Definišite pojam žive materije. Osnove ekologije

„Uključeno zemaljski površine br hemijski snagu, više stalno struja, A Zbog toga I više moćan By njegov final posljedice, kako živ organizmi, uzeti V Uglavnom", - pisao je V. I. Vernadsky o živoj materiji biosfere.

Živa materija, prema Vernadskom, obavlja kosmičku funkciju, povezuje Zemlju sa svemirom i sprovodi proces fotosinteze. Koristeći sunčevu energiju, živa materija obavlja ogroman hemijski rad.

Prema Vernadskom, koji je prvi ispitao funkcije žive materije u svojoj čuvenoj knjizi "Biosfera", postoji devet takvih funkcija: gas, kiseonik, oksidacija, kalcijum, redukcija, koncentracija, funkcija uništavanja organskih jedinjenja, funkcija redukcije. razgradnju, funkciju metabolizma i disanja organizama.

Trenutno, uzimajući u obzir nova istraživanja, razlikuju se sljedeće funkcije.

Energetska funkcija

Apsorpcija sunčeve energije tokom fotosinteze i hemijske energije tokom razgradnje energetski zasićenih supstanci, prenos energije kroz lance ishrane.

Kao rezultat toga, postoji veza između biosferno-planetarnih fenomena i kosmičkog zračenja, uglavnom sunčevog zračenja. Zbog akumulirane sunčeve energije nastaju sve životne pojave na Zemlji. Nije uzalud Vernadsky nazvao organizme zelenog klorofila glavnim mehanizmom biosfere.

Apsorbirana energija se distribuira unutar ekosistema među živim organizmima u obliku hrane. Energija se djelomično raspršuje u obliku topline, a djelomično se akumulira u mrtvoj organskoj tvari i prelazi u fosilno stanje. Tako su nastala nalazišta treseta, uglja, nafte i drugih zapaljivih minerala.

Destruktivna funkcija

Ova funkcija se sastoji od razgradnje, mineralizacije mrtve organske materije, hemijskog razlaganja stijena, uključivanja nastalih minerala u biotički ciklus, tj. izaziva transformaciju žive materije u inertnu materiju. Kao rezultat, formira se i biogena i bioinertna materija biosfere.

Posebno treba spomenuti hemijsku razgradnju stijena. „Mi Ne imamo on zemlja više moćan drobilica stvar, kako živ supstanca", - napisao je Vernadsky. Pioniri

život na stijenama - bakterije, modrozelene alge, gljive i lišajevi - snažno hemijski djeluju na stijene rastvorima čitavog kompleksa kiselina - ugljične, dušične, sumporne i raznih organskih. Razgrađujući određene minerale uz njihovu pomoć, organizmi selektivno izdvajaju i uključuju u biotički ciklus najvažnije nutritivne elemente - kalcijum, kalij, natrijum, fosfor, silicijum i mikroelemente.

Funkcija koncentracije

Ovo je naziv za selektivno nakupljanje tokom života određenih vrsta supstanci za izgradnju tijela organizma ili onih koje se iz njega uklanjaju tokom metabolizma. Kao rezultat funkcije koncentracije, živi organizmi izdvajaju i akumuliraju biogene elemente okoline. U sastavu žive materije dominiraju atomi lakih elemenata: vodonik, ugljenik, azot, kiseonik, natrijum, magnezijum, silicijum, sumpor, hlor, kalijum, kalcijum. Koncentracija ovih elemenata u tijelu živih organizama je stotine i hiljade puta veća nego u vanjskom okruženju. Ovo objašnjava heterogenost hemijskog sastava biosfere i njegovu značajnu razliku od sastava nežive materije planete. Uz koncentracijsku funkciju živog organizma, oslobađa se supstanca koja mu je prema rezultatima suprotna - rasipanje. Manifestira se kroz trofičke i transportne aktivnosti organizama. Na primjer, raspršivanje materije kada organizmi izlučuju izmet, smrt organizama pri različitim vrstama kretanja u prostoru ili promjene u integumentu. Željezo u hemoglobinu u krvi se raspršuje, na primjer, putem insekata koji sišu krv.

Funkcija formiranja okoline

Transformacija fizičko-hemijskih parametara životne sredine (litosfera, hidrosfera, atmosfera) kao rezultat vitalnih procesa u uslovima povoljnim za postojanje organizama. Ova funkcija je zajednički rezultat gore navedenih funkcija žive materije: energetska funkcija obezbeđuje energiju svim karika biološkog ciklusa; destruktivne i koncentrisane doprinose izvlačenju iz prirodnog okruženja i akumulaciji rasutih, ali vitalno važnih za žive organizme, elemenata. Vrlo je važno napomenuti da su se kao rezultat funkcije formiranja okoliša dogodili sljedeći važni događaji u geografskoj ljusci: transformiran je plinski sastav primarne atmosfere, promijenjen kemijski sastav voda primarnog okeana, a u litosferi se formirao sloj sedimentnih stijena, a na površini kopna pojavio se plodni pokrivač tla. „Organizam Ima slučaj sa okruženje, To koji Ne samo On prilagođeno, Ali koji prilagođeno To njega", - tako je Vernadsky okarakterizirao funkciju žive tvari koja stvara okoliš.

Četiri razmatrane funkcije žive materije su glavne, određujuće funkcije. Mogu se razlikovati još neke funkcije žive materije, na primjer:

- gas funkcija određuje migraciju gasova i njihove transformacije, obezbeđuje gasni sastav biosfere. Preovlađujuća masa gasova na Zemlji je biogenog porekla. U procesu funkcionisanja žive materije nastaju glavni gasovi: azot, kiseonik, ugljen-dioksid, sumporovodik, metan itd. Jasno se vidi da je funkcija gasa kombinacija dve fundamentalne funkcije – destruktivne i životne sredine. ;

- oksidativno - restorative funkcija sastoji se u kemijskoj transformaciji uglavnom onih tvari koje sadrže atome s promjenjivim oksidacijskim stanjem (spojevi željeza, mangana, dušika itd.). Istovremeno, na površini Zemlje dominiraju biogeni procesi oksidacije i redukcije. Tipično, oksidativna funkcija žive materije u biosferi se manifestuje u transformaciji od strane bakterija i nekih gljiva relativno siromašnih jedinjenja u tlu, kore i hidrosfere u jedinjenja bogatija kiseonikom. Redukciona funkcija se odvija kroz stvaranje sulfata direktno ili putem biogenog sumporovodika koji proizvode različite bakterije. I ovde vidimo da je ova funkcija jedna od manifestacija funkcije žive materije koja formira okruženje;

- transport funkcija - prijenos tvari protiv gravitacije iu horizontalnom smjeru. Još od vremena Njutna poznato je da je kretanje tokova materije na našoj planeti određeno silom gravitacije. Sama neživa materija kreće se duž nagnute ravni isključivo od vrha do dna. Samo u ovom pravcu kreću se rijeke, glečeri, lavine i sipine.

Živa materija je jedini faktor koji određuje obrnuto kretanje materije - od dna ka vrhu, od okeana - do kontinenata.

Zbog aktivnog kretanja, živi organizmi mogu pomicati različite tvari ili atome u horizontalnom smjeru, na primjer, kroz različite vrste migracija. Vernadsky je kretanje, ili migraciju, hemijskih supstanci nazvao živom materijom biogeni migracija atomi ili supstance.

Karakteristike žive materije

Sastav žive materije uključuje i organske (u hemijskom smislu) i neorganske, ili mineralne, supstance. Vernadsky je napisao:

Masa žive materije je relativno mala i procjenjuje se na 2,4-3,6 10 12 tona (suha težina) i manja je od 10 −6 mase drugih Zemljinih školjki. Ali to je “jedna od najmoćnijih geohemijskih sila na našoj planeti”.

Živa materija se razvija tamo gde život može postojati, odnosno na preseku atmosfere, litosfere i hidrosfere. U uslovima nepovoljnim za postojanje, živa materija prelazi u stanje suspendovane animacije.

Specifičnost žive materije je sledeća:

1. Živu materiju biosfere karakteriše ogromna slobodna energija. U neorganskom svijetu, samo kratkotrajni, neočvrsli tokovi lave mogu se uporediti sa živom materijom u smislu količine slobodne energije.
2. Oštra razlika između žive i nežive materije biosfere uočava se u brzini hemijskih reakcija: u živoj materiji reakcije se odvijaju hiljade i milione puta brže.
3. Posebnost žive materije je da su pojedinačna hemijska jedinjenja koja je čine - proteini, enzimi itd. - stabilna samo u živim organizmima (u velikoj meri to je karakteristično i za mineralna jedinjenja koja čine živu materiju) .
4. Dobrovoljno kretanje žive materije, uglavnom samoregulišuće. V.I. Vernadsky je identificirao dva specifična oblika kretanja žive tvari: a) pasivni, koji nastaje reprodukcijom i svojstven je i životinjskim i biljnim organizmima; b) aktivna, koja se odvija zbog usmjerenog kretanja organizama (tipična je za životinje i, u manjoj mjeri, za biljke). Živa materija takođe ima inherentnu želju da ispuni sav mogući prostor.
5. Živa materija pokazuje znatno veću morfološko i hemijsku raznolikost od nežive materije. Osim toga, za razliku od nežive abiogene materije, živa materija nije zastupljena isključivo u tečnoj ili gasovitoj fazi. Tijela organizama su građena u sva tri fazna stanja.
6. Živa materija je u biosferi predstavljena u obliku dispergovanih tela – pojedinačnih organizama. Štoviše, raspršena, živa tvar se nikada na Zemlji ne nalazi u morfološki čistom obliku - u obliku populacija organizama iste vrste: uvijek je predstavljena biocenozama.
7. Živa materija postoji u obliku kontinuirane smene generacija, zbog čega je savremena živa materija genetski povezana sa živom materijom prošlih epoha. Istovremeno, za živu materiju je karakteristično prisustvo evolutivnog procesa, odnosno reprodukcija žive materije se ne odvija po tipu apsolutnog kopiranja prethodnih generacija, već kroz morfološke i biohemijske promene.

Značenje žive materije

Rad žive materije u biosferi je prilično raznolik. Prema Vernadskom, rad žive materije u biosferi može se manifestovati u dva glavna oblika:

a) hemijska (biohemijska) – I vrsta geološke aktivnosti; b) mašinski – II vrsta transportne delatnosti.

Biogena migracija atoma prve vrste manifestuje se u stalnoj razmeni materije između organizama i okoline u procesu izgradnje tela organizama i varenja hrane. Biogena migracija atoma druge vrste sastoji se u kretanju materije od strane organizama tokom njihove životne aktivnosti (prilikom izgradnje jazbina, gnijezda, kada su organizmi zakopani u zemlju), kretanju same žive tvari, kao i prolazak neorganskih supstanci kroz želudačni trakt zemljanih žderača, mulja i filter hranilica.

Za razumijevanje rada koji živi materija obavlja u biosferi, vrlo su važna tri osnovna principa, koje je V.I. Vernadsky nazvao biogeokemijskim principima:

1. Biogena migracija atoma hemijskih elemenata u biosferi uvek teži svom maksimalnom ispoljavanju.
2. Evolucija vrsta tokom geološkog vremena, koja dovodi do stvaranja oblika života koji su stabilni u biosferi, ide u pravcu koji pojačava biogenu migraciju atoma.
3. Živa materija je u neprekidnoj hemijskoj razmeni sa kosmičkom okolinom koja je okružuje, a stvara je i održava na našoj planeti zračenjem Sunčeve energije.

Postoji pet glavnih funkcija žive materije:

1. Energija. Sastoji se od apsorpcije sunčeve energije tokom fotosinteze, a hemijske energije kroz razgradnju energetski zasićenih supstanci i prenosa energije kroz lanac ishrane heterogene žive materije.
2. Koncentracija. Selektivno nakupljanje određenih vrsta supstanci tokom života. Postoje dva tipa koncentracija hemijskih elemenata u živoj materiji: a) masivno povećanje koncentracija elemenata u sredini zasićenoj ovim elementima, na primer, ima mnogo sumpora i gvožđa u živoj materiji u oblastima vulkanizma; b) specifična koncentracija određenog elementa, bez obzira na okruženje.
3. Destruktivno. Sastoji se od mineralizacije nebiogene organske materije, razgradnje nežive neorganske materije i uključivanja nastalih supstanci u biološki ciklus.
4. Formiranje okoline. Transformacija fizičkih i hemijskih parametara životne sredine (uglavnom zbog nebiogenih materija).
5. Transport. Nutritivne interakcije žive materije dovode do kretanja ogromnih masa hemijskih elemenata i supstanci protiv gravitacije iu horizontalnom pravcu.

Živa materija obuhvata i preuređuje sve hemijske procese u biosferi. Živa materija je najmoćnija geološka sila koja raste s vremenom. Odajući počast uspomeni na velikog osnivača doktrine biosfere, A. I. Perelman je predložio da se sljedeća generalizacija nazove "zakon Vernadskog":

„Migracija hemijskih elemenata na zemljinoj površini iu biosferi u celini odvija se ili uz direktno učešće žive materije (biogena migracija) ili se dešava u okruženju čije geohemijske karakteristike (O 2, CO 2, H 2 S, itd.) su pretežno uzrokovane živom materijom, kako onom koja trenutno nastanjuje dati sistem, tako i onom koja je djelovala na Zemlju kroz geološku historiju.”

Bilješke

vidi takođe

Književnost

• O funkcijama žive materije u biosferi // Bilten Ruske akademije nauka. 2003. T. 73. br. 3. P.232-238

Wikimedia Foundation. 2010.

Pogledajte šta je "živa materija" u drugim rječnicima:

Ukupnost živih organizama u biosferi, njihova biomasa. Odlikuje se specifičnim hemijskim sastavom (prevladavaju H, C, N, 02, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, Ca), ogromnom biomasom (80 100 109 tona suve organske materije) i energijom. … … Ekološki rječnik

Ukupnost živih organizama u biosferi, izražena brojčano u elementarnom hemijskom sastavu, masi i energiji. Koncept je uveo V.I. Vernadsky u svojoj doktrini o biosferi i ulozi živih organizama u ciklusu materije i energije u prirodi... Veliki enciklopedijski rječnik

Ukupnost živih organizama u biosferi, izražena brojčano u elementarnom hemijskom sastavu, masi i energiji. Koncept je uveo V.I. Vernadsky u svojoj doktrini o biosferi i ulozi živih organizama u ciklusu materije i energije u prirodi. * * *… … enciklopedijski rječnik

1) ukupnost živih organizama biosfere, izražena brojčano u elementarnom hemijskom sastavu, masi i energiji. Termin je uveo V.I. Vernadsky (vidi Vernadsky). J.v. povezan sa biosferom materijalno i energetski kroz ... ... Velika sovjetska enciklopedija

Ukupnost živih organizama biosfere, izražena brojčano u elementarnim hemijskim terminima. sastav, masa i energija. Koncept je uveo V.I. Vernadsky u svojoj doktrini o biosferi i ulozi živih organizama u ciklusu energije u prirodi... Prirodna nauka. enciklopedijski rječnik

Živa materija- u konceptu V. I. Vernadskog, ukupnost živih organizama biosfere (biljke, životinje, insekti, itd., uključujući i čovječanstvo), brojčano izražena u elementarnom hemijskom sastavu, masi i energiji... Počeci moderne prirodne nauke

živa materija- 1. Skup živih organizama u biosferi koji imaju uredan metabolizam. 2. Kompleksni molekularni agregat sa kontrolnim sistemom koji sadrži mehanizam za prenošenje naslednih informacija. E. Živa supstanca D. Lebendiger Stoff,… … Objašnjavajući ufološki rječnik sa ekvivalentima na engleskom i njemačkom jeziku

Prema V.I. Vernadskom (1940), skup organizama iste vrste (specifična homogena živa materija) ili rase (rasna homogena živa materija). Ekološki enciklopedijski rječnik. Kišinjev: Glavna redakcija Moldavskog Sovjeta ... ... Ekološki rječnik

Ogromna zasluga V. I. Vernadskog je potkrepljenje novog sadržaja ideja o živoj materiji. Vernadsky je nazvao živu materiju „skup organizama svedenih na njihovu težinu, hemijski sastav i energiju“. Živa materija u svojoj masi predstavlja beznačajan deo biosfere. Ako je sva živa tvar Zemlje ravnomjerno raspoređena po površini, tada će prekriti našu planetu slojem debljine 2 cm. Međutim, prema V.I kora.

Živa materija ima niz specifičnih svojstava:

1. Živu materiju karakteriše ogromna slobodna energija.

2. U živoj materiji, hemijske reakcije se odvijaju hiljade (ponekad milione) puta brže nego u neživoj materiji. Stoga, za karakterizaciju promjena u živoj materiji, koriste koncept historijskog vremena, au inertnoj materiji geološkog vremena.

3. Hemijska jedinjenja koja čine živu materiju (enzimi, proteini itd.) stabilna su samo u živim organizmima.

4. Živu materiju karakteriše voljno kretanje – pasivno, usled rasta i razmnožavanja, i aktivno – u vidu usmerenog kretanja organizama. Prvi je svojstvo svih živih organizama, drugi je svojstvo životinja i, u rijetkim slučajevima, biljaka.

5. Živu materiju karakteriše mnogo veća hemijska i morfološka raznolikost od nežive materije.

6. Živa materija u Zemljinoj biosferi nalazi se u obliku raspršenih tela - pojedinačnih organizama. Veličina i masa živih organizama jako variraju (raspon veći od 109).

7. Živa materija nastaje samo iz žive materije i postoji na Zemlji u obliku kontinuirane smene generacija.

Živi organizmi unutar biosfere raspoređeni su vrlo neravnomjerno. Na velikim visinama i dubinama hidrosfere i litosfere, organizmi su prilično rijetki. Život je koncentrisan uglavnom na površini zemlje, u tlu i površinskom sloju Svjetskog okeana.

V.I. Vernadsky je identificirao dva oblika koncentracije žive materije: filmove života, koji zauzimaju ogromna područja, i koncentracije života, predstavljene malim područjima (na primjer, ribnjak). Ostatak biosfere je zona razrjeđivanja žive tvari.

U okeanu se mogu razlikovati dva životna filma - planktonski i donji, koji se nalaze na međufaznoj granici. Planktonska leži na granici atmosfere i hidrosfere, dno – na granici hidrosfere i litosfere. Koncentracije života u okeanu podijeljene su u tri tipa: priobalni, sargasum i greben.

Na kopnu postoje i različiti oblici koncentracije života. Gornji sloj života na kopnu je kopneni, nalazi se na granici atmosfere i litosfere. Ispod njega se nalazi film tla života, koji je složen sistem naseljen ogromnim brojem bakterija, protozoa i drugih predstavnika živih organizama.

Koncentracije života na kopnu su predstavljene obalnim, poplavnim i tropskim oblicima.

Važan obrazac se uočava u odnosu između sastava vrsta živih organizama na Zemlji. Biljke čine 21% od ukupnog broja vrsta, čineći 99% ukupne biomase. Među životinjama, 96% vrsta predstavljaju beskičmenjaci, a samo 4% su kičmenjaci, od kojih su samo 10% sisari.

Dakle, kvantitativno značajno prevladavaju organizmi na relativno niskom stupnju evolucijskog razvoja.

Masa žive materije je veoma mala u poređenju sa masom nežive materije i iznosi samo 0,01-0,02% inertne materije biosfere. Istovremeno, živa materija igra dominantnu ulogu u geohemijskim procesima. Svake godine, zahvaljujući vitalnoj aktivnosti biljaka i životinja, reprodukuje se oko 10% biomase. Živa materija u biosferi obavlja važne funkcije:

1. Energetska funkcija – apsorpcija sunčeve energije i energije tokom hemosinteze, dalji prenos energije duž lanca ishrane.

2. Funkcija koncentracije - selektivno nakupljanje određenih hemikalija.

3. Funkcija formiranja sredine - transformacija fizičkih i hemijskih parametara životne sredine.

4. Transportna funkcija – transport tvari u vertikalnom i horizontalnom smjeru.

5. Destruktivna funkcija - mineralizacija nebiogene materije, razgradnja nežive neorganske materije.

Živi organizmi migriraju hemijske elemente u biosferu u procesu disanja, ishrane, metabolizma i energije.

Glavna funkcija biosfere je da obezbedi ciklus hemijskih elemenata, koji se izražava u kruženju supstanci između atmosfere, tla, hidrosfere i živih organizama.

Svi ekološki procesi odvijaju se u sistemima koji uključuju živu materiju, pa je važno razlikovati živu materiju od drugih vrsta supstanci (anorganskih, inertnih, bioinertnih itd.).

Živa materija je ono što čini ukupnost svih tela, bez obzira na njihovu pripadnost jednoj ili drugoj sistematskoj grupi. Ukupna masa (u suvom obliku) žive materije na planeti Zemlji je (2,4-3,6) * 10 12 tona.

Živa materija je neodvojiva i njena je funkcija, kao i jedna od najmoćnijih geoloških sila. Predstavlja neraskidivo molekularno biološko jedinstvo, sistemsku cjelinu sa karakterističnim karakteristikama zajedničkim za čitavu eru njenog postojanja, kao i za svaku pojedinu geološku eru. Uništavanje pojedinih komponenti žive materije može dovesti do narušavanja sistema u celini, odnosno do ekološke katastrofe i smrti sistema žive materije u celini.

Razmotrimo neke od najčešćih supstanci, bez obzira na geološku eru njenog postojanja.

1. Sistem koji se sastoji od žive materije (organizam) je sposoban za rast, odnosno povećava se u veličini.

2. Organizam (živ) tokom svog postojanja zadržava svoje najtipičnije osobine i sposoban je da te osobine prenosi nasleđem, odnosno nosilac je i prenosilac.

3. Živi organizam tokom svog života je sposoban za razvoj, koji se dijeli na dva perioda - embrionalni i postembrionalni.

4. Živa materija, kao poseban organizam, sposobna je za reprodukciju, što osigurava postojanje ove vrste dugo vremena (sa istorijskog stanovišta).

5. Živu materiju karakteriše usmeren metabolizam.

Nivoi organizacije žive materije

Živa materija, kao ukupnost svih organizama koji žive na Zemlji, sastoji se od nekoliko carstava (Prokarioti, Životinje, Biljke, Gljive), koja su u složenim odnosima. Živa materija ima složenu strukturu i različite nivoe organizacije. Pogledajmo neke od njih po složenosti.

1. Molekularno-gen (podorganizam) - poseban oblik organizacije živih bića, svojstven svim organizmima bez izuzetka, koji je skup različitih organskih i neorganskih supstanci međusobno povezanih određenom strukturom i sistemom biohemijskih procesa koji omogućavaju očuvati ovaj skup jedinjenja kao integralni sistem sposoban za rast, razvoj, samoodržanje i reprodukciju tokom čitavog postojanja ovog organizma, odnosno do smrti.

2. Ćelijski – sva živa bića (osim nećelijskih oblika života) formiraju posebne strukture – ćelije, koje imaju strogo definisanu strukturu, svojstvenu kako organizmima iz biljnog carstva, tako i organizmima iz carstva životinja i gljiva; neki organizmi se sastoje od jedne ćelije, pa takvi organizmi na ćelijskom nivou odgovaraju novom nivou organizacije - organizmi (vidi peti nivo organizacije).

3. Tkivo - karakteristika složenih višećelijskih organizama kod kojih je došlo do specijalizacije ćelija prema funkcijama koje obavljaju, što je dovelo do formiranja tkiva - skupa ćelija koje imaju isto poreklo, sličnu strukturu i obavljaju iste ili slične funkcije. ; Biljke i životinje razlikuju se na sljedeći način: kod biljaka se razlikuju integumentarna, bazalna, mehanička, provodna tkiva i meristemi (tkiva rasta); kod životinja - pokrovno, nervno, mišićno i vezivno tkivo.

4. Organski – u visoko organizovanim organizmima tkiva formiraju strukture dizajnirane da obavljaju određene funkcije, koje se nazivaju organi, a organi se kombinuju u organske sisteme (npr. želudac je deo probavnog sistema).

5. Organski – organski sistemi se kombinuju u sistem, tokom čijeg funkcionisanja se ostvaruje vitalna aktivnost određenog živog bića; Poznato je da u prirodi postoji veliki broj jednoćelijskih organizama.

6. Populacione vrste - jedinke iste vrste formiraju posebne grupe koje žive na datoj specifičnoj teritoriji i zauzimaju određenu ekološku nišu, koje se nazivaju populacije, a populacije identičnih organizama čine podvrste i vrste.

7. Biogeocenotski - ovaj nivo organizacije žive materije povezan je sa činjenicom da je na određenom teritoriju dom određenom broju populacija različitih vrsta (i životinja i biljaka, gljiva, prokariota i nećelijskih oblika života), koje su međusobno povezani raznim vezama, uključujući hranu.

8. Biosfera je najviši nivo organizacije života na planeti Zemlji, koji predstavlja cjelokupnu zbirku živih bića koja žive na njoj, a koja su međusobno povezana planetarnim ciklusom hemijskih elemenata i hemijskih jedinjenja; poremećaj ovog ciklusa može dovesti do globalne katastrofe, pa čak i smrti svih živih bića.

Prema tome, nivoi 1-5 organizacije su karakteristični za pojedinačni organizam, a nivoi 6-8 su karakteristični za skup organizama. Mora se imati na umu da je čovjek sastavni dio žive materije na planeti Zemlji, ali se njegove aktivnosti, zbog prisustva inteligencije, bitno razlikuju od aktivnosti drugih organizama, a ipak je sastavni dio prirode i nije njegov "kralj".

