महासागर के किस क्षेत्र में प्रकाश संश्लेषण असंभव है? महासागरों में जानवरों और पौधों का जीवन

विश्व महासागर का तापमान इसकी जैविक विविधता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है। इसका मतलब यह है कि मानव गतिविधि पानी में जीवन के वैश्विक वितरण को बदल सकती है, ऐसा कुछ ऐसा प्रतीत होता है जो पहले से ही फाइटोप्लांकटन के साथ हो रहा है, जिसमें प्रति वर्ष औसतन 1% की गिरावट आ रही है।

महासागर फाइटोप्लांकटन - एकल-कोशिका वाले सूक्ष्म शैवाल - लगभग सभी का आधार दर्शाते हैं आहार शृखलाऔर समुद्र में पारिस्थितिक तंत्र। पृथ्वी पर सभी प्रकाश संश्लेषण का आधा हिस्सा फाइटोप्लांकटन से आता है। इसकी स्थिति समुद्र द्वारा अवशोषित कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा, मछलियों की प्रचुरता और अंततः लाखों लोगों की भलाई को प्रभावित करती है।

अवधि "जैविक विविधता" इसका मतलब सभी स्रोतों से जीवित जीवों की परिवर्तनशीलता है, जिसमें स्थलीय, समुद्री और अन्य जलीय पारिस्थितिक तंत्र और पारिस्थितिक परिसर शामिल हैं, लेकिन यह इन्हीं तक सीमित नहीं है, जिसका वे हिस्सा हैं; इस अवधारणा में प्रजातियों के भीतर, प्रजातियों के बीच और पारिस्थितिकी तंत्र विविधता शामिल है।

जैविक विविधता पर कन्वेंशन में इस शब्द की यही परिभाषा है। इस दस्तावेज़ का उद्देश्य जैविक विविधता का संरक्षण, इसके घटकों का सतत उपयोग और आनुवंशिक संसाधनों के उपयोग से उत्पन्न होने वाले लाभों का उचित और न्यायसंगत साझाकरण है।

स्थलीय जैव विविधता पर पहले भी काफी शोध किये जा चुके हैं। समुद्री जीवों के वितरण के बारे में मानव ज्ञान काफी सीमित है।

लेकिन अध्ययन, जिसे जनगणना कहा जाता है समुद्री जीवन"(समुद्री जीवन की जनगणना, जिसके बारे में Gazeta.Ru ने बार-बार लिखा है), जो एक दशक तक चली, ने स्थिति बदल दी। मनुष्य सागर के बारे में और अधिक जानने लगा। इसके लेखकों ने मूंगा, मछली, व्हेल, सील, शार्क, मैंग्रोव, समुद्री शैवाल और ज़ोप्लांकटन सहित समुद्री जीवन के प्रमुख समूहों में जैव विविधता में वैश्विक रुझानों का ज्ञान एक साथ लाया।

“हालांकि हम वैश्विक विविधता के उतार-चढ़ाव और उससे जुड़े पहलुओं के बारे में तेजी से जागरूक हो रहे हैं वातावरणीय कारक"ये मॉडल समुद्र में कैसे काम करते हैं, इसके बारे में हमारी जानकारी भूमि के बारे में हमारी जानकारी से काफी पीछे है, और इस विसंगति को खत्म करने के लिए यह अध्ययन आयोजित किया गया था।", - येल विश्वविद्यालय के वाल्टर जेट्ज़ ने कार्य का उद्देश्य समझाया।

प्राप्त आंकड़ों के आधार पर, वैज्ञानिकों ने छोटे प्लवक से लेकर शार्क और व्हेल तक, पौधों और जानवरों की 11 हजार से अधिक समुद्री प्रजातियों की जैविक विविधता के वैश्विक पैटर्न की तुलना और विश्लेषण किया।

शोधकर्ताओं ने जानवरों की प्रजातियों के वितरण पैटर्न और समुद्र के पानी के तापमान के बीच आश्चर्यजनक समानताएं खोजी हैं।

इन परिणामों का मतलब है कि समुद्र के तापमान में भविष्य में होने वाले बदलाव समुद्री जीवन के वितरण को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकते हैं।

इसके अलावा, वैज्ञानिकों ने पाया कि समुद्री जीवन विविधता वाले हॉटस्पॉट (ऐसे क्षेत्र जहां वर्तमान में मौजूद हैं) का स्थान एक बड़ी संख्या की दुर्लभ प्रजाति, जो विलुप्त होने के खतरे में हैं: उदाहरण के लिए, ऐसे "बिंदु" हैं मूंगे की चट्टानें) मुख्य रूप से उन क्षेत्रों में होता है जहां इसे दर्ज किया गया था उच्च स्तरमानवीय प्रभाव। ऐसे प्रभावों के उदाहरणों में मत्स्य पालन, अनुकूलन शामिल हैं पर्यावरणउनकी जरूरतों, मानवजनित जलवायु परिवर्तन और पर्यावरण प्रदूषण के लिए। शायद मानवता को यह सोचना चाहिए कि यह गतिविधि जैविक विविधता पर कन्वेंशन के ढांचे में कैसे फिट बैठती है।

"मानव गतिविधि का संचयी प्रभाव दुनिया के महासागरों में जीवन की विविधता को खतरे में डाल रहा है।", काम के लेखकों में से एक, डेल्हौजी विश्वविद्यालय के कैमिलो मोरा कहते हैं।

इस कार्य के आगे, पृथ्वी पर समुद्री जैविक विविधता की समस्याओं पर नेचर में एक और लेख प्रकाशित हुआ था। इसमें कनाडाई वैज्ञानिक फाइटोप्लांकटन बायोमास में गिरावट की वर्तमान भारी दर के बारे में बात करते हैं पिछले साल का. नवीनतम उपग्रह अवलोकनों के साथ संयुक्त अभिलेखीय डेटा का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने यह पाया समुद्र के गर्म होने के परिणामस्वरूप, फाइटोप्लांकटन की मात्रा प्रति वर्ष 1% कम हो जाती है।

फाइटोप्लांकटन का आकार और बहुतायत अनुपात स्तनधारियों के समान ही होता है

फाइटोप्लांकटन प्लवक का हिस्सा है जो प्रकाश संश्लेषण करता है, मुख्य रूप से प्रोटोकोकल शैवाल, डायटम और सायनोबैक्टीरिया। फाइटोप्लांकटन अत्यंत महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे पृथ्वी पर सभी कार्बनिक पदार्थों के उत्पादन का लगभग आधा हिस्सा और हमारे वायुमंडल में अधिकांश ऑक्सीजन के लिए जिम्मेदार हैं। पृथ्वी के वायुमंडल में ऑक्सीजन में उल्लेखनीय कमी के अलावा, जो अभी भी एक दीर्घकालिक मामला है, फाइटोप्लांकटन संख्या में गिरावट से समुद्री पारिस्थितिक तंत्र में बदलाव का खतरा है, जो निश्चित रूप से मत्स्य पालन को प्रभावित करेगा।

समुद्री फाइटोप्लांकटन के नमूनों का अध्ययन करते समय, यह पता चला कि क्या बड़ा आकारएक विशेष प्रकार के शैवाल की कोशिकाएँ, उनकी संख्या जितनी कम होगी। आश्चर्यजनक रूप से, संख्या में यह कमी कोशिका द्रव्यमान के अनुपात में -0.75 की शक्ति तक होती है - इन मूल्यों का बिल्कुल वही मात्रात्मक अनुपात पहले वर्णित किया गया था स्थलीय स्तनधारी. इसका मतलब यह है कि "ऊर्जा तुल्यता का नियम" फाइटोप्लांकटन पर भी लागू होता है।

