Газовый состав атмосферы

Атмосфера

Отличие состава атмосферы от состава вулканических газов свидетельствует о мощных процессах ее преобразования в результате жизнедеятельности живого населения биосферы. Процессы газообмена в живых системах напрямую зависят от величины парциального давления кислорода и СО₂. На высоте свыше 6 200 м давление уменьшается в двое по сравнению с атмосферным. Воздух как среда жизни (табл. 5.1) обладает определенными особенностями, обусловливающими эволюцию его обитателей. Высокое содержание О₂ определяет высокий уровень энергетического метаболизма.

Низкая плотность воздуха исключает существование организмов, не связанных с субстратом, поэтому жизнь в атмосфере сосредоточена вблизи поверхности земли (обычно не более 50 – 70 м).

Жизнь в атмосфере не отличается вертикальной структурированностью потоков вещества и энергии. Многообразие жизненных форм наземных организмов определяется зональными климатическими и ландшафтными факторами. Форма и движение Земли определяет существование на ней однородных по условиям жизни ландшафтно-климатических зон (тропические леса, пустыни, саванны, степи, леса, тундры, полярные пустыни). Прозрачность атмосферы определяет попадание на поверхность земли солнечного света (47 % от количества света, доходящего до Земли). Примерно половина его – фотосинтетически активная радиация (ФАР) с длинной волны 380 – 710 мм.

Таблица 5.1

Компонент	Содержание, % (от общего объема атмосферы)	Общая масса, х 10^20 г
N2	78,0900	38,648
02	20,9500	11,841
Аг	0,9300	0,655
С02	0,0300	0,233
Ne	0,0018	0,000636
Не	0,00052	0,000037
СН4	0,00015	0,000043

Все три оболочки (атмосфера, гидросфера и литосфера) тесно связанны друг с другом, образую единую функциональную систему, обеспечивающую глобальный круговорот веществ, и за счет этого саморегулирующуюся. Особая роль в этом процессе саморегуляции играет живое вещество планеты (примерная масса 2400 млрд. т). Биохимические реакции в живых организмах протекают в 1000 раз быстрее реакций в неорганическом мире за счет биологических катализаторов – ферментов, что делает живое вещество чрезвычайно химически активным. Эта активность обеспечивает вовлечение в глобальный круговорот биологически значимых химических элементов. Так, весь кислород планеты обновляется с помощью живых организмов за 2000 лет.

Высокая способность биосферы к саморегуляции лежит в основе гипотезы «Геи», согласно которой живой мир рассматривают как единый живой сверхорганизм (Дж. Ловелок, 1986 г.). Другими важнейшими свойствами живого вещества являются::

· устойчивость к жизни и быстрое разложение после смерти;

· способность быстро осваивать все свободное пространство;

· высокая приспособительная способность к различным условиям среды;

· высокая скорость обновления живого вещества.

Именно эти свойства живого вещества определяют способность биосферы к гомеостазу.

Геохимические функции живого вещества разнообразны:

1) энергетическая – связывание и запасание солнечной энергии в органическом веществе, и последующее рассеивание энергии при минерализации органики;

2) газовая – способность изменять и поддерживать определенный газовый состав среды и атмосферы в целом;

3) концентрационная – захват из окружающей среды живыми организмами и накопление в них атомов биогенных химических элементов (многие моллюски накапливают Са, губки – J, хвощи – Si и т.п.) результат этой функции – образование залежей полезных ископаемых: нефти, сланцев, известняков, железа и т.д.;

4) окислительно-восстановительная – окисление и восстановление различных веществ при миграции химических элементов через цепь живых организмов.

5) деструктивная – разрушение органического и минерального вещества живыми организмами и продуктами их жизнедеятельности;

6) средообразующая –синтез всех функций. В результате были сформированы в современном варианте атмосфера, почва, гидросфера;

7) транспортная – перенасыщенность вещества и энергии в результате активной формы движения организмов;

8) рассеивающая – противоположна концентрационной;

9) информационная – накопление живыми организмами информации, закрепление ее в наследственных структурах и передача последующим поколениям.

Дата добавления: 2014-01-05