I. जीवमंडल, इसकी संरचना और कार्य

सौर ऊर्जा को रासायनिक बंधों की ऊर्जा में बदलने की उनकी क्षमता के कारण, पौधे और अन्य जीव ग्रहीय पैमाने पर कई मौलिक जैविक कार्य करते हैं।

गैस समारोह. जीवित वस्तुएँ प्रकाश संश्लेषण और श्वसन की प्रक्रियाओं के माध्यम से पर्यावरण के साथ लगातार ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड का आदान-प्रदान करती हैं। आधुनिक वातावरण की संरचना को आकार देने में पौधों ने महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। वे ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता को सख्ती से नियंत्रित करते हैं, जो आधुनिक बायोटा के लिए इष्टतम हैं।

एकाग्रता समारोह. विकास की प्रक्रिया में, जीवों ने पतले जलीय घोल और प्राकृतिक पर्यावरण के अन्य घटकों से उन पदार्थों को निकालना सीख लिया है जिनकी उन्हें आवश्यकता होती है, जिससे उनके शरीर में उनकी सांद्रता बार-बार बढ़ती है।

इस प्रकार, अपने शरीर के माध्यम से बड़ी मात्रा में हवा और प्राकृतिक समाधान पारित करके, जीवित जीव रासायनिक तत्वों और उनके यौगिकों का बायोजेनिक प्रवासन और एकाग्रता करते हैं।

रिडॉक्स फ़ंक्शन। प्रकृति में कई पदार्थ अत्यंत स्थिर होते हैं और सामान्य परिस्थितियों में ऑक्सीकरण नहीं होता है। जीवित कोशिकाओं में ऐसे प्रभावी उत्प्रेरक - एंजाइम - होते हैं कि वे कई रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं को अजैविक वातावरण की तुलना में लाखों गुना तेजी से पूरा करने में सक्षम होते हैं। इसके लिए धन्यवाद, जीवित जीव जीवमंडल में रासायनिक तत्वों के प्रवास की प्रक्रियाओं में काफी तेजी लाते हैं।

सूचना समारोह. ग्रह पर पहले जीवित प्राणियों की उपस्थिति के साथ, सक्रिय ("जीवित") जानकारी सामने आई, जो उस "मृत" जानकारी से भिन्न थी, जो संरचना का एक सरल प्रतिबिंब है। जीव एक सक्रिय आणविक संरचना के साथ ऊर्जा के प्रवाह को जोड़कर जानकारी प्राप्त करने में सक्षम हो गए जो एक कार्यक्रम की भूमिका निभाता है। आणविक जानकारी को समझने, संग्रहीत करने और संचारित करने की क्षमता का प्रकृति में तेजी से विकास हुआ है और यह सबसे महत्वपूर्ण पारिस्थितिक तंत्र-निर्माण कारक बन गया है।

जीवित पदार्थ के सूचीबद्ध कार्य जीवमंडल का एक शक्तिशाली पर्यावरण-निर्माण कार्य बनाते हैं। जीवित जीवों की गतिविधि ने वायुमंडल की आधुनिक संरचना को निर्धारित किया। वनस्पति आवरण बड़े स्थानों के जल संतुलन, नमी वितरण और जलवायु विशेषताओं को महत्वपूर्ण रूप से निर्धारित करता है। जीवित जीव वायु और जल पर्यावरण की आत्म-शुद्धि में अग्रणी भूमिका निभाते हैं। पौधे, जानवर और सूक्ष्मजीव मिट्टी का निर्माण करते हैं और उसकी उर्वरता बनाए रखते हैं। इस प्रकार, जीवमंडल का बायोटा पर्यावरण की स्थिति को आकार और नियंत्रित करता है।

यह स्पष्ट रूप से समझा जाना चाहिए कि हमारे चारों ओर का वातावरण कोई निश्चित और स्थायी भौतिक स्थिति नहीं है जो एक बार उत्पन्न हुई, बल्कि प्रकृति की जीवित सांस है, जो हर पल कई जीवित प्राणियों के काम से बनती है।

3. जीवमंडल में पदार्थों का जैव-भू-रासायनिक चक्र

पदार्थों का चक्र ग्रह के जीवमंडल में होने वाली घटनाओं में पदार्थों की बार-बार भागीदारी की एक प्राकृतिक प्रक्रिया है। चक्र में शामिल पदार्थ न केवल गति करता है, बल्कि परिवर्तन से भी गुजरता है और अक्सर अपनी भौतिक और रासायनिक अवस्थाओं को बदलता है। जीवित जीव परिसंचरण और परिवर्तन को तेज करने में विशेष रूप से सक्रिय भूमिका निभाते हैं।

पृथ्वी पर सौर ऊर्जा पदार्थों के दो प्रकार के चक्रों का कारण बनती है:

बड़े (जैव भू-रासायनिक) - जीवमंडल के भीतर;

छोटा (जैविक) - प्राथमिक पारिस्थितिक प्रणालियों के भीतर।

पदार्थों का बड़ा चक्र प्राकृतिक चक्रीय की एक गैर-रोक ग्रहीय प्रक्रिया है, जो पदार्थ, ऊर्जा और सूचना के समय और स्थान में असमान पुनर्वितरण है, जो बार-बार जीवमंडल के लगातार नवीनीकृत पारिस्थितिक प्रणालियों में प्रवेश करता है।

पदार्थों का छोटा चक्र बड़े चक्र के आधार पर विकसित होता है और इसमें मिट्टी, पौधों, सूक्ष्मजीवों और जानवरों के बीच पदार्थों का एक गोलाकार चक्र होता है।

दोनों चक्र आपस में जुड़े हुए हैं और एक एकल प्रक्रिया का प्रतिनिधित्व करते हैं जो जीवित पदार्थ के प्रजनन को सुनिश्चित करता है और जीवमंडल की उपस्थिति पर सक्रिय प्रभाव डालता है।

हमारे ग्रह पर हमेशा पदार्थों का एक भू-रासायनिक चक्र रहा है, लेकिन पृथ्वी पर जीवन के आगमन के साथ, भू-रासायनिक संबंध जैव-भू-रासायनिक बन गए - अधिक जटिल और विविध। इसलिए, वे पदार्थों के जैव-भू-रासायनिक परिसंचरण या जैव-भू-रासायनिक चक्र के बारे में बात करते हैं।

जैव-भू-रासायनिक चक्रों के तीन मुख्य प्रकार हैं: जल चक्र;

मुख्य रूप से गैस चरण (ऑक्सीजन, कार्बन, नाइट्रोजन, आदि) में तत्वों का चक्र;

मुख्य रूप से ठोस और तरल चरणों (फास्फोरस, आदि) में तत्वों का चक्र।

भूमि पर कार्बन चक्र प्रकाश संश्लेषण के दौरान पौधों द्वारा कार्बन डाइऑक्साइड के स्थिरीकरण से शुरू होता है।

CO2 और H3O से कार्बोहाइड्रेट बनते हैं और ऑक्सीजन निकलती है। पौधों में स्थिर कार्बन का उपभोग कुछ हद तक जानवरों द्वारा किया जाता है। मृत जानवर और पौधे सूक्ष्मजीवों द्वारा विघटित हो जाते हैं, जिससे मृत कार्बनिक पदार्थों में मौजूद कार्बन कार्बन डाइऑक्साइड में ऑक्सीकृत हो जाता है और वापस वायुमंडल में छोड़ दिया जाता है। इसके अलावा, पौधों और जानवरों के श्वसन के दौरान CO2 चक्र के सभी चरणों में कार्बन आंशिक रूप से जारी होता है। ऐसा ही एक कार्बन चक्र समुद्र में होता है।

नाइट्रोजन चक्र (चित्र 1)। नाइट्रोजन, जो वायुमंडल में बहुत प्रचुर मात्रा में है, हाइड्रोजन या ऑक्सीजन के साथ संयोजन के बाद ही पौधों द्वारा अवशोषित होती है। यह आमतौर पर वायुमंडल में होने वाली विभिन्न भौतिक घटनाओं (वायुमंडलीय निर्धारण) और उत्पादन (औद्योगिक निर्धारण) के साथ-साथ नाइट्रोजन-फिक्सिंग बैक्टीरिया या शैवाल (बायोफिक्सेशन) की क्रिया के परिणामस्वरूप होता है। नाइट्रोजन यौगिकों का उपयोग पौधों द्वारा किया जाता है और उनके माध्यम से वे खाद्य श्रृंखलाओं के माध्यम से जानवरों तक पहुंचते हैं। पौधों और जानवरों के अपशिष्ट और मृत जीव विघटित हो जाते हैं, और डिनाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया की मदद से, नाइट्रोजन बहाल हो जाती है और वायुमंडल में वापस आ जाती है।

चावल। 1 - नाइट्रोजन चक्र

वर्तमान में, कृषि और उद्योग प्राकृतिक स्थलीय पारिस्थितिक तंत्र की तुलना में लगभग 60% अधिक स्थिर नाइट्रोजन प्रदान करते हैं, जिससे मिट्टी में नाइट्रेट का संचय होता है और आगे ट्रॉफिक श्रृंखलाएं बनती हैं।

पदार्थों के जैव-भू-रासायनिक चक्र और संबंधित ऊर्जा परिवर्तन जीवमंडल के गतिशील संतुलन और स्थिरता का आधार हैं। सामान्य, अबाधित जैव-भू-रासायनिक चक्र लगभग गोलाकार, लगभग बंद होते हैं। यह जीवमंडल में घटकों की संरचना, मात्रा और एकाग्रता में एक निश्चित स्थिरता और संतुलन बनाए रखता है, उदाहरण के लिए, वायुमंडलीय हवा की संरचना, समुद्र के पानी में लवण की एकाग्रता आदि। बदले में, ऐसी स्थिरता पृथ्वी पर अस्तित्व के लिए जीवित जीवों की आनुवंशिक और शारीरिक अनुकूलनशीलता को निर्धारित करती है,

जीवमंडल अवधारणा

पृथ्वी का निर्माण लगभग 5-7 अरब वर्ष पहले हुआ था। प्रारंभ में, यह एक निर्जीव वस्तु थी जो गैस और धूल नीहारिका से निकली थी। रेडियोधर्मी तत्वों के क्षय के प्रभाव में इसका पदार्थ गर्म होकर पिघल गया। जैसे ही पदार्थ ठंडा हुआ, "मिश्रण" अलग-अलग गोले में अलग हो गया:

• जलमंडल,
• वायुमंडल।

उनकी रासायनिक संरचना आधुनिक से कुछ अलग थी।

लगभग 3.5 बिलियन डॉलर पहले, हमारे ग्रह पर जीवन प्रकट हुआ था। इसकी उत्पत्ति पर आज भी बहस होती है। लेकिन इस दौरान पृथ्वी ने खुद को विभिन्न रूपों और प्रकार के जीवित जीवों से आबाद पाया। स्थलमंडल, वायुमंडल और जलमंडल के अनुरूप, इस गठन को जीवमंडल कहा जाता था।

परिभाषा 1

बीओस्फिअ - यह पृथ्वी के भौगोलिक आवरण का हिस्सा है, जिसमें जीवित जीव रहते हैं।

"बायोस्फीयर" शब्द सबसे पहले ई. सूस द्वारा 1875 डॉलर में प्रस्तावित किया गया था। और जीवमंडल का सिद्धांत, पृथ्वी के एक विशेष भाग के रूप में, जीवित जीवों के वितरण का क्षेत्र, उत्कृष्ट घरेलू वैज्ञानिक वी.आई. द्वारा बनाया गया था। वर्नाडस्की।

जीवमंडल की सीमाएँ

वर्नाडस्की के अनुसार, प्रसिद्ध फ्रांसीसी वैज्ञानिक जे.बी. अपने विचारों में "जीवमंडल" की अवधारणा को अपनाने वाले पहले व्यक्ति थे। लैमार्क. हमारे ग्रह के अन्य आवरणों - स्थलमंडल, वायुमंडल और जलमंडल के विपरीत, जीवमंडल एक अलग निरंतर आवरण नहीं बनाता है। यह पृथ्वी के सभी बायोजियोकेनोज की समग्रता है, उच्चतम क्रम का एक एकल पारिस्थितिकी तंत्र है।

जीवमंडल की सीमाएँ जीवित जीवों के वितरण की सीमाएँ हैं। इसलिए, यह माना जाता है कि जीवमंडल लगभग पूरे जलमंडल, स्थलमंडल की ऊपरी परतों और वायुमंडल की निचली परतों पर कब्जा कर लेता है।

सीमाएं सटीक रूप से परिभाषित नहीं हैं. यह ज्ञात है कि जीवाणुओं के कुछ समूह स्थलमंडल में लगभग $4$ किमी की गहराई पर रहते हैं। स्थलमंडल की गहरी परतों में प्रवेश को बड़ी गहराई पर चट्टानों और भूजल के उच्च तापमान ($100$°C से अधिक) द्वारा रोका जाता है।

वायुमंडल में जीवित जीवों का वितरण ओजोन स्क्रीन द्वारा सीमित है। यह ओजोन स्क्रीन है जो सभी जीवित चीजों को ब्रह्मांडीय विकिरण (विशेषकर पराबैंगनी किरणों) के प्रभाव से बचाती है। बैक्टीरिया और कवक के बीजाणु लगभग $22$ किमी की ऊंचाई पर पाए गए। लेकिन उल्कापिंडों के अवशेषों पर बैक्टीरिया की मौजूदगी कुछ वैज्ञानिकों की परिकल्पना की पुष्टि करती है कि कुछ जीवित जीवों के बीजाणु कुछ समय के लिए बाहरी अंतरिक्ष के प्रभाव को झेल सकते हैं। इसलिए, जीवमंडल की सीमाओं को केवल सशर्त रूप से परिभाषित किया गया है। जीवों का उच्चतम घनत्व वहाँ देखा जाता है जहाँ जीवों के अस्तित्व के लिए सबसे अनुकूल और सबसे विविध स्थितियाँ हैं - पृथ्वी के गोले के जंक्शन पर।

जीवमंडल के गुण

शिक्षाविद् वर्नाडस्की ने हमारी पृथ्वी पर जीवित जीवों की संपूर्ण समग्रता को जीवित पदार्थ कहा। उन्होंने इस जीवित पदार्थ की मुख्य विशेषताओं को कुल बायोमास, रासायनिक संरचना और ऊर्जा बताया।

जीवित पदार्थ की ऊर्जा यह सभी जीवित जीवों की प्रजनन और फैलने की क्षमता में प्रकट होता है। जीवित जीवों को चाहिए पदार्थ और ऊर्जा. अत: जीवमंडल की मुख्य संपत्ति जीवों और पर्यावरण के बीच निरंतर आदान-प्रदान है। जीवित जीव इससे सभी आवश्यक पदार्थ प्राप्त करते हैं। चयापचय उत्पाद भी पर्यावरण में प्रवेश करते हैं। ये प्रक्रियाएँ एक अभिन्न प्रणाली के रूप में जीवमंडल के कामकाज को सुनिश्चित करती हैं।

नोट 1

अपनी गतिविधियों की प्रक्रिया में, निर्माता सौर प्रकाश ऊर्जा जमा करते हैं, फिर इसे रासायनिक बंधों की ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। स्वपोषी का कुल प्राथमिक उत्पादन ही निर्धारित करता है कुल बायोमास समग्र रूप से जीवमंडल।

जीवमंडल के कार्य

जीवमंडल का जीवित पदार्थ कई महत्वपूर्ण कार्य करता है:

1. गैस समारोह यह है कि जीवित जीव वायुमंडल, महासागरों और मिट्टी की गैस संरचना को प्रभावित करने में सक्षम हैं। सभी एरोबिक जीव श्वसन के दौरान ऑक्सीजन को अवशोषित करते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ते हैं। प्रकाश संश्लेषण के दौरान, पौधे और कुछ बैक्टीरिया कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करते हैं और ऑक्सीजन छोड़ते हैं।
2. रिडॉक्स फ़ंक्शन इस तथ्य में निहित है कि जीवित जीवों की मदद से मिट्टी, पानी और हवा में ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाएं होती हैं।
3. एकाग्रता समारोह यह है कि जीवित जीव पर्यावरण से कुछ पदार्थों को अवशोषित करते हैं और धीरे-धीरे उन्हें अपने शरीर में जमा करते हैं। उदाहरण के लिए, फोरामिनिफेरा, मोलस्क, डिकैपोड्स अपने शरीर में कैल्शियम और फास्फोरस यौगिकों को जमा करते हैं, और भूरे शैवाल आयोडीन जमा करते हैं।

जीवमंडल के बायोटा के लिए धन्यवाद, ग्रह पर रासायनिक परिवर्तनों का प्रमुख हिस्सा होता है। इसलिए वी.आई. का निर्णय। जीवित पदार्थ की विशाल परिवर्तनकारी भूवैज्ञानिक भूमिका के बारे में वर्नाडस्की। पूरे जैविक विकास के दौरान, जीवित जीव स्वयं, अपने अंगों, ऊतकों, कोशिकाओं और रक्त के माध्यम से, पूरे वायुमंडल, विश्व महासागर की पूरी मात्रा, अधिकांश मिट्टी के द्रव्यमान और खनिज पदार्थों के विशाल द्रव्यमान से एक हजार बार गुजरे हैं। (10 3 से 10 5 तक के विभिन्न चक्रों के लिए)। और वे न केवल इससे चूक गए, बल्कि उन्होंने पृथ्वी के पर्यावरण को अपनी आवश्यकताओं के अनुसार संशोधित भी किया।

सौर ऊर्जा को रासायनिक बंधों की ऊर्जा में बदलने की उनकी क्षमता के कारण, पौधे और अन्य जीव ग्रहीय पैमाने पर कई मौलिक जैव-रासायनिक कार्य करते हैं।

गैस समारोह.जीवित वस्तुएँ प्रकाश संश्लेषण और श्वसन की प्रक्रियाओं के माध्यम से पर्यावरण के साथ लगातार ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड का आदान-प्रदान करती हैं। पौधों ने ग्रह के भू-रासायनिक विकास और आधुनिक वायुमंडल की गैस संरचना के निर्माण में कम करने वाले वातावरण से ऑक्सीकरण वाले वातावरण में परिवर्तन में निर्णायक भूमिका निभाई। पौधे O 2 और CO 2 की सांद्रता को सख्ती से नियंत्रित करते हैं, जो सभी आधुनिक जीवित जीवों की समग्रता के लिए इष्टतम हैं।

एकाग्रता समारोह.अपने शरीर के माध्यम से बड़ी मात्रा में हवा और प्राकृतिक समाधान पारित करके, जीवित जीव बायोजेनिक प्रवासन (रसायनों का संचलन) और रासायनिक तत्वों और उनके यौगिकों की एकाग्रता करते हैं। यह कार्बनिक पदार्थों के जैवसंश्लेषण, मूंगा द्वीपों के निर्माण, शैलों और कंकालों के निर्माण, तलछटी चूना पत्थर के स्तरों की उपस्थिति, निक्षेपों, कुछ धातु अयस्कों, समुद्र तल पर कुछ लौह-मैंगनीज पिंडों के संचय आदि से संबंधित है। जैविक विकास का प्रारंभिक चरण जलीय पर्यावरण में हुआ। जीवों ने पतले जलीय घोल से उन पदार्थों को निकालना सीख लिया है जिनकी उन्हें आवश्यकता होती है, जिससे उनके शरीर में उनकी सांद्रता बार-बार बढ़ती है।

रिडॉक्स फ़ंक्शनजीवित पदार्थ का तत्वों के बायोजेनिक प्रवासन और पदार्थों की सांद्रता से गहरा संबंध है। प्रकृति में कई पदार्थ स्थिर होते हैं और सामान्य परिस्थितियों में ऑक्सीकरण नहीं करते हैं, उदाहरण के लिए, आणविक नाइट्रोजन सबसे महत्वपूर्ण बायोजेनिक तत्वों में से एक है। लेकिन जीवित कोशिकाओं में इतने शक्तिशाली उत्प्रेरक - एंजाइम - होते हैं कि वे कई रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं को अजैविक वातावरण की तुलना में लाखों गुना तेजी से पूरा करने में सक्षम होते हैं।

सूचना समारोहजीवमंडल का जीवित पदार्थ। यह पहले आदिम जीवित प्राणियों की उपस्थिति के साथ था कि ग्रह पर सक्रिय ("जीवित") जानकारी दिखाई दी, जो उस "मृत" जानकारी से भिन्न थी, जो संरचना का एक सरल प्रतिबिंब है। जीव एक सक्रिय आणविक संरचना के साथ ऊर्जा के प्रवाह को जोड़कर जानकारी प्राप्त करने में सक्षम हो गए जो एक कार्यक्रम की भूमिका निभाता है। आणविक जानकारी को समझने, संग्रहीत करने और संसाधित करने की क्षमता का प्रकृति में तेजी से विकास हुआ है और यह सबसे महत्वपूर्ण पारिस्थितिक तंत्र-निर्माण कारक बन गया है। बायोटा की आनुवंशिक जानकारी की कुल आपूर्ति 10 15 बिट्स अनुमानित है। वैश्विक बायोटा की सभी कोशिकाओं में चयापचय और ऊर्जा से जुड़ी आणविक जानकारी के प्रवाह की कुल शक्ति। 10 36 बिट/सेकेंड तक पहुंचता है (गोर्शकोव एट अल., 1996)।

जैविक चक्र के घटक.जैविक चक्र जीवमंडल के सभी घटकों (अर्थात मिट्टी, हवा, पानी, जानवरों, सूक्ष्मजीवों आदि के बीच) के बीच होता है। यह जीवित जीवों की अनिवार्य भागीदारी के साथ होता है।

जीवमंडल तक पहुँचने वाला सौर विकिरण प्रति वर्ष लगभग 2.5 * 10 24 J की ऊर्जा वहन करता है। इसका केवल 0.3% प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के दौरान सीधे कार्बनिक पदार्थों के रासायनिक बंधों की ऊर्जा में परिवर्तित होता है, अर्थात। जैविक चक्र में शामिल है। और पृथ्वी पर पड़ने वाली सौर ऊर्जा का 0.1 - 0.2% शुद्ध प्राथमिक उत्पादन में निहित होता है। इस ऊर्जा का आगे का भाग्य पोषी श्रृंखलाओं के झरनों के माध्यम से भोजन के कार्बनिक पदार्थों के हस्तांतरण से जुड़ा है।

जैविक चक्र सशर्तपरस्पर संबंधित घटकों में विभाजित किया जा सकता है: पदार्थों का चक्र और ऊर्जा चक्र।

परिचय

जीवमंडल (आधुनिक अर्थ में) पृथ्वी का एक प्रकार का खोल है जिसमें जीवित जीवों की संपूर्ण समग्रता और ग्रह के पदार्थ का वह हिस्सा शामिल है जो इन जीवों के साथ निरंतर आदान-प्रदान में रहता है। जीवमंडल वायुमंडल के निचले भाग, जलमंडल और स्थलमंडल के ऊपरी भाग को कवर करता है। "जीवित पदार्थ" की अवधारणा का अर्थ जीवमंडल में जीवित जीवों की समग्रता है। वितरण क्षेत्र में वायु आवरण का निचला भाग (वायुमंडल), संपूर्ण जल आवरण (जलमंडल), और ठोस आवरण का ऊपरी भाग (लिथोस्फीयर) शामिल हैं। यह अवधारणा वी.आई. द्वारा प्रस्तुत की गई थी। वर्नाडस्की। उन्होंने कहा कि जीवमंडल के निष्क्रिय, निर्जीव हिस्से, निष्क्रिय प्राकृतिक निकायों और इसमें रहने वाले जीवित जीवों के बीच ऊर्जा का निरंतर आदान-प्रदान होता है। जीवमंडल में अन्य पदार्थों की तुलना में जीवित पदार्थ सबसे महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है और कई महत्वपूर्ण कार्य करता है।