फाइटोप्लांकटन पूरे महासागर में असमान रूप से वितरित है। इसकी मात्रा पानी के तापमान, रोशनी और मात्रा पर निर्भर करती है पोषक तत्व. शीतोष्ण और ध्रुवीय क्षेत्रों के ठंडे वर्ष गर्म उष्णकटिबंधीय जल की तुलना में फाइटोप्लांकटन के विकास के लिए अधिक उपयुक्त होते हैं। खुले महासागर के उष्णकटिबंधीय क्षेत्र में, फाइटोप्लांकटन सक्रिय रूप से केवल वहीं विकसित होता है जहां ठंडी धाराएं गुजरती हैं। अटलांटिक में, फाइटोप्लांकटन केप वर्डे द्वीप समूह (अफ्रीका से ज्यादा दूर नहीं) के क्षेत्र में सक्रिय रूप से विकसित होता है, जहां ठंडी कैनरी धारा एक चक्र बनाती है।

उष्ण कटिबंध में, फाइटोप्लांकटन की मात्रा पूरे वर्ष समान रहती है, जबकि उच्च अक्षांशों में वसंत और शरद ऋतु में डायटम का प्रचुर प्रसार होता है और भारी गिरावट होती है। सर्दी का समय. फाइटोप्लांकटन का सबसे बड़ा द्रव्यमान अच्छी रोशनी वाले सतही जल (50 मीटर तक) में केंद्रित है। 100 मीटर से अधिक गहरा, जहां यह प्रवेश नहीं करता है सूरज की रोशनी, वहाँ लगभग कोई फाइटोप्लांकटन नहीं है क्योंकि प्रकाश संश्लेषण वहाँ असंभव है।

नाइट्रोजन और फास्फोरस फाइटोप्लांकटन के विकास के लिए आवश्यक मुख्य पोषक तत्व हैं। वे फाइटोप्लांकटन के लिए दुर्गम क्षेत्र में, 100 मीटर से नीचे जमा होते हैं। यदि पानी अच्छी तरह मिश्रित है, तो नाइट्रोजन और फास्फोरस नियमित रूप से सतह पर पहुंचाए जाते हैं, जिससे फाइटोप्लांकटन को पोषण मिलता है। गरम पानीठंडे की तुलना में हल्का और गहराई तक नहीं डूबता - कोई मिश्रण नहीं होता। इसलिए, उष्णकटिबंधीय में, नाइट्रोजन और फास्फोरस को सतह पर नहीं पहुंचाया जाता है, और पोषक तत्वों की कमी फाइटोप्लांकटन को विकसित होने से रोकती है।

ध्रुवीय क्षेत्रों में, सतही जल ठंडा हो जाता है और गहराई तक डूब जाता है। गहरी धाराएँ ठंडे पानी को भूमध्य रेखा तक ले जाती हैं। पानी के नीचे की चोटियों से टकराकर, गहरा पानी सतह पर आ जाता है और अपने साथ बहा ले जाता है खनिज. ऐसे क्षेत्रों में फाइटोप्लांकटन बहुत अधिक होता है। में उष्णकटिबंधीय क्षेत्रखुले समुद्र में, गहरे समुद्र के मैदानों (उत्तरी अमेरिकी और ब्राज़ीलियाई बेसिन) के ऊपर, जहाँ पानी नहीं बढ़ता है, वहाँ बहुत कम फाइटोप्लांकटन है। ये क्षेत्र समुद्री रेगिस्तान हैं और व्हेल या सेलबोट जैसे बड़े प्रवासी जानवर भी इनसे बचते हैं।

समुद्री फाइटोप्लांकटन ट्राइकोड्समियम विश्व महासागर के उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में सबसे महत्वपूर्ण नाइट्रोजन फिक्सर है। ये छोटे प्रकाश संश्लेषक जीव कार्बनिक पदार्थों को संश्लेषित करने के लिए सूर्य के प्रकाश, कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य पोषक तत्वों का उपयोग करते हैं, जो समुद्री खाद्य पिरामिड का आधार बनता है। जल स्तंभ की गहरी परतों और वायुमंडल से समुद्र की ऊपरी प्रबुद्ध परतों में प्रवेश करने वाली नाइट्रोजन प्लवक के लिए आवश्यक फ़ीड के रूप में कार्य करती है।

डायटम मुख्य रूप से स्वपोषी पौधे हैं; उनमें अन्य स्वपोषी जीवों की तरह, प्रकाश संश्लेषण के दौरान वर्णक की सहायता से क्लोरोप्लास्ट में कार्बनिक पदार्थ के निर्माण की प्रक्रिया होती है। प्रारंभ में यह पाया गया कि डायटम में वर्णक में ज़ैंथोफिल और फ्यूकोक्सैन्थिन के साथ क्लोरोफिल का मिश्रण होता है। बाद में, डायटम में पिगमेंट की संरचना को स्पष्ट करने के लिए, क्रोमैटोग्राफिक विधि का उपयोग किया गया, जिसकी सहायता से डायटम के क्लोरोप्लास्ट में आठ पिगमेंट की उपस्थिति निर्धारित की गई (डटन, मैनिंग, 1941; स्ट्रेन, मैनिंग, 1942, 1943; स्ट्रेन) ए. अन्य., 1943, 1944; वासिंक, केर्स्टन, 1944, 1946; ये वर्णक इस प्रकार हैं: क्लोरोफिल α, क्लोरोफिल सी, β-कैरोटीन, फ्यूकोक्सैन्थिन, डायटॉक्सैन्थिन, डायडिनोक्सैन्थिन, नियोफुक्सैन्थिन ए और नियोफुक्सैन्थिन बी। अंतिम चार वर्णक डायटोमाइन का हिस्सा हैं, जो पहले खोजा गया था। कुछ लेखक ज़ैंथोफिल और फियोफाइटिन (स्ट्रेन और अन्य, 1944) की न्यूनतम उपस्थिति की ओर भी इशारा करते हैं।

डायटम में वर्णक की कुल मात्रा औसतन लिपिड अंश का लगभग 16% होती है, लेकिन उनकी सामग्री विभिन्न प्रजातियों में भिन्न होती है। समुद्री प्लैंकटोनिक डायटम में वर्णक की मात्रात्मक सामग्री पर साहित्य में बहुत कम डेटा है, और बेंटिक प्रजातियों के लिए, जो विशेष रूप से पीले और भूरे रंग के रंगद्रव्य में समृद्ध हैं, लगभग कोई डेटा नहीं है (तालिका 1 और 2)।

उपरोक्त आंकड़ों से पता चलता है कि वर्णक सामग्री एक ही प्रजाति के भीतर भी भिन्न होती है। इस बात के प्रमाण हैं कि वर्णक की सामग्री प्रकाश की तीव्रता, उसकी गुणवत्ता, माध्यम में पोषक तत्वों की सामग्री, कोशिका की स्थिति और उसकी उम्र के आधार पर उतार-चढ़ाव के अधीन होती है। उदाहरण के लिए, अपेक्षाकृत कम प्रकाश तीव्रता वाले वातावरण में पोषक तत्वों की प्रचुरता पिगमेंट की उत्पादकता को उत्तेजित करती है, और इसके विपरीत, पर्यावरण में पोषक तत्वों की कमी के साथ उच्च प्रकाश तीव्रता पिगमेंट की एकाग्रता में कमी का कारण बनती है। फास्फोरस और नाइट्रोजन की कमी से, क्लोरोफिल ए की सामग्री 2.5-10 गुना कम हो सकती है (फिनेंको, लांस्काया, 1968)। यह स्थापित किया गया है कि कोशिकाओं की उम्र बढ़ने के साथ क्लोरोफिल सी की मात्रा कम हो जाती है।

डायटम में क्लोरोफिल के अलावा अन्य पिगमेंट के कार्यों को अभी तक पर्याप्त रूप से स्पष्ट नहीं किया गया है। क्लोरोफिल α मुख्य वर्णक है जो स्पेक्ट्रम की सभी किरणों से प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करता है, और इसके दो रूप होते हैं जो प्रकाश के अवशोषण में भिन्न होते हैं: उनमें से एक सीधे लाल प्रकाश द्वारा उत्तेजित होता है, और दूसरा, इसके अलावा, प्रकाश के अवशोषण में भी भिन्न होता है। सहायक वर्णक फ्यूकोक्सैन्थिन द्वारा संचारित ऊर्जा (एमर्सन, रैबिनोविच, 1960)। शेष वर्णक क्लोरोफिल ए के सहायक हैं, लेकिन वे एक सापेक्ष भूमिका भी निभाते हैं महत्वपूर्ण भूमिकाप्रकाश संश्लेषण के दौरान. लाल क्षेत्र की तुलना में नीले क्षेत्र में क्लोरोफिल सी का अवशोषण अधिकतम होता है, और इसलिए, यह छोटी तरंग दैर्ध्य की प्रकाश किरणों का उपयोग करने में सक्षम होता है, इसका अवशोषण अधिकतम 520-680 एनएम होता है और 710 एनएम की तरंग दैर्ध्य पर शून्य हो जाता है , इसलिए इसका अवशोषण नीले प्रकाश क्षेत्र में अधिक तीव्र होता है, यानी पानी की सतह से 10-25 मीटर की गहराई पर, जहां क्लोरोफिल ए कम प्रभावी होता है। β-कैरोटीन की भूमिका पर्याप्त रूप से स्पष्ट नहीं है; इसका अवशोषण स्पेक्ट्रम 500 एनएम पर अचानक समाप्त हो जाता है, जो 500-560 एनएम तरंग दैर्ध्य की किरणों में अवशोषित करने की इसकी क्षमता को इंगित करता है, यानी हरे-पीले प्रकाश क्षेत्र में (20 की गहराई पर पानी में)। -30 मीटर ). इस प्रकार, β-कैरोटीन अवशोषित ऊर्जा को क्लोरोफिल α में स्थानांतरित करता है (डटन और मैनिंग, 1941)। यह ज्ञात है, उदाहरण के लिए, के लिए नित्ज़्चिया डिसिपेटा, जो हरे-पीले प्रकाश क्षेत्र में ऊर्जा को अवशोषित करता है (वासिंक, केर्स्टन, 1944, 1946)। फ्यूकोक्सैन्थिन समूह के भूरे रंगद्रव्यों का अधिकतम अवशोषण लगभग 500 एनएम की तरंग दैर्ध्य पर होता है और, जाहिर है, वे अवशोषित ऊर्जा को क्लोरोफिल में स्थानांतरित करके 20-50 मीटर की गहराई पर डायटम के प्रकाश संश्लेषण को सुनिश्चित करते हैं। डटन और मैनिंग (1941), और बाद में वासिंक और केर्स्टन (1946) ने दिखाया कि फ़्यूकोक्सैन्थिन डायटम में मुख्य सहायक वर्णक है। फ्यूकोक्सैन्थिन द्वारा अवशोषित प्रकाश का उपयोग प्रकाश संश्लेषण के लिए लगभग उतनी ही कुशलता से किया जाता है जितना कि क्लोरोफिल द्वारा अवशोषित प्रकाश का। हरे और नीले-हरे शैवाल में फ्यूकोक्सैन्थिन की कमी नहीं देखी गई है। तनाडा (1951) ने इसे मीठे पानी के डायटम में भी पाया नेविकुला मिनिमावर. एटमोइड्सफ्यूकोक्सैन्थिन नीले-नीले प्रकाश (450-520 एनएम) को अवशोषित करता है और इसे क्लोरोफिल द्वारा अवशोषित प्रकाश के समान कुशलता से उपयोग करता है। हेंडी (1964) प्रकाश की तरंग दैर्ध्य को इंगित करता है जिस पर विभिन्न डायटम पिगमेंट द्वारा प्रकाश का अधिकतम अवशोषण होता है। एसीटोन में वे इस प्रकार हैं (मिमी किमी में): क्लोरोफिल α - 430 और 663-665, क्लोरोफिल सी - 445 और 630, β-कैरोटीन - 452-456, फ्यूकोक्सैन्थिन - 449, डायटॉक्सैन्थिन - 450-452, डायडिनोक्सैन्थिन - 444-446 , नियोफुक्सैन्थिन ए - 448 - 450 और नियोफुक्सैन्थिन बी - 448।

डायटम में प्रकाश संश्लेषण का रसायन स्पष्ट रूप से अन्य पौधों के जीवों की तुलना में कुछ अलग होता है, जिसमें प्रकाश संश्लेषण का अंतिम उत्पाद कार्बोहाइड्रेट होता है, जबकि डायटम में यह वसा होता है। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप अध्ययनों से क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में या पाइरेनॉइड्स के पास स्टार्च की उपस्थिति का पता नहीं चला। फॉग का मानना ​​है कि डायटम में आत्मसात का अंतिम उत्पाद भी कार्बोहाइड्रेट होता है, लेकिन तेजी से होने वाली आगे की चयापचय प्रक्रियाओं में वे वसा में परिवर्तित हो जाते हैं (कोलियर और फॉग, 1955; फॉग, 1956)। डायटम में वसा की रासायनिक संरचना अज्ञात है, न तो आत्मसात उत्पादों के लिए और न ही आरक्षित पोषक तेल और तेल निकायों के लिए (गौलॉन, 1956)।

महासागरों, समुद्रों और पानी की सतह पर मीठे पानी के निकायों में, प्रकाश संश्लेषण की स्थितियाँ स्थितियों के करीब होती हैं वायु पर्यावरण, लेकिन गहराई में विसर्जन के साथ प्रकाश की तीव्रता और गुणवत्ता में परिवर्तन के कारण वे बदल जाते हैं। रोशनी के संदर्भ में, तीन क्षेत्र प्रतिष्ठित हैं: यूफोटिक - सतह से 80 मीटर की गहराई तक, इसमें प्रकाश संश्लेषण होता है; डिस्फ़ोटिक - 80 से 2000 मीटर तक, यहाँ कुछ शैवाल अभी भी पाए जाते हैं, और एफ़ोटिक - नीचे, जिसमें कोई प्रकाश नहीं है (दास, 1954, आदि)। पानी की सतह परत में समुद्री और मीठे पानी के फाइटोप्लांकटन के प्रकाश संश्लेषण का प्राकृतिक और सांस्कृतिक दोनों स्थितियों में पर्याप्त अध्ययन किया गया है (वासिंक और केर्स्टन, 1944, 1946; वोटिंटसेव, 1952; टेलिंग, 1955, 1957ए, 1966; रायथर, 1956; एडमंडसन, 1956) ; रायथर, मेन्ज़ेल, 1959; स्टीमन नील्सन, हेन्सेन, 1959,1961, आदि)। विशेष रूप से, काला सागर में साल भर के अवलोकन से पता चला कि फाइटोप्लांकटन प्रकाश संश्लेषण की उच्चतम तीव्रता उच्चतम के साथ मेल खाती है सौर विकिरण. गर्मियों में फाइटोप्लांकटन का अधिकतम प्रकाश संश्लेषण 1 से 16 घंटे तक देखा जाता है। (लांस्काया, सिवकोव, 1949; बेसेम्यानोवा, 1957)। विभिन्न प्लैंकटोनिक प्रजातियों में, प्रकाश संश्लेषण की अधिकतम तीव्रता में किसी विशेष प्रजाति की भिन्नता की सीमाएँ होती हैं। जिसमें बडा महत्वजल क्षेत्रों का अक्षांशीय स्थान है (डॉटी, 1959, आदि)।

डायटम (प्लैंक्टोनिक और बेन्थिक दोनों) में, प्रकाश-प्रेमी और छाया-प्रेमी प्रजातियां हैं, जिनमें एक ही विकिरण के लिए अलग-अलग प्रकाश संश्लेषण दर और सौर ऊर्जा उपयोग दर होती है। प्रकाश-प्रेमी प्रजातियों में, जैसे सेराटौलीना बर्गोनी(प्लैंकटोनिक) और नेविकुला पेनाटावर. पोंटिका(सबलिटोरल), प्रकाश संश्लेषण विकिरण के समानांतर होता है और दोपहर के समय अधिकतम तक पहुंचता है, और छाया-प्रेमी पौधों में - थैलासिओनेमा निट्ज़शियोइड्स (प्लैंकटोनिक) और नित्ज़्चिया क्लॉस्टेरियम(टाइकोपेलैजिक) - प्रकाश संश्लेषण का अवसाद दिन के दौरान देखा जाता है, और इस प्रक्रिया की अधिकतम तीव्रता सुबह और दोपहर के घंटों में होती है (बेसेमियानोवा, 1959)। प्रकाश संश्लेषण का यही क्रम उत्तरी पेलजिक प्रजातियों की संस्कृतियों में भी देखा जाता है कोस्किनोसिरा पॉलीकोर्डाऔर कोस्किनोडिस्कस एक्सेंट्रिकस(मार्शल और ऑग, 1928; जेनकिन, 1937)। बेन्थिक रूपों में, बायोमास की प्रति इकाई प्रकाश संश्लेषण की तीव्रता प्लवक के रूपों की तुलना में काफी अधिक है (बेसेमियानोवा, 1959)। यह बिल्कुल स्वाभाविक है" क्योंकि बेन्थिक डायटम में बड़े क्लोरोप्लास्ट होते हैं, जो रंगद्रव्य से गहरे रंग के होते हैं, यानी, उनमें प्रकाश संश्लेषक रंगद्रव्य की कुल मात्रा बहुत अधिक होती है। अवलोकनों से पता चला है कि प्रकाश संश्लेषण गतिहीन रूपों की तुलना में गतिशील रूपों में अधिक सक्रिय होता है और उल्लेखनीय रूप से सक्रिय होता है डायटम के विभाजन की अवधि के दौरान (टैलिंग, 1955)। चांदनी में भी प्रकाश संश्लेषण नहीं रुकता है, लेकिन इन परिस्थितियों में, पानी के स्तंभ के ऊपरी क्षितिज में, रात के प्रकाश संश्लेषण की तुलना में 10-15 गुना कम ऑक्सीजन निकलती है दैनिक राशि का केवल 7-8% है (इवलेव, मुखारेव्स्काया, 1940; सुब्रमण्यन, 1960)।

गहराई के साथ, प्रकाश की तीव्रता तेजी से कम हो जाती है। हॉल में विभिन्न गहराईयों पर माप। पुगेट साउंड (उत्तर-पूर्वी भाग) प्रशांत महासागर) कुंज फोटोइलेक्ट्रिक कैमरे का उपयोग करने से पता चला कि 10 मीटर की गहराई पर रोशनी की तीव्रता (पानी की सतह पर 100% के रूप में ली गई) 9.6% तक गिर जाती है, 20 मीटर की गहराई पर यह 4% है, और 35 मीटर पर - 2.4% है। , व्यावहारिक रूप से इस गहराई पर अंधेरा (ग्रीन, इन: फेल्डमैन, 1938; गेस्नर, 1955-1959, आई)। रोशनी में गिरावट के समानांतर, दिन के उजाले घंटे कम हो जाते हैं। समुद्र में 30-40 डिग्री के अक्षांश पर 20 मीटर की गहराई पर पानी की सबसे बड़ी पारदर्शिता के साथ, गर्मी के दिन की लंबाई लगभग 1 घंटा, 30 मीटर पर - 5 घंटे, 40 मीटर पर - केवल 5 मिनट होती है।

गहराई के साथ, न केवल रोशनी की तीव्रता और फोटोपीरियड कम हो जाती है, बल्कि प्रकाश की विभिन्न तरंग दैर्ध्य के सौर स्पेक्ट्रम की किरणों के असमान अवशोषण के कारण प्रकाश की गुणवत्ता भी बदल जाती है। तालिका में चित्र 3 विभिन्न गहराई पर प्रकाश किरणों के अवशोषण और गोधूलि प्रकाश के रंग में परिवर्तन दिखाता है।

यह तालिका दर्शाती है कि समुद्र के पानी में प्रकाश का अवशोषण प्रकाश तरंगों की लंबाई के व्युत्क्रमानुपाती होता है, अर्थात जितनी लंबी होती है। प्रकाश तरंगोंस्पेक्ट्रम की किरणें जितनी तेजी से जल द्वारा अवशोषित होती हैं। जैसे ही प्रकाश किरणें उचित गहराई पर अवशोषित होती हैं, गोधूलि रोशनी का रंग बदल जाता है। दोनों गहराई पर प्रकाश संश्लेषण को सीमित करते हैं। समुद्र में अलग-अलग गहराई पर स्पेक्ट्रम की विभिन्न किरणों की तीव्रता में कमी को तालिका में प्रस्तुत किया गया है। 4.

इस तालिका के डेटा से संकेत मिलता है कि कुछ समुद्री भूरे और लाल शैवाल अभी भी 75 मीटर की गहराई पर और, संभवतः, बहुत अधिक पानी की पारदर्शिता की स्थितियों में अधिक गहराई में विकसित हो सकते हैं। जैसा कि ज्ञात है, पानी की पारदर्शिता न केवल विभिन्न जल निकायों में, बल्कि एक ही जल निकाय में भी बहुत भिन्न होती है। समुद्रों और महासागरों के समुद्री क्षेत्र में, पानी 40 से 160 मीटर की गहराई तक पारदर्शी होता है, और समुद्री उपमहाद्वीप में, पानी की पारदर्शिता 20 मीटर और नीचे तक गिर जाती है। शैवाल वितरण की निचली सीमा प्रकाश की तीव्रता से निर्धारित होती है जिस पर आत्मसात और श्वसन पारस्परिक रूप से संतुलित होते हैं, यानी, जब तथाकथित मुआवजा बिंदु तक पहुंच जाता है (मार्शल, ऑर, 1928)। स्वाभाविक रूप से, शैवाल में क्षतिपूर्ति बिंदु पानी की पारदर्शिता, रंगद्रव्य की संरचना और कई अन्य कारकों पर निर्भर करता है। इस संबंध में, मैक्रोफाइट समुद्री शैवाल के लिए कुछ डेटा है जिनमें विभिन्न वर्णक प्रणालियां हैं (लेवरिंग, 1966), लेकिन डायटम के लिए ऐसी कोई जानकारी नहीं है (तालिका 5)।

पर समान स्थितियाँरोशनी, विभिन्न प्रभागों के शैवाल में मुआवजा बिंदु उनके वर्णक के कार्य पर निर्भर करता है। नीले-हरे शैवाल (वर्णक: क्लोरोफिल ए और बी, β-कैरोटीन, केटोकैरोटीन, मायक्सोक्सैन्थोफिल) में क्षतिपूर्ति बिंदु लगभग 8 मीटर की गहराई पर है, हरे शैवाल (वर्णक: क्लोरोफिल ए और बी, β-कैरोटीन, ज़ैंथोफिल) में ) - लगभग 18 मीटर, और भूरे और लाल शैवाल में, जिनमें क्लोरोफिल, कैरोटीन और ज़ैंथोफिल के अलावा अतिरिक्त रंगद्रव्य होते हैं (भूरे रंग में फ़ाइकोक्सैन्थिन होता है, लाल में फ़ाइकोएरिथ्रिन और फ़ाइकोसायन होता है), क्षतिपूर्ति बिंदु 30 मीटर से काफी नीचे चला जाता है।

सबलिटोरल ब्लैक सी के डायटम की कुछ प्रजातियों में, क्षतिपूर्ति बिंदु, जाहिरा तौर पर, 35 मीटर की गहराई तक गिर सकता है। आधुनिक तकनीकउप-ज्वारीय डायटम का संग्रह आवास स्थितियों का सटीक संकेतक प्रदान नहीं करता है व्यक्तिगत प्रजाति. नवीनतम आंकड़ों के आधार पर, गहराई में उप-ज्वारीय डायटम के वितरण का एक सामान्य पैटर्न स्थापित किया गया है। काला सागर की उपमहाद्वीपीय स्थितियों में वे लगभग 30 मीटर (प्रोशकिना-लावरेंको, 1963ए) की गहराई तक, भूमध्य सागर में - 60 मीटर (अलीम, 1951) की गहराई तक रहते हैं, जो पानी के पारदर्शी होने पर काफी स्वाभाविक है। इस समुद्र में 60 मीटर है। 110 मीटर (स्मिथ, 1955), 200 मीटर (बौगिस, 1946) तक और 7400 मीटर (वुड, 1956) तक डायटम के निवास के संकेत हैं, वुड का कहना है कि जीवित डायटम ( आमतौर पर उपज्वारीय) इस गहराई पर पाए गए हैं समुद्री प्रजातियाँमीठे पानी वाले के साथ!)। पिछले दो लेखकों का डेटा अविश्वसनीय है और सत्यापन की आवश्यकता है।

डायटम की एक ही प्रजाति के लिए मुआवजा बिंदु स्थिर नहीं है; यह प्रजातियों के भौगोलिक अक्षांश, वर्ष के मौसम, पानी की पारदर्शिता और अन्य कारकों पर निर्भर करता है। मार्शल और ओपी (मार्शल, ऑर, 1928) ने प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया, खाड़ी में अलग-अलग गहराई तक डायटम की संस्कृति को कम किया (लोच स्ट्रिवेन; स्कॉटलैंड), कि कोस्किनोसिरा पॉलीकोर्डागर्मियों में इसका मुआवज़ा बिंदु 20-30 मीटर की गहराई पर और सर्दियों में पानी की सतह के पास होता है। उन्होंने इसके लिए समान परिणाम प्राप्त किए चेटोसेरोसएस.पी.

बेंटिक डायटम निस्संदेह रंगीन अनुकूलन प्रदर्शित करते हैं, जो बदलते वर्णक्रमीय प्रकाश और इसकी तीव्रता की स्थितियों के तहत उनमें से कई की गहराई की एक निश्चित सीमा पर रहने की क्षमता की व्याख्या करता है; यह संभव है कि उनकी अलग-अलग नस्लें (कुछ प्रजातियां) हों एम्फोरा, कैरप्टाइलोडिस्कस, डिप्लोनिस, नेविकुला). यह प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया गया है कि प्रकाश की तीव्रता के अनुकूलन की प्रक्रिया काफी तेजी से होती है। उदाहरण के लिए, मीठे पानी का स्थिर प्लैंकटोनिक डायटम साइक्लोटेला मेनेघिनियाना 24 घंटों के भीतर 3 हजार से 30 हजार लक्स तक प्रकाश को अनुकूलित करता है, यह काफी अधिक प्रकाश तीव्रता का सामना करने में सक्षम है - 60 हजार लक्स तक और यहां तक ​​कि 100 हजार लक्स तक (जोर्गेंसन, 1964ए, 1964बी)। मोबाइल सबटाइडल प्रजातियों का प्रकाश संश्लेषक उपकरण ( ट्रोपिडोनिस, नित्ज़्शिया) उनके आवास की 1-3 मीटर की गहराई पर प्रकाश की स्थिति के अनुकूल हो जाता है, जहां प्रकाश की तीव्रता 10 से 1% तक होती है (टेलर, 1964)। सामान्य तौर पर, एक बड़ा साहित्य डायटम में रंगीन अनुकूलन के मुद्दे के लिए समर्पित है (टैलिंग, 1955, 1957ए; रायथर, 1956; रायथर, मेन्ज़ेल, 1959; स्टीमन नील्सन, हेन्सेन, 1959; जोर्गेंसन, 1964ए)।

प्लैंकटोनिक डायटम सबलिटोरल डायटम की तुलना में अधिक गहराई में रह सकते हैं, जिसका मुख्य कारण पेलजिक क्षेत्र में पानी की अधिक पारदर्शिता है। यह ज्ञात है कि समुद्रों और महासागरों में डायटम प्लवक 100 मीटर या उससे अधिक की गहराई तक फैला हुआ है। काला सागर में 75-100 मीटर की गहराई पर फाइटोप्लांकटन होता है थैलासिओनेमा निट्ज़शियोइड्सऔर कई प्रकार नित्ज़्शिया, और यहां वे पानी की 0-50 मीटर परत की तुलना में बहुत अधिक संख्या में रहते हैं (मोरोज़ोवा-वोडानित्सकाया, 1948-1954)। कई प्रकार नित्ज़्शिया, जैसा कि ज्ञात है, आसानी से ऑटोट्रॉफ़िक पोषण से मिक्सोट्रॉफ़िक और हेटरोट्रॉफ़िक पर स्विच करें। जाहिरा तौर पर, समुद्र के डिस्फ़ोटिक और एफ़ोटिक क्षेत्रों में रहने वाली प्लवक प्रजातियों में समान गुण होते हैं, वे गहरे समुद्र में छाया प्लवक बनाते हैं; हालाँकि, स्टीमन नील्सन और हेन्सन (1959) सतह फाइटोप्लांकटन को 600-1200 एलएक्स की विकिरण तीव्रता की स्थितियों में "प्रकाश" और कम विकिरण की स्थितियों में "छाया" मानते हैं: 200-450 एलएक्स। इन शोधकर्ताओं के अनुसार, सर्दियों की सतह में फाइटोप्लांकटन होता है शीतोष्ण क्षेत्रएक विशिष्ट "छाया" है. हालाँकि, शीतकालीन फाइटोप्लांकटन में देर से शरद ऋतु और शुरुआती वसंत प्रजातियाँ शामिल हैं, जिन्हें "छाया" प्रजातियों के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जा सकता है। यह माना जाना चाहिए कि डायटम में फाइटोसिंथेसिस की समस्या अभी भी अनुसंधान के प्रारंभिक चरण में है, और कई के अनुसार सामयिक मुद्देइस समस्या पर केवल खंडित और असत्यापित डेटा है।

महासागर और समुद्रपृथ्वी की सतह के 71% (360 मिलियन किमी2 से अधिक) हिस्से पर कब्जा है। इनमें लगभग 1370 मिलियन किमी3 पानी है। पांच विशाल महासागर - प्रशांत, अटलांटिक, भारतीय, आर्कटिक और दक्षिणी - खुले समुद्र के माध्यम से एक दूसरे से जुड़े हुए हैं। आर्कटिक और दक्षिणी महासागरों के कुछ हिस्सों में, एक स्थायी रूप से जमी हुई महाद्वीपीय शेल्फ बन गई है, जो तट (शेल्फ बर्फ) से फैली हुई है। थोड़े गर्म क्षेत्रों में, समुद्र केवल सर्दियों में जमता है, जिससे पैक बर्फ (2 मीटर तक मोटे बड़े तैरते बर्फ के मैदान) बनते हैं। कुछ समुद्री जानवर समुद्र पार करने के लिए हवा का उपयोग करते हैं। फ़िज़लिया में (" पुर्तगाली मानव-युद्ध") एक गैस से भरा बुलबुला है जो हवा को पकड़ने में मदद करता है। यान्टिना हवा के बुलबुले छोड़ती है जो उसके फ्लोट बेड़ा के रूप में काम करते हैं।

महासागरों में पानी की औसत गहराई 4000 मीटर है, लेकिन कुछ महासागरीय अवसादों में यह 11 हजार मीटर तक पहुंच सकती है, हवा, लहरों, ज्वार और धाराओं के प्रभाव में, समुद्र का पानी निरंतर गति में रहता है। हवा से उठने वाली लहरें गहरे पानी के द्रव्यमान को प्रभावित नहीं करती हैं। यह ज्वार द्वारा किया जाता है, जो चंद्रमा के चरणों के अनुरूप अंतराल पर पानी को स्थानांतरित करता है। धाराएँ महासागरों के बीच पानी ले जाती हैं। सतही धाराएँ, चलती हुई, धीरे-धीरे उत्तरी गोलार्ध में दक्षिणावर्त और दक्षिणी गोलार्ध में वामावर्त घूमती हैं।

महासागर तल:

के सबसेसमुद्र तल एक समतल मैदान है, लेकिन कुछ स्थानों पर पहाड़ इससे हजारों मीटर ऊपर उठे हुए हैं। कभी-कभी ये द्वीपों के रूप में पानी की सतह से ऊपर उठ जाते हैं। इनमें से कई द्वीप सक्रिय या विलुप्त ज्वालामुखी हैं। पर्वत श्रृंखलाएँ कई महासागरों के तल के मध्य भाग में फैली हुई हैं। बाढ़ के कारण वे लगातार बढ़ रहे हैं ज्वालामुखीय लावा. प्रत्येक नया प्रवाह जो चट्टान को पानी के नीचे की चोटियों की सतह तक ले जाता है, समुद्र तल की स्थलाकृति बनाता है।

समुद्र तल अधिकतर रेत या गाद से ढका होता है - इन्हें नदियाँ लाती हैं। कुछ स्थानों पर गर्म झरने हैं, जिनसे सल्फर और अन्य खनिज जमा होते हैं। सूक्ष्म पौधों और जानवरों के अवशेष समुद्र की सतह से नीचे तक डूबते हैं, जिससे छोटे कणों (कार्बनिक तलछट) की एक परत बन जाती है। ऊपरी पानी और नई तलछट परतों के दबाव में, ढीली तलछट धीरे-धीरे चट्टान में बदल जाती है।

महासागरीय क्षेत्र:

गहराई की दृष्टि से महासागर को तीन क्षेत्रों में विभाजित किया जा सकता है। ऊपर धूप वाले सतही पानी में - तथाकथित प्रकाश संश्लेषक क्षेत्र - अधिकांश समुद्री मछलियाँ तैरती हैं, साथ ही प्लवक (पानी के स्तंभ में रहने वाले अरबों सूक्ष्म जीवों का एक समुदाय) भी तैरती हैं। प्रकाश संश्लेषण क्षेत्र के नीचे मंद रोशनी वाला गोधूलि क्षेत्र और अंधेरे क्षेत्र का गहरा, ठंडा पानी है। निचले क्षेत्रों में कम जीवन रूप पाए जाते हैं - मुख्य रूप से मांसाहारी (शिकारी) मछलियाँ वहाँ रहती हैं।

अधिकांश महासागरीय जल का तापमान लगभग समान रहता है - लगभग 4°C। जैसे-जैसे कोई व्यक्ति गहरा गोता लगाता है, ऊपर से उस पर पानी का दबाव लगातार बढ़ता जाता है, जिससे तेज़ी से आगे बढ़ना मुश्किल हो जाता है। इसके अलावा, अधिक गहराई पर तापमान 2 डिग्री सेल्सियस तक गिर जाता है। प्रकाश कम होता जाता है और अंततः 1000 मीटर की गहराई पर पूर्ण अंधकार छा जाता है।

सतह पर जीवन:

सब्जी और पशु प्लवकप्रकाश संश्लेषण क्षेत्र में - यह छोटे जानवरों, जैसे क्रस्टेशियंस, झींगा और किशोरों के लिए भोजन है एक प्रकार की मछली जिस को पाँच - सात बाहु के सदृश अंग होते है, केकड़े और अन्य समुद्री जीव. आश्रययुक्त तटीय जल से दूर प्राणी जगतकम विविधतापूर्ण, लेकिन बहुत सारी मछलियाँ यहाँ रहती हैं बड़े स्तनधारी- उदाहरण के लिए, व्हेल, डॉल्फ़िन, पोर्पोइज़। उनमें से कुछ (बेलीन व्हेल, विशाल शार्क) पानी को छानकर और उसमें मौजूद प्लवक को ग्रहण करके खिलाएं। अन्य (सफेद शार्क, बाराकुडा) अन्य मछलियों का शिकार करते हैं।

समुद्र की गहराई में जीवन:

ठंडे, गहरे पानी में सागर की गहराईशिकार करने वाले जानवर ऊपर से बमुश्किल प्रवेश करते हुए, सबसे कम रोशनी में अपने शिकार की छाया का पता लगाने में सक्षम होते हैं। यहां, कई मछलियों के किनारों पर चांदी जैसी परतें होती हैं: वे किसी भी प्रकाश को प्रतिबिंबित करती हैं और अपने मालिकों के आकार को छिपा देती हैं। कुछ मछलियाँ, किनारों पर चपटी, बहुत संकीर्ण आकृति वाली होती हैं, जो मुश्किल से ध्यान देने योग्य होती हैं। कई मछलियों के मुंह बड़े होते हैं और वे अपने से बड़े शिकार को खा सकती हैं। हाउलिओड और हैचेटफ़िश अपने बड़े मुँह खोलकर तैरते हैं, रास्ते में जो कुछ भी वे ले सकते हैं उसे पकड़ लेते हैं।

जीवमंडल (ग्रीक "बायोस" से - जीवन, "गोलाकार" - गेंद) जीवन के वाहक के रूप में जीवित प्राणियों की उपस्थिति के परिणामस्वरूप उत्पन्न हुआ विकासवादी विकासग्रह. जीवमंडल पृथ्वी के खोल के उस हिस्से को संदर्भित करता है जहां जीवित जीव रहते हैं। जीवमंडल का सिद्धांत शिक्षाविद् व्लादिमीर इवानोविच वर्नाडस्की (1863-1945) द्वारा बनाया गया था। वी.आई. वर्नाडस्की जीवमंडल के सिद्धांत और रेडियोधर्मी तत्वों के आधे जीवन के आधार पर पृथ्वी की आयु निर्धारित करने की विधि के संस्थापक हैं। वह रासायनिक तत्वों की गति में पौधों, जानवरों और सूक्ष्मजीवों की विशाल भूमिका को उजागर करने वाले पहले व्यक्ति थे भूपर्पटी.

जीवमंडल की कुछ सीमाएँ हैं। जीवमंडल की ऊपरी सीमा पृथ्वी की सतह से 15-20 किमी की ऊंचाई पर स्थित है। यह समताप मंडल में होता है। अधिकांश जीवित जीव निचले वायु आवरण - क्षोभमंडल में स्थित हैं। क्षोभमंडल का सबसे निचला भाग (50-70 मीटर) सबसे अधिक आबादी वाला है।

जीवन की निचली सीमा 2-3 किमी की गहराई पर स्थलमंडल से होकर गुजरती है। जीवन मुख्य रूप से स्थलमंडल के ऊपरी भाग में - मिट्टी में और उसकी सतह पर केंद्रित है। ग्रह का जल कवच (जलमंडल) पृथ्वी की सतह के 71% भाग पर व्याप्त है।

यदि हम सभी भू-मंडलों के आकार की तुलना करें, तो हम कह सकते हैं कि स्थलमंडल का द्रव्यमान सबसे बड़ा है, वायुमंडल का द्रव्यमान सबसे छोटा है। जीवित प्राणियों का बायोमास भूमंडल के आकार (0.01%) की तुलना में छोटा है। में विभिन्न भागजीवमंडल में जीवन का घनत्व समान नहीं है। सबसे बड़ी मात्राजीव स्थलमंडल और जलमंडल की सतह पर स्थित हैं। बायोमास सामग्री भी क्षेत्र के अनुसार भिन्न होती है। उष्णकटिबंधीय वनों का घनत्व सबसे अधिक होता है, जबकि आर्कटिक की बर्फ और उच्च पर्वतीय क्षेत्रों का घनत्व सबसे कम होता है।

बायोमास। बायोमास बनाने वाले जीवों में प्रजनन करने और पूरे ग्रह में फैलने की जबरदस्त क्षमता होती है (अनुभाग "अस्तित्व के लिए संघर्ष" देखें)। प्रजनन निर्धारित करता है जीवन का घनत्व.यह जीवों के आकार और जीवन के लिए आवश्यक क्षेत्र पर निर्भर करता है। जीवन का घनत्व जीवों के बीच अंतरिक्ष, भोजन, हवा और पानी के लिए संघर्ष पैदा करता है। प्रगति पर है प्राकृतिक चयनऔर फिटनेस, जीवन के उच्चतम घनत्व वाले जीवों की एक बड़ी संख्या एक क्षेत्र में केंद्रित है।

भूमि बायोमास.

पृथ्वी की भूमि पर ध्रुवों से लेकर भूमध्य रेखा तक बायोमास धीरे-धीरे बढ़ता है। पौधों की सबसे अधिक सघनता और विविधता आर्द्र में होती है उष्णकटिबंधीय वन. जानवरों की प्रजातियों की संख्या और विविधता पौधे के द्रव्यमान पर निर्भर करती है और भूमध्य रेखा की ओर भी बढ़ती है। खाद्य शृंखलाएं आपस में जुड़कर रासायनिक तत्वों और ऊर्जा के स्थानांतरण का एक जटिल नेटवर्क बनाती हैं। अंतरिक्ष, भोजन, प्रकाश और ऑक्सीजन पर कब्जे के लिए जीवों के बीच भयंकर संघर्ष होता है।

मृदा बायोमास. जीवित वातावरण के रूप में मिट्टी में अनेक गुण होते हैं विशिष्ट लक्षण: उच्च घनत्व, तापमान में उतार-चढ़ाव का छोटा आयाम; यह अपारदर्शी है, इसमें ऑक्सीजन की कमी है और इसमें पानी है जिसमें खनिज लवण घुले हुए हैं।

मिट्टी के निवासी एक अद्वितीय बायोसेनोटिक परिसर का प्रतिनिधित्व करते हैं। मिट्टी में बहुत सारे बैक्टीरिया (500 टन/हेक्टेयर तक) होते हैं, कवक के कार्बनिक पदार्थ विघटित होते हैं, और हरे और नीले-हरे शैवाल सतह परतों में रहते हैं, जो प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के माध्यम से मिट्टी को ऑक्सीजन से समृद्ध करते हैं। मिट्टी की मोटाई जड़ों द्वारा भेदी जाती है ऊँचे पौधे, प्रोटोजोआ में समृद्ध है - अमीबा, फ्लैगेलेट्स, सिलिअट्स। यहां तक ​​कि चार्ल्स डार्विन ने भी केंचुओं की भूमिका की ओर ध्यान आकर्षित किया, जो मिट्टी को ढीला करते हैं, उसे निगलते हैं और गैस्ट्रिक रस से भिगोते हैं। इसके अलावा, चींटियाँ, टिक, छछूंदर, मर्मोट, गोफर और अन्य जानवर मिट्टी में रहते हैं। मिट्टी के सभी निवासी मिट्टी बनाने का बहुत सारा काम करते हैं और मिट्टी की उर्वरता बनाने में भाग लेते हैं। अनेक मिट्टी के जीवजीवमंडल में होने वाले पदार्थों के सामान्य चक्र में भाग लें।

विश्व महासागर का बायोमास।

पृथ्वी का जलमंडल, या विश्व महासागर, ग्रह की सतह के 2/3 से अधिक भाग पर व्याप्त है। पानी है विशेष गुण, जीवों के जीवन के लिए महत्वपूर्ण है। इसकी उच्च ताप क्षमता महासागरों और समुद्रों के तापमान को अधिक समान बनाती है, जिससे सर्दियों और गर्मियों में अत्यधिक तापमान परिवर्तन नियंत्रित होते हैं। भौतिक गुणऔर रासायनिक संरचनामहासागरों का जल बहुत स्थिर होता है और जीवन के लिए अनुकूल वातावरण बनाता है। पूरे ग्रह पर होने वाले प्रकाश संश्लेषण का लगभग 1/3 भाग महासागर में होता है।

एककोशिकीय शैवाल और पानी में निलंबित छोटे जानवर प्लवक का निर्माण करते हैं। समुद्री जीवों के पोषण में प्लैंकटन का प्राथमिक महत्व है।

समुद्र में, प्लवक और स्वतंत्र रूप से तैरने वाले जानवरों के अलावा, कई जीव हैं जो तल से जुड़े हुए हैं और उस पर रेंग रहे हैं। नीचे के निवासियों को बेन्थोस कहा जाता है।

विश्व महासागर में भूमि की तुलना में 1000 गुना कम जीवित बायोमास है। विश्व महासागर के सभी भागों में ऐसे सूक्ष्मजीव हैं जो कार्बनिक पदार्थों को खनिज पदार्थों में विघटित करते हैं।

जीवमंडल में पदार्थों का संचलन और ऊर्जा का परिवर्तन। पौधे और पशु जीव, अकार्बनिक पर्यावरण के साथ संबंध रखते हुए, प्रकृति में पदार्थों और ऊर्जा के निरंतर होने वाले चक्र में शामिल हैं।

कार्बन प्राकृतिक रूप से चट्टानों में चूना पत्थर और संगमरमर के रूप में पाया जाता है। अधिकांश कार्बन वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड के रूप में पाया जाता है। प्रकाश संश्लेषण के दौरान हरे पौधों द्वारा हवा से कार्बन डाइऑक्साइड अवशोषित किया जाता है। पौधों और जानवरों के मृत अवशेषों को नष्ट करने वाले बैक्टीरिया की गतिविधि के कारण कार्बन चक्र में शामिल होता है।

जब पौधे और जानवर विघटित होते हैं, तो नाइट्रोजन अमोनिया के रूप में निकलती है। नाइट्रोफ़ाइज़िंग बैक्टीरिया अमोनिया को नाइट्रस और नाइट्रिक एसिड के लवण में परिवर्तित करते हैं, जो पौधों द्वारा अवशोषित होते हैं। इसके अलावा, कुछ नाइट्रोजन-स्थिरीकरण बैक्टीरिया वायुमंडलीय नाइट्रोजन को आत्मसात करने में सक्षम हैं।

फॉस्फोरस के बड़े भंडार होते हैं चट्टानों. नष्ट होने पर, ये चट्टानें फॉस्फोरस को स्थलीय पारिस्थितिक प्रणालियों में छोड़ती हैं, लेकिन कुछ फॉस्फेट जल चक्र में खींच लिए जाते हैं और समुद्र में ले जाए जाते हैं। मृत अवशेषों के साथ फॉस्फेट नीचे तक डूब जाते हैं। उनमें से एक भाग का उपयोग किया जाता है, और दूसरा गहरी तलछट में खो जाता है। इस प्रकार, फॉस्फोरस की खपत और चक्र में इसकी वापसी के बीच एक विसंगति है।

जीवमंडल में पदार्थों के चक्र के परिणामस्वरूप, तत्वों का निरंतर बायोजेनिक प्रवासन होता है। पौधों और जानवरों के जीवन के लिए आवश्यक रासायनिक तत्व पर्यावरण से शरीर में प्रवेश करते हैं। जब जीव विघटित होते हैं, तो ये तत्व पर्यावरण में लौट आते हैं, जहां से वे फिर से शरीर में प्रवेश करते हैं।

मानव सहित विभिन्न जीव, तत्वों के बायोजेनिक प्रवासन में भाग लेते हैं।

जीवमंडल में मनुष्य की भूमिका। मनुष्य, जीवमंडल के बायोमास का हिस्सा, लंबे समय से सीधे तौर पर निर्भर रहा है आसपास की प्रकृति. मस्तिष्क के विकास के साथ, मनुष्य स्वयं पृथ्वी पर आगे के विकास में एक शक्तिशाली कारक बन जाता है। मनुष्य की महारत विभिन्न रूपऊर्जा - यांत्रिक, विद्युत और परमाणु - ने पृथ्वी की पपड़ी और परमाणुओं के बायोजेनिक प्रवासन में महत्वपूर्ण परिवर्तन में योगदान दिया। प्रकृति में मानवीय हस्तक्षेप फायदे के साथ-साथ अक्सर नुकसान भी पहुंचाता है। मानवीय गतिविधियाँ अक्सर प्राकृतिक नियमों के विघटन का कारण बनती हैं। जीवमंडल का विघटन और परिवर्तन गंभीर चिंता का विषय है। इस संबंध में, 1971 में, यूनेस्को (संयुक्त राष्ट्र शैक्षिक, वैज्ञानिक और सांस्कृतिक संगठन), जिसमें यूएसएसआर भी शामिल है, ने अंतर्राष्ट्रीय जैविक कार्यक्रम (आईबीपी) "मैन एंड द बायोस्फीयर" को अपनाया, जो मानव के तहत जीवमंडल और उसके संसाधनों में परिवर्तन का अध्ययन करता है। प्रभाव।

यूएसएसआर संविधान के अनुच्छेद 18 में कहा गया है: "वर्तमान और भविष्य की पीढ़ियों के हितों में, यूएसएसआर सुरक्षा और वैज्ञानिक आधार पर आवश्यक उपाय करता है, तर्कसंगत उपयोगपृथ्वी और उसकी उपभूमि, जल संसाधन, वनस्पतियों और जीवों, स्वच्छ हवा और पानी को बनाए रखने के लिए, प्रजनन सुनिश्चित करें प्राकृतिक संसाधनऔर सुधार एक व्यक्ति के आसपासपर्यावरण।"

20 अमीनो एसिड के अनुरूप एमआरएनए के आनुवंशिक कोड या त्रिक (कोडन) (बोजेन के अनुसार)

पहला न्यूक्लियोटाइड	दूसरा न्यूक्लियोटाइड	तीसरा न्यूक्लियोटाइड
		फेनिलएलनिन
				व्यर्थ	tryptophan
		हिस्टडीन		ग्लूटामाइन (ग्लून)
		आइसोल्यूसीन		मेथिओनिन
		शतावरी (एएसपीएन)
		एस्पार्टिक एसिड (एएसपी)		ग्लुटामिक एसिड

साइटोलॉजिकल कार्य कई प्रकार के होते हैं।

1. "कोशिका का रासायनिक संगठन" विषय में वे डीएनए के दूसरे हेलिक्स के निर्माण पर समस्याओं का समाधान करते हैं; प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड आदि की सामग्री का प्रतिशत निर्धारित करना, उदाहरण के लिए, कार्य संख्या 1। एक डीएनए श्रृंखला के एक खंड पर न्यूक्लियोटाइड होते हैं: टी - सी - टी-ए - जी - टी - ए - ए - टी। निर्धारित करें: 1 ) दूसरी श्रृंखला की संरचना, 2) किसी दिए गए खंड में प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड की सामग्री का प्रतिशत।

समाधान: 1) दूसरी श्रृंखला की संरचना संपूरकता के सिद्धांत द्वारा निर्धारित होती है। उत्तर: ए - जी - ए - टी - सी - ए - टी -टी - ए।

2) इस डीएनए खंड की दो श्रृंखलाओं में 18 न्यूक्लियोटाइड (100%) होते हैं। उत्तर: ए = 7 न्यूक्लियोटाइड्स (38.9%) टी = 7 - (38.9%); जी = 2 - (11.1%) और सी = 2 - (11.1%)।

द्वितीय. "कोशिका में चयापचय और ऊर्जा रूपांतरण" विषय में, वे डीएनए कोड से प्रोटीन की प्राथमिक संरचना निर्धारित करने के लिए समस्याओं का समाधान करते हैं; प्रोटीन की प्राथमिक संरचना के आधार पर जीन संरचना, उदाहरण के लिए, कार्य संख्या 2। संश्लेषित प्रोटीन की प्राथमिक संरचना निर्धारित करें यदि एक डीएनए श्रृंखला के एक खंड पर न्यूक्लियोटाइड निम्नलिखित क्रम में स्थित हैं: GATACAATGGTTCGT।

1. अनुक्रम को परेशान किए बिना, न्यूक्लियोटाइड को तीन भागों में समूहित करें: GAT - ACA - ATG - GTT - CGT।
2. एमआरएनए की एक पूरक श्रृंखला बनाएं: सीयूए - यूजीयू - यूएसी - सीएए - जीसी ए।

समस्या को सुलझाना

3. आनुवंशिक कोड तालिका का उपयोग करके, इन त्रिक द्वारा एन्कोड किए गए अमीनो एसिड का निर्धारण करें। उत्तर: लेई-सिस-तिर-ग्लू-अला। कोशिका में होने वाली प्रक्रियाओं के संगत पैटर्न और अनुक्रम के आधार पर समान प्रकार की समस्याओं को समान तरीके से हल किया जाता है।

आनुवंशिक समस्याओं का समाधान "आनुवंशिकता के बुनियादी पैटर्न" विषय में किया जाता है। ये मोनोहाइब्रिड, डायहाइब्रिड क्रॉसिंग और आनुवंशिकता के अन्य पैटर्न पर समस्याएं हैं, उदाहरण के लिए कार्य संख्या 3. जब काले खरगोशों को एक-दूसरे के साथ क्रॉस किया जाता है, तो प्राप्त संतान 3 काले खरगोश और 1 सफेद होती है। माता-पिता और संतानों के जीनोटाइप का निर्धारण करें।

1. चरित्र विभाजन के नियम द्वारा निर्देशित, उन जीनों की पहचान करें जो इस क्रॉस में प्रमुख और अप्रभावी लक्षणों की अभिव्यक्ति का निर्धारण करते हैं। काला सूट - ए, सफेद - ए;
2. माता-पिता के जीनोटाइप का निर्धारण करें (3:1 के अनुपात में अलग-अलग संतान पैदा करना)। उत्तर: आह.
3. युग्मक शुद्धता की परिकल्पना और अर्धसूत्रीविभाजन के तंत्र का उपयोग करते हुए, एक क्रॉसिंग योजना लिखें और संतानों के जीनोटाइप निर्धारित करें।

उत्तर: सफेद खरगोश का जीनोटाइप AA है, काले खरगोश का जीनोटाइप 1 AA, 2Aa है।

अन्य आनुवंशिक समस्याओं को उचित पैटर्न का उपयोग करके उसी क्रम में हल किया जाता है।