जैविक चक्र क्या है? एक बंद प्रणाली के रूप में, यह कई अरब वर्षों से सफलतापूर्वक कार्य कर रहा है।
आइए जानने की कोशिश करते हैं कि जैविक चक्र क्या है।
विशेषताएं
मृत पौधों और जीवों के अवशेषों को कीड़े, कवक, बैक्टीरिया और प्रोटोजोआ द्वारा संसाधित किया जाता है। पशु और पौधे धीरे-धीरे मौलिक कार्बनिक और खनिज यौगिकों में बदल जाते हैं। जैविक चक्र में इन पदार्थों का मिट्टी में प्रवेश, पौधों द्वारा उनका बाद में उपभोग शामिल है। प्रक्रिया को अंतिम यौगिकों के बंद होने, निरंतरता, क्षय, अपघटन की विशेषता है। यह एक सतत चक्र है जो ग्रह पर जीवन को नियंत्रित करता है।
महत्व
स्थलीय पारितंत्रों में कार्बन के जैविक चक्र को फॉस्फोरस के उदाहरण से समझा जाएगा।इस तत्व की पर्याप्त मात्रा असिंचित मिट्टी के धरण क्षितिज के साथ-साथ जंगल के कूड़े में भी पाई जाती है। चक्र के लिए धन्यवाद, जीवमंडल में लगभग 106-107 टन फास्फोरस जमा करना संभव है। प्राकृतिक घास के मैदानों के फाइटोमास में इस तत्व का लगभग 30 किलो/हेक्टेयर होता है, जो स्तनधारियों के लिए काफी है।
ऊर्जा विनिमय
जैविक चक्र में ऊर्जा विनिमय शामिल है। इसका सार इस तथ्य तक उबाल जाता है कि भोजन की श्रृंखला (ट्रॉफिक) परिवर्तनों में ऊर्जा गायब नहीं होती है, लेकिन इसका एक प्रकार से दूसरे प्रकार में परिवर्तन देखा जाता है।
सौर ऊर्जा हर स्तर पर एक समान प्रक्रिया में रूपांतरित होती है। सौर ऊर्जा की प्रत्यक्ष खपत केवल प्रकाश संश्लेषण के ढांचे में हरे पौधों के लिए विशिष्ट है।
वे कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से एक कार्बनिक यौगिक (ग्लूकोज) बनाते हैं, और ऊर्जा जमा करते हैं। सूर्य के प्रकाश और क्लोरोफिल की उपस्थिति में ही पौधों की पत्तियां इस रासायनिक प्रक्रिया में शामिल होती हैं।
प्रक्रिया सुविधाएँ
मानव जाति के अस्तित्व के कुछ कालखंडों में पदार्थों का जैविक चक्र गड़बड़ा गया था। केवल अधिशेष वापस लिया गया, जो गैस, कोयला, तेल, चूना पत्थर और अन्य कार्बनिक खनिजों के रूप में जमा किया गया था।
भट्ठियों (मोटरों) में तेल या कोयले के दहन के दौरान, ऊर्जा निकलती है और उपयोग की जाती है, जो कि लाखों वर्षों से जीवमंडल द्वारा संचित की गई है। अतीत में, ऐसे अधिशेषजीवमंडल में गंदगी नहीं फैलाई, जैविक चक्र पर उनका नकारात्मक प्रभाव नहीं देखा गया। आज अलग है।
विशिष्टता
चक्र के सफल क्रियान्वयन के लिए पशुओं की विविधता महत्वपूर्ण है। एक प्रजाति बायोगेकेनोसिस में पौधों के कार्बनिक पदार्थों को अंतिम उत्पादों तक तोड़ने में सक्षम नहीं होगी। यह उनमें से केवल एक हिस्से को तोड़ता है, साथ ही उनमें मौजूद कुछ कार्बनिक यौगिकों को भी तोड़ता है। नेटवर्क और खाद्य श्रृंखलाएं इसी तरह से बनती हैं।
बायोकेनोसिस में वातावरण महत्वपूर्ण है। यह ऊर्जा और पदार्थों के जैविक चक्र को बनाए रखने के साथ-साथ जल संतुलन सुनिश्चित करने में मदद करता है।
प्रदूषक ऐसे रूपों में विघटित हो सकता है जो चक्र के बाद के चरणों में शामिल हो सकते हैं और जीवित जीवों द्वारा आत्मसात कर सकते हैं।
चक्र सूक्ष्मजीवों द्वारा प्रदूषकों के अपघटन और अवशोषण पर आधारित है, यह चक्र में सीधे शामिल रासायनिक तत्वों की गतिविधि और मात्रा पर निर्भर करता है।
एक पारिस्थितिकी तंत्र अकार्बनिक और कार्बनिक घटकों का योग है जिसके भीतर पदार्थों का जैविक चक्र होता है।
प्रक्रिया आरेख
पौधे, सूर्य से ऊर्जा का निरंतर प्रवाह प्राप्त करते हुए, अकार्बनिक पदार्थ से प्राथमिक उत्पाद बनाते हैं। चक्र की शेष कड़ियों में ऊर्जा का परिवर्तन और ह्रास होता है। पारिस्थितिक तंत्र में उत्पादक, उपभोक्ता, डीकंपोजर मूल उत्पादन के जीवित पदार्थ का उपभोग करते हैं। पशु इस तरह की प्रक्रिया के लिए निम्नतम स्तर के जीवित पदार्थ का कई गुना अधिक उपभोग करते हैं, कुल को कम करते हैंऊर्जा भंडार। परिसंचरण तीन समूहों की बातचीत के माध्यम से प्रदान किया जाता है।
पहले समूह में निर्माता होते हैं। इनमें हरे पौधे शामिल हैं जो प्रकाश संश्लेषण में सक्रिय रूप से शामिल हैं। ऐसे पदार्थ भी जीवाणु होते हैं जो रसायनसंश्लेषण में सक्षम होते हैं। वे प्राथमिक कार्बनिक पदार्थ बनाते हैं।
दूसरा समूह - पहले ऑर्डर के उपभोक्ता। वे कार्बनिक पदार्थों के उपभोक्ता हैं। इनमें शिकारी, साथ ही प्रोटोजोआ शामिल हैं। वे जानवर जिन्हें शिकारी के रूप में वर्गीकृत किया गया है, लगभग 250 विभिन्न प्रजातियां।
तीसरा समूह - विध्वंसक (डीकंपोजर), जो मृत कार्बनिक पदार्थों को खनिजों में विघटित करता है। इनमें कवक, बैक्टीरिया और प्रोटोजोआ शामिल हैं। सौर ऊर्जा का संचय चक्र की आरोही शाखा पर प्रकाश संश्लेषण के कारण होता है। इस स्तर पर पौधे नाइट्रोजन, पानी, कार्बन डाइऑक्साइड से कार्बनिक पदार्थों का संश्लेषण करते हैं।
ऊर्जा की खपत
जीव विज्ञान और क्या मानता है? पादप श्वसन इसमें एक महत्वपूर्ण स्थान रखता है, क्योंकि यह प्रक्रिया लगभग आधे कार्बनिक पदार्थों को कार्बन डाइऑक्साइड में ऑक्सीकृत कर देती है, इसे वायुमंडल में वापस कर देती है।
जैविक यौगिकों और संग्रहीत ऊर्जा को खर्च करने का दूसरा सबसे बड़ा प्रकार पौधों के पहले क्रम के उपभोक्ताओं का उपयोग है। भोजन के साथ फाइटोफेज द्वारा संग्रहीत ऊर्जा जीवन, श्वसन और प्रजनन पर खर्च की जाती है। वह मलमूत्र में उत्सर्जित होती है।
शाकाहारी जानवर मांसाहारी (उच्चतम ट्राफिक स्तर के उपभोक्ता) के लिए भोजन हैं। वे, बदले में, ऊर्जा बर्बाद करते हैं,भोजन के साथ संचित, शाकाहारी जानवरों के समान।
तत्वों का संबंध
पारिस्थितिकी तंत्र में एक अलग कड़ी पर्यावरण को जैविक अवशेषों की आपूर्ति करती है। वे सैप्रोफेज जानवरों (कवक, बैक्टीरिया) के लिए ऊर्जा और भोजन के स्रोत के रूप में काम करते हैं। कार्बोहाइड्रेट रूपांतरण का अंतिम चरण ह्यूमिफिकेशन की प्रक्रिया है, बाद में ह्यूमस का कार्बन डाइऑक्साइड में ऑक्सीकरण और राख के टुकड़ों का खनिजकरण। फिर वे पौधों के लिए भोजन बनकर वातावरण और मिट्टी में फिर से प्रवेश करते हैं।
