8.3. Жива речовина

Поняття про "живу речовину" було вперше розроблено В.І. Вернадським(1934,1936,1940 рр.). Під живою речовиною він розумів сукупність маси всіх організмів, які населяють нашу планету на даний момент. Вся жива речовина займає мі­зерну долю у порівнянні з будь-якою із зовнішніх оболонок земної кулі. Згідно із сучасними підрахунками загальна маса живої речовини в нинішню епоху дорівнює 2420 млрд т, тобто вона майже у 2000 разів поступається навіть сумарній вазі повітря. Але в якісному відношенні жива речовина є найбільшвисокоорганізованою частиною матерії Землі. Живі організми надзвичайно активні та є носіями величезної енергії. У бороть­бі за своє існування організми здійснюють величезну роботу, визначаючи цим напрям геохімічних процесів і надаючи ланд­шафтам індивідуальних ознак.

За 2,5—3 млрд років діяльності жива речовина докорінно змінила обличчя планети. Більша частина вуглецю атмосфери перейшла в гумусові горизонти сучасних і давніх ґрунтів, у товщі осадових порід і в різні форми корисних копалин, а та­кож у відклади карбонатів кальцію і магнію. Низька концент­рація кисню, яка була властива атмосфері на ранніх стадіях існування Землі, змінилася під впливом фотосинтезу. Внаслі­док цього атмосфера стала переважно киснево-азотною, а на великих висотах утворився шар озону, який захищає організ­ми від згубної дії ультрафіолетового випромінювання.

Тривалий геологічний вплив живої речовини на гірські по­роди і дія на них різних видів вивітрювання сприяла форму­ванню величезних мас органогенного дрібнозему, товщ осадо­вих порід, ґрунтового покриву. Поява останнього стала мож­ливою завдяки пишному розвитку організмів на суходолі.

Жива речовина нашої планети нині існує у вигляді величез­ної кількості різноманітних організмів. За способом живлення всі організми поділяють на автотрофні і гетеротрофні. Авто­трофні живляться безпосередньо неорганічними мінеральни­ми речовинами. До них належить більша частина рослин і де­які групи мікроорганізмів, вони є першоджерелом біомаси. Гетеротрофні організми живляться готовими органічними ре­човинами. До гетеротрофних належать тварини і більша час­тина мікроорганізмів. Гетеротрофні бактерії здійснюють один з найголовніших для кожного ґрунту процесів — розклад ор­ганічних решток до простих мінеральних солей. Цей процес відбувається залежно від характеру повітряного режиму в ае­робних (при вільному доступі кисню) або анаеробних умовах. В останньому випадку через нестачу кисню в перезволожених тривалий час породах утворюються і нагромаджуються закис­ні сполуки елементів. Більшість організмів біосфери належить до аеробних.

Населення біосфери у видовому і морфологічному відношен­ні дуже різноманітне. На Землі нині нараховується близько 2 млн видів організмів (табл. 8).

Таблиця 8. Приблизна кількість видів основних типів мікроор­ганізмів, рослин і тварин

МІКРООРГАНІЗМИ	Кількість видів	ТВАРИНИ	Кількість видів
Всього	500 000	Всього	1 500 000
У тому числі		У тому числі: Найпростіші	15 000
Водорості	25 000	Губки	5 000
Бактерії та гриби	100 000	Кишковопорож­нинні	9 000
Лишайники	18 000	Черв'яки	19 000
		Молюски	105 000
Мохи	20 000	Членистоногі (без комах)	50 000
Плавуневі	800	Комахи	1 000 000
Хвощеві	300	Хордові (включаю­чи хребетних)	50 000
Папоротневі	6 000	3 них:
Голонасінні	600	Птахи	10 000
Покритонасінні	200 000— 300 000	Ссавці	6 000

Найпоширенішими в біосфері є бактерії. Вони зустрічають­ся в географічній оболонці практично скрізь, але особливо ба­гато їх у ґрунтах. Наприклад, в 1 г ґрунту їх нараховується сот­ні мільйонів, а в чорноземах кількість мікроскопічних організ­мів може досягати кількох мільярдів. У водоймах найбільша кількість бактерій міститься в поверхневих шарах, особливо поблизу від берега, де вода більш забруднена і багата поживни­ми речовинами. Серед рослин більше половини видів — це квіткові — по­критонасінні, які виникли в порівняно недавньому геологічно­му минулому на поверхні континентів. У видовому відношенні органічний світ суші більш різноманітний, ніж водного середо­вища. Так, кількість видів сухопутних тварин становить 93 %, а водних — тільки 7 %. Майже аналогічне співвідношення склалося і серед рослин: 92 % припадає на наземні види флори і 8 % на водні. Наведені дані свідчать, що можливості для ви­доутворення на суші більш сприятливі, ніж у воді.

Рослинність тісно пов'язана з умовами середовища і зале­жить від нього. Ця залежність полягає в тому, що для розвитку рослин потрібні відповідні кліматичні умови і перш за все пев­на кількість тепла і вологи. Залежність рослинного світу від се­редовища виявляється в існуванні на суші різних фітоценозів

• сукупностей рослин, які населяють певну ділянку, що ха­рактеризується більш-менш однорідними умовами існування.

За ставленням до зволоження ґрунтів розрізняють кілька груп рослин з характерними для них особливостями. Напри­клад, гідрофіти — це рослини, які поселяються в надмірно зво­ложених місцях, вони мають здебільшого поверхневу кореневу систему. Інша група, мезофіти, поселяються в місцях із серед­ньою зволоженістю. Ще менше потребують вологи ксерофіти

• рослини сухих ґрунтів. Ці рослини побудовані так, що, ма­ючи глибоке або дуже розгалужене коріння, вони завжди спроможні вбирати достатню кількість вологи з ґрунту. Ціка­вою групою є сукуленти — рослини пустельних областей, які накопичують запаси води в листях, стеблах або підземних ор­ганах. Ефемерами називають рослини, які мають дуже корот­кий період вегетації, вони ніби поспішають закінчити свій життєвий цикл за час, поки є волога.

Тварини теж залежать від середовища, тільки на відміну від рослин вони можуть значною мірою обирати собі умови прожи­вання. Ця здатність розширює їх можливості до адаптації. Хоча границі ареалів проживання тварин не так чітко вира­жені в природі, як рослин, все ж вони обмежені певними тери­торіями. Разом з навколишнім середовищем рослини і тварини утворюють різні за видовим складом біогеоценози.

Біогеоценоз — це історично сформований взаємозумовлений комплекс живих і неживих компонентів певної ділянки земної поверхні або акваторії, які пов'язані між собою обміном речовин чи енергії. Біогеоценози є елементарною одиницею біосфери. Кожному біоценозу властиві однорідність складу компонентів і певний характер матеріально-енергетичного об­міну між ними. Найважливіша роль у біогеоценозах належить зеленим рослинам, які створюють первинну органічну продук­цію. Межі біогеоценозів у вертикальному та горизонтальному напрямах переважно збігаються з межами рослинних угрупо­вань.