Основная функция живого вещества и ее проявления.

Основная функция живого вещества – геохимическая, или перерабатывающая.

Путем математических расчетов было выяснено, что требуется 10 млн. лет, чтобы пропустить всю земную поверхность через живое вещество, следовательно, за всю эволюцию это могло происходить тысячи раз. На Земле не осталось места, незатронутого живым веществом. Живое вещество обладает тремя основными свойствами, определяющими интенсивность воздействия на планету, это:

1)способность накапливать солнечную энергию и совершать химическую работу;

2)способность размножаться, за счет чего воздействие осуществляется миллиарды лет;

3)способность быстро проводить реакции за счет действия ферментов.

Живое вещество производит на Земле непрерывную, непрекращающуюся ни на мгновение работу по переработке своего окружения по его изменению.

Процесс переработки окружающей среды живыми организмами начинается с превращения в зеленых растениях электромагнитного излучения солнца в энергию химических связей (фотосинтез), усиливается разнообразие пищевых взаимодействий живых организмов (продуценты – консументы – редуценты) и регулируются размножением (численностью вида).

Глобальное следствие питания отдельных особей выражается в концентрационной функции живого вещества в целом.

Концентрационная функция живого вещества есть процесс отбора организмами из окружающей среды определенных химических элементов.

В.И.Вернадский выделяет 2 основных типа этого процесса:

1)Концентрационная функция первого рода: захват живыми организмами тех химических элементов, соединения которых встречаются во всех живых организмах (H, C, N, O, Na, Mg);

2)Концентрационная функция второго рода: связана с сильно выраженной концентрацией отдельными группами живых организмов определенных элементов.

Живое вещество не представляет собой однородной массы. Оно реализовано на Земле в виде огромного разнообразия видов. В рамках учения о биосфере неоднородность живого вещества может быть классифицирована, по крайней мере, по трем направлениям:

- В.И.Вернадский предложил выделять однородное (видовое) и неоднородное (биоценозное) живое вещество;

-          Д.Л.Панфилов – репродуктивное и соматичное;

-          По способу питания можно классифицировать на автотрофное и гетеротрофное.

Выявление в будущем основополагающих различий между крупными частями живого вещества (например, между водными и наземными организмами и т.п.), возможно позволит увеличить этот список.

Глобальные следствия дыхания живых организмов на уровне живого вещества интегрируются в газовую функцию биосферы. Она реализуется в виде различных частных функций: кислородной, азотной, углекислой, углеводородной, сероводородной и т.п.

Газовый состав атмосферы (особенно ее нижней части – тропосферы) самым тесным образом связан с деятельностью живого вещества. Основными компонентами являются кислород и азот.

Кислород. Факты, собранные исследователями земных процессов, дают основания сделать эмпирическое обобщение, касающееся судьбы кислорода атмосферы.  Кислородный состав современной атмосферы – результат процесса фотосинтеза, протекающего в клетках растений и дегазации глубинных океанических вод.

Азот. Главный по объему и массе газ атмосферы. В геохимическом плане его роль практически не изучена. В земной коре азот известен в виде ионов NO3 и NH4. Соли азотной кислоты встречаются редко. Легкая растворимость в воде не способствует сохранению их в ископаемом состоянии. Месторождения нитратных минералов (селитр) известны в пустынях Чили, Индии, Египта, Сахаре и др.

Глобальные следствия размножения на уровне живого вещества интегрируются в транспортную функцию живых организмов, т.к. оно обеспечивает непрерывность существования живого вещества и, следовательно, биосферы в целом. В.И.Вернадский сформулировал три основных обобщения, касающихся размножения живых организмов в связи с геохимической функцией живого вещества:

1)размножение живых организмов осуществляется в геометрической прогрессии (закон Мальтуса). Следствием из данного обобщения является положение о том, что потомков всегда больше, чем предков.

2)процесс размножения живого ограничивается только внешними условиями: наличием пищи, света, температурой и т.д. Внутри самого живого нет запретов на реализацию геометрической прогрессии. Скорость растекания живого, а, следовательно, и переработка им среды, ограничивается внешними условиями.

3)темп размножения зависит от размеров организма. Мелкие организмы размножаются быстрее крупных. Глобальное следствие такого положения заключается в том, что основной вклад в переработку среды обитания вносят мелкие организмы.

Размножение живых организмов интегрируется на уровне живого вещества в его транспортную функцию. Человек, являясь частью живого вещества, также участвует в реализации геохимической функции живого вещества, подчиняясь общим правилам. Разнообразие природных условий, создаваемое внешними (космическими) и внутренними процессами на Земле обуславливают неравномерность распределения живых организмов. Наибольшее разнообразие форм жизни сосредоточено в зоне береговых линий различных водоемов – морей, озер, рек, т.к. здесь встречаются виды, освоившие воздушную, водную и твердую среду.