Биогенные вещества как экологические факторы

Биогенные соли и элементы являются лимитирующими факторами и ресурсами среды для организмов. Одни из элементов требуются организмам в относительно больших количествах, поэтому их называют макроэлементами, другие тоже жизненно необходимы, но в очень малых количествах; их называют микроэлементами. Растения получают их, как правило, из почвы, реже - из воды, а животные и человек - с пищей.

Первостепенное значение среди биогенных макроэлементов имеют фосфор и азот в доступной для организмов форме. Фосфор - это важнейший элемент протоплазмы клеток, а азот входит во все белковые молекулы. Основной источник азота - атмосферный воздух, а фосфора - лишь горные породы и отмершие организмы. Азот фиксируется большинством растительных и гетеротрофных организмов и включается в биологический круговорот. Фосфора в организме содержится в процентном отношении больше, чем в исходных природных источниках, и именно поэтому так велика его лимитирующая роль. Недостаток фосфора по своему влиянию на продуктивность биоты стоит на втором месте после воды.

Лишь немногим по своему значению этим элементам уступают калий, кальций, сера и магний. Калий входит в состав клеток, играет важнейшую роль в осмотических процессах, в работе нервной системы животных и человека, способствует росту растений и т.д. Кальций является составной частью раковин и костей животных, и также необходим растениям. Сера входит в состав некоторых аминокислот, коферментов, витаминов, обеспечивает хемосинтез и др. Магний - необходимая часть молекул хлорофилла, входит в состав рибосом растений и животных и т.д.

Биогенные микроэлементы входят в состав ферментов и нередко бывают лимитирующими факторами. Для растений в первую очередь необходимы железо, марганец, медь, цинк, бор, кремний, молибден, хлор, ванадий и кобальт. Если в этом наборе не хватает марганца, железа, хлора, цинка и ванадия, то не будет полноценным процесс фотосинтеза, а в случае недостатка молибдена, бора, кобальта и железа нарушается азотный обмен и т.п. Эти же микроэлементы необходимы животным и человеку. Их недостаток (или избыток при загрязнении) вызывает заболевания.

Граница между макро- и микроэлементами довольно условна: например, натрия животным требуется во много раз больше, чем растениям, для которых натрий часть вносят в группу микроэлементов.