პირველადი წარმოება: კონცეფცია, მახასიათებლები, კვლევა

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

პირველადი წარმოება არის გარკვეული ღირებულება ეკოლოგიაში. მისი გაზომვის მეთოდი გამოიგონა საბჭოთა ჰიდრობიოლოგმა გეორგი გეორგიევიჩ ვინბერგმა XX საუკუნის პირველ ნახევარში. პირველი ექსპერიმენტის განხორციელება მოსკოვის მახლობლად ჩატარდა.

კონცეფცია

თავის კონცეფციაში A. N. Leontiev შემოაქვს ტერმინი "პირველადი წარმოება". იგი აღნიშნავს გარკვეულ მნიშვნელობას ეკოლოგიაში, რომელიც განსაზღვრავს ორგანული ნივთიერებების რაოდენობის ზრდას, რომლებიც წარმოიქმნება გარკვეული დროის განმავლობაში ავტოტროფული ორგანიზმების მიერ მარტივი არაორგანული კომპონენტებისგან. პირველადი წარმოების გაანგარიშება ხდება დროის განსაზღვრულ პერიოდში, რომლის ხანგრძლივობა განისაზღვრება ბიოლოგების მიერ.

ავტოტროფული ორგანიზმები

ეს არის ორგანიზმები, რომლებსაც შეუძლიათ გამოიყენონ არაორგანული ნივთიერებები ორგანული ნივთიერებების წარმოებისთვის. ავტოტროფები კვების პირამიდის პირველ იარუსზე არიან, რადგან ისინი ბიოსფეროში ორგანული ნივთიერებების პირველადი მწარმოებლები არიან. ამ ორგანიზმების წყალობით, ჰეტეროტროფები (ის ორგანიზმები, რომლებიც ვერ იღებენ ორგანულ ელემენტებს არაორგანულისგან.ფოტოსინთეზი ან ქიმიოსინთეზი) უზრუნველყოფილია საკვებით.

არსებობენ ორგანიზმები, რომლებიც ერთდროულად ორ სახეობას განეკუთვნებიან: მწვანე ევგლენა წყალმცენარეები ღამით მიეკუთვნება ჰეტეროტროფებს, ხოლო დღისით - ავტოტროფებს. ასეთ ორგანიზმებს „მიქსოტროფებს“უწოდებენ.

როგორ არის შეფასებული ეს მნიშვნელობა?

ამ მნიშვნელობის გამოსათვლელად, საჭიროა გავზომოთ ნახშირბადის რაოდენობა, რომელიც შეკრული იყო დედამიწაზე მზარდი მცენარეებითა და ოკეანეში მცხოვრები ფიტოპლანქტონებით გარკვეული დროის განმავლობაში. ეს ყველაფერი გამოითვლება ფართობის ერთეულზე.

ზოგჯერ, როგორც ფიტოპლანქტონის შემთხვევაში, პირველადი წარმოება ფასდება მცირე დროში, ყველაზე ხშირად დღეში. ეს იმიტომ ხდება, რომ ამ ორგანიზმს აქვს ორგანული ნივთიერებების წარმოქმნის მაღალი მაჩვენებელი, რომელიც გამოითვლება ბიომასის ერთეულზე (მცენარეებისა და ცხოველების ერთობლიობა, რომლებიც შედიან ნებისმიერი ზომისა და დონის ბიოგეოცენოზის შემადგენლობაში).

თუ გავითვალისწინებთ დროს, რომელზედაც იზომება ხმელეთის მცენარეების პირველადი წარმოება, მაშინ ეს იქნება ერთი წელი ან მზარდი სეზონი (წლის პერიოდი, რომლის დროსაც ზოგიერთი ცოცხალი მცენარეული ორგანიზმი მგრძნობიარეა განვითარებისთვის). შეფასების ასეთი ხანგრძლივობა აიხსნება იმით, რომ ამ ტიპის ორგანიზმებში არაორგანული ნივთიერებების ორგანულ ნივთიერებებად გარდაქმნის ტემპი გაცილებით ნელია ვიდრე პლანქტონში..

