Благодаря концентрационной функции живого вещества осуществляется


Биосфера – это оболочка Земли, заселенная живыми организмами. Организмы живут везде, где им позволяют условия: во всей гидросфере, в верхней части литосферы (до горячих недр) и в нижней части атмосферы (до озонового слоя).

Биосфера является открытой системой, т.к. ей постоянно требуется поступление энергии извне (от Солнца). За счет энергии Солнца в биосфере происходит поток энергии и круговорот веществ.

Живое вещество – это совокупность всех живых организмов на Земле. В живом веществе химические реакции идут очень быстро, поэтому живое вещество очень активно участвует в биогеохимическом круговороте (круговороте веществ и превращении энергии в биосфере).

Биогенное вещество – вещество, создаваемое живыми организмами (уголь, нефть, природный газ, торф, известняк). Биокосное вещество – вещество, в создании которого принимают участие живые организмы (почва, ил). Косное вещество – никак не связанное с живыми организмами (гранит, песок).

Функции живого вещества (материал довольно мутный, многие тесты приходится решать методом исключения):


  • Концентрационная – накопление (аккумулирование) в живых организмах каких-либо элементов. Например, концентрация железа в позвоночных животных гораздо выше, чем в неживой природе; хвощи накапливают кремний.
  • Газовая – связана с поглощением и выделением газов. Например, при дыхании поглощается кислород и выделяется углекислый газ, клубеньковые бактерии поглощают азот.
  • Окислительно-восстановительная – это работа хемосинтезаторов, часто приводит к отложению в земной коре залежей полезных ископаемых, например, серы, бокситов, железной руды.
  • Биохимическая – реакции обмена веществ, происходящие внутри организма.

Еще можно почитать

ЗАДАНИЯ С ПО ЭТОЙ ТЕМЕ: Живое вещество

Тесты и задания

Выберите один, наиболее правильный вариант. В соответствии с представлениями В. И. Вернадского к биокосным телам природы относят
1) почву
2) полезные ископаемые
3) газы атмосферы
4) животных

Выберите один, наиболее правильный вариант. Биогеоценоз считают открытой системой, так как в нем постоянно происходит
1) приток энергии
2) саморегуляция
3) круговорот веществ
4) борьба за существование


Выберите один, наиболее правильный вариант. Биосфера — открытая система, так как в ней
1) используется энергия Солнца
2) однородные условия существования организмов
3) организмы объединены биотическими связями
4) биогеоценозы не имеют четких границ

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие из утверждений относятся к живому веществу биосферы?
1) Живое вещество распространено по всей атмосфере.
2) Живое вещество пронизывает всю гидросферу.
3) Одной из функций живого вещества является окислительно-восстановительная функция.
4) Живое вещество распространено в биосфере равномерно.
5) В ходе эволюциии функции живого вещества не изменялись.
6) Живое вещество входит в состав биокосного вещества.

Выберите один, наиболее правильный вариант. Клубеньковые бактерии, используя молекулярный азот атмосферы для синтеза органических веществ, выполняют в биосфере функцию
1) концентрационную
2) газовую
3) окислительную
4) восстановительную

Выберите один, наиболее правильный вариант. В круговороте веществ и превращении энергии в биосфере наиболее активно участвует
1) кислород
2) живое вещество
3) климат
4) тепло земных недр

Выберите один, наиболее правильный вариант. Какая функция живого вещества проявляется при поглощении бактериями молекулярного азота из воздуха
1) концентрационная
2) газовая
3) окислительно-восстановительная
4) биохимическая


Выберите один, наиболее правильный вариант. Отложения бокситов и железной руды являются результатом функции живого вещества
1) газовой
2) окислительно-восстановительной
3) миграционной
4) биохимической

Установите соответствие между полезными ископаемыми и их происхождением: 1) биогенное, 2) абиогенное. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) торф
Б) кварц
В) марганец
Г) известняк
Д) железная руда
Е) нефть


Установите соответствие между природным образованием и веществом биосферы согласно классификации В.И. Вернадского: 1) биогенное, 2) косное, 3) биокосное, 4) живое
А) морская соль
Б) морской ёж
В) морской ил
Г) морская корненожка
Д) морской чёрт

Выберите один, наиболее правильный вариант. Какая функция живого вещества лежит в основе его способности аккумулировать химические элементы из окружающей среды
1) газовая
2) биогеохимическая
3) концентрационная
4) окислительно-восстановительная

Выберите один, наиболее правильный вариант. К биогенным веществам биосферы относят
1) семена растений
2) споры бактерий
3) каменный уголь
4) вулканический пепел

Установите соответствие между природным образованием и веществом биосферы согласно классификации В.И.Вернадского: 1) косное, 2) живое, 3) биокосное
А) речной песок
Б) горная порода
В) морской ил
Г) почва
Д) колония кораллов
Е) плесневые грибы


Выберите один, наиболее правильный вариант. Клубеньковые бактерии в круговороте веществ биосферы выполняют функцию
1) транспортную
2) биохимическую
3) концентрационную
4) окислительно-восстановительную

Выберите один, наиболее правильный вариант. К концентрационной функции живого вещества биосферы относят
1) образование озонового экрана
2) накопление СО2 в атмосфере
3) образование кислорода при фотосинтезе
4) способность хвощей накапливать кремний

Выберите один, наиболее правильный вариант. Биосфера – открытая экосистема, так как она
1) состоит из множества разнообразных экосистем
2) оказывается под влиянием антропогенного фактора
3) включает все сферы земли
4) постоянно использует солнечную энергию

Выберите один, наиболее правильный вариант. Верны ли следующие суждения о функциях живого вещества в биосфере? А) Газовая функция живого вещества свойственна в экосистеме только продуцентам. Б) Концентрационная функция живого вещества состоит в выделении организмами конечных продуктов жизнедеятельности.
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны


1. Установите соответствие между природным объектом и веществом биосферы, к которому его относят: 1) биогенное, 2) биокосное, 3) косное. Запишите цифры 1, 2 и 3 в правильном порядке.
А) базальт
Б) известняк
В) гранит
Г) почва
Д) глина

