Жива речовина: функції живої речовини. Вчення Вернадського про біосферу

Щоб пояснити процеси, що здійснюються в межах нашої планети, ученим знадобилося багато сотень років. Поступово накопичувалися знання, ріс теоретичний і фактологічний матеріал. Сьогодні людям вдається знайти пояснення багатьом природним явищам, втрутитися в їх перебіг, змінити або направити.

Те, яку роль в усіх механізмах природи грає живий світ, також було ясно не відразу. Однак російський філософ, біогеохімік В. І. Вернадський зумів створити теорію, яка стала основою і залишається такою донині. Саме вона пояснює, що собою представляє вся наша планета, які в ній взаємозв`язку між усіма учасниками. І найголовніше, саме ця теорія дає відповідь на питання про роль живих істот на планеті Земля. Вона отримала назву теорії про будову біосфери Землі.

Біосфера і її структура

Біосферою вчений запропонував називати всю ту область живого і неживого, яка знаходиться в тісному контакті і в результаті спільної діяльності сприяє формуванню певних геохімічних компонентів природи.

Тобто в біосферу входять наступні структурні частини Землі:

• нижня частина атмосфери до озонового шару;
• вся гідросфера;
• верхній рівень літосфери - грунт і нижче розташовані шари, до грунтових вод включно.

Тобто це всі ті області, які здатні заселятися живими організмами. Всі вони, в свою чергу, являють собою сукупну біомасу, яка носить назву живої речовини біосфери. Сюди відносяться представники всіх царств природи, а також людина. Властивості і функції живої речовини є визначальними при характеристиці біосфери в цілому, оскільки саме воно - основний її компонент.

Однак крім живого, виділяють ще кілька типів речовин, що складають розглянуту нами оболонку Землі. Це такі, як:

• биогенное;
• відстале;
• биокосное;
• радіоактивне;
• космічне;
• вільні атоми і елементи.

Всі разом дані види з`єднань і формують навколишнє середовище для біомаси, умови життя для неї. При цьому представники царств природи самі мають неабиякий вплив на формування багатьох видів перерахованих речовин.

В цілому, всі позначені компоненти біосфери є сукупної масою що складають природу елементів. Саме вони вступають в тісні взаємодії, здійснюючи кругообіг енергії, речовин, накопичуючи і переробляючи багато з`єднань. Основна ж одиниця - живу речовину. Функції живої речовини різні, але всі дуже важливі і потрібні для підтримки природного стану планети.

Засновник вчення про біосферу

Той, хто створив поняття "біосфера", розвинув його, структурував і повністю розкрив, володів неабияким мисленням, здатністю аналізувати і зіставляти факти і дані і робити логічні умовиводи. Такою людиною свого часу став В. І. Вернадський. Велика людина, натураліст, академік і вчений, засновник багатьох шкіл. Його праці стали базовою основою, на якій будуються всі теорії досі.

Він є творцем всієї біогеохімії. Його заслугою є створення мінерально-сировинної бази Росії (тоді СРСР). Його учнями були відомі в майбутньому вчені Росії та України.

Прогнози Вернадського про чільному положенні людей в системі органічного світу і про те, що біосфера еволюціонує в ноосферу, мають всі підстави збутися.

Жива речовина. Функції живої речовини біосфери

Як ми вже позначали вище, живою речовиною розглянутої оболонки Землі вважається вся сукупність організмів, які належать до всіх царствам природи. Особливу ж положення серед всіх займають люди. Причинами цього стало:

• споживча позиція, а не продукує;
• розвиток розуму і свідомості.

Всі інші представники - це жива речовина. Функції живої речовини були розроблені і вказані Вернадським. Він відводив наступну роль організмам:

1. Окислювально-відновна.
2. Деструктивна.
3. Транспортна.
4. Средообразующая.
5. Газова.
6. Енергетична.
7. Інформаційна.
8. Концентраційна.

Самі основні функції живої речовини біосфери - газова, енергетична і окислювально-відновна. Однак і інші теж є важливими, що забезпечують складні процеси взаємодії між усіма частинами та елементами живої оболонки планети.

Розглянемо кожну з функцій більш детально, щоб зрозуміти, що саме мається на увазі і в чому суть.

Окислювально-відновна функція живої речовини

Виявляється в численних біохімічних перетвореннях речовин всередині кожного живого організму. Адже у всіх, починаючи з бактерій і закінчуючи великими ссавцями, відбуваються щосекундні реакції. У результаті одні речовини перетворюються в інші, якісь розпадаються на складові частини.

Результатом таких процесів для біосфери є формування біогенного речовини. Які сполуки можна привести в приклад?

1. Карбонатні породи (крейда, мармур, вапняки) - продукт життєдіяльності молюсків, багатьох інших морських і наземних мешканців.
2. Поклади кремнієвих порід - результат багатовікових реакцій, що відбуваються в панцирах і раковинах тварин океанського дна.
3. Вугілля і торф - результат біохімічних перетворень, що відбуваються з рослинами.
4. Нафту та інші.

Тому хімічні реакції - це основа створення багатьох корисних людині і природі речовин. У цьому полягають функції живої речовини в біосфері.

Концентраційна функція

Якщо говорити про розкриття поняття даної ролі речовини, то слід вказати на її близьку спорідненість з попередньою. Простіше кажучи, концентраційна функція живої речовини полягає в накопиченні всередині тіла тих чи інших елементів, атомів, з`єднань. У результаті відбувається формування тих самих гірських порід, корисних копалин і мінералів, про які згадувалося вище.

Накопичувати в собі якісь з`єднання здатне кожна істота. Однак для всіх ступінь вираженості цього різна. Наприклад, всі накопичують у собі вуглець. Але далеко не кожен організм здатний концентрувати близько 20% заліза, як це роблять железобактерии.

Можна навести ще декілька прикладів, чітко ілюструють дану функцію живої речовини.

1. Діатомові водорості, радіолярії - кремній.
2. Іржавинні гриби - марганець.
3. Рослина лобелія роздута - хром.
4. Рослина солянка - бор.

Крім елементів, багато представників живих істот здатні після відмирання формувати цілі комплекси речовин.

Газова функція речовини

Ця роль одна з основних. Адже газообмін - жізнеобразующій процес для всіх істот. Якщо говорити про біосферу в цілому, то газова функція живої речовини починається з діяльності рослин, які в процесі фотосинтезу вловлюють диоксид вуглецю й виділяють достатню кількість кисню.

Достатня для чого? Для життя всіх тих істот, які не здатні виробляти його самостійно. А це всі тварини, гриби, більшість бактерій. Якщо ж говорити про газову функції тварин, то вона полягає в споживанні кисню і виділення в навколишнє середовище вуглекислого газу в процесі дихання.

Так створюється загальний круговорот, який лежить в основі життя. Вченими доведено, що за багато тисячоліть рослини та інші живі істоти зуміли повністю модернізувати і підстроїти під себе атмосферу планети. Сталося наступне:

• концентрація кисню стала достатньою для життя;
• сформувався озоновий шар, який захищає все живе від згубного космічного та ультрафіолетового випромінювання;
• склад повітря став таким, який потрібен для більшості істот.

Тому газова функція живої речовини біосфери і вважається однією з найголовніших.

Транспортна функція

Увазі під собою розмноження і розселення організмів по різних територіях. Існують певні екологічні закони, яким підкоряються основи розповсюдження і транспортування істот. Згідно з ними, кожна особина займає свій ареал проживання. Існують і конкурентні взаємини, які призводять до заселення і освоєння нових територій.

Таким чином, функції живого речовини в біосфері - це розмноження і розселення з подальшим формуванням нових ознак.

Деструктивна роль

Це ще одна важлива функція, яка характерна для живих істот біосфери. Полягає вона в здатності розпадатися на прості речовини після відмирання, тобто зупинки життєвого циклу. Поки організм живе, в ньому активні складні молекули. Коли настає смерть, починаються процеси деструктуризации, розпаду на прості складові частини.

Це здійснюється спеціальною групою істот, іменованих детритофагами або редуцентамі. До них відносяться:

• деякі черв`яки;
• бактерії;
• грибки;
• найпростіші та інші.

Средообразующая функція

Основні функції живої речовини були б неповними, якби ми не вказали середотворення. Що це означає? Ми вже вказували на те, що живі істоти в процесі еволюції створили для себе атмосферу. Те ж саме вони зробили і з навколишнім середовищем.

Розпушуючи і насичуючи землю мінеральними сполуками, органікою, вони створили для себе придатний для життя родючий шар - грунт. Те ж можна сказати і про хімічний склад води океанів і морів. Тобто живі істоти самостійно формують для себе середовища життя. У цьому і проявляється їх средообразующая функція в біосфері.

Інформаційна роль живої речовини

Ця роль характерна саме для живих організмів, причому чим більш високо він розвинений, тим більшу роль в якості носія і переробника інформації виконує. Жоден неживий предмет не здатний запам`ятовувати, "записувати" на підсвідомості і відтворювати надалі інформацію будь-якого роду. Це можуть робити лише живі істоти.

Мова йде не тільки про здатність говорити і мислити. Інформаційна функція увазі явище збереження і передачі певних наборів знань і ознак у спадок.

Енергетична функція

Енергія - це найголовніший джерело сили, за рахунок якого існує живу речовину. Функції живої речовини виявляються, передусім, у здатності переробляти енергію біосфери в різні форми, починаючи з сонячної і закінчуючи теплової та електричної.

Більше ніхто так акумулювати і змінювати випромінювання від Сонця не може. Першою ланкою тут стоять, звичайно, рослини. Саме вони поглинають сонячне світло безпосередньо всією поверхнею зелених частин тіла. Потім перетворять його в енергію хімічних зв`язків, доступну для тварин. Останні ж переводять її в різні форми:

• теплову;
• електричну;
• механічну та інші.