Imenujejo se pljuča planeta. Zakaj gozdove imenujemo zelena pljuča?

Svet flore je raznolik. Obkrožajo nas rože, grmičevje, drevesa, zelišča različnih odtenkov, a prevladujejo v barvna shema je zelena. Toda zakaj so rastline zelene?

Vzroki zelene barve

Rastline se pravilno imenujejo pljuča planeta. Predelavo škodljivega ogljikovega dioksida dajejo človeštvu in okolju kisik. Ta proces se imenuje fotosinteza, pigment, ki je odgovoren zanj, pa je klorofil.

Gre zahvaljujoč molekulam klorofila, ki organska snov postati organski. Najpomembnejši med njimi je kisik, hkrati pa rastline v procesu fotosinteze proizvajajo beljakovine, sladkor, ogljikove hidrate, maščobe in škrob.

Iz šolskega učnega načrta je znano, da je zač kemijska reakcija je izpostavljenost rastline sončni ali umetni svetlobi. Klorofil ne absorbira vseh svetlobnih valov, ampak le določeno valovno dolžino. Najhitreje se to zgodi iz rdeče v modro-vijolično.

Zelene rastline ne absorbirajo, ampak jo odbijajo. To je tisto, kar je vidno očem osebe, zato so predstavniki flore okoli nas zeleni.

Zakaj zelena barva?

Znanstveniki so se dolgo časa ukvarjali z vprašanjem: zakaj se zeleni spekter odbija? Kot rezultat se je izkazalo, da narava preprosto ne zapravlja energije zaman, saj ta najmanjši delček svetlobe - fotografije te barve nimajo nobenih izjemnih lastnosti, medtem ko so modri fotoni vir koristne energije, rdeči vsebujejo največje število. Kako se ne spomniti, da se v naravi nič ne naredi kar tako.

Od kod rastlinam svetle barve?

Biologi z zaupanjem pravijo, da so rastline nastale iz nečesa podobnega algam, klorofil pa se je pojavil pod vplivom evolucijskih procesov.

V naravi se druge barve spreminjajo pod vplivom svetlobe. Ko se zmanjša, začnejo listi in stebla odmirati. Klorofil, odgovoren za svetlo zeleno barvo, se razgradi. Nadomestijo ga drugi pigmenti, odgovorni za svetle barve. Rdeči in rumeni listi kažejo, da je karoten postal prevladujoč. zadaj rumena odgovoren je tudi pigment ksantozin. Če v rastlini ni mogoče najti zelene barve, so za to »krivi« antociani.

Dela znanstvenikov o fotosintezi in klorofilu

Kako so odkrili fotosintezo?

Odkritje procesa pretvorbe ogljikovega dioksida v kisik se je zgodilo po naključju, do njega pa je prišel angleški kemik Joseph Priestley. Znanstvenik je iskal način za čiščenje "pokvarjenega zraka" (kot so takrat imenovali ogljikov dioksid). In med poskusi so pod stekleno kapo namesto miške in sveče poslali rastlino, ki je v nasprotju s pričakovanji preživela. Naslednji korak je bil posaditev miške v cvetlični lonec. In zgodil se je čudež - žival ni umrla zaradi zadušitve. Tako je bilo ugotovljeno, da je možno pretvoriti ogljikov dioksid v kisik.

Veliko pozornosti in časa je vlogi klorofila in procesu fotosinteze posvetil ruski naravoslovec Kliment Arkadijevič Timirjazev. Njegovi glavni znanstveni dosežki:

• dokaz o razširitvi zakona o ohranitvi energije na proces fotosinteze, kar so zahodni raziskovalci zanikali;
• ugotavljanje dejstva, da pri fotosintezi sodelujejo le svetlobni žarki, ki jih absorbira rastlina.

Dela K.A. Timirjazev je postavil trdne temelje za preučevanje pretvorbe vode in ogljikovega dioksida v organski uporaben material pod vplivom svetlobe. Zdaj je znanost stopila daleč naprej, nekatere študije so se spremenile (na primer dejstvo, da svetlobni žarek ne razgrajuje ogljikovega dioksida, ampak vodo), vendar je varno reči, da je on preučeval osnove. Knjiga "Življenje rastlin" vam bo omogočila, da se seznanite z delom znanstvenika - to so zanimiva in informativna dejstva o prehrani, rasti, razvoju in razmnoževanju zelenih rastlin.

Fotosinteza in klorofil sta tesno povezana, ko gre za to, zakaj so rastline zelene. Svetlobni žarek ima več spektrov, od katerih se nekateri absorbirajo in sodelujejo v kemijskem procesu pretvorbe ogljikovega dioksida v kisik. Zelena se odbija in daje svojo barvo listom in steblom – in to je vidno človeškemu očesu.

Če najdete napako, označite del besedila in kliknite Ctrl+Enter.

Obstaja napačno prepričanje, ki je zašlo celo v učbenike, da so gozdovi pljuča planeta. Gozdovi pravzaprav proizvajajo kisik, medtem ko ga pljuča porabljajo. Torej je bolj kot "kisikova blazina". Zakaj je torej ta izjava napačna? Pravzaprav kisika ne proizvajajo samo tiste rastline, ki rastejo v gozdu. Vsi rastlinski organizmi, vključno s prebivalci vodnih teles in prebivalci step, puščav, nenehno proizvajajo kisik. Rastline, za razliko od živali, gliv in drugih živih organizmov, lahko same sintetizirajo organske snovi z uporabo svetlobne energije za to. Ta proces se imenuje fotosinteza. Kot posledica fotosinteze se sprošča kisik. Je stranski produkt fotosinteze. Kisika se sprosti zelo, zelo veliko, pravzaprav 99% kisika, ki je prisoten v zemeljski atmosferi, je rastlinskega izvora. In le 1 % prihaja iz plašča, spodnje plasti Zemlje.

Drevesa seveda proizvajajo kisik, vendar nihče ne razmišlja o tem, da ga tudi porabijo. Pa ne le oni, tudi vsi drugi prebivalci gozda ne morejo biti brez kisika. Najprej rastline dihajo same, to se zgodi v temi, ko ne pride do fotosinteze. In nekako se morate znebiti zalog organske snovi, ki so jih ustvarili čez dan. Se pravi jesti. In da bi jedli, morate porabiti kisik. Druga stvar je, da rastline porabijo veliko manj kisika, kot ga proizvedejo. In to desetkrat manj. Vendar ne pozabite, da so v gozdu še vedno živali, pa tudi glive, pa tudi različne bakterije, ki same ne proizvajajo kisika, a ga kljub temu dihajo. Znatno količino kisika, ki ga gozd proizvede podnevi, bodo živi organizmi v gozdu porabili za življenje. Nekaj ​​pa bo vseeno ostalo. In to je približno 60 % tega, kar proizvede gozd. Ta kisik vstopi v ozračje, vendar tam ne ostane prav dolgo. Nadalje gozd sam odvzema kisik, spet za svoje potrebe. Gre namreč za razgradnjo ostankov odmrlih organizmov. Na koncu gozd za odlaganje lastnih odpadkov pogosto porabi 1,5-krat več kisika, kot ga proizvede. Po tem je nemogoče imenovati tovarno kisika na planetu. Res je, da obstajajo gozdne skupnosti, ki delujejo na ničelnem ravnovesju kisika. Slavno je deževni gozdovi.

Deževni gozd je na splošno edinstven ekosistem, je zelo stabilen, saj je poraba snovi enaka proizvodnji. Ampak spet ni več presežka. Tudi tropske gozdove torej težko imenujemo tovarne kisika.

Zakaj se nam torej po mestu zdi, da je gozd čist, Svež zrak da je tam veliko kisika? Stvar je v tem, da je proizvodnja kisika zelo hiter proces, poraba pa zelo počasen proces.

