81. Біогенний обмін речовин у біосфері

Система – це сукупність взаємопов'язаних елементів (компонентів). Залежно від кількості елементів (компонентів), що входять в систему, зв'язки між ними можуть бути прості і складні, прямі і зворотні.

Найбільш організованою системою є біосфера. Біосфера – це відкрита, складна, багатокомпонентна, саморегульована система живої речовини і мінеральних сполук, яка утворює зовнішню оболонку системи. Біосфера – це частина планети, в якій відбувається життя. Головна властивість біосфери як природної системи – це виникнення живої речовини і підтримка умов її існування.

Області розповсюдження живої речовини у біосфері обмежуються п'ятьма параметрами і є необхідними умовами існування живої речовини в біосфері:

- певна кількість СО2 і О2;

- наявність води в рідкій фазі;

- термічний режим;

- наявність елементів мінерального живлення;

- солоність природних вод

Головні складові біосфери:

- біомаса живої рослинності, яка здатна шляхом фотосинтезу і зростання організму фіксувати і перетворювати космічну енергію в хімічну потенційну і зберігати її у вигляді органічних сполук;

- ґрунтовий покров, що забезпечує існування рослин: існування кореневої системи, водне, вуглекислотне, азотне, мінеральне живлення, тепловий режим, накопичення запасів енергії у вигляді гумусу;

- біомаса тих організмів, які живуть на ґрунті і у ґрунті консументів і редуцентів (тварин, простих мікроорганізмів), які споживають фітомасу і доводять її до повної мінералізації;

- гідросфера;

- атмосфера;

- літосфера (оболонка біогенних осадочних порід).

У природі відбувається постійний рух і пересування хімічних елементів. Переміщення хімічних елементів в навколишньому середовищі називають міграцією. Виділяють типи міграції хімічних елементів: механічну, фізико-хімічну, біогенну і техногенну.

Механічна міграція полягає в перенесенні хімічних елементів у складі мінералів гірських порід, органічних залишків без їх хімічної зміни. Це знос мінералів по схилах гір, перенесення їх текучими водами у вигляді суспензій, сольових потоків і т. д.

Фізико-хімічна міграція полягає в переміщенні, перерозподілі хімічних елементів у земній корі і на її поверхні.

Біогенна міграція полягає в участі хімічних елементів у малому біологічному кругообігу.

Техногенна міграція – це переміщення хімічних елементів у будь-якому вигляді за результатом діяльності людини (перекачування води, нафти, газів, транспортування вугілля, нафти, руди, деревини та ін.).

82. Жива речовина біосфери та її біогеохімічні функції

Жива речовина – це сукупність організмів планети або якої-небудь її частини, виражена в одиницях маси, енергії, інформації. Жива речовина володіє двома головними особливостями – організацією (структурою) і здатністю функціонувати.

Організація або структура живої речовини включає поняття про кількість елементів (компонентів), що входять в систему, а також взаємодію цих компонентів. Наприклад, дерево – як жива речовина – має декілька рівнів організації. Найнижчий рівень – це клітка; наступний рівень організації – лист, потім гілка і, нарешті, дерево – найбільш високий рівень організації цієї системи. Чим більше компонентів входить в речовину, тим вона складніша і тим більш складною інформацією володіє.

Друга особливість живої речовини – це здатність функціонувати. Функціонування – це сукупність реакцій, що виникають у живому організмі у відповідь на зовнішні дії, які приводять до зміни внутрішніх властивостей речовини, тобто до його саморозвитку. Чим складніша жива речовина, тим більшою інформацією вона володіє, тим складніше йде її функціонування, тим більша кількість процесів в ній відбувається.

Найбільше скупчення живої речовини спостерігається на межі трьох оболонок: атмо-, гідро- і літосфери (у тропічних лісах)

Функціями живої речовини в біосфері є:

газова – вплив живих організмів на газовий склад атмосфери (утворення кисню, виділення вуглекислого газу, фіксація Нітрогену тощо);

концентраційна – поглинання живими організмами певних хімічних елементів і їх накопичення (накопичення молюсками в черепашках Кальцію, діатомовими водоростями, хвощами, злаками – сполук Силіцію, морськими водоростями – Йоду);

 окиснювально-відновна – живі організми окиснюють та відновлюють певні сполуки (залізо-, сіркобактерії);

біохімічна – синтез і розщеплення органічних сполук, що обумовлює біологічний колообіг та біогенну міграцію атомів.