Définir la notion de matière vivante. Bases de l'écologie

"Sur terrestre surface Non chimique force, plus en permanence actuel, UN C'est pourquoi Et plus puissant Par son final conséquences, comment vivant organismes, pris V en général", - a écrit V.I. Vernadsky à propos de la matière vivante de la biosphère.

La matière vivante, selon Vernadsky, remplit une fonction cosmique, reliant la Terre à l'espace et réalisant le processus de photosynthèse. Grâce à l’énergie solaire, la matière vivante effectue un énorme travail chimique.

Selon Vernadsky, qui a examiné pour la première fois les fonctions de la matière vivante dans son célèbre livre « Biosphère », il existe neuf de ces fonctions : gaz, oxygène, oxydation, calcium, réduction, concentration, fonction de destruction des composés organiques, fonction de réducteur. décomposition, fonction du métabolisme et de la respiration des organismes.

Actuellement, compte tenu des nouvelles recherches, les fonctions suivantes sont distinguées.

Fonction énergétique

Absorption de l'énergie solaire lors de la photosynthèse et de l'énergie chimique lors de la décomposition de substances saturées en énergie, transfert d'énergie à travers les chaînes alimentaires.

Il en résulte un lien entre les phénomènes biosphère-planétaires et le rayonnement cosmique, principalement le rayonnement solaire. Grâce à l’énergie solaire accumulée, tous les phénomènes vitaux sur Terre se produisent. Ce n'est pas pour rien que Vernadsky a qualifié les organismes à chlorophylle verte de mécanisme principal de la biosphère.

L'énergie absorbée est distribuée au sein de l'écosystème entre les organismes vivants sous forme de nourriture. L'énergie est partiellement dissipée sous forme de chaleur, s'accumule en partie dans la matière organique morte et se transforme en état fossile. C'est ainsi que se sont formés des gisements de tourbe, de charbon, de pétrole et d'autres minéraux combustibles.

Fonction destructrice

Cette fonction consiste en la décomposition, la minéralisation de la matière organique morte, la décomposition chimique des roches, l'implication des minéraux résultants dans le cycle biotique, c'est-à-dire provoque la transformation de la matière vivante en matière inerte. En conséquence, de la matière biogénique et bioinerte de la biosphère se forme également.

Une mention particulière doit être faite à la décomposition chimique des roches. "Nous Pas nous avons sur Terre plus puissant broyeur matière, comment vivant substance", - a écrit Vernadsky. Pionniers

la vie sur les roches - bactéries, algues bleu-vert, champignons et lichens - a un fort effet chimique sur les roches avec des solutions de tout un complexe d'acides - carbonique, nitrique, sulfurique et divers acides organiques. En décomposant certains minéraux avec leur aide, les organismes extraient sélectivement et incluent dans le cycle biotique les éléments nutritionnels les plus importants - calcium, potassium, sodium, phosphore, silicium et microéléments.

Fonction de concentration

C'est le nom de l'accumulation sélective au cours de la vie de certains types de substances destinées à la construction du corps de l'organisme ou de celles qui en sont éliminées au cours du métabolisme. Grâce à la fonction de concentration, les organismes vivants extraient et accumulent des éléments biogènes de l’environnement. La composition de la matière vivante est dominée par des atomes d'éléments légers : hydrogène, carbone, azote, oxygène, sodium, magnésium, silicium, soufre, chlore, potassium, calcium. La concentration de ces éléments dans le corps des organismes vivants est des centaines et des milliers de fois supérieure à celle du milieu extérieur. Ceci explique l'hétérogénéité de la composition chimique de la biosphère et sa différence significative avec la composition de la matière inanimée de la planète. Parallèlement à la fonction de concentration d'un organisme vivant, une substance qui lui est opposée selon les résultats est libérée - diffusion. Elle se manifeste à travers les activités trophiques et de transport des organismes. Par exemple, la dispersion de la matière lorsque les organismes excrètent des excréments, la mort d'organismes lors de divers types de mouvements dans l'espace ou des modifications du tégument. Le fer présent dans l’hémoglobine sanguine est dispersé, par exemple, par les insectes suceurs de sang.

