Структура біосфери. Жива речовина. Розподіл життя у біосфері

Біосфера – це цілісний комплекс усіх екосистем планети, відкрита термодинамічна система, яка ззовні отримує енергію і речовини для синтезу органічних сполук і виділяє в природне середовище відходи, що забезпечує її стійкість. Об’єм біосфери становить близько 0,4% об’єму планети.

В.І.Вернадський вирізняв шість типів речовин біосфери:

- жива речовина – сукупність усіх існуючих на Землі рослин, тварин, мікроорганізмів, грибів; вона трансформує сонячну енергію і залучає неорганічну матерію у безперервний коло обіг (продуценти – консументи - редуценти);

- біогенна речовина – продукт життєдіяльності організмів (торф, крейда, горючі сланці апатит);

- нежива речовина – в утворенні якої організми не брали участі (гірські породи абіогенного походження);

- біокосна речовина – продукт взаємодії живої речовини і неживої матерії (грунт);

- радіоактивна речовина – радіонукліди, які зумовлюють існування радіогенної теплоти, та продукти їх розпаду;

- космічна речовина – космічний пил та метеорити.

Життя на Землі реалізується у формі живої речовини, яку часто називають також біотою.

Жива речовина протидіє хаосові та ентропії. Використовуючи прямо й непрямо сонячну енергію, жива речовина створює з простих, бідних на енергію молекул, передусім води й вуглекислого газу, складніші й енергетично впорядковані сполуки – вуглеводи, білки, жири, нуклеїнові кислоти та інші – або переробляє їх. Жива речовина концентрує хімічні елементи, перерозподіляє їх у земній корі, руйнує й агрегує неживу матерію, окислює, відновлює й перерозподіляє хімічні сполуки.

Функції живої речовини: 1 – окислення; 2 – концентрація; 3- перерозподіл хімічних елементів.

Основні властивості живої речовини:

Ø високоорганізована внутрішня структура;

Ø здатність уловлювати із зовнішнього середовища й трансформувати речовини й енергію, забезпечуючи ними процеси своєї життєдіяльності;

Ø здатність підтримувати сталість власного внутрішнього середовища, незважаючи на коливання умов середовища зовнішнього, якщо ці коливання сумісні з життям;

Ø здатність само відтворення шляхом розмноження.

Жива речовина існує у формі конкретних живих одиниць – організмів (індивідів), які, своєю чергою, групуються в більш або менш дискретні одиниці існування матерії – води.

До складу біосфери входять частини геосфер, в яких умови придатні для існування живих організмів: нижня частина атмосфери, вся гідросфера та верхня частина літосфери, де вода перебуває у рідкому стані. За Вернадським “межі біосфери обумовлені, передусім, полем існування життя”. За участю живої речовини породжено склад атмосфери, гідросфери, ґрунтів і у значній мірі осадових порід нашої планети. Біосфера за своїм складом дуже різноманітна – від найпростіших бактерій, які не можна побачити простим оком, до людини.

Характерною особливістю існування біосфери є мозаїчність її будови. Життя організоване в планетарному масштабі функціонує в межах окремих частин біосфери. Біологічні системи – це біотичні компоненти різних рівнів організації (від генів до спільнот), які впорядковано взаємодіють з оточуючим фізичним середовищем, тобто абіотичними компонентами (енергією, речовиною), складаючи з нею єдине ціле. Основною функціональною одиницею біосфери є екологічна система. У збалансованій екосистемі не повинні накопичуватись продукти розпаду – вони мають перероблятися. Тобто, має підтримуватись екологічна рівновага – баланс природних компонентів, що утворюють середовище, та природних процесів, який забезпечує підтримку екосистеми в якісно визначеному стані, характерному для даної географічної місцевості та геологічного періоду. Основний принцип функціонування екосистеми: отримання ресурсів і збування усіх елементів екосистеми. У живій природі процеси утилізації відходів існують і вони чітко збалансовані. Існують, так звані, “ланцюги живлення”, які забезпечують перехід від складних біологічних форм до простих елементів, які знову вступають у процес утворення біомаси (виражена в одиницях маси чи енергії кількість живої речовини тих чи інших організмів, яка припадає на одиницю площі чи об’єму.

Дата добавления: 2014-01-04