Introducere, materia vie - funcția materiei vii în biosferă

Biosfera este cochilia exterioară a pământului, a cărei dezvoltare este determinată de afluxul constant de energie solară. Organizarea complexă a biosferei este legată de activitatea materiei vii - totalitatea tuturor indivizilor fiecărei specii de ființe vii.







Subiectul viu există pe Pământ sub forma unei alternări continue a generațiilor. Datorită acestui fapt, materia vie modernă este legată genetic de materia vie a tuturor epocilor geologice trecute. Substanța vie este asociată cu o substanță inertă - atmosfera (până la nivelul ecranului de ozon), complet cu hidrosfera și litosfera, în principal în limitele solului, dar nu numai.

Atmosfera, hidrosfera și solul afectează materia vie a biosferei, oferindu-i o nutriție minerală, apă cu aer. De exemplu, natura vegetației depinde de gradul de umezire a solului.

Gradul de umezire a solului

Moderat, excesiv și optim

Prevalența vegetației de mlaștină

Substanța vie a biosferei este neomogenă și are trei tipuri de interacțiuni trofice: autotrofia, heterotrofia, mixotrofia. Interacțiunile ecologice trofice promovează transformarea materiei anorganice (inerte) în restructurare organică și inversă a substanțelor organice în substanțe minerale. Reprezentanții fiecărui regat, tip și clasă își îndeplinesc funcțiile în interacțiunile ecologice la nivelul biosferei.

Radiația cosmică din biosferă se transformă într-o varietate de tipuri de energie. Conversia energiei are loc în cursul circulației sale între substanța planetei și a organismelor vii ale biosferei - biogeochimica circulația substanțelor de ciclism de mase uriașe de elemente chimice în redistribuirea energiei stocate prin fotosinteză, informația de conversie. ciclism biogeochimic al materiei asigură continuitatea vieții în biosferă pentru o cantitate finită de material și flux constant de energie solară, transformă fața planetei, mediul fizico-chimică a ființelor vii, inclusiv la oameni.

Managementul naturii reprezintă o evaluare obiectivă a stării și optimizarea utilizării resurselor naturale și a condițiilor de mediu, protecția și reproducerea acestora.

Conform VI. Vernadsky, substanța biosferei constă din:

· Substanța vie - biomasa organismelor vii moderne;

· Substanța biogenă - toate formele de detritus, precum și turba, cărbunele, petrolul și gazul de origine biogenică;

· Bio-nutrienți - amestecuri de nutrienți cu roci minerale de origine non-biogenică (sol, nămol, ape naturale, șisturi de gaze și uleiuri, nisipuri bituminoase, parte din carbonații sedimentare);

· Substanță neagră - roci, minerale, sedimente, care nu sunt afectate de expunerea biogeochimică directă a organismelor.

În centrul acestui concept este conceptul de materie vie, care VI. Vernadsky definește ca un set de organisme vii. Pe lângă plante și animale, V.I. Vernadsky include aici și omenirea, a cărei influență asupra proceselor geochimice diferă de impactul altor ființe vii, în primul rând prin intensitatea sa, în creștere cu timpul geologic; în al doilea rând, de impactul pe care activitățile oamenilor îl au asupra restului materiei vii.

Acest impact afectează în primul rând crearea de numeroase specii noi de plante cultivate și animale domestice. Astfel de specii nu existau înainte și fără ajutorul omului fie mor, fie transformate în rase sălbatice. Prin urmare, Vernadsky consideră lucrarea geochimică a materiei vii în conexiunea indisolubilă a animalului, a regnului vegetal și a omenirii culturale ca un singur întreg.

Potrivit V.I. Vernadsky, în trecut, nu acorda importanță doi factori importanți care caracterizează corpurile vii și produsele din viața lor:

· Descoperirea de către Pasteur a predominării compușilor optic activi, asociată cu disimetria structurii spațiale a moleculelor, ca trăsătură distinctivă a corpurilor vii.

· Contribuția organismelor vii la energia biosferei și impactul acestora asupra organismelor neînsuflețite a fost subestimată. La urma urmei, compoziția biosferei nu este numai materie vie, ci și o varietate de corpuri neînsuflețite care VI. Vernadsky numește stagnare (atmosferă, roci, minerale etc.), precum și organisme bio formate din corpuri vii și din cadavre (soluri, ape de suprafață etc.). Deși materia vie în funcție de volum și greutate reprezintă o parte nesemnificativă a biosferei asociată cu schimbarea aspectului planetei noastre.







Deoarece materia vie este componenta definitorie a biosferei, se poate afirma că ea poate exista și se dezvoltă numai în cadrul unui sistem integral al biosferei. Nu este un accident că VI. Vernadski crede că organismele vii sunt o funcție a biosferei și sunt strâns legate de ea într-un mod material și energic, sunt o forță geologică imensă care o determină.

Diferența decisivă dintre materia vie și stagnarea se află în următoarele:

· Modificările și procesele din materia vie se produc mult mai repede decât în ​​cazul organismelor stagnante. Prin urmare, pentru a caracteriza schimbările în materia vie, se folosește conceptul istoric și, în timp geologic, în termeni de corpuri inerte. Pentru comparație, observăm că a doua perioadă geologică corespunde unei istorii de aproximativ o sută de mii de ani;

· În timpul geologic, puterea materiei vii și efectul acesteia asupra materiei învechite a biosferei cresc. Acest efect, V.I. Vernadsky se manifestă în primul rând "în curentul biogenic continuu al atomilor de la materia vie la materia inertă a biosferei și înapoi";

· Numai în materie vii apar modificări calitative în organisme în timpul geologic. Procesul și mecanismele acestor schimbări au găsit mai întâi o explicație în teoria originii speciilor prin selecția naturală a lui Charles Darwin (1859);

· Organismele vii se schimba in functie de schimbarile de mediu, se adapteaza la aceasta si, conform teoriei lui Darwin, acumularea treptata a unor astfel de schimbari servește ca o sursa de evolutie.

VI Vernadski sugerează că substanța vie poate avea propriul proces evolutiv, care se manifestă într-o schimbare cu timpul geologic, indiferent de schimbarea mediului înconjurător.

Pentru a-și confirma ideea, el se referă la creșterea continuă a sistemului nervos central al animalelor și importanța acestuia în biosferă, precum și la organizarea specială a biosferei în sine. În opinia sa, într-un model simplificat, această organizație poate fi exprimată astfel încât niciunul dintre punctele din biosferă "să nu cadă în același loc, în același punct al biosferei ca în trecut". În termeni moderni, acest fenomen poate fi descris ca fiind ireversibilitatea schimbărilor care sunt inerente în orice proces de evoluție și dezvoltare.

Procesul continuu de evoluție, însoțit de apariția unor specii noi de organisme, are un impact asupra întregii biosfere în ansamblul său, inclusiv asupra organismelor naturale biologice, de exemplu solurile, solul și solul subteran etc. Acest lucru este confirmat de faptul că solul și râul Devonian sunt complet diferite de terțiar și chiar mai mult din epoca noastră. Astfel, evoluția speciilor se răspândește treptat și trece la întreaga biosferă.

De vreme ce evoluția și apariția unor noi specii presupun existența originii ei, se ridică problema în mod firesc: există un astfel de început în viață? Dacă da, unde să căutăm - pe Pământ sau în Cosmos? Poate un lucru viu să apară de la cei care nu trăiesc?

Multe figuri religioase, reprezentanți ai artei, filozofilor și oamenilor de știință, se gândesc la aceste probleme de secole. VI Vernadsky examinează în detaliu cele mai interesante puncte de vedere, care au fost prezentate de gânditori remarcabili din diferite epoci, și ajunge la concluzia că nu există un răspuns convingător la aceste întrebări. El însuși ca un om de știință la început a aderat la o abordare empirică pentru a aborda aceste probleme atunci când a spus că numeroase încercări pentru a descoperi în straturi geologice vechi ale Pământului urme ale oricăror forme de tranziție de viață nu au avut succes. În orice caz, unele rămășițe de viață s-au găsit chiar și în stratul Precambrian, numărând 600 de milioane de ani. Aceste rezultate negative, în conformitate cu V.I. Vernadsky, dă șansa de a face presupunerea că viața ca materie și energie există în Univers pentru totdeauna și, prin urmare, nu are un început propriu. Dar această presupunere nu mai este, o generalizare empirică bazată pe faptul că urme ale materiei vii încă nu se găsesc în straturile Pământului. Pentru a deveni o ipoteză științifică, aceasta trebuie să fie coordonată cu alte rezultate ale cunoașterii științifice, inclusiv cu concepte mai largi de științe naturale și filozofie. În orice caz, nu putem ignora punctele de vedere ale acestor naturaliști și filosofi care au susținut o teză despre originea materiei vii de la non-vie, iar acum chiar justificarea prezentată ipoteze și modele pentru originea vieții.

Ipotezele pentru originea abiogenă sau anorganică a vieții au fost făcute în mod repetat în epoca antică, de exemplu, de către Aristotel, care a permis posibilitatea apariției unor mici organisme din materie anorganică. Odată cu apariția științelor naturale experimentale și apariția unor astfel de științe, cum ar fi geologia, paleontologia și biologia, această opinie a fost criticată ca nefiind fundamentată în fapte empirice. În a doua jumătate a secolului al XVII-lea. Principiul proclamat de faimosul doctor florentin și naturalist F. Reddy că toate lucrurile vii apar de la cei vii. Afirmarea acestui principiu de a promova cercetarea pe faimosul fiziolog englez William Harvey (1578-1657), care credea că fiecare animal provine dintr-un ou, deși el a admis posibilitatea apariției vieții abiogenically drum.

În viitor, deoarece metodele fizico-chimice au pătruns în cercetarea biologică, ipotezele despre originea abiogenă a vieții au început să fie prezentate tot mai persistent. Mai sus am vorbit deja despre evoluția chimică ca o condiție prealabilă pentru apariția unei etape prebiotice sau prebiotice, apariția vieții. Cu rezultatele specificate, VI nu a putut fi ignorat. Vernadsky și, prin urmare, părerile sale cu privire la aceste chestiuni nu au rămas neschimbate, însă, bazându-se pe motive precise, el nu a permis nici intervenția divină, nici originea pământească a vieții. El a transferat originea vieții dincolo de granițele Pământului și, de asemenea, ia permis să apară în biosferă în anumite condiții. El a scris: „Principiul Redi ... nu indică imposibilitatea abiogenesis în afara biosferă sau pentru a stabili dacă biosfera (acum sau înainte) fenomenele fizico-chimice nu sunt luate în definiția științifică a acestei forme de organizare a cochilie Pământului.“

În ciuda unor contradicții, învățăturile biosfera Vernadsky este un nou pas important in intelegerea nu numai a naturii, ci și legătura sa indisolubilă cu activitățile istorice ale omenirii.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: