9.3. Какие функции выполняет живое вещество биосферы?

Составными частями биосферы являются:

1. ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО – совокупность всех живых существ биосферы. Оно характеризуется массой, химическим составом, геохимической энергией, многообразием, численностью и динамикой видов (растений, животных, микроорганизмов). Благодаря нему сохраняется стабильность биосферы, продолжается эволюция, как отдельных организмов, так и биосферы в целом.

2. БИОСКОСНОЕ ВЕЩЕСТВО. Живые организмы и неорганическая материя на Земле тесно связаны и образуют в совокупности сложные природные тела – биокосные системы. Это явление характерно для всей биосферы.

3. КОСНОЕ ВЕЩЕСТВО – вещество неорганического (минерального) происхождения.

К основным функциям живого вещества относятся:

1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ – поглощение и усвоение солнечной (при фотосинтезе) и химической энергии (путем разложения веществ и передаче энергии по пищевым цепям).

2. КОНЦЕНТРАЦИОННАЯ ФУНКЦИЯ. Избирательное накопление в ходе жизнедеятельности определенных видов вещества. Выделяют два типа концентрирования химических элементов живым веществом: массовое повышение концентраций элементов в среде, насыщенной этим элементом (например, серы и железа много в живом веществе в районах вулканизма) и специфическое концентрирование того или иного элемента вне зависимости от среды.

3. ДЕСТРУКТИВНАЯ ФУНКЦИЯ заключается в минерализации необиогенного органического вещества (разложении до более простых соединений), разложении неживого неорганического вещества, вовлечении образовавшихся веществ в биологический круговорот.

4. СРЕДООБРАЗУЮЩАЯ ФУНКЦИЯ. Преобразование физико-химических параметров окружающей среды (главным образом за счет абиогенного вещества).

5. ТРАНСПОРТНАЯ ФУНКЦИЯ. Перенос вещества против силы тяжести и в горизонтальном направлении.

Эволюция биосферы Земли сопровождается:

• нарастанием биоразнообразия;

• увеличением биомассы в течение геологического периода;

• усложнением экосистем и возрастанием «суммы жизни».

В.И. Вернадский выдвинул три биогеохимических принципа:

1. Биогенная миграция атомов химических элементов в биосфере всегда стремится к максимальному своему проявлению.

2. Эволюция видов в ходе геологического времени, приводящая к созданию устойчивых в биосфере форм жизни, идет в направлении, усиливающем биогенную миграцию атомов.

3. Живое вещество находится в непрерывном химическом обмене с космической средой, его окружающей, и создается и поддерживается на нашей планете энергией Солнца.

9.4. Каким образом протекает биологическая трансформация среды в биосфере? Какова роль человека в этих процессах?

Биологическая трансформация среды – изменение абиотических условий под влиянием жизнедеятельности организмов. В.И. Вернадский рассматривал жизнь как геологический фактор, который создал биосферу. Благодаря живым организмам в атмосфере появился кислород (п.п. 7.3, 7.4), сформировались почвы, образовались толщи осадочных пород на дне океанов. В результате биологической трансформации среды создаются запасы детрита – отмерших органических остатков (в виде торфа и сапропеля).

Человек содействует тем формам биологической трансформации среды, которые уменьшают отрицательное влияние его хозяйственной деятельности на биосферу. Изучение процессов биологической трансформации среды и управление ими – необходимый элемент построения общества устойчивого развития. Наиболее важными вариантами биологической трансформации среды, которые может усиливать или ослаблять человек, являются:

1. Очистка воды от химических загрязнений растениями-фильтраторами. Например, эффективно очищают воду прибрежно-водные сообщества тростника, камыша, рогоза, топяного хвоща и других растений-амфибий.

2. Поддержание растениями газового состава атмосферы за счёт фотосинтеза (продукция кислорода и усвоение углекислого газа), очистка её от загрязнений. Благотворное влияние на атмосферу оказывают леса. «Лёгкими планеты» в северном полушарии являются леса России, в южном – тропические леса бассейна Амазонки.

3. Влияние растений на гидрологический режим и качество вод наземных экосистем. Главную роль в этом типе биологической трансформации среды также играют леса. В стабилизации водного режима также участвуют болота.

4. Восстановление организмами баланса гумуса (органических питательных компонентов) в почвах.