Живое вещество биосферы

Живое вещество- наиболее мощный геохимический и энергетический фактор, ведущая сила планетарного развития.

Живое вещество биосферы характеризуется огромной свободной энергией, которую можно было бы сравнить разве что с огненным потоком лавы, но энергия лавы не долговременна.

В живом веществе, благодаря присутствию ферментов, химические реакции происходят в тысячи, а иногда и в миллионы раз быстрее, чем в неживой. Для жизненных процессов характерно то, что полученные организмом вещества и энергия перерабатываются и отдаются в значительно больших количествах. Например, масса насекомых, которых съедает синица за день, равна ее собственной массе, а некоторые гусеницы употребляют и перерабатывают за сутки в 200 раз больше еды, чем весят сами.

Индивидуальные химические элементы (белки, ферменты, а иногда и отдельные минеральные соединения синтезируются только в живых организмах).

Живое вещество стремится заполнить собой все возможное пространство. В.И. Вернадский называет две специфические формы движения живого вещества:

· а) пассивную, которая осуществляется размножением, и присуща как животным, так и растительным организмам;

· б) активную, которая осуществляется за счет направленного движения организмов (меньшей мерой характера для растений).

Живое вещество проявляет значительно большее морфологическое и химическое разнообразие, чем неживое. В природе известно более 2 млн. органических соединений, которые входят в состав живого вещества, тогда когда количество минералов неживого вещества составляет около 2 тыс., то есть на три порядка ниже.

Живое вещество представлено дисперсными телами - индивидуальными организмами, каждый из которых имеет свой собственный генезис, свой генетический состав. размеры индивидуальных организмов колеблется от 2 нм у наименьших до 100 м (диапазон более 109). Крупнейшими из растений считаются секвойи, а из животных - киты. По мнению Вернадского, минимальные и максимальные размеры организмов определяются граничными возможностями их газового обмена со средой.

Принцип Реди (флорентийский академик, врач и натуралист, 1626-1697: «все живое из живого» - является отличительной особенностью живого вещества, которое существует на Земле в форме беспрерывного чередования поколений и характеризуется генетической связью с живым веществом всех прошлых геологических эпох. Неживые абиогенные вещества, как известно, поступают в биосферу из космоса, ним же выносятся порциями из оболочки земного шара. Они могут быть аналогичными по составу, но генетической связи в общем случае у них нет. «Принцип Реди … не указывает на невозможность абиогенеза вне биосферы или при установлении наличия в биосфере (теперь или раньше) физико-химических явлений, не принятых при научном определении этой формы организованности земной оболочки» [8].

Живое вещество в лице конкретных организмов, в отличие от неживого, осуществляет на протяжении своей исторической жизни грандиозную работу. По сути, только биогенные вещества метабиосферы - это интеграл массы живого вещества, тогда как масса неживого вещества земного происхождения является величиной постоянной в геологической истории: 1 г архейского гранита и сегодня остается 1 г того же вещества, а та же масса живого вещества, то есть 1 г, на протяжении миллиардов лет существовала за счет изменения поколений и все это время выполняла геологическую работу.

Приспособленность организмов к переживанию неблагоприятных условий (оцепенение, зимняя спячка, анабиоз)

Оцепенение характерно для холоднокровных животных- земноводных, пресмыкающихся, насекомых. В таком состоянии резко замедляются процессы жизнедеятельности.

· Замедляется частота дыхания

· Замедляется скорость сердечных сокращений

· Температура тела почти равна температуре окружающей среды

Зимняя спячка- это своеобразное приспособление животных к отсутствию достаточного количества пищи зимой. Она по-разному протекает у теплокровных и хладнокровных животных. Из холоднокровных впадают различные виды моллюсков, ракообразных, паукообразных, насекомых, рыб, земноводных и пресмыкающихся. А из теплокровных- несколько видов птиц и многие виды млекопитающих.

Различают 2 вида зимней спячки:

1. Лёгкая - выражается в легком оцепенении из которого легко выйти.

(еноты, барсуки, медведи, ящерицы, лягушки, черепахи)

2. Истинная (настоящая) спячка- стабильное, продолжительное оцепенение.

(суслики, сурки, ежи, летучие мыши)

Анабиоз- временное состояние организма, при котором жизненные процессы настолько замедлены, что почти полностью отсутствуют все видимые проявления жизни.

(простейшие, дафнии, циклопы, насекомые могут вмерзать в лед, а при оттаивании вновь обретают признаки жизни)