Биосферные функции живого вещества
Приводимая классификация не является единственно возможной. Так, Т.А. Акимова, В.В. Хаскин [1998], приводят следующие биогеохимические функции живого вещества планеты: Газовая функция. Концентрационная – пропуская через свое тело большие объемы воздуха и природных растворов, живые организмы осуществляют биогенную миграцию и концентрирование химических элементов и их соединений. Окислительно-восстановительная - тесно связана с биогенной миграцией элементов и концентрированием веществ. Живые клетки располагают настолько эффективными катализаторами – ферментами, что способны осуществлять многие окислительно- восстановительные реакции в милн. раз быстрее, чем это может происходить в абиогенной среде. Информационная – организмы оказались способными к получению информации путем соединения потока энергии с активной молекулярной структурой, играющей роль программы. Способность воспринимать, хранить и перерабатывать молекулярную информацию совершила опережающую эволюцию в природе и стала важнейшим экологическим системообразующим фактором. 6.1. Энергетическая функция Энергетическая функция проявляется в ассимиляции энергии – главным образом солнечной. «Только жизнь с ее морфологическими усложнениями может удержать солнечный луч на Земле миллионы лет, как мы это видим на примере каменного угля»,– сказал на I съезде советских ботаников в 1921 году академик В.Л. Комаров. Действительно, только благодаря «зеленому экрану» биосферы – фотоавтотрофам – солнечная энергия не просто отражается от поверхности планеты, нагревая лишь ее поверхностный слой, а глубоко проникает в глубь земной коры и является энергетическим источником, по существу для всех экзогенных процессов. Может быть, наиболее отчетливо это проявляется в стадию диагенеза. В ходе диагенеза микроорганизмами осуществляются сотни разнообразных реакций. Часть микроорганизмов в донных осадках является хемоавтотрофами и существует за счет энергонасыщенных неорганических соединений. Однако в основном микрофлора донных осадков работает на биогенном топливе – детрите, поступающем из верхних горизонтов водной толщи. Сущность энергетической функции живого вещества в биосфере можно сформулировать словами Владимира Ивановича: «В ограниченной определенной области, резко отделенной от остальной части планеты, в особой земной оболочке, которой является биосфера, характеризуемая необратимыми процессами, жизнь будет увеличивать, а не уменьшать с ходом времени свободную энергию этой оболочки». 5.6.2. Концентрационная функция Вторая основная функция, осуществляемая живым веществом в биосфере – концентрационная. Концентрируемое вещество используется для построения мягкого тела и скелета организмов или выделяется во внешнюю среду в виде экскрементов. Концентрация вещества осуществляется двояко. Наиболее распространенный случай – это концентрация элементов в ионной форме из истинных растворов. Так строит свой скелет большинство морских беспозвоночных. Второй случай – это седиментация вещества из коллоидных растворов фильтрующими организмами. Вопрос о концентрации Деструктивная функция Третья основная функция живого вещества в биосфере – деструктивная – проявляется на стадии гипергенеза и выражается в деструкции неживого вещества и его вовлечении в биологический круговорот. Она осуществляется в форме трех непрерывно идущих процессов. Живое вещество не может использовать нужные ему элементы в каком попало виде – органическая составляющая необиогенного вещества должна быть разложена до простых неорганических соединений: углекислого газа, воды, сероводорода, метана, аммиака и т. д. Разложением отмершей органики, как мы знаем, занимается целая армия сапротрофов. Другой аспект проблемы – разложение неживого неорганического вещества живым. Первое обстоятельное исследование сверлящих водорослей опубликовал в 1902 году наш соотечественник, впоследствии академик. Георгий Адамович Надсон (1867–1940). Он показал, что сверлящие водоросли селятся главным образом на карбонатных породах и играют значительную роль в возвращении в биологический круговорот не только кальция, но и других жизненно важных элементов – магния и фосфора. Средообразующая функция Четвертая основная функция живого вещества в биосфере – средообразующая: преобразование физико-химических параметров среды в результате процессов жизнедеятельности. Если влияние внешней среды на организмы входит в круг традиционных тем биологии со времени ее возникновения, то обратная связь – воздействие организмов на среду (жизни – на «нежизнь») – стала вырисовываться только со времени открытия фотосинтеза, а в глобальном аспекте она впервые была установлена Б. И. Вернадским. Важным событием явился также вывод М. А. Егунова о создании организмами в процессе жизнедеятельности неоднородности среды своего обитания. В последние десятилетия много новых данных получено геохимиками. Наиболее очевидное проявление влияния живого вещества на среду – механическое воздействие, или II род геологической деятельности живого вещества. Многоклеточные животные, строя свои норы в грунте, сильно изменяют его свойства (например, благодаря рыхлению почвы дождевыми червями объем воздуха в ней увеличивается в 2,5 раза). Изменяют механические свойства почвы и корни высших растений (особенно древесных): они скрепляют ее и предохраняют от эрозии. Так, смыв поверхностного 20-сантиметрового слоя почвы в прериях происходит за 29 тыс. лет, а в лесах– 174 тыс. лет. Лесная растительность способна удерживать почву даже на склонах с уклоном до 20–40°. Подобным же образом действуют и нитчатые цианобактерии: они создают подобие сети, которая предохраняет почву от эрозии. В горных почвах Таджикистана содержится иногда больше 100 м нитчатых цианобактерии в 1 г почвы! По существу, это уже не почва, а войлок – никакой ливень ее не размоет. Транспортная функция Наконец, пятая основная функция живого вещества в биосфере – транспортная. Еще со времен Ньютона известно, что перемещение потоков вещества на нашей планете определяется силой земного тяготения. Неживое вещество само по себе перемещается на Земле исключительно сверху вниз. Только в этом направлении движутся реки, ледники, лавины, осыпи. Живое вещество – единственный (помимо поверхностного натяжения) фактор, обусловливающий обратное перемещение вещества – снизу вверх, из океана – на континенты. «Питание наземных организмов морской пищей, – писал Вернадский,– идет в таких размерах, что, может быть, компенсирует - во всяком случае, возвращает на сушу – соизмеримую часть тех масс химических элементов, которые реки в растворе приносят с суши в море. С мезозойской эры эту роль главным образом играют птицы». Такую же роль выполняют стаи морских рыб, поднимающиеся на нерест вверх по рекам, и несметные полчища крылатых насекомых. Что же касается горизонтальных перемещений, то здесь по массе переносимого вещества и по расстоянию его транспортировки; скоплениями однородного живого вещества могут соперничать только смерчи и ураганы. Других конкурентов нет. Вопрос 21
Популярное: Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1453)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |