Živá hmota. Funkce živé hmoty v biosféře
Zemský povrch neobsahuje silnější, trvalou, dynamickou sílu než živé organismy. Podle doktríny o živé hmotě je této plášti přidělena kosmická funkce, která působí jako spojení mezi Zemí a vesmírem. Účast v procesu fotosyntézy, výměny a přeměny přírodních látek, živá hmota provádí nepředstavitelnou chemickou práci.
Pojem živé hmoty v. I. Vernadský
Koncept živé hmoty vyvinul slavný vědec V. I. Vernadský, který zvlášť zvažoval biologickou masu mezi agregáty jiných typů organických látek, které tvoří biosféru zeměkoule. Podle výzkumníka žijící organismy představují zanedbatelnou část biosféry. Nicméně jejich živobytí má nejvýznamnější vliv na formování okolního světa.
Podle pojetí vědce se živá látka biosféry skládá jak z organické, tak z organické anorganické látky. Hlavním zvláštním prvkem živé hmoty je přítomnost obrovského energetického potenciálu. Pokud jde o uvolnění volné energie v anorganickém prostředí planety s živou hmotou, lze srovnávat pouze proudy sopečných lávek. Hlavním rozdílem mezi neživou a živou hmotou je rychlost toku chemických reakcí, které se ve druhém případě objevují několikanásobně rychleji.
Na základě učení profesora Vernadského se může přítomnost živé hmoty v pozemské biosféře projevit několika podobami:
- biochemická (účast na výměně chemických látek, tvorba geologických skořápek);
- (přímý dopad biomasy na transformaci hmotného světa).
Biochemická forma "aktivity" biomasy planety se projevuje v kontinuitě metabolismus mezi prostředím a organismy během trávení jídla, budování těla. Mechanický účinek živé hmoty na svět kolem nás je cyklický pohyb látek v průběhu životně důležité činnosti organismů.
Biochemické zásady
Několik vědeckých tvrzení, známých jako biochemické principy, nám dovoluje získat úplný obraz o "pracovní zátěži", kterou živá látka působí v procesu své životně důležité činnosti:
- pohyb atomů chemických látek během biogenní migrace vždy způsobuje nejvyšší možné projevy;
- evoluční transformace druhů se pohybuje směrem vedoucím k posílení migrace atomů prvků;
- existence biomasy v důsledku přítomnosti sluneční energie;
- živá hmota planety je uzavřena v nepřetržitém cyklu výměny chemikálií s prostorem.
Reflexe životně důležité činnosti živé hmoty na fungování biosféry
Život vznikl ve formě biosféry kvůli schopnosti organické hmoty reprodukovat, růst a vyvíjet formy. Zpočátku byla živá skořápka planety složitá organické látky tvoří cyklus prvků. Během vývoje a transformace živých organismů získala živá hmota schopnost fungovat nejen jako nepřetržitý tok energie, ale také jako vyvíjející se jako složitý systém.
Nové druhy organické skořápky zeměkoule nejen nacházejí své kořeny v předchozích formách. Jejich výskyt je důsledkem toku specifických biogenních procesů v přírodním prostředí, které naopak ovlivňují veškerou živou hmotu, buňky živých organismů. Každá fáze vývoje biosféry je charakterizována výraznými změnami ve své materiálové a energetické struktuře. Existují tedy nové systémy inertní a živé hmoty planety.
Rostoucí dopad biomasy na změny v inertních systémech planety je patrný ve studii všech období bez výjimky. Důvodem je především zvýšení akumulace sluneční energie a zvýšení intenzity a kapacity biologického cyklu prvků. Změny v životním prostředí vždy předurčují vznik nových komplexních forem života.
Funkce živé hmoty v biosféře
Poprvé byly funkce biomasy Vernadského zváženy v písemné práci s názvem "Biosféra". Zde vědec identifikuje devět funkcí živé hmoty: kyslík, vápník, plyn, oxidující, redukující, destruktivní, koncentrační, redukční, metabolické, respirační.
Rozvoj moderních konceptů o živé hmotě biosféry vedl k významnému snížení počtu funkcí živé hmoty a jejich sjednocení do nových skupin. O těchto tématech se bude diskutovat dále.