ვისზე ვრცელდება პირველადი წარმოების კონცეფცია?

ეს მნიშვნელობა გამოითვლება ფოტოაუტოტროფული და ქიმიოავტოტროფული ორგანიზმებისთვის. რადგან ენერგიის პირველი წყარო მზის სინათლეა დაეს უკანასკნელი აწარმოებს ორგანულ ნივთიერებებს არაორგანული ნივთიერებებისგან, რედოქსული რეაქციების გამოყენებით მარტივი ნივთიერებებით, რომლებსაც თავად ქმნიან. რამდენიმე ორგანიზმს შეუძლია ენერგიის მიღების მეორე გზა, მათ შორისაა ბაქტერიები, ზოგიერთი პროკარიოტი (ერთუჯრედიანი, რომლებსაც აქვთ ბირთვი და გარსები უჯრედში).

თანამედროვე სამყაროში ქიმიოავტოტროფების როლი მცირეა. მათ უდიდესი მნიშვნელობა აქვთ ჰიდროთერმულ ეკოსისტემებში (სიცოცხლის ოაზისები, რომლებიც განლაგებულია ოკეანეში მნიშვნელოვან სიღრმეზე, სადაც არის ნაპრალები ქერქში, მათგან გამოდის ცხელი წყლებით, მდიდარია შემცირებული ნაერთებით), თუმცა პირველადი წარმოებაა. არ არის შეფასებული ძალიან დიდი რაოდენობით, მაგრამ მისი მნიშვნელობა დიდია.

მთლიანი ღირებულება

მკვლევარები ეკოსისტემების პირველადი წარმოებას ყოფენ მთლიან და წმინდად.

პირველი ტერმინი ეხება მწარმოებლის მიერ წარმოებული მთლიანი ორგანული ნივთიერებების რაოდენობას.

წმინდა პირველადი ღირებულებით მიიღება ორგანული ნივთიერებები იმ ხარჯების გამოკლების გათვალისწინებით, რაც მწარმოებელ ორგანიზმს სჭირდება სუნთქვის აქტივობის შესასრულებლად. სწორედ ამ ტიპის რაოდენობაა ის ნივთიერება, რომელიც მომხმარებელს შეუძლია გამოიყენოს თავისი საჭიროებისთვის, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, სუფთა პირველადი წარმოება არის საფუძველი ტროფიკული ჯაჭვის მხარდასაჭერად (სხვადასხვა ორგანიზმებს შორის ურთიერთობების სერია, რომლის მეშვეობითაც სხვადასხვა სახის ენერგია და მატერია. გადაეცემა ზოგიერთი ინდივიდის ჭამით სხვები).

კვლევა

თავდაპირველად GG Vinberg აწარმოებდა პირველადი წარმოების აღრიცხვას ტბაზე "ბნელი და ღია კოლბების" მეთოდით. იგი შედგებოდა მიღებული ორგანული ნივთიერებებისა და ფოტოსინთეზის დროს გამოთავისუფლებული ჟანგბადის რაოდენობის შედარებაში. მოგვიანებით, მკვლევარებმა დაადგინეს, რომ პირველადი წარმოების შეფასების ეს მეთოდი არასანდოა, რადგან მას აქვს შემცირებული მგრძნობელობა. ამიტომ ბიოლოგმა ე.შტემან-ნილსენმა შემოგვთავაზა ალტერნატიული „რადიოკარბონის მეთოდი“. ამ მეთოდით პლანქტონის შემცველ წყლის ნიმუშებს დაემატა ნახშირორჟანგი და ნახშირბადის რადიოაქტიური იზოტოპი. მოგვიანებით, ორგანული ნივთიერებების რაოდენობა გამოითვალა მასთან დაკავშირებული რადიოაქტიური ნახშირბადის საფუძველზე.

ამ სფეროში XX საუკუნის 60-იანი წლებიდან კვლევები მთელ მსოფლიოში მიმდინარეობს და დღემდე არ ჩერდება, ახარებს მეცნიერებს ახალი აღმოჩენებით..