obyekti müəyyən xüsusiyyətlər tələb edir və buna görə də qeyd edir: “Mən kütləyə, kimyəvi tərkibə və enerjiyə qədər azalmış orqanizmlərin məcmusunu canlı maddə adlandıracağam”. Onun anlayışında canlı maddə aktiv maddənin bir formasıdır və onun enerjisi nə qədər böyükdürsə, canlı maddənin kütləsi də bir o qədər böyükdür. “Canlı maddə” anlayışını elmə V.İ. Vernadsky və ondan yuxarıda planetin bütün canlı orqanizmlərinin məcmusunu başa düşdü.

Canlı maddənin xüsusiyyətləri hansılardır?

Canlı maddənin xüsusiyyətləri

Biosferin canlı maddəsi nəhəng sərbəst enerji ilə xarakterizə olunur, onu yalnız alovlu lava axını ilə müqayisə etmək olar, lakin lavanın enerjisi uzunmüddətli deyil.

Canlı maddədə fermentlərin olması səbəbindən kimyəvi reaksiyalar cansızlara nisbətən minlərlə, bəzən isə milyonlarla dəfə tez baş verir. Həyat prosesləri üçün bədən tərəfindən qəbul edilən maddələrin və enerjinin əhəmiyyətli dərəcədə işlənməsi və xaric olması xarakterikdir. böyük miqdarda. Məsələn, bir başın gündə yediyi həşəratların kütləsi öz kütləsinə bərabərdir və bəzi tırtıllar gündə öz çəkilərindən 200 dəfə çox qida qəbul edir və emal edirlər.

Ayrı-ayrı kimyəvi elementlər (zülallar, fermentlər, bəzən isə ayrı-ayrı mineral birləşmələr yalnız canlı orqanizmlərdə sintez olunur).

Canlı maddə bütün mümkün məkanı doldurmağa meyllidir. VƏ. Vernadski canlı maddənin iki xüsusi hərəkət formasını adlandırır:

a) çoxalma yolu ilə həyata keçirilən və həm heyvan, həm də bitki orqanizmlərinə xas olan passiv;

b) orqanizmlərin yönəldilmiş hərəkəti hesabına həyata keçirilən aktiv (bitkilər üçün xarakterin daha kiçik ölçüsü).

Canlı maddə cansız maddələrdən daha çox morfoloji və kimyəvi müxtəliflik nümayiş etdirir. Təbiətdə canlı maddənin bir hissəsi olan 2 milyondan çox üzvi birləşmə məlumdur, cansız maddədəki mineralların sayı isə təxminən 2 mindir, yəni üç böyüklük dərəcəsidir.

Canlı maddə səpələnmiş cisimlərlə - hər birinin öz genezisi, öz genetik tərkibi olan fərdi orqanizmlərlə təmsil olunur. ayrı-ayrı orqanizmlərin ölçüsü ən kiçikdə 2 nm-dən 100 m-ə qədər dəyişir (109-dan yuxarı). Sequoia bitkilərin ən böyüyü, balinalar isə heyvanların ən böyüyü hesab olunur. Vernadskiyə görə minimum və maksimum ölçülər orqanizmlər onların ətraf mühitlə qaz mübadiləsinin məhdud imkanları ilə müəyyən edilir.

Canlı maddə səpələnmiş halda yer üzündə heç vaxt morfoloji cəhətdən təmiz formada, məsələn, populyasiya növü şəklində rastlaşmır. O, ancaq biosenoz şəklində mövcud ola bilər: “...hətta qumda bəzi quru şam meşəsinin sadə biosenozu minə yaxın canlı orqanizm növündən ibarət qruplaşmadır”.

Redi prinsipi (Florensiyalı akademik, həkim və təbiətşünas, 1626-1697: "canlıdan yaşayan hər şey" fərqləndirici xüsusiyyət Yer kürəsində nəsillərin davamlı növbəsi şəklində mövcud olan və bütün keçmiş geoloji dövrlərin canlı materiya ilə genetik əlaqəsi ilə xarakterizə olunan canlı maddə. Cansız abiogen maddələr, məlum olduğu kimi, biosferə kosmosdan daxil olur, onlar da qabıqdan hissələrlə həyata keçirilir. Qlobus. Tərkibinə görə oxşar ola bilərlər, lakin ümumilikdə onların genetik əlaqəsi yoxdur. "Redi prinsipi ... biosferdən kənarda və ya yer qabığının təşkili formasının elmi tərifində qəbul edilməyən fiziki-kimyəvi hadisələrin biosferdə (indi və ya daha əvvəl) mövcudluğunu müəyyən edərkən abiogenezin qeyri-mümkünlüyünü göstərmir. " .

Konkret orqanizmlər şəklində canlı materiya, cansız materiyadan fərqli olaraq, tarixi həyatı boyu nəhəng işlər görür. Əslində, yalnız metabiosferin biogen maddələri canlı maddə kütləsinin ayrılmaz hissəsidir, yerüstü mənşəli cansız maddənin kütləsi isə sabit qiymətdir. geoloji tarix: 1 q arxey qraniti bu gün 1 q eyni maddədən qalır və eyni kütləsi, yəni 1 q canlı maddə nəsil dəyişmələri nəticəsində milyardlarla il mövcud olub və bütün bu müddət ərzində geoloji iş aparılıb.

Canlı maddənin funksiyaları

Biosferdə canlı maddə hansı funksiyaları yerinə yetirir?