Fonction de formation de l'environnement

Transformation des paramètres physiques et chimiques de l'environnement (lithosphère, hydrosphère, atmosphère) à la suite de processus vitaux dans des conditions favorables à l'existence des organismes. Cette fonction est le résultat conjoint des fonctions de la matière vivante évoquées ci-dessus : la fonction énergétique fournit de l'énergie à tous les maillons du cycle biologique ; destructeur et de concentration contribuent à l'extraction du milieu naturel et à l'accumulation d'éléments dispersés, mais d'une importance vitale pour les organismes vivants. Il est très important de noter qu'en raison de la fonction de formation de l'environnement, les événements importants suivants se sont produits dans l'enveloppe géographique : la composition gazeuse de l'atmosphère primaire a été transformée, la composition chimique des eaux de l'océan primaire a changé, un Une couche de roches sédimentaires s'est formée dans la lithosphère et une couverture de sol fertile est apparue à la surface du sol. "Organisme Il a cas avec environnement, À lequel Pas seulement Il adapté, Mais lequel adapté À lui", - c'est ainsi que Vernadsky a caractérisé la fonction environnementale de la matière vivante.

Les quatre fonctions considérées de la matière vivante sont les fonctions principales et déterminantes. Quelques autres fonctions de la matière vivante peuvent être distinguées, par exemple :

- gaz fonction détermine la migration des gaz et leurs transformations, assure la composition gazeuse de la biosphère. La masse prédominante de gaz sur Terre est d’origine biogénique. Dans le processus de fonctionnement de la matière vivante, les principaux gaz sont créés : azote, oxygène, dioxyde de carbone, sulfure d'hydrogène, méthane, etc. On voit clairement que la fonction gazeuse est une combinaison de deux fonctions fondamentales - destructrice et environnementale ;

- de manière oxydative - réparateur fonction consiste en la transformation chimique principalement de substances contenant des atomes à état d'oxydation variable (composés de fer, de manganèse, d'azote, etc.). Dans le même temps, les processus biogéniques d'oxydation et de réduction prédominent à la surface de la Terre. Généralement, la fonction oxydative de la matière vivante dans la biosphère se manifeste par la transformation par les bactéries et certains champignons de composés relativement pauvres en oxygène présents dans le sol, en altérant la croûte et l'hydrosphère en composés plus riches en oxygène. La fonction réductrice est réalisée par la formation de sulfates directement ou par l'intermédiaire du sulfure d'hydrogène biogène produit par diverses bactéries. Et nous voyons ici que cette fonction est l’une des manifestations de la fonction environnementale de la matière vivante ;

- transport fonction - transfert de matière contre la gravité et dans le sens horizontal. Depuis l'époque de Newton, on sait que le mouvement des flux de matière sur notre planète est déterminé par la force de gravité. La matière non vivante elle-même se déplace le long d'un plan incliné exclusivement de haut en bas. Ce n'est que dans cette direction que se déplacent les rivières, les glaciers, les avalanches et les éboulis.

La matière vivante est le seul facteur qui détermine le mouvement inverse de la matière - du bas vers le haut, de l'océan - vers les continents.

En raison de leurs mouvements actifs, les organismes vivants peuvent déplacer diverses substances ou atomes dans le sens horizontal, par exemple via divers types de migrations. Vernadsky a appelé le mouvement, ou migration, de substances chimiques, matière vivante biogénique migration atomes ou substances.

Caractéristiques de la matière vivante

La composition de la matière vivante comprend à la fois des substances organiques (au sens chimique) et inorganiques, ou minérales. Vernadski a écrit :

La masse de matière vivante est relativement petite et est estimée à 2,4-3,6 10 12 tonnes (poids sec) et est inférieure à 10 −6 la masse des autres coquilles de la Terre. Mais c’est « l’une des forces géochimiques les plus puissantes de notre planète ».

La matière vivante se développe là où la vie peut exister, c'est-à-dire à l'intersection de l'atmosphère, de la lithosphère et de l'hydrosphère. Dans des conditions défavorables à l'existence, la matière vivante entre dans un état d'animation suspendue.

