Властивості живої речовини

За В.І.Вернадським, основними складовими біосфери є жива речовина, біогенна речовина (нежива органіка), косна (мінеральна нежива) речовина, біокосна речовина, космічна речовина і радіоактивна речовина.

Все живе в біосфері утворює живу речовину. Жива речовина - це біомаса живих організмів: рослин, тварин і мікроорганізмів. Живі організми відіграють дуже велику роль у геологічних процесах, які формують обличчя Землі. Хімічний склад сучасних атмосфери і гідросфери зумовлений життєдіяльністю організмів. Велике значення організми мають також для формування літосфери - більшість порід, і не лише осадових, а й метаморфічних, так чи інакше пов'язані своїм походженням з біосферою.

Мінеральна нежива речовина переробляється життям, перетворюється в нову якість. Живі організми не лише пристосовуються до умов зовнішнього середовища, а й активно їх змінюють. Таким чином, жива та нежива речовини на Землі становлять гармонійне ціле.

Згідно вчення В.І.Вернадського, вища форма розвитку матерії - життя - видозмінює інші планетарні процеси: "Можна без перебільшення твердити, що хімічний стан зовнішньої кори нашої планети - біосфери - цілком перебуває під впливом життя, тобто визначається живими організмами. Незаперечно енергія, що надає біосфері ЇЇ звичайного вигляду, має космічне походження, її випромінює Сонце у формі променистої енергії. Але саме живі організми, тобто совокупність життя, перетворюють цю космічну променисту енергію в земну, хімічну і створюють нескінченну різноманітність нашого світу. Це живі організми, які своїм диханням, своїм живленням, своїм метаболізмом, своєю смертю і своїм розмноженням, постійним використанням своєї речовини, а головне - триваючою сотні мільйонів років безперервною зміною поколінь породжують одне з найграндіозніших планетарних явищ, що не існують ніде, крім біосфери".

Одним з проявів біологічної активності організмів є швидкість їх розмноження. Одноклітинна водорость діатомея теоретично здатна за вісім днів утворити масу живої матерії, що дорівнює земній, а протягом наступного дня подвоїти її.

Згідно з сучасними оцінками, суха маса живої речовини на Землі становить 2 - 3 трильйони тон. Це порівняно з основними сферами Землі дуже мала величина. Але жива речовина відрізняється від неживої надзвичайно високою активністю, зокрема, дуже швидким кругообігом речовин. Вся жива речовина біосфери оновлюється в середньому за вісім років. Життєдіяльність тварин, рослин і мікроорганізмів супроводжується безперервним обміном речовин між організмами та середовищем, внаслідок чого всі хімічні елементи земної кори, атмосфери і гідросфери багаторазово входили до складу тих чи інших організмів.

Живі організми відіграють величезну роль в акумуляції сонячної енергії. Наприклад, поклади кам'яного вугілля - це не що інше, як сонячна енергія, накопичена зеленими рослинами минулих геологічних епох. Так само можна визначити й природу багатьох мінералів, зокрема вуглекислого кальцію, який утворює величезні маси вапняків і майже на 100% має біогенне походження. Важливу роль живі організми відіграють у накопиченні багатьох металів, таких, як залізо, мідь, марганець. Велике значення для біосфери й господарської діяльності людини має біологічний кругообіг азоту, сірки, фосфору та інших елементів. Жива речовина значно прискорила й змінила кругообіги в біосфері різних речовин - води, кисню, азоту, вуглецю тощо.

Такі властивості живої речовини, як постійне споживання й перетворення енергії, швидкий обмін речовинами між організмами й середовищем, здатність до самовідтворення і організації складних саморегульованих біологічних систем, визначають її основні функції в біосфері. Для живої речовини В.І.Вернадський (1967) виділяв такі основні функції: газову, кисневу, окислювальну, відновлювальну, кальцієву, концентраційну, руйнівну, метаболічну і дихальну. Він уперше ввів та обґрунтував поняття плівки життя - тобто суцільного біогеоценотичного покриву Землі.

Ця плівка життя визначається як загальнопланетний шар зосередження і розтікання життя рослин, тварин і мікроорганізмів. Вона співпадає з поверхнею контакту твердої, водної та газової сфер Землі, дуже неоднорідна в просторі й часі за видовим складом організмів і функціональною будовою. Плівка життя є структурним компонентом біосфери, її матеріально-енергетичним блоком, в якому здійснюються всі основні процеси перетворення сонячної енергії, синтезу органічної речовини, її накопичення, руху вздовж трофічних ланцюгів і ресинтезу, еволюції живих форм і їх системних поєднань. У цій плівці виникла і розвинулась людина як біологічний вид, вона стала природним середовищем існування людського суспільства (Голубець, 1997).

80

85 які біогеохімічні функції властиві для живої речовини вернадського

Створюючи своє фундаментальне вчення про біосферу, В.І. Вернадський підкреслював не лише специфічні властивості живої речовини, а й висловлював ідею про те, що саме живій речовині належить провідна роль у формуванні всього навколишнього середовища. Цю роль підтверджують глобальні (біосферні) функції живої речовини як засобу організації біосфери. Ідея В.І. Вернадського щодо глобальних функцій живої речовини була розвинута його послідовниками. У зв'язку з цим перелік основних функцій, визначених В.І. Вернадським, значно розширився, але ще й досі залишається не повним та потребує доповнення (табл. 4.2). Отже, основні глобальні функції живої речовини біосфери такі.

Таблиця 4.2. Основні глобальні функції живої речовини біосфери

Глобальна функція	Характеристика
Енергетична	Поглинання і запасання сонячної енергії у процесі фотосинтезу, а хімічної енергії - шляхом розкладу речовин, насичених енергією, а також передача цієї енергії харчовими ланцюгами
Середовищетвірна	Перетворення фізико-хімічних параметрів середовища для забезпечення стабільності сприятливих екологічних умов на Землі
Концентраційна	Вибіркове вилучення і накопичення організмами у процесі життєдіяльності певних біогенних речовин для залучення їх у біотичний кругообіг та для побудови свого тіла
Деструктивна	Розкладання і мінералізація мертвої органіки і залучення утворених мінералів у біотичний кругообіг
Окисно-відновна	Хімічне перетворення речовин та їх сполук за допомогою живих організмів. Утворення нових речовин як результату окисно-відновних реакцій
Інформаційна	Накопичення, збереження і передача живими організмами молекулярної та сигнальної інформації, необхідної для підтримки рівноваги в екосистемах
Транспортна	Перенесення речовини та енергії у результаті активної форми руху організмів

Дата добавления: 2015-05-24