VƏ. Vernadski belə adlar çəkir: a) qaz; b) oksigen; c) təsviri; d) kalsium; e) bərpa; e) konsentrasiya; g) üzvi maddələrin məhv edilməsi; h) bərpaedici çürümə; i) orqanizmlərin maddələr mübadiləsi və tənəffüsü.

A.V. Lapo Vernadskinin adlandırdığı funksiyaları yenidən təşkil etdi (Cədvəl 1).

Cədvəl 1.

Biosferdə canlı maddənin əsas funksiyaları

Birincisi, enerji funksiyasıdır. “Yalnız həyat morfoloji mürəkkəbliyi ilə Yerdə günəş radiasiyasını milyonlarla il saxlaya bilər, bunu kömür timsalında görəcəyik. Həqiqətən də, yalnız biosferin "yaşıl ekranı" - fotoavtotroflar sayəsində günəş enerjisi sadəcə olaraq planetin səthindən sıçraymır, yalnız qızdırılır. səth təbəqəsi, və qalınlığa dərindən nüfuz edir yer qabığı və faktiki olaraq bütün ekzogen proseslər üçün enerji mənbəyidir.

Canlı maddənin kütləsi bütün biosferin kütləsinin cəmi 0,01%-ni təşkil edir. Buna baxmayaraq, biosferin canlı maddəsi onun əsas komponentidir.

Biosferdə həyatın ən böyük konsentrasiyası yerin qabıqları arasındakı təmas sərhədlərində müşahidə olunur: atmosfer və litosfer (yer səthi), atmosfer və hidrosfer (okean səthi) və xüsusilə üç qabığın sərhədlərində - atmosfer, hidrosfer. və litosfer (sahil zonaları). Bunlar V.İ. Vernadski “həyat filmləri” adlandırırdı. Bu səthlərdən yuxarı və aşağı canlı maddənin konsentrasiyası azalır.

Ekologiyanın tədqiq etdiyi bütün sistemlərə birlikdə canlı maddəni meydana gətirən biotik komponentlər daxildir.

"Canlı maddə" termini ədəbiyyata V. İ. Vernadski tərəfindən daxil edilmişdir, onun vasitəsilə bütün canlı orqanizmlərin kütlə, enerji və kimyəvi tərkibi ilə ifadə olunan məcmusunu başa düşmüşdür. Yer üzündə həyat Günəşin həyat verən enerjisini alan və dövri sistemin demək olar ki, bütün kimyəvi elementlərini hərəkətə gətirən onun səthindəki ən görkəmli prosesdir.

Müasir hesablamalara görə, biosferdəki canlı maddənin ümumi kütləsi təxminən 2400 milyard ton təşkil edir (cədvəl).

Cədvəl Biosferdəki canlı maddənin ümumi kütləsi

Qitələrin səthindəki canlı maddənin kütləsi Dünya Okeanının biokütləsindən 800 dəfə böyükdür. Qitələrin səthində bitkilər kütlələrində heyvanlar üzərində kəskin üstünlük təşkil edirlər. Okeanda biz əks əlaqəni müşahidə edirik: dənizin biokütləsinin 93,7%-i heyvanların payına düşür. Bu, əsasən, dəniz mühitində heyvanların qidalanması üçün ən əlverişli şəraitin olması ilə əlaqədardır. Fitoplanktonu təşkil edən və dənizlərin və okeanların işıqlı zonasında yaşayan ən kiçik bitki orqanizmləri dəniz heyvanları tərəfindən tez yeyilir və beləliklə, üzvi maddələrin bitki formasından heyvan formasına keçidi biokütləni kəskin şəkildə üstünlük təşkil edən sahəyə çevirir. heyvanlar.

Kütləsindəki bütün canlı maddələr Yer kürəsinin yuxarı geosferlərinin hər hansı biri ilə müqayisədə əhəmiyyətsiz yer tutur. Məsələn, atmosferin kütləsi 2150 dəfə, hidrosfer 602000 dəfə, yer qabığı isə 1670000 dəfə böyükdür.

Bununla belə, üzərində aktiv təsir göstərdiyi üçün mühit canlı maddə götürür xüsusi yer və biosferi təşkil edən digər qeyri-üzvi təbii formasiyalardan keyfiyyətcə kəskin şəkildə fərqlənir. Əvvəla, bu onunla bağlıdır ki, canlı orqanizmlər bioloji katalizatorlar (fermentlər) sayəsində, akademik L.S. Berg, fiziki-kimyəvi baxımdan inanılmaz bir şey. Məsələn, onlar təbii mühit üçün adi temperatur və təzyiq dəyərlərində atmosferin molekulyar azotunu bədənlərində fiksasiya edə bilirlər.

Sənaye şəraitində atmosfer azotunun ammonyak (NH 3) ilə bağlanması üçün 500 ° C temperatur və 300-500 atmosfer təzyiq tələb olunur. Canlı orqanizmlərdə maddələr mübadiləsi prosesində kimyəvi reaksiyaların sürətləri bir neçə miqyasda artır.

VƏ. Vernadski bu baxımdan canlı materiyanı son dərəcə aktivləşdirilmiş maddə forması adlandırırdı.

Əsasına unikal xüsusiyyətlər canlı maddə, onun yüksək olmasına səbəb olur transformativ fəaliyyət, aid edilə bilər:

1. Tez boş yer tutmaq bacarığı , bu həm intensiv çoxalma, həm də orqanizmlərin bədənlərinin səthini və ya meydana gətirdikləri icmaları intensiv şəkildə artırmaq qabiliyyəti ilə əlaqələndirilir ( hər yerdə həyat ).

2. Hərəkət təkcə passiv deyil (cazibə qüvvəsinin təsiri altında) həm də aktivdir. Məsələn, suyun axınına, cazibə qüvvəsinə, hava axınlarının hərəkətinə qarşı.

3. Həyat boyu davamlılıq və ölümdən sonra sürətli parçalanma (dövrlərə daxil edilməsi), yüksək fiziki və kimyəvi aktivliyi qoruyarkən.

4. Yüksək uyğunlaşma qabiliyyəti (uyğunlaşma) üçün müxtəlif şərtlər və bununla əlaqədar olaraq təkcə bütün həyat mühitlərinin (su, yer-hava, torpaq) inkişafı deyil, həm də fiziki-kimyəvi parametrlər baxımından son dərəcə çətinləşir.

5. Fenomen sürətli kimyəvi reaksiyalar . Bu, cansız təbiətdəkindən daha böyük bir neçə dərəcədir. Bu xassə həyat prosesində orqanizmlər tərəfindən maddənin emal sürəti ilə qiymətləndirilə bilər. Məsələn, bəzi həşəratların tırtılları gündə öz bədən çəkisinin 100-200 misli qədər bir maddəni emal edir.

6. Canlı maddənin yenilənmə sürəti yüksəkdir . Təxmin edilir ki, biosfer üçün orta hesabla 8 ilə yaxındır (quruda 14 il, qısa ömürlü orqanizmlərin üstünlük təşkil etdiyi okeanda isə 33 gün).

7. Müxtəlif formalar, ölçülər və kimyəvi seçimlər , cansız, inert maddədəki bir çox təzadları əhəmiyyətli dərəcədə üstələyir.

8. Fərdilik (dünyada eyni növlər və hətta fərdlər yoxdur).

Canlı maddənin bütün sadalanan və digər xüsusiyyətləri onun içindəki böyük enerji ehtiyatlarının konsentrasiyası ilə müəyyən edilir. VƏ. Vernadski qeyd edib ki, yalnız vulkan püskürmələri zamanı əmələ gələn lava enerji ilə doyma baxımından canlı maddə ilə rəqabət apara bilər.

Canlı maddənin funksiyaları. Biosferdəki canlı maddənin bütün fəaliyyəti, müəyyən dərəcədə şərtiliklə, onun transformativ biosfer-geoloji fəaliyyəti ideyasını əhəmiyyətli dərəcədə tamamlaya bilən bir neçə fundamental funksiyaya endirilə bilər.

1. Enerji . Bu ən vacib funksiyalardan biri fotosintez prosesində enerjinin saxlanması, qida zəncirləri vasitəsilə ötürülməsi və ətrafdakı məkanda yayılması ilə bağlıdır.

2. Qaz - ətraf mühitin və bütövlükdə atmosferin müəyyən qaz tərkibini dəyişmək və saxlamaq qabiliyyəti ilə bağlıdır.

3. redoks - canlı maddənin təsiri altında oksidləşmə və reduksiya kimi proseslərin intensivliyinin artması ilə bağlıdır.

4. konsentrasiya - orqanizmlərin səpələnmiş kimyəvi elementləri öz bədənlərində cəmləşdirmək, onların tərkibini ətraf mühitlə müqayisədə bir neçə miqyasda, ayrı-ayrı orqanizmlərin orqanizmində isə milyonlarla dəfə artırmaq qabiliyyəti. Konsentrasiya fəaliyyətinin nəticəsi yanan faydalı qazıntıların yataqları, əhəngdaşı, filiz yataqları və s.

5. dağıdıcı - orqanizmlər və onların həyat fəaliyyəti məhsulları, o cümlədən onların ölümündən sonra həm üzvi maddələrin qalıqları, həm də təsirsiz maddələr tərəfindən məhv edilməsi. Bu funksiyanın əsas mexanizmi maddələrin dövranı ilə bağlıdır. Bu baxımdan ən əhəmiyyətli rolu həyatın aşağı formaları - göbələklər, bakteriyalar (dağıdıcılar, parçalayıcılar) oynayır.

6. Nəqliyyat - orqanizmlərin aktiv hərəkət forması nəticəsində maddə və enerjinin ötürülməsi. Çox vaxt belə bir köçürmə böyük məsafələrdə, məsələn, heyvanların köçləri və köçəri hərəkətləri zamanı həyata keçirilir.

7. Ətraf mühiti əmələ gətirən . Bu funksiya əsasən digər funksiyaların birgə fəaliyyətinin nəticəsidir. Nəhayət, bu, mühitin fiziki-kimyəvi parametrlərinin çevrilməsi ilə əlaqələndirilir. Bu funksiyanı daha geniş və daha dar mənada nəzərdən keçirmək olar. Geniş mənada bu funksiyanın nəticəsi bütövdür təbii mühit. O, canlı orqanizmlər tərəfindən yaradılmışdır və onlar da demək olar ki, bütün geosferlərdə öz parametrlərini nisbətən sabit vəziyyətdə saxlayırlar. Daha dar mənada, canlı maddənin ətraf mühiti əmələ gətirən funksiyası, məsələn, torpaqların tənəzzüldən (eroziyadan) əmələ gəlməsində və mühafizəsində, havanın və suyun çirklənmədən təmizlənməsində, yeraltı su mənbələrinin təchizatının gücləndirilməsində, və s.

8. Səpələnmə konsentrasiyaya zidd fəaliyyət göstərir. O, orqanizmlərin trofik (qidalanma) və nəqliyyat fəaliyyəti ilə özünü göstərir. Məsələn, orqanizmlər tərəfindən ifrazatın xaric olması zamanı maddənin dağılması, kosmosda müxtəlif növ hərəkətlər zamanı orqanizmlərin ölməsi, örtüklərin dəyişməsi.

9. İnformasiya xarakterli canlı maddənin funksiyası canlı orqanizmlərin və onların icmalarının məlumat toplaması, irsi strukturlarda sabitləşməsi və sonrakı nəsillərə ötürülməsi ilə ifadə edilir. Bu, adaptiv mexanizmlərin təzahürlərindən biridir.

Formaların böyük müxtəlifliyinə baxmayaraq, bütün canlı maddələr fiziki və kimyəvi cəhətdən eynidir . Və bu, hər şeyin əsas qanunlarından biridir. üzvi dünya- canlı maddənin fiziki və kimyəvi vəhdət qanunu. Buradan belə çıxır ki, bəzi orqanizmlər üçün ölümcül, digərləri üçün isə tamamilə zərərsiz olan elə bir fiziki və ya kimyəvi maddə yoxdur. Fərq yalnız kəmiyyətdir - bəzi orqanizmlər daha həssas, digərləri daha az, bəziləri daha sürətli uyğunlaşır, digərləri daha yavaş. Bu vəziyyətdə uyğunlaşma təbii seçmə zamanı baş verir, yəni. yeni şəraitə uyğunlaşa bilməyən şəxslərin ölümü ilə əlaqədar.

Beləliklə, biosfer canlı maddə ilə ətraf mühit arasında maddələr mübadiləsi yolu ilə enerji tutan, toplayan və ötürən mürəkkəb dinamik sistemdir.

Uzun müddət buna inanılırdı diri-dən fərqlənir cansız maddələr mübadiləsi, hərəkətlilik, əsəbilik, böyümə, çoxalma, uyğunlaşma kimi xüsusiyyətlər. Lakin bütün bu xassələrə cansız təbiət arasında da ayrı-ayrılıqda rast gəlinir və buna görə də canlının spesifik xassələri sayıla bilməz.

şəklində ifadə canlı B. M. Mednikov (1982) xüsusiyyətləri nəzəri biologiyanın aksiomaları:

1. Bütün canlı orqanizmlər nəsildən-nəslə miras qalan fenotipin və onun qurulması proqramının (genotip) birliyinə çevrilir. (A. Veysmanın aksioması) * .

2. Genetik proqram matris şəkildə formalaşır. Əvvəlki nəslin geni gələcək nəslin geninin qurulduğu bir matris kimi istifadə olunur. (N.K. Koltsovun aksioması).

3. Nəsildən-nəslə ötürülmə prosesində nəticədə genetik proqramlar müxtəlif səbəblər təsadüfi və qeyri-istiqamətli dəyişir və yalnız təsadüf nəticəsində belə dəyişikliklər müəyyən mühitdə uğurlu ola bilər (Ç.Darvinin 1-ci aksioması).

4. Fenotipin formalaşması zamanı genetik proqramlarda təsadüfi dəyişikliklər çox gücləndirilir (N. V. Timofeyev-Resovskinin aksioması).

5. Genetik proqramlarda dəfələrlə gücləndirilmiş dəyişikliklər ətraf mühit şəraitinə görə seçilir (Ç.Darvinin 2-ci aksioması).

Bu aksiomalardan canlı təbiətin bütün əsas xassələrini və ilk növbədə kimiləri çıxarmaq olar diskretlik və bütövlük- Yer üzündə həyatın təşkilinin iki əsas xüsusiyyəti. Canlı sistemlər arasında iki eyni fərd, populyasiya və növ yoxdur. Diskretlik və bütövlük təzahürünün bu unikallığı konvariant reduplikasiya fenomeninə əsaslanır.

Konvariant reduplikasiya(dəyişikliklərlə özünü reproduksiya) matris prinsipi (ilk üç aksiomun cəmi) əsasında həyata keçirilir. Bu, yəqin ki, Yer kürəsində bizə məlum olan canlılığa xas olan yeganə xüsusiyyətdir. Əsas idarəetmə sistemlərinin (DNT, xromosomlar, genlər) özünü çoxaltmaq üçün unikal qabiliyyətinə əsaslanır.

Reduplikasiya makromolekulların sintezinin matris prinsipi (N. K. Koltsovun aksiomu) ilə müəyyən edilir (şək. 2.4).

Şəkil 2.4.DNT replikasiyasının sxemi (J. Savage, 1969-cu il)

Qeyd. Proses əsas cütlərin (adenin-timin və guanin-sitozin: A-T, G-C) ayrılması və orijinal spiralın iki zəncirinin açılması ilə əlaqələndirilir. Hər bir zəncir yeni bir ipin sintezi üçün şablon kimi istifadə olunur

etmək bacarığı matris prinsipinə uyğun olaraq özünü çoxaltma DNT molekulları ilkin idarəetmə sistemlərinin irsiyyət daşıyıcısı rolunu yerinə yetirə bildi (A.Veysman aksioması). Kon-variant reduplikasiyası ilkin vəziyyətdən (mutasiyalardan), həyatın təkamülünün ilkin şərtlərindən diskret sapmaların irsilik qabiliyyəti deməkdir.

Canlı maddə kütləsi baxımından dünyanın hər hansı yuxarı qabıqları ilə müqayisədə əhəmiyyətsiz bir hissə tutur. Müasir hesablamalara görə, bizim dövrümüzdə canlı maddənin ümumi kütləsi 2420 milyard ton təşkil edir.Bu dəyəri müəyyən dərəcədə biosferin əhatə etdiyi Yer qabıqlarının kütləsi ilə müqayisə etmək olar (cədvəl 2.2).

Cədvəl 2.2

Biosferdəki canlı maddənin kütləsi

Ətraf mühitə aktiv təsiri baxımından canlı materiya xüsusi yer tutur və canlı maddə ölü maddədən fərqləndiyi kimi, yer kürəsinin digər qabıqlarından keyfiyyətcə kəskin şəkildə fərqlənir.

V.İ.Vernadski canlı maddənin Kainatda maddənin ən aktiv forması olduğunu vurğulayırdı. O, biosferdə nəhəng geokimyəvi işlər aparır, mövcud olduğu müddətdə Yerin yuxarı qabıqlarını tamamilə dəyişdirir. Planetimizdəki bütün canlı maddələr bütün yer qabığının kütləsinin 1/11 000 000-ni təşkil edir. Keyfiyyət baxımından canlı maddə Yer materiyasının ən mütəşəkkil hissəsidir.

Canlı maddənin orta kimyəvi tərkibini qiymətləndirərkən, A.P.Vinoqradova (1975) görə, V. Larcher (1978) və başqaları tərəfindən canlı maddənin əsas komponentləri təbiətdə geniş yayılmış elementlərdir (atmosfer, hidrosfer, kosmos): hidrogen, karbon, oksigen, azot, fosfor və kükürd (cədvəl 2.3, şək. 2.5).

Cədvəl 2.3

Bitki və heyvanların tərkibi ilə müqayisədə ulduz və günəş maddələrinin elementar tərkibi

Şəkil 2.5.Canlılarda kimyəvi elementlərin nisbəti

maddə, hidrosfer, litosfer və bütövlükdə Yerin kütləsində

Biosferin canlı maddəsi kosmosda ən sadə və ən çox yayılmış atomlardan ibarətdir.

Canlı maddənin orta elementar tərkibi yer qabığının tərkibindən fərqlənir yüksək məzmun karbon. Digər elementlərin məzmununa görə canlı orqanizmlər ətraf mühitin tərkibini təkrarlamırlar. Onlar öz toxumalarını qurmaq üçün lazım olan elementləri seçici şəkildə udurlar.

Həyat prosesində orqanizmlər sabit kimyəvi bağlar yarada bilən ən əlçatan atomlardan istifadə edirlər. Artıq qeyd edildiyi kimi, hidrogen, karbon, oksigen, azot, fosfor və kükürd yer materiyasının əsas kimyəvi elementləridir və onlar adlanır. biofeedback. Onların atomları su və mineral duzlarla birlikdə canlı orqanizmlərdə mürəkkəb molekullar yaradır. Bu molekulyar strukturlar karbohidratlar, lipidlər, zülallar və nuklein turşuları ilə təmsil olunur. Canlı maddənin sadalanan hissələri orqanizmlərdə sıx qarşılıqlı əlaqədədir. Bizi əhatə edən biosferin canlı orqanizmlər dünyası müxtəlif struktur nizamlı müxtəlif bioloji sistemlərin və müxtəlif təşkilati mövqelərin birləşməsidir. Bu baxımdan iri molekullardan tutmuş müxtəlif təşkilatların bitki və heyvanlarına qədər canlı maddənin müxtəlif mövcud səviyyələri fərqləndirilir.

1.Molekulyar(genetik) - bioloji sistemin bioloji aktiv böyük molekulların-zülalların, nuklein turşularının, karbohidratların işləməsi şəklində özünü göstərdiyi ən aşağı səviyyə. Bu səviyyədən yalnız canlı maddəyə xas olan xüsusiyyətlər müşahidə olunur: şüa və kimyəvi enerjinin çevrilməsi zamanı baş verən maddələr mübadiləsi, DNT və RNT köməyi ilə irsiyyətin ötürülməsi. Bu səviyyə nəsillərdə strukturların sabitliyi ilə xarakterizə olunur.

2.Mobil- bioloji aktiv molekulların birləşmə səviyyəsi in- tək sistem. Hüceyrə quruluşuna gəldikdə, bütün orqanizmlər birhüceyrəli və çoxhüceyrəlilərə bölünür.

3.Parça- oxşar hüceyrələrin birləşməsinin toxuma əmələ gətirdiyi səviyyə. Ümumi mənşə və funksiyalarla birləşən hüceyrələr toplusunu əhatə edir.

4.Orqan- bir neçə növ toxumanın funksional şəkildə qarşılıqlı əlaqədə olduğu və müəyyən bir orqan əmələ gətirdiyi səviyyə.

5.Orqanizm- bir sıra orqanların qarşılıqlı təsirinin ayrı-ayrı orqanizmin vahid sisteminə endirilməsi səviyyəsi. Təqdim edildi müəyyən növlər orqanizmlər.

6.populyasiya növləri, mənşə, həyat tərzi və yaşayış mühiti vəhdəti ilə əlaqəli müəyyən homogen orqanizmlərin toplusunun olduğu yerdə. Bu səviyyədə ümumən elementar təkamül dəyişiklikləri baş verir.

