В любом случае — после самозарождения или, как считают некоторые ученые, привнесения — жизнь стала иметь разнообразные формы и последовательно освоила практически всю поверхность нашей планеты. Это обстоятельство позволило академику В.И. Вернадскому объединить в своих построениях планетарную совокупность живых организмов как единое живое вещество.
Владимир Иванович Вернадский (1863-1945) Живое вещество планеты — это совокупность и биомасса живых организмов в биосфере. Живое вещество существует в виде огромного множества организмов разнообразных форм и размеров, объединенных в системы различного уровня. Традиционно выделяют следующие основные уровни организации жизни: особь (организм) — популяция — биоценоз — биогеоценоз (экосистема) — биосфера. Каждый отдельный организм является самостоятельной биологической системой, взаимодействующей с внешними условиями (окружающей средой) и другими биологическими системами. Каждому организму свойственны два вида физиологических процессов, протекающих внутри него. Первая группа— физиологические процессы, обеспечивающие жизнь (процессы обмена энергией и веществом, разложение и усвоение пищи, дыхание и т.д.), а вторая — направлена на выживание организма в сложных внешних условиях (процессы адаптации). Живое вещество Земли имеет ряд специфических (присущих только ему) свойств [24]: 1. Живое вещество нашей планеты характеризуется огромной свободной энергией. В неорганическом мире по количеству свободной энергии с живым веществом могут быть сопоставимы только не застывшие лавовые потоки. 2. Резкое различие между живыми и неживыми объектами наблюдается в скорости протекания химических реакций: в живом веществе они идут в тысячи, а иногда и в миллионы раз быстрее. Для жизненных процессов характерно, что получение небольших масс или порций энергии вызывает передачу и переработку значительно больших энергий и масс. Так, вес насекомых, поедаемых синицей за один день, равен ее собственному весу, а некоторые гусеницы потребляют и перерабатывают за сутки в 200 раз больше пищи, чем весят сами. 3. Отличительной особенностью живого вещества является и то, что слагающие его индивидуальные химические соединения (белки, ферменты и т.д.) устойчивы только в живых организмах (в значительной мере это характерно и для минеральных соединений, входящих в состав живого вещества). 4. Живое вещество стремится заполнить собой все возможное пространство. Свойство максимальной пространственной экспансии органично присуще живому веществу так же, как теплоте переходить от нагретых тел к более холодным, диффузии химических соединений и ионов в растворе, а газу — рассеиваться в атмосфере. 5. Живое вещество обнаруживает гораздо большее морфологическое и химическое разнообразие, чем неживое. Так, различия между вирусом и млекопитающим намного большие, чем между любыми самыми контрастными представителями неживого вещества. Химический состав живого вещества поразительно разнообразен: известно свыше 2 млн органических соединений, входящих в его состав. В то же время количество природных минералов составляет всего около 2 тыс., т.е. на 3 порядка меньше. 6. Живое вещество на Земле представлено в виде дисперсных тел — индивидуальных организмов. Их размеры колеблются в пределах от 20 нм (у наиболее мелких вирусов) до 100 м (палеоящеры), т.е. диапазон более 109. По мнению В.И. Вернадского, минимальные и максимальные размеры живых организмов определяются предельными возможностями их газового обмена со средой обитания. 7. Будучи дисперсным, живое вещество никогда не находится на Земле в морфологически чистой форме (в виде популяций одного вида): оно всегда представлено биоценозами, т.е. сообществом взаимосвязанных организмов, живущих на каком-либо участке суши или водоема. 8. Одно из главных отличий живого вещества от неорганического мира — способ использования энергии. Живые организмы способны улавливать солнечную энергию, удерживать ее в виде химической энергии сложных органических соединений (биомассы), передавать друг другу, трансформировать в механическую, электрическую, тепловую и др. Таким образом, живое вещество собирает энергию полученную им в форме солнечного света и превращает ее в свободную энергию, способную совершать работу. 