Функции живого вещества.

Свойства и функции живого вещества.

Свойства биосферы.

Как любая система биосфера обладает рядом свойств.

1.Биосфера - открытая система. Ее существование не возможно без притока энергии извне, т.е. из космоса, от Солнца

2.Биосфера - централизованная система - центральным звеном является живое вещество.

3.Биосфера - система, обладающая прямыми и обратными связями, которые обеспечивают ее функционирование и устойчивость.

4.Биосфера - система, обладающая механизмами устойчивости. Она способна возвращаться в исходное состояние после воздействия сил, выводящих ее из равновесия.

5.Биосфера - система, обладающая большим биоразнообразием. По данным группы ученых из Канады общее число видов живых существ примерно равно 8,7 млн ± 1,3 млн. Из них на сегодня описано только 15 %.

6.Биосфера обладает механизмами обеспечивающими круговорот веществ и связанную с ним неисчерпаемость отдельных элементов и их соединений.

Впервые термин «живое вещество» применил В.И. Вернадский. Под ним он понимал совокупность живых организмов, выраженную через массу, энергию и химический состав.

Живое вещество является основой биосферы, не смотря на то, что его масса в 2,5 тысячи раз меньше самой легкой оболочки Земли - атмосферы и в 14 млн. раз меньше массы земной коры.

Масса атмосферы - 5*10¹⁸ кг

Масса земной коры - 2,8*10²² кг

Масса живых организмов - 2*10¹⁵ кг

Масса планеты Земля - 6*10²⁴ кг

Свойства живого вещества:

1.Движение (пассивное или активное)

2.Способность быстро занимать все свободное пространство

3.Высокая устойчивость при жизни и быстрое разложение после отмирания с сохранением высокой физико-химической активности

4.Высокая способность к адаптации

5.Высокая скорость протекания химических реакций (благодаря наличию ферментов)

6.Высокая скорость обновления живого вещества.

Различают пять основных функций живого вещества в масштабах планеты Земля

1. Энергетическая - аккумуляции энергии солнца в процессе фотосинтеза и последующее перераспределение энергии между компонентами биосферы.

2. Газовая - преобладающая масса газов на планете имеет биогенное происхождение.

3. Концентрационная - извлечение и накопление живыми организмами биогенных элементов из окружающей среды. CHNOPS - концентрация этих элементов в живых организмах в сотни и тысячи раз выше, чем в ОС.

4. Окислительно-восстановительная - химическое превращение веществ (окислительная атмосфера, восстановительные условия среды - биогенный сероводород в морях, образование метана и др.)

5. Деструктивная - разложение остатков отмерших организмов.

5. Круговорот веществ в биосфере -изучить самостоятельно круговорот углерода, азота, фосфора и серы [Передельский, Коробкин, Приходченко, с. 137-143]

 

Для студентов ЗВФ:

В природе 2 вида круговорота веществ: большой и малый.

Большой геологический круговорот - обусловлен взаимодействием солнечной энергии с глубинной энергией Земли и осуществляет перераспределение вещества между биосферой и более глубокими горизонтами Земли: осадочные горные породы в подвижных зонах земной коры вновь погружаются в зону высоких температур и давлений =>метаморфические горные породы => магма => магматические горные породы Понятно, что это происходит за миллионы лет.

Круговорот воды между сушей и океаном - это тоже большой круговорот. Вода, испаряясь с поверхности океана, переносится на сушу, выпадает в виде осадков, которые возвращаются в океан в виде поверхностного и подземного стока. Этот круговорот играет основную роль в формировании природных условий планеты.

Малый круговорот веществ называют биогеохимическим. Он осуществляется только в пределах биосферы. Сущность его в образовании живого вещества из неорганических соединений в процессе фотосинтеза, в превращении органического вещества и его разложении до минеральных веществ. В экосистемах перенос вещества и энергии осуществляется преимущественно посредством трофических цепей (цепей питания).

Круговороты отдельных веществ (С, N, O, P, S) В.И. Вернадский назвал биогеохимическими циклами.