2. Установите соответствие между природным образованием и веществом биосферы: 1) биогенное, 2) биокосное, 3) косное. Запишите цифры 1, 2, 3 в порядке, соответствующем буквам.
А) известняк
Б) уголь
В) речной ил
Г) базальт
Д) чернозем
Е) торф

3. Установите соответствие между веществами и их происхождением: 1) косное, 2) биогенное, 3) биокосное. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) ил
Б) песок
В) почва
Г) природный газ, нефть
Д) глина
Е) каменный уголь

Установите соответствие между природным объектом и веществом биосферы, к которому его относят: 1) биогенное, 2) биокосное, 3) живое. Запишите цифры 1, 2 и 3 в правильном порядке.
А) нефть
Б) почва
В) торф
Г) морская корненожка
Д) каменный уголь
Е) природный газ

Установите соответствие между природными объектами и веществами биосферы: 1) биогенное, 2) косное. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) глина
Б) торф
В) каменный уголь
Г) кварцевый песок
Д) известняк


Установите соответствие между процессом и функцией живого: 1) концентрационная, 2) окислительно-восстановительная. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) отложения кальция в раковинах моллюсков
Б) участие углекислого газа для синтеза глюкозы
В) превращение атмосферного азота в нитраты клубеньковыми бактериями
Г) накопление фосфора в эмали зубов
Д) клеточное дыхание
Е) получение энергии для хемосинтеза

Установите соответствие между природным образованием и веществом биосферы согласно классификации, В. И. Вернадского: 1) биокосное, 2) косное, 3) живое. Запишите цифры 1-3 в правильном порядке.
А) морская соль
Б) морской ил
В) глина
Г) почва
Д) гранит
Е) двустворчатые моллюски

Установите соответствие между веществами биосферы и их видами: 1) живое, 2) биогенное. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) растения
Б) каменный уголь
В) торф
Г) бактерии
Д) нефть

Таблица
Проанализируйте таблицу «Типы веществ биосферы». Для каждой ячейки, обозначенной буквами, выберите соответствующий термин из предложенного списка. Запишите выбранные цифры, в порядке, соответствующем буквам.
1) живое вещество
2) биогенное вещество
3) живые организмы
4) бактерии
5) вирусы
6) илы
7) гранит
8) неживое вещество


Таблица
Проанализируйте таблицу «Типы веществ биосферы». Для каждой ячейки, обозначенной буквами, выберите соответствующий термин из предложенного списка. Запишите выбранные цифры, в порядке, соответствующем буквам.
1) живое вещество
2) биогенное вещество
3) неживые тела
4) растения
5) вирусы
6) почвы
7) базальт
8) радиоактивное вещество

Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены. (1) Живое вещество биосферы – это совокупность всех организмов, живущих в данный момент на нашей планете. (2) Биогенное вещество образовано организмами и абиогенными процессами одновременно. (3) К биогенному веществу относят уголь, торф, горные породы. (4) Сложное происхождение в биосфере имеет биокосное вещество, созданное организмами и абиогенными процессами одновременно. (5) Почва – биокосное вещество. (6) Космогенное вещество представлено метеоритами и космической пылью. (7) Концентрационная функция живого вещества биосферы заключается в поддержании постоянства газового состава атмосферы.

Выберите три функции живого вещества биосферы
1) энергетическая
2) пищеварительная
3) дыхательная
4) газовая
5) концентрационная
6) выделительная


Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. К биогенному веществу биосферы относят
1) каменный уголь
2) почву
3) минералы
4) грунт водоема
5) нефть
6) торф

Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых отражены функции живого вещества. Запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. (1) Живые организмы, выделяя и потребляя разные газы, поддерживают постоянство газового состава атмосферы. (2) Отношения волка и зайца – это отношения хищник-жертва. (3) В телах живых организмов накапливаются разные химические элементы. (4) В процессе жизнедеятельности организмов происходит окисление и восстановление химических соединений. (5) Возникновение и развитие жизни на Земле привело к формированию биосферы.

Установите соответствие между примерами и функциями живого вещества биосферы: 1) газовая, 2) энергетическая. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) выделение углекислого газа в процессе дыхания
Б) образование метана при разложении органических веществ
В) преобразование энергии окисления неорганических веществ в энергию химических связей органических веществ
Г) выделение кислорода в процессе фотосинтеза
Д) поглощение кислорода в процессе дыхания
Е) использование энергии солнца в процессе фотосинтеза

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Биосфера как биологическая система
1) представлена совокупностью биогеоценозов
2) не изменяется во времени
3) поддерживает устойчивость за счёт антропогенного фактора
4) сформировалась с появлением жизни на Земле
5) включает в себя живые и неживые тела
6) появилась одновременно с образованием Солнечной системы


Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Газовая функция живого вещества в биосфере состоит в
1) разрушении и гниении отмерших организмов
2) образовании железных руд
3) образовании органических веществ в процессе фотосинтеза
4) выделении кислорода при фотосинтезе
5) связывании атмосферного азота нитрифицирующими бактериями
6) выделении углекислого газа в процессе дыхания аэробов

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Концентрационная функция живого вещества в биосфере состоит в
1) повышении концентрации угарного газа в результате работы двигателя автомобиля
2) образовании органических веществ в процессе фотосинтеза
3) накоплении крахмала в клубнях картофеля
4) образовании серы в результате деятельности бактерий
5) образовании фосфорных отложений в местах гибели рыбы
6) концентрации тумана у поверхности земли в безветренную погоду

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.


кие характеристики относят к окислительно-восстановительной функции живого вещества биосферы?