Kratak opis hemijskog sastava žive materije

Živa materija je složen sistem bioorganskih, organskih i neorganskih jedinjenja. Gotovo svi stabilni hemijski elementi poznati čovjeku pronađeni su u živoj tvari, ali u različitim količinama. Oni se dijele na biogene i nebiogene, na osnovu njihove uloge u živim organizmima.

Osnova žive materije su bioorganska i organska jedinjenja. Bioorganske supstance uključuju nukleinske kiseline, vitamine itd. Ove tvari se nazivaju bioorganskim jer se ti spojevi proizvode u organizmima i bez njih je život u osnovi nemoguć (ovo se posebno odnosi na proteine ​​i nukleinske kiseline). Primjer organskih tvari koje čine živu tvar su organske kiseline (jabučna, octena, mliječna, itd.), urea i druga kemijska jedinjenja.

Opće karakteristike ćelijskih organizama, njihova klasifikacija prema prisutnosti jezgra u ćeliji

Ćelijski organizmi prevladavaju nad nećelijskim i imaju složenu klasifikaciju. Proučavanjem strukture ćelije otkriveno je da većina staničnih oblika organizama nužno sadrži posebnu organelu - jezgro. Međutim, u ćelijama nekih organizama nema jezgra. Stoga se stanični organizmi dijele u dvije velike grupe - nuklearne (ili eukariote) i nenuklearne (ili prokariote). U ovom pododjeljku ćemo razmotriti prokariote.

Prokarioti (bez nuklearne energije) su organizmi čije ćelije nemaju posebno formirano jezgro.

Nenuklearni organizmi uključuju bakterije i plavo-zelene alge, koje formiraju kraljevstvo Drobyanka, koje je dio nadkraljevstva Prenuklear, ili Prokarioti. U praksi, bakterije su od najveće važnosti.

Tijelo bakterije sastoji se od jedne ćelije različitog oblika, koja ima membranu i citoplazmu. Nema jasno definisanih organela; ćelija sadrži jedan molekul DNK; zatvoren je u prsten, njegova lokacija u citoplazmi naziva se nukleoid.

Bakterije se prema obliku ćelije dijele na koke (sferične), bacile (štapićaste), vibrije (u obliku luka), spirile (zakrivljene u obliku spirale).

Bakterije se razmnožavaju normalnom diobom (u povoljnim uvjetima svaka dioba se vrši za 20-30 minuta). Kada se pojave nepovoljni uslovi, bakterijska ćelija se pretvara u sporu, koja je veoma otporna na različite faktore - temperaturu, vlažnost, zračenje. Kada su izložene povoljnim uslovima, spore nabubre, njihove membrane pucaju i bakterijske ćelije postaju vitalno aktivne.

U odnosu na kiseonik razlikuju anaerobne (žive u sredinama u kojima nema molekularnog kiseonika) i aerobne (za život im je potreban O2) koje mogu da žive i u aerobnom i u anaerobnom okruženju.

Vrsta, njeni kriterijumi i ekološke karakteristike

Živa materija u prirodi postoji u obliku zasebnih diskretnih taksonomskih jedinica – vrsta (bioloških vrsta).

Biološke vrste (vrste) - skup jedinki koje imaju zajedničke morfofiziološke karakteristike, biohemijsku, genetsku (nasljednu) sličnost, slobodno se međusobno križaju i proizvode plodno potomstvo, prilagođeno sličnim životnim uvjetima, koji zauzimaju određeno stanište (područje distribucije ) u prirodi, tj. zauzimaju istu ekološku nišu.

Vrste formiraju populacije i podvrste (potonje nije karakteristično za sve vrste). Biološku vrstu karakteriziraju sljedeći kriteriji:

1) genetski, tj. sve jedinke date vrste imaju isti skup hromozoma;

2) biohemijski, odnosno sve jedinke ove vrste karakterišu ista hemijska jedinjenja (, nukleinske kiseline itd.), koja se razlikuju od sličnih jedinjenja drugih vrsta;

3) morfofiziološki, odnosno organizmi iste vrste imaju zajedničke karakteristike spoljašnje i unutrašnje građe i karakterišu isti procesi koji obezbeđuju njihovu životnu aktivnost;

4) ekološki, odnosno jedinke određene vrste stupaju u iste (različite od drugih vrsta) odnose sa prirodnom sredinom;

5) istorijski - jedinke date vrste imaju isto poreklo i u procesu intrauterinog razvoja prolaze kroz isti ciklus ovog razvoja po biogenetskom zakonu;

6) geografski - jedinke date vrste žive na određenoj teritoriji i prilagođene su za postojanje na toj teritoriji.

U nauci o "ekologiji" široko se koriste sljedeće varijante izraza "vrsta".

1. Štetna vrsta – nanošenje ekonomske štete ljudima ili izazivanje bolesti; koncept je relativan, jer svaka vrsta koja živi na planeti zauzima određenu ekološku nišu i obavlja određenu ekološku ulogu; na primjer, vuk može nanijeti veliku štetu ljudskoj ekonomskoj aktivnosti, ali je prirodan "urednik" i igra veliku ulogu u "ubijanju" neodrživih jedinki vrste kojom se hrani.

2. Izumrla vrsta je vrsta koja je nestala kao rezultat evolucijskih procesa, na primjer, pterodaktil.

3. Ugrožena vrsta je vrsta čija svojstva ne odgovaraju savremenim uslovima postojanja i genetske mogućnosti prilagođavanja na život u novim uslovima su praktično iscrpljene; takve vrste mogu se sačuvati samo kao rezultat potpunog uzgoja (navedene u Crvenoj knjizi).

4. Ugrožena vrsta - vrsta organizama kojima prijeti izumiranje zbog činjenice da je broj preživjelih jedinki nedovoljan za reprodukciju vrste, ali genetski vrsta ima povoljne mogućnosti za adaptaciju na uslove okoline (navedene u Crvena knjiga kao ugrožena vrsta).

5. Zaštićena vrsta - vrsta čije je namjerno nanošenje štete jedinkama i kršenje staništa zabranjeno određenim zakonskim aktima različitog ranga (međunarodnim, državnim, lokalnim), na primjer, samur i dr.

Struktura vrste je da je formiraju pojedinačni pojedinci ujedinjeni u populacije i podvrste. Prisustvo podvrsta tipično je samo za one vrste koje imaju velika staništa koja karakterišu različiti uslovi.

Populacija je grupa jedinki određene vrste, sposobne za ukrštanje i proizvodnju punopravnog potomstva, koje žive na određenoj teritoriji koja ima prirodne granice s drugim teritorijama, što otežava ukrštanje jedinki date populacije s jedinkama druge. Treba imati na umu da je ekološka jedinica vrste populacija.

Populacije različitih vrsta koje žive na određenoj teritoriji formiraju biocenozu u kojoj su te populacije međusobno povezane raznim vezama, uključujući i prehrambene.

Neorganske tvari i njihova uloga u živoj tvari

Živu tvar, kao i svaku drugu tvar, čine atomi kemijskih elemenata koji su dio anorganskih i organskih spojeva, čija ukupnost čini živu tvar, koja se kvalitativno razlikuje i od anorganskih i organskih pojedinačnih kemijskih spojeva.

Anorganske tvari su tvari koje ne sadrže atome ugljika (osim samog ugljika, njegovih oksida, ugljične kiseline, njegovih soli, rodana, hidrogen-tiocijanata, tiocijanida, cijanogena, cijanovodonika, cijanida).

Sastav organizama uključuje vodu, neke soli natrijuma, kalija, kalcijuma i druge hemijske elemente.

Kratak opis uloge nekih oksida, hidroksida i soli u živoj tvari

Od oksida u organizmima, ugljični dioksid (ugljični dioksid, ugljični monoksid (IV), ugljični dioksid) je od velikog značaja. Ova supstanca je jedan od proizvoda disanja (za sve organizme!). Kada se rastvori u vodi (na primjer, u citoplazmi, krvnoj plazmi, itd.), ugljični dioksid stvara ugljičnu kiselinu, koja se nakon disocijacije razlaže na bikarbonatne ione (HCO 3) i karbonatne ione (CO 2-3), stvarajući (zajedno) karbonatni pufer sistem, stabilizujući reakciju okoline. Višak CO 2 se uklanja iz organizma kao rezultat procesa koji se odvijaju tokom (u svim organizmima: i biljkama i životinjama).

Najvažniji hidroksidi sadržani u živoj materiji su ugljene (H 2 CO 3), fosforne (H 3 PO 4) i neke druge kiseline. Kao što je gore navedeno (na primjeru ugljene kiseline), ovi hidroksidi doprinose stvaranju puferskih sistema u vodenim otopinama, što dovodi do stabilizacije reakcionog okruženja u protoplazmi ili drugim tekućim medijima sadržanim u tijelu. Fosforna kiselina igra ogromnu ulogu u stvaranju različitih spojeva koji sadrže fosfor (na primjer, u stvaranju ADP iz AMP ili ATP iz ADP; ATP - adenozin trifosfat, ADP - adenozin difosfat, AMP - adenozin monofosfat; ove supstance igraju ulogu važnu ulogu u procesima disimilacije i asimilacije).

Hlorovodonična (hlorovodonična) kiselina (HCI) je takođe važna za organizme. Nalazi se u želučanom soku ili u otopinama koje pomažu u varenju hrane (na primjer, u ljudskom želucu).

U organizmima se nalaze u disociranom stanju, odnosno u obliku jona. Razmotrimo biološku ulogu nekih aniona (negativno nabijenih jona) i kationa (pozitivno nabijenih jona) u živoj tvari.

Kratak opis biološke uloge kationa

U živoj materiji od najvećeg značaja su sledeći katjoni: K+, Ca 2+, Na+, Mg 2+, Fe 2+, Mn 2+ i neki drugi.

1. Kationi natrijuma (Na+). Ovi joni stvaraju određeni osmotski tlak (osmotski tlak nastaje u vodenim otopinama i predstavlja sila pod čijim utjecajem nastaje osmoza, odnosno jednosmjerna difuzija tvari kroz polupropusnu membranu). Osim toga, zajedno sa katjonima kalija (K+), zbog različite permeabilnosti ćelijske membrane, stvaraju membransku ravnotežu u kojoj nastaje razlika u biohemijskim potencijalima, čime se osigurava provodljivost ćelija i tkiva tijela; učestvuju u metabolizmu vode i jona u celom telu. U tijelo (ćeliju) ulazi u obliku vodene otopine natrijum hlorida. Životinje i ljudi mogu izgubiti velike količine natrijevog klorida kao rezultat znojenja, što naglo smanjuje njihov učinak. Ovi joni, zajedno sa nekim organskim i neorganskim anionima, regulišu kiselinsko-baznu ravnotežu (npr. sa HCO - 3, CH 3 COO - jonima itd.).

2. K+ katjoni. Ovi joni, zajedno sa Na+ jonima, stvaraju ravnotežu membrane. Aktiviraju sintezu proteina, a kod viših životinja i ljudi utiču na bioritmove srca. K+ joni su dio makrođubriva - potaša i značajno utiču na produktivnost poljoprivrednih biljaka.

3. Ca 2+ katjoni. Ovi joni su antagonisti K+ jona (tj. pokazuju suprotan efekat u odnosu na potonje). Oni su dio membranskih struktura, formiraju pektinske tvari, koje čine međućelijsku tvar u biljnim organizmima. Ovi ioni u sastavu kalcijevih soli sudjeluju u formiranju najvažnijeg vezivnog tkiva – kosti, koje čini skelet kralježnjaka i čovjeka i nekih drugih organizama (npr. koelenterati i dr.). Regulišu procese stvaranja ćelija, učestvuju u sprovođenju mišićnih kontrakcija, igraju važnu ulogu u zgrušavanju krvi i drugim procesima.

4. Mg 2+ katjoni. Uloga ovih jona je slična (u nekim slučajevima) ulozi Ca 2+ jona i sadržani su u organizmima u određenim omjerima. Osim toga, joni Mg 2+ dio su najvažnijeg fotosintetskog pigmenta biljaka – klorofila, aktiviraju sintezu DNK i učestvuju u energetskom metabolizmu.

5. Fe 2+ joni. Oni igraju važnu ulogu u životima mnogih životinja, jer su dio najvažnijeg respiratornog pigmenta - hemoglobina, koji je uključen u proces disanja. Oni su dio mišićnog proteina - mioglobina i učestvuju u sintezi hlorofila, tj. Fe 2+ joni su osnova spojeva kroz koje se ostvaruju mnogi redoks procesi.

6. Joni Cu 2+, Mn 2+, Cr 3+ i niz drugih jona takođe učestvuju u redoks procesima koji se dešavaju u različitim organizmima (ovi joni su deo složenih organometalnih jedinjenja).

Kratak opis biološke uloge nekih anjona

Najvažniji anjoni su H 2 PO - 4, HPO 2-4, Cl -, I -, PO 3-4, Br -, F -, HCO - 3, NO - 3, SO 2-4 i niz drugih Razmotrimo ukratko ulogu nekih od ovih jona u različitim organizmima.

1. Nitratni i nitritni joni (NO - 3, NO - 2, respektivno).

Ioni koji sadrže dušik igraju važnu ulogu u biljnim organizmima, jer sadrže vezani dušik i koriste se (zajedno s amonijevim kationima - NH + 4) za sintezu "životnih supstanci" koje sadrže dušik - proteina i nukleinskih kiselina. Kada višak ovih jona uđe u biljno tijelo, oni se akumuliraju u njima i ulazeći (kao dio hrane) u organizam ljudi i životinja mogu uzrokovati poremećaje u metabolizmu ovih organizama („trovanja nitratima i nitritima“). Zbog toga je neophodno optimalno koristiti dušična đubriva prilikom njihovog unošenja u tlo.

2. Hidro- i dihidrogen fosfat joni (HPO 2-4, H 2 PO 4 - respektivno).

Ovi ioni su uključeni u metabolizam i neophodni su u sintezi nukleinskih kiselina, mono-, di- i triadenozin fosfata, koji igraju važnu ulogu u energetskom metabolizmu i sintezi organskih tvari u različitim organizmima (biljkama, životinjama itd.) . Ovi ioni učestvuju u održavanju acido-bazne ravnoteže, održavajući postojanost reakcije okoline u određenim granicama.

3. Sulfatni joni (SO 2 4) su izvor sumpora neophodan za sintezu prirodnih alfa-amino kiselina koje sadrže sumpor i koje se koriste u proizvodnji proteina. Neophodan za sintezu određenih vitamina i enzima (u biljnim organizmima). U životinjskim organizmima, sulfatni joni su proizvod reakcija neutralizacije hemijskih spojeva nastalih u jetri.

4. Halidni joni (Cl - hloridni joni, Br - bromidni joni, I - jodidni joni, F - fluoridni joni). Oni su protivjoni za katione (posebno Cl-), odnosno stvaraju neutralan sistem sa kationima. Sistem jona (katjona i anjona) zajedno sa vodom stvara osmotski pritisak i turgor; Hloridni joni su makroelementi za životinje, a preostali halogeni joni su mikroelementi, tj. neophodan svakom organizmu u malim (mikro-) količinama. Važnost jodidnih jona je u tome što su dio najvažnijeg hormona - tiroksina, a višak i nedostatak ovih jona dovodi do pojave raznih bolesti kod ljudi (miksidem i Gravesova bolest). Ioni fluora utiču na metabolizam u koštanom tkivu zuba, bromidni joni su deo hemijskih jedinjenja sadržanih u hipofizi.

Opće karakteristike i klasifikacija organskih jedinjenja koja čine živu materiju i njihova ekološka uloga

Tvari koje sadrže atome ugljika (isključujući ugljik, njegove okside, ugljičnu kiselinu, njene soli, rodan, rodan-vodik, tiocijanide, cijanogen, cijanovodonik, cijanide, karbonile i karbide) nazivaju se organskim.

Organske supstance imaju veoma složenu klasifikaciju. Neke od ovih supstanci se ne nalaze u organizmima (bilo živima ili mrtvima). Dobiveni su umjetno i ne pojavljuju se u prirodi. Određeni broj organskih jedinjenja organizmi ne „asimiliraju“, tj. ne razgrađuje se u prirodi pod uticajem razlagača i detritovora. Ovakva jedinjenja uključuju polietilen, SMS (sintetičke deterdžente), neke pesticide itd. Stoga je pri upotrebi organskih supstanci koje ljudi dobijaju hemijskim putem potrebno voditi računa o njihovoj sposobnosti da se podvrgnu različitim transformacijama u prirodnim uslovima, odnosno „upijanju“ ovih supstanci u biosferi.

Organske materije koje se nalaze u organizmu od velike su ekološke važnosti, nedostatak, višak ili odsustvo određene supstance dovodi ili do raznih bolesti ili do smrti organizma. Najvažnije su nukleinske kiseline, ugljikohidrati, masti i vitamini.

Masa žive materije je samo 0,01% mase čitave biosfere. Ipak, živa materija biosfere je njena najvažnija komponenta.

Najveća koncentracija života u biosferi uočava se na granicama dodira zemljinih školjki: atmosfere i litosfere (kopnene površine), atmosfere i hidrosfere (površine okeana), a posebno na granicama tri ljuske - atmosfera, hidrosfera i litosfera (obalne zone). Ovo su mjesta s najvećom koncentracijom života V.I. Vernadsky ih je nazvao "filmovima života". Gore i dolje od ovih površina koncentracija žive tvari opada.

Svi sistemi koje proučava ekologija uključuju biotičke komponente, koje zajedno čine živu materiju.

Pojam "živa materija" uveo je V. I. Vernadsky, pod kojim je shvatio ukupnost svih živih organizama, izraženu kroz masu, energiju i hemijski sastav. Život na Zemlji je najistaknutiji proces na njenoj površini, koji prima životvornu energiju Sunca i pokreće gotovo sve hemijske elemente periodnog sistema.

Prema savremenim procjenama, ukupna masa žive tvari u biosferi je oko 2400 milijardi tona (tabela).

Tabela Ukupna masa žive materije u biosferi

Masa žive tvari na površini kontinenata je 800 puta veća od biomase Svjetskog okeana. Na površini kontinenata biljke oštro prevladavaju u masi nad životinjama. U okeanu vidimo suprotan odnos: 93,7% morske biomase dolazi od životinja. To je uglavnom zbog činjenice da morski okoliš pruža najpovoljnije uvjete za ishranu životinja. Najmanje biljne organizme koji čine fitoplankton i žive u osvijetljenoj zoni mora i oceana morske životinje brzo jedu i stoga prijelaz organskih tvari iz biljnog u životinjski oblik naglo pomiče biomasu prema prevlasti životinja.

Sva živa materija u svojoj masi zauzima beznačajno mjesto u poređenju sa bilo kojom od gornjih geosfera zemaljske kugle. Na primjer, masa atmosfere je 2150 puta veća, hidrosfera 602 000 puta veća, a Zemljina kora 1 670 000 puta veća.

Međutim, po svom aktivnom uticaju na životnu sredinu, živa materija zauzima posebno mesto i kvalitativno se veoma razlikuje od drugih neorganskih prirodnih formacija koje čine biosferu. Prije svega, to je zbog činjenice da živi organizmi, zahvaljujući biološkim katalizatorima (enzimima), vrše, prema riječima akademika L.S. Berg, sa fizičko-hemijske tačke gledišta, nešto neverovatno. Na primjer, oni su sposobni fiksirati molekularni dušik iz atmosfere u svom tijelu na temperaturama i pritiscima tipičnim za prirodno okruženje.

