Функции живого вещества в биосфере Земли

Функции живого вещества в атмосфере Земли доволь­но разнообразны. В.И. Вернадский выделял пять таких функций:

1. Газовая функция. Осуществляется зелеными растени­ями. Для синтеза органических веществ растения ис­пользуют углекислый газ, выделяя при этом в атмос­феру кислород. Весь остальной органический мир использует кислород с процессе дыхания и пополня­ет при этом запасы углекислого газа в атмосфере. По мере увеличения биомассы зеленых растений изме­няется газовый состав атмосферы: снижается содер­жание углекислого газа и увеличивается концентра­ция кислорода. Таким образом, живое вещество ка­чественно изменило состав атмосферы — геологической оболочки Земли.

2. С газовой функцией тесно связана окислительно-вос­становительная функция. В процессе своей жизнедея­тельности и после своей гибели организмы, обитаю­щие в разных водоемах, регулируют кислородный ре­жим и тем самым создают условия, благоприятные для растворения ряда металлов, что приводит к обра­зованию осадочных пород.

3. Концентрационная функция проявляется в способнос­ти живых организмов накапливать различные хими­ческие элементы, например, в таких растениях-нако­пителях, как осока, хвощ, содержится много крем­ния. Благодаря осуществлению концентрационной функции живые организмы создали многие осадоч­ные породы: залежи мела, известняка и т.п.

4. Биохимическая функция связана с ростом, размноже­нием и перемещением живых организмов в простран­стве. Размножение приводит к распростра­нению живых организмов и расползанию живого ве­щества в разные географические области.

5. Биохимическая деятельность охватывает все возраста­ющее количество вещества земной коры для нужд промышленности, транспорта, сельского хозяйства и бытовых потребностей человека.

2 ФАКТОРЫ, СВИДЕТЕЛЬСТВУЮЩИЕ В ПОЛЬЗУ ЗЕМНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЖИЗНИ

1. Первый и важнейший аргумент в пользу гипотезы о земном происхождении жизни на нашей планете дало изучение оптических свойств живого вещества, нача­тое Пастером. Оказалось, что в отличие от неживого вещества, живое или продукты его жизнедеятельнос­ти всегда оптически активны. Еще в прошлом веке Л. Пастер и П. Кюри экспериментально открыли тот факт, что аминокислоты и белки, входящие в состав живых организмов, являются «левыми», т.е. отличают­ся оптическими свойствами. 2. Второе доказательство в пользу земного происхождения жизни — существования на Земле генетического кода, — единого для всего живого. Единый алфавит из 4 букв 4 нуклеинов и еще 20 аминокислот — это, вероятно, следствие некоторого процесса естественного отбора, сохранившего на Земле наиболее устойчивую, наибо­лее приспособленную к нашим условиям форму пе­редачи наследственной информации — наследствен­ной памяти, которая кодируется нуклеиновыми кис­лотами.

3. Третий аргумент в пользу земного происхождения жиз­ни — оценка Вернадским количества живого вещества, которое на протяжении всей истории земной жизни остается постоянным.

Космопланетарный характер биосферы

Условия появления жизни на Земле определили ее развитие в качестве целого, т.е. в виде биосферы, едино­го монолита живого вещества, организованность которо­го определяется преобразованием космической энергии и связанными с этим космопланетарными биохимиче­скими функциями. Это значит, что эволюция биосферы зависит от совокупности чисто земных и космических явлений. Так как в ходе эволюции биосферы появился человек, то он как часть биосферы и должен рассматри­ваться в определенном смысле в качестве космоплане-тарного феномена.

. Этап «химической эволюции»

Современные данные космохимии дают основание для предположения о том, что ДНК образовалась в космиче­ских условиях, однако осуществление ее функций стало возможным лишь на нашей планете, где на основе раз­вития живого вещества начала формироваться ранняя био­сфера. Ведь в период своего образования Земля получи­ла достаточное количество сложных органических соеди­нений, образовавшихся в протосолнечной туманности.

Благодаря наличию этих соединений начали протекать процессы полимеризации аминокислот, сложных угле­водородов и других соединений; в результате появились самоорганизующиеся физико-химические системы, ха­рактерные для живого вещества. Таким образом, этап «хи­мической эволюции» был довольно-таки малым, его на­чало следует искать в космических условиях, которые имелись перед непосредственным образованием Земли.

. Природно-радиационный фон

природно-радиацион­ный фон, который слагается из трех компонентов:

1. Природные радионуклиды (уран, торий).

2. Продукты их радиоактивного распада, а также ис­пускаемые ими при радиоактивном альфа-, бета- и гамма-излучения. Они находятся во всех элементах земной коры, в почве, водах рек, морей и океанов, приземной атмосфере. Живые организмы, поглощая радионуклиды, тем самым облучают себя изнутри.

3. Высокоэнергетические излучения, попадающие на Землю из космического пространства в виде посто­янного потока (фоновое излучение). Оно порождают в атмосфере долгоживущие радионуклиды углерода, натрия и др., участвующие в процессах живого веще­ства.

Оказывается, что без природно-радиационного фона невозможно нормальное существование живых организ­мов, что на заре своего развития радиоактивность слу­жила им дополнительным источником энергии.