9. Решающее отличие живого вещества от косного заключается в следующем: • в ходе геологического времени возрастают мощь живого вещества и его воздействие на косное вещество биосферы; • только в живом веществе происходят качественные изменения организмов в ходе геологического времени, нашедшие объяснения в теории Ч. Дарвина происхождения видов путем естественного отбора; • живые организмы изменяются в зависимости от трансформации окружающей среды и адаптируются к ней, что вследствие постепенного накопления изменений служит источником эволюции. 10. Особенностью живого вещества также является то, что количество массы живого вещества, соответствующее данному моменту, не дает представления о его работе в течение всего времени существования организмов. По существу масса биогенного вещества Земли — это интеграл массы всех существовавших в разное время живых организмов, в то время как в геологической истории масса неживого абиогенного вещества земного происхождения остается примерно постоянной. В итоге за время своего существования живое вещество Земли преобразовало и покрыло практически всю ее поверхность, сформировав особую сферу. Биосфера (от греч. bios — жизнь и sphaira — шар) — это оболочка Земли, в которой развивается и функционирует жизнь, а процессы обмена веществ и энергии происходят главным образом за счет жизнедеятельности организмов. Биосфера включает в себя живые организмы, биогенное (уголь, нефть, известняки и др.), косное (в его образовании живое не участвует) и биокосное (система совместного функционирования косных тел и живых организмов, например, почвы, леса, поверхностные воды или океан в целом) вещество, а также вещество космического происхождения. Масса биосферы (включающая все органическое вещество биогенного происхождения и косного вещества других сфер, занятых биосферой) оценивается величиной (2,5-3)-1024 г, а масса живого вещества— около 0,0001 % от этого показателя. Понятие о биосфере менялось со временем. Элементы современной концепции биосферы содержались уже в трудах французского натуралиста Ж.-Б. Ламарка. В 1875 г. известный австрийский геолог Э. Зюсс наряду с атмосферой, гидросферой и литосферой выделил в качестве самостоятельной оболочки Земли биосферу (или сферу жизни). Но наибольший вклад в науку о биосфере внес выдающийся отечественный ученый-естествоиспытатель В.И. Вернадский. Он представил биосферу не как простую совокупность живых организмов, а как единую термодинамическую оболочку (пространство), в которой сосредоточена жизнь и осуществляется постоянное взаимодействие всего живого с неорганическим миром. В 1926г. В.И.Вернадским был опубликован основополагающий труд «Биосфера», где рассматривались закономерности функционирования биосферы как цельной системы с определяющей ролью живого вещества. В ней было зафиксировано, что живое вещество не просто пронизывает верхнюю часть твердой, всю жидкую и низ газообразной оболочек Земли (что констатировали еще его предшественники), но и выступает как сила, регулирующая планетарные потоки вещества и энергии и связывающая между собой все три земные оболочки в единую систему. Так, кислородная атмосфера, примерное постоянство химизма вод суши и океана, наличие в составе литосферы материковых поднятий с их гранитным слоем — это интегральное выражение работы планетарной биоты (т.е. совокупности организмов, обита-
Жан Батист Ламарк (1744-1829)
Эдуард Зюсс (1831-1914) ющих на данной территории) и процессов в неорганической природе Земли. Другими словами, жизнь является ведущим фактором преобразования нашей планеты. Доказав, что биосфера является глобальной экосистемой, В.И. Вернадский в работе «Биосфера в Космосе» сформулировал главный закон развития биосферы и человека: «Жизнь не является... внешним случайным явлением на земной поверхности. Она теснейшим образом связана со строением земной коры, входит в ее механизм и в этом механизме исполняет величайшей важности функции, без которых он не мог бы существовать». Из этого закона следует, что планетарной биоте принадлежит центральное место в глобальной экосистеме и что живое вещество не рядовой компонент природы, а выступает в ней в роли надкомпонента, по состоянию которого следует судить о биосфере в целом. На основе изложенного выше можно заключить, что живое вещество биосферы подразделяемое на растения, животные, грибы и микроорганизмы, имеет существенное значение как единая сила, преобразующая поверхность планеты. Из закона вытекает и то, что биоту Земли нельзя рассматривать лишь как структуру, возобновляющую экологические ресурсы. Способность живого вещества оказывать преобразующее действие на окружающую среду и определенным образом организовывать ее свидетельствует о его обладании функциями управления. Их стихийное или же сознательное нарушение человеком, которое зачастую оправдывается целью построения «второй природы», одинаково губительно для биосферы. Таким образом, В.И. Вернадский открыл биогенно-геодинамическую природу системы «атмосфера — гидросфера — литосфера» и ее центрального блока — биосферы. Он установил уникальную роль живого вещества в действии механизма трех внешних геосфер — механизма супергеосферы, в которой находится наш мир. В результате осуществления этих функций биосфера обладает свойством саморегуляции, позволяющим по некоторым показателям и особенностям оставаться постоянной даже на весьма длительных промежутках времени. В основном эта особенность связана со средним химическим составом и массой живого вещества биосферы, так как живая часть неизменно составляет определенную долю массы всей биосферы. Только при этом условии на протяжении длительных периодов существования биосферы не нарушается постоянство химических процессов приповерхностной части литосферы, в которой выражается химическое действие жизни. Следовательно, с момента образования биосферы жизнь уже должна состоять из многочисленных и разнообразных форм, имеющих различные функции. В связи с тем, что жизнь опосредует все другие планетарные процессы, необходимо уяснить, чем же живые организмы отличаются от остальных природных тел и почему область, занятую жизнью, выделяют в особую оболочку — биосферу? Особенность живых объектов заключается не только в ускорении химических реакций, но и в том, что некоторые реакции при нормальных температурах и давлениях вне организмов вообще не происходят. Так, жиры и углеводы окисляются в организме при температуре около 37 °С, а вне его для их окисления уже требуется нагревание до 450-500°С. Подобное снижение температуры окисления обеспечивается наличием в организмах особых катализаторов (ферментов), ускоряющих протекание химических процессов. В целом взаимодействие живой и неживой компонент определяется биогеохимическими функциями биосферы (табл. 1.7). Таблица 1.7 Биогеохимические функции живого вещества в биосфере Функция Характеристика происходящих процессов Энергетическая Поглощение солнечной энергии при фотосинтезе, а химической энергии - путем преобразования активных веществ Деструктивная Разложение вещества, минерализация органических соединений, вовлечение химических элементов в биогеохимический круговорот атомов Концентрационная Избирательное накопление в ходе жизнедеятельности определенных химических элементов Транспортная Перенос вещества против силы тяжести и в горизонтальном направлении Средообразующая Преобразование физико-химических параметров среды Биохимическая Размножение и рост живых организмов Основой энергетической функции являются окислительно-восстановительные реакции живого вещества, играющие важную роль в истории многих элементов с переменной валентностью (азота, меди, селена, урана, кобальта, ванадия, молибдена и др.), которые при ее изменении резко меняют свое поведение в биосфере. Исключительно важна концентрационная функция живых организмов, обеспечиваемая накоплением организмами в своих телах многих химических элементов. Концентрация химических элементов живым веществом может проявляться в двух принципиально различных формах: • в виде морфологически оформленных минеральных образований; • в виде органоминеральных соединений. Наиболее наглядным примером концентрации элементов служат каменные и бурые угли, а также торф, образовавшиеся из остатков растений и являющиеся накопителями углерода. Так, в углях по сравнению со средним в земной коре (2,3-10 "2 содержание углерода повышено в 1 000раз. Концентрационная функция живого вещества проявляется и в накоплении в биосфере кальция (например, из карбонатов и известняков сложены целые горные хребты и т.