Структура біосфери і функції її живої речовини
Біосфера (від грец. Біос – життя і сфера – куля) – оболонка Землі, населена і активно преутворена організмами. У ній постійно відбуваються кругообіг речовин і перетворення енергії, що підтримують її існування.
Заслуга створення цілісного вчення про біосферу, її кордонах, склад і функції живої речовини належить російському вченому Володимиру Івановичу Вернадському (рис. 224). Згідно з його поглядами, біосфера включає сукупність всіх організмів та їх залишків, а також частини атмосфери, гідросфери та літосфери, населені організмами або несуть сліди їх життєдіяльності.
Верхня межа біосфери проходить в атмосфері, в середньому, на висоті 25-27 км, і визначається наростанням з висотою ультрафіолетової сонячної радіації. Окремі спори бактерій і грибів виявлено на висоті до 40 км. Нижня межа біосфери проходить в літосфері на глибині 4 км і визначається наростаючою температурою гірських порід і підземних вод (на глибині 3 км температура Землі близько + 100 ° С). У гідросфері життя проникає на всю глибину Світового океану (до 11 км), оскільки температура води на дні океанічних западин близько 0 ° С.
В атмосфері населений організмами в основному її нижній шар – тропосфера. Тут зустрічаються різні мешканці Землі, що живуть на поверхні грунту та піднімаються над нею. У літосфері населений головним чином грунтовий шар. Наприклад, тут живуть бактерії, найпростіші, черви, кліщі, комахи, дрібні ссавці. Гідросфера представлена різними солоними і прісними водоймами. Населення гідросфери складають організми, що живуть у товщі води, наприклад, одноклітинні водорості, медузи, дрібні ракоподібні, риби, китоподібні і на дні водойм, наприклад, багатоклітинні водорості, корали, черви, великі ракоподібні, молюски.
Жива речовина біосфери представлено сукупністю всіх організмів нашої планети, виражене в біомасі та енергії. Жива речовина розподілено в біосфері нерівномірно. Найбільш висока його концентрація на кордонах основних середовищ життя – в грунті, в поверхневих шарах Світового океану, на дні водойм.
Біогенна речовина біосфери утворено сполуками і корисними копалинами (вапняк, нафта, газ, вугілля, торф), створеними і переробляються організмами.
Відсталу речовину біосфери представлено гірськими породами вулканічного походження і мінералами, що виникли в результаті геологічних процесів без участі організмів.
Жива речовина біосфери і його функції. Біомаса всіх організмів нашої планети становить 24000 млн т сухого речовини, яка містить запас 30 000 000 000 000 000 000 000 Дж енергії. Причому, 90% від цієї кількості становлять наземні рослини і тварини, які мають значно більшою біомасою, ніж всі мешканці води.
Жива речовина біосфери виконує ряд геохімічних функцій, серед яких найважливішими є газова, концентраційна і окислювально-відновна.
Газова функція живої речовини полягає в тому, що, споживаючи і виділяючи газоподібні речовини, організми підтримують сталість газового складу атмосфери. Так, кисень є продуктом фотосинтезу, а вуглекислий газ – продуктом дихання організмів. Підземний горючий газ метан утворюється при розкладанні органічних речовин, пов’язаних з діяльністю ме-танообразующіх бактерій.
Концентраційна функція живої речовини обумовлена накопиченням в тілах організмів ряду хімічних елементів (вуглецю, водню, кисню, кремнію, фосфору) і з’єднань. Так, карбонат кальцію відкладається в кістках, зубах і раковинах тварин; кремнезем концентрують хвощі, а йод накопичують морські бурі водорості (рис. 227).
Окислювально-відновна функція живої речовини полягає в окислюванні і відновленні в процесі життєдіяльності організмів ряду хімічних сполук. Наприклад, при фотосинтезі зелені рослини відновлюють вуглекислий газ до вуглеводів, а при диханні вуглеводи окислюються організмами до вуглекислого газу і води.
Серед функцій живої речовини в біосфері В. І. Вернадський у самостійну виділив біогеохімічну діяльність людини. Вона проявляється у використанні людиною для потреб промисловості, транспорту, сільського господарства все зростаючої кількості відсталого, біогенного і живого речовин нашої планети. Вплив людини на біосферу в сучасну епоху досягає планетарного масштабу. Біогеохімічні цикли кругообігу речовин і потоки енергії, пов’язані з господарською діяльністю людини, більш ніж в два рази перевищують природні процеси. Промисловістю створені нові хімічні сполуки, що не втягуються в кругообіг речовин, а накопичуються і забруднюють атмосферу, літосферу і гідросферу.
Таким чином, жива речовина біосфери є найактивнішим її компонентом, активно впливає і перетворює вигляд Землі. На сучасному етапі розвитку біосфери головною силою, що визначає її подальше існування і розвиток, стало людство.
(2 votes, average: 5.00 out of 5)