Kaj so torej tovarne kisika na planetu? Pravzaprav gre za dva ekosistema. Med "zemeljskimi" so šotna barja. Kot vemo, poteka v močvirju proces razgradnje odmrlih snovi zelo, zelo počasi, zaradi česar odmrli deli rastlin padajo, se kopičijo in nastajajo šotni nanosi. Šota se ne razgradi, stisne se in ostane v obliki ogromne organske opeke. To pomeni, da se med nastajanjem šote ne izgubi veliko kisika. Tako močvirska vegetacija proizvaja kisik, sam kisik pa porabi zelo malo. Posledično so močvirja tista, ki dajejo ravno tisto povečanje, ki ostane v ozračju. Vendar pravih šotnih barij na kopnem ni tako veliko in seveda je skoraj nemogoče, da bi sama vzdrževala ravnovesje kisika v ozračju. In tu pomaga drug ekosistem, ki se imenuje svetovni ocean.

V oceanih ni dreves, trave v obliki alg opazimo le ob obali. Vendar vegetacija v oceanu še vedno obstaja. In večino tega sestavljajo mikroskopske fotosintetične alge, ki jih znanstveniki imenujejo fitoplankton. Te alge so tako majhne, ​​da jih je pogosto nemogoče videti s prostim očesom. Toda njihovo kopičenje je vidno vsem. Ko so na morju vidne svetlo rdeče ali svetlo zelene lise. To je fitoplankton.

Vsaka od teh majhnih alg proizvaja ogromne količine kisika. Porabi zelo malo. Zaradi dejstva, da se intenzivno delijo, količina kisika, ki ga proizvajajo, narašča. Ena fitoplanktonska združba proizvede 100-krat več na dan kot gozd, ki zaseda tolikšno količino. Toda hkrati porabijo zelo malo kisika. Kajti ko alge odmrejo, takoj padejo na dno, kjer jih takoj pojedo. Po tem tiste, ki so jih pojedli, pojedo drugi, tretji organizmi. In tako malo ostankov doseže dno, da hitro razpadejo. Enostavno ni tako dolgega razkroja kot v gozdu, v oceanu. Tam je recikliranje zelo hitro, zaradi česar se kisik dejansko ne troši. In tako je "velik dobiček", in to ostane v ozračju. Torej »pljuča planeta« sploh ne bi smeli imeti za gozdove, temveč za oceane. On je tisti, ki poskrbi, da imamo kaj dihati.

Obstaja mnenje, da so "pljuča planeta" gozdovi, saj se domneva, da so glavni dobavitelji kisika v ozračje. Vendar v resnici temu ni tako. Glavni proizvajalci kisika živijo v oceanu. Teh dojenčkov ni mogoče videti brez pomoči mikroskopa. Toda vsi živi organizmi Zemlje so odvisni od njihove vitalne aktivnosti.

Nihče ne trdi, da je gozdove seveda treba ohranjati in varovati. Vendar sploh ne zaradi dejstva, da so te razvpite "luč". Ker je dejansko njihov prispevek k obogatitvi našega ozračja s kisikom tako rekoč nič.

Nihče ne bo zanikal dejstva, da so rastline ustvarile in ohranjajo kisikovo atmosfero Zemlje. To se je zgodilo zato, ker so se naučili ustvarjati organske snovi iz anorganskih z uporabo energije sončne svetlobe (kot se spomnimo iz šolskega tečaja biologije, se ta proces imenuje fotosinteza). Zaradi tega procesa listi rastlin sproščajo prosti kisik kot stranski produkt proizvodnje. Ta plin, ki ga potrebujemo, se dvigne v ozračje in se nato enakomerno porazdeli po njem.

Po podatkih različnih inštitutov se na ta način na našem planetu vsako leto v ozračje izpusti približno 145 milijard ton kisika. Pri tem se večina porabi, kot ni presenetljivo, sploh ne za dihanje prebivalcev našega planeta, temveč za razgradnjo mrtvih organizmov ali, preprosto povedano, za razpadanje (približno 60 odstotkov ga uporabljajo živa bitja). Torej, kot lahko vidite, nam kisik ne daje le možnosti, da globoko dihamo, ampak deluje tudi kot nekakšna peč za sežiganje smeti.

Kot vemo, nobeno drevo ni večno, zato, ko pride čas, umre. Ko deblo gozdnega velikana pade na tla, na tisoče gliv in bakterij zelo dolgo razgrajuje njegovo telo. Vsi uporabljajo kisik, ki ga proizvajajo preživele rastline. Po mnenju raziskovalcev se približno osemdeset odstotkov "gozdnega" kisika porabi za takšno "čiščenje ozemlja".

Toda preostalih 20 odstotkov kisika sploh ne vstopi v "splošni atmosferski sklad" in ga uporabljajo tudi gozdni prebivalci "na tleh" za svoje namene. Navsezadnje morajo tudi živali, rastline, glive in mikroorganizmi dihati (brez sodelovanja kisika, kot se spomnimo, veliko živih bitij ne bi moglo dobiti energije iz hrane). Ker so vsi gozdovi ponavadi zelo gosto poseljena območja, je ta ostanek dovolj le za zadovoljitev potreb po kisiku samo svojih prebivalcev. Za sosede (na primer prebivalce mest, kjer je malo lastne vegetacije), ne ostane nič.

Kdo je torej glavni dobavitelj tega plina, potrebnega za dihanje na našem planetu? Na kopnem, to, nenavadno ... šotna barja. Vsi vedo, da ko rastline odmrejo v močvirju, se njihovi organizmi ne razgradijo, saj bakterije in glive, ki opravljajo to delo, ne morejo živeti v močvirni vodi - tam je veliko naravnih antiseptikov, ki jih izločajo mahovi.

Tako mrtvi deli rastlin, ne da bi se razgradili, potonejo na dno in tvorijo šotne usedline. In če ni razgradnje, se kisik ne izgublja. Zato močvirja dajo v skupno blagajno približno 50 odstotkov proizvedenega kisika (drugo polovico porabijo sami prebivalci teh neprijaznih, a zelo koristnih krajev).

Kljub temu je prispevek močvirij k skupni " dobrodelna fundacija kisika« ni zelo veliko, ker jih na Zemlji ni tako veliko. Mikroskopske oceanske alge, katerih celoto znanstveniki imenujejo fitoplankton, so veliko bolj aktivno vključene v "dobrodelnost kisika". Ta bitja so tako majhna, da jih je skoraj nemogoče videti s prostim očesom. Vendar je njihovo skupno število zelo veliko, račun gre v milijone milijard.

Celoten svetovni fitoplankton proizvede 10-krat več kisika, kot ga potrebuje za dihanje. Dovolj za zagotovitev koristnega plina vsem drugim prebivalcem voda, veliko pa pride v ozračje. Kar zadeva stroške kisika za razgradnjo trupel, so v oceanu zelo nizki - približno 20 odstotkov celotne proizvodnje.

To se zgodi zaradi dejstva, da odmrle organizme takoj pojedo mrhovinarji, ki v morska vodaživijo v velikem številu. Tisti pa bodo po smrti pojedli drugi mrhovinarji in tako naprej, to pomeni, da trupla v vodi skoraj nikoli ne ležijo. Enaki ostanki, ki nikogar več ne zanimajo posebej, padejo na dno, kjer živi malo ljudi, in preprosto ni nikogar, ki bi jih razgradil (tako nastane dobro znani mulj), tj. v tem primeru se kisik ne porabi.

Torej ocean dovaja v ozračje približno 40 odstotkov kisika, ki ga proizvede fitoplankton. Ta rezerva se porabi na območjih, kjer se proizvaja zelo malo kisika. Slednje poleg mest in vasi vključujejo puščave, stepe in travnike ter gore.

Torej, nenavadno, človeška rasa živi in ​​uspeva na Zemlji prav zaradi mikroskopskih "tovarn kisika", ki plavajo na površini oceana. Prav njih bi morali imenovati "pljuča planeta". In na vse možne načine zaščititi pred onesnaženjem z nafto, zastrupitvijo s težkimi kovinami itd., Kajti če nenadoma prenehajo s svojimi dejavnostmi, preprosto ne bomo imeli česa dihati.

Obstaja novinarski pečat, da je gozd pljuča planeta Zemlje. Kaj pa potem podatki znanosti, ki kažejo, da je kisikova atmosfera nastala na našem planetu že dolgo pred fotosintezo?

Dejansko tako rastline na kopnem kot v oceanih med fotosintezo proizvedejo približno toliko kisika, kot ga nato porabijo v procesu dihanja.

Sprva je imela Zemljina atmosfera na splošno redukcijski značaj: metan + amoniak + voda + ogljikov dioksid.

Tudi zemeljska skorja bi morala imeti obnovitveni značaj, saj je bila v ravnovesju z atmosfero.

In trenutno imamo, da atmosfera vsebuje 20% prostega kisika in večino skale popolnoma oksidira in je sistem v stanju ravnovesja (sestava atmosfere se ni bistveno spremenila nekaj sto milijonov let).

Za oksidacijo celotne primarne atmosfere in litosfere je potrebna ogromna količina prostega kisika.

Ravnovesja se ne ujemajo

Po splošno sprejeti hipotezi se domneva, da so za sproščanje kisika odgovorni živi organizmi.

Toda za to vlogo niso primerni, saj kljub dejstvu, da rastline oddajajo znatno količino kisika na enoto časa, je biosfera na splošno precej stabilna - v njej poteka kroženje snovi. Sprostitev prostega kisika lahko dosežemo le s kopičenjem nerazgrajenih ostankov (predvsem v obliki premoga). Z drugimi besedami:
H2O + CO2 = biomasa (C + O + H) + O2 + C + CH4.

Glede na to, da je trenutna biomasa majhna v primerjavi z maso celo prostega kisika v atmosferi (je približno stokrat manjša), dobimo, da za tvorbo vsega atmosferskega in litosferskega (za oksidacijo primarne litosfere) kisika, potrebno je, da bi bile nekje na Zemlji shranjene podobne masne zaloge premoga in ogljikovodikov - in to je večmetrska plast samo za atmosferski kisik, za litosferski kisik pa je za rede velikosti večja. Takih zalog ni (predvidene zaloge premoga in drugih ogljikovodikov so približno enake celotni biomasi).
Torej očitno nimamo ravnovesja.

Na svetlem soncu

Upoštevajte, da je drugi vir kisika disociacija vodnih molekul pod vplivom sončnega sevanja.

Kot je znano, je hitrost molekul v plinu podrejena Maxwellovi porazdelitvi. Glede na to porazdelitev vedno obstaja določen delež molekul, katerih hitrost presega drugo kozmično. In takšne molekule lahko prosto zapustijo Zemljo. Poleg tega iz ozračja najprej uhajata lahka plina, vodik in helij. Izračuni kažejo, da je čas popolnega izhlapevanja vodika iz zemeljskega ozračja le nekaj let. Vendar je vodik še vedno prisoten v ozračju. Zakaj? Za kisik in druge pline ta čas presega življenjsko dobo Zemlje. milijonov let. V zemeljski atmosferi se vodik in helij nenehno obnavljata zaradi dovajanja iz zemeljske notranjosti in številnih atmosferskih procesov. Vodik, ki tvori "korono" okoli Zemlje, je produkt disociacije vodnih molekul pod vplivom ultravijoličnega in rentgenskega sevanja Sonca.

Izračuni kažejo, da v obdobju približno desetih milijonov let zaradi fotodisociacije v ozračju nastane količina kisika, ki je enaka trenutni vrednosti.

Torej dobimo:
1) Na začetku so atmosfera, litosfera in celoten plašč Zemlje obnovitvene narave.
2) Zaradi fotodisociacije se voda (ki je mimogrede prišla iz plašča kot posledica vulkanske aktivnosti) razgradi na kisik in vodik. Zadnji zapusti Zemljo.
3) Preostali kisik oksidira primarno litosfero in atmosfero do trenutnega stanja.
4) Zakaj se kisik ne kopiči, ker se stalno dovaja kot posledica fotodisociacije (trenutna količina se kopiči v 10 milijonih let, starost Zemlje pa je 4,5 milijarde)? Gre za oksidacijo plašča. Zaradi premikanja celin v conah subdukcije se iz plašča oblikuje nova skorja. Kamnine te skorje se oksidirajo pod vplivom atmosfere in hidrosfere. Te oksidirane kamnine iz oceanskih plošč v conah subdukcije se nato vrnejo nazaj v plašč.

Dodatki vesolja

Kaj pa živi organizmi, se sprašujete? Pravzaprav igrajo vlogo statistov - prostega kisika ni bilo, živeli so brez njega - na primitivni enocelični ravni. Pojavil se je - prilagodil in začel živeti z njim - vendar že v obliki naprednih večceličnih organizmov.

Ne glede na to, ali bodo na Zemlji gozdovi ali ne, to ne bo vplivalo na vsebnost kisika v atmosferi planeta. Druga stvar je, da gozd čisti zrak prahu, ga nasiči s fitoncidi, daje zavetje in hrano številnim živalim in pticam, daje ljudem estetski užitek ... Toda poimenovati gozd "zelena pljuča" je vsaj nepismeno.

"Planeti sončnega sistema" - Venera. Venera je za Soncem in Luno tretji najsvetlejši objekt na zemeljskem nebu. Poskrbite za naš planet!!! Načrtujte. Drugi planet v sončnem sistemu. Zemlja. Sčasoma sta se na planetu Zemlja pojavila voda in atmosfera, manjkala pa je ena stvar – življenje. Je rojen nova zvezda je naše SONCE. Saturn je drugi največji planet v solarni sistem po Jupitru.

"Lekcija planeta sončnega sistema" - Spodbujajte tovarištvo, sposobnost dela v skupini. Informacijska kartica lekcije. Fizkultminutka. Zemlja. Mars. Fotoforum. Vloga Sonca za življenje na Zemlji. zvezda ali planet. Učni načrt. Reši naloge: Izpolni test. Razviti kognitivne procese, veščine računalniške pismenosti. Planeti sončnega sistema.

"Majhni planeti" - Figura Venere. Površina lune. Razdalja od Venere do Zemlje se giblje od 38 do 258 milijonov km. Obstajajo vsi razlogi za domnevo, da je na Marsu veliko vode. Atmosfera in voda na Marsu. Prostornina Merkurja je 17,8-krat manjša od prostornine Zemlje. Sestava in notranja struktura Mars. Fizična polja Lune. Gostota v središču Zemlje je približno 12,5 g/cm3.

"Planeti v sončnem sistemu" - Astronomski modeli Ptolemaja in Kopernika. Mars je četrti planet od Sonca. Planet, ki je bil odkrit "na konici peresa". Neptun ima magnetno polje. sonce Uran ima 18 lun. Mars. Neptun je osmi planet od Sonca. Planet, kjer obstaja življenje. Uran. Neptun. Sonce je vroča krogla - Zemlji najbližja zvezda.

"Ekologija planeta" - Oblikovanje ekologije v samostojno vejo znanja. Stopnje interakcije med človeško družbo in naravo. Abiotski dejavniki vodno okolje. Biološka kapaciteta medija. Starostna struktura. Kategorije žive snovi v biosferi. Abiotski dejavniki talno okolje. Sistemski zakoni ekologije. Zakoni ekologije B. Commoner.

"Planeti in njihovi sateliti" - notranjih 10 lun - majhne velikosti. Na površini Titanije so odkrili ogromno kraterjev. Japet. Pluton se upravičeno imenuje dvojni planet. Krater Eratosten s premerom 61 km je nastal relativno nedavno. Zato Luna bodisi nima bodisi ima zelo nepomembno železno jedro. Od enega zgornjega vrhunca do drugega mine 130 ur - več kot pet dni.