1.2.3 Состав биосферы. Функции живого вещества и роль для биосферы.
По В. И. Вернадскому, биосфера состоит из 3-х частей:
- живого вещества
- биогенного вещества
- биокосного вещества
Живое вещество – это совокупность всех живых организмов нашей планеты. Каждый организм оказывает ничтожно малое воздействие на окружающую среду, но их бесконечное множество: более 2 млн. видов животных и микроорганизмов и около 500 тыс.видов зеленых растений.
99% веса живого вещества составляют зеленые растения (фитомасса – 2400 млрд.т.), остальная часть 1% - приходит на биомассу живых гетеротрофных организмов.
Биогенное вещество – обязано своим происхождением живым организмам. Это каменный уголь, битумы, горючие газы, торрф, озерный ил, лесная подстилка и почвенный гумус.
Биокосное вещество – в его создании участвовали и живые организмы, и неживая природа. К ним относятся почва, вода, приземная часть атмосферы – тропосфера, осадочные породы и глинистые минералы.
Современная биосфера охватывает часть атмосферы, гидросферы и верхнюю часть литосферы, взаимосвязанные биохимическими циклами миграции вещества и энергии.
Элементарной структурной единицей биосферы является биогеоценоз, представляющий собой сообщества живых организмов (биоценоз) с неорганической средой обитания (биотоп).
В целом биосфера представляет собой единство на всех уровнях жизни: особь, популяция, биоценоз, биогеоценоз. В биосфере Земли на всех ее участках встречается живое вещество, либо следы его деятельности: газы атмосферы, запасы нефти и угля, известняки, глины, слаицы и др.
Вернадский доказал, что живое вещество – трансформирует солнечную энергию и вовлекает неорганическую материю в непрерывный кругооборот.
Живое вещество аккумулирует солнечную энергию, трансформирует ее в химическую, механическую и тепловую энергию. Непрерывный обмен веществ с косной материей обеспечивает образование нового вещества, определяя процесс эволюции органического мира.
Функции живого вещества и его роль для биосферы
Различают 5 основных функций живого вещества.
Энергетическая функция основана на фотосинтетической деятельности зеленых растений, в результате которой происходит аккумуляция солнечной энергии и ее перераспределение между отдельными компонентами биосферы.
Накопление солнечной энергии обеспечивает прохождение всех жизненных процессов на земле. Ежегодно растения накапливают 440 квадриллионов Ккал.энергии.
Газовая функция – обеспечивает газовый состав и динамику газов биосферы. В процессе функционирования живого вещества создаются азот, кислород, углекислый газ, сероводород, метан и др. ( за год растения выделяют 123 млрд.т. кислорода и поглощают 170 млрд.т. углекислого газа)
Концентрационная функция. Пропуская через свое тело большие объемы воздуха и природных растворов, живые организмы осуществляют биогенную миграцию и концентрирование химических элементов и их соединений.
В составе живого вещества, в отличие от косной неживой природы, преобладают легкие атомы водорода, углерода, азота, кислорода, фосфора, натрия, калия, кальция, железа, марганца, цинка и др. На долю кислорода, углекислого газа, водорода и азота приходится 99% веса живого вещества.
Окислительно-восстановительная функция тесно связана с биогенной миграцией элементов и концентрированием веществ. Многие вещества в природе крайне устойчивы и не подвергаются окислению при обычных условиях. Живые клетки располагают настолько эффективными катализаторами – ферментами, что способны осуществлять многие окислительно-восстановительные реакции в миллионы раз быстрее, чем это может происходить в абиогенной среде.
Деструкционная функция – связана с разложением организмов после их смерти. В результате происходит минерализация органического вещества и его превращение в косное. Идет огромное накопление биогенного и биокосного вещества биосферы.
Живое вещество, образовавшись на Земле более 3 млрд. лет тому назад, вовлекло в грандиозный кругооборот все элементы ее поверхности. Перечисленные функции живого вещества обращены в основном к внешним факторам существования. Все вместе они образуют мощную средообразующую функцию экосферы. Деятельность живых организмов обусловила современный состав атмосферы, от которой зависит радиационный и тепловой режимы на планете, спектральный состав достигающего поверхности Земли солнечного света. Растительный покров существенно определяет водный баланс, распределение влаги, и климатические особенности больших пространств. Живые организмы играют ведущую роль в самоочищении воздуха, рек и озер, от них зависит солевой состав природных вод и распределение химических веществ между сушей и океаном. Благодаря растениям, живыми микроорганизмами создается почва и поддерживается ее плодородие. Наконец, биота одарила человека пищей, одеждой, множеством других вещей, создав уникальное сообщество разнообразных организмов – главное богатство планеты и окружающей человека среды. Окружающей средой для любых организмов может быть неорганическая и органическая природа.
Таким образом, жизнь любых организмов возможна только при постоянном взаимодействии с окружающей средой.
Похожие статьи