जैविक चक्र कार्बनिक यौगिकों को बनाने और तोड़ने की एक सतत प्रक्रिया है। यह जीवों के तीनों समूहों के माध्यम से महसूस किया जाता है। उत्पादकों के बिना जीवन असंभव है, क्योंकि वे जीवन का आधार हैं। केवल उनमें प्राथमिक कार्बनिक पदार्थ बनाने की क्षमता है, जिसके बिना बाद का चक्र आगे नहीं बढ़ पाएगा।
प्राथमिक और द्वितीयक उत्पादन के विभिन्न क्रमों के उपभोक्ताओं के उपभोग के कारण, एक प्रजाति से दूसरी प्रजाति में स्थानांतरण, पृथ्वी पर विभिन्न प्रकार के रूप संभव हैं। ऑर्गेनिक्स को विघटित करने वाले रेड्यूसर इसे चक्र के पहले चरण में लौटाते हैं।
रासायनिक घटकों के प्रवास के बड़े पैमाने पर चक्र ग्रह के बाहरी गोले को एक पूरे में बांधते हैं, वे विकास की निरंतरता की व्याख्या करते हैं।
सूर्य की ऊर्जा जैविक चक्र की प्रेरक शक्ति के रूप में कार्य करती है। कार्बनिक पदार्थों के उत्पादन में योगदान देने वाली मुख्य प्रक्रिया प्रकाश संश्लेषण है। यह तभी संभव है जब हरे पौधे सौर ऊर्जा का उपयोग करें।
पौधों की पत्तियाँ (स्वपोषी),जो ग्लूकोज को संश्लेषित करता है, सौर ऊर्जा को एक कार्बनिक यौगिक में "संरक्षित" करता है। अंतरिक्ष से जीवमंडल में प्रवेश करने से पौधों, चट्टानों और मिट्टी में ऊर्जा जमा होती है। सूर्य रासायनिक तत्वों के संचलन को सुनिश्चित करता है, बदले में अकार्बनिक या कार्बनिक पदार्थों के निर्माण की अनुमति देता है।
क्या जानना ज़रूरी है
कार्बन, ऑक्सीजन, हाइड्रोजन के अलावा, जैविक रूप से महत्वपूर्ण अन्य तत्व भी जैविक चक्र में भाग लेते हैं: कैल्शियम, नाइट्रोजन, फास्फोरस, सिलिकॉन, पोटेशियम, सोडियम, सल्फर। यह प्रक्रिया ट्रेस तत्वों के बिना भी असंभव है: आयोडीन, जस्ता, ब्रोमीन, मोलिब्डेनम, चांदी, निकल, सीसा, मैग्नीशियम। जीवित पदार्थ द्वारा अवशोषित तत्वों की सूची में, यहां तक कि जहर भी हैं - आर्सेनिक, सेलेनियम, पारा, साथ ही साथ रेडियोधर्मी घटक (रेडियम, यूरेनियम)।
साइकिल चलाने की गति
ऊर्जा विनिमय चक्रीय है। जीवमंडल के जीवित पदार्थ का नवीनीकरण लगभग 8 वर्षों के बाद किया जाता है। समुद्र में (33 दिनों के बाद) प्रक्रिया बहुत तेजी से आगे बढ़ती है। वायुमंडल में ऑक्सीजन दो हजार वर्षों में और कार्बन मोनोऑक्साइड 6 वर्षों में प्रतिस्थापित हो जाती है। जलमंडल में पानी के पूर्ण प्रतिस्थापन में 2800 वर्ष लगते हैं।
जैवमंडल के घटकों के लिए उपलब्ध रासायनिक यौगिक सीमित हैं। उनकी थकावट के कारण, समुद्र और भूमि पर जीवों के कुछ समूहों का विकास बाधित होता है।
संचलन विकल्प
केवल ऊर्जा और पदार्थों के संचलन के लिए धन्यवाद, जीवमंडल की एक स्थिर स्थिति बनी रहती है। दो विकल्प हैं - भूवैज्ञानिक (बड़ा) और जैव-भू-रासायनिक (छोटा)।