U industrijskim uslovima, za vezivanje atmosferskog azota za amonijak (NH 3) potrebna je temperatura od oko 500 o C i pritisak od 300-500 atmosfera. U živim organizmima, stope hemijskih reakcija tokom metabolizma povećavaju se za nekoliko redova veličine.

IN AND. U tom smislu, Vernadsky je nazvao živu materiju oblikom izuzetno aktivirane materije.

Na glavne jedinstvene karakteristike žive materije, što određuje njenu visoku vrijednost transformativne aktivnosti, može se pripisati:

1. Sposobnost brzog zauzimanja slobodnog prostora , što je povezano kako s intenzivnom reprodukcijom tako i sa sposobnošću organizama da intenzivno povećavaju površinu svog tijela ili zajednice koje formiraju ( punoća život ).

2. Kretanje nije samo pasivno (pod uticajem gravitacije) , ali i aktivan. Na primjer, protiv strujanja vode, gravitacije, strujanja zraka.

3. Stabilnost tokom života i brzo raspadanje nakon smrti (uključivanje u cikluse), uz održavanje visoke fizičko-hemijske aktivnosti.

4. Visoka prilagodljivost (prilagođavanje) različitim uslovima i, s tim u vezi, razvoj ne samo svih životnih sredina (vodenih, kopno-vazduh, tla), već i onih izuzetno teških u pogledu fizičko-hemijskih parametara.

5. Fenomenalno velika brzina hemijskih reakcija . On je nekoliko redova veličine veći nego u neživoj prirodi. O ovom svojstvu može se suditi po stopi prerade tvari od strane organizama u procesu života. Na primjer, gusjenice nekih insekata dnevno prerađuju količinu tvari koja je 100-200 puta veća od njihove tjelesne težine.

6. Visoka stopa obnavljanja žive materije . Procjenjuje se da je to u prosjeku za biosferu oko 8 godina (za kopno je 14 godina, a za okean, gdje preovlađuju organizmi sa kratkim životnim vijekom, 33 dana).

7. Raznolikost oblika, veličina i hemijskih opcija , znatno nadmašujući mnoge kontraste u neživoj, inertnoj materiji.

8. Individualnost (na svijetu ne postoje identične vrste, pa čak ni jedinke).

Sva navedena i druga svojstva žive tvari određena su koncentracijom velikih energetskih rezervi u njoj. IN AND. Vernadsky je primetio da samo lava nastala tokom vulkanskih erupcija može da se takmiči sa živom materijom u energetskoj zasićenosti

Funkcije žive materije. Sva aktivnost žive materije u biosferi može se, uz određeni stepen konvencije, svesti na nekoliko fundamentalnih funkcija koje mogu značajno dopuniti razumevanje njene transformativne biosferno-geološke aktivnosti.

1. Energija . Ova jedna od najvažnijih funkcija povezana je sa skladištenjem energije tokom procesa fotosinteze, njenim prijenosom kroz lance ishrane i disipacijom u okolnom prostoru.

2. Gas – povezuje se sa sposobnošću promjene i održavanja određenog gasnog sastava staništa i atmosfere u cjelini.

3. Redox – povezuje se sa povećanjem intenziteta procesa kao što su oksidacija i redukcija pod uticajem žive materije.

4. Koncentracija – sposobnost organizama da koncentrišu raspršene hemijske elemente u svom tijelu, povećavajući njihov sadržaj za nekoliko redova veličine u odnosu na okolinu, a u tijelu pojedinih organizama – milione puta. Rezultat koncentracijske aktivnosti su nalazišta zapaljivih minerala, krečnjaka, rudnih naslaga itd.

5. Destruktivno – uništavanje organizama i proizvoda njihove vitalne aktivnosti, uključujući i nakon njihove smrti, kako samih ostataka organske tvari, tako i inertnih tvari. Glavni mehanizam ove funkcije vezan je za cirkulaciju tvari. Najznačajniju ulogu u tom pogledu imaju niži oblici života - gljive, bakterije (destruktori, razlagači).

6. Transport – prijenos materije i energije kao rezultat aktivnog oblika kretanja organizama. Često se takav prijenos provodi na ogromnim udaljenostima, na primjer, tijekom migracija i migracija životinja.

7. Formiranje okoline . Ova funkcija u velikoj mjeri predstavlja rezultat kombiniranog djelovanja drugih funkcija. Na kraju krajeva, to je povezano sa transformacijom fizičkih i hemijskih parametara životne sredine. Ova funkcija se može posmatrati u širem i užem smislu. U širem smislu, rezultat ove funkcije je cjelokupno prirodno okruženje. Stvorili su ga živi organizmi, a i održavaju njegove parametre u relativno stabilnom stanju u gotovo svim geosferama. U užem smislu, ekološko-formirajuća funkcija žive materije manifestuje se, na primer, u formiranju i očuvanju tla od uništenja (erozije), u prečišćavanju vazduha i vode od zagađenja, u poboljšanju ishrane izvora podzemnih voda, itd.

8. Rasipanje funkcija suprotna koncentraciji. Manifestira se kroz trofičke (nutritivne) i transportne aktivnosti organizama. Na primjer, raspršivanje materije kada organizmi izlučuju izmet, smrt organizama pri različitim vrstama kretanja u prostoru ili promjene u integumentu.

9. Informacije Funkcija žive materije izražava se u tome što živi organizmi i njihove zajednice akumuliraju informacije, konsoliduju ih u nasljedne strukture i prenose na sljedeće generacije. Ovo je jedna od manifestacija mehanizama adaptacije.

Uprkos ogromnoj raznolikosti oblika, sva živa materija je fizički i hemijski ujedinjena . I to je jedan od osnovnih zakona čitavog organskog svijeta - zakon fizičkog i kemijskog jedinstva žive tvari. Iz toga proizilazi da ne postoji fizički ili hemijski agens koji bi bio fatalan za neke organizme, a za druge apsolutno bezopasan. Razlika je samo kvantitativna - neki organizmi su osjetljiviji, drugi manje, neki se brže prilagođavaju, drugi sporije. U ovom slučaju do adaptacije dolazi u toku prirodne selekcije, tj. zbog smrti onih pojedinaca koji nisu bili u stanju da se prilagode novim uslovima.

Dakle, biosfera je složen dinamički sistem koji hvata, akumulira i prenosi energiju razmjenom supstanci između žive tvari i okoline.