д.). Содержание урана в гуано океанского побережья Перу в 10 тыс. раз превышает его концентрацию в морской воде. Известны живые организмы (диатомовые водоросли, кремнистые губки и др.) — концентраторы кремния, деятельности которых обязаны мощные отложения этого элемента. Аканта-рии строят скелет своего организма из весьма дефицитного элемента в морской воде — стронция. Еще более редкий в морской среде элемент — ванадий — входит (до 15%) в состав крови асцидий. В Новой Зеландии обнаружен кустарник, высушенные листья которого содержат до 1 % никеля. Концентраторами йода служат морские водоросли, фосфора — позвоночные животные и железа, марганца и серы — особые бактерии. Причем физиологические особенности растений, в частности водорослей, позволяют концентрировать химические элементы при их весьма низких (менее 10 мг/л) исходных концентрациях. Для бактерий предельные концентрации химических элементов еще ниже. Особое влияние на геохимию элементов оказывают микроорганизмы с разным видом воздействия на различные соединения. Так, если бактерии рода Thiobacillus окисляют сульфиды разнообразных металлов, переводя их в растворимое состояние, то бактерии рода Ferrobacillus способны переводить, например, ионы Fe2+ в осаждаемые ионы Fe3"1". Транспортная функция обусловливает перемещение химических элементов на суше снизу вверх и из океана — на континенты. Например, только питание наземных организмов морской пищей компенсирует (возвращает) на сушу соизмеримую часть тех масс химических элементов, которые реки уносят в море. Средообразующая функция биосферы заключается в преобразовании физико-химических параметров среды в результате жизнедеятельности живых организмов. Другими словами, на основе процессов фото- и хемосинтеза происходит воздействие организмов на среду. Это объясняется тем, что при жизнедеятельности растений выделяется сильный окислитель — кислород и сильный восстановитель — органические вещества. Кроме этого, живые организмы вследствие превращения атомов и молекул в положительно и отрицательно заряженные ионы, изменяют величину ионизации атмо- и гидросферы (степень которой определяется отношением общего числа ионов к числу нейтральных частиц). Ионизация происходит по многим причинам (поглощение электромагнитного излучения — фотоионизация, нагревание тела — термическая ионизация, воздействие электрического поля и т.д.), в том числе и под влиянием растительности, повышающей концентрацию полезных для организма человека легких ионов. Например, в лесном воздухе степень ионизации кислорода обычно в 2-3 раза выше, чем над морем, в 5-10 раз выше, чем над лугом, и примерно в 150 раз выше, чем в воздухе жилых помещений. Наивысшей ионизирующей способностью обладают акация белая, дуб черешчатый и красный, ель обыкновенная, лиственница сибирская, сосна обыкновенная, можжевельник и ряд других растений. Однако некоторые растения снижают количество легких ионов и повышают число тяжелых: тис ягодный, табак душистый, черемуха, гвоздика садовая, шалфей блестящий, магнолия, мимоза, аралия и эвкалипт. Живое вещество оказывает определяющее влияние на состав атмосферы и природных вод Земли главным образом путем выделения во внешнюю среду биогенного вещества. Так, кислая реакция вод чаще всего связана с растворением в них углекислого газа или гуминовых кислот. Процесс фотосинтеза в поверхностных частях водоемов вызывает уменьшение содержания углекислого газа и увеличение рН. При «цветении» пресноводных бассейнов рН воды повышается водорослями и цианобактериями до значений 9-10 и больше. Процессы разложения органики происходят во всей водяной толще, а это приводит к противоположным результатам — увеличению содержания углекислого газа в воде и к понижению рН (гниющие водоросли могут понизить рН морской воды до значения 6,4). В донных осадках водоемов физико-химические условия среды определяются прежде всего наличием органического вещества: при его присутствии — обстановка восстановительная, отсутствии — окислительная. В частности, восстановительная обстановка создается в застойных условиях при разложении отмершей органики сульфатвосстанавливающими бактериями с образованием сероводорода. Данный процесс протекает там, где есть влага, сульфат-ионы (SO42") и скапливается органическое вещество. Причем организмы в процессе своей жизнедеятельности создают неоднородность (механическую или химическую) среды своего обитания. Например, животные, строя свои норы в грунте, сильно изменяют его свойства. Так, благодаря рыхлению почвы дождевыми червями объем воздуха в ней увеличивается в 2,5 раза. Изменяют механические свойства почвы и корни высших растений (особенно древесных): они ее скрепляют и предохраняют от эрозии. В результате смыв почвы в лесах происходит в 6 раз менее интенсивно, чем в степях. Аналогичным же образом действуют грибы и нитчатые цианобактерии: они создают подобие сети, предохраняющей почву от эрозии. Так, в горных породах Таджикистана в 1 г почвы иногда содержится свыше 100 м нитчатых цианобактерий. Из всех представителей живого вещества Земли наиболее значимыми по своему средообразующему влиянию на биосферу являются микроорганизмы. Многие из них способны активно изменять внешнюю среду в соответствии со своими жизненными потребностями. Например, в чрезмерно кислой для микроорганизмов среде они выделяют нейтральные продукты, а в щелочной усиленно образуют кислоты. При этом важную роль играют сульфатвосстанав-ливающие и тионовые бактерии: первые превращают сульфат-ион в сероводород, а вторые осуществляют обратную реакцию — окисляют сероводород до серной кислоты (известно, что если сероводород не удаляется из среды, то происходит ее самоотравление). Многие газы порождены жизнью. Например, продуктом фотосинтеза зеленых растений является свободный кислород атмосферы, а продуктом дыхания всех организмов — углекислый газ. К биохимической функции относятся такие явления, как рост, размножение и перемещение живых организмов, имеющие важное геологическое значение, так как приводят к быстрому распространению живых организмов — «давлению жизни». Согласно мировоззрению В.И. Вернадского функции живого вещества в биосфере (биогеохимические функции) остаются неизменными в течение всего геологического времени, и ни одна из них не появилась вновь. Они непрерывно существуют одновременно. Важно осознать, что нет организма, который один мог бы исполнять все эти биогеохимические функции. Исключено также и то, чтобы в ходе геологического времени происходила смена организмов, замещающих друг друга в исполнении какой-либо одной биогеохимической функции, без изменения ее самой. Только со времени появления в биосфере цивилизованного человечества один организм оказался способным одновременно вызывать разнообразные химические процессы, достигая этого разумом и техникой, а не физиологической работой своего организма. Поэтому хотя человечество составной частью и входит в биосферу, в изучении ее эволюции мы выделяем Человека как объект, наиболее значительно преобразующий среду своего существования. Открытия, сделанные В.И. Вернадским, позволили ему поставить и искать ответ на вопрос: к чему ведет столкновение не согласующихся между собой двух основных сил планеты — механизма саморегулирования и саморазвития биосферы, с одной стороны, и стремительно прогрессирующего нарушения природных равновесий технически вооруженным человечеством, с другой. Получив функциональное могущество, а значит, и некоторую власть над природой, человечество сразу отошло от сложившихся тысячелетиями принципов эволюции (предполагающих взаимосвязанное последовательное развитие). В результате практически любая деятельность человека оказывает пока в целом негативное воздействие на биосферу. Интеллект человека стал инструментом агрессии над биосферой и при минимуме энергетических затрат обеспечил стабильное поступление продуктов потребления в человеческое общество. Экологические кризисы (под которыми понимают напряженное состояние взаимоотношений между человечеством и биосферой, характеризующееся несоответствием развития производительных сил и производственных отношений ресурсо-экологическим возможностям) всегда сопровождали человеческое общество, что объясняется несоответствием (превышением) используемых им техники и технологий возможностям биосферы (рис. 1.9).
Первый экологический кризис был связан с совершенствованием орудий и методов охоты (рис. 1.10). Перед первобытным обществом всегда стояла задача увеличения объемов потребляемых продуктов питания, которые добывались охотой на крупных видов животных (древних мамонтов, слонов, бизонов, носорогов, медведей, гигантских ленивцев и др.).
Рис. 1.10. Схема, иллюстрирующая совпадение по времени исчезновения некоторых крупнейших представителей животного мира плейстоцена и заселение мест их обитания охотниками палеолита Основные периоды пути человека, отмеченные гибелью животных (лет): 1-й — до 40 ООО лет (до современности); 2-й — от 20 ООО до 13 ООО; 3-й — от 13 ООО до 11 ООО; 4-й - от 11 ООО до 10 500; 5-й - от 10 500 до 8 000; 6-й -от 8 000 до 2 000; 7-й — от 1 000 до 400; -> — переселение человека. Были придуманы ловушки-ямы и методы загона в них животных всем племенем. В результате такого усовершенствования техники и методов охоты количество добываемых животных, а следовательно, и объем пищи, возросли, и первобытное общество могло резко увеличить число своих членов. Но через некоторое время подобный интенсивный отлов животных привел к резкому сокращению их поголовья. Это был первый экологический кризис, обусловленный перепотреблением человеческим обществом природных ресурсов. В биосфере среди живых объектов, не обладающих человеческим разумом, такое изменение в соотношении «хищник-жертва» описывается уравнением Лотки-Вольтерра и приводит к последующему сокращению численности хищника (рис. 1.11). Например, после дождливого лета на обильном травяном корме резко увеличивается количество зайцев. Но и число лис, охотившихся на зайцев, за счет размножения тоже резко растет. В результате отлова лисами зайцев происходит уменьшение их популяции, что приводит к снижению численности популяции лис. Но в человеческом обществе этого не происходит. Истребив большую часть популяции крупных диких животных, человечество изобретает новые орудия (копье, лук, силки и т.д.) и методы охоты на мелкую дичь (оленей, коз, кабанов, птиц и др.). В итоге достигается отложение кризиса перепотребления и гибели человеческого общества (рис. 1.12). Обилие мелкой дичи, эффективных орудий и методов охоты на нее приводит к увеличению объемов получаемой пищи, а следовательно, и к даль-
нейшему росту численности человеческого общества. Последнее обстоятельство вынуждает к последующему усилению охотничьей деятельности, что обусловливает сокращение популяции уже более мелких диких животных. И вновь в результате своей деятельности человеческое общество предстает перед экологическим кризисом (исчерпанием объектов живого мира), грозящим ему гибелью. Но этого вновь не происходит. Чтобы выжить, человечество придумывает новые методы увеличения объемов потребляемой пищи: на этот раз — одомашнивание диких животных, пастбищное животноводство и расширение сферы собирательства дикорастущих ягод, плодов и съедобных растений. И снова достигаются преодоление имеющегося экологического кризиса и рост численности человеческого общества. Для обеспечения пищей растущего общества увеличивают рост поголовья домашних животных, а это ведет к расширению территорий пастбищ. Для этого сводится часть прилегающих природных лесов (и одновременно уменьшаются объемы собираемой из них пищи), а также повышается нагрузка на имеющиеся пастбища. В результате происходит их деградация и опустынивание (по такому сценарию могло происходить опустынивание территории нынешней Сахары). И опять человечество предстает перед грозящей ему экологической катастрофой. Кардинальное решение проблемы обеспечения продовольствием человечество находит в переходе к агрокультурным технологиям, т.е. в проведении сельскохозяйственных работ. Это отодвигает глобальный экологический кризис перепотребления природных ресурсов до нашего времени, хотя региональные катастрофы возникали периодически. Например, применение поливных технологий в древности с первоначальным расцветом шумерской, ассирийской, вавилонской и других империй Двуречья привело к засолению сельскохозяйственных территорий и снижению их урожайности. Сведение лесов для увеличения сельскохозяйственных площадей, одновременно с их опустыниванием, уже стало влиять на региональный климат планеты. Темпы общемировых потерь живого вещества в ходе современной хозяйственной деятельности человечества оцениваются (млрд т/год): • сведение лесов — 4,4; • избыточная пастьба — 0,7; • почвенная эрозия — 0,45; • окисление гумуса на возделываемых землях — 0,3; • дефляция аридных земель — 0,06. Суммарно потери составляют более 5-6 млрд т/год. По своей численности человечество превышает сравнимые по размерам и питанию животных на пять порядков. Только домашние животные, живущие около человека, не ограничены в своей численности. В настоящее время наряду с имевшимися экологическими кризисами перепотребления в биосфере (когда ежедневно на Земле исчезает один вид биоты) появился и новый — катастрофическое геохимическое загрязнение планеты.
Никита Николаевич Моисеев (1917-2000) Современное видение этой грандиозной коллизии, разворачивающейся в среде нашего обитания, позволило академику Н.Н. Моисееву наметить глобальные пути целенаправленной и совместной эволюции биосферы и человечества, получившей название коэволюции. По теории коэволюции, несовпадение скоростей природного эволюционного процесса и социально-экономического развития человечества при неуправляемой форме взаимоотношений приводит к деградации биосферы, поскольку антропогенный фактор оказывается слишком мощным в направленности эволюции, обусловливающим не столько изменение видов, сколько их исчезновение. Эволюция природы идет медленно (тысячелетиями), а социальное развитие человечества происходит гораздо быстрее (веками и даже десятилетиями). Выход заключается в регулируемом, сознательно ограниченном воздействии человечества на природу, в целенаправленном построении ноосферы. При этом общество, развиваясь по специфическим законам, должно лимитировать свой экстенсивный рост и техногенное давление с учетом обеспечения условно-естественного хода эволюции биосферы. В этой связи важно использование понятия баланса экологических компонентов— количественное сочетание экологических компонентов (энергии, газов, воды, субстратов, растений-продуцентов, животных-консумен-тов и организмов-редуцентов), обеспечивающих экологическое (естественное, природное) равновесие, что позволяет формироваться и поддерживаться экосистеме соответствующего типа. Например, для роста леса необходимы определенные климатические условия, состав атмосферы, водный режим, почвы, животный мир и состав микроорганизмов, возвращающих образовавшееся органическое вещество в минеральное состояние. Но все эти компоненты, составляющие для леса среду жизни, тесно связаны с произрастающим лесом, качественные и количественные характеристики которого в значительной степени определяют местные климатические условия, состав атмосферы, водный режим, характер почв, животный мир и состав микроорганизмов. Изменение любого из компонентов (например, при антропогенном воздействии) ведет к перемене их баланса.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Основные функции биосферы» з дисципліни «Основи природокористування: екологічні, економічні та правові аспекти»
содержание углерода повышено в 1 000раз. Концентрационная функция живого вещества проявляется и в накоплении в биосфере кальция (например, из карбонатов и известняков сложены целые горные хребты и т.д.). Содержание урана в гуано океанского побережья Перу в 10 тыс. раз превышает его концентрацию в морской воде. Известны живые организмы (диатомовые водоросли, кремнистые губки и др.) — концентраторы кремния, деятельности которых обязаны мощные отложения этого элемента. Аканта-рии строят скелет своего организма из весьма дефицитного элемента в морской воде — стронция. Еще более редкий в морской среде элемент — ванадий — входит (до 15%) в состав крови асцидий. В Новой Зеландии обнаружен кустарник, высушенные листья которого содержат до 1 % никеля. 