7.Biosenoz və biogeosenoz(ekosistem) - daha çox yüksək səviyyə müxtəlif növ tərkibli orqanizmləri birləşdirən canlı maddənin təşkili. Biogeosenozda onlar yer səthinin müəyyən bir sahəsində bir-biri ilə homogen abiotik amillərlə qarşılıqlı əlaqədə olurlar.

8.biosfer- planetimizdə həyatın bütün təzahürlərini əhatə edən ən yüksək dərəcəli təbii sistemin formalaşdığı səviyyə. Bu səviyyədə orqanizmlərin həyati fəaliyyəti ilə bağlı qlobal miqyasda maddənin bütün dövrləri baş verir.

Qidalanma üsuluna görə canlı maddə avtotroflara və heterotroflara bölünür.

Avtotroflar(yunanca autos - özü, trof - yem, yem) ətrafdakı sümük maddəsindən həyat üçün lazım olan kimyəvi elementləri götürən və bədənlərini qurmaq üçün başqa bir orqanizmin hazır üzvi birləşmələrini tələb etməyən orqanizmlər adlanır. Avtotrofların istifadə etdiyi əsas enerji mənbəyi günəşdir.

Avtotroflar fotoavtotroflara və kemoavtotroflara bölünür. Fotoavtotroflar enerji mənbəyi kimi günəş işığından istifadə edin kemoavtotroflar qeyri-üzvi maddələrin oksidləşmə enerjisindən istifadə edin.

Avtotrof orqanizmlərə yosunlar, yerüstü quru bitkiləri, fotosintez edə bilən bakteriyalar, həmçinin qeyri-üzvi maddələri oksidləşdirə bilən bəzi bakteriyalar (xemoavtotroflar) daxildir. Avtotroflar biosferdə üzvi maddələrin əsas istehsalçılarıdır.

Heterotroflar(yunan dilindən geter - başqa) - qidalanması üçün ehtiyacı olan orqanizmlər üzvi maddələr başqa orqanizmlər tərəfindən əmələ gəlir. Heterotroflar avtotrofların əmələ gətirdiyi bütün maddələri və insanların sintez etdiyi bir çox maddələri parçalaya bilirlər.

Canlı maddə yalnız canlı orqanizmlərdə sabitdir, bütün mümkün məkanı özü ilə doldurmağa meyllidir. "Həyatın təzyiqi" bu hadisəni V. İ. Vernadski adlandırdı.

Yer kürəsində mövcud canlı orqanizmlərdən nəhəng şiş göbələyi ən böyük reproduktiv gücə malikdir. Bu göbələyin hər bir nümunəsi 7,5 milyard spora qədər istehsal edə bilər. Əgər hər bir spora yeni bir orqanizmin başlanğıcı kimi xidmət etsəydi, onda artıq ikinci nəsildə olan yağış paltarlarının həcmi planetimizin ölçüsündən 800 dəfə böyük idi.

Beləliklə, ən ümumi və xüsusi mülkiyyət diri-öz-özünə çoxalma qabiliyyəti, matris prinsipinə əsaslanan kovariant reduplikasiya. Bu qabiliyyət canlıların digər xüsusiyyətləri ilə birlikdə canlıların əsas təşkili səviyyələrinin mövcudluğunu müəyyən edir. Həyatın təşkilinin bütün səviyyələri vahid bir bütövün bir hissəsi kimi mürəkkəb qarşılıqlı əlaqədədir. Hər bir səviyyənin bütün orqan formalarının təkamül xüsusiyyətlərini müəyyən edən öz qanunları var

yaşayış səviyyəsinin aşağı salınması. Təkamül qabiliyyəti canlıların diskret bioloji vahidləri öz-özünə çoxaltmaq qabiliyyətindən birbaşa irəli gələn həyatın atributu kimi çıxış edir. Həyatın spesifik xüsusiyyətləri təkcə öz növünün (irsiyyət) çoxalmasını deyil, həm də özünü çoxaldan strukturlarda təkamül üçün zəruri olan dəyişiklikləri (dəyişkənlik) təmin edir.

Biosferi təşkil edən maddələrin növləri (V.I.Vernadskiyə görə)

V.İ.-yə görə. Vernadski, biosferin maddəsindən ibarətdir:

Canlı maddə - müasir canlı orqanizmlərin biokütləsi ;

Biogen maddə - həyat tərəfindən yaradılmış və son dərəcə güclü potensial enerji mənbəyi olmaqla (bütün çöküntü formaları, həmçinin torf, kömür, neft və biogen mənşəli qaz);

Bio-inert maddə - inert proseslər və canlı orqanizmlər tərəfindən eyni vaxtda əmələ gələn (biogen maddələrin qeyri-biogen mənşəli mineral süxurlarla - torpaq, lil, təbii sular, qaz və neft şistləri, tar qumları, çöküntü karbonatlarının bir hissəsi);

İnert maddə - canlı maddənin iştirak etmədiyi proseslərlə əmələ gəlir ( qayalar, minerallar, orqanizmlərin birbaşa biogeokimyəvi təsirindən təsirlənməyən çöküntülər).

Enerji və ya karbonun tərkibinə əsaslanan məlumatlara görə, biosferdəki canlı, biogen və bioinert maddələrin miqdarı 1:20:4000 nisbətində əlaqələndirilir.

