Властивості та функції живої речовини

1. Жива речовина біосфери характеризується величезною вільною енергією.

2. У живій речовині, завдяки присутності ферментів, хімічні реакції відбуваються в тисячі, а деколи і в мільйони разів швидше, ніж у неживій. Для життєвих процесів характерне те, що одержані організмом речовина та енергія переробляються і віддаються ним у значно більших кількостях. Наприклад, маса комах, яких з'їдає синиця за день, дорівнює її власній масі.

3. Індивідуальні хімічні елементи (білки, ферменти, а деколи й окремі мінеральні сполуки тощо) синтезуються лише в живих організмах.

4. Жива речовина намагається заповнити собою весь можливий простір.

5. Жива речовина проявляє значно більшу морфологічну і хімічну різноманітність, ніж нежива. В природі відомо понад 2 млн. органічних сполук, які входять до складу живої речовини, тоді як кількість мінералів неживої речовини становить близько 2 тис., тобто на три порядки нижче.

6. Жива речовина представлена дисперсними тілами - індивідуальними організмами, кожний з яких має свій власний генезис, свій генетичний склад. Розміри індивідуальних організмів коливаються від 20 нм у найдрібніших до 100 м (діапазон понад 10⁹). Найбільшими з рослин вважаються секвої, а з тварин - кити. На думку Вернадського, мінімальні і максимальні розміри організмів визначаються граничними можливостями їх газового обміну з середовищем.

7. Будучи дисперсною, жива речовина ніколи не трапляється на Землі в морфологічно чистій формі, наприклад у вигляді популяційного виду. Вона може існувати лише у вигляді біоценозу: "...навіть простенький біоценоз якогось сухого соснячка на пісочку є угрупованням, яке складається приблизно із тисячі видів живих організмів" (Тимофєєв-Рисовський).

8. Принцип Реді (флорентійський академік, лікар і натураліст, 1626 – 1697 рр.): "все живе з живого " - є відмінною особливістю живої речовини, яка існує на Землі у формі безперервного чергування поколінь і характеризується генетичним зв'язком з живою речовиною всіх минулих геологічних епох. Неживі абіогенні речовини, як відомо, надходять до біосфери або з космосу, або ж виносяться порціями з оболонки земної кулі. Вони можуть бути аналогічні за складом, але генетичного зв'язку у них немає.

Основні функції біосфери Землі наступні:

Сучасна біосфера у природній системі, якою є наша Земля, здійснює надзвичайно важливі функції, котрі при всій технічній могутності людина не в змозі взяти на себе. Зокрема: закріплення рухомих елементів верхньої частини літосфери (піску, глини, лесу, гравію); регуляція кругообігу води; регуляція місцевого клімату й погоди; підтримання сформованого складу атмосфери (особливо, концентрації О₂, СО₂); трансформування в прості хімічні речовини й елементи виділень і трупів оргнізмів; участь в утворенні і відновленні грунтів; самоочищення води від природних і антропогенних забруднень.

Також, функції біосфери можна умовно звести до таких трьох груп:

1. Зв'язування діоксиду вуглецю, котрий виділяється живими організмами і утворюється в ході різних перетворень в неживій природі (наприклад, спалювання палива), і виділення кисню в процесі фотосинтезу наземними і водними рослинами та утворення вуглеводів, які є необхідними для біохімічних процесів. Тому фотосинтез вважають первинним джерелом всієї біомаси планети, в тому числі формування надр Землі.

2. Акумуляція і трансформація сонячної енергії. Наземна і водна рослинність планети акумулює протягом одного року життя 31021 калорій енергії Сонця, зв'язуючи 35 млрд тонн вуглецю, фіксуючи, тобто перетворюючи в доступну форму 44 млрд тонн азоту.

Одночасно, виділяється декілька десятків млрд тонн кисню і виробляються інші хімічні сполуки, які обумовлюють сучасний екологічний стан біосфери.

3. Забезпечення речовинами і енергією тварин і людини. Біосфера завжди була й залишається життєвим середовищем проживання людини. Її основними компонентами є клімат, грунт, вода, мінеральні речовини, рослинний покрив, тваринний світ, котрі стали тими ресурсами, які людина використовує для життєдіяльності.

Наслідком часткового порушення наведених функцій біосфери є: розвиток вітрової і водної ерозії грунтів усьої Земної кулі; опустелювання значних територій і виникнення катастрофічних повеней (США, Китай, Індія); зростання вмісту кількості вуглекислоти в атмосфері спричиняє парниковий ефект.