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

Экологическая реабилитация региона бассейна Балтийского моря
При создании территориальной природоохранной программы формируется набор мероприятий, реализация которых позволяет достичь поставленную цель по стабилизации или улучшению экологического сос ...

Мероприятия по охране окружающей среды
Чрезвычайно важным фактором, существенно влияющим на территориальную организацию всей социально-экономической жизни и эффективность производства, является экологическая обстановка. В последн ...

Энергетическая проблематика в человеческом обществе
Проблема энергетических ресурсов, по существу, является ключевой ресурсной проблемой для современного общества. От величины энергетических затрат зави­сит и эффективность человеческой деятел ...