Функции живого вещества
1.Энергентическа функция . Выполняется прежде всего растениями в процессе фотосинтеза . Растения аккумулируют солнечную энергию в виде разнообразных органических соединений. По словам Вернадского , зеленые растения являются главным механизмом биосферы , который улавливает солнечный луч и создает своеобразные солнечные консервы . Накопленная энергия в дальнейшем является источником действенной химической энергией биосферы , а в значительной мере и всей земной коры.
Внутри экосистемы эта энергия в виде пищи распределяется между животными. Частично энергия рассеивается , а частично накапливается в мертвом органическом веществе и переходит в ископаемое состояние . Так образовались залежи торфа, каменного угля , нефти и др. горючих полезных ископаемых.
2. Разрушительная функция (деструктивная). Эта функция состоит в разложении, минерализации органического вещества, химическом разложении горных пород, во влечении образовавшихся химических элементов биотический круговорот . Мертвое органическое вещество разлагается до простых, неорганических соединений (углекислого газа , воды, сероводорода, метана, аммиака и тд.) которые вновь используются в новом круговороте. Группа организмов, которая занимается разложением органических веществ, называют деструкторами или редуцентами. Особо следует сказать о химическом разложении горных пород. Благодаря живому веществу, биотический круговорот пополняется элементами из литосферы, например плесневый грибок в лабораторных условиях за неделю высвобождал из вулканической горной породы 3% содержащегося в ней кремния ,11% алюминия ,59% магния ,64 % железа . Бактерии , сине-зелёные водоросли, грибы и лишайники оказывают на горные породы химическое воздействие растворами угольной ,азотной и серной кислот. Разлагаясь с их помощью горные породы организмы избирательно извлекают и включают в биологический круговорот такие питательные элементы как кальций, калий, натрий, фосфор, кремний, и микроэлементы.
Общая масса зольных элементов, вовлекаемая ежегодно в биотический круговорот только на суше составляет около 8 млрд. тонн, это в несколько раз превышает массу продуктов извержения всех вулканов мира в течение года. Благодаря жизнедеятельности организмов деструкторов, создается уникальное свойство почв, их плодородие.
3. Накопительная функция. Эта функция заключается в избирательном накоплении химических элементов рассеянных в природе.
« Все элементы есть везде» Вернадский. Способность концентрировать элементы з разбавленных растворов это характерная особенностью живого вещества. Наиболее активными концентраторами являются микроорганизмы. Морские организмы активно концентрируют рассеянные элементы для построения своих скелетов и покровов, например, моллюски, кораллы, мшанки, иглокожие поглощают кальций. Диатомовые водоросли, кремневые губки, радиолярии активно поглощают кремний . Особо следует обратить внимание на способность морских организмов накапливать тяжелые металлы , в том числе ртуть, мышьяк, свинец, кадмий.
4. Сред образующая функция. Эта функция состоит в трансформации физико-химических параметрах среды (литосферы, атмосферы, гидросферы) в условия благоприятные для существования организмов.
Сред образующие функции живого вещества создали и поддерживают в равновесии баланс вещества и энергии в биосфере. Живое вещество способно восстанавливать условия обитания, нарушенные в результате природных катастроф или антропогенного воздействия.
Эту способность живого вещества к регенерации (восстановлению) экологических условий выражает принцип Ле Шателье. Он заключается в том, что изменение любых переменных в системе в ответ на внешние возмущения происходит в направление компенсации производимых возмущений. В теории управления аналогичные явления носят названия отрицательно обратных связей.
В результате сред образующей функции в географической оболочке произошли следующие события : был преобразован газовый состав первичной атмосферы, изменился химический состав вод первичного океана, образовалась толща осадочных пород в литосфере, на поверхности суши возник почвенный покров. Если живое вещество распределить на поверхности земли ровным слоем его толщина составит всего 2 см. При такой незначительной массе, организм осуществляет свою планетарную роль в результате быстрого размножения , т.е. энергичного круговорота веществ. Если рассчитать всю массу живого вещества , воспроизведенного за это время биосферой, она окажется 2,4 х10 20 т, эта мусса в 12 раз превышает массу земной коры. По словам Вернадского «На земной поверхности нет химической силы более постоянно действующей , а потому и более могущественной по своим последствиям чем живые организмы взятые в целом».
Глины , известняки, доломиты, бурый железняк, бокситы – породы органогенного происхождения.
Глобальные циклы миграции химических элементов в биосфере связывают наружные оболочки нашей планеты в единое целое, обеспечивая с одной стороны ее устойчивость, а с другой непрерывную эволюцию ее состава .
К. Бэр установил закон бережливости, Вернадский образно формулирует этот закон таким образом : «Атомы, вошедшие , в какую ни будь форму живого вещества захваченные единичным жизненным вихрем с трудом возвращаются, а может быть и не возвращаются назад в костную материю биосферы . Иными словами, основу функционирования живого вещества составляет биотический круговорот веществ ».
Биотический круговорот обеспечивается взаимодействие 3 основных групп организмов : 1.продуцентов;2. консументов; 3.редуцентов.
Все живое вещество биосферы обновляется в среднем за 8 лет. В океане циркуляция идет во много раз быстрее : вся масса живого вещества океана, обновляется за 33 дня, а масса фитопланктона каждый день. В атмосфере смена кислорода происходит за 106 лет, углекислого газа за 6,3 года.