5. Живое вещество планеты

Живое вещество – совокупность всех форм жизни в биосфере, совокупность всей массы организмов, населяющих нашу планету в тот или иной момент [1, с. 52; 13 с. 31;].

Живое вещество суши делится:

- фитобиомасса: леса – 10¹¹-10¹² т; травы – 10¹⁰-10¹¹ т;

- зообиомасса n∙10⁹ ∙n;

- микробиомасса (10⁸ - 10⁹) n.

Оценивая геологическую и почвообразующую роль живого вещества, В.И. Вернадский различал следующие формы воздействия организмов на окружающую среду.

1. Медленный, но непрерывный процесс развития жизни на Земле, образование новых видов и их исчезновение (в среднем каждый самостоятельный вид живет примерно один геологический период, т. е. около 30 млн. лет.).

2. Смена типов растительных и животных ценозов в связи с их размножением и захватом поверхности, изменениями рельефа, климата, почвы. Таковы взаимоотношения лесов и тундры, лесов и степей, пустынь и степей. Эта смена носит ритмический характер и охватывает 3000 -5000 лет.

3. Последовательная смена поколений определенных видов растений и животных и связанных с ними циклов миграции веществ. Благодаря исключительному разнообразию видов наблюдается и разнообразие продолжительности циклов: от 20 мин. до 20 лет на одно поколение.

4. Прижизненный обмен веществом между организмами и средой. Этот обмен затрагивает твердую, жидкую и газообразную фазы и играет огромную геологическую и почвообразовательную роль.

5. Посмертное влияние продуктов распада органических веществ на минеральные образования и процессы в природе.

Биогеохимическая роль организмов зависит от их размеров, быстроты размножения и энергии взаимодействия с окружающей средой. Чем меньше величина организма, тем быстрее идет размножение (и в большем количестве), тем быстрее смена поколений, тем больше их роль в геологических, геохимических, почвенных процессах.

Роль живого вещества и биосферы в процессах выветривания и почвообразования непрерывно возрастает, т. к. количество возникающих в единицу времени организмов непрерывно растет. Возрастает и разнообразие форм организмов. Расширяются границы биосферы. Тесная взаимозависимость различных животных и растений и связанных с ними низших организмов приводит к тому, что минеральные соединения, выхваченные живым веществом из геологического круговорота, имеют тенденцию удерживаться в биологическом круговороте, что защищает их от выноса в мировой океан.

Существует соответствие химического состава растительного покрова и почв, на которых он формируется. По данным А.И. Виноградова (1957), наибольшая доля в составе живого вещества приходится на кислород и водород (около 80 %). Остальная часть представлена большим числом элементов, среди которых содержание C, N, Ca находится в пределах от 1 до 10 %, содержание S, P, K измеряется величинами 0,1-1,0 %, а содержание Fe, Na, Mg, Al составляет 0,01-0,1 %. Важно, что потенциально токсичные химические элементы в живом веществе представлены ничтожно малыми величинами: Zn, Mn, Cu-10^-3 -10^-2 %; As, F, Pb, Cr - 10^-4-10^-3 %; Co, Ba - 10^-5-10^-4 %; Hg, U, Ra - 10^-12-10^-6 %.

В биомассе животных также господствуют C, N, H, O, заметная доля принадлежит P и S – компонентам белка. Анализируя мировую информацию о химическом составе биомассы, В.А. Ковда (1980) пришел к заключению, что относительное значение химических факторов в формировании свежей биомассы можно выразить величинами, приведенными в таблице 5.

Таблица 5

Факторы питания	Относительные величины
Минерального (Ме)	1
Азотного (N)	100 – 1000
Углеродного (С)	10 000
Водный режим	100 000

Как подчеркивал В.А. Ковда, эти отношения крайне приблизительны, но они отражают роль ведущих биофильных элементов в биосфере и показывают, как велико значение оптимизации водного, углеродного, азотного, кислородного, минерального режимов в продуктивности биосферы. Вместе с тем, ведущая роль принадлежит все-таки поступлению, преобразованию, накоплению и многократному использованию космической энергии, т .е. солнечному свету и теплу.

Результаты интегрированной активности различных живых организмов проявляются не только в виде их приспособленности к обитанию в условиях определенной среды, но и в обратном воздействии на среду, изменяющем ее ведущие характеристики. В основе этого лежит процесс обмена веществ как специфическое свойство жизни.

В.И. Вернадский приводит средние цифры скорости «передачи жизни в биосфере». Укажите время захвата данным видом всей поверхности нашей планеты в сутках…

[1] млекопитающие: крысы - 1,25; дикая свинья - 10,6; слон индийский - 16,8;

[2] бактерии хлоры - 1,25; инфузории - 10,6; диатомовые - 16,8;

[3] зеленый планктон - 166-183; насекомые - 366, рыбы - 2159, цветковые растения - 4076;

[4] млекопитающие: крысы - 2800; дикая свинья - 37 600; слон индийский – 37 600.