La spécificité de la matière vivante est la suivante :

  1. La matière vivante de la biosphère se caractérise par une énorme énergie libre. Dans le monde inorganique, seules les coulées de lave de courte durée et non durcies peuvent être comparées à la matière vivante en termes de quantité d'énergie libre.
  2. Une nette différence entre la matière vivante et non vivante dans la biosphère est observée dans la vitesse des réactions chimiques : dans la matière vivante, les réactions se déroulent des milliers et des millions de fois plus rapidement.
  3. Une particularité de la matière vivante est que les composés chimiques individuels qui la composent - protéines, enzymes, etc. - ne sont stables que dans les organismes vivants (dans une large mesure, cela est également caractéristique des composés minéraux qui composent la matière vivante) .
  4. Mouvement volontaire de matière vivante, largement autorégulé. V.I. Vernadsky a identifié deux formes spécifiques de mouvement de la matière vivante : a) passive, créée par la reproduction et inhérente aux organismes animaux et végétaux ; b) actif, qui est réalisé en raison du mouvement dirigé des organismes (c'est typique des animaux et, dans une moindre mesure, des plantes). La matière vivante a également un désir inhérent de remplir tout l’espace possible.
  5. La matière vivante présente une diversité morphologique et chimique nettement plus grande que la matière non vivante. De plus, contrairement à la matière abiogène non vivante, la matière vivante n’est pas représentée exclusivement en phase liquide ou gazeuse. Les corps des organismes sont construits dans les trois états de phase.
  6. La matière vivante se présente dans la biosphère sous forme de corps dispersés - des organismes individuels. De plus, étant dispersée, la matière vivante ne se retrouve jamais sur Terre sous une forme morphologiquement pure - sous forme de populations d'organismes d'une même espèce : elle est toujours représentée par des biocénoses.
  7. La matière vivante existe sous la forme d'une alternance continue de générations, grâce à laquelle la matière vivante moderne est génétiquement liée à la matière vivante des époques passées. Dans le même temps, la présence d'un processus évolutif est caractéristique de la matière vivante, c'est-à-dire que la reproduction de la matière vivante ne se produit pas par le type de copie absolue des générations précédentes, mais par des changements morphologiques et biochimiques.

Le sens de la matière vivante

Le travail de la matière vivante dans la biosphère est très diversifié. Selon Vernadsky, le travail de la matière vivante dans la biosphère peut se manifester sous deux formes principales :

a) chimique (biochimique) – I type d'activité géologique ; b) mécanique – II type d'activité de transport.

La migration biogénique des atomes du premier type se manifeste par l'échange constant de matière entre les organismes et l'environnement au cours du processus de construction du corps des organismes et de digestion des aliments. La migration biogénique des atomes du deuxième type consiste en le mouvement de la matière par les organismes au cours de leur activité vitale (lors de la construction de terriers, de nids, lorsque les organismes sont enfouis dans le sol), le mouvement de la matière vivante elle-même, ainsi que le passage de substances inorganiques à travers le tractus gastrique des mangeurs de sol, des mangeurs de limon et des filtreurs.

Pour comprendre le travail de la matière vivante dans la biosphère, trois principes de base sont très importants, que V.I. Vernadsky a appelés principes biogéochimiques :

  1. La migration biogénique des atomes d'éléments chimiques dans la biosphère s'efforce toujours d'atteindre sa manifestation maximale.
  2. L'évolution des espèces au cours des temps géologiques, conduisant à la création de formes de vie stables dans la biosphère, va dans une direction qui favorise la migration biogénique des atomes.
  3. La matière vivante est en échange chimique continu avec l'environnement cosmique qui l'entoure, et est créée et entretenue sur notre planète par l'énergie radiante du Soleil.

Il y a cinq fonctions principales de la matière vivante :

  1. Énergie. Elle consiste en l'absorption de l'énergie solaire lors de la photosynthèse et de l'énergie chimique par la décomposition de substances saturées en énergie et le transfert d'énergie à travers la chaîne alimentaire de la matière vivante hétérogène.
  2. Concentration. Accumulation sélective de certains types de substances au cours de la vie. Il existe deux types de concentrations d'éléments chimiques dans la matière vivante : a) une augmentation massive des concentrations d'éléments dans un milieu saturé de ces éléments, par exemple, il y a beaucoup de soufre et de fer dans la matière vivante dans les zones de volcanisme ; b) une concentration spécifique d'un élément particulier, quel que soit l'environnement.
  3. Destructeur. Il s'agit de la minéralisation de la matière organique non biogène, de la décomposition de la matière inorganique non vivante et de l'implication des substances qui en résultent dans le cycle biologique.
  4. Créateur d'environnement. Transformation des paramètres physiques et chimiques du milieu (principalement due à des matières non biogènes).
  5. Transport. Les interactions nutritionnelles de la matière vivante conduisent au mouvement d’énormes masses d’éléments et de substances chimiques contre la gravité et dans le sens horizontal.

La matière vivante embrasse et réorganise tous les processus chimiques de la biosphère. La matière vivante est la force géologique la plus puissante, augmentant avec le temps. Rendant hommage à la mémoire du grand fondateur de la doctrine de la biosphère, A. I. Perelman a proposé d'appeler la généralisation suivante « la loi de Vernadsky » :

« La migration des éléments chimiques à la surface de la Terre et dans la biosphère dans son ensemble se produit soit avec la participation directe de la matière vivante (migration biogénique), soit dans un environnement dont les caractéristiques géochimiques (O 2, CO 2, H 2 S, etc.) sont principalement causées par la matière vivante, à la fois celle qui habite actuellement un système donné et celle qui a agi sur la Terre tout au long de l’histoire géologique.

Remarques

voir également

Littérature

  • Sur les fonctions de la matière vivante dans la biosphère // Bulletin de l'Académie des sciences de Russie. 2003. T. 73. N° 3. P.232-238

Fondation Wikimédia. 2010.

Voyez ce qu'est la « matière vivante » dans d'autres dictionnaires :

    L'ensemble des organismes vivants de la biosphère, leur biomasse. Il se caractérise par une composition chimique spécifique (H, C, N, 02, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, Ca prédominent), une énorme biomasse (80 100 109 tonnes de matière organique sèche) et de l'énergie. … … Dictionnaire écologique

    Ensemble des organismes vivants de la biosphère, exprimé numériquement en composition chimique élémentaire, en masse et en énergie. Le concept a été introduit par V.I. Vernadsky dans sa doctrine sur la biosphère et le rôle des organismes vivants dans le cycle de la matière et de l'énergie dans la nature... Grand dictionnaire encyclopédique

    Ensemble des organismes vivants de la biosphère, exprimé numériquement en composition chimique élémentaire, en masse et en énergie. Le concept a été introduit par V.I. Vernadsky dans sa doctrine sur la biosphère et le rôle des organismes vivants dans le cycle de la matière et de l'énergie dans la nature. * * *… … Dictionnaire encyclopédique

    1) la totalité des organismes vivants de la biosphère, exprimée numériquement en composition chimique élémentaire, en masse et en énergie. Le terme a été introduit par V.I. Vernadsky (voir Vernadsky). J.v. connecté à la biosphère matériellement et énergétiquement à travers... ... Grande Encyclopédie Soviétique

    Ensemble des organismes vivants de la biosphère, exprimé numériquement en termes chimiques élémentaires. composition, masse et énergie. Le concept a été introduit par V.I. Vernadsky dans sa doctrine sur la biosphère et le rôle des organismes vivants dans le cycle de l'énergie dans la nature... Sciences naturelles. Dictionnaire encyclopédique

    Matière vivante- dans le concept de V.I. Vernadsky, l'ensemble des organismes vivants de la biosphère (plantes, animaux, insectes, etc., y compris l'humanité), exprimé numériquement en composition chimique élémentaire, masse et énergie... Les débuts des sciences naturelles modernes

    matière vivante- 1. Un ensemble d'organismes vivants de la biosphère qui ont un métabolisme ordonné. 2. Une unité moléculaire complexe avec un système de contrôle contenant un mécanisme de transmission d'informations héréditaires. E. Substance vivante D. Lebendiger Stoff,… … Dictionnaire ufologique explicatif avec équivalents en anglais et allemand

    Selon V.I. Vernadsky (1940), un ensemble d'organismes de la même espèce (matière vivante homogène spécifique) ou race (matière vivante homogène raciale). Dictionnaire encyclopédique écologique. Chisinau : Rédaction principale du Soviet moldave... ... Dictionnaire écologique

L'énorme mérite de V.I. Vernadsky est la justification du nouveau contenu des idées sur la matière vivante. Vernadsky appelait la matière vivante « un ensemble d’organismes réduits à leur poids, leur composition chimique et leur énergie ». La matière vivante dans sa masse représente une partie insignifiante de la biosphère. Si toute la matière vivante de la Terre est répartie uniformément sur sa surface, elle recouvrira alors notre planète d'une couche de 2 cm d'épaisseur. Cependant, selon V.I. Vernadsky, c'est la matière vivante qui remplit des fonctions de premier plan dans la formation de la Terre. croûte.

La matière vivante possède un certain nombre de propriétés spécifiques :

1. La matière vivante se caractérise par une énorme énergie libre.

2. Dans la matière vivante, les réactions chimiques se déroulent des milliers (parfois des millions) de fois plus rapidement que dans la matière non vivante. Ainsi, pour caractériser les changements dans la matière vivante, ils utilisent la notion de temps historique, et dans la matière inerte, le temps géologique.

3. Les composés chimiques qui composent la matière vivante (enzymes, protéines, etc.) ne sont stables que dans les organismes vivants.

4. La matière vivante est caractérisée par un mouvement volontaire - passif, dû à la croissance et à la reproduction, et actif - sous la forme de mouvement dirigé des organismes. La première est une propriété de tous les organismes vivants, la seconde est caractéristique des animaux et, dans de rares cas, des plantes.

5. La matière vivante se caractérise par une diversité chimique et morphologique bien plus grande que la matière non vivante.

6. La matière vivante dans la biosphère terrestre se trouve sous forme de corps dispersés – des organismes individuels. La taille et la masse des organismes vivants varient considérablement (plage supérieure à 109).

7. La matière vivante naît uniquement de la matière vivante et existe sur Terre sous la forme d'une alternance continue de générations.

Les organismes vivants au sein de la biosphère sont répartis de manière très inégale. Aux hautes altitudes et dans les profondeurs de l'hydrosphère et de la lithosphère, les organismes sont assez rares. La vie se concentre principalement à la surface de la terre, dans le sol et dans la couche superficielle de l'océan mondial.

V.I. Vernadsky a identifié deux formes de concentration de matière vivante : des films de vie, occupant de vastes surfaces, et des concentrations de vie, représentées par de petites zones (par exemple, un étang). Le reste de la biosphère est une zone de raréfaction de la matière vivante.

Dans l'océan, deux films de vie peuvent être distingués : le planctonique et le fond, qui sont situés à l'interface des phases. Le plancton se trouve à la limite de l'atmosphère et de l'hydrosphère, le fond – à la limite de l'hydrosphère et de la lithosphère. Les concentrations de vie dans l'océan sont divisées en trois types : côtières, sargasses et récifales.

Sur terre, il existe également diverses formes de concentration de la vie. La couche supérieure de la vie sur terre est terrestre, située à la limite de l'atmosphère et de la lithosphère. En dessous se trouve le film de vie du sol, qui est un système complexe habité par un grand nombre de bactéries, de protozoaires et d'autres représentants d'organismes vivants.


Les condensations de la vie sont représentées sur terre par des formes côtières, inondables et tropicales.

Une tendance importante est observée dans le rapport entre la composition en espèces des organismes vivants sur Terre. Les plantes représentent 21 % du nombre total d’espèces, soit 99 % de la biomasse totale. Parmi les animaux, 96 % des espèces sont des invertébrés et seulement 4 % sont des vertébrés, dont seulement 10 % sont des mammifères.

Ainsi, les organismes à un niveau de développement évolutif relativement faible prédominent significativement quantitativement.

La masse de matière vivante est très petite par rapport à la masse de matière non vivante et ne représente que 0,01 à 0,02 % de la matière inerte de la biosphère. Parallèlement, la matière vivante joue un rôle prédominant dans les processus géochimiques. Chaque année, grâce à l'activité vitale des plantes et des animaux, environ 10 % de la biomasse est reproduite. La matière vivante dans la biosphère remplit des fonctions importantes :

1. Fonction énergétique – absorption de l’énergie solaire et de l’énergie pendant la chimiosynthèse, transfert ultérieur d’énergie à travers la chaîne alimentaire.

2. Fonction de concentration - accumulation sélective de certains produits chimiques.

3. Fonction de formation de l'environnement – ​​transformation des paramètres physiques et chimiques de l'environnement.

4. Fonction de transport – transport de substances dans les directions verticale et horizontale.

5. Fonction destructrice - minéralisation de matière non biogénique, décomposition de matière inorganique non vivante.

Les organismes vivants migrent des éléments chimiques dans la biosphère au cours des processus de respiration, de nutrition, de métabolisme et d'énergie.

