Фундаментальная роль живого вещества

Все живые организмы Земли, составляющие единое целое, называют живым веществом биосферы. Масса живого вещества равна 24232 млн. т.

Живое вещество в основном состоит из элементов, являющихся вод­ными и воздушными мигрантами, т.е. образующих газообразные и раствори­мые соединения. Все живое вещество биосферы физико-химически едино (закон В.И. Вернадского). В организмах обнаружены почти все элементы таблицы Д.И. Менделеева, т.е. они характеризуются теми же химическими особенностями, что и неживая природа.

Биофильными (главными) элементами живого вещества являются О, С, Н и N.

Элементы, содержащиеся в организмах, группируются не только по ко­личественному признаку, но и по функциональному (физиологическому) критерию. В зависимости от количественной и функциональной значимости, элементарный набор организмов делят на три группы: макроэлементы, мик­роэлементы и ультрамикроэлементы.

Макроэлементы составляют основную массу органических и неорга­нических соединений живых организмов. Они требуются организмам посто­янно и в большом количестве для осуществления жизненного цикла (О, С, N, Р, Са, К, S и др.).

Микроэлементы – преимущественно ионы тяжелых металлов, являют­ся компонентами ферментов, гормонов и других жизненно-важных соедине­ний. Они столь же необходимы для жизнедеятельности, как и макроэлемен­ты, но требуются в значительно меньших концентрациях (Mn, В, Со, Сu, Мо, Zn, J, Br, Al и др.).

Содержание ультраэлементов (уран, радий, золото, ртуть, бериллий, цезий, селен и другие редкие элементы) не превышает обычно 0,00001 % массы тела. Физиологическая роль их в организмах растений и животных полностью еще не выяснена. Биоразнообразие Земли составляет 2 млн. видов (в том чиле животных более 1,5 млн., растений – около 0,5 млн.). Масса живого вещества суши в 800 раз превышает биомассу океана.

Увеличение (уменьшение) массы живого вещества в одном регионе биосферы приводит к одинаковому уменьшению (возрастанию) этой массы в другом регионе.

Главной отличительной особенностью живого вещества в целом явля­ется способ использования энергии. Живые существа – уникальные природ­ные объекты, могущие улавливать энергию, которая приходит из Космоса, преимущественно в виде солнечного света, удерживать ее в виде сложных органических соединений (биомассы), передавать друг другу, трансформиро­вать в механическую, электрическую, тепловую и другие виды энергии.

Другая особенность живых организмов состоит в их уникальной спо­собности к самовоспроизведению, т.е. производству на протяжении многих поколений форм.

Различают пять основных функций живого вещества в масштабах пла­неты Земля: энергетическую, газовую, концентрационную, окислительно-восстановительную и деструкционную.

Энергетическая функция состоит в осуществлении связи биосферно – планетарных явлений с излучением Космоса, и прежде всего с солнечной радиацией.

Благодаря газовой функции происходит миграция газов и их превраще­ние, формируется газовый состав биосферы.

Концентрационная функция проявляется в извлечении и накоплении организмами биогенных элементов из окружающей среды, которые используются для построения тела.

Окислительно-восстановительная функция заключается в химичес­ком превращении веществ, которые содержат атомы с переменной степенью окисления (в основном соединения железа, марганца и др.). В результате происходят превращения большинства химических соединений.

Благодаря диструкционной функции протекают процессы, связанные с разложением остатков мертвых организмов. При этом происходит минера­лизация органического вещества, т.е. превращение живого вещества в косное.

Таким образом, живое вещество трансформирует солнечную энергию и вовлекает неорганическую материю в непрерывный круговорот.