Екологія довкілля. Охорона природи - Грицик В. - 1.2.3. Властивості живої речовини

За В.І.Вернадським, основними складовими біосфери є жива речовина, біогенна речовина (нежива органіка), косна (мінеральна нежива) речовина, біокосна речовина, космічна речовина і радіоактивна речовина.

Все живе в біосфері утворює живу речовину. Жива речовина - це біомаса живих організмів: рослин, тварин і мікроорганізмів. Живі організми відіграють дуже велику роль у геологічних процесах, які формують обличчя Землі. Хімічний склад сучасних атмосфери і гідросфери зумовлений життєдіяльністю організмів. Велике значення організми мають також для формування літосфери - більшість порід, і не лише осадових, а й метаморфічних, так чи інакше пов'язані своїм походженням з біосферою.

Мінеральна нежива речовина переробляється життям, перетворюється в нову якість. Живі організми не лише пристосовуються до умов зовнішнього середовища, а й активно їх змінюють. Таким чином, жива та нежива речовини на Землі становлять гармонійне ціле.

Згідно вчення В.І.Вернадського, вища форма розвитку матерії - життя - видозмінює інші планетарні процеси: "Можна без перебільшення твердити, що хімічний стан зовнішньої кори нашої планети - біосфери - цілком перебуває під впливом життя, тобто визначається живими організмами. Незаперечно енергія, що надає біосфері ЇЇ звичайного вигляду, має космічне походження, її випромінює Сонце у формі променистої енергії. Але саме живі організми, тобто совокупність життя, перетворюють цю космічну променисту енергію в земну, хімічну і створюють нескінченну різноманітність нашого світу. Це живі організми, які своїм диханням, своїм живленням, своїм метаболізмом, своєю смертю і своїм розмноженням, постійним використанням своєї речовини, а головне - триваючою сотні мільйонів років безперервною зміною поколінь породжують одне з найграндіозніших планетарних явищ, що не існують ніде, крім біосфери".

Одним з проявів біологічної активності організмів є швидкість їх розмноження. Одноклітинна водорость діатомея теоретично здатна за вісім днів утворити масу живої матерії, що дорівнює земній, а протягом наступного дня подвоїти її.

Згідно з сучасними оцінками, суха маса живої речовини на Землі становить 2 - 3 трильйони тон. Це порівняно з основними сферами Землі дуже мала величина. Але жива речовина відрізняється від неживої надзвичайно високою активністю, зокрема, дуже швидким кругообігом речовин. Вся жива речовина біосфери оновлюється в середньому за вісім років. Життєдіяльність тварин, рослин і мікроорганізмів супроводжується безперервним обміном речовин між організмами та середовищем, внаслідок чого всі хімічні елементи земної кори, атмосфери і гідросфери багаторазово входили до складу тих чи інших організмів.

Живі організми відіграють величезну роль в акумуляції сонячної енергії. Наприклад, поклади кам'яного вугілля - це не що інше, як сонячна енергія, накопичена зеленими рослинами минулих геологічних епох. Так само можна визначити й природу багатьох мінералів, зокрема вуглекислого кальцію, який утворює величезні маси вапняків і майже на 100% має біогенне походження. Важливу роль живі організми відіграють у накопиченні багатьох металів, таких, як залізо, мідь, марганець. Велике значення для біосфери й господарської діяльності людини має біологічний кругообіг азоту, сірки, фосфору та інших елементів. Жива речовина значно прискорила й змінила кругообіги в біосфері різних речовин - води, кисню, азоту, вуглецю тощо.

Такі властивості живої речовини, як постійне споживання й перетворення енергії, швидкий обмін речовинами між організмами й середовищем, здатність до самовідтворення і організації складних саморегульованих біологічних систем, визначають її основні функції в біосфері. Для живої речовини В.І.Вернадський (1967) виділяв такі основні функції: газову, кисневу, окислювальну, відновлювальну, кальцієву, концентраційну, руйнівну, метаболічну і дихальну. Він уперше ввів та обґрунтував поняття плівки життя - тобто суцільного біогеоценотичного покриву Землі.

Ця плівка життя визначається як загальнопланетний шар зосередження і розтікання життя рослин, тварин і мікроорганізмів. Вона співпадає з поверхнею контакту твердої, водної та газової сфер Землі, дуже неоднорідна в просторі й часі за видовим складом організмів і функціональною будовою. Плівка життя є структурним компонентом біосфери, її матеріально-енергетичним блоком, в якому здійснюються всі основні процеси перетворення сонячної енергії, синтезу органічної речовини, її накопичення, руху вздовж трофічних ланцюгів і ресинтезу, еволюції живих форм і їх системних поєднань. У цій плівці виникла і розвинулась людина як біологічний вид, вона стала природним середовищем існування людського суспільства (Голубець, 1997).

Основними функціями плівки життя біосфери є:

* Енергетична - функція накопичення вільної енергії в органічних сполуках. Наявність такої енергії є передумовою самоорганізації, саморозвитку і самозбереження живої речовини. Лише шляхом її використання живі істоти можуть забезпечувати найрізноманітніші види руху, роботи, боротьби за існування, пристосування до мінливих умов природного середовища тощо.

* Організаційна - забезпечує гармонійні взаємовідношення та коеволюцію живих істот в екосистемах, такі ж взаємовідношення між екосистемами, їх гомеостаз, стабільність розвитку в мінливих умовах зовнішнього середовища і стійкість до зовнішніх збурювальних чинників.

* Біогеохімічна - охоплює процеси біотичного кругообігу, газового обміну, транспорту, трансформації і концентрації хімічних елементів і води, окислення та відновлення мінеральних і органічних сполук, тобто всі процеси, пов'язані з перетвореннями речовини в рідкому, твердому й газоподібному станах.

* Водотрансформаційна - функція поглинання і виділення води в процесі життєдіяльності організмів, перетворення опадів у наземних екосистемах.

* Середовищна (середовищетвірна) - створення плівкою життя середовища, внутрішніх сприятливих умов для збалансованого існування всіх її живих компонентів.

Якщо в біосфері плівка життя є шаром зосередження живих істот, то в сучасній глобальній геосоціосистемі - соціосфері її можна вважати шаром концентрації життя і виробничої діяльності людини. До найголовніших функцій плівки життя в соціосфері належать середовищна, продукційна, редукційна, ресурсна, рекреаційна та естетична.