Функции живого вещества

Функции живого вещества

Живые организмы не просто населяют Землю - они активно её преображают. Их совместная работа за миллиарды лет изменила состав воздуха, химию океана и облик суши. Именно поэтому В. И. Вернадский называл живое вещество мощной геологической силой, способной перестраивать планету под свои нужды.

Основные функции живого вещества

Согласно концепции В. И. Вернадского, главной функцией живого вещества выступает космическая. Она состоит в связывании Земли с космосом и осуществляется через фотосинтез, который переводит солнечную энергию в энергию химических связей. Современные исследования позволяют выделить несколько ключевых функций живого вещества.

Энергетическая

Эта функция заключается в превращении солнечной энергии при фотосинтезе в энергию химических связей, которая затем передаётся по пищевым цепям. За счёт этого механизма протекают все жизненные процессы на Земле. Поглощённая энергия перераспределяется в экосистеме: часть её рассеивается в виде тепла, а часть накапливается в отмершей органике.

Деструктивная

Эта функция состоит в минерализации мёртвой органики, биохимическом разрушении горных пород и вовлечении их минералов в биотический круговорот. Она превращает живое вещество в косное, а также способствует образованию биогенного и биокосного вещества. Разложение пород идёт избирательно: в круговорот включаются прежде всего важнейшие питательные элементы.

Концентрационная

Эта функция выражается в избирательном накоплении в организмах определённых веществ. Большинство живых существ запасают в своих телах биогенные элементы, поэтому химический состав живого вещества весьма специфичен: концентрация этих элементов в нём на порядки выше, чем во внешней среде. Противоположна ей рассеивающая функция, которая проявляется в трофической и транспортной деятельности организмов - через выделения, гибель особей при миграциях и линьку.

Средообразующая

Эта функция состоит в преобразовании физико-химических свойств неживой среды в благоприятную для организмов сторону. Она служит общим результатом всех предыдущих функций. Именно благодаря ей изменился газовый состав первичной атмосферы, поменялся химизм океанских вод, сформировались осадочные горные породы литосферы и почвенный покров.

Дополнительные функции живого вещества

Эти функции так или иначе вытекают из основных. Однако их выделяют отдельно из-за большого значения для развития Земли и отчасти по историческим причинам.

Газовая

Эта функция определяет миграцию газов, их взаимные превращения и формирует газовый состав биосферы. Основная масса атмосферных газов имеет биогенное происхождение. Живое вещество участвует в превращениях азота, кислорода и углекислого газа, в синтезе сероводорода, метана и других соединений. Газовая функция опирается на две основополагающие - деструктивную и средообразующую.

Окислительно-восстановительная

Эта функция определяет химические превращения веществ, в состав которых входят атомы с переменной степенью окисления. Она проявляется в биогенных реакциях окисления и восстановления и связана главным образом с жизнедеятельностью бактерий. По сути, это важное проявление средообразующей функции.

Транспортная

Эта функция отвечает за перемещение вещества против силы тяжести и за его горизонтальные переносы. Живое вещество способно переносить элементы снизу вверх, в том числе из океана на сушу. При миграциях животные перемещают значительные объёмы веществ в горизонтальном направлении - например, рыба идёт на нерест вверх по рекам, а перелётные птицы и стада копытных переносят питательные элементы на сотни километров. Так живые организмы работают против привычного стекания вещества вниз по склону.

Роль животных и растений в природе

Животные - важнейший компонент природы, от целостности которого зависит равновесие экосистем и биосферы в целом, а в конечном счёте и благополучие человека. В этом их главная роль. Животные участвуют в формировании экосистем, в биологическом круговороте веществ и биогенной миграции элементов, в почвообразовании, в естественном отборе, расселении и опылении растений. Они помогают сдерживать вредителей сельского хозяйства и лесов, регулируют численность видов и выполняют санитарную функцию.

Роль растений не менее значима. Прежде всего это космическое связывание солнечной энергии в ходе фотосинтеза - именно ею затем пользуются консументы и человек. Кроме того, растения участвуют в почвообразовании, формировании местного климата, в биологическом и геологическом круговороте веществ. Они регулируют режим поверхностных и грунтовых вод, защищают почву от эрозии и поддерживают устойчивость ландшафтов.