જીવાવરણ (biosphere) : પૃથ્વી પર આવેલા શિલાવરણ (lithosphere), જલાવરણ (hydrosphere) અને વાતાવરણ- (atmosphere)થી બનેલા સજીવોના આવાસ. પૃથ્વી પર આ આવરણો અત્યંત પાતળા પડ રૂપે આવેલાં છે. જો પૃથ્વીના પરિઘનું નિરીક્ષણ કરવામાં આવે તો ક્ષૈતિજ કક્ષાએ વનસ્પતિ અને પ્રાણીસૃષ્ટિ વિશેષ પ્રમાણમાં પ્રસરેલી છે. આમ તો, વિષુવવૃત્ત પાસે પૃથ્વીનો વ્યાસ 12,753 કિમી. થાય છે; પરંતુ જીવાવરણનો વિસ્તાર પૃથ્વીના વ્યાસના ભાગ પૂરતો મર્યાદિત છે, જે આશરે 15 કિમી. પહોળો છે.
પૃથ્વી પર સજીવોનું અસ્તિત્વ સૌરઊર્જાને આભારી છે. આમ તો સૂર્યમાંથી વરસતી કિરણશક્તિ અન્ય ગ્રહોને પણ ઉપલબ્ધ છે; પરંતુ પૃથ્વી પરના વાતાવરણની તાપમાનની દૈનિક વધઘટ 5° સે.થી 20° સે. વચ્ચે હોય છે. તે સજીવોના વિકાસ માટે અનુકૂળ છે. વળી, જીવાવરણમાં રહેલાં પાણી, પ્રકાશ, ઊંચાઈ (altitude) અને માટી (soil) જેવાં પરિબળો પણ સજીવોના અસ્તિત્વ માટે આદર્શ પર્યાવરણ પૂરું પાડે છે. જીવાવરણી માધ્યમમાં આવેલાં તે પરિબળો ઉપરાંત સજીવોમાં જૈવરાસાયણિક પ્રક્રિયા સતત ચાલુ રહે તેવી ગોઠવણ પણ જીવાવરણમાં હોય છે. જીવાવરણમાં અગત્યના રાસાયણિક ઘટકો તરીકે પાણી (H2O), કાર્બન (C), નાઇટ્રોજન (N2), ઑક્સિજન (O2), ફૉસ્ફરસ (P) અને સલ્ફર (S) સારા પ્રમાણમાં પ્રસરેલાં હોય છે. સજીવોના મુખ્ય સંરચનાઘટકો કાર્બન, હાઇડ્રોજન અને ઑક્સિજન છે. નાઇટ્રોજન અને ફૉસ્ફરસ પણ અગત્યનાં છે. તે જૈવભૂરાસાયણિક ચક્રના ભાગ રૂપે અને ભૂસ્તરીય (geological) જૈવિક ઘટકો તરીકે આવેલાં હોય છે.
બધાં પ્રાકૃતિક ચક્રો સાથે પાણી સંકળાયેલું છે. પાણીમાં અનેક દ્રવ્યો દ્રાવ્ય છે, જે કુદરતી પર્યાવરણમાં અને કોષો(cells)ના નિર્માણમાં મહત્વનાં છે. જળચક્ર(hydrologic cycle)માંથી પસાર થતું પાણી ઘણા જલદ્રાવ્ય પદાર્થોનું સ્થાનાંતર કરે છે. મહાસાગરો પાણીના મુખ્ય ભંડાર છે. જૈવિક ક્રિયા માટે કાર્બન મુખ્યત્વે CO2 અને સેંદ્રિય (organic) સ્વરૂપમાં પ્રાપ્ત હોય છે. પ્રકાશસંશ્લેષણ પ્રક્રિયા દરમિયાન, કાર્બનતત્ત્વ જીવનાવશ્યક જટિલ સ્વરૂપનાં જૈવરસાયણોમાં રૂપાન્તર પામે છે.
પ્રોટીનોમાં રહેલ નાઇટ્રોજન સજીવોના બંધારણમાં અગત્યનું તત્વ છે. વનસ્પતિસૃષ્ટિના સભ્યો તેને મુખ્યત્વે નાઇટ્રેટ સ્વરૂપમાં મૂળ વાટે સ્વીકારે છે. સજીવો પાણી, વાયુ અને ઉચ્છવાસના અંગારવાયુમાંથી ઑક્સિજન મેળવે છે. ઑક્સિજનચક્ર અત્યંત જટિલ સ્વરૂપનું હોય છે. પ્રકાશસંશ્લેષણ પ્રક્રિયા દરમિયાન O2નો અણુ પાણીના વિઘટનથી મુક્ત થાય છે. સજીવો તેને શ્વાસોચ્છવાસ પ્રક્રિયા દરમિયાન મેળવે છે. વીજાણુના વહનમાં તેમજ ઉચ્ચકાર્યશક્તિક ATPના અણુઓના ઉત્પાદનને લગતી પ્રક્રિયા સાથે ઑક્સિજન વાયુ સંકળાયેલો છે.
સજીવો માટે ફૉસ્ફરસ તત્વ પણ અગત્યનું છે. તે જૈવરાસાયણિક કાર્યશક્તિના સ્થાનાંતરને લગતી પ્રક્રિયા સાથે સંકળાયેલું હોય છે. સિસ્ટિન અને મિથિયોનિન જેવાં ઍમિનોઍસિડો સલ્ફરયુક્ત હોય છે. પ્રોટીનના બંધારણનું તે એક અગત્યનું તત્વ છે. પ્રાણીઓ ખોરાક દ્વારા ફૉસ્ફરસ અને સલ્ફર મેળવે છે.
પ્રકાશસંશ્લેષણપ્રક્રિયા દરમિયાન સૂર્યકિરણોમાં રહેલ કાર્યશક્તિનો કાર્બનિક સંયોજનોના ઉચ્ચ કાર્યશક્તિ બંધ(high energy bonds)ના સ્વરૂપમાં સંગ્રહ થાય છે. જટિલ સ્વરૂપના કાર્બનિક પદાર્થોને પ્રાણીસૃષ્ટિના સભ્યો આહાર તરીકે ગ્રહણ કરે છે. કોષિકીય (cellular) શ્વસન પ્રક્રિયા દરમિયાન ATPના અણુઓ બંધાય છે. ATPના વિઘટન દરમિયાન મુક્ત થતી કાર્યશક્તિને લીધે જૈવિક પ્રક્રિયાઓ સાધ્ય બને છે.
શિલાવરણ મુખ્યત્વે ભૂમિ(soil)ના સ્વરૂપમાં આવેલું છે. મોટા ભાગના ભૌમિક સજીવો નાના કદના હોય છે. દર બનાવી શકે તેવા કેટલાક કૃમિઓ પણ ભૂમિમાં વાસ કરે છે. ભૌમિક સજીવો મુખ્યત્વે બૅક્ટેરિયા અને ફૂગ જેવા સૂક્ષ્મ જીવોના સ્વરૂપે આવેલા હોય છે. તેઓ જીવંત પેશી, જીવાવશેષો અને મૃતદેહોનું વિઘટન કરી પેશીના ઘટકોને સાદા સ્વરૂપનાં રસાયણોમાં ફેરવે છે. જીવનચક્રમાં આ એક અગત્યનું સોપાન છે. આ સાદા સ્વરૂપના ઘટકોને મેળવી સજીવો (ખાસ કરીને વનસ્પતિ) તેમને ફરીથી સંકીર્ણ સ્વરૂપનાં જૈવરસાયણોમાં ફેરવે છે અને પોતાની વૃદ્ધિ સાધે છે, જ્યારે પ્રાણીસૃષ્ટિના સભ્યો આહાર તરીકે વનસ્પતિ અંશો સ્વીકારે છે.
વાતાવરણમાં આવેલ વાયુની ઘનતા અત્યંત ઓછી હોય છે. પરિણામે મૃદુ શરીર ધારણ કરતા સજીવો શરીરને ટટ્ટાર સ્થિતિમાં જાળવી શકતા નથી. જોકે પ્રચલન માટે વાતાવરણ એક આદર્શ માધ્યમ પૂરું પાડે છે. વાયુમાં પ્રાણીઓ સહેલાઈથી ચાલી શકે છે, કૂદી શકે છે અને દોડી પણ શકે છે. જોકે વેગથી ઉડ્ડયન કરનારાં પક્ષીઓ પવનનો અવરોધ ટાળવા શરીરને સુઘટિત (streamlined) રાખે છે.
જલાવરણમાં માધ્યમ(એટલે કે પાણી)ની ઘનતા સજીવોની ઘનતા કરતાં વધારે હોય છે. તેથી વેગથી તરનાર માછલી કે તિમિ (વહેલ) જેવાં પ્રાણીઓનું શરીર સુઘટિત હોય તે અગત્યનું છે. તીવ્ર વેગે તરનાર બાંગડા જેવી માછલીઓનું શરીર અત્યંત સુવાહી હોય છે. પાણીના વિવિધ ઊંડાઈના સ્તરે વાસ કરતાં પ્રાણીઓનાં શરીરને પાણીનો નીચેથી ઉપરની દિશાનો દાબ કે ધક્કો આધાર આપે છે. તેથી કોમળ શરીર ધારણ કરતાં પ્રાણીઓ પણ જલાવરણમાં પોતાના શરીરના આકારને જાળવી રાખી શકે છે.
જીવાવરણ પ્રવાહી હોય તો તેનું બાષ્પીભવન થઈ શકે છે અથવા તો તે થીજી પણ જાય છે. 99 % જેટલું વાતાવરણ પૃથ્વી ઉપર આશરે 28 કિલોમીટરના વિસ્તારમાં પ્રસરેલું હોય છે. ભૌમિક સજીવોનું હિત મુખ્યત્વે ભૂમિ અને વાતાવરણીય પરિબળોથી અનુબંધિત હોય છે, જ્યારે માત્ર જલાવરણમાં વાસ કરતા સજીવોની જૈવ-ક્ષમતા જલાવરણીય પરિબળોથી અનુબંધિત હોય છે.
મ. શિ. દૂબળે