Живое вещество биосферы, его функции
Высокая химическая активность, подвижность, способность к самовоспроизведению и эволюции обеспечивают важнейшие функции живого вещества в биосфере.
1. Энергетическая функция. Она определяется свойствами светочувствительного вещества хлорофилла зеленых растений, с помощью которого растения улавливают, аккумулируют солнечную энергию, преобразуют ее в энергию химических связей молекул органического вещества. Органические вещества, созданные зелеными растениями, служат источником энергии для представителей иных царств живых существ.
2. Транспортная функция Пищевые взаимодействия живого вещества приводят к перемещению огромных масс химических элементов и веществ против сил тяжести и в горизонтальном направлении.
3. Деструктивная функция. Минерализация органических веществ, разложение отмершей органики до простых неорганических соединений определяет деструктивную функцию живого вещества. Данную функцию выполняют в основном грибы, бактерии.
4. Концентрационная функция – это накопление определенных веществ в живых существах. Раковины моллюсков, панцири диатомитовых водорослей, скелеты животных- все это примеры проявления концентрационной функции живого вещества.
5. Живое вещество преобразует физико-химические параметры среды. В этом проявляется еще одна главная функция живого вещества - средообразующая. Например, леса регулируют поверхностный сток, увеличивая влажность воздуха, обогащают атмосферу кислородом.
2.3 Круговороты веществ в биосфере.
Интенсивность обмена через границы биосферы по сравнению с потоками вещества внутри системы ничтожно малы (реки вносят в океаны 200 млрд. т наносов, что в 2 тыс. раз больше, чем привносится метеоритами), поэтому можно считать, что биосфера - закрытая система. А в закрытой системе неизбежно возникают циркуляционные движения вещества, что и происходит на Земле. Это круговорот, объединяющий разрушение и снос горных пород с аккумуляцией и трансформацией продуктов разрушения, круговорот воды, общая циркуляция воздуха атмосферы и вод океана, биогеохимические циклы химических элементов.
Движущими силами круговорота веществ служат потоки энергии Солнца и деятельность живых организмов.
Совместная деятельность различных живых организмов определяет закономерный круговорот отдельных элементов и химических соединений, включающий введение их в состав живых клеток, преобразование химических веществ в процессах метаболизма, выведение в окружающую среду и деструкцию органических веществ, в результате которой высвобождаются минеральные вещества, вновь включающиеся в биологические циклы Процессы круговорота проходят в конкретных экосистемах, но в полном виде биогеохимические циклы реализуются лишь на уровне биосферы в целом.
Биогеохимический круговорот в биосфере не является полностью замкнутым, незначительная часть веществ «захороняется». Это привело к тому, что в атмосфере накопился биогенный кислород, а в земной коре- различные химические элементы и соединения.
Любой глобальный круговорот вещества состоит из запасов (резервуаров) и потоков. Как правило, суммарная величина запасов значительно больше потоков, что обеспечивает устойчивость круговорота.
Ниже рассматриваются наиболее значимые элементы круговорота веществ.
Из всех существующих в природе элементов (более 100) в организмах обнаружено около 20, наиболее важные из них - С, Н, О, Р, азот, сера, которые называют биогенными.