У кригообізі речовин жива речовина виконує ряд біогенних функцій: газову, концентраційну, окисно-відновну та біохімічну

Розрізняють два типи біогенної міграції, перший з них здійснюється мікроорганізмами, а другий – багатоклітинними організмами. Величина міграції першого типу переважає над другим. Людство оволоділо міграцією третього типу, яка іде під впливом його діяльності.

У біосфері відбувається постійний кругообіг активних елементів, які переходять від організму до організму, у неживу природу і знову до організму. Елементи, які вивільняються мікроорганізмами при гнитті, надходять у ґрунт і атмосферу, знову включаються в кругообіг речовин біосфери, поглинаючись живими організмами. Весь цей процес і буде біогенною міграцією атомів. Для біогенної міграції характерним є накопичення хімічних елементів у живих організмах, а також їх вивільнення у результаті розкладу мертвих організмів. Біогенна міграція викликається трьома процесами: обміном речовин в організмах, ростом і розмноженням їх.

Ґрунти дуже щільно заселені живими організмами. Біомаса одних дощових червів становить 1,2 т на 1 га або 2,5 млн. особин. У верхньому орному шарі фунту жива маса бактерій, грибів і водоростей становить 10 т на 1 га.

На поверхні Землі у наш час повністю відсутнє життя лише в областях значних зледенінь та у кратерах діючих вулканів.

Одна із основних особливостей живої речовини – це її неймовірно різноманітне розподілення у різних частинах біосфери. Життя слабо розвинене у пустелях, тундрах, на глибині океану, високо у горах, тоді як в інших ділянках біосфери – дуже щільне і різноманітне.

Найбільш висока концентрація живої речовини знаходиться на межах розподілу головних середовищ – у ґрунті як граничному шарі між атмосферою та літосферою; у поверхневих шарах океану; на дні водойм і, особливо, у лиманах, на літоралі, де всі три середовища – ґрунт, вода та повітря знаходяться поряд. Місця найбільшої концентрації організмів називають «плівками життя».

3. Біомаса всіх живих організмів, які одночасно живуть на Землі становить приблизно 2.423·10¹² т (сухої речовини), частка сухопутних організмів – 2.42·10¹² т, а частка водних – всього 0.003·10¹² т. Маса рослин на Землі становить 2.4·10¹² т, а тварин – 0.023·10¹² т.

Уся маса живої речовини, яка була на Землі, хоча й протягом 1 млрд. років, уже переважає масу земної кори. Дійсно, біомаса Землі (у сухій речовині) за останніми даними становить 2.44·10¹² т, тобто 0.00001 земної кори (2·10¹⁹ т). Щорічно у результаті фотосинтезу утворюється близько 100 млрд. тонн рослинної біомаси (у перерахунку на суху речовину). З неї; з урахуванням витрат на дихання залишається щорічно у вигляді «нетто-продукту» близько 80 млрд. т. На поверхні суші, починаючи від полюсів у напрямку до екватора біомаса поступово збільшується.

Своєрідні екосистеми ґрунтів укривають майже всю поверхню суші. Ґрунт не тільки середовище, що необхідне для життя рослинних та тваринних організмів, а й складна екосистема з усіма притаманними їй властивостями. Утворення живої (органічної) речовини відбувається на земній поверхні, розклад органічних речовин, їх мінералізація здійснюється головним чином у ґрунті. Потужність ґрунту, поряд з поверхневою біомасою, і під її безпосереднім впливом, збільшується від полюсів до екватора. У середніх широтах особливе значення має гумусний шар, потужність якого у підзолистих ґрунтах – 5-10 см, а у чорноземах – 0,7-1,5 м.

Гідросфера Землі, або Світовий океан, займає 2/3 поверхні планети. Об'єм води Світового океану у 15 разів більший об'єму суші, яка піднімається над рівнем моря. На океан припадає близько 1/3 фотосинтетичних процесів планети. Водорості поверхневого шару океану – потужні трансформатори сонячної енергії у хімічну.

В океані, крім планктону та вільно живучих тварин, є багато організмів, які прикріплені до дна або рухаються по ньому. Населення дна називається бентосом.

Життя в океані розподілене досить нерівномірно: найбільша густина його спостерігається у прибережних та придонних зонах, у поверхневих шарах (планктон), а також у місцях проживання коралових поліпів, які утворюють коралові рифи, атоли та острови. У товщі води плавають риби, морські ссавці, кальмари тощо. В цілому у Світовому океані у 1000 разів менше біомаси, ніж на поверхні суші. Це стосується і використання сонячної енергії: на площах океану вона становить 0,04 %, а на суші – 0,1 %.

В океані, особливо на його дні, розповсюджені різноманітні бактерії та детритофаги, які перетворюють органічні рештки (детрит) на неорганічну речовину. Оскільки організми, які гинуть, осідають на дно. Велика кількість з них укрита кремнієвими або вапняковими оболонками, чи має вапнякові черепашки. На дні океану вони утворюють осадові породи. Так, на місці моря, яке вкривало 100 млн. років тому Центральну Європу, знаходять у землі крейду та вапняки. У цих осадових породах можна знайти мікроскопічні черепашки древніх тварин.

3.6. 4. Кругообіг речовин – це багаторазова участь речовин у процесах, які відбуваються в атмосфері, гідросфері, літосфері, у тому числі у тих її шарах, які входять до складу біосфери планети. Хоча в дійсності повний кругообіг речовин здійснюють не самі речовини, а хімічні елементи.

Для постійного існування біосфери, для запобігання припинення розвитку життя на Землі у природі повинні постійно відбуватись безпе­рервні процеси перетворення її живої речовини.

3.7. Визначення біогенної міграції хімічних елементів, яка викликана силами життя, дав В.І. Вернадський. Біогенна міграція є частиною загальної міграції хімічних елементів біосфери. Головною геохімічною особливістю живої речовини є те, що вона пропускаючи через себе атоми хімічних елементів земної кори, гідросфери та атмосфери, здійснює у процесі життєдіяльності їх закономірну диференціацію. Завершуючи свій життєвий цикл, організми повертають природі все, що взяли у неї протягом життя.

3.8. Газова функція здійснюється зеленими рослинами у процесі фотосинтезу – при цьому атмосфера поповнюється киснем, а також рослинами і тваринами, які виділяють вуглекислий газ у процесі дихання. Відбувається також кругообіг азоту, який тісно пов'язаний з життєдіяльністю мікроорганізмів.

3.9. Концентраційна функція проявляться у здатності живих організмів акумулювати різноманітні хімічні елементи, у тому числі мікроелементи, із зовнішнього середовища (ґрунт, вода, атмосфера). Так, морські водорості концентрують йод, діатомові водорості і злаки – кремній, молюски та ракоподібні – мідь тощо.

3.10. Окислювально-відновна функція виражається у хімічних перетвореннях речовин у процесі життєдіяльності організмів. У ґрунті, водному та повітряному середовищах утворюються солі, оксиди, різноманітні нові речовини як результат окислювально-відновних реакцій. З діяльністю мікроорганізмів пов'язане формування залізних та марганцевих руд, вапняків і т.п.

Дата добавления: 2014-01-07