Функції живої речовини

Щоб дохідливо розкрити сутність біотичних процесів, що протікають в океані, розглянемо основні функції живої речовини: енергетичну, деструктивну, концентраційну і средообразующую (по AJB. Лапо, 1987).

Енергетична функція виконується насамперед рослинами, які в процесі фотосинтезу акумулюють сонячну енергію у вигляді різноманітних органічних сполук. За словами Вернадського, зелені хлорофільние організми, зелені рослини, є головним механізмом біосфери, який вловлює сонячний промінь і створює фотосинтезом хімічні тіла – своєрідні сонячні консерви, енергія яких надалі є джерелом дієвої хімічної енергії біосфери, а значною мірою – всієї земної кори.

За розрахунками Вернадського, на Землі щорічно акумулюється рослинами близько 1019 ккал енергії. Всередині екосистеми ця енергія у вигляді їжі розподіляється між тваринами. Частково енергія розсіюється, а частково накопичується в відмерлої органічному речовині і переходить в копалина стан. Так утворилися поклади нафти, горючих сланців та інших горючих корисних копалин, службовці в даний час енергетичною базою для життя і роботи людей.

Деструктивна функція полягає в розкладанні, мінералізації мертвої органічної речовини, хімічному розкладанні гірських порід, залученні утворилися мінералів у біотичний кругообіг. Мертве органічна речовина розкладається до простих неорганічних сполук (вуглекислого газу, води, сірководню, метану, аміаку і т. д.), які знову використовуються в початковій ланці кругообігу. Цим займається спеціальна група організмів – редуценти (деструктори).

Особливо слід сказати про хімічний розкладанні гірських порід. Завдяки живій речовині біотичний кругообіг поповнюється мінералами, що вивільняються з літосфери. Наприклад, пліснявий грибок в лабораторних умовах за тиждень вивільняє з базальту 3 % міститься в ньому кремнію, 11 % алюмінію, 59 % магнію, 64 % заліза. Бактерії, синьо – зелені водорості надають на гірські породи найсильніший хімічний вплив розчинами цілого комплексу кислот – вугільної, азотної, сірчаної та різноманітних органічних. Розкладаючи з їх допомогою ті чи інші мінерали, організми вибірково витягають і включають в біотичний кругообіг такі найважливіші живильні елементи, як кальцій, калій, натрій, фосфор, кремній, мікроелементи.

Загальна маса зольних елементів, що втягуються щорічно в біотичний кругообіг тільки на суші, становить близько 8 млрд т. Це в кілька разів перевищує масу продуктів виверження всіх вулканів світу протягом року. Завдяки життєдіяльності організмів – деструкторів створюється унікальна властивість водної маси океану – її родючість.

Концентраційна функція полягає у виборчому накопиченні при життєдіяльності організмів атомів речовин, розсіяних у природі. Здатність концентрувати елементи з розведених розчинів – це характерна особливість живої речовини. Найбільш активними концентраторами багатьох елементів є мікроорганізми. Наприклад, в продуктах життєдіяльності деяких з них у порівнянні з природним середовищем вміст марганцю збільшено в 1 200 000 разів, заліза – в 65 000, ванадію – в 420 000, срібла – в 240 000 разів і т. д.

Морські організми активно концентрують розсіяні мінерали для побудови своїх скелетів або покривів. Існують, наприклад, кальцієві організми (молюски, корали, мшанки, голкошкірі, вапняні водорості і т. п.) і кремнієві (діатомові водорості, кремнієві губки, радіолярії). Особливо слід звернути увагу на здатність морських організмів накопичувати мікроелементи, важкі метали, в тому числі отруйні (ртуть, свинець, миш’як), радіоактивні елементи. Їх концентрація в тілі безхребетних і риб може в сотні тисяч разів перевершувати зміст у морській воді. Завдяки цьому морські організми корисні як джерело мікроелементів, але разом з тим вживання їх в їжу може загрожувати отруєнням важкими металами або бути небезпечним у зв’язку з підвищеною радіоактивністю.

Средообразующая функція полягає в трансформації фізико – хімічних параметрів середовища (літосфери, гідросфери, атмосфери) в умови, сприятливі для існування організмів. Можна сказати, що вона є спільним результатом усіх розглянутих вище функцій живої речовини, енергетична функція забезпечує енергією всі ланки біологічного кругообігу, деструктивна і концентраційна сприяють вилученню з природного середовища і накопичення розсіяних, але життєво важливих для організмів елементів.

Средообразующие функції живої речовини створили і підтримують у рівновазі баланс речовини і енергії в біосфері, забезпечуючи стабільність (гомеостаз) умов існування організмів, в тому числі людини. Разом з тим живе речовина здатна відновлювати умови проживання, порушені в результаті природних катастроф або антропогенного впливу. Цю здатність живої речовини до регенерації екологічних умов висловлює принцип Ле Шательє, запозичений з області термодинамічних рівноваг. Він полягає в тому, що зміна будь-яких змінних в системі у відповідь на зовнішні обурення відбувається в напрямку компенсації вироблених збурень. У теорії управління аналогічне явище носить назву негативних зворотних зв’язків. Завдяки цим зв’язкам система повертається в початковий стан, якщо вироблені обурення не перевищують порогових значень. Таким чином, гомеостаз, стійкість екосистеми, виявляється явищем не статичним, а динамічним.

В результаті средообразующей функції в географічній оболонці відбулися наступні найважливіші події: був перетворений газовий склад первинної атмосфери; змінився хімічний склад вод первинного океану; утворилася товща осадових порід у літосфері; на поверхні суші виник родючий грунтовий покрив (також родючі води океану, річок і озер).

Вернадський пояснює парадокс: чому, незважаючи на те, що загальна маса живої речовини – плівка життя, що покриває Землю, – мізерно мала, результати життєдіяльності організмів позначаються на складі і літосфери, і гідросфери, і атмосфери?


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

Функції живої речовини