Функціонування біосфери. Функції живої речовини у біосфері

Літосфера

Літосфера – верхня тверда оболонка Землі, що включає всю земну кору з частиною верхньої мантії Землі і складається з осадових, вивержених і метаморфозних порід. Товщина літосфери на континентах» 25-100 км, а під океанами» 5-50 км.Основна частина літосфери складається з відомих магматичних порід (95%), серед яких на континентах це граніти, а в океані – базальти.

У верхній частині континентальної земної кори розташовані ґрунти, значення яких для життя важко переоцінити. Ґрунти виникли одночасно з виникненням живих організмів і розви­валися під впливом рослин, тварин і мікроорганізмів. Сучасні ґрунти є трифазною системою, яка складається із суміші мінеральних часток (продукти руйнування гірських порід), органічних ре­човин (продукти життєдіяльності біоти) та мікроорганізмів і грибів. Ґрунти - самостійне природно-історичне, органомінералогічне тіло природи, що виникло у гравітаційному полі Землі в результаті впливу живих і мертвих організмів, природних вод на поверхневі прошарки гірських порід у різноманітних умовах клімату й рельєфу

Основна маса живих організмів літосфери зосереджена в ґрунтах, на глибині не більш декілька метрів. Ґрунти – придатний для життя рослин, багатьох тварин і мікроорганізмів прошарок земної кори. Ґрунту характерна закономірна будова вертикального профілю, хімічний склад, фізичні й біологічні властивості, а також специфічний ха­рактер перетворення речовини й енергії. Характерна властивість ґрунтів – родючість. Родючість ґрунтів визначається сполученням багатьох фізичних та хімічних властивостей. Вона залежить від кількості в ґрунтах гумусу, від наявності біогенних макро- та мікроелементів, від вологості ґрунту, від його кислотності і т. п. Ґрунти відіграють величезну роль у кругообігу води, ре­човин і вуглекислого газу. Актуальність екологічного вивчення літосфери обумовлена тим, що вона є зосередженням усіх мінеральних ресурсів, необхідних для життя й господарчої діяльності. У межах літосфери періодично відбуваються грізні екологічні про­цеси (землетруси, виверження вулканів, оповзні), які мають величезне значення для формування екологічної ситуації у певному регіоні планети, а іноді призводять до глобальних екологічних катастроф.

Визначальною характеристикою життя є обмін речовин. Обмін ре­човин живих організмів із навколишнім середовищем здійснюється в про­цесі подиху, харчування, різноманітних виділень. У більш загальному ви­падку, кругообіг в екосистемах і біосфері в цілому, можливий лише в про­цесі використання й передачі енергії. Потоки енергії і кругообіги речовини основні складові необхідні для функціонування біосфери.

Живі організми відіграють основну роль у процесах, які підтримують функціонування біосфери. Основні функції живої речовини слідуючи: енергетична, деструктивна, концентраційна, формування складу навколишнього середовища.

Неживою частиною біосфери, її неживою речовиною керують про­дуценти, ними консументи, діяльність яких визначають зворотні зв’язки, що йдуть від продуцентів. У результаті здійснюється біотичний кругообіг речовини у біосфері приблизно за такою схемою:

1. Продуценти (рослини) за допомогою механізму фотосинтезу ви­робляють органічну речовину, споживаючи сонячну енергію, воду, вугле­кислий газ і мінеральні солі.

Фотосинтез - це синтез органічної речовини з неорганічної за рахунок енергії світла.

Реакцію фотосинтезу у загальному вигляді можна записати:

(1.1.2)

У перерахунку на глюкозу, реакцію фотосинтезу можна записати у вигляді: (1.1.3)

Таким чином, енергетична функція виконується перш за все росли­нами, які в процесі фотосинтезу акумулюють сонячну енергію у вигляді хімічної енергії різноманітних органічних сполук

2. Макроконсументи (тварини) живляться біомасою рослин та інших тва­рин.

3. Мікроконсументи або редуценти, споживають частину споживних речовин, розкладають мертві тіла рослин і тварин до простих хімічних сполук (води, вуглекис­лого газу та мінеральних солей), замикаючи таким чином кругообіг речовин у біосфері. Таким чином, деструктивна функція виконується редуцентами. Вона полягає у розкладанні, мінералізації мертвої органічної речовини, хімічному розкла­данні гірських порід, залученні мінералів, які виникають, у біотичний кру­гообіг. Реакція розкладання має вигляд:

(1.1.4)

В перерахунку на глюкозу маємо:

(1.1.5)

Концентраційна функція полягає у виборчому накопиченні, при

життєдіяльності організмів, атомів речовини, розсіяних у природі.

Функція формування стану навколишнього середовища полягає у трансформації фізико-хімічних параметрів середовища (атмосфери, гідросфери, літосфери) в умови, сприятливі для існування живих організмів.

Крім енергетичних, харчових і хімічних зв’язків, величезну роль у біосфері відіграють інформаційні. Живі істоти Землі освоїли всі види інформації - зорову, звукову, хімічну, електромагнітну. Російський біолог О. Пресман визначив біосферу як систему, в якій речовинно-енергетичні взаємодії підпорядковані інформаційним. Усі функції живих організмів у біосфері не можуть виконуватися організмами якогось одного виду, а лише їх, комплексом. Звідси випливає надзвичайно важливе положення, розроблене В. І. Вернадським: біосфера Землі сформувалася з самого початку як складна система з великою кількістю видів організмів, кожен, із яких виконує свою роль у загальній системі. Без цього біосфера взагалі не могла б існувати.

Дата добавления: 2014-01-13