Навігація
Головна
ПОСЛУГИ
Авторизація/Реєстрація
Реклама на сайті
 
Головна arrow Природознавство arrow Біологія
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Жива речовина біосфери, її властивості та функції

Жива речовина – уся сукупність живих організмів на планеті. Понят "живої речовини" ввів у науку В. І. Вернадський. Жива речовина є найбільш потужним геохімічним і енергетичним чинником, провідною силою планетарного розвитку. На її частку припадає всього 0,01% від маси всієї біосфери (97% – рослини і 3% – тварини та інші організми), проте саме з нею пов'язані найважливіші функції живої оболонки. Основними властивостями живої речовини є високоорганізована внутрішня структура, обмін речовин, ріст, самовідтворення, здатність нагромаджувати і передавати енергію ланцюгами живлення, зміна абіотичного середовища, адаптивність та ін.

Найбільше скупчення живої речовини спостерігається на межі трьох оболонок: атмо-, гідро- і літосфери (у тропічних лісах і тропічній літоралі).

Функціями живої речовини в біосфері є:

газова – вплив живих організмів на газовий склад атмосфери (утворення кисню, виділення вуглекислого газу, фіксація Нітрогену тощо);

концентраційна поглинання живими організмами певних хімічних елементів і їх накопичення (накопичення молюсками в черепашках Кальцію, діатомовими водоростями, хвощами, злаками – сполук Силіцію, морськими водоростями – Йоду);

окиснювально-відновна живі організми окиснюють та відновлюють певні сполуки (залізо-, сіркобактерії);

біохімічна синтез і розщеплення органічних сполук, що обумовлює біологічний колообіг та біогенну міграцію атомів.

Роль живих організмів у перетворенні оболонок Землі Живі організми беруть участь у перетворенні оболонок Землі, тобто забезпечують планетарну роль живої речовини.

За участю живого відбувається:

■ Утворення осадових порід (вапняк із черепашок молюсків).

■ Утворення корисних копалин (кам'яне вугілля із вимерлих хвощів, плавунів і папоротей, поклади сірки сіркобактеріями).

■ Руйнування гірських порід (лишайники).

■ Утворення ґрунту (ґрунтові бактерії).

■ Утворення кисню, з якого формується озоновий екран Землі (рослини, ціанобактерії).

■ Вплив на концентрацію азоту та утворення оксидів Нітрогену, амоніаку.

■ Вплив на концентрацію вуглекислого газу (тварни в результаті дихання).

■ Заболочування (торфові мохи) та ін.

Колообіг речовин у біосфері як необхідна умова YY існування

Колообіг речовин у біосфері (біологічний колообіг) – це переміщення, розподіл і концентрація хімічних елементів і речовин, що відбуваються за допомогою живих організмів. Колообіг речовин у природі замкнений не повністю, частина елементів відкладається у вигляді порід органічного походження. Прямо чи опосередковано біологічний колообіг речовин у біосфері здійснюється за рахунок сонячної енергії та сил гравітації. Біологічний колообіг речовин у природі, на відміну від геологічного, швидкий і розімкнений (частина елементів відкладається у вигляді порід органічного походження). Через повітря здійснюється 98,3% колообігу речовин, через воду – 1,7%. У біогенній міграції елементів беруть участь різні організми, і тому виділяють три типи колообігу, які здійснюється мікроорганізмами, багатоклітинними організмами і людиною. На сьогодні спостерігаються порушення колообігу речовин у біосфері, балансу між біологічним та геологічним колообігами, головними причинами яких є:

  • 1) досить сильне штучне прискорення процесів вивітрювання порід і прискорені темпи загибелі біоти, що веде до сповільнення біологічного колообігу;
  • 2) створення людиною речовин, які надалі не можуть бути використані організмами.

До найважливіших циклів належать колообіг води, Оксигену, Карбону, Нітрогену, Фосфору, Сульфуру. Для прикладу можна розглянути колообіг Нітрогену.

Колообіг Нітрогену. Нітроген – інертний елемент, і тому досить рідко зустрічається у зв'язанному вигляді. Це необхідний компонент амінокислот і білків. Ніякий інший елемент так не обмежує ресурси поживних речовин в екосистемах, як нітроген. Він стає доступним для живих організмів в результаті азофіксації, до якої здатні певні бактерії і ціанобактерії. Азотфіксаціяпроцес зв'язування молекулярного азоту отмосфери з утворенням азотвмісних сполук, що здійснюється азотфіксуючими організмами, унаслідок чого вільний азот ґрунту й атмосфери стає доступним для рослин.

Розкладання азотвмісних органічних сполук з утворенням амоніаку (дезамінування) здійснюється амоніфікуючими бактеріями з родів Bacillus, Pseudomonas, Clostridium та ін. Як правило, виділений унаслідок амоніфікації амоніак розчиняється у ґрунтовій воді, приєднує протони і перетворюється на амоній NH4+. Амоніфікація – процес розкладання мікроорганізмами азотвмісних сполук до амоніаку, унаслідок чого важкозасвоюваний Нітроген органічних сполук рослинних і тваринних решток переходить у доступну для рослин форму.

Амоніак і амонійні сполуки здатні до каталітичного окиснення з утворенням нітратної і нітритної кислот, що використовується в процесі нітрифікації бактеріями родів Nitrosomonas, Nitrobacter та ін. Завдяки їхній діяльності в ґрунті утворюються нітрити і нітрати. Нітрифікація – процес перетворення мікроорганізмами відновлених сполук Нітрогену (амоніаку й амонійних сполук) в окиснені неорганічні нітрити і нітрати, що свідчить про завершення процесів мінералізації в екосистемі.

Замикають цикл Нітрогену мікробіологічні процеси денітрофікації, які перетворюють нітрити й нітрати до газоподібного азоту, запобігаючи їх нагромадженню в ґрунті. Не використаний бактеріями (Pseudomonas) і рослинами нітроген у результаті ерозії ґрунтів, як і Фосфор, надходить до водойм, що призводить до евтрофікації з подальшими негативними явищами. Аеробні бактерії в таких водоймах поступаються місцем анаеробним. У результаті продукти реакцій окиснення (СO2, HNO3, Н3РO4 тощо) замінюються на продукти відновних реакцій (СН4, H2S, NH3). З води зникають фітопланктон багатоклітинні водорості, риби і поступово вона набуває смердючого запаху.

Денітрифікаціяпроцес перетворення мікроорганізмами окиснених сполук Нітрогену (нітратів, нітритів) до газоподібного молекулярного азоту та його оксидів.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Банківська справа
БЖД
Бухоблік та Аудит
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Нерухомість
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
РПС
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Техніка
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Інші