हम सभी एक जीवित खोल - जीवमंडल का हिस्सा हैं। यह न केवल हमारे ग्रह का, बल्कि संपूर्ण आकाशगंगा का एक अनूठा पारिस्थितिकी तंत्र है। बेशक, हाल के अध्ययनों ने पुष्टि की है कि मंगल और विभिन्न क्षुद्रग्रहों पर जीव पाए गए हैं, लेकिन इस तरह के विभिन्न प्रकार के जीवन रूप पृथ्वी के लिए अद्वितीय हैं। यदि आप अपने क्षितिज का थोड़ा विस्तार करने और स्कूली पाठ्यक्रम से आगे जाने के लिए तैयार हैं, तो यह समय जीवमंडल की विशेषताओं, इसकी संरचना और मुख्य कार्यों के बारे में अधिक विस्तार से बात करने का है।
जीवमंडल की अवधारणा और उसका सार
जीवमंडल पृथ्वी का एक सशर्त खोल है जिसमें जीवित जीव रहते हैं। सशर्त क्यों? तथ्य यह है कि ग्रह के अन्य गोले (स्थलीय, जल और वायु) एक सतत परत के साथ ग्रह को ढंकते हैं। पहले पृथ्वी और समुद्री क्रस्ट (लिथोस्फीयर) आता है, फिर जलमंडल (यह सभी जल निकायों को जोड़ता है), उसके बाद - वायुमंडल(हवा का लिफाफा आसानी से बाहरी अंतरिक्ष में गुजर रहा है)। जीवमंडल की एक विशिष्ट परत के रूप में कल्पना करना कठिन है, क्योंकि जीवित जीव पृथ्वी की पूरी सतह पर समान रूप से वितरित हैं और तीनों तत्वों में रह सकते हैं।
जीवमंडल की आवश्यक विशेषताएं पुरातनता में वापस जाती हैं, लेकिन फिर भी यह हमारे ग्रह का "सबसे छोटा" खोल है। पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति अपेक्षाकृत हाल ही में हुई, केवल 3.8 अरब साल पहले, जो कि ग्रह की उम्र की तुलना में, केवल एक छोटी सी बात है। जीवमंडल की दो अवधारणाएँ हैं:
- पहला शेल को ग्रह पर सभी कार्बनिक पदार्थों की समग्रता के रूप में परिभाषित करता है। यह वह था जिसने इस शब्द के आधार के रूप में कार्य किया, जिसका उपयोग आज तक किया जाता है।
- दूसरी अवधारणा वी.आई. वर्नाडस्की द्वारा प्रस्तावित की गई थी, उनका मानना था कि जीवमंडल इन परिभाषाओं के व्यापक अर्थों में, चेतन और निर्जीव प्रकृति की एक अविभाज्य एकता और अंतःक्रिया है।
हालांकि, जीवमंडल की मुख्य विशेषताएं इसके कार्बनिक घटक द्वारा सटीक रूप से निर्धारित की जाती हैं। आखिर पृथ्वी के अन्य कोशों से इसका मूलभूत अंतर यही है।
जीवमंडल का सिद्धांत और शब्द की उत्पत्ति
जीवित खोल की अवधारणा 19वीं शताब्दी में प्रस्तावित की गई थी। जीन-बैप्टिस्ट लैमार्क ने जीवमंडल का संक्षिप्त विवरण दिया, जबकि आधिकारिक नाम अभी तक मौजूद नहीं था। 1875 में, ऑस्ट्रियाई जीवाश्म विज्ञानी और भूविज्ञानी एडुआर्ड सूस ने पहली बार "बायोस्फीयर" शब्द गढ़ा, जो आज भी प्रयोग किया जाता है।
सोवियत दार्शनिक और जीवविज्ञानी वी.आई. वर्नाडस्की ने पृथ्वी पर सभी जीवन के अध्ययन में बहुत बड़ा योगदान दिया, वह जीवमंडल के समग्र सिद्धांत के निर्माण के लिए प्रसिद्ध हुए। परउनके लेखन में, जीवित जीव एक शक्तिशाली शक्ति के रूप में कार्य करते हैं जो लगातार पृथ्वी ग्रह के परिवर्तन में भाग लेते हैं।
जीवित जीवों की सीमाएं
जीवमंडल का सामान्य विवरण उन सीमाओं के विवरण से शुरू होता है जिनके भीतर जीवित जीव रह सकते हैं। उनमें से कुछ काफी दृढ़ हैं, और सबसे गंभीर परिस्थितियों का भी सामना कर सकते हैं।
जीवमंडल की सीमाएं:
- ऊपरी सीमा। यह वातावरण और विशेष रूप से पृथ्वी की ओजोन परत द्वारा निर्धारित किया जाता है, यह लगभग 15-20 किलोमीटर है। भूमध्य रेखा के जितना करीब होगा, ग्रह की सुरक्षात्मक स्क्रीन उतनी ही शक्तिशाली होगी। ओजोन परत के ऊपर, जीवन बस असंभव है, क्योंकि पराबैंगनी विकिरण जीव कोशिकाओं की महत्वपूर्ण गतिविधि के साथ असंगत है। इसके अलावा, ऊंचाई के साथ ऑक्सीजन की मात्रा काफी कम हो जाती है, और यह जीवित प्राणियों के लिए हानिकारक भी है।
- निचला बाउंड। लिथोस्फीयर द्वारा निर्धारित, अधिकतम संभव गहराई 3.5 - 7.5 किलोमीटर से अधिक नहीं है। यह सब तापमान में महत्वपूर्ण वृद्धि पर निर्भर करता है जिस पर प्रोटीन संरचनाओं का विकृतीकरण होता है। हालाँकि, अधिकांश जीवित जीव केवल कुछ मीटर की गहराई पर केंद्रित होते हैं, यह पौधों, कवक, सूक्ष्मजीवों, कीड़ों और जानवरों की जड़ प्रणाली है जो छिद्रों में रहते हैं।
- जलमंडल में सीमाएं। जीवित जीव समुद्र के किसी भी हिस्से में मौजूद हो सकते हैं: पानी की सतह (प्लवक, शैवाल) से लेकर गहरे समुद्र की खाइयों के तल तक। उदाहरण के लिए, वैज्ञानिकों ने साबित कर दिया है कि 11 किलोमीटर की गहराई पर मारियाना ट्रेंच में भी जीवन मौजूद है।
लाइव शेल संरचना
जीवमंडल की मुख्य विशेषताओं में शामिल हैंइसकी संरचना। वर्नाडस्की ने कई प्रकार के पदार्थों को अलग किया जो जीवित खोल बनाते हैं। इसके अलावा, वे जैविक और अकार्बनिक दोनों मूल के हो सकते हैं:
- जीवित पदार्थ। इसमें वह सब कुछ शामिल है जिसमें एक सेलुलर संरचना होती है। हालांकि, जीवमंडल की संरचना में जीवित पदार्थ का द्रव्यमान छोटा है और सचमुच पूरे खोल का दस लाखवां हिस्सा है। जीवमंडल के जीवित पदार्थ की विशेषता यह है कि यह हमारे ग्रह का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा है। आखिरकार, यह जीवित जीव हैं जो लगातार पृथ्वी की उपस्थिति को प्रभावित करते हैं, इसकी सतह की संरचना को बदलते हैं।
- जैविक पदार्थ। ये ऐसी संरचनाएं हैं जो जीवित जीवों द्वारा बनाई और संसाधित की जाती हैं। आश्चर्यजनक रूप से, लाखों वर्षों से, जीवित प्राणी अपने अंगों की प्रणालियों से लगभग पूरे विश्व महासागर, भारी मात्रा में वायुमंडलीय गैसों और खनिजों के एक बड़े द्रव्यमान से गुजरे हैं। इन प्रक्रियाओं से कार्बनिक मूल के खनिजों का उत्पादन होता है, जैसे तेल, कार्बोनेट चट्टानें और कोयला।
- अक्रिय पदार्थ। ये निर्जीव प्रकृति के उत्पाद हैं, जो जीवित जीवों की प्रत्यक्ष भागीदारी के बिना बने हैं। इसमें चट्टानें, खनिज और मिट्टी के अकार्बनिक भाग शामिल हैं।
- जैव-अक्रिय पदार्थ। हमें याद है कि जीवित जीव लगातार ग्रह को प्रभावित करते हैं। नतीजतन, पदार्थ बनते हैं जो निष्क्रिय संरचनाओं के क्षय और विनाश के उत्पाद हैं। इस समूह में मिट्टी, अपक्षय क्रस्ट और कार्बनिक मूल की तलछटी चट्टानें शामिल हैं।
- साथ ही, जीवमंडल की संरचना में ऐसे पदार्थ शामिल हो सकते हैं जोरेडियोधर्मी क्षय की स्थिति।
- परमाणु एक अलग समूह हैं, जो ब्रह्मांडीय विकिरण के प्रभाव में लगातार आयनीकरण की प्रक्रिया में बनते हैं।
- हाल ही में, जीवमंडल की संरचना में अलौकिक (ब्रह्मांडीय) मूल के पदार्थों को शामिल किया गया है।
पृथ्वी के अन्य कोशों में जीवित पदार्थ
यदि हम जीवमंडल की विशेषताओं और संरचना पर विस्तार से ध्यान दें, तो कोई भी ग्रह के अन्य गोले में रहने वाले जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि की विशेषताओं पर विचार नहीं कर सकता है:
एयरोस्फीयर। जीवित जीवों को वायुमंडलीय परतों में निलंबित नहीं किया जा सकता है, सूक्ष्म पानी की बूंदें एरोबियोनेट के जीवन के लिए एक सब्सट्रेट के रूप में काम करती हैं, और सौर गतिविधि और एरोसोल अटूट ऊर्जा के स्रोत के रूप में कार्य करते हैं। वायुमंडल में रहने वाले जीवों को तीन समूहों में बांटा गया है। Trobobionts - पेड़ों के शीर्ष से क्यूम्यलस बादलों तक अंतरिक्ष में सक्रिय हैं। Altobionts ऐसे जीव हैं जो पतली हवा में जीवित रह सकते हैं। Parabionts - गलती से वायुमंडल की सबसे ऊंची परतों में गिर जाते हैं। इस ऊंचाई पर, वे प्रजनन करने की क्षमता खो देते हैं, और उनका जीवन चक्र काफी कम हो जाता है।
जियोबायोस्फीयर। भू-पर्पटी भूभौतिकियों के लिए एक सब्सट्रेट और आवास के रूप में कार्य करती है। इस खोल में कई स्तर भी शामिल हैं जिन पर विशिष्ट जीवन रूप रहते हैं। टेराबियंट ऐसे जीव हैं जो सीधे जमीन की सतह पर रहते हैं। बदले में, टेराबायोस्फीयर को कई और गोले में विभाजित किया जाता है: फाइटोस्फीयर (पेड़ों के शीर्ष से क्षेत्र तक का क्षेत्र)पृथ्वी की सतह) और इपेडोस्फीयर (मिट्टी की परत और अपक्षय क्रस्ट)। ऐओलियन क्षेत्र - उच्च ऊंचाई वाले क्षेत्र, जहां ऊंचे पौधों के लिए भी जीवन असंभव है। Eolobionts इस क्षेत्र के विशिष्ट प्रतिनिधि हैं। लिथोबायोस्फीयर - पृथ्वी की पपड़ी की गहरी परतें। इस क्षेत्र को हाइपोटेरेबियोस्फीयर (एक ऐसा स्थान जहां एरोबिक (ऑक्सीजन-आवश्यक) जीवन रूप रह सकते हैं) और टेलुरोबायोस्फीयर (केवल एनारोबिक (ऑक्सीजन-मुक्त) जीव यहां जीवित रह सकते हैं) में विभाजित है। इसके अलावा, लिथोबायोस्फियर लिथोबायोस्फीयर में पाए जा सकते हैं, जो भूजल और चट्टानों के छिद्रों में रहते हैं।
हाइड्रोबायोस्फीयर। यह क्षेत्र ग्लेशियरों सहित हमारे ग्रह के सभी जल निकायों (भूजल और वायुमंडलीय नमी को छोड़कर) को कवर करता है। समुद्रों और महासागरों के निवासियों को हाइड्रोबायोनट्स कहा जाता है, जो बदले में विभाजित होते हैं: एक्वाबियंट्स - महाद्वीपीय जल के निवासी। Marinobionts समुद्र और महासागरों के जीवित जीव हैं। पानी के स्तंभ में जीवन के तीन स्तरों को प्रतिष्ठित किया जाता है, जो अंदर प्रवेश करने वाले सूर्य के प्रकाश की मात्रा पर निर्भर करता है: प्रकाशमंडल सबसे अधिक प्रकाशित क्षेत्र है। डिस्फ़ोटोस्फीयर हमेशा महासागर का गोधूलि क्षेत्र होता है (सूर्य की रोशनी का 1% से अधिक नहीं)। एफ़ोटोस्फीयर - पूर्ण अंधकार का क्षेत्र।
टुंड्रा से लेकर उष्णकटिबंधीय जंगलों तक। ग्रह बायोम का वर्गीकरण
