Znanstvenicima je trebalo mnogo stotina godina da objasne procese koji se odvijaju na našem planetu. Znanje se postupno gomilalo, teorijska i činjenična građa rasla. Danas ljudi uspijevaju pronaći objašnjenje za mnoge prirodne pojave, intervenirati u njihov tijek, promijeniti ili usmjeriti.
Koju ulogu živi svijet igra u svim mehanizmima prirode također nije bilo odmah jasno. Međutim, ruski filozof, biogeokemičar V. I. Vernadsky uspio je stvoriti teoriju koja je postala temelj i takva ostaje do danas. Upravo ona objašnjava što je cijeli naš planet, kakvi su odnosi između svih sudionika u njemu. I što je najvažnije, upravo ova teorija daje odgovor na pitanje o ulozi živih bića na planeti Zemlji. Zvala se teorija strukture Zemljine biosfere.
Biosfera i njena struktura
Znanstvenik je predložio da se biosferom nazove cijelo područje živog i neživog, koje je u bliskom kontaktu i kao rezultat zajedničkogaktivnost doprinosi stvaranju određenih geokemijskih komponenti prirode.
To jest, biosfera uključuje sljedeće strukturne dijelove Zemlje:
- donji dio atmosfere do ozonskog omotača;
- cijela hidrosfera;
- gornja razina litosfere - tlo i slojevi ispod, do i uključujući podzemne vode.
Odnosno, to su sva ona područja koja mogu biti naseljena živim organizmima. Svi oni, zauzvrat, predstavljaju ukupnu biomasu, koja se naziva živom tvari biosfere. To uključuje predstavnike svih kraljevstava prirode, kao i čovjeka. Svojstva i funkcije žive tvari odlučujuće su u karakterizaciji biosfere kao cjeline, budući da je ona njezina glavna komponenta.
Međutim, osim živih, postoji još nekoliko vrsta tvari koje čine ljusku Zemlje koju razmatramo. Ovo su kao:
- biogeni;
- inert;
- biocoke;
- radioaktivan;
- kosmički;
- slobodni atomi i elementi.
Sve zajedno, ove vrste spojeva čine okoliš za biomasu, životne uvjete za nju. U isto vrijeme, sami predstavnici kraljevstva prirode imaju značajan utjecaj na stvaranje mnogih vrsta ovih tvari.
Općenito, sve naznačene komponente biosfere su ukupna masa elemenata koji zbrajaju prirodu. Oni su ti koji ulaze u bliske interakcije, provode ciklus energije, tvari, akumuliraju i obrađuju mnoge spojeve. Osnovna jedinica je živa tvar. Funkcije žive tvari su različite,ali svi su vrlo važni i neophodni za održavanje prirodnog stanja planeta.
Utemeljitelj doktrine biosfere
Onaj koji je stvorio koncept "biosfere", razvio ga, strukturirao i potpuno otkrio, posjedovao je izvanredno razmišljanje, sposobnost analiziranja i uspoređivanja činjenica i podataka i donošenja logičnih zaključaka. U svoje vrijeme, V. I. Vernadsky je postao takva osoba. Veliki čovjek, prirodoslovac, akademik i znanstvenik, utemeljitelj mnogih škola. Njegova su djela postala temeljni temelj na kojem se do sada grade sve teorije.
On je tvorac cijele biogeokemije. Njegova zasluga je stvaranje baze mineralnih sirovina Rusije (tada SSSR). Njegovi učenici bili su poznati budući znanstvenici iz Rusije i Ukrajine.
Predviđanja Vernadskog o dominantnom položaju ljudi u sustavu organskog svijeta i da se biosfera razvija u noosferu imaju sve razloge da se ostvare.
Živa tvar. Funkcije žive tvari biosfere
Kao što smo već ranije naznačili, smatra se da je živa tvar razmatrane ljuske Zemlje ukupnost organizama koji pripadaju svim kraljevstvima prirode. Ljudska bića zauzimaju poseban položaj među svima. Razlozi za to su bili:
- položaj potrošača, a ne proizvodnja;
- razvoj uma i svijesti.
Svi ostali predstavnici su živa materija. Funkcije žive tvari razvio je i naznačio Vernadsky. On je organizmima dodijelio sljedeću ulogu:
- Redoks.
- Destruktivno.
- prijevoz.
- formiranje okoline.
- Plin.
- Energija.
- Informativno.
- Koncentracija.
Najosnovnije funkcije žive tvari u biosferi su plin, energija i redoks. Međutim, ostalo je također važno, pružajući složene procese interakcije između svih dijelova i elemenata žive ljuske planeta.
Pogledajmo svaku od funkcija detaljnije kako bismo razumjeli što se točno misli i što je suština.
Redoks funkcija žive tvari
Očituje se u brojnim biokemijskim transformacijama tvari unutar svakog živog organizma. Uostalom, kod svih, od bakterija do velikih sisavaca, svake se sekunde javljaju reakcije. Kao rezultat toga, neke tvari se pretvaraju u druge, neke se raspadaju u komponente.
Rezultat takvih procesa za biosferu je stvaranje biogene materije. Koji spojevi se mogu navesti kao primjer?
- Karbonatne stijene (kreda, mramor, vapnenac) - proizvod vitalne aktivnosti mekušaca, mnogih drugih morskih i kopnenih stanovnika.
- Naslage silicija rezultat su stoljetnih reakcija u školjkama i školjkama životinja na dnu oceana.
- Ugljen i treset su rezultat biokemijskih transformacija koje se događaju kod biljaka.
- Ulje i ostalo.
Stoga su kemijske reakcije osnova za stvaranje mnogih tvari korisnih čovjeku i prirodi. To je funkcija žive tvari u biosferi.
Funkcija koncentracije
Ako govorimo o razotkrivanju koncepta ove uloge tvari, onda treba istaknuti njenu blisku povezanost s prethodnim. Jednostavno rečeno, koncentracijska funkcija žive tvari je nakupljanje unutar tijela određenih elemenata, atoma, spojeva. Kao rezultat, nastaju upravo gore spomenute stijene, minerali i minerali.
Svako stvorenje je sposobno akumulirati neke spojeve u sebi. Međutim, težina ovoga je različita za svakoga. Na primjer, svatko akumulira ugljik u sebi. Ali nije svaki organizam u stanju koncentrirati oko 20% željeza, kao što to rade bakterije željeza.
Može se navesti još nekoliko primjera koji jasno ilustriraju ovu funkciju žive tvari.
- Dijatomeji, radiolarije - silicij.
- Gljive hrđe - mangan.
- Natečena biljka lobelije - krom.
- Soljanka biljka - bor.
Pored elemenata, mnogi predstavnici živih bića sposobni su formirati čitave komplekse tvari nakon odumiranja.
Plinska funkcija tvari
Ova uloga je jedna od glavnih. Uostalom, izmjena plinova je proces koji stvara život za sva bića. Ako govorimo o biosferi u cjelini, tada plinovita funkcija žive tvari počinje djelovanjem biljaka koje u procesu fotosinteze hvataju ugljikov dioksid i oslobađaju dovoljnu količinu kisika.
Za što dovoljno? Za život svih onihstvorenja koja to nisu sposobna sama proizvesti. A to su sve životinje, gljive, većina bakterija. Ako govorimo o plinskoj funkciji životinja, onda se ona sastoji u potrošnji kisika i oslobađanju ugljičnog dioksida u okoliš tijekom disanja.
Ovo stvara opći ciklus koji je temelj života. Znanstvenici su dokazali da su tijekom mnogih tisućljeća biljke i druga živa bića uspjela potpuno modernizirati i prilagoditi atmosferu planeta za sebe. Dogodilo se sljedeće:
- koncentracija kisika postala je dovoljna za život;
- formiran je ozonski omotač koji štiti sav život od štetnog kozmičkog i ultraljubičastog zračenja;
- sastav zraka postao je ono što većini stvorenja treba.
Stoga se plinska funkcija žive tvari u biosferi smatra jednom od najvažnijih.
Funkcija prijevoza
Podrazumijeva razmnožavanje i naseljavanje organizama na različitim područjima. Postoje određeni ekološki zakoni koji reguliraju osnovnu distribuciju i transport stvorenja. Prema njima, svaki pojedinac zauzima svoje stanište. Postoje i natjecateljski odnosi koji dovode do naseljavanja i razvoja novih teritorija.
Dakle, funkcije žive tvari u biosferi su reprodukcija i naseljavanje s naknadnim stvaranjem novih značajki.
Destruktivna uloga
Ovo je još jedna važna funkcija koja je karakteristična za živa bića u biosferi. Sastoji se od sposobnosti razgradnje na jednostavne tvari nakon odumiranja, odnosno zaustavljanja životnog ciklusa. Dok organizam živi, u njemu su aktivne složene molekule. Kada nastupi smrt, počinju procesi destrukturiranja, raspadanja na jednostavne sastavne dijelove.
Ovo provodi posebna skupina stvorenja zvanih detritivores ili decomposers. To uključuje:
- neki crvi;
- bakterije;
- gljive;
- protozoa i drugi.
Funkcija formiranja okoline
Glavne funkcije žive tvari bile bi nepotpune da ne naznačimo stvaranje okoline. Što to znači? Već smo istaknuli da su živa bića u procesu evolucije stvorila sebi atmosferu. Isto su učinili i s okolišem.
Rahtavajući i zasićući zemlju mineralnim spojevima, organskom tvari, stvorili su plodni sloj pogodan za život - tlo. Isto se može reći i o kemijskom sastavu vode oceana i mora. Odnosno, živa bića samostalno tvore životnu sredinu za sebe. Ovdje se očituje njihova funkcija stvaranja okoliša u biosferi.
Informativna uloga žive tvari
Ova uloga je tipična za žive organizme, a što je više razvijena, to ima veću ulogu kao nositelj i obrađivač informacija. Niti jedan neživi objekt nije sposoban zapamtiti, "snimiti" u podsvijest i naknadno reproducirati informacije bilo koje vrste. Samo živa bića to mogu učiniti.
Ovo nijesamo sposobnost govora i razmišljanja. Informacijska funkcija podrazumijeva fenomen očuvanja i prenošenja određenih skupova znanja i osobina nasljeđivanjem.
Energetska funkcija
Energija je najvažniji izvor moći, zahvaljujući kojoj postoji živa materija. Funkcije žive tvari očituju se prvenstveno u sposobnosti prerade energije biosfere u različite oblike, od solarne do toplinske i električne.
Nitko drugi ne može tako akumulirati i promijeniti zračenje Sunca. Prva poveznica ovdje su, naravno, biljke. Upravo oni apsorbiraju sunčevu svjetlost izravno na cijeloj površini zelenih dijelova tijela. Zatim je pretvaraju u energiju kemijskih veza koja je dostupna životinjama. Potonji ga prevode u različite oblike:
- termalni;
- električni;
- mehanički i drugi.
