Характер и локализация процессов, осуществляемых живым веществом

Биосфера как область существования живого вещества

Академик В.И. Вернадский заложил основу новой естественнонаучной картины мира и показал закономерности его естественноисторического развития как грандиозного космического процесса.

По В.И. Вернадскому, «биосфера представляет собой оболочку жизни – область существования живого вещества». Она включает как область распространения живого вещества, так и само это вещество. Биосфера возникла 3,5 – 4,5 млрд. лет назад.

В.И. Вернадский считал, что важнейшими компонентами биосферы являются следующие:

· Живое вещество – растения, животные микроорганизмы;

· Биогенное вещество – органические и органоминеральные продукты, созданные живыми организмами на протяжении геологической истории: каменный уголь, горючие сланцы, торф, нефть и др.;

· Косное вещество – горные породы неорганического происхождения и вида, представляющие субстрат или среду обитания живых организмов;

· Биокосное вещество – результат синтеза живого и неживого (косного вещества: осадочные породы, кора выветривания, почвы, илы (подводные почвы) и др. Соотношение живого и неживого в биокосном веществе варьирует. Например, почва содержит в среднем 93% минеральных (косных) и 7% органических (живых и биогенных) веществ.

Таблица 1

Род геологической деятельности	Характер процесса	Где протекает процесс
Внутри организма	Вне организма
I	Химический (биохимический)	Переваривание пищи, построение тела организма	Выделение во внешнюю среду продуктов метаболизма в экосистемах; внеклеточное пищеварение
II	Механический	Пропускание через желудочный тракт грунтоедов и илоедов неорганических компонентов пищи, не подверженных перевариванию.	Переваривание неживого вещества организмами в ходе жизнедеятельности.

В.И. Вернадский раскрыл огромную геологическую роль живых организмов, жизни (фактор планетарного масштаба) в создании газового состава атмосферы, в формировании осадочных горных пород, вод Земли. К биосфере относят наружную область планеты Земля, в которой не только отсутствует жизнь, но которая в той или иной мере видоизменена или сформирована жизнью, т.е. биосфера не есть просто сочетание абиотической области распространения живого вещества и живых существ, но тесное их взаимодействие.

Биосфера включает в себя такие компоненты, как атмосфера (точнее, ее нижняя часть, тропосфера, гидросфера, литосфера, флора и фауна (живое вещество). Для каждого компонента характерны свои уровни организации, однако, все они имеют общее исходное начало – это атомы химических элементов.

Верхняя граница биосферы охватывает нижние слои атмосферы до высоты озонового экрана (в среднем до высоты 20 км), где задерживается большая часть ультрафиолетовой радиации, которая губительно действует на живые организмы. Нижний предел существования живых организмов – 3-3,5 км (бактерии в водах нефтяных скважин). В Мировом океане живые организмы обнаружены на глубине более 11 км. Наиболее благоприятные условия для жизни организмов на поверхности суши, в прилегающих к ней слоях атмосферы и в приповерхностных слоях морей и океанов.

Ежегодная продукция органического вещества, создаваемого на планете живыми организмами, достигает колоссальной величины, значимой в геологическом масштабе – 83 млрд. т., при этом живые организмы активно влияют на структуру и химический состав поверхностного слоя Земли.

Живое на Земле выполняет важнейшую функцию планетарного масштаба – связывание и запасание солнечной энергии, которая необходима для множества других биохимических процессов в биосфере.

В.И. Вернадский впервые показал, что с появлением биосферы все химические реакции на планете проистекают или при непосредственном участии живого вещества, или в среде, физико-химические условия которой обусловлены деятельностью живых организмов (табл.1)

Живые организмы производят огромную работу по перераспределению вещества земной коры и созданию новых химических соединений. Живые организмы вовлекают в процесс круговорота кислорода, углерода и азота также большие массы минеральных веществ и различных химических элементов, превращая их в биогенное вещество.

Геолог А.В. Лапо (1979) наглядно представил основные функции живого вещества биосферы, сформулированные В.И. Вернадским в следующем виде (табл 2) Энергетическая функция биосферы совершенно справедливо стоит в таблице на первом месте.

Таблица 2

Дата добавления: 2013-12-12