Основные свойства и функции живого вещества в биосфере

Основные  свойства и функции живого вещества в биосфере

Понятие «живое вещество» обозначает совокупность живых организмов биосферы. Область  его распространения включает нижнюю часть воздушной оболочки (атмосферы), всю водную оболочку (гидросферу), и  верхнюю часть твёрдой оболочки (литосферы). Это понятие было введено  В. И. Вернадским. Он отметил, что между  косной, безжизненной частью биосферы, косными природными телами и живыми организмами, её населяющими идёт непрерывный  обмен энергией.

Свойства  живого вещества. К основным уникальным особенностям живого вещества, обусловливающим его крайне высокую средообразующую деятельность, можно отнести следующие:

• Живое вещество является аккумулятором и трансформатором энергии и создает огромные запасы свободной энергии в биосфере. В неорганическом мире по количеству свободной энергии с живым веществом могут быть сопоставлены только недолговечные незастывшие лавовые потоки.
• Для живого вещества характерна высокая скорость протекания биохимических реакций. В живом веществе реакции идут в тысячи и миллионы раз быстрее, чем в неживом веществе биосферы.
• Живое вещество содержит вещества, которые устойчивы только в живых организмах, после их смерти быстро разлагаются и в минеральном царстве не встречаются. Это характерно как для органических, так и для минеральных соединений, входящих в состав живого вещества.
• Живое вещество способно к произвольному движению, в значительной степени саморегулируемому. В.И. Вернадский выделял две специфические формы движения живого вещества: а) пассивную, которая создается размножением и присуща как животным, так и растительным организмам; б) активную, которая осуществляется за счет направленного перемещения организмов (она характерна для животных и в меньшей степени для растений).
• Живое вещество отличается значительно большим морфологическим и химическим разнообразием, чем неживое, что выражается в существовании многочисленных видов живых организмов. Кроме того, в отличие от неживого абиогенного вещества живое вещество не бывает представлено исключительно жидкой или газовой фазой. Тела организмов построены во всех трех фазовых состояниях.
• Живое вещество представлено в биосфере в виде дисперсных тел – индивидуальных организмов. Причем, будучи дисперсным, живое вещество никогда не находится на Земле в морфологически чистой форме – в виде популяций организмов одного вида: оно всегда представлено биоценозами.
• Живое вещество существует в форме непрерывного чередования поколений. Все многообразие генетической информации закодировано в нуклеиновых кислотах, поэтому современное живое вещество генетически связано с живым веществом всех прошлых геологических эпох.

Кроме этих свойств можно отметить и  такие дополнительные особенности  живого вещества:

• Живые организмы характеризуются клеточным строением.
• Живые организмы способны к размножению, причем скорость размножения организмов обратно пропорциональна их массе.
• Способность быстро занимать все свободное пространство ("всюдность жизни" по Вернадскому): на основании этого свойства сформулирован Закон Константности - количество живого вещества биосферы для каждого геологического периода есть величина постоянная.
• Высокая скорость обновления живого вещества. Для биосферы в целом примерно 8 лет. Для суши этот период примерно 14 лет, для океана - примерно 33 дня.
• Высокая приспособительная способность к различным условиям жизни.
• Живые организмы способны к изменчивости.

Функции живого вещества. Живое вещество играет наиболее важную роль по сравнению с другими веществами биосферы, и выполняет рад важнейших функций, из которого выделяют пять основных:

• Энергетическая функция - связана с запасанием солнечной энергии, ее передачей по цепям питания, рассеиванием. За счет наскопленной солнечной энергии протекают все жизненные явления на Земле.
• Концентрационная функция - способность организмов извлекать из окружающей среды и накапливать в своем теле как биогенные, так и рассеянные элементы (результат действия такой функции - залежи полезных ископаемых).
• Деструктивная функция - разрушение организмами и продуктами их жизнедеятельности как самих остатков органического вещества, так и косных веществ.
• Средообразующая функция - преобразование физико-химических параметров среды в результате процессов жизнедеятельности. Эта функция - интегративная, то есть является результатом совместного выполнения других функций.
• Транспортная функция - перенос вещества и энергии в результате активного движения живых организмов.

Кроме этих функций, в некоторых источниках указываются еще четыре дополнительных функции живого вещества:

• Рассеивающая функция - противоположна концентрационной функции и проявляется через трофическую и транспортную деятельность организмов.
• Информационная функция - живые организмы и их сообщества накапливают определенную информацию, закрепляют ее в наследственных структурах, передают последующим поколениям.
• Газовая функция - способность изменять и поддерживать определенный газовый состав среды обитания и атмосферы в целом.
• Окислительно-восстановительная функция - связана с интенсификацией процессов окисления (благодаря выделению кислорода) и восстановления (H2S4CH4), протекающих под действием живого вещества.