Жива речовина

Сукупність усіх живих організмів на планеті В.І. Вернадський назвав „живою речовиною”. Планету населяє приблизно 500 тис. видів рослин і 1,5 млн. видів тварин. Жива речовина - невід’ємна

4і Самі організми внаслідок інтенсивного обміну речовин за час існування біосфери тисячі разів пропустили крізь себе (свої клітини, тканини, органи, кров) всю земну атмосферу, весь об’єм світового океану, більшу частину ґрунтів, величезну кількість мінеральних і органічних речовин та енергії.

Якщо зрівняти поверхню Землі і рівномірно розподілити на ній існуючі рослини, тварини і мікроорганізми, то вони утво-рять шар завтовшки всього 2 см.

Жива речовина розміщена на планеті дуже нерівномірно, що пов'язано з різними умовами її існування (у тропічних лісах - більше 500 т/га, на гірських луках - 125-150, а в пустелях - 2,5 т/га). Біомаса є кількісною оцінкою живої речовини. Розподіл біомаси живої речовини наведено в табл. 7.

Біомаса - це виражена в одиницях маси чи енергії кількість живої речовини тих чи інших організмів (популяцій, видів, окре-мих живих організмів, угруповань у цілому), яка припадає на одиницю площі чи об'єму. Світ живої природи надзвичайно різ-номанітний і його будову, зв'язки, функціонування розглядають на різних рівнях і з різних точок зору.

Таблиця 7

Жива речовина Землі

Основна маса живої речовини зосереджена на межі літосфери і атмосфери та у верхній частині гідросфери.

Швидкість оновлення живої речовини біосфери залежить від:

- виду організму;

- чисельності потомства;

- кліматичних умов;

- опору середовища тощо.

З наближенням від полюсів до екватора спостерігається:

J збільшення кількості видів. Так, у вологих тропіках (гілеях) зосереджено понад 8000 видів рослин - половина всіх існуючих на планеті, 67 % всіх видів тварин, тоді як у тундрі менш ніж 500 видів рослин, а у хвойних і листяних лісах - до 2000 видів рослин;

J збільшення біомаси. Первинна продукція екосистем тун-дри складає в середньому 140 г сухої органічної речовини на 1 м2 на рік, степових екосистем помірної зони - 5-30 т/га, з яких на зоомасу припадає 10-50 кг/га;

J збільшення висоти дерев. У тундрі це низькі, покручені, часто повзучі форми рослин - береза, верба; у тропіках висота досягає зростання потужності ґрунту.

Океан бідніший на життя - біомаса Світового океану в 1000 разів менша від біомаси суші. Загальна первинна продук-тивність фітопланктону Світового океану становить 50 млрд. т на рік, тобто близько третини всієї первинної продукції біос-фери. Найбільша щільність життя в океані, як і на суходолі, - в екваторіальній зоні, особливо в коралових рифах.

Таким чином, найважливішими рисами біосфери є існування в її межах живої речовини і постійний матеріально-енергетич-ний обмін з космосом. Наявність життя - це головне, чим відріз-няється Земля від інших планет сонячної системи.

В. І. Вернадський зазначав, що на земній поверхні немає хімічної сили, могутнішої за своїм кінцевим результатом, ніж загалом взяті живі організми. Він відмічав чотири функції живої речовини: газові, концентраційні, окисно-відновні і біогеохі-мічні. В наш час розрізняють шість її основних функцій (табл. 8).

Газову функцію здійснюють зелені рослини, які в процесі фотосинтезу виділяють в атмосферу кисень, рослини і тварини,

Таблиця 8

Функції живої речовини

які під час дихання виділяють вуглекислий газ, а також багато видів бактерій, які відновлюють азот із сполук, сірководень та ін.

Концентраційна функція пов'язана з нагромадженням у живій речовині хімічних елементів (вуглецю, водню, азоту, кисню, кальцію, калію, силіцію, фосфору, магнію, сірки, хлору, натрію, алюмінію, заліза). Окремі види є специфічними концентрато-рами деяких елементів: багато морських водоростей - йоду, жов-тець - літію, ряска - радію, діатомові водорості і злаки - силіцію, молюски і ракоподібні - міді, хребетні - заліза, бактерії - мангану.

Окисно-відновна функція виявляється в окисненні речовин за участю організмів у ґрунтах і гідросфері, що супроводжується утворенням солей, оксидів тощо, та відновленні деяких речовин (сірководень, сульфат заліза та ін.). З діяльністю бактерій пов'я-зане формування вапняків, бокситів, залізних, манганових і мід-них руд тощо.

Біогеохімічна функція реалізується в процесі обміну речовин у живих організмах (живлення, дихання, виділення) і руйну-вання, деструкції відмерлих організмів та продуктів їхньої жит-тєдіяльності. Ці процеси зумовлюють кругообіг речовин у при-роді, біогенну міграцію атомів.

У процесі фотосинтезу рослини засвоюють вуглець, який над­ходить до листків із повітря у вигляді вуглекислого газу, й утво-рюють вуглеводи. При цьому відбувається перетворення соняч-ної енергії на хімічну. В цьому полягає космічна роль зелених рослин. У процесі дихання рослин частина вуглеводів окисню-ється і вуглекислий газ виділяється у повітря. Більша частина вуглеводів нагромаджується у рослинах, де утворюються також білки і жири.

14.3.