Функции живого вещества биосферы

Роль магнитного поля Земли

Стратосферный озон является не первым слоем, защищающим планету от солнечного излучения. Еще раньше на его пути встает магнитное поле Земли.

Плазма Солнца или «солнечный ветер», представляющий собой поток ядер атомов водорода, движется от него во всех направлениях со средней скоростью 350 км/с и оказывает сильнейшее воздействие на физико-химические процессы в околосолнечном пространстве, являясь губительным для всего живого. Единственной защитой для Земли является ее магнитное поле, более сильное, чем у других околосолнечных планет.

Напряженность магнитного поля такова, что примерно в 90 тыс. км от Земли в сторону Солнца (14 земных радиусов) оно уравновешивает давление солнечного ветра и его плазма начинает обтекать Землю по поверхности, напоминающей по форме головастика с хвостом, направленным в сторону, противоположную Солнцу, длиной 5 млн. км. Так появляется первая граничная поверхность между Космосом и Землей - так называемый магнитоотбойный слой.

Магнитное поле Земли непосредственно влияет и на организмы. Так, его силовые линии определяют направление роста гифов (грибниц) почвенных грибов, по ним ориентируются перелетные птицы. Существуют даже особого рода водные магнитобактерии, которые в период своей жизни движутся строго по линиям поля в направлении полюсов со скоростью

7 мкм/с.

Сейчас выясняется, что стабильности защитной системы магнитосферы от космических излучений угрожает сам человек. В чем это выражается:

1. В крупных городах (а их число непрерывно растет) напряженность магнитного поля в тысячи раз превышает естественную.

2. Глобальный характер приобретает перераспределение силовых линий магнитного поля как внутри Земли (вследствие многочисленных горных выработок), так и на ее поверхности (например, из-за воздействия линий высокого напряжения, общая протяженность которых оценивается в 40 млн. км.).

3. Прямое воздействие на магнитосферу оказывают более 30 млн. радио- и телепередатчиков.

Последствия этих воздействий на магнитосферу Земли трудно предсказать.

Основными функциями живого вещества биосферы являются:

· энергетическая функция. Она выполняется прежде всего растениями, которые в процессе фотосинтеза аккумулируют солнечную энергию в виде органических соединений. Энергия этих соединений в дальнейшем преобразуется в действенную химическую энергию биосферы и в значительной мере - всей земной коры.

По В.И.Вернадскому, живое вещество является носителем свободной энергии биосферы. Взаимодействие живого и косного вещества характеризуется прежде всего тем, что часть энергии косного вещества усваивается, ассимилируется живым веществом. Количество накопленной потенциальной энергии увеличивается и живое вещество становится, таким образом, регулятором действительной энергии биосферы;

· деструктивная функция, которая состоит в разложении и минерализации мертвого органического вещества, химическом разложении горных пород, вовлечении образовавшихся минералов в биотический круговорот;

· концентрационная функция, заключающаяся в избирательном накоплении при жизнедеятельности организмов атомов веществ, рассеянных в природе. Наиболее активными концентраторами многих элементов являются микроорганизмы;

· средообразующая функция, состоящая в трансформации физико-химических параметров среды (атмо-, гидро- и литосферы) в условия, благоприятные для существования организмов. Она является результатом осуществления трех вышеназванных функций, в результате чего создается и поддерживается в равновесии баланс вещества и энергии в биосфере, обеспечивается стабильность условий существования организмов, в том числе и человека.

Вместе с тем живое вещество способно восстанавливать условия обитания, нарушенные в результате природного или антропогенного воздействия. Эту способность живого вещества к регенерации экологических условий выражает принцип Ле Шателье: изменение любых переменных в системе в ответ на внешние возмущения происходит в направлении компенсации производимых возмущений.

В результате выполнения средообразующей функции в географической оболочке Земли произошли следующие важнейшие изменения:

а) был преобразован газовый состав первичной атмосферы;

б) изменился химический состав вод первичного океана;

в) образовалась толща осадочных пород в литосфере;

г) на поверхности суши возник плодородный почвенный покров.

На Земле нет силы химического характера, более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом. Именно живое вещество обеспечивает непрерывный круговорот неорганической материи, определяя, в конечном счете, состав и характеристики газообразной, жидкой и твердой поверхностной оболочки планеты. Биогенное вещество, свойства природных вод, газовый состав атмосферы определяются деятельностью живущих на планете организмов.

Живое вещество связано с неживым веществом биогенной миграцией атомов. Эта биогенная миграция атомов стремится к максимальному проявлению: возникает «всюдность жизни». Вовлекая неорганическое вещество в жизненные циклы организмов, в биологический круговорот, жизнь способна со временем проникать в ранее недоступные ей области планеты и увеличивать свою геологическую активность.

В то же время все живые существа зависят от сохранения целостности биосферы. Если слишком сильно изменить какую-либо из составляющих, биосфера может полностью разрушиться. Биогенное, косное и биокосное вещества могут и сохраниться, но в их взаимоотношениях уже не будет участвовать живое вещество.

Дата добавления: 2014-01-11