Energetické funkce živé hmoty
Když hovoříme o energetických funkcích živé hmoty, pak jsou položeny především na rostliny, které mají schopnost fotosyntézy a přeměňují sluneční energii na různé organické sloučeniny.
Energie proudící ze slunce je pro rostliny skutečný dárek elektromagnetické povahy. Více než 90% energie vstupující do biosféry planety je absorbováno litosférou, atmosférou a hydrosférou a přímo se účastní chemických procesů.
Funkce živé hmoty, zaměřené na transformaci energie zelenými rostlinami, jsou hlavním mechanismem živé hmoty. Bez procesů přenosu a akumulace sluneční energie by vývoj života na planetě byl sporný.
Destruktivní funkce živých organismů
Schopnost mineralizovat organické sloučeniny, chemický rozklad hornin, mrtvá organická hmota a zapojení minerálů do oběhu biomasy - to jsou destruktivní funkce živé hmoty v biosféře. Hlavním hnacím motorem ničivých funkcí biosféry jsou bakterie, houby a další mikroorganismy.
Mrtvý organických sloučenin (voda, čpavek, oxid uhličitý, metan, sirovodík) se vrací do původního oběhu hmoty.
Devastující dopad organismů na horniny si zaslouží zvláštní pozornost. Kvůli cirkulaci látek se zemská kůra doplňuje minerálními složkami uvolněnými z litosféry. Tím, že se účastní rozkladu minerálů, živé organismy zahrnují do oběhu biosféry celý komplex nejdůležitějších chemických prvků.
Koncentrační funkce
Selektivní akumulace látek v přírodě, jejich distribuce, cyklus živé hmoty - to vše tvoří koncentrační funkce biosféry. Mezi nejaktivnější koncentrátory chemických prvků je věnována zvláštní pozornost mikroorganismům.
Konstrukce kostlivců jednotlivých členů zvířecího světa je způsobena použitím rozptýlených minerální látky. Výrazným příkladem použití koncentrovaných přírodních prvků jsou měkkýši, diatomy a vápnité řasy, korály, radiolaristé, houbovité houby.
Plynové funkce
Základem plynových vlastností živé hmoty je rozložení plynných látek živými organismy. Na základě typu plynů, které mají být převedeny, se rozlišuje řada samostatných funkcí plynu:
- Vytvoření kyslíku - obnovení rezervy kyslíku planety ve volné formě.
- Dioxid - tvorba biogenních kyselin z uhlí v důsledku dýchání zástupců zvířecího světa.
- Ozón - tvorba ozonu, který přispívá k ochraně biomasy před ničivými účinky slunečního záření.
- Dusík - vytvoření volného dusíku při rozkladu látek organického původu.
Environmentální funkce
Biomasa má schopnost transformovat fyzikální a chemické parametry prostředí tak, aby vytvářely podmínky, které odpovídají potřebám živých organismů. Jako příklad můžeme vyčíst rostlinné prostředí, jehož životně důležitá aktivita přispívá ke zvýšení vlhkosti vzduchu, regulaci povrchového odtoku a obohacování atmosféry kyslíkem. Do jisté míry jsou funkce vytvářející životní prostředí výsledkem všech výše zmíněných vlastností živé hmoty.
Role člověka ve vytváření biosféry
Vzhled člověka jako samostatného druhu se odráží ve vzniku revolučního faktoru ve vývoji biologické hmoty - vědomé přeměny okolního světa. Technický a vědecký pokrok není jen fenomén společenského života člověka, nýbrž patří do přirozených procesů evoluce všech živých bytostí.
Od nepaměti člověk přeměnil živou hmotu biosféry, která ovlivnila nárůst rychlosti migrace atomů chemického prostředí, transformace jednotlivých geosfér, nahromadění energetických toků v biosféře, měnící se vzhled Země. V současné době je člověk považován nejen za druh, ale také za sílu schopnou měnit obálky planety, což je naopak specifickým faktorem evoluce.
Přirozená touha po zvýšení počtu druhů vedla lidské druhy k aktivnímu využití obnovitelných a neobnovitelných zdrojů biosféry, zdrojů energie, látek pocházejících z obalů planety. Potlačení jednotlivých členů živočišného světa z přírodních stanovišť, zničení druhů pro účely spotřebitelů a antropogenní přeměnu parametrů prostředí - to vše znamená zmizení nejdůležitějších prvků biosféry.