1) распад биополимеров на мономеры
2) преобразование атмосферного азота в его соединения
3) накопление солей кальция в скелетах животных
4) накопление азота в белках и нуклеиновых кислотах
5) преобразование углекислого газа при синтезе глюкозы
6) участие кислорода в клеточном дыхании

Установите соответствие между характеристиками и функциями живого вещества в биосфере: 1) газовая, 2) окислительно-восстановительная, 3) концентрационная. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) выделение кислорода в процессе фотосинтеза фотоавтотрофами
Б) высокое содержание солей кальция в раковинах моллюсков
В) окисление органических веществ в процессе дыхания
Г) восстановление углекислого газа до углеводов в процессе фотосинтеза
Д) выделение метана в атмосферу в результате деятельности денитрифицирующих бактерий
Е) накопление соединений кремния в клетках хвоща

Источник: www.bio-faq.ru

Биосфера. Функции жи­во­го вещества.1 вариант

1.  Бла­го­да­ря окис­ли­тель­но-вос­ста­но­ви­тель­ной функ­ции жи­во­го ве­ще­ства

1) ор­га­ни­че­ские ве­ще­ства рас­щеп­ля­ют­ся до не­ор­га­ни­че­ских

2) в ор­га­низ­мах на­кап­ли­ва­ют­ся хи­ми­че­ские эле­мен­ты

3) в био­сфе­ре на­кап­ли­ва­ет­ся кис­ло­род

4) рас­те­ни­я­ми по­гло­ща­ет­ся уг­ле­кис­лый газ

2.  Наи­боль­шую кон­цен­тра­цию ядо­ви­тых ве­ществ в эко­ло­ги­че­ски за­гряз­нен­ной на­зем­но-воз­душ­ной среде можно об­на­ру­жить у

1) хищ­ни­ков 2) дре­вес­ных рас­те­ний 3) тра­вя­ни­стых рас­те­ний  4)тра­во­яд­ных жи­вот­ных

3.  Клу­бень­ко­вые бак­те­рии в кру­го­во­ро­те ве­ществ био­сфе­ры вы­пол­ня­ют функ­цию

1) транс­порт­ную  2) био­хи­ми­че­скую  3) кон­цен­тра­ци­он­ную

4) окис­ли­тель­но-вос­ста­но­ви­тель­ную

4 . Какая функ­ция жи­во­го ве­ще­ства про­яв­ля­ет­ся при по­гло­ще­нии бак­те­ри­я­ми мо­ле­ку­ляр­но­го азота из воз­ду­ха

1) кон­цен­тра­ци­он­ная  2) га­зо­вая  3) окис­ли­тель­но-вос­ста­но­ви­тель­ная

4) био­хи­ми­че­ская

5 . Окис­ли­тель­но-вос­ста­но­ви­тель­ная функ­ция рас­те­ний в био­сфе­ре про­яв­ля­ет­ся в их спо­соб­но­сти

1) ис­поль­зо­вать энер­гию сол­неч­но­го света

2) на­кап­ли­вать в ор­га­низ­ме опре­де­лен­ные эле­мен­ты

3) раз­ру­шать гор­ные по­ро­ды

4) по­гло­щать воду и ми­не­раль­ные соли из почвы

6.  К кон­цен­тра­ци­он­ной функ­ции жи­во­го ве­ще­ства био­сфе­ры от­но­сят

1) об­ра­зо­ва­ние озо­но­во­го экра­на 

2) на­коп­ле­ние СО2 в ат­мо­сфе­ре

3) об­ра­зо­ва­ние кис­ло­ро­да при фо­то­син­те­зе

4) спо­соб­ность хво­щей на­кап­ли­вать крем­ний

7  . Ос­нов­ным по­тре­би­те­лем уг­ле­кис­ло­го газа в био­сфе­ре яв­ля­ют­ся

1) рас­те­ния  2) грибы  3) жи­вот­ные  4) бак­те­рии

8 .  Бла­го­да­ря жиз­не­де­я­тель­но­сти ор­га­низ­мов на Земле

1) воз­ник Ми­ро­вой океан  2) об­ра­зо­ва­лись мор­ские те­че­ния

3) об­ра­зо­ва­лась почва  4) сфор­ми­ро­ва­лись гор­ные си­сте­мы

9  . «Цве­те­ние» прес­но­го водоёма вы­зы­ва­ет­ся

1) по­яв­ле­ни­ем цвет­ков кув­шин­ки белой и ку­быш­ки жёлтой

2) раз­рас­та­ни­ем вдоль бе­ре­гов трост­ни­ка

3) бур­ным раз­мно­же­ни­ем бурых во­до­рос­лей

4) раз­ви­ти­ем боль­шо­го ко­ли­че­ства ци­анобак­те­рий

10.  Не­ко­то­рые во­до­рос­ли спо­соб­ству­ют на­коп­ле­нию крем­незёма, по­это­му в био­сфе­ре вы­пол­ня­ют функ­цию

1) окис­ли­тель­но-вос­ста­но­ви­тель­ную  2) фо­то­син­те­зи­ру­ю­щую

3) кон­цен­тра­ци­он­ную  4) га­зо­вую

11 . Ос­нов­ную роль в эво­лю­ции био­сфе­ры иг­ра­ет

1) со­став ат­мо­сфе­ры 2) вод­ный режим  3) го­ро­об­ра­зо­ва­ние4) живое ве­ще­ство

12.  Об­ра­зо­ва­ние нефти, ка­мен­но­го угля, торфа свя­за­но с функ­ци­ей био­сфе­ры

1) га­зо­вой  2) окис­ли­тель­но-вос­ста­но­ви­тель­ной 3) транс­порт­ной

4) кон­цен­тра­ци­он­ной

13.  При уча­стии живых ор­га­низ­мов об­ра­зу­ют­ся

1) со­ля­ные пе­ще­ры  2) из­вест­ня­ки  3) гей­зе­ры  4) вул­ка­ны

Биосфера. Функции жи­во­го вещества. 2 вариант

1.  Окис­ли­тель­но-вос­ста­но­ви­тель­ная функ­ция жи­во­го ве­ще­ства пла­не­ты свя­за­на с

1) эво­лю­ци­ей ор­га­низ­мов  2) кли­ма­ти­че­ски­ми усло­ви­я­ми

3) об­ме­ном ве­ществ и энер­гии  4) осво­е­ни­ем ор­га­низ­ма­ми новых мест оби­та­ния

2 . Клу­бень­ко­вые бак­те­рии, ис­поль­зуя мо­ле­ку­ляр­ный азот ат­мо­сфе­ры для син­те­за ор­га­ни­че­ских ве­ществ, вы­пол­ня­ют в био­сфе­ре функ­цию

1) кон­цен­тра­ци­он­ную  2) га­зо­вую  3) окис­ли­тель­ную4) вос­ста­но­ви­тель­ную

3.  Какая функ­ция жи­во­го ве­ще­ства лежит в ос­но­ве его спо­соб­но­сти ак­ку­му­ли­ро­вать хи­ми­че­ские эле­мен­ты из окру­жа­ю­щей среды

1) га­зо­вая  2) био­гео­хи­ми­че­ская  3) кон­цен­тра­ци­он­ная  4) окис­ли­тель­но-вос­ста­но­ви­тель­ная

4.  От­ло­же­ния бок­си­тов и же­лез­ной руды яв­ля­ют­ся ре­зуль­та­том функ­ции жи­во­го ве­ще­ства

1) га­зо­вой  2) кон­цен­тра­ци­он­ной  3) ми­гра­ци­он­ной 4) био­хи­ми­че­ской

5.  Га­зо­вая функ­ция жи­во­го ве­ще­ства в био­сфе­ре обу­слов­ле­на спо­соб­но­стью ор­га­низ­мов

1) на­кап­ли­вать раз­лич­ные ве­ще­ства 2) окис­лять хи­ми­че­ские эле­мен­ты

3) осу­ществ­лять слож­ные пре­вра­ще­ния ве­ществ в их телах

4) по­гло­щать и вы­де­лять кис­ло­род, уг­ле­кис­лый газ

6.  Бла­го­да­ря какой функ­ции жи­во­го ве­ще­ства об­ра­зо­ва­лись скоп­ле­ния из­вест­ня­ка в зем­ной коре?

1) окис­ли­тель­но-вос­ста­но­ви­тель­ной  2) ре­про­дук­тив­ной

3) кон­цен­тра­ци­он­ной  4) энер­ге­ти­че­ской

7.  К какой функ­ции био­сфе­ры от­но­сит­ся про­цесс ды­ха­ния ор­га­низ­мов?

1) к га­зо­вой  2) к кон­цен­тра­ци­он­ной  3) к транс­порт­ной

4) к окис­ли­тель­но-вос­ста­но­ви­тель­ной

8.  Бла­го­да­ря жиз­не­де­я­тель­но­сти ор­га­низ­мов на Земле

1) об­ра­зо­ва­лась почва  2) воз­ник Ми­ро­вой океан

3) сфор­ми­ро­ва­лись гор­ные си­сте­мы  4) об­ра­зо­ва­лись мор­ские те­че­ния

9.  Какие ор­га­низ­мы в ос­нов­ном пре­вра­ща­ют пер­вич­ную и вто­рич­ную про­дук­цию эко­си­стем био­сфе­ры в ми­не­раль­ные ве­ще­ства?

1) кон­су­мен­ты II по­ряд­ка  2) цвет­ко­вые рас­те­ния

3) бес­по­зво­ноч­ные жи­вот­ные  4) бак­те­рии и грибы

10. Био­ген­ным ве­ще­ством в био­сфе­ре яв­ля­ет­ся

1) глина  2) гра­нит  3) кварц  4) нефть

11.  В ре­зуль­та­те де­я­тель­но­сти клу­бень­ко­вых бак­те­рий бо­бо­вых азот ат­мо­сфе­ры пре­вра­ща­ет­ся в

1) уг­ле­кис­лый газ и воду  2) азот­со­дер­жа­щие ор­га­ни­че­ские ве­ще­ства

3) азот­ную кис­ло­ту  4) соли азот­ной кис­ло­ты

12.  Воз­ник­но­ве­ние на Земле фо­то­син­те­за спо­соб­ство­ва­ло

1) обо­га­ще­нию ат­мо­сфе­ры кис­ло­ро­дом

2) по­яв­ле­нию по­кры­то­се­мен­ных рас­те­ний

3) на­коп­ле­нию в ат­мо­сфе­ре уг­ле­кис­ло­го газа

4) по­яв­ле­нию по­ло­во­го раз­мно­же­ния

13.  В чём за­клю­ча­ет­ся энер­ге­ти­че­ская функ­ция жи­во­го ве­ще­ства био­сфе­ры?

  1) в со­зда­нии ор­га­ни­че­ских ве­ществ из не­ор­га­ни­че­ских в про­цес­се фо­то­син­те­за

2) в под­дер­жа­нии по­сто­ян­ства га­зо­во­го со­ста­ва ат­мо­сфе­ры

3) в на­коп­ле­нии в ор­га­низ­мах хи­ми­че­ских эле­мен­тов

4) в гео­хи­ми­че­ском кру­го­во­ро­те ве­ществ

Ответы:

Биосфера. Функции жи­во­го вещества.1 вариант

В

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

О

1

1

3

2

1

4

1

3

4

3

4

4

2

Биосфера. Функции жи­во­го вещества.2 вариант

В

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

О

3

1

3

2

4

3

4

1

4

4

2

1

1

Источник: pandia.ru

Биосфера и ее структура

Биосферой ученый предложил называть всю ту область живого и неживого, которая находится в тесном контакте и в результате совместной деятельности способствует формированию определенных геохимических компонентов природы.

То есть в биосферу входят следующие структурные части Земли:

  • нижняя часть атмосферы до озонового слоя;
  • вся гидросфера;
  • верхний уровень литосферы — почва и ниже расположенные слои, до грунтовых вод включительно.

То есть это все те области, которые способны заселяться живыми организмами. Все они, в свою очередь, представляют собой совокупную биомассу, которая носит название живого вещества биосферы. Сюда относятся представители всех царств природы, а также человек. Свойства и функции живого вещества являются определяющими при характеристике биосферы в целом, так как именно оно — основной ее компонент.

Однако помимо живого, выделяют еще несколько типов веществ, составляющих рассматриваемую нами оболочку Земли. Это такие, как:

  • биогенное;
  • косное;
  • биокосное;
  • радиоактивное;
  • космическое;
  • свободные атомы и элементы.