पहले पर विचार करेंचक्र विकल्प। जैविक, रासायनिक, भौतिक कारकों के प्रभाव में आग्नेय चट्टानें तलछटी चट्टानों में बदल जाती हैं, विशेष रूप से, मिट्टी और रेत में। वे समुद्र और महासागरों के पानी से बायोजेनिक खनिजों (मृत सूक्ष्मजीव) के संश्लेषण के दौरान भी उत्पन्न हो सकते हैं। जलाशय के तल पर पानी के ढीले तलछट धीरे-धीरे जमा हो जाते हैं, कठोर हो जाते हैं, घने चट्टानों का निर्माण करते हैं।
तब उनका रूपान्तरण होता है, कायापलट की प्रक्रियाएँ देखी जाती हैं। अंतर्जात ऊर्जा के कुछ हिस्सों की कार्रवाई के तहत, परतों को पिघलाया जाता है, जिससे मैग्मा बनता है। जब वे अपक्षय, स्थानांतरण के प्रभाव में पृथ्वी की सतह पर उठते हैं, तो वे फिर से तलछटी चट्टानों में बदल जाते हैं।
महान चक्र पृथ्वी की अंतर्जात (गहरी) ऊर्जा के साथ बहिर्जात (सौर) ऊर्जा की बातचीत की विशेषता है। इस प्रक्रिया के लिए धन्यवाद, पदार्थ गहरे क्षितिज और ग्रह के जीवमंडल के बीच पुनर्वितरित होता है।
इसमें सौर ऊर्जा द्वारा संचित स्थलमंडल, वायुमंडल, जलमंडल के बीच पानी की आवाजाही भी शामिल है। सबसे पहले, पानी समुद्र की सतह (समुद्र, झीलों, नदियों) से वाष्पित हो जाता है, फिर वर्षा के रूप में पृथ्वी पर वापस आ जाता है। ऐसी प्रक्रियाओं के लिए क्षतिपूर्ति नदी अपवाह। जल चक्र में वनस्पति एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
छोटा परिसंचरण केवल जीवमंडल के लिए विशिष्ट है। ग्रहों के पैमाने पर चक्र परमाणुओं के कई चक्रीय आंदोलनों के साथ-साथ ज्वालामुखी, समुद्र तल की गति, पवन ऊर्जा, भूमिगत प्रवाह के कारण होने वाले आंदोलनों से बनते हैं।
सारांशित करें
जैवमंडल में पदार्थ प्रसारित होते हैं,जैव-भू-रासायनिक चक्रों का निर्माण। उन्हें बड़ी मात्रा में निम्नलिखित तत्वों की आवश्यकता होती है: ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, कार्बन, हाइड्रोजन। उनका संचलन स्व-विनियमन प्रक्रियाओं के कारण संभव है जिसमें पारिस्थितिक तंत्र के अन्य घटक सक्रिय भागीदार बन जाते हैं।
जीवमंडल के विकास के सभी चरणों में, चक्र के वैश्विक बंद होने का कानून संचालित होता है। ऐसी प्रक्रिया का आधार सौर ऊर्जा है, साथ ही हरे पौधों का क्लोरोफिल भी है।
हरे पौधों द्वारा निर्मित कार्बनिक पदार्थों के पूर्ण अपघटन के लिए आपको उतनी ही ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है जितनी प्रकाश संश्लेषण के दौरान निकलती है। पीट, कोयला, तलछटी चट्टानों में कार्बनिक पदार्थों के दबने के लिए धन्यवाद, ऑक्सीजन का विनिमय कोष वातावरण में बना रहता है।
परिवहन, औद्योगिक उद्यमों की संख्या में वृद्धि के परिणामस्वरूप प्रकृति में ऑक्सीजन चक्र गड़बड़ा जाता है। यह जैव तंत्र की व्यवहार्यता को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है, उत्परिवर्तन और जीवित पौधों और जानवरों की कुछ प्रजातियों के पूर्ण विलुप्त होने की ओर जाता है।
