1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Біологія
  3. Роль живих організмів у формуванні біосфери

Роль живих організмів у формуванні біосфери

Для дослідження живої речовини планети В. Вернадський запропонував такі категорії, як “вага” і “об’єм”, що дало можливість надалі досить точно визначити параметри біомаси, а також продуктивність біосфери та її складових: суходолу та Світового океану. Завдяки працям В. Богорова (1969), М. Базилевича, Л. Родіна і М. Розова (1970), О. Рябчикова (1972), В. Степанова (1983) нині маємо хоч і розбіжні, але в межах одного порядку дані про біомасу та продуктивність живих організмів нашої планети (табл. 6.1).

Найбільшу біомасу має рослинність суходолу завдяки фітомасі лісів. Продуктивність фітомаси суходолу більше як удвічі перевищує продуктивність океану. І це за умови, що морські рослини не мають механічних тканин, деревини, а лише фотосинтезуючі клітини. Можна зробити висновок про те, що їхня геохімічна робота (фотосинтез) значно продуктивніша, ніж наземних. Загалом зоомаса суходолу у п’ять, а продуктивність у десять разів вища, ніж океану. В океані біомаса тварин приблизно у 20 разів перевищує біомасу рослин. Здавалося б, парадокс, адже рослини є кормом для тварин і як так може бути, що їхня маса менша від маси тварин. Проте, виявляється, що основну масу рослин в океані становлять фітопланктонні організми – мікроскопічні водорості, які пасивно переміщаються у приповерхневій товщі води і надзвичайно швидко розмножуються, даючи десятки-сотні тисяч “урожаїв” протягом року.

Р. Уіттекер (1980) підрахував, що біомаса зелених рослин на одиницю площі в океані в 400 разів менша, ніж на суходолі, а їхня загальна щорічна продуктивність (щорічний приріст) тільки удвічі менша.

Організми протягом року використовують близько 55 ккал/см2 енергії видимої частини сонячного спектра. Здатність нагромаджувати (акумулювати) енергію сонячного світла в органічній речовині називають продуктивністю живих організмів.

Незалежно від методів та авторів підрахунку, виявлено деякі загальні закономірності розподілу біомаси організмів на суходолі та в океані:

  • • в океані загальна біомаса організмів значно нижча, ніж на суходолі;
  • • основна біомаса рослин зосереджена на суходолі;
  • • біомаса тварин в океані менша від біомаси тварин суходолу;
  • • на суходолі біомаса рослин на декілька порядків перевищує біомасу тварин;
  • • в океані біомаса тварин значно перевищує біомасу рослин.

У географічній оболонці біомаса становить дуже малу частку

від її загальної маси. Норвезький геохімік В. Гольдшмідт (1889-1945) так порівнював співвідношення компонентів географічної оболонки: якщо уявити літосферу у вигляді кам’яної чаші вагою 10,5 фунтів (~ 5 кг), то вода в ній вагою 1 фунт (~ 0,5 кг) буде еквівалентна гідросфері Землі, вага мідної монети – вазі атмосфери, а вага поштової марки – вазі біосфери.

Незважаючи на таку мізерну вагу біосфери, організми в географічній оболонці виконують надзвичайно продуктивну роботу. Насамперед вони акумулюють енергію сонячних променів, котру перетворюють у хімічну, електричну, теплову та інші види. Біогенна міграція речовини й енергії також здійснюється завдяки життєдіяльності організмів. Така міграція відбувається внаслідок розмноження і розселення живих істот та проникнення життя в найвіддаленіші екологічні ніші.

Живі організми вирізняються різними швидкостями передачі життя. Найбільша швидкість розмноження, що наближається до швидкості звуку в атмосфері (330 м/с), характерна для найменших організмів (мікро- та ультрамікроорганізмів). Найменша швидкість розмноження, тобто передача геохімічної енергії, простежується в найбільших організмів. Із суходільних істот це є слони, з морських -кити. У них найбільша тривалість вагітності, що становить від 12 до 18 місяців.

Мікроорганізми мають необмежені можливості у збільшенні біомаси за сприятливих умов. Зокрема, водорость діатомеї, розмножуючись за ідеальних умов, може дати кількість біомаси, еквівалентну нашій планеті, протягом восьми діб, а за наступну годину її подвоїти. Інфузорія за 30 діб здатна дати потомство, біомаса якого перевищувала б масу Сонця в мільйон разів. Академік В. Вернадський (1934) з цього приводу зазначав: “…якщо бактерія холери може покрити суцільним покривом поверхню планети за одну з четвертю доби, то слон, який розмножується найповільніше, може зробити це за 3-3,5 тис. років. Але в безмірності геологічної тривалості земного життя геохімічний ефект обох морфологічних форм – слона і бактерії – практично буде однаковим. Організм, який розмножується в біосфері найповільніше, буде величезною силою, що змінює природне довкілля так, як і той, що розмножується найшвидше. Але ця величезна сила організмів не проявляється тому, що немає стільки поживи й повітря, а також багато організмів гинуть, не досягнувши статевої зрілості. На земній поверхні немає більшої хімічної сили, що постійно діє, а тому й могутнішої за своїми кінцевими наслідками, ніж живі організми разом взяті”

Наука стверджує, що життя на Землі виникло понад 3,5 млрд років тому. За біогенний період розвитку нашої планети живі організми значно змінили її поверхню (“обличчя”), створили сучасну географічну оболонку, або біосферу, в широкому її розумінні. Сучасні літосфера, гідросфера, атмосфера, педосфера утворилися завдяки активній дії живих організмів протягом мільярдів років.

Сучасна літосфера містить багато порід, у складі яких є вуглець. Усі ці породи мають біогенне походження. Таке ж походження мають залізні руди, діатоміти, сапропелі тощо. Вся сучасна кора вивітрювання утворилася внаслідок вивітрювання первинних кристалічних та магматичних порід. Найактивнішу участь у цьому процесі беруть живі організми. Вони виділяють органічні кислоти, сприяючи швидкому руйнуванню кристалів, утворенню вторинних мінералів, зокрема, глинистих, а також гідратів окислів заліза, алюмінію, кремнію. Такі ж органічні речовини виділяють нижчі рослини, тварини, гриби й мікроорганізми. Велику роль у процесі руйнування гірських порід відіграють бактерії, зокрема анаеробні, які наявні на значних глибинах без доступу кисню.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Гігієна зору людини