Planetdəki bütün orqanizmlər toplusu I.I. Vernadski canlı maddə adlandıraraq, onun ümumi kütləsini, kimyəvi tərkibini və enerjisini onun əsas xüsusiyyətləri hesab edirdi.

V.I.Vernadski tərəfindən tərtib edilmiş sabitlik qanunu deyir:

Biosferdəki canlı maddənin miqdarı (müəyyən geoloji dövr üçün) sabit qiymətdir (sabit).

Canlı maddə- ϶ᴛᴏ biosferdəki canlı orqanizmlərin məcmusu və biokütləsi. Vernadski (1967, s. 241) yazırdı: ʼʼYerin səthində bütövlükdə götürülən canlı orqanizmlərdən daha davamlı təsir göstərən və buna görə də son nəticələrinə görə daha güclü olan heç bir kimyəvi qüvvə yoxdurʼʼ. Əvvəlcə saydı ümumi çəki biosferin canlı maddəsi - 1,8 - 2,5 x 10 15 (quru çəkidə). Eyni zamanda, bu dəyər bir qədər çox qiymətləndirildi, N.I.-nin araşdırmaları ilə aydınlaşdırıldı. Bazilevich, L.E. Vətən, N.N. Rozova (1971). Cədvəl 1-dən göründüyü kimi, quru biokütləsinin əsas hissəsini yaşıl bitkilər (99,2%), okeanda isə heyvanlar (93,7%) təşkil edir.

Cədvəl 1 - Yer orqanizmlərinin biokütləsi (N.İ.Bazileviç və başqalarına görə, 1971)

Canlı maddə planetimizin səthində bərabər paylanırsa, o zaman onu cəmi 2 sm qalınlığında bir təbəqə ilə əhatə edəcəkdir.

Planetimizin canlı maddəsi müxtəlif formalı və ölçülü çoxlu sayda orqanizmlər şəklində mövcuddur. Bu gün Yer kürəsində 2 milyondan çox orqanizm növü mövcuddur ki, onlardan 500 minə yaxın növü bitkilərin, 1,5 milyondan çox növü isə heyvanların payına düşür.

Növlərin sayına görə Yer kürəsində ən zəngin orqanizmlər qrupu böcəklərdir və onların sayı digər bitki və heyvan növlərinin cəmindən (≈ 1.000.000) xeyli çoxdur. Amma onların sayı daha çox ola bilər, çünki. tropiklərdə yaşayan həşəratların əksəriyyəti hələ təsvir edilməmişdir.

Yüksək bitkilər arasında ən çox yayılmışları angiospermlərdir - çiçəklənən, təxminən 250 min növ.

Düzünü desək, ʼʼcanlı maddəʼʼ ifadəsi uğursuzdur. Yalnız Vernadskinin əsərlərinin ənənəsində daha iki adekvat anlayışın ekvivalenti kimi istifadə olunur: canlı maddə = canlı orqanizmlərin cəmi = biota.

Canlı maddə - anlayış və növləri. "Canlı maddə" kateqoriyasının təsnifatı və xüsusiyyətləri 2017, 2018.

Biosfer anlayışının mərkəzi halqalarından biri canlı maddə haqqında təlimdir. V.İ.Vernadski biosferdə atomların miqrasiyası proseslərini tədqiq edərək, yer qabığında kimyəvi elementlərin genezisi (mənşəyi, meydana gəlməsi) və bundan sonra orqanizmləri təşkil edən birləşmələrin dayanıqlığının izah edilməsi zərurəti məsələsinə yanaşmışdır. O, atom miqrasiyası problemini təhlil edərək, “canlı maddədən asılı olmayan üzvi birləşmələrin heç bir yerdə mövcud olmadığı” qənaətinə gəlir. Sonralar o, “canlı maddə” anlayışını formalaşdırır: “Biosferin canlı maddəsi onun canlı orqanizmlərinin məcmusudur... Mən öz çəkisinə, kimyəvi tərkibinə və enerjisinə görə azalmış orqanizmlərin məcmusunu canlı maddə adlandıracağam. ” Canlı maddənin və onun ayrılmaz atributunun əsas məqsədi biosferdə sərbəst enerjinin toplanmasıdır. Canlı maddənin adi geokimyəvi enerjisi ilk növbədə çoxalma yolu ilə əmələ gəlir.

V. İ.Vernadskinin canlı materiya, həyatın kosmik təbiəti, biosfer və onun yeni keyfiyyətə - noosferə keçidi haqqında elmi fikirlərinin kökləri 19-cu və 20-ci əsrin əvvəllərində, filosoflar və təbiətşünaslar ilk yerin ümumi təkamülündə insanın rolunu və vəzifələrini dərk etməyə çalışır. Məhz onların səyləri ilə insan canlıların təbii təkamülü zirvələrinə yüksəlməyə başladı, tədricən təbiətin ona ayırdığı ekoloji yeri tutdu.