La fonction principale de la biosphère est d'assurer le cycle des éléments chimiques, qui s'exprime dans la circulation des substances entre l'atmosphère, le sol, l'hydrosphère et les organismes vivants.

Tous les processus écologiques se produisent dans des systèmes qui incluent de la matière vivante, il est donc important de pouvoir distinguer la matière vivante des autres types de substances (inorganiques, inertes, bioinertes, etc.).

La matière vivante est ce qui forme la totalité de tous les corps, quelle que soit leur appartenance à l'un ou l'autre groupe systématique. La masse totale (sous forme sèche) de matière vivante sur la planète Terre est de (2,4-3,6) * 10 12 tonnes.

La matière vivante est indissociable et constitue sa fonction, ainsi que l'une des forces géologiques les plus puissantes. Il représente une unité biologique moléculaire inextricable, un tout systémique avec des traits caractéristiques communs à toute l'ère de son existence, ainsi qu'à chaque ère géologique individuelle. La destruction de composants individuels de la matière vivante peut conduire à une perturbation du système dans son ensemble, c'est-à-dire à une catastrophe environnementale et à la mort du système de matière vivante dans son ensemble.

Considérons certaines des substances les plus courantes, quelle que soit l'ère géologique de leur existence.

1. Un système constitué de matière vivante (un organisme) est capable de croître, c’est-à-dire qu’il augmente en taille.

2. Un organisme (vivant) au cours de son existence conserve ses caractéristiques les plus typiques et est capable de transmettre ces caractéristiques par héritage, c'est-à-dire qu'il est porteur et transmetteur.

3. Un organisme vivant au cours de sa vie est capable de se développer, qui est divisé en deux périodes - embryonnaire et postembryonnaire.

4. La matière vivante, en tant qu'organisme distinct, est capable de se reproduire, ce qui assure l'existence de cette espèce pendant longtemps (d'un point de vue historique).

5. La matière vivante est caractérisée par un métabolisme dirigé.

Niveaux d'organisation de la matière vivante

La matière vivante, comme l'ensemble de tous les organismes vivant sur Terre, est constituée de plusieurs règnes (Procaryotes, Animaux, Plantes, Champignons), qui entretiennent des relations complexes. La matière vivante possède une structure complexe et différents niveaux d’organisation. Examinons certains d'entre eux par ordre de complexité.

1. Gène moléculaire (sous-organisme) - une forme particulière d'organisation des êtres vivants, inhérente à tous les organismes sans exception, qui est un ensemble de diverses substances organiques et inorganiques interconnectées par une certaine structure et un système de processus biochimiques qui permettent préserver cet ensemble de composés en tant que système intégral capable de croissance, de développement, d'autoconservation et de reproduction tout au long de l'existence de cet organisme, c'est-à-dire jusqu'à la mort.

2. Cellulaire - tous les êtres vivants (à l'exception des formes de vie non cellulaires) sont formés de structures spéciales - des cellules, qui ont une structure strictement définie, inhérente à la fois aux organismes du règne végétal et aux organismes des règnes animal et fongique ; certains organismes sont constitués d'une seule cellule, donc ces organismes au niveau cellulaire correspondent à un nouveau niveau d'organisation - organisme (voir le cinquième niveau d'organisation).

3. Tissu - caractéristique des organismes multicellulaires complexes dans lesquels les cellules se sont spécialisées en fonction des fonctions qu'elles remplissent, ce qui a conduit à la formation de tissus - un ensemble de cellules qui ont la même origine, une structure similaire et remplissent des fonctions identiques ou similaires ; Les plantes et les animaux se distinguent comme suit : chez les plantes, on distingue les tissus et méristèmes tégumentaires, basaux, mécaniques, conducteurs (tissus de croissance) ; chez les animaux - tissus tégumentaires, nerveux, musculaires et conjonctifs.

4. Organique - dans les organismes hautement organisés, les tissus forment des structures conçues pour remplir certaines fonctions, appelées organes, et les organes sont combinés en systèmes organiques (par exemple, l'estomac fait partie du système digestif).

5. Organisme - les systèmes organiques sont combinés en un système au cours duquel l'activité vitale d'un être vivant spécifique est réalisée ; On sait qu’il existe dans la nature un grand nombre d’organismes unicellulaires.

