Вопрос 22. Основные функции экосферы.

1. Газовая функция;

2. Концентрационная функция;

3. Окислительно-восстановительная функция;

4. Информационная функция;

5. Средообразующая функция.

1. Благодаря способности трансформировать солнечную энергию в энергию химических связей растения и другие организмы вы­полняют ряд фундаментальных биогеохимических функций пла­нетарного масштаба. Одна из них — газовая функция.

Живые существа постоянно обмениваются кислородом и угле­кислым газом с окружающей средой в процессах фотосинтеза и дыхания растений и животных. Растения сыграли решающую роль в смене восстановительной среды на окислительную в гео­химической эволюции планеты и в формировании состава со­временной атмосферы. Они строго контролируют концентра­ции 0₂ и СО₂, оптимальные для всей современной биоты.

2. Пропуская через свое тело большие объемы воздуха и природ­ных растворов, живые организмы осуществляют биогенную ми­грацию и концентрирование химических элементов и их соеди­нений. Это относится не только к биосинтезу органики, но и к таким явлениям, как строительство раковин и скелетов; обра­зование коралловых островов, толщ осадочных известняков, месторождений серы, некоторых металлических руд, скопле­ний железомарганцевых конкреций на дне океана и т. п.

Ранние этапы биологической эволюции проходили в водной среде. Организмы научились извлекать из разбавленного водного раствора необходимые для них вещества, многократно увеличи­вая их концентрацию в своем теле. Удаленность их концентра­ций между биотой и средой А. И. Перельман (1972) назвал бифильностью элементов.

3. Окислительно-восстановительная функция живого вещества те­сно связана с биогенной миграцией элементов и концентриро­ванием веществ. Многие вещества в природе крайне устойчи­вы и не подвергаются окислению при обычных условиях. На­пример, молекулярный азот — один из важнейших биогенных элементов. Но живые клетки располагают настолько эффек­тивными катализаторами — ферментами, что способны осуще­ствлять многие окислительно-восстанови-тельные реакции в миллионы раз быстрее, чем это может происходить в абиоген­ной среде.

4. Именно с появлением первых примитивных живых существ на планете появилась и активная ("живая") информация, отличаю­щаяся от той "мертвой" информации, которая, по Л. Бриллюэну, является простым отражением структуры. 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.

5. Перечисленные функции живого вещества экосферы обращены в основном к внешним факторам существования. Все вместе они образуют мощную средообразующую функцию экосферы.

Деятельность живых организмов обусловила современный со­став атмосферы, от которой зависят радиационный и тепловой режимы на планете, спектральный состав достигающего по­верхности Земли солнечного света.

Растительный покров существенно определяет водный баланс, распределение влаги и климатические особенности больших пространств.

Живые организмы играют ведущую роль в самоочищении возду­ха, рек и озер; от них во многом зависит солевой состав при­родных вод и распределение многих химических веществ меж­ду сушей и океаном.

Благодаря растениям, животным и микроорганизмам создается почва и поддерживается ее плодородие.

Наконец, биота одарила человека пищей, одеждой, множеством вещей, создав уникальное сообщество разнообразных организ­мов — главное богатство планеты и окружающей человека среды.

Средообразующая функция экосферы тесно связана со средорегулирующей функцией — биотической регуляцией окружающей среды. Выше, при рассмотрении параметров биотического кру­говорота, было показано, что биота в глобальном масштабе способна с большой точностью и долгое время поддерживать на постоянном уровне важные параметры окружающей среды, несмотря на исключительную сложность и динамичность регу­лируемой системы. Таким образом, биота экосферы формирует и контролирует состояние окружающей среды.