- •БИОСФЕРА
- ••Идея о влиянии жизни на природные процессы на огромных пространствах Земли была впервые
- ••В 20-х годах прошедшего века в трудах
- ••Биосферой В. И. Вернадский назвал ту область нашей планеты, в которой существует или
- ••Значение организмов обусловлено:
- ••Всю совокупность организмов на
- ••Косное вещество,
- ••Биогенное вещество создается и перерабатывается жизнью, совокупностями живых организмов.
- ••Особой категорией является биокосное
- •• Биосфера – это та область Земли, которая охвачена влиянием живого вещества.
- ••С современных позиций биосферу рассматривают как наиболее крупную экосистему планеты, поддерживающую глобальный круговорот
- ••Современная жизнь распространена в
- ••В глубь Земли живые организмы проникают на небольшое расстояние.
- ••Однако, по В. И. Вернадскому, нижнюю границу биосферы следует проводить еще глубже. Постепенно
- •Органогенные илы дна океана (но С. А. Зернову, 1949): 1– глобигерииоиый и 2
- •3 – диатомовый ил с места вблизи края антарктического льда
- ••Верхняя граница жизни в атмосфере определяется нарастанием с высотой ультрафиолетовой радиации. На высоте
- •Распределение жизни в биосфере
- ••Крайние пределы температур, которые выносят некоторые формы жизни (в латентном состоянии), – от
- ••Уксусные угрицы (нематоды) обитают в чанах с бродящим уксусом. Ряд микроорганизмов живет в
- ••Некоторые особо устойчивые формы могут существовать даже при действии ионизирующей радиации. Например, ряд
- ••Жизнь, таким образом, обладает значительным «запасом прочности»,
- ••Наряду с этим распределение жизни в биосфере отличается крайней неравномерностью.
- •Живое вещество
- ••Заслуживает внимания то
- •Участие различных химических элементов в построении живого вещества, атмосферы, гидросферы и литосферы (относительные
- ••В. И. Вернадский подчеркивал, что живое вещество – самая активная форма материи во
- •Геохимическая работа живого вещества
- ••На Земле существует один- единственный процесс, при котором энергия солнечного излучения не
- ••Основная планетарная функция живого
- ••В биосфере в результате жизнедеятельности микроорганизмов в больших масштабах
- ••За счет жизнедеятельности огромного числа гетеротрофов, в основном грибов, животных и микроорганизмов, происходит
- ••Природные воды, обогащенные продуктами минерализации, становятся химически высокоактивными и разрушают горные породы.
- ••Кислород атмосферы накоплен за счет фотосинтеза. Единственный источник абиогенного поступления свободного кислорода –
- ••Углекислый газ поступает в атмосферу за счет дыхания всех организмов.
- ••Азот атмосферы химически инертен, но и он участвует в процессах синтеза и распада
- ••К газам органического происхождения относятся также сероводород, метан и множество других летучих соединений,
- ••Продуцируя и потребляя газообразные вещества, организмы биосферы поддерживают постоянство состава воздушной оболочки Земли.
- ••Живое вещество перераспределяет атомы в биосфере.
- ••Живое вещество активно участвует также в грандиозных процессах
- •Стабильность биосферы
- ••Все доступные для живых организмов химические соединения в биосфере имеют предел.
- ••По выражению академика В. Р Вильямса, единственный способ придать конечному свойства бесконечного –
- •Глобальный биогеохимический круговорот
- •Сопряжения циклов элементов в биосфере
- ••Круговороты планетарного масштаба создаются из бесчисленных локальных циклических перемещений атомов, движимых жизнедеятельностью организмов
- ••Различают поэтому малые и большие круговороты в соответствии с объемом рассматриваемых экосистем:
- ••Вместе с тем отличительная черта биологических круговоротов – их неполная замкнутость.
- ••Запасы биогенных веществ, мало доступные для живых организмов и медленно вовлекающиеся поэтому в
- ••Углерод. Углерод как химический элемент является основой жизни. Он может соединяться разными способами
- •Круговорот азота в биосфере
- ••Азот. В атмосфере и живом веществе содержится менее 2 % всего азота на
- ••В круговороте азота принимают большое участие также аммонифицирующие микроорганизмы. Они разлагают белки и
- ••Фосфор. Этот элемент, необходимый для синтеза многих органических веществ, включая АТФ, ДНК, РНК,
- ••Сера. Круговорот серы, необходимой для построения ряда аминокислот, ответственных за трехмерную структуру белков,
Стабильность биосферы
•Основой самоподдержания жизни на Земле являются биогеохимические круговороты.
•Процессы созидания органического вещества, аккумулирующего энергию, и противоположные процессы его разложения с высвобождением этой энергии одинаково необходимы для существования жизни.
•Все доступные для живых организмов химические соединения в биосфере имеют предел.
•Исчерпаемость пригодных для усвоения химических веществ часто тормозит развитие тех или иных групп организмов в локальных участках суши или океана.
•По выражению академика В. Р Вильямса, единственный способ придать конечному свойства бесконечного – это заставить его вращаться по замкнутой кривой.
•Все химические элементы, используемые в процессах жизнедеятельности организмов, совершают постоянные перемещения, переходя из живых тел в соединения неживой природы и обратно.
•Возможность многократного использования одних и тех же атомов делает жизнь на Земле практически вечной при условии постоянного притока нужного количества энергии.
Глобальный биогеохимический круговорот
•вещества на планете представляет собой систему сложно переплетенных циклов отдельных элементов, связанных друг с другом по аналогии с деталями часового механизма. Объединяясь в разных пропорциях в составе сложных органических молекул, синтезируемых в живых телах, атомы различных элементов вне живого вещества имеют свою «судьбу» в атмосфере, гидросфере и литосфере.
Сопряжения циклов элементов в биосфере
•Круговороты планетарного масштаба создаются из бесчисленных локальных циклических перемещений атомов, движимых жизнедеятельностью организмов в отдельных экосистемах, и тех перемещений, которые вызываются действием ландшафтных и геологических причин (поверхностный и подземный сток, ветровая эрозия, движение морского дна, вулканизм, горообразование и т. п.).
•Различают поэтому малые и большие круговороты в соответствии с объемом рассматриваемых экосистем:
•локальные биологические круговороты,
•биогеохимические циклы материков и океанов,
•общепланетарный биогеохимический круговорот
•Вместе с тем отличительная черта биологических круговоротов – их неполная замкнутость.
•Часть химических элементов и их соединений постоянно выпадает из общей циркуляции и скапливается вне организмов, создавая своего рода запасы биогенных веществ.
•Так были накоплены кислород и азот в атмосфере, горючие ископаемые и другие породы земной коры.
•В масштабах геологического времени даже небольшое неравновесие в создании и разрушении органических веществ приводит к направленному преобразованию поверхностных слоев Земли.
•Запасы биогенных веществ, мало доступные для живых организмов и медленно вовлекающиеся поэтому в биологический
круговорот, составляют так называемый резервный фонд того или иного химического элемента в биосфере (например, кальция в карбонатных породах).
•Другая часть, интенсивно циркулирующая
между телами организмов и окружающей средой, называется подвижным, или
обменным, фондом.
•Соотношения между резервным и обменным фондами в биосфере у всех биогенных элементов различны.