Отне на учените много стотици години, за да обяснят процесите, протичащи на нашата планета. Постепенно се натрупваха знания, нарастваше теоретичен и фактически материал. Днес хората успяват да намерят обяснение за много природни феномени, намесват се в техния ход, променят или насочват.
Каква роля играе живият свят във всички механизми на природата също не беше ясно веднага. Руският философ, биогеохимик В. И. Вернадски обаче успява да създаде теория, която става основа и остава такава и до днес. Именно тя обяснява какво представлява цялата ни планета, какви са взаимоотношенията между всички участници в нея. И най-важното е, че именно тази теория отговаря на въпроса за ролята на живите същества на планетата Земя. Наричаха го теория за структурата на земната биосфера.
Биосферата и нейната структура
Ученият предложи да нарече биосферата цялата област на живо и неживо, която е в близък контакт и в резултат на съвместнодейност допринася за образуването на определени геохимични компоненти на природата.
Тоест биосферата включва следните структурни части на Земята:
- долната част на атмосферата до озоновия слой;
- цялата хидросфера;
- горното ниво на литосферата - почвата и слоевете отдолу, до и включително подпочвените води.
Тоест, това са всички онези области, които могат да бъдат населени от живи организми. Всички те от своя страна представляват общата биомаса, която се нарича живата материя на биосферата. Това включва представители на всички царства на природата, както и човека. Свойствата и функциите на живата материя са решаващи при характеризирането на биосферата като цяло, тъй като именно тя е нейният основен компонент.
В допълнение към живите, има още няколко вида вещества, които изграждат обвивката на Земята, която разглеждаме. Те са като:
- биогенен;
- инертен;
- biocoke;
- радиоактивен;
- космически;
- свободни атоми и елементи.
Всички заедно, тези видове съединения формират средата за биомаса, условията за живот за нея. В същото време самите представители на природните царства оказват значително влияние върху образуването на много видове от тези вещества.
Общо взето, всички посочени компоненти на биосферата са общата маса от елементи, които събират природата. Именно те влизат в тесни взаимодействия, осъществявайки цикъла на енергия, вещества, натрупвайки и преработвайки много съединения. Основната единица е жива материя. Функциите на живата материя са различни,но всички са много важни и необходими за поддържане на естественото състояние на планетата.
Основател на учението за биосферата
Този, който създаде концепцията за "биосфера", разработи я, структурира я и я разкри напълно, притежаваше необикновено мислене, способност да анализира и сравнява факти и данни и да прави логични заключения. По негово време такъв човек става В. И. Вернадски. Велик човек, натуралист, академик и учен, основател на много школи. Неговите трудове са се превърнали в основната основа, върху която са изградени всички теории досега.
Той е създателят на цялата биогеохимия. Негова заслуга е създаването на минерално-ресурсната база на Русия (тогава СССР). Негови ученици бяха известни бъдещи учени от Русия и Украйна.
Прогнозите на Вернадски за господстващото положение на хората в системата на органичния свят и че биосферата еволюира в ноосферата имат всички основания да се сбъднат.
Живо вещество. Функции на живата материя на биосферата
Както вече посочихме по-горе, живата материя на разглежданата обвивка на Земята се счита за съвкупността от организми, принадлежащи към всички царства на природата. Човешките същества заемат специално положение сред всички. Причините за това бяха:
- консуматорска позиция, а не производство;
- развитие на ума и съзнанието.
Всички други представители са жива материя. Функциите на живата материя са разработени и посочени от Вернадски. Той възложи следната роля на организмите:
- Redox.
- Разрушителен.
- Транспорт.
- Околна среда.
- Газ.
- Енергия.
- Информация.
- Концентрация.
Най-основните функции на живата материя на биосферата са газ, енергия и редокс. Останалите обаче също са важни, осигурявайки сложни процеси на взаимодействие между всички части и елементи на живата обвивка на планетата.
Нека разгледаме всяка една от функциите по-подробно, за да разберем какво точно се има предвид и каква е същността.
Редуктивната функция на живата материя
Проявява се в множество биохимични трансформации на вещества във всеки жив организъм. В края на краищата, във всеки, от бактерии до големи бозайници, има реакции всяка секунда. В резултат на това някои вещества се превръщат в други, някои се разпадат на компоненти.
Резултатът от подобни процеси за биосферата е образуването на биогенна материя. Какви съединения могат да бъдат цитирани като пример?
- Карбонатни скали (креда, мрамор, варовик) - продукт от жизнената дейност на мекотелите, много други морски и сухоземни обитатели.
- Силициевите отлагания са резултат от векове на реакции в черупките и черупките на животните на дъното на океана.
- Въглищата и торфа са резултат от биохимични трансформации, които се случват с растенията.
- Ойл и други.
Следователно химичните реакции са в основата на създаването на много вещества, полезни за човека и природата. Това е функцията на живата материя в биосферата.
Функция за концентрация
Ако говорим за разкриване на концепцията за тази роля на веществото, тогава трябва да посочим тясната му връзка с предишната. Най-просто казано, функцията на концентрация на живата материя е натрупването вътре в тялото на определени елементи, атоми, съединения. В резултат на това се образуват самите скали, минерали и минерали, споменати по-горе.
Всяко същество е способно да натрупва някои съединения в себе си. Тежестта на това обаче е различна за всеки. Например всеки натрупва въглерод в себе си. Но не всеки организъм е в състояние да концентрира около 20% от желязото, както правят железните бактерии.
Могат да бъдат дадени още няколко примера, които ясно илюстрират тази функция на живата материя.
- Диатомеи, радиоларии - силиций.
- Гъби от ръжда - манган.
- Подуто растение лобелия - хром.
- Растение Солянка - бор.
В допълнение към елементите, много представители на живите същества са способни да образуват цели комплекси от вещества, след като умрат.
Газова функция на материята
Тази роля е една от основните. В крайна сметка газообменът е животообразуващ процес за всички същества. Ако говорим за биосферата като цяло, тогава газовата функция на живата материя започва с дейността на растенията, които в процеса на фотосинтеза улавят въглероден диоксид и отделят достатъчно количество кислород.
Достатъчно за какво? За живота на всички тезисъщества, които не са в състояние да го произведат сами. И това са всички животни, гъбички, повечето бактерии. Ако говорим за газовата функция на животните, тогава тя се състои в консумацията на кислород и отделянето на въглероден диоксид в околната среда по време на дишане.
Това създава общ цикъл, който е в основата на живота. Учените са доказали, че в продължение на много хилядолетия растенията и други живи същества са успели напълно да модернизират и приспособят атмосферата на планетата за себе си. Случи се следното:
- концентрацията на кислород е станала достатъчна за живота;
- образува се озоновият слой, който предпазва целия живот от вредни космически и ултравиолетови лъчения;
- съставът на въздуха се превърна в това, от което се нуждаят повечето същества.
Следователно, газовата функция на живата материя на биосферата се счита за една от най-важните.
Транспортна функция
Означава възпроизвеждане и заселване на организми в различни територии. Има определени екологични закони, които управляват основното разпространение и транспортиране на съществата. Според тях всеки индивид заема свое собствено местообитание. Съществуват и конкурентни взаимоотношения, които водят до заселване и развитие на нови територии.
По този начин функциите на живата материя в биосферата са възпроизвеждане и заселване с последващо образуване на нови характеристики.
Разрушителна роля
Това е друга важна функция, която е характерна за живите същества от биосферата. Състои се в способността да се разлагат на прости вещества след отмиране, тоест спиране на жизнения цикъл. Докато организмът живее, в него са активни сложни молекули. Когато настъпи смъртта, започват процеси на деструктуриране, разпадане на прости съставни части.
Това се извършва от специална група същества, наречени detritivores или разложители. Те включват:
- някои червеи;
- бактерии;
- гъбички;
- протозои и други.
Функция за формиране на околната среда
Основните функции на живата материя биха били непълни, ако не посочихме образуването на среди. Какво означава? Вече посочихме, че живите същества в процеса на еволюция са създали атмосфера за себе си. Те направиха същото с околната среда.
Разрохквайки и насищайки земята с минерални съединения, органични вещества, те създават плодороден слой, подходящ за живот - почвата. Същото може да се каже и за химическия състав на водата на океаните и моретата. Тоест живите същества самостоятелно формират средата на живот за себе си. Тук се проявява тяхната среда-образуваща функция в биосферата.
Информационна роля на живата материя
Тази роля е типична за живите организми и колкото по-високо е развита, толкова по-голяма е ролята му като носител и преработвател на информация. Нито един неодушевен обект не е способен да запомни, да "запише" в подсъзнанието и впоследствие да възпроизвежда информация от всякакъв вид. Само съзнателни същества могат да направят това.
Това не есамо способността да се говори и мисли. Информационната функция предполага феномена на запазване и предаване на определени набори от знания и черти по наследство.
Енергийна функция
Енергията е най-важният източник на сила, благодарение на която съществува жива материя. Функциите на живата материя се проявяват преди всичко в способността да преработва енергията на биосферата в различни форми, от слънчева до топлинна и електрическа.
Никой друг не може да натрупа и промени радиацията от Слънцето така. Първата връзка тук, разбира се, са растенията. Именно те поглъщат слънчевата светлина директно върху цялата повърхност на зелените части на тялото. След това те я превръщат в енергията на химическите връзки, достъпни за животните. Последните го превеждат в различни форми:
- термичен;
- електрически;
- механични и други.
