Роль живого вещества в биосферном круговороте вещества. Биосферные функции живого вещества

Биосферные функции живого вещества

Геохимическая функция живого вещества

Рассматривая живое вещество в качестве носителя энергии в биосфере, В. И. Вернадский сформулировал представление о геохимической функции живого вещества в структуре Земли. Ученый считал, что живые организмы производят на Земле непрерывную работу по переработке и изменению своего окружения. Живое вещество порождает всеобщий планетарный процесс – миграцию химических элементов.

Живые существа играют ведущую роль в геохимических процессах на Земле. Деятельность живых организмов обеспечивает круговорот веществ в природе.

Геохимическая функция живого вещества осуществляется через питание, дыхание и размножение особей всех видов живых организмов.

Процесс преобразования окружающей среды живыми организмами начинается с превращения энергии солнечных лучей в энергию химических связей органических веществ, образующихся в процессе фотосинтеза. Этот процесс усиливается на основе разнообразия пищевых взаимодействий между живыми организмами (продуцентами – консументами – редуцентами) и регулируется размножением организмов (численностью видов). Ежегодная продукция живого вещества в биосфере составляет около 232 млрд тонн сухого органического вещества. Оно постоянно преобразуется в цепях питания, поставляя вещество и энергию, необходимые для обмен» веществ всех живых организмов.

Геохимическая функция основная и единая для всех живых организмов. Она проявляется в совокупности частных функций живого вещества, таких, как концентрационная, газовая, транспортная и др.

Концентрационная функция

Концентрационная функция живого вещества заключается в избирательном поглощении организмами из окружающей среды определенных химических элементов. Живые организмы поглощают преимущественно те химические элементы, соединения, которые встречаются во всех организмах. К ним относятся водород, углерод, азот, кислород, натрий, магний, кремний, фосфор, сера, хлор, калий, кальций, железо.

У отдельных групп живых организмов сильно выражена концентрация определенных химических элементов. Наибольшая концентрация химических элементов свойственна примитивным организмам – представителям древних форм. Например, тропические губки и красные водоросли концентрируют только до 1% железа, в то время как железобактерии – до 20%.

Содержание некоторых элементов в живых организмах во много раз превышает их содержание в земной коре. Так, в растениях углерода содержится в 200 раз, а азота в 30 раз больше, чем в земной коре.

Газовая функция

Газовая функция живого вещества. Глобальные следствия жизнедеятельности живых организмов проявляются в газовой функции.

Газовый состав атмосферы (особенно ее нижней части) тесно связан с деятельностью живого вещества. Кислородный состав современной атмосферы – это результат процесса фотосинтеза, протекающего в зеленых растениях.

Анализ данных по содержанию и изотопному составу кислорода в вулканических извержениях в морской воде позволил ученым установить, что вторым источником кислорода является кислород, выделяемый при извержении магмы. Расчеты показывают, что поступление кислорода в атмосферу при извержении магмы по мощности не уступает его поступлению за счет фотосинтеза. Океан выступает как промежуточный накопитель магматического кислорода.

Газовая функция живого вещества проявляется при выделении и поглощении живыми организмами не только газообразного кислорода и углекислого газа, но и азота, сероводорода, метана и других газов.