II. Состав и свойства биосферы

В книге «Химическое строение биосферы Земли и ее окружения» В.И.Вернадский рассмотрел 7 типов вещества, слагающих биосферу. Это:

1. Живое вещество – это совокупность живых организмов, рассеянных в миллиардах особей, непрерывно умирающих и рождающихся, обладающих колоссальной действенной энергией (биогеохимической энергией) и являющихся могучей геологической силой.

2. Биогенное вещество - это вещество, создаваемое и перерабатываемое живыми организмами и являющееся мощным источником потенциальной энергии (например: каменный уголь, битумы, известняки, нефть и т.д.). Живые организмы в нем после образования геологически малоактивны.

3. Костное вещество – это вещество, образуемое процессами, в которых в которых живые организмы не участвуют. Оно может быть твердое, жидкое и газообразное.

4. Биокостное вещество - вещество, которое создается одновременно живыми организмами и косными процессами и является закономерной структурой из живого и косного вещества. Таковы вся океаническая и почти вся другая вода биосферы, почва, кора выветривания и др. Организмы играют в них ведущую роль.

5. Вещество, находящееся в радиоактивном распаде

6. Вещество космического происхождения

Являясь глобальной экосистемой (экосферой), как и любая экосистема, биосфера, состоит из абиотической и б иотической части.

Абиотическая часть представлена:

Почвой и подстилающими ее породами до глубины, где еще есть живые организмы, вступающие в обмен с веществом этих пород и физической средой порового пространства.

Атмосферным воздухом до высот, на которых возможны еще проявления жизни.

Водной средой - океаны, реки, озера и т.п.

Биотическая часть состоит из живых организмов всех таксонов, осуществляющих важнейшую функцию биосферы, без которых не может существовать сама жизнь: биогенный ток атомов. Живые организмы осуществляют этот ток атомов благодаря своему дыханию, питанию и размножению, обеспечивая обмен веществом между всеми частями биосферы.

Выделяют 5 основных свойств биосферы:

1. Биосфера – централизованная система. Центральным звеном ее выступают живые организмы (живое вещество). Это свой­ство всесторонне раскрыто В. И. Вернадским, но, к сожалению, часто недооценивается человеком и в настоящее время: в центр биосферы или ее звеньев ставится только один вид - человек (ан­тропоцентризм).

2. Биосфера – открытая система, существование которой невозможно без постоянного притока энергии. Она испытывает воздействие космических сил, прежде всего солнечной активности.

Впервые представления о влиянии солнечной активности на живые организ­мы (гелиобиология) были разработаны советским биофизиком Александром Леонилдовичем Чижевским (1897-1964), ко­торый показал, что многие явления на Земле и в биосфере тесно связаны с активностью солнца.

Все больше накапливается дан­ных, свидетельствующих, что резкое увеличение численности от­дельных видов или популяций («волны жизни») - результат измене­ния солнечной активности. Высказываются мнения, что солнечная активность оказывает воздействие на многие геологические про­цессы (катаклизмы, катастрофы), а также на социальную актив­ность человеческого общества.

3. Биосфера – саморегулирующаяся система, для которой, как отмечал В. И. Вернадский, характерна организованность. В настоящее время это свойство называют гомеостазом, понимая под ним способность биосферы возвращаться в исходное состояние, гасить возникающие возмущения включением ряда механизмов. Гомеостатические механизмы связаны в основном с живым веществом, его свойствами и функциями.

Биосфера за свою историю пережила ряд таких возмущений, многие из которых были значительными по масштабам, и справлялась с ними (извер­жения вулканов, встречи с астероидами, землетрясения, горообра­зование и т. п.) благодаря действию гомеостатических механиз­мов.

Современная экологическая ситуация характеризуется нарушением многих механизмов гомеостаза, что уже привело к региональным кризисам, а впоследствии грозит человечеству и глобальным кризисом биосферы.

4. Биосфера – система, характеризующаяся большим разнообразием, что является важнейшим условием устойчивости любой экосистемы и биосферы в целом. В настоящее время описано примерно 1,5 млн. видов животных и 0,5 млн. видов растений. Однако ученые считают, что число видов на Земле в 2-3 раза больше, чем их описано (учтены не все микроорганизмы, насекомые, обитатели глубинных частей океанов и других малоосвоенных местообитаний).

5. Биосфера – система, обеспечивающая круговорот веществ. Только благодаря круговоротам и наличию неисчерпаемого источника солнечной энергии обеспечивается непрерывность процессов в биосфере и ее потенциальное бессмертие.

Живое вещество планеты содержит все известные сегодня химические элементы. Если некоторые из них (водород, кислород, углерод, азот, фосфор и другие) являются основой жизни, то другие (рубидий, платина, уран) имеются в организмах в очень малых количествах.

Организмы участвуют в миграции химических элементов как прямо (выделение кислорода в атмосферу, окисление и восстановление различных веществ в почвах и гидросфере), так и косвенно (восстановление сульфатов, окисление соединений железа, марганца и других элементов).

Огромную роль в биогеохимической активности играет человек, извлекая ежедневно в ходе добычи полезных ископаемых миллиарды тонн горной породы. Влияние человека на глобальные геохимические процессы с каждым годом только растёт.

Дата добавления: 2015-06-27