जीवमंडल की विशेषताएं बायोम की अवधारणा के साथ अटूट रूप से जुड़ी हुई हैं। यह शब्द बड़ी जैविक प्रणालियों को संदर्भित करता है जिनमें एक निश्चित प्रमुख प्रकार की वनस्पति या विशिष्ट परिदृश्य विशेषताएं होती हैं। कुल नौ हैं। नीचे मुख्य का संक्षिप्त विवरण दिया गया हैबायोम बायोस्फीयर:
- टुंड्रा। यूरेशिया और उत्तरी अमेरिका के उत्तरी भागों में व्याप्त एक विशाल वृक्षविहीन विस्तार। इस क्षेत्र की वनस्पति समृद्ध नहीं है, मुख्यतः लाइकेन, मौसमी घास और काई। जीव-जंतु अधिक विविध हैं, विशेष रूप से वर्ष के गर्म महीनों के दौरान, जब पक्षियों और जानवरों की कई प्रजातियों के प्रवास का मौसम शुरू होता है।
- टैगा। इस क्षेत्र में मुख्य प्रकार की वनस्पति शंकुधारी वन हैं। बायोम पूरे भूमि क्षेत्र का लगभग 11% भाग घेरता है। कठोर मौसम की स्थिति के बावजूद, टैगा में एक अत्यंत विविध वनस्पति और जीव हैं।
- समाप्त वन। समशीतोष्ण क्षेत्र में स्थित है। जलवायु की मौसमी और पर्याप्त मात्रा में नमी ने इस बायोम में एक निश्चित प्रकार की वनस्पति के विकास की अनुमति दी। ये मुख्य रूप से चौड़ी पत्ती वाली पेड़ प्रजातियां हैं। इसके अलावा, ये जंगल कई स्तनधारियों, पक्षियों और कवक का घर हैं, न कि कीड़ों और सूक्ष्मजीवों का उल्लेख करने के लिए।
- स्टेप्स। इस बायोम का प्रतिनिधित्व एशियाई स्टेपीज़ और उत्तरी अमेरिका की क्लासिक प्रेयरी द्वारा किया जाता है। अधिकतर, ये वृक्षरहित खुले स्थान होते हैं, क्योंकि नमी की एक महत्वपूर्ण कमी प्रभावित करती है। लेकिन जानवरों की दुनिया अभी भी विविध है।
- भूमध्य क्षेत्र। इसी नाम के समुद्र के आसपास के क्षेत्र में गर्म और शुष्क ग्रीष्मकाल और बहुत आरामदायक ठंडी सर्दियाँ होती हैं। विशिष्ट वनस्पतियों का प्रतिनिधित्व कठोर-कटे हुए जंगलों, कंटीली झाड़ियों और घासों द्वारा किया जाता है।
- रेगिस्तान। दुर्भाग्य से, 30% से अधिक भूमि पर ऐसे क्षेत्रों का कब्जा है जो जीवित जीवों के निवास के लिए बिल्कुल भी अनुकूल नहीं हैं। रेगिस्तानी क्षेत्र साथ में पाए जाते हैंपूरे अफ्रीका और ऑस्ट्रेलिया में, दक्षिण अमेरिका में, साथ ही दक्षिण, दक्षिण-पश्चिम और यूरेशिया के केंद्र में। इन क्षेत्रों के वनस्पति और जीव दुर्लभ हैं।
- सवाना। यह बायोम एक खुला स्थान है जो पूरी तरह से घास और एकल पेड़ों से आच्छादित है। इस तथ्य के बावजूद कि ये काफी खराब मिट्टी हैं, इस क्षेत्र के जीव इसकी विविधता में हड़ताली हैं। सवाना अफ्रीका, दक्षिण अमेरिका और ऑस्ट्रेलिया की विशेषता है।
- काँटेदार (उष्णकटिबंधीय) जंगल। यह क्षेत्र कंटीली झाड़ियों और सदियों पुराने पेड़ों के विचित्र रूपों से अलग है - बाओबाब। वर्षा के असमान वितरण के कारण इस बायोम की वनस्पति काफी विरल है। उष्णकटिबंधीय जंगल दक्षिण पश्चिम एशिया और अफ्रीका में पाए जा सकते हैं।
उष्णकटिबंधीय वन। यह हमारे ग्रह का सबसे आर्द्र क्षेत्र है। इस बायोम की वनस्पति अपने पैमाने और विविधता में हड़ताली है। ब्रॉड-लीव्ड वर्षावन बड़ी पूर्ण-प्रवाह वाली नदियों के घाटियों में स्थित हैं, जैसे कि अमेज़ॅन, ओरिनोको, नाइजर, ज़ाम्बेज़ी, कांगो। वे दक्षिणपूर्व एशिया के प्रायद्वीप और द्वीपसमूह को भी कवर करते हैं।
प्रकृति में एक जीवित खोल के बुनियादी कार्य
जीवमंडल के मुख्य कार्यों और उनकी विशेषताओं पर विचार करने का समय आ गया है:
- ऊर्जा। यह कार्य पौधों द्वारा किया जाता है जो प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में भाग लेते हैं। सौर ऊर्जा जमा करके, वे इसे या तो जीवित खोल के अन्य घटकों के बीच वितरित करते हैं, या इसे मृत कार्बनिक कणों में जमा करते हैं। इस प्रकार दहनशील खनिज (कोयला, पीट, तेल) दिखाई देते हैं।
- गैस। जीवित जीव चल रहे गैस विनिमय में शामिल हैं।
- एकाग्रता। कुछ जीवन रूपों में बाहरी वातावरण से बायोजेनिक तत्वों को चुनिंदा रूप से जमा करने की क्षमता होती है। इसके बाद, वे इन पदार्थों के स्रोत के रूप में काम कर सकते हैं।
- विनाशकारी। जीवित जीव पर्यावरण को लगातार प्रभावित करते हैं, इसकी सतह को विघटित और संसाधित करते हैं। इस प्रकार अक्रिय और जैव-अक्रिय पदार्थ बनता है।
- पर्यावरण बनाने वाला। जीवमंडल अनुकूल और प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों का संतुलन बनाए रखता है, जो जीवों के पूर्ण जीवन के लिए आवश्यक हैं।
जीवमंडल के गुण
चूंकि जीवित खोल एक बहुत ही जटिल प्रणाली है, जीवमंडल की विशेषताएं उन मूल गुणों के बिना नहीं चल सकती हैं जो इसकी विशिष्टता निर्धारित करते हैं:
- केंद्रीकरण। जीवित खोल में सभी प्रक्रियाएं जीवित जीवों के आसपास केंद्रित होती हैं, वे जीवमंडल के सिद्धांत में एक केंद्रीय स्थान पर कब्जा कर लेते हैं।
- खुलापन। जीवमंडल केवल बाहर से ऊर्जा के कारण ही अस्तित्व में रह सकता है, इस मामले में यह सौर गतिविधि है।
- स्व-समायोजन। जीवमंडल एक "समग्र जीव" है, जो एक जीवित प्राणी की तरह होमोस्टैसिस की क्षमता रखता है।
- विविधता। पृथ्वी पर बड़ी संख्या में जानवर, पौधे, सूक्ष्मजीव और कवक रहते हैं।
- पदार्थों का संचलन सुनिश्चित करना। जीवों के कारण ही प्रकाश-संश्लेषण और पदार्थों का संचलन होता है। जीवमंडल की विशेषताओं में, ये दो प्रक्रियाएं मुख्य स्थानों में से एक पर कब्जा कर लेती हैं।
विकास और इतिहासपृथ्वी के जीवित खोल का विकास
यदि हम विकास की दृष्टि से जीवमंडल की विशेषता बताते हैं, तो हम कह सकते हैं कि यह एकमात्र ऐसा खोल है जो लगातार विकसित और सुधार कर रहा है। यह सब जीवित पदार्थ के बारे में है, यह वह है जो लगातार विकसित हो रहा है। जीवित खोल के अकार्बनिक भाग में विकसित होने की क्षमता नहीं होती है। अगर हम भविष्य में जीवमंडल की विशेषताओं के बारे में बात करते हैं, तो सब कुछ थोड़ा अधिक जटिल है। खोल अधिक से अधिक अस्थिर होता जा रहा है, और आगे की घटनाओं की भविष्यवाणी करना बहुत मुश्किल है।
कृत्रिम जीवमंडल
एक व्यक्ति जीवित खोल के बाहर मौजूद नहीं हो सकता है, यह हमें जो कुछ भी दे सकता है उसे पुन: उत्पन्न करना बहुत मुश्किल है। जीवमंडल की विशेषताएं इतनी अनूठी हैं कि मानवता अभी भी कृत्रिम वातावरण में अपनी स्थितियों को पूरी तरह से फिर से नहीं बना सकती है। हालांकि, विज्ञान अभी भी खड़ा नहीं है और, शायद, भविष्य में, वैज्ञानिक इस दिशा में कुछ सफलता हासिल करेंगे।