1930-cu illərdə V. İ. Vernadski canlı materiyanın ümumi kütləsinin xüsusi bir hissəsi kimi bəşəriyyəti qeyd etdi. İnsanın bütün canlılardan bu şəkildə ayrılması üç səbəbdən mümkün olmuşdur. Birincisi, bəşəriyyət biogeokimyəvi enerjinin istehsalçısı deyil, istehlakçısıdır. Belə bir tezis biosferdəki canlı maddənin geokimyəvi funksiyalarına yenidən baxılmasını tələb edirdi. İkincisi, insan kütləsi demoqrafik məlumatlara əsaslanaraq, canlı maddənin daimi miqdarı deyil. Üçüncüsü, onun geokimyəvi funksiyaları kütlə ilə deyil, istehsal fəaliyyəti ilə xarakterizə olunur. Bəşəriyyət tərəfindən biogeokimyəvi enerjinin mənimsənilməsinin təbiəti insan ağlı tərəfindən müəyyən edilir. Bir tərəfdən insan şüursuz təkamülün kulminasiya nöqtəsidir, təbiətin kortəbii fəaliyyətinin “məhsuludur”, digər tərəfdən isə təkamülün özünün yeni, əsaslı şəkildə yönəldilmiş mərhələsinin təşəbbüskarıdır.

Nə xüsusiyyətləri canlı maddəyə xasdır?Əvvəla, bu, böyük bir pulsuz enerjidir. Növlərin təkamülü prosesində atomların biogen miqrasiyası, yəni biosferin canlı maddəsinin enerjisi dəfələrlə artmış və artmaqda davam edir, çünki canlı maddə günəş şüalarının enerjisini, atom enerjisini təkrar emal edir. radioaktiv parçalanma və Qalaktikamızdan gələn səpələnmiş elementlərin kosmik enerjisi. Canlı maddə, eyni zamanda, oxşar proseslərin minlərlə və milyonlarla dəfə yavaş olduğu qeyri-cansız maddələrlə müqayisədə kimyəvi reaksiyaların yüksək sürəti ilə xarakterizə olunur. Məsələn, gündə bəzi tırtıllar öz çəkilərindən 200 dəfə çox qida emal edə bilirlər və bir başlıq gündə öz çəkisi qədər tırtıl yeyir.

Canlı maddə üçün xarakterikdir ki, onu təşkil edən kimyəvi birləşmələr, ən əsası zülallar yalnız canlı orqanizmlərdə sabitdir. Həyat prosesi başa çatdıqdan sonra ilkin canlı üzvi maddələr kimyəvi tərkib hissələrinə parçalanır. Canlı materiya planetdə nəsillərin davamlı növbəsi şəklində mövcuddur, buna görə yeni yaranan keçmiş dövrlərin canlı materiyası ilə genetik olaraq bağlıdır. Bu, yer qabığının səthindəki bütün digər prosesləri təyin edən biosferin əsas struktur vahididir. Canlı maddə təkamül prosesinin olması ilə xarakterizə olunur. Hər hansı bir orqanizmin genetik məlumatı onun hər hüceyrəsində şifrələnir. V. İ. Vernadski canlı maddəni aşağıdakılara təsnif etdi homojen və heterojen. Onun fikrincə birincisi ümumi, spesifik maddə və s., ikincisi isə canlı maddələrin təbii qarışıqları ilə təmsil olunur. Bu, meşədir, bataqlıqdır, çöldür, yəni biosenozdur. Alim canlı maddəni kimyəvi tərkibi, orqanizmlərin orta çəkisi və onlar tərəfindən yer kürəsinin səthinin orta məskunlaşma sürəti kimi kəmiyyət göstəriciləri əsasında xarakterizə etməyi təklif etmişdir.

V. İ. Vernadski “biosferdə həyatın köçürülməsi” sürəti üçün orta rəqəmlər gətirir. Bu növ tərəfindən planetimizin bütün səthinin müxtəlif orqanizmlərdə tutulma vaxtı aşağıdakı rəqəmlərlə (günlərlə) ifadə edilə bilər:

vəba bakteriyası 1.25

Infusoria 10.6 (maksimum)

Diatomlar 16.8 (maksimum)

Yaşıl 166-183 (orta)

plankton

Böcəklər 366

Balıqlar 2159 (maksimum)

Çiçəkli bitkilər 4076

Quşlar (toyuqlar) 5600-6100

məməlilər:

vəhşi donuz 37600

fil hindistanlı 376000

Planetimizdə həyat qeyri-hüceyrəli və hüceyrəli formalarda mövcuddur.

hüceyrəsiz forma canlı maddə qıcıqlanmadan və öz protein sintezindən məhrum olan viruslarla təmsil olunur. Ən sadə viruslar yalnız protein qabığından və virusun nüvəsini təşkil edən DNT və ya RNT molekulundan ibarətdir. Bəzən viruslar xüsusi bir canlı aləminə - Vira-ya təcrid olunur. Onlar yalnız müəyyən canlı hüceyrələrin içərisində çoxala bilirlər. Viruslar təbiətdə hər yerdə mövcuddur və bütün canlılar üçün təhlükədir. Canlı orqanizmlərin hüceyrələrində məskunlaşaraq onların ölümünə səbəb olurlar. İsti qanlı onurğalıları yoluxduran 500-ə yaxın virus və məhv edən 300-ə yaxın virus təsvir edilmişdir. ali bitkilər. İnsan xəstəliklərinin yarıdan çoxu inkişafı ən kiçik viruslara borcludur (onlar bakteriyalardan 100 dəfə kiçikdir). Bunlar poliomielit, çiçək xəstəliyi, qrip, yoluxucu hepatit, sarı qızdırma və s.

Hüceyrə formaları həyat prokaryotlar və eukariotlarla təmsil olunur. Prokaryotlara müxtəlif bakteriyalar daxildir. Eukariotlar bütün ali heyvanlar və bitkilər, həmçinin birhüceyrəli və çoxhüceyrəli yosunlar, göbələklər və protozoalardır.