Жива материја. Функције живе материје у биосфери

Земљина површина не садржи снажнију, трајнију, динамичну силу од живих организама. Према доктрини живе материје, космичка функција је додељена овој љусци, која делује као веза између Земље и свемира. Учествујући у процесу фотосинтезе, размене и трансформације природних супстанци, жива материја обавља незамислив хемијски рад.

Појам живе материје у И. Вернадском

Концепт живих материја развио је познати научник В.И. Вернадски, који је одвојено разматрао биолошку масу у саставу других врста органских супстанци које формирају биосферу кугле. Према истраживачу, живи организми чине занемарљив дио биосфере. Међутим, њихова егзистенција највише утиче на формирање околног света.

Према концепту научника, жива супстанца биосфере се састоји од органских и неорганске супстанце. Главна специфичност живе материје је присуство огромног енергетског потенцијала. У смислу ослобађања слободне енергије у неорганском окружењу планете са живом материјом, могу се упоређивати само токови вулканске лаве. Главна разлика између неживе и живе материје је брзина протока хемијских реакција, која се у другом случају дешава милион пута брже.

На основу учења професора Вернадског, присуство живе материје у земаљској биосфери може се манифестовати у неколико облика:

• биохемијска (учешће у размени хемикалија, формирање геолошких шкољки);
• механички (директан утицај биомасе на трансформацију материјалног света).

Биохемијска форма "активности" биомасе планете се манифестује у континуитету метаболизам између животне средине и организама током варења хране, изградње тела. Механички ефекат живе материје на свет око нас је циклично кретање супстанци у току виталне активности организама.

Биохемијски принципи

Неколико научних изјава, познатих као биохемијски принципи, омогућују нам да добијемо потпуну слику о "радном оптерећењу" које жива супстанца обавља у процесу своје виталне активности:

• кретање атома хемијских супстанци током биогене миграције увек изазива највише могуће манифестације;
• еволутивна трансформација врста се креће у правцу који води до повећања миграције атома елемената;
• постојање биомасе због присуства соларне енергије;
• жива материја планете је затворена у континуираном циклусу размене хемикалија са свемирским окружењем.

Рефлексија виталне активности живе материје на функционисање биосфере

Живот је настао у форми биосфере због способности органске масе да се размножава, расте и развија. У почетку, жива љуска планете била је комплексна органска материја формирање циклуса елемената. У току развоја и трансформације живих организама, жива материја је стекла способност да функционише не само као континуирани ток енергије, већ и да се развија као сложени систем.

Нове врсте органске љуске свијета не проналазе само своје коријене у претходним облицима. Њихова појава је последица протока специфичних биогених процеса у природном окружењу, који, пак, утиче на сву живу материју, ћелије живих организама. Свака фаза еволуције биосфере карактерише значајне промене у њеној материјалној и енергетској структури. Дакле, постоје нови системи инертне и живе материје планете.

Све већи утицај биомасе на промене у инертним системима планете приметан је у истраживању свих епоха без изузетка. То је, прије свега, посљедица повећања акумулације соларне енергије, као и повећања интензитета и капацитета биолошког циклуса елемената. Промене у окружењу увек предодређују појаву нових комплексних облика живота.

Функције живе материје у биосфери

По први пут, функције биомасе Вернадски је разматрао у писању познатог рада под називом “Биосфера”. Овде научник идентификује девет функција живе материје: кисеоник, калцијум, гас, оксидацију, редукцију, деструктивност, концентрацију, редукцију, метаболички, респираторни.

Развој савремених појмова о живој материји биосфере довео је до значајног смањења броја функција живе материје и њиховог уједињења у нове групе. О њима ће се даље дискутовати.

Енергетске функције живе материје

Ако говоримо о енергетским функцијама живе материје, онда се оне полажу првенствено на биљке које имају способност фотосинтезе и претварају соларну енергију у различите органске супстанце.

Токови енергије који потичу од Сунца су за биљке прави дар електромагнетне природе. Више од 90% енергије која улази у биосферу планете апсорбује литосфера, атмосфера и хидросфера, и директно учествује у току хемијских процеса.

Функције живе материје, усмерене на трансформацију енергије зеленим биљкама, главни су механизам живе материје. Без процеса преноса и акумулације соларне енергије, развој живота на планети био би упитан.

Деструктивне функције живих организама

Способност минерализације органских једињења, хемијска разградња стена, мртва органска материја и укључивање минерала у циркулацију биомасе - све су то деструктивне функције живе материје у биосфери. Главна покретачка снага деструктивних функција биосфере су бактерије, гљивице и други микроорганизми.

Мртав органска једињења разграђује се на стање неорганских супстанци (вода, амонијак, угљен диоксид, метан, сумпороводик), враћајући се у оригиналну циркулацију материје.

Разорни утицај организама на стене заслужује посебну пажњу. Због циркулације супстанци, земљина кора се допуњује минералним компонентама које се ослобађају из литосфере. Учествујући у разградњи минерала, живи организми тако укључују у циркулацију биосфере читав комплекс најважнијих хемијских елемената.

Функције концентрације

Селективна акумулација супстанци у природи, њихова дистрибуција, циклус живе материје - све то формира концентрационе функције биосфере. Међу најактивнијим концентраторима хемијских елемената посебну улогу имају микроорганизми.

Конструкција скелета појединих чланова животињског свијета је посљедица употребе раштрканих минералне супстанце. Упечатљив пример употребе концентрисаних природних елемената су мекушци, дијатомеје и карбонатне алге, кораљи, радиоларије, кремене спужве.

Функције гаса

Основа гасних својстава живе материје је дистрибуција гасовитих супстанци живим организмима. На основу врсте гасова које треба претворити, разликују се различите функције гаса:

1. Формирање кисеоника - рестаурација резерве кисеоника планете у слободној форми.
2. Диоксид - формирање биогених угљених киселина као резултат дисања представника животињског света.
3. Озон - формирање озона, који доприноси заштити биомасе од деструктивних ефеката сунчевог зрачења.
4. Азот - стварање слободног азота у разградњи супстанци органског порекла.

Еколошке функције

Биомаса има способност да трансформише физичке и хемијске параметре околине како би створила услове који задовољавају потребе живих организама. Као примјер можемо издвојити биљну средину, чија витална активност доприноси повећању влажности зрака, регулацији површинског отјецања и обогаћивању атмосфере кисиком. Делимично, функције формирања животне средине су резултат свих горе наведених својстава живе материје.

Улога човека у формирању биосфере

Појава човека као посебне врсте одражава се у настанку револуционарног фактора у еволуцији биолошке масе - свесној трансформацији околног света. Технички и научни напредак није само феномен друштвеног живота људског бића, већ на неки начин припада природним процесима еволуције свих живих бића.

Од памтивијека, човечанство је трансформисало живу материју биосфере, што је утицало на повећање брзине миграције атома хемијског окружења, трансформацију појединачних геосфера, акумулацију токова енергије у биосфери, промену изгледа Земље. Тренутно се човек сматра не само као врста, већ и као сила способна да мења шкољке планете, што је пак специфичан фактор еволуције.

Природна жеља да се повећа број врста довела је људску врсту до активног коришћења обновљивих и необновљивих ресурса биосфере, извора енергије, супстанци закопаних у коверте планете. Репресија појединих чланова животињског света од природних станишта, уништавање врста у потрошачке сврхе и антропогена трансформација еколошких параметара - све то подразумева нестанак најважнијих елемената биосфере.