If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание

Въведение в биогеохимичните цикли

Научи за кръговрата на веществата и химичните елементи в екосистемите чрез биогеохимичните цикли.

Основни идеи

  • Енергията тече през една екосистема и се разсейва като топлина, но химичните елементи се рециклират.
  • Начинът, по който един елемент — или съединение като водата – се движи между различните си биологични и небиологични форми и местоположения в биосферата, се нарича биогеохимичен цикъл.
  • Биогеохимични цикли, важни за живите организми, включват кръговратите на водата, на въглерода, на азота, на фосфора и на сярата.

Въведение

От какво е съставено твоето тяло? Казано най-общо: от атоми. Много и много атоми. Около 7 000 000 000 000 000 000 000 000 000, за да сме точни. start superscript, 1, end superscript, От къде идват всички тези атоми?
Ако наистина се върнем назад, повечето от елементите, които изграждат нашите тела — и тези на всяко друго живо същество! — са били [родени в умиращи звезди](/science/biology/energy-and-enzymes /energy-in-metabolism/v / Introduction-to-metabolism-anabolism-and-catabolism) преди милиарди години. Това е много готино, но не обхваща цялата картина. Какво са правили атомите на твоето тяло в последно време, през тяхното време на Земята?

Енергията тече, но материята се рециклира.

Енергията тече насочено в екосистемите на Земята, обикновено влиза под формата на слънчева светлина и излиза под формата на топлина. Обаче химическите компоненти, които съставят живите организми, са различни: те се рециклират.
Какво означава това? Първо, атомите в тялото ти не са чисто нови. Вместо това те са се движили в цикли из биосферата дълго, дълго време, и са били част от много организми и неорганични съединения през това време. Може да вярваш, или да не вярваш, в прераждането в духовен смисъл, но няма съмнение, че атомите в тялото ти са били част от огромен брой живи и неживи неща в течение на времето!
На това изображение потокът от енергия е показан с жълти и червени стрелки. Жълтото показва използваема енергия, а червеното показва енергия, изгубена в неизползваема форма на топлина. Зелените стрелки показват непрекъснатото рециклиране на химически хранителни вещества. Заслуга за изображението: biogeochimical cycles: Figure 1 от Ева Хорн и Робърт А. Беър; източник на статията е CC от 4,0
Шестте най-често срещани елемента в органичните молекули - въглерод, азот, водород, кислород, фосфор и сяра — приемат различни химични форми. Те могат да се съхраняват за дълги или къси периоди в атмосферата, на сушата, във вода, или под земната повърхност, както и в телата на живи организми. Геоложки процеси като ерозия на скали и почви, дренаж на вода и потъване на континенталните плочи, всички те са имали роля в това рециклиране на материали, както и взаимодействията между организмите.
Начините, по които даден елемент, или в някои случаи съединение като водата, се движи между своите различни живи и неживи форми и местоположения, се нарича биогеохимичен цикъл. Това име отразява значението на химията и геологията, както и биологията, помагайки ни да разберем тези цикли.

Кои биогеохимични цикли са ключови за живота?

Водата, която съдържа водород и кислород, е от съществено значение за живите организми. Това поставя кръговрата на водата доста високо в списъка на циклите, които ни интересуват!
Хидросферата – групата места, където може да се намери вода, докато тя преминава през своя кръговрат на Земята – е голяма и разнообразна. Водата е налична като течност на земната повърхност и под земята, като лед в полярните ледени шапки и ледници и като водна пара в атмосферата. За повече информация за кръговрата на водата между тези форми, виж статията за кръговрата на водата.
Водата съставлява повече от половината от телата ни, но хората не може да живеят само с вода. Освен нея има и други ключови елементи, които поддържат телата ни да работят, и са част от биогеохимичните цикли:
  • Въглеродът се среща при всички органични макромолекули, а освен това е ключова съставка на изкопаемите горива. Виж статията за кръговрата на въглерода за повече информация.
  • Азотът е необходим за нашите start text, Д, Н, К, end text, start text, Р, Н, К, end text и протеини и е жизненоважен за селското стопанство. Виж статията за кръговрата на азота за повече информация.
  • Фосфорът е ключов компонент на start text, Д, Н, К, end text и start text, Р, Н, К, end text и е една от главните съставки – заедно с азот – в изкуствените торове, използвани в селското стопанство. Виж статията за кръговрата на фосфора за повече информация.
  • Сярата е ключова за структурата на протеините и се освобождава в атмосферата при изгарянето на изкопаеми горива.
Тези цикли не се случват изолирано и водният цикъл е особено важен двигател на други биогеохимични цикли. Например движението на водата е от решаващо значение за изтичането на азот и фосфор в реки, езера и океани. Океанът също така е основен резервоар - цистерна за съхранение — за въглерод.
Въпреки че всеки елемент или съединение поема свой собствен маршрут, всички тези ключови химически хранителни вещества, циркулират из биосферата, движейки се между биотични — живи — и абиотични — неживи — светове и от един жив организъм в друг.