Живое вещество, основные химические элементы в его составе. Функции живого вещества в биосфере

Контрольная № 1 1
1. Живое вещество, основные химические элементы в его составе. Функции живого вещества в биосфере 1
2. Закон толерантности Шелфорда как основа экологического нормирования 5
3. Биотический потенциал вида. Изменение численности популяции в зависимости от соотношения биотического потенциала и сопротивления среды. 12
4. Круговорот азота в природе 16
Контрольная №2 20
1. Экологические последствия загрязнения поверхностных вод минеральными удобрениями и пестицидами 20
2. Экологический мониторинг 23
3. Экологические проблемы автомобильного транспорта 27
4. Важнейшие международные соглашения, направленные на решение экологических проблем 30
Литература 33

Купить

Центральным в концепции биосферы является понятие о живом веществе, которое В.И.Вернадский определяет как совокупность живых организмов. Кроме растений и животных, В.И.Вернадский включает сюда и человечество, влияние которого на геохимические процессы отличается от воздействия остальных живых существ, во-первых, своей интенсивностью, увеличивающейся с ходом геологического времени; во-вторых, тем воздействием, какое деятельность людей оказывает на остальное живое вещество.
Это воздействие сказывается прежде всего в создании многочисленных новых видов культурных растений и домашних животных. Такие виды не существовали раньше и без помощи человека либо погибают, либо превращаются в дикие породы. Поэтому Вернадский рассматривает геохимическую работу живого вещества в неразрывной связи животного, растительного царства и культурного человечества как работу единого целого.
По мнению В.И.Вернадского, в прошлом не придавали значения двум важным факторам, которые характеризуют живые тела и продукты их жизнедеятельности:
• открытию Пастера о преобладании оптически активных соединений, связанных с дисимметричностью пространственной структуры молекул, как отличительной особенности живых тел;
• явно недооценивался вклад живых организмов в энергетику биосферы и их влияние на неживые тела. Ведь в состав биосферы входит не только живое вещество, но и разнообразные неживые тела, которые В.И.Вернадский называет косными (атмосфера, горные породы, минералы и т.д.), а также и биокосные тела, образованные из разнородных живых и косных тел (почвы, поверхностные воды и т.п.). Хотя живое вещество по объему и весу составляет незначительную часть биосферы, но оно играет основную роль в геологических процессах, связанных с изменением облика нашей планеты.
Поскольку живое вещество является определяющим компонентом биосферы, постольку можно утверждать, что оно может существовать и развиваться только в рамках целостной системы биосферы. Не случайно поэтому В.И.Вернадский считает, что живые организмы являются функцией биосферы и теснейшим образом материально и энергетически с ней связаны, являются огромной геологической силой, ее определяющей.
Решающее отличие живого вещества от косного заключается в следующем:
• изменения и процессы в живом веществе происходят значительно быстрее, чем в косных телах. Поэтому для характеристики изменений в живом веществе используется понятие исторического, а в косных телах – геологического времени. Для сравнения отметим, что секунда геологического времени соответствует примерно ста тысячам лет исторического;
• в ходе геологического времени возрастают мощь живого вещества и его воздействие на косное вещество биосферы. Это воздействие, указывает В.И. Вернадский, проявляется, прежде всего "в непрерывном биогенном токе атомов из живого вещества в косное вещество биосферы и обратно";
• только в живом веществе происходят качественные изменения организмов в ходе геологического времени. Процесс и механизмы этих изменений впервые нашли объяснение в теории происхождения видов путем естественного отбора Ч.Дарвина (1859 г.);
• живые организмы изменяются в зависимости от изменения окружающей среды, адаптируются к ней и, согласно теории Дарвина, именно постепенное накопление таких изменений служит источником эволюции.
В.И.Вернадский высказывает предположение, что живое вещество, возможно, имеет и свой процесс эволюции, проявляющийся в изменении с ходом геологического времени, вне зависимости от изменения среды.
Для подтверждения своей мысли он ссылается на непрерывный рост центральной нервной системы животных и ее значение в биосфере, а также на особую организованность самой биосферы. По его мнению, в упрощенной модели эту организованность можно выразить так, что ни одна из точек биосферы "не попадает в то же место, в ту же точку биосферы, в какой когда-нибудь была раньше”. В современных терминах это явление можно описать как необратимость изменений, которые присущи любому процессу эволюции и развития.
Наука теперь утверждает, что живой организм по составу своему, по своей физике и химии, ничем решительно не отличается от окружающей его природы. В живые существа входят те же химические элементы, которые мы встречаем в земной коре и в воздухе. Так, если бы мы хотели состав человека изобразить в виде перечня химических элементов, то увидели бы, что кислорода в человеке содержится 65 процентов, углерода - 18 процентов, водорода - 10 процентов, натрия 2,5 процента и так далее.
Правда, химические элементы, составляющие живое существо, входят в него в весьма сложных соединениях, которых мы не встречаем в неживой природе. Однако, это не изменяет дела: человек, животное и растение представляют собою только сложнейшие из всех химических соединений, известных в природе.
Входящие в состав живых существ элементы подразделяются по содержанию в живом веществе на макроэлементы, концентрация которых превышает 10-3 весовых %, микроэлементы их доля составляет 10-3-10-5 %, и ультраэлементы - группу микроэлементов, находящихся в ничтожно малом количестве (например, золото, ртуть, уран, радий). Некоторые элементы абсолютно необходимы всем организмам, многие требуются для нормального развития только отдельным видам, есть и совершенно ненужные для жизнедеятельности большинства животных и растений. Макроэлементов всего 10. Эти элементы нужны в больших количествах и их нехватка приводит к негативным изменениям. Всем без исключения организмам абсолютно необходимы С, Н, N, О, Р и S. Более 96 % органической массы приходится на долю четырех элементов - водорода, кислорода, углерода и азота и почти 4% - на долю семи макроэлементов: кальция, фосфора, натрия, серы, калия, хлора и магния.
Купить