ऊर्जा कार्य

ऊर्जा कार्य मुख्य रूप से पौधों द्वारा किया जाता है, जो प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के दौरान विभिन्न कार्बनिक यौगिकों के रूप में सौर ऊर्जा जमा करते हैं। जीवमंडल के अस्तित्व और विकास के लिए इसे ऊर्जा की आवश्यकता है। इसके पास अपने स्वयं के ऊर्जा स्रोत नहीं हैं और यह केवल बाहरी स्रोतों से ऊर्जा का उपभोग कर सकता है। जीवमंडल का मुख्य स्रोत सूर्य है। सूर्य की तुलना में, जीवमंडल के कामकाज में अन्य आपूर्तिकर्ताओं (पृथ्वी की आंतरिक गर्मी, ज्वारीय ऊर्जा, अंतरिक्ष से विकिरण) का ऊर्जा योगदान नगण्य है (जीवमंडल में प्रवेश करने वाली सभी ऊर्जा का लगभग 0.5%)। जीवमंडल के लिए सूर्य का प्रकाश विद्युत चुम्बकीय प्रकृति की बिखरी हुई उज्ज्वल ऊर्जा है। जीवमंडल में प्रवेश करने वाली इस ऊर्जा का लगभग 99% वायुमंडल, जलमंडल और स्थलमंडल द्वारा अवशोषित होता है, और इसके कारण होने वाली भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाओं में भी भाग लेता है (हवा और पानी की गति, अपक्षय, आदि)। इसके अवशोषण का प्राथमिक स्तर और पहले से ही केंद्रित रूप में उपभोक्ताओं को प्रेषित किया जाता है। वर्नाडस्की के अनुसार, हरे क्लोरोफिल जीव, हरे पौधे, जीवमंडल का मुख्य तंत्र हैं, जो सूर्य की किरणों को पकड़ते हैं और प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से रासायनिक निकायों का निर्माण करते हैं - एक प्रकार का सौर डिब्बाबंद भोजन, जिसकी ऊर्जा बाद में प्रभावी रासायनिक ऊर्जा का स्रोत बन जाती है जीवमंडल का, और काफी हद तक - संपूर्ण पृथ्वी की पपड़ी का। जीवित पदार्थ द्वारा ऊर्जा के संचय और हस्तांतरण की इस प्रक्रिया के बिना, पृथ्वी पर जीवन का विकास और आधुनिक जीवमंडल का निर्माण असंभव होता।

जीवन के विकास में प्रत्येक आगामी चरण के साथ जीवमंडल द्वारा सौर ऊर्जा का तेजी से तीव्र अवशोषण होता था। इसी समय, बदलते प्राकृतिक वातावरण में जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि की ऊर्जा तीव्रता में वृद्धि हुई, और ऊर्जा का संचय और स्थानांतरण हमेशा जीवित पदार्थ द्वारा किया जाता था। आधुनिक जीवमंडल का निर्माण ब्रह्मांडीय, भूभौतिकीय और भू-रासायनिक कारकों के संयोजन के प्रभाव में लंबे विकास के परिणामस्वरूप हुआ था। पृथ्वी पर होने वाली सभी प्रक्रियाओं का मूल स्रोत सूर्य था, लेकिन प्रकाश संश्लेषण ने जीवमंडल के निर्माण और उसके बाद के विकास में मुख्य भूमिका निभाई। जीवमंडल की उत्पत्ति का जैविक आधार ऊर्जा के बाहरी स्रोत का उपयोग करने में सक्षम जीवों के उद्भव से जुड़ा है, इस मामले में सूर्य की ऊर्जा, सरलतम यौगिकों से जीवन के लिए आवश्यक कार्बनिक पदार्थ बनाने के लिए।

प्रकाश संश्लेषण से तात्पर्य हरे पौधों और प्रकाश संश्लेषक सूक्ष्मजीवों द्वारा प्रकाश ऊर्जा और प्रकाश-अवशोषित वर्णक (क्लोरोफिल, आदि) की भागीदारी के साथ सभी के जीवन के लिए आवश्यक जटिल कार्बनिक पदार्थों में सरल यौगिकों (पानी, कार्बन डाइऑक्साइड और खनिज तत्वों) के परिवर्तन से है। जीव. प्रक्रिया निम्नानुसार आगे बढ़ती है। सूर्य के प्रकाश का एक फोटॉन हरी पत्ती के क्लोरोप्लास्ट में मौजूद क्लोरोफिल अणु के साथ संपर्क करता है, जिसके परिणामस्वरूप इसके एक परमाणु से एक इलेक्ट्रॉन निकलता है। यह इलेक्ट्रॉन, क्लोरोप्लास्ट के अंदर घूमते हुए, एक एडीपी अणु के साथ प्रतिक्रिया करता है, जो पर्याप्त अतिरिक्त ऊर्जा प्राप्त करके एटीपी अणु में बदल जाता है - एक पदार्थ जो ऊर्जा वाहक है। पानी और कार्बन डाइऑक्साइड युक्त एक जीवित कोशिका में एक उत्साहित एटीपी अणु चीनी और ऑक्सीजन अणुओं के निर्माण को बढ़ावा देता है, और साथ ही अपनी कुछ ऊर्जा खो देता है और वापस एडीपी अणु में बदल जाता है।

प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप, विश्व की वनस्पतियाँ प्रतिवर्ष लगभग दो सौ अरब टन कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करती हैं और लगभग एक सौ पैंतालीस अरब टन मुक्त ऑक्सीजन वायुमंडल में छोड़ती हैं, जबकि एक सौ अरब टन से अधिक कार्बनिक पदार्थ उत्सर्जित होते हैं। बनाया। यदि यह पौधों की महत्वपूर्ण गतिविधि के लिए नहीं होता, तो विशेष रूप से प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन अणु विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करते, और लगभग दस हजार वर्षों में मुक्त ऑक्सीजन वायुमंडल से गायब हो जाती। दुर्भाग्य से, मनुष्य द्वारा ग्रह के हरित आवरण में की गई बर्बरतापूर्ण कमी से आधुनिक जीवमंडल के विनाश का वास्तविक खतरा पैदा हो गया है। प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के दौरान, कार्बनिक पदार्थों के संचय और ऑक्सीजन के उत्पादन के साथ-साथ, पौधे सौर ऊर्जा का कुछ हिस्सा अवशोषित करते हैं और इसे जीवमंडल में बनाए रखते हैं। पृथ्वी पर पड़ने वाली सौर ऊर्जा का लगभग 1% प्रकाश संश्लेषण के लिए उपयोग किया जाता है। शायद यह कम आंकड़ा वायुमंडल और जलमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड की कम सांद्रता के कारण है। हर साल, भूमि और महासागर के प्रकाश संश्लेषक जीव लगभग 3 * 1018 kJ सौर ऊर्जा को बांधते हैं, जो मानवता द्वारा उपयोग की जाने वाली ऊर्जा से लगभग दस गुना अधिक है।

हरे पौधों के विपरीत, बैक्टीरिया के कुछ समूह कार्बनिक पदार्थों को सौर ऊर्जा से नहीं, बल्कि सल्फर और नाइट्रोजन यौगिकों के ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं के दौरान जारी ऊर्जा से संश्लेषित करते हैं। इस प्रक्रिया को केमोसिंथेसिस कहा जाता है। प्रकाश संश्लेषण की तुलना में, यह जीवमंडल में कार्बनिक पदार्थों के संचय में नगण्य भूमिका निभाता है। एक पारिस्थितिकी तंत्र के भीतर, भोजन के रूप में ऊर्जा जानवरों के बीच वितरित की जाती है। हरे पौधों और कीमोबैक्टीरिया द्वारा संश्लेषित कार्बनिक पदार्थ (शर्करा, प्रोटीन आदि) अपने पोषण की प्रक्रिया में एक जीव से दूसरे जीव में क्रमिक रूप से गुजरते हुए उनमें निहित ऊर्जा को स्थानांतरित करते हैं। पौधों को शाकाहारी जानवरों द्वारा खाया जाता है, जो बदले में शिकारियों आदि का शिकार बन जाते हैं। ऊर्जा का यह निरंतर और व्यवस्थित प्रवाह जीवमंडल में जीवित पदार्थ के ऊर्जावान कार्य का परिणाम है।

जीवमंडल एक बहु-स्तरीय प्रणाली है, जिसमें जटिलता की विभिन्न डिग्री के उपप्रणालियाँ शामिल हैं। जीवमंडल की सीमाएँ वायुमंडल, जलमंडल और स्थलमंडल में जीवों के वितरण के क्षेत्र से निर्धारित होती हैं (चित्र 24.1)। जीवमंडल की ऊपरी सीमा लगभग 20 किमी की ऊंचाई से गुजरती है। इस प्रकार, जीवित जीव क्षोभमंडल और समतापमंडल की निचली परतों में बसे हुए हैं। इस वातावरण में बसने के लिए सीमित कारक ऊंचाई के साथ बढ़ने वाली पराबैंगनी विकिरण की तीव्रता है। वायुमंडल की ओजोन परत के ऊपर प्रवेश करने वाली लगभग सभी जीवित चीज़ें मर जाती हैं। जीवमंडल विश्व महासागर की पूरी गहराई तक जलमंडल में प्रवेश करता है, जो 10-11 किमी की गहराई तक जीवित जीवों और कार्बनिक जमाओं का पता लगाने की पुष्टि करता है। स्थलमंडल में, जीवन के वितरण का क्षेत्र काफी हद तक तरल पानी के प्रवेश के स्तर को निर्धारित करता है - जीवित जीव लगभग 7.5 किमी की गहराई तक पाए जाते हैं।

वायुमंडल।इस खोल में मुख्य रूप से नाइट्रोजन और ऑक्सीजन होते हैं। कम सांद्रता में इसमें कार्बन डाइऑक्साइड और ओजोन होता है। वायुमंडल की स्थिति का पृथ्वी की सतह और जलीय पर्यावरण में भौतिक, रासायनिक और विशेष रूप से जैविक प्रक्रियाओं पर बहुत प्रभाव पड़ता है। जैविक प्रक्रियाओं के लिए सबसे बड़ा महत्व वायुमंडलीय ऑक्सीजन है, जिसका उपयोग जीवों के श्वसन और मृत कार्बनिक पदार्थों के खनिजकरण के लिए किया जाता है, प्रकाश संश्लेषण के दौरान खपत होने वाली कार्बन डाइऑक्साइड, साथ ही ओजोन, जो पृथ्वी की सतह को कठोर पराबैंगनी विकिरण से बचाती है। वायुमंडल के बाहर जीवित जीवों का अस्तित्व असंभव है। इसे निर्जीव चंद्रमा के उदाहरण में देखा जा सकता है, जिसका कोई वातावरण नहीं है। ऐतिहासिक रूप से, वायुमंडल का विकास भू-रासायनिक प्रक्रियाओं के साथ-साथ जीवों की जीवन गतिविधि से जुड़ा है। इस प्रकार, ज्वालामुखीय गतिविधि के कारण (काफी हद तक) ग्रह के विकास के दौरान नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प का निर्माण हुआ, और प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप ऑक्सीजन का निर्माण हुआ।

जलमंडल।जल जीवमंडल के सभी घटकों का एक महत्वपूर्ण घटक है और जीवित जीवों के अस्तित्व के लिए आवश्यक कारकों में से एक है। इसका मुख्य भाग (95%) विश्व महासागर में समाहित है, जो पृथ्वी की सतह का लगभग 70% भाग घेरता है। महासागरीय जल का कुल द्रव्यमान 1300 मिलियन किमी 3 से अधिक है। लगभग 24 मिलियन किमी 3 पानी ग्लेशियरों में समाहित है, और इस मात्रा का 90% अंटार्कटिक बर्फ की चादर में निहित है। उतनी ही मात्रा में पानी भूमिगत है। झीलों का सतही जल लगभग 0.18 मिलियन किमी 3 (जिसमें से आधा खारा है) है, और नदियों का सतही जल 0.002 मिलियन किमी 3 है।

जीवित जीवों के शरीर में पानी की मात्रा लगभग 0.001 मिलियन किमी 3 तक पहुँच जाती है। पानी में घुली गैसों में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड सबसे महत्वपूर्ण हैं। समुद्र के पानी में ऑक्सीजन की मात्रा तापमान और जीवित जीवों की उपस्थिति के आधार पर व्यापक रूप से भिन्न होती है। कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता भी भिन्न होती है, और समुद्र में इसकी कुल मात्रा वायुमंडल की तुलना में 60 गुना अधिक है। जलमंडल का निर्माण स्थलमंडल के विकास के संबंध में हुआ था, जिसने पृथ्वी के भूवैज्ञानिक इतिहास के दौरान महत्वपूर्ण मात्रा में जल वाष्प और तथाकथित किशोर (भूमिगत मैग्मैटिक) जल जारी किया था।

चावल। 24.1. जीवमंडल में जीवों का वितरण क्षेत्र:

1 -ओजोन परत का स्तर, जो कठोर पराबैंगनी विकिरण को रोकता है, 2- बर्फ़ की सीमा, 3- मिट्टी, 4- गुफाओं में रहने वाले जानवर, 5- तेल के कुओं में बैक्टीरिया

स्थलमंडल।स्थलमंडल के भीतर रहने वाले अधिकांश जीव मिट्टी की परत में केंद्रित हैं, जिसकी गहराई आमतौर पर कई मीटर से अधिक नहीं होती है। मिट्टी, होने के नाते, वी.आई. की शब्दावली में। वर्नाडस्की, बायोइनर्ट पदार्थ, चट्टानों के विनाश के दौरान गठित खनिज पदार्थों और कार्बनिक पदार्थों - जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि के उत्पादों द्वारा दर्शाए जाते हैं।

जीवित जीव (जीवित पदार्थ)।वर्तमान में, पौधों की लगभग 300 हजार प्रजातियों और जानवरों की 1.5 मिलियन से अधिक प्रजातियों का वर्णन किया गया है। इस राशि में से, 93% का प्रतिनिधित्व भूमि जानवरों द्वारा किया जाता है, और 7% का प्रतिनिधित्व जलीय जानवरों की प्रजातियों द्वारा किया जाता है। भूमि प्रजातियों के जीवों का कुल बायोमास 99.2% हरे पौधों (2.4 · 10 12 टन) और 0.8% जानवरों और सूक्ष्मजीवों (0.2 · 10 11 टन) द्वारा बनता है। इसके विपरीत, समुद्र में, पौधे कुल बायोमास का 6.3% (0.2 · 10 9 टन) और जानवरों और सूक्ष्मजीवों का हिस्सा 93.7% (0.3 · 10 10 टन) हैं। हालाँकि महासागर ग्रह की सतह के केवल 70% से अधिक हिस्से को कवर करता है, इसमें पृथ्वी पर रहने वाले सभी जीवित चीजों के बायोमास का केवल 0.13% शामिल है।

गणना से पता चलता है कि दर्ज की गई सभी प्रजातियों में से लगभग 21% पौधे हैं। हालाँकि, वे 99% से अधिक बायोमास के लिए जिम्मेदार हैं, जबकि ग्रह के बायोमास (79% प्रजातियों) में जानवरों का योगदान 1% से कम है। जानवरों में, 96% प्रजातियाँ अकशेरुकी हैं और केवल 4% कशेरुक हैं, जिनमें से स्तनधारियों की संख्या लगभग 10% है।

दिए गए अनुपात जीवमंडल के संगठन के मौलिक पैटर्न को दर्शाते हैं: मात्रात्मक शब्दों में, ऐसे रूप प्रबल होते हैं जिन्होंने विकास की प्रक्रिया में मॉर्फोफिजियोलॉजिकल प्रगति की अपेक्षाकृत कम डिग्री हासिल की है।

द्रव्यमान द्वारा जीवित पदार्थ जीवमंडल के अक्रिय पदार्थ का 0.01-0.02% बनाता है, लेकिन जीवित जीवों में होने वाले चयापचय के कारण जैव-रासायनिक प्रक्रियाओं में अग्रणी भूमिका निभाता है। चूंकि जीव चयापचय में उपयोग किए जाने वाले सब्सट्रेट और ऊर्जा को पर्यावरण से प्राप्त करते हैं, इसलिए वे अपने अस्तित्व की प्रक्रिया में इसके घटकों का उपयोग करके इसे बदल देते हैं।

जीवमंडल में जीवित पदार्थ का वार्षिक उत्पादन 232.5 बिलियन टन शुष्क कार्बनिक पदार्थ है। इसी समय के दौरान, ग्रहीय पैमाने पर, प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के माध्यम से 46 बिलियन टन कार्बनिक कार्बन युक्त पदार्थों को संश्लेषित किया जाता है। इसके लिए आवश्यक है कि 170 10 9 t CO 2 68 10 9 t H 2 0 के साथ प्रतिक्रिया करे।

इस प्रकार, प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप, वर्ष के दौरान 115x x 10 9 टन शुष्क कार्बनिक पदार्थ और 123 10 9 टन 02, 6 10 9 टन नाइट्रोजन, 2 10 9 टन फास्फोरस और अन्य तत्व बनते हैं। पोटेशियम, कैल्शियम, सल्फर, लोहा भी प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में शामिल होते हैं। दिए गए आंकड़े दर्शाते हैं कि जीवित पदार्थ जीवमंडल का सबसे सक्रिय घटक है। यह विशाल भू-रासायनिक कार्य करता है, जो भूवैज्ञानिक समय पैमाने पर पृथ्वी के अन्य गोले के परिवर्तन में योगदान देता है।

जैविक चक्र.जीवमंडल का मुख्य कार्य रासायनिक तत्वों के चक्र को सुनिश्चित करना है। वैश्विक जैविक चक्र ग्रह पर रहने वाले सभी जीवों की भागीदारी से चलाया जाता है। इसमें मिट्टी, वायुमंडल, जलमंडल और जीवित जीवों के बीच पदार्थों का संचलन होता है। जैविक चक्र के कारण, उपलब्ध रासायनिक तत्वों की सीमित आपूर्ति के साथ जीवन का दीर्घकालिक अस्तित्व और विकास संभव है। अकार्बनिक पदार्थों का उपयोग करके, हरे पौधे, सूर्य की ऊर्जा का उपयोग करके, कार्बनिक पदार्थ बनाते हैं, जिसे अन्य जीवित प्राणियों (हेटरोट्रॉफ़्स - उपभोक्ताओं और विनाशकों) द्वारा नष्ट कर दिया जाता है ताकि इस विनाश के उत्पादों का उपयोग पौधों द्वारा नए कार्बनिक संश्लेषण के लिए किया जा सके।

पदार्थों के वैश्विक चक्र में एक महत्वपूर्ण भूमिका समुद्र, वायुमंडल और स्थलमंडल की ऊपरी परतों के बीच पानी के संचलन की है। पानी वाष्पित हो जाता है और वायु धाराओं द्वारा कई किलोमीटर तक पहुँचाया जाता है। वर्षा के रूप में भूमि की सतह पर गिरकर, यह चट्टानों के विनाश में योगदान देता है, जिससे वे पौधों और सूक्ष्मजीवों के लिए सुलभ हो जाते हैं, ऊपरी मिट्टी की परत को नष्ट कर देते हैं और उसमें घुले रासायनिक यौगिकों और निलंबित कार्बनिक कणों के साथ चले जाते हैं। महासागर और समुद्र. यह गणना की गई है कि 1 मिनट में पृथ्वी की सतह से लगभग 1 बिलियन टन H20 वाष्पित हो जाता है (1 ग्राम जलवाष्प बनाने के लिए 2.248 kJ की आवश्यकता होती है)। पानी के वाष्पीकरण पर व्यय हुई ऊर्जा वायुमंडल में वापस आ जाती है (चित्र 24.2)। विश्व महासागर और भूमि के बीच पानी का संचलन पृथ्वी पर जीवन को बनाए रखने में सबसे महत्वपूर्ण कड़ी है और निर्जीव प्रकृति के साथ पौधों और जानवरों की बातचीत के लिए मुख्य स्थिति है।

चावल। 24.2. जीवमंडल में जल चक्र

इस प्रक्रिया के प्रभाव में, स्थलमंडल धीरे-धीरे नष्ट हो जाता है और इसके घटक समुद्र और महासागरों की गहराई में स्थानांतरित हो जाते हैं।

ग्रह की सतह तक पहुंचने वाली सौर ऊर्जा का केवल 0.1-0.2% कार्बनिक पदार्थ बनाने के लिए खर्च किया जाता है। इस ऊर्जा के लिए धन्यवाद, रासायनिक तत्वों को स्थानांतरित करने के लिए महत्वपूर्ण मात्रा में काम किया जाता है।

जैविक चक्र के उदाहरण के रूप में, जीवमंडल में कार्बन और नाइट्रोजन चक्र पर विचार करें (चित्र 24.3; 24.4)। कार्बन चक्रप्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के माध्यम से वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड के स्थिरीकरण से शुरू होता है। प्रकाश संश्लेषण के दौरान बनने वाले कुछ कार्बोहाइड्रेट का उपयोग पौधे स्वयं ऊर्जा प्राप्त करने के लिए करते हैं, जबकि कुछ का उपभोग जानवर करते हैं। पौधों और जानवरों के श्वसन के दौरान कार्बन डाइऑक्साइड निकलती है। मृत पौधे और जानवर विघटित हो जाते हैं, और उनके ऊतकों में मौजूद कार्बन ऑक्सीकरण होकर वायुमंडल में वापस आ जाता है। ऐसी ही एक प्रक्रिया समुद्र में भी होती है।

नाइट्रोजन चक्रयह जीवमंडल के सभी क्षेत्रों को भी कवर करता है (चित्र 24.4)। यद्यपि वायुमंडल में इसके भंडार व्यावहारिक रूप से अटूट हैं, उच्च पौधे नाइट्रोजन का उपयोग हाइड्रोजन या ऑक्सीजन के साथ संयोजन के बाद ही कर सकते हैं। इस प्रक्रिया में नाइट्रोजन स्थिरीकरण करने वाले जीवाणु अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। जब इन सूक्ष्मजीवों के प्रोटीन टूटते हैं, तो नाइट्रोजन वापस वायुमंडल में छोड़ दी जाती है।

जैविक चक्र के पैमाने का एक संकेतक कार्बन डाइऑक्साइड, ऑक्सीजन और पानी के कारोबार की दर है। सभी वायुमंडलीय ऑक्सीजन लगभग 2 हजार वर्षों में जीवों से गुजरती है, कार्बन डाइऑक्साइड - 300 वर्षों में, और पानी पूरी तरह से विघटित हो जाता है और 2 मिलियन वर्षों में जैविक चक्र में बहाल हो जाता है (चित्र 24.5)।

चावल। 24.3. जीवमंडल में कार्बन चक्र

चावल। 24.4. जीवमंडल में नाइट्रोजन चक्र

जैविक चक्र के लिए धन्यवाद, जीवमंडल में कुछ भू-रासायनिक कार्य होते हैं: गैस -प्रकाश संश्लेषण और नाइट्रोजन स्थिरीकरण के परिणामस्वरूप गैसों का बायोजेनिक प्रवासन; एकाग्रता -बाहरी वातावरण में बिखरे हुए रासायनिक तत्वों के जीवित जीवों द्वारा उनके शरीर में संचय; रिडॉक्स -परिवर्तनशील संयोजकता वाले परमाणुओं वाले पदार्थों का परिवर्तन (उदाहरण के लिए, Fe, Mn); जैव रासायनिक -जीवित जीवों में होने वाली प्रक्रियाएँ।

जीवमंडल की स्थिरता.जीवमंडल एक जटिल पारिस्थितिक तंत्र है जो स्थिर अवस्था में संचालित होता है। जीवमंडल की स्थिरता इस तथ्य के कारण है कि जैविक चक्र में विभिन्न कार्य करने वाले जीवों के तीन समूहों की गतिविधि के परिणाम - उत्पादकों(स्वपोषी), उपभोक्ता(हेटरोट्रॉफ़्स) और विनाशकर्ता(कार्बनिक अवशेषों को खनिज बनाना) - परस्पर संतुलन। तथ्य यह है कि जीवमंडल अपनी मुख्य विशेषताओं (होमियोस्टैसिस) की स्थिरता को बनाए रखता है, इसके विकास की क्षमता को बाहर नहीं करता है।

चावल। 24.5. जीवमंडल में पदार्थों के संचलन की दर