Понятие и строение биосферы

Особо следует сказать о химическом разложении горных пород. Бла­годаря живому веществу биотический круговорот пополняется минералами, высвобождаемыми из литосферы. Например, по свидетельству А.В. Лапо, плесневый грибок в лабораторных условиях за неделю высвобождал из ба­зальта 3 % содержащегося в нем кремния, 11 % алюминия, 59 % магния, 64 % железа. Пионеры жизни на скалах – бактерии, сине-зеленые водоросли, грибы и лишайники – оказывают на горные породы сильнейшее химическое воздействие растворами целого комплекса кислот – угольной, азотной, сер­ной и разнообразных органических. Разлагая с их помощью те или иные ми­нералы, организмы избирательно извлекают и включают в биотический кру­говорот важнейшие питательные элементы – кальций, калий, натрий, фос­фор, кремний, микроэлементы.

Общая масса зольных элементов, вовлекаемая ежегодно в биотиче­ский круговорот только на суше, составляет около 8 млрд. т. Это в несколько раз превышает массу продуктов извержения всех вулканов мира на протяже­нии года. Благодаря жизнедеятельности организмов-деструкторов создается уникальное свойство почв – их плодородие.

Концентрационная функция заключается в избирательном накоплении при жизнедеятельности организмов атомов веществ, рассеянных в природе. Способность концентрировать элементы из разбавленных растворов – это ха­рактерная особенность живого вещества. Наиболее активными концентрато­рами многих элементов являются микроорганизмы. Например, в продуктах жизнедеятельности некоторых из них по сравнению с природной средой со­держание марганца увеличено в 1200000 раз, железа – в 65000, ванадия – в 420000, серебра – в 240000 раз и т.д.

Морские организмы активно концентрируют рассеянные минералы для построения своих скелетов или покровов. Существуют, например, каль­циевые организмы (моллюски, кораллы, мшанки, иглокожие, известковые водоросли и т. п.) и кремниевые (диатомовые водоросли, кремниевые губки, радиолярии). Особо следует обратить внимание на способность морских ор­ганизмов накапливать микроэлементы, тяжелые металлы, в том числе ядови­тые (ртуть, свинец, мышьяк), радиоактивные элементы. Их концентрация в теле беспозвоночных и рыб может в сотни тысяч раз превосходить содержа­ние в морской воде. Благодаря этому морские организмы полезны как источ­ник микроэлементов, но вместе с тем употребление их в пищу может грозить отравлением тяжелыми металлами или быть опасным в связи с повышенной радиоактивностью.

Средообразующая функция состоит в трансформации физико-химиче­ских параметров среды (литосферы, гидросферы, атмосферы) в условия, бла­гоприятные для существования организмов. Можно сказать, что она является совместным результатом всех рассмотренных выше функций живого веще­ства: энергетическая функция обеспечивает энергией все звенья биологиче­ского круговорота; деструктивная и концентрационная способствуют извле­чению из природной среды и накоплению рассеянных, но жизненно важных для организмов элементов.

Средообразующие функции живого вещества создали и поддержи­вают в равновесии баланс вещества и энергии в биосфере, обеспечивая ста­бильность условий существования организмов, в том числе человека. Вместе с тем живое вещество способно восстанавливать условия обитания, нару­шенные в результате природных катастроф или антропогенного воздействия. Эту способность живого вещества к регенерации экологических условий вы­ражает принцип Ле Шателье, заимствованный из области термодинамиче­ских равновесий. Он заключается в том, что изменение любых переменных в системе в ответ на внешние возмущения происходит в направлении компен­сации производимых возмущений. В теории управления аналогичное явление носит название отрицательных обратных связей. Благодаря этим связям сис­тема возвращается в первоначальное состояние, если производимые возму­щения не превышают пороговых значений. Таким образом, гомеостаз, устой­чивость экосистемы, оказывается явлением не статическим, а динамическим.

В результате средообразующей функции в географической оболочке произошли следующие важнейшие события: был преобразован газовый со­став первичной атмосферы; изменился химический состав вод первичного океана; образовалась толща осадочных пород в литосфере; на поверхности суши возник плодородный почвенный покров (также плодородны воды океана, рек и озер).

Интересное из раздела

Загрязнение земель жидкими углеводородами
В последние годы проблема нефтяных загрязнений становится все бо­лее актуальной. Развитие промышленности и транспорта требует увеличения добычи нефти как энергоносителя и сырья для химическ ...

Экологическое образование младших школьников на основе межпрдметных связей
Актуальность проблемы исследования: межпредметные связи в школьном обучении являются конкретным выражением интеграционных процессов, происходящих сегодня в науке и в жизни общества. Проб ...

Аттестация рабочего места электрогазосварщика
Аттестация рабочих мест по условиям труда — оценка условий труда на рабочих местах для выявления вредных и (или) опасных производственных факторов (ст. 209 ТКРФ). Аттестация рабочих мест ...