Все вместе данные виды соединений и формируют окружающую среду для биомассы, условия жизни для нее. При этом представители царств природы сами оказывают немалое влияние на формирование многих видов перечисленных веществ.

В целом, все обозначенные компоненты биосферы являются совокупной массой складывающих природу элементов. Именно они вступают в тесные взаимодействия, осуществляя круговорот энергии, веществ, накапливая и перерабатывая многие соединения. Основная же единица — живое вещество. Функции живого вещества различны, но все очень важны и нужны для поддержания естественного состояния планеты.

Основатель учения о биосфере

Тот, кто создал понятие «биосфера», развил его, структурировал и полностью раскрыл, обладал незаурядным мышлением, способностью анализировать и сопоставлять факты и данные и делать логические умозаключения. Таким человеком в свое время стал В. И. Вернадский. Великий человек, естествоиспытатель, академик и ученый, основатель многих школ. Его труды стали базовой основой, на которой строятся все теории до сих пор.

Он является создателем всей биогеохимии. Его заслугой является создание минерально-сырьевой базы России (тогда СССР). Его учениками были известные в будущем ученые России и Украины.

Прогнозы Вернадского о главенствующем положении людей в системе органического мира и о том, что биосфера эволюционирует в ноосферу, имеют все основания сбыться.

Живое вещество. Функции живого вещества биосферы

Как мы уже обозначали выше, живым веществом рассматриваемой оболочки Земли считается вся совокупность организмов, принадлежащих ко всем царствам природы. Особое же положение среди всех занимают люди. Причинами этого стало:

  • потребительская позиция, а не продуцирующая;
  • развитие разума и сознания.

Все остальные представители — это живое вещество. Функции живого вещества были разработаны и указаны Вернадским. Он отводил следующую роль организмам:

  1. Окислительно-восстановительная.
  2. Деструктивная.
  3. Транспортная.
  4. Средообразующая.
  5. Газовая.
  6. Энергетическая.
  7. Информационная.
  8. Концентрационная.

Самые основные функции живого вещества биосферы — газовая, энергетическая и окислительно-восстановительная. Однако и остальные тоже являются важными, обеспечивающими сложные процессы взаимодействия между всеми частями и элементами живой оболочки планеты.

Рассмотрим каждую из функций более подробно, чтобы понять, что именно подразумевается и в чем суть.

Окислительно-восстановительная функция живого вещества

Проявляется в многочисленных биохимических преобразованиях веществ внутри каждого живого организма. Ведь во всех, начиная с бактерий и заканчивая крупными млекопитающими, происходят ежесекундные реакции. В результате одни вещества превращаются в другие, какие-то распадаются на составные части.

Результатом таких процессов для биосферы является формирование биогенного вещества. Какие соединения можно привести в пример?

  1. Карбонатные породы (мел, мрамор, известняки) — продукт жизнедеятельности моллюсков, многих других морских и наземных обитателей.
  2. Залежи кремниевых пород — результат многовековых реакций, происходящих в панцирях и раковинах животных океанского дна.
  3. Уголь и торф — результат биохимических преобразований, происходящих с растениями.
  4. Нефть и другие.

Поэтому химические реакции — это основа создания многих полезных человеку и природе веществ. В этом заключаются функции живого вещества в биосфере.

Концентрационная функция

Если говорить о раскрытии понятия данной роли вещества, то следует указать на ее близкое родство с предыдущей. Проще говоря, концентрационная функция живого вещества заключается в накоплении внутри тела тех или иных элементов, атомов, соединений. В результате происходит формирование тех самых горных пород, полезных ископаемых и минералов, о которых упоминалось выше.

Накапливать в себе какие-то соединения способно каждое существо. Однако для всех степень выраженности этого разная. Например, все накапливают в себе углерод. Но далеко не каждый организм способен концентрировать около 20% железа, как это делают железобактерии.

Можно привести еще несколько примеров, четко иллюстрирующих данную функцию живого вещества.

  1. Диатомовые водоросли, радиолярии — кремний.
  2. Ржавчинные грибы — марганец.
  3. Растение лобелия вздутая — хром.
  4. Растение солянка — бор.

Помимо элементов, многие представители живых существ способны после отмирания формировать целые комплексы веществ.

Газовая функция вещества

Эта роль одна из основных. Ведь газообмен — жизнеобразующий процесс для всех существ. Если говорить о биосфере в целом, то газовая функция живого вещества начинается с деятельности растений, которые в процессе фотосинтеза улавливают диоксид углерода и выделяют достаточное количество кислорода.

Достаточное для чего? Для жизни всех тех существ, которые не способны производить его самостоятельно. А это все животные, грибы, большинство бактерий. Если же говорить о газовой функции животных, то она заключается в потреблении кислорода и выделении в окружающую среду углекислого газа в процессе дыхания.

Так создается общий круговорот, который лежит в основе жизни. Учеными доказано, что за много тысячелетий растения и другие живые существа сумели полностью модернизировать и подстроить под себя атмосферу планеты. Произошло следующее:

  • концентрация кислорода стала достаточной для жизни;
  • сформировался озоновый слой, который защищает все живое от губительного космического и ультрафиолетового излучения;
  • состав воздуха стал таким, какой нужен для большинства существ.

Поэтому газовая функция живого вещества биосферы и считается одной из самых главных.

Транспортная функция

Подразумевает под собой размножение и расселение организмов по разным территориям. Существуют определенные экологические законы, которым подчиняются основы распространения и транспортировки существ. Согласно им, каждая особь занимает свой ареал обитания. Существуют и конкурентные взаимоотношения, которые приводят к заселению и освоению новых территорий.

Таким образом, функции живого вещества в биосфере — это размножение и расселение с последующим формированием новых признаков.

Деструктивная роль

Это еще одна немаловажная функция, которая характерна для живых существ биосферы. Заключается она в способности распадаться на простые вещества после отмирания, то есть остановки жизненного цикла. Пока организм живет, в нем активны сложные молекулы. Когда наступает смерть, начинаются процессы деструктуризации, распада на простые составные части.

Это осуществляется специальной группой существ, именуемых детритофагами или редуцентами. К ним относятся:

  • некоторые черви;
  • бактерии;
  • грибки;
  • простейшие и другие.

Средообразующая функция

Основные функции живого вещества были бы неполными, если бы мы не указали средообразование. Что это значит? Мы уже указывали на то, что живые существа в процессе эволюции создали для себя атмосферу. То же самое они сделали и с окружающей средой.

Разрыхляя и насыщая землю минеральными соединениями, органикой, они создали для себя пригодный для жизни плодородный слой — почву. То же можно сказать и о химическом составе воды океанов и морей. То есть живые существа самостоятельно формируют для себя среды жизни. В этом и проявляется их средообразующая функция в биосфере.

Информационная роль живого вещества

Эта роль характерна именно для живых организмов, причем чем более высоко он развит, тем большую роль в качестве носителя и переработчика информации выполняет. Ни один неодушевленный предмет не способен запоминать, «записывать» на подсознании и воспроизводить в дальнейшем информацию любого рода. Это могут делать лишь живые существа.

Речь идет не только о способности говорить и мыслить. Информационная функция подразумевает явление сохранения и передачи определенных наборов знаний и признаков по наследству.

Энергетическая функция

Энергия — это самый главный источник силы, за счет которого существует живое вещество. Функции живого вещества проявляются, прежде всего, в способности перерабатывать энергию биосферы в разные формы, начиная с солнечной и заканчивая тепловой и электрической.

Больше никто так аккумулировать и изменять излучение от Солнца не может. Первым звеном здесь стоят, конечно, растения. Именно они поглощают солнечный свет непосредственно всей поверхностью зеленых частей тела. Затем преобразуют его в энергию химических связей, доступную для животных. Последние же переводят ее в разные формы:

  • тепловую;
  • электрическую;
  • механическую и другие.

Источник: FB.ru

 

Вернадский выделил девять интегральных биохимических функций биосферы, и в том числе, живого вещества: газовую, кислородную, окислительную, кальциевую, восстановительную, концентрационную, функцию разложения органических соединений, функцию восстановительного разложения органических соединений и функцию метаболизма и дыхания организмов. С учетом данных современной науки их можно объединить в пять основных функций живого вещества: энергетическую, газовую, концентрационную, деструктивную и средообразующую.

Энергетическая функция выполняется в основном растениями. В основу этой функции лежит процесс фотосинтеза, т.е. аккумулирования зелеными растениями солнечной энергии и дальнейшее её перераспределение между остальными компонентами биосферы. За счет накопленной солнечной энергии протекают все жизненные явления на земле. Часть энергии накапливается в отмершей органике, образуя залежи биогенного вещества (торфа, угля, нефти), а часть рассеивается в пространстве в виде тепла.

Газовая функция обуславливает миграцию газов и их превращение, обеспечивает газовый состав биосферы. Живые существа обмениваются кислородом и углекислым газом с окружающей средой в процессах фотосинтеза и дыхания растений и животных. Растения сыграли решающую роль в смене восстановительной среды на окислительную в геохимической эволюции планеты и в формировании состава современной атмосферы. Они строго контролируют концентрации О2 и СО2 оптимальные для всей современной биоты.

Концентрационная функция заключается в избирательном извлечении и накоплении живыми организмами биогенных элементов окружающей среды, т.е. живые организмы осуществляют биогенную миграцию и концентрирование химических элементов и их соединений (атомы водорода, углерода, азота, кислорода, натрия, магния алюминия, кремния, серы, хлора, калия, кальция их концентрация в теле живых организмов в сотни и тысячи раз выше, чем во внешней среде). Это относится не только к биосинтезу органики, но и к таким явлениям, как строительство раковин и скелетов, образование коралловых островов, толщ осадочных известняков, месторождений серы, некоторых металлических руд, скоплений железа – марганцевых конкреций на дне океана и т.д. Раньше этапы биологической эволюции проходили в водной среде.

Благодаря этой функции живые организмы могут служить для человека источником полезных веществ (витаминов, аминокислот), так и опасные для здоровья (тяжелых металлов, радиоактивных элементов, ядохимикатов).

Деструктивная функцияобуславливает процессы, связанные с разложением мертвой органики, с химическим разложением горных пород и вовлечением образовавшихся веществ в биотический круговорот. В результате этого образуются биокосные и биогенные вещества, происходит минерализация органики, т.е. превращение её в косное вещество.

Информационная функция живого вещества биосферы. Именно с появлением первых примитивных живых существ на планете появилась и активная («живая») информация, которая является простым отражением структуры. Организмы оказались способными к получению информации путем соединения потока энергии с активной молекулярной структурой, играющая роль программы.

Способность воспринимать, хранить и перерабатывать молекулярную информацию совершила опережающую эволюцию в природе и стала важным экологическим системаобразующим фактором.

Перечисленные функции живого вещества экосферы обращены в основном к внешним факторам существования.

Все вместе они образуют мощную средообразующую функцию экосферы, которая состоит в трансформации химических параметров среды в условиях благоприятных для существования организмов. Она обеспечивает газовый состав атмосферы, состав осадочных пород метосферы и химический состав гидросферы, баланс веществ и энергии в биосфере, восстановление нарушенных человеком условий обитания.

 

 

Источник: helpiks.org

Живое вещество обеспечивает биогеохимический кругово­рот веществ и превращение энергии в биосфере. Выделяют сле­дующие основные геохимические функции живого вещества:

1. Энергетическая (биохимическая) – связывание и запаса­ние солнечной энергии в органическом веществе и последую­щее рассеяние энергии при потреблении и минерализации органического вещества. Эта функция связана с питанием, дыханием, размножением и другими процессами жизнедея­тельности организмов.

2. Газовая – способность живых организмов изменять и поддерживать определенный газовый состав среды обитания и атмосферы в целом. С газовой функцией связывают два переломных периода (точки) в развитии биосферы. Первая из них относится ко времени, когда содержание кислорода в ат­мосфере достигло примерно 1% от современного уровня (пер­вая точка Пастера). Это обусловило появление первых аэроб­ных организмов (способных жить только в среде, содержащей кислород). С этого времени восстановительные процессы в биосфере стали дополняться окислительными. Это произош­ло примерно 1,2 млрд. лет назад. Второй переломный период связывают со временем, когда концентрация кислорода дос­тигла примерно 10% от современной (вторая точка Пастера). Это создало условия для синтеза озона и образования озонового слоя в верхних слоях атмосферы, что обусловило воз­можность освоения организмами суши (до этого функцию за­щиты организмов от губительных космических излучений вы­полняла вода).

3. Концентрационная – «захват» из окружающей среды жи­выми организмами и накопление в них атомов биогенных хи­мических элементов. Концентрационная способность живого вещества повышает содержание атомов химических элементов в организмах по сравнению с окружающей средой на несколь­ко порядков. Содержание углерода в растениях в 200 раз, а азо­та в 30 раз превышает их уровень в земной коре. Содержание марганца в некоторых бактериях может быть в миллионы раз больше, чем в окружающей среде. Результат концентрацион­ной деятельности живого вещества – образование залежей го­рючих ископаемых, известняков, рудных месторождений и т.п.

4. Окислительно-восстановительная – окисление и восста­новление различных веществ с участием живых организмов. Под влиянием живых организмов происходит интенсивная миг­рация атомов элементов с переменной валентностью (Fe, Mn, S, Р, N и др.), создаются их новые соединения, происходит отложение сульфидов и минеральной серы, образование серо­водорода и т.п.

5. Деструктивная – разрушение организмами и продукта­ми их жизнедеятельности, в том числе и после их смерти, как остатков органического вещества, так и косных веществ. Наи­более существенную роль в этом отношении выполняют реду­центы (деструкторы) – сапротрофные грибы и бактерии.

6. Транспортная – перенос вещества и энергии в результа­те активной формы движения организмов. Такой перенос мо­жет осуществляться на огромные расстояния, например, при миграциях и кочевках животных. С транспортной функцией в значительной мере связана концентрационная роль сообществ организмов, например, в местах их скопления (птичьи базары и другие колониальные поселения).

7. Средообразующая – преобразование физико-химических параметров среды. Эта функция является в значительной мере интегральной – представляет собой результат совместного дей­ствия других функций. Она имеет разные масштабы проявле­ния. Результатом средообразующей функции является и вся биосфера, и почва как одна из сред обитания, и более локаль­ные структуры.

8. Рассеивающая – функция, противоположная концентра­ционной – рассеивание веществ в окружающей среде. Она проявляется через трофическую и транспортную деятельность организмов. Например, рассеивание вещества при выделении организмами экскрементов, смене покровов и т.п. Железо ге­моглобина крови рассеивается кровососущими насекомыми.

9. Информационная – накопление живыми организмами оп­ределенной информации, закрепление ее в наследственных структурах и передача последующим поколениям. Это одно из проявлений адаптационных механизмов.

10. Биогеохимическая деятельность человека – превраще­ние и перемещение веществ биосферы в результате человече­ской деятельности для хозяйственных и бытовых нужд чело­века. Например, использование концентраторов углерода – нефти, угля, газа и др.

Таким образом, биосфера представляет собой сложную ди­намическую систему, осуществляющую улавливание, накоп­ление и перенос энергии путем обмена веществ между живым веществом и окружающей средой.

 

Свойства биосферы

Целостность и дискретность. Целостность биосферы обус­ловлена тесной взаимосвязью слагающих ее компонентов. Она достигается круговоротом вещества и энергии. Изменение од­ного компонента неизбежно приводит к изменению других и биосферы в целом. При этом биосфера – не механическая сумма компонентов, а качественно новое образование, обла­дающее своими особенностями и развивающееся как единое целое. Биосфера – система с прямыми и обратными (поло­жительными и отрицательными) связями, которые, в конечном счете, обеспечивают механизмы ее функционирования иустойчивости. На понимании целостности биосферы основы­ваются теория и практика рационального природопользова­ния. Учет этой закономерности позволяет предвидеть возмож­ные изменения в природе, дать прогноз результатам воздействия человека на природу.

Централизованность. Центральным звеном биосферы выс­тупают живые организмы (живое вещество). Это свойство, к сожалению, часто недооценивается человеком и в центр био­сферы ставится только один вид – человек (идеи антропоцен­тризма).

Устойчивость и саморегуляция. Биосфера способна возвращаться в исходное состояние, гасить возникающие возмуще­ния, создаваемые внешними и внутренними воздействиями, включением определенных механизмов. Гомеостатические ме­ханизмы биосферы связаны в основном с живым веществом, его свойствами и функциями. Биосфера за свою историю пережила ряд таких возмущений, многие из которых были зна­чительными по масштабам (извержения вулканов, встречи с астероидами, землетрясения и т. п.). Гомеостатические меха­низмы биосферы подчинены принципу Ле Шателье–Брауна: при действии на систему сил, выводящих ее из состояния ус­тойчивого равновесия, последнее смещается в том направлении, при котором эффект этого воздействия ослабляется.

Ритмичность. Биосфера проявляет ритмичность развития – повторяемость во времени тех или иных явлений. В природе существуют ритмы разной продолжительности. Основные из них – суточный, годовой, внутривековые и сверхвековые. Су­точный ритм проявляется в изменении температуры, давле­ния и влажности воздуха, облачности, силы ветра, в явлениях приливов и отливов, циркуляции бризов, процессах фотосин­теза у растений, поведении животных. Годовая ритмика – это смена времен года, изменения в интенсивности почвообразо­вания и разрушения горных пород, сезонность в хозяйствен­ной деятельности человека. Суточная ритмика, как известно, обусловлена вращением Земли вокруг оси, годовая – движе­нием Земли по орбите вокруг Солнца. Разные экосистемы обладают различной суточной и годовой ритмикой. Годовая ритмика лучше всего выражена в умеренном поясе и очень слабо – в экваториальном. Наблюдаются и более продолжи­тельные ритмы (11, 22–23, 80–90 лет и др.). Ритмические яв­ления не повторяют полностью в конце ритма того состояния природы, которое было в его начале. Именно этим и объясня­ется направленное развитие природных процессов.

Круговорот веществ и энергозависимость. Биосфера – от­крытая система. Ее существование невозможно без поступле­ния энергии извне. Основная доля приходится на энергию Солнца. В отличие от количества солнечной энергии, количе­ство атомов вещества на Земле ограничено. Круговорот ве­ществ обеспечивает неисчерпаемость отдельных атомов хими­ческих элементов. При отсутствии круговорота, например, за короткое время был бы исчерпан основной «строительный ма­териал» живого – углерод.

Горизонтальная зональность и высотная поясность. Общебио­сферной закономерностью являетсягоризонтальная зональ­ность закономерное изменение природной среды по на­правлению от экватора к полюсам. Зональность обусловлена неодинаковым количеством поступающего на разные широты тепла в связи с шарообразной формой Земли. Зональны кли­мат, воды суши и океана, процессы выветривания, некоторые формы рельефа, образующиеся под влиянием внешних сил (поверхностных вод, ветра, ледников), растительность, почвы, животный мир.

Наиболее крупные зональные подразделениягеографи­ческие пояса. Они отличаются друг от друга температурными условиями, а также общими особенностями циркуляции атмосферы, почвенно-растительного покрова и животного мира. На суше выделяются следующие географические пояса: эква­ториальный и в каждом полушарии субэкваториальный, тро­пический, субтропический, умеренный, а также в Северном полушарии субарктический и арктический, а в Южном – суб­антарктический и антарктический. Аналогичные по названию пояса выявлены и в Мировом океане. Географические пояса протягиваются преимущественно в широтном направлении.

Внутри поясов по соотношению тепла и влаги выделяются природные зоны, названия которых определяются по преобла­дающему в них типу растительности. Так, например, в субар­ктическом поясе это зоны тундры и лесотундры, в умеренном поясе – зоны лесов, лесостепи, степи, полупустынь и пус­тынь, в тропическом поясе – зоны лесов, редколесий и са­ванн, полупустынь и пустынь. Как правило, они совпадают с основными и переходными типами природных экосистем (биомами и экотонами). В связи с неоднородностью земной по­верхности, а следовательно, и увлажнения в различных частях материков зоны не всегда имеют широтное простирание.

Зональность характерна и для Мирового океана. От экватора к полюсам изменяются свойства поверхностных вод (температу­ра, соленость, плотность и прозрачность, интенсивность волне­ния и др.), а также состав растительности и животного мира.

Высотная поясность закономерная смена природной сре­ды с подъемом в горы от их подножия до вершин. Она обус­ловлена изменением климата с высотой: понижением темпе­ратуры (на 0,6° С на каждые 100 м подъема) и до определен­ной высоты (до 2–3 км) увеличением осадков. Смена поясов в горах происходит в той же последовательности, как и на рав­нине при движении от экватора к полюсам. Отличием являет­ся присутствие в горах особого пояса субальпийских и аль­пийских лугов, которого нет на равнинах. Высотная поясность начинается в горах с аналога той горизонтальной зоны, в пре­делах которой расположены горы. Так, в горах, находящихся в степной зоне, нижний пояс – горно-степной, в лесной – горно-лесной и т.д. Количество высотных поясов зависит от высоты гор и их местоположения.

Большое разнообразие условий обитания и живых организ­мов. Биосфера – система, характеризующаяся большим раз­нообразием. Это свойство обусловлено следующими причи­нами: разными средами жизни (водной, наземно-воздушной, почвенной, организменной); разнообразием природных зон, различающихся по климатическим, гидрологическим, почвен­ным, биотическим и другим свойствам; наличием регионов, различающихся по химическому составу (геохимические про­винции); биологическим разнообразием живых организмов.

В настоящее время описано более 3 млн. видов. Однако ре­альное число видов на Земле в несколько раз больше, чем их описано. Не учтены многие насекомые и микроорганизмы, особенно в тропических лесах, глубинных частях океанов и в других малоосвоенных местообитаниях. Кроме этого совре­менный видовой состав – это лишь небольшая часть видово­го разнообразия, которое принимало участие в процессах био­сферы за период ее существования. Каждый вид имеет опре­деленную продолжительность жизни (10–30 млн. лет), поэто­му число видов, принимавших участие в эволюции биосферы, исчисляется сотнями миллионов. Считается, что к настояще­му времени арену биосферы оставили более 95% видов.

Разнообразие обеспечивает возможность дублирования, под­страховки, замены одних звеньев другими, степень сложности и прочности пищевых и другие связей. Поэтому разнообразие рассматривают как основное условие устойчивости любой эко­системы и биосферы в целом.

К сожалению, практически вся без исключения деятель­ность человека подчинена упрощению экосистем любого ран­га. Сюда следует отнести и уничтожение отдельных видов или резкое уменьшение их численности, и создание агроценозов на месте сложных природных систем. Например, полностью исчезли с лица земли степи как тип экосистем и ландшаф­тов, резко уменьшились площади лесов (до появления чело­века они занимали примерно 70% суши, а сейчас – не более 20–23%). Идет дальнейшее, невиданное по масштабам унич­тожение лесных экосистем, особенно наиболее ценных и сложных тропических, спрямление русел рек, создание про­мышленных районов и т.п.

Простые экосистемы с малым разнообразием удобны для эксплуатации, они позволяют в короткое время получить зна­чительный объем нужной продукции (например, с сельскохо­зяйственных полей), но за это приходится рассчитываться сни­жением устойчивости экосистем, их распадом и деградацией среды.

Не случайно, что биологическое разнообразие отнесено Конференцией ООН по окружающей среде и развитию (1992 г.) к числу трех важнейших экологических проблем, по которым приняты специальные заявления или конвенции. Кро­ме сохранения разнообразия, такие конвенции приняты по со­хранению лесов и по предотвращению изменений климата.

Источник: poznayka.org


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.