6. Population-espèce - les individus d'une même espèce forment des groupes spéciaux vivant sur un territoire spécifique donné et occupant une certaine niche écologique, appelés populations, et les populations d'organismes identiques forment des sous-espèces et des espèces.

7. Biogéocénotique - ce niveau d'organisation de la matière vivante est associé au fait qu'un territoire donné abrite un certain nombre de populations d'espèces diverses (aussi bien animales que végétales, champignons, procaryotes et formes de vie non cellulaires), qui sont interconnectés les uns aux autres par diverses connexions, notamment alimentaires.

8. La biosphère est le plus haut niveau d'organisation de la vie sur la planète Terre, représentant l'ensemble des êtres vivants qui y vivent, qui sont interconnectés les uns aux autres par le cycle planétaire des éléments chimiques et des composés chimiques ; la perturbation de ce cycle peut conduire à une catastrophe mondiale et même à la mort de tous les êtres vivants.

Par conséquent, les niveaux d'organisation 1 à 5 sont caractéristiques d'un organisme individuel et les niveaux 6 à 8 sont caractéristiques d'un ensemble d'organismes. Il faut se rappeler que l'homme fait partie intégrante de la matière vivante sur la planète Terre, mais ses activités, en raison de la présence de l'intelligence, diffèrent considérablement des activités d'autres organismes, et, néanmoins, il fait partie intégrante de la nature, et pas son « roi ».

Brève description de la composition chimique de la matière vivante

La matière vivante est un système complexe de composés bioorganiques, organiques et inorganiques. Presque tous les éléments chimiques stables connus de l’homme se trouvaient dans la matière vivante, mais en quantités différentes. Ceux-ci sont divisés en biogènes et non biogéniques, en fonction de leur rôle dans les organismes vivants.

La base de la matière vivante est constituée de composés bioorganiques et organiques. Les substances bioorganiques comprennent les acides nucléiques, les vitamines, etc. Ces substances sont appelées bioorganiques car ces composés sont produits dans les organismes et sans ces substances, la vie est fondamentalement impossible (cela s'applique particulièrement aux protéines et aux acides nucléiques). Un exemple de substances organiques qui composent la matière vivante sont les acides organiques (malique, acétique, lactique, etc.), l'urée et d'autres composés chimiques.

Caractéristiques générales des organismes cellulaires, leur classification selon la présence d'un noyau dans la cellule

Les organismes cellulaires prédominent sur les organismes non cellulaires et ont une classification complexe. Lors de l'étude de la structure cellulaire, il a été découvert que la plupart des formes cellulaires d'organismes contiennent nécessairement un organite spécial - le noyau. Cependant, dans les cellules de certains organismes, il n’y a pas de noyau. Par conséquent, les organismes cellulaires sont divisés en deux grands groupes : nucléaires (ou eucaryotes) et non nucléaires (ou procaryotes). Dans cette sous-section, nous considérerons les procaryotes.

Les procaryotes (sans noyau) sont des organismes dont les cellules n'ont pas de noyau formé séparément.

Les organismes non nucléaires comprennent les bactéries et les algues bleu-vert, qui forment le royaume Drobyanka, qui fait partie du superrègle prénucléaire, ou procaryotes. En termes pratiques, les bactéries revêtent la plus grande importance.

Le corps des bactéries est constitué d'une cellule de formes différentes, dotée d'une membrane et d'un cytoplasme. Il n'y a pas d'organites clairement définis ; une cellule contient une molécule d'ADN ; il est fermé en anneau, son emplacement dans le cytoplasme est appelé nucléoïde.

En fonction de la forme de la cellule, les bactéries sont divisées en coques (sphériques), bacilles (en forme de bâtonnet), vibrions (en forme d'arc), spirilles (courbées en forme de spirale).

Les bactéries se reproduisent par division normale (dans des conditions favorables, chaque division est réalisée en 20-30 minutes). Lorsque des conditions défavorables se produisent, la cellule bactérienne se transforme en une spore très résistante à divers facteurs - température, humidité, rayonnement. Lorsqu'elles sont exposées à des conditions favorables, les spores gonflent, leurs membranes se rompent et les cellules bactériennes deviennent extrêmement actives.

En ce qui concerne l'oxