Живое вещество и его функции в биосфере

Метериалы / Пчелы и экология / Антропогенное загрязнение биосферы / Живое вещество и его функции в биосфере

Страница 1

Биосфера представляет оболочку жизни - область существования живого вещества". Включает как область распространения живого вещества, так и само это вещество. Б. возникла 3.5 .4.5 млрд лет назад. Б. не есть просто сочетание абиотической области распространения живого вещества и живых существ, но тесное их взаимодействие. Как живое вещество есть "функция биосферы", так биосфера есть результат развития живого вещества как планетарного явления, служащего "могучей геологической силой, связанной с другим веществом биосферы биогенной миграцией атомов" (по в.и. Вернадскому). Живые организмы (живое вещество).Согласно учению В.И. Вернадского, биосфера - это оболочка Земли, включающая область распространения живого вещества и само это вещество.Живое вещество является функцией биосферы; биосфера - в свою очередь,- результат развития живого вещества как планетарного явления, связанного с другим веществом биосферы биосферной миграцией атомов. Живое вещество рассматривалось В.И.Вернадским как носитель свободной энергии в биосфере.Биосфера, область распространения органической жизни, включает литосферу, гидросферу, а также нижние слои атмосферы.Нижняя граница биосферы располагается на 2-3 км ниже поверхности Земли на суше и на 1-2 км ниже дна океана, а верхней границей является озонный слой на высоте 25-50 км (выше ультрафиолетовое излучение Солнца не допускает существование живого вещества).Около 99% всего вещества в верхних слоях литосферы переработано живыми организмами, суммарная биомасса которых составляет 2,4х 1012 т. Из этого количества на массу зеленых растений суши приходится 97%, животных и микроорганизмов - 3%. В Мировом океане живой биомассы в 1000 раз меньше, чем на суше.Самая существенная особенность биосферы заключается в осуществлении биогенной миграции химических элементов вызываемой лучистой энергией Солнца и проявляющейся в обмене веществ, росте и размножении организмов.Земная кора возникла как продукт выплавления материала первичной мантии, существенно переработанный в биосфере под влиянием воздуха, воды и деятельности организмов, составляющих 1/11.000.000 её массы. Нахождение в области биосферы наложило отпечаток на облик, состав и распространенность осадков и распределение в них полезных ископаемых в виде нефти, газа, угля и карбонатных пород, связанных с жизнедеятельностью организмов на поверхности земли. В биосфере осуществляется непрерывные круговороты веществ и энергии.Зарождение жизни на Земле, которое произошло по различным оценкам, 3-3,7 млрд. лет назад сыграло решающую роль в эволюции планеты. В результате создалась окислительная обстановка определившая специфику экзогенных процессов - выветривания и накопления осадков. Последние, в свою очередь, оказали существенное влияние на эндогенные процессы при погружении осадочных слоистых толщ на глубину в зонах субдукции, куда попадал захороненный в осадках кислород. Влияние осадочных толщ сказывается на интенсивном окислении первичных глубинных существенно водородных флюидов Земли. Наиболее впечатляющим результатом этого процесса формирования и взаимного превращения осадочных метаморфических и магматических горных пород являлось образование гранитного слоя континентальной земной коры. Таким образом В.И.Вернадский назвал земную кору областью былых биосфер, потому что живое вещество за всё время своего существования выполнило следующие функции:В образовании газов - большинство газов верхних горизонтов планеты порождено жизнью. Подземные горючие газы являются продуктом разложения органических веществ растительного происхождения, ранее захороненных в осадочных толщах.В концентрации живыми организмами химических элементов из внешней среды. Примером таких образований могут служить толщи осадочных горных пород - карбонатных (известняки), кремнистых (диатомиты) и месторождения нефти, газа, угля, фосфоритов, графита и других биогенных скоплений.В осуществлении окислительно-восстановительных реакций в биохимических процессах, например, при отложении железомарганцевых конкреций на дне Тихого, Индийского и Атлантического океанов; образовании болотных и озерных бобовых руд. Здесь многовалентные атомы Fe,Mn,Cr,S и др. в результате многочисленных реакций окисления и распада вещества земли поглощали огромное количество кислорода, а жизнь продолжала и продолжает его производить.В биохимических превращениях живого вещества и образовании газовых CO2,O2,N2,H2,H2O,H2S,NH3,CH4 и др.Всё живое вещество планеты участвует в круговороте биофильных химических элементов, что является одним из основных законов геохимии биосферы. Хотя границы биосферы довольно узки, живые организмы в их пределах распределены очень неравномерно. На большой высоте и в глубинах гидросферы и литосферы организмы встречаются относительно редко. Жизнь сосредоточена главным образом на поверхности Земли, в почве и в приповерхностном слое океана. Общую массу живых организмов оценивают в 2,43х1012т. Биомасса организмов, обитающих на суше, на 99,2% представлена зелеными растениями и 0,8% - животными и микроорганизмами. Напротив, в океане на долю растений приходится 6,3%, а на долю животных и микроорганизмов - 93,7% всей биомассы. Жизнь сосредоточена главным образом на суше. Суммарная биомасса океана составляет всего 0,03х10 12 т, или 0,13% биомассы всех существ,обитающих на Земле.В распределении живых организмов по видовому составу наблюдается важная закономерность. Из общего числа видов 21% приходится на растения, но их вклад в общую биомассу составляет 99%. Среди животных 96% видов - беспозвоночные и только 4% - позвоночные, из которых десятая часть -млекопитающие. Масса живого вещества составляет всего 0,01-0,02% от косного вещества биосферы, однако она играет ведущую роль в геохимических процессах. Вещества и энергию, необходимую для обмена веществ, организмы черпают из окружающей среды. Ограниченные количества живой материи воссоздаются, преобразуются и разлагаются. Ежегодно, благодаря жизнедеятельности растений и животных, воспроизводится около 10% биомассы.