Masa materiei vii este de numai 0,01% din masa întregii biosfere. Cu toate acestea, materia vie a biosferei este componenta sa principală.
Cea mai mare concentrație a vieții în biosferă se observă la granițele cojilor de contact pământ: atmosfera și litosfera (suprafața de teren), atmosfera și hidrosfera (suprafața oceanului), și mai ales pe frontierele de trei scoici - atmosferă, hidrosferă și litosferă (zone de coastă). Aceste locuri sunt cea mai mare concentrație a vieții VI. Vernadsky a numit "filmele vieții". Sus și jos de pe aceste suprafețe, concentrația de materie vie scade.
Toate sistemele studiate prin ecologie includ componente biotice, care, în sumă, formează o substanță vie.
Termenul "materie vie" a fost introdus în literatură de VI Vernadsky, prin care a înțeles totalitatea tuturor organismelor vii, exprimată prin masă, energie și compoziție chimică. Viața de pe Pământ este cel mai remarcabil proces de pe suprafața sa, primind energia dătătoare de viață a Soarelui și punând în mișcare aproape toate elementele chimice ale mesei periodice.
Conform estimărilor moderne, masa totală a materiei vii din biosferă este de aproximativ 2.400 miliarde de tone (Tabelul.).
Tabelul Masa totală a materiei vii din biosferă
Plante verzi Animale și microorganisme
Plante verzi Animale și microorganisme
Total în biosferă
materia vie Greutate continentelor suprafață de 800 de ori mai mare decât biomasa oceanelor. Pe suprafata continentelor, plantele predomina puternic peste masa lor peste animale. În ocean, vom vedea o relație inversă: 93,7% din mare de biomasă reprezentat pentru animale. Acest lucru se datorează în principal faptului că în mediul marin, există condiții favorabile pentru hrana animalelor. organisme de plante minuscule care alcătuiesc fitoplanctonul și trăiesc în zona iluminată a mărilor și oceanelor, consumate rapid de animale marine și, prin urmare, trecerea substanțelor organice din planta sub formă de biomasă animală schimbă dramatic spre predominanța animalelor.
Cu toate acestea, în ceea ce privește efectul său activ asupra mediului, materia vie ocupă un loc aparte și diferă calitativ de celelalte formațiuni naturale anorganice care alcătuiesc biosfera. În primul rând, acest lucru se datorează faptului că organismele vii, datorită catalizatorilor biologici (enzime), efectuează, în cuvintele Academician L.S. Berg, din punct de vedere fizico-chimic, ceva incredibil. De exemplu, sunt capabili să fixeze în corpul lor azotul molecular al atmosferei sub valorile obișnuite ale temperaturii și presiunii pentru mediul natural.
În condiții industriale, legarea azotului atmosferic la amoniac (NH3) necesită o temperatură de aproximativ 500 ° C și o presiune de 300-500 atmosfere. În organismele vii, ratele reacțiilor chimice în procesul metabolic cresc cu câteva ordine de mărime.
VI În acest sens, Vernadski numea materialul viu o formă de materie puternic activată.
Principalele proprietăți ale celor vii pot include:
1. Unitatea de compoziție chimică. Ființele vii constau în aceleași elemente chimice ca cele neînsuflețite, dar în organisme există molecule de substanțe caracteristice doar celor vii (acizi nucleici, proteine, lipide).
2. Discreența și integritatea. Orice sistem biologic (celulă, organism, specie etc.) constă din părți separate, adică este discret. Interacțiunea dintre aceste părți formează un sistem integrat (de exemplu, corpul include organe separate care sunt conectate structural și funcțional într-un singur întreg).
3. Organizarea structurală. Sistemele vii pot crea ordinea din mișcarea haotică a moleculelor, formând anumite structuri. Ordinul în spațiu și timp este tipic pentru cei vii. Este vorba despre un proces complex complex de metabolism, care are loc într-o ordine strict definită, menită să mențină constanța mediului intern - homeostază.
4. Metabolism și energie. Organismele vii sunt sisteme deschise care fac schimbul constant de materie și energie cu mediul. Când se schimbă condițiile de mediu, autoreglarea proceselor de viață are loc în conformitate cu principiul feedback-ului, menit să restabilească constanța mediului intern - homeostază. De exemplu, produsele de activitate vitală pot exercita un efect inhibitor puternic și strict specific asupra acelor enzime care au format legătura inițială în lanțul lung de reacții.
5. Auto-reproducere. Auto-reînnoire. Timpul existenței oricărui sistem biologic este limitat. Pentru a menține viața, există un proces de autoreproducere, asociat cu formarea de noi molecule și structuri care conțin informații genetice găsite în moleculele ADN.
6. Ereditate. Molecula ADN este capabilă să stocheze, să transmită informații ereditare, datorită principiului matricei de replicare, care asigură continuitatea materială între generații.
7. Variabilitatea. Atunci când se transferă informații ereditare, există uneori abateri diferite, ceea ce duce la o schimbare a caracteristicilor și proprietăților descendenților. Dacă aceste schimbări conduc la viață, ele pot fi înrădăcinate în selecție.
8. Creștere și dezvoltare. Organismele moștenesc anumite informații genetice despre posibilitatea dezvoltării anumitor caracteristici. Implementarea informațiilor are loc în timpul unei dezvoltări individuale - ontogenie. La o anumită etapă de ontogenie, organismul crește, legat de reproducerea moleculelor, de celulele altor structuri biologice. Creșterea este însoțită de dezvoltare.
9. Iritabilitate și mișcare. Toate lucrurile vii reacționează selectiv la influențele externe prin reacții specifice datorate proprietății iritabilității. Organismele răspund la impactul mișcării. Manifestarea formei de mișcare depinde de structura organismului.
Pentru caracteristicile unice de bază ale materiei vii. provocând activitatea sa mare de transformare. includ:
1. Abilitatea de a ocupa rapid spațiul liber. care este asociată atât cu reproducerea intensivă, cât și cu capacitatea organismelor de a crește intensiv suprafața corpurilor lor sau a comunităților pe care le formează (speranța de viață).
2. Mișcarea nu este doar pasivă (sub influența gravitației), ci și activă. De exemplu, împotriva fluxului de apă, gravitației, mișcării curenților de aer.
3. Stabilitatea în viață și descompunerea rapidă după moarte (includerea în circulație), menținând în același timp o activitate fizico-chimică ridicată.
4. adaptive înaltă (adaptare) la diferite condiții și în legătură cu dezvoltarea nu numai toate mediile de viață (apă, sol, aer, sol), dar, de asemenea, extrem de dificil pentru parametrii fizico-chimici.
5. Rata fenomenal de reacții chimice. Sunt mai multe ordine de mărime mai mari decât în natură neînsuflețită. Această proprietate poate fi judecată din rata de procesare a materiei de către organisme în procesul activității vitale. De exemplu, osoșii unor insecte procesează o cantitate de substanță pe zi, care este de 100 până la 200 de ori mai mare decât greutatea corporală.
6. Rata ridicată de reînnoire a materiei vii. Se estimează că, în medie, pentru biosferă sunt aproximativ 8 ani (pentru terenuri 14 ani și pentru ocean, unde predomină organismele cu o scurtă perioadă de viață - 33 de zile).
7. Varietate de forme, dimensiuni și opțiuni chimice. depășind considerabil multe contraste în materie inanimată, inertă.
8. Individualitate (în lume nu există specii identice și nici măcar indivizi).
Toate aceste și alte proprietăți ale materiei vii se datorează concentrării în ea a unor rezerve mari de energie. VI Vernadsky a remarcat că saturația energetică cu materia vie nu poate decât să fie rivalizată de lava formată în timpul erupției vulcanilor
Funcțiile materiei vii. Toate activitățile materiei vii în biosferă poate, cu un anumit grad de condiționalitate, redusă la câteva funcții de bază, care pot completa în mod semnificativ ideea de a transforma biosferă sale și activitatea geologică.
1. Energie. Această una dintre cele mai importante funcții este asociată cu stocarea energiei în procesul de fotosinteză, transferarea acesteia prin lanțuri alimentare și împrăștiere în spațiul din jur.
2. Gazul - este asociat cu capacitatea de a schimba și de a menține o anumită compoziție de gaz a habitatului și a atmosferei ca întreg.
3. Reducerea oxidării - este asociată cu creșterea sub influența materiei vii, intensitatea proceselor de oxidare și de reducere.
5. Destructive - distrugerea de către organisme și produse a activității lor vitale, inclusiv după moartea lor, atât a rămășițelor de materie organică, cât și a substanțelor inerte. Principalul mecanism al acestei funcții este legat de ciclul substanțelor. Cel mai important rol în acest sens îl joacă formele de viață mai mici - fungi, bacterii (distrugătoare, descompunere).
6. Transport - transferul materiei și al energiei ca urmare a formei active de mișcare a organismelor. Adesea, acest transfer are loc la distanțe colosale, de exemplu, în timpul migrațiilor și migrațiilor de animale.
7. Sredeobrazuyuschaya. Această funcție reprezintă în mare măsură rezultatul acțiunii combinate a altor funcții. Prin aceasta, în final, transformarea parametrilor fizici și chimici ai mediului este legată. Această funcție poate fi luată în considerare într-un plan mai larg și mai restrâns. În sensul cel mai larg, rezultatul acestei funcții este întregul mediu natural. Acesta este creat de organismele vii, ele sunt, de asemenea, menținute într-o stare relativ stabilă a parametrilor săi în aproape toate geosfera. În mai restrictiv habitat funcțiile materiei vii este prezentată, de exemplu, în formarea și conservarea solurilor prin cădere (eroziune) în purificarea aerului și a apei de impurități, pentru a spori sursele de energie și a apelor subterane m. P.
8. Funcția de dispersie, opusă funcției de concentrare. Se manifestă prin activitatea trofică (nutrițională) și transport a organismelor. De exemplu, dispersia materiei în timpul excreției de către organisme, moartea organismelor cu diferite tipuri de mișcări în spațiu, schimbarea acoperirii.
9. Funcția de informație a materiei vii este exprimată prin faptul că organismele vii și comunitățile lor acumulează informații, le fixează în structurile ereditare și le transmit generațiilor ulterioare. Aceasta este una dintre manifestările mecanismelor de adaptare.
În ciuda uriașei varietăți de forme, toată materia vie este unificată fizico-chimic. Și aceasta este una dintre legile fundamentale ale întregii lumi organice - legea unității fizico-chimice a materiei vii. Rezultă că nu există un astfel de agent fizic sau chimic care să fie dezastruos pentru unele organisme și absolut inofensiv pentru ceilalți. Diferența este doar cantitativă - unele organisme sunt mai sensibile, altele mai puțin, unele se adaptează mai rapid, altele mai lent. În acest caz, adaptarea are loc în cursul selecției naturale, adică datorită morții acelor persoane care nu s-au putut adapta la noile condiții.
Astfel, Biosfera reprezintă un sistem dinamic complex care efectuează captarea, acumularea și transferul de energie prin schimbul de substanțe între materia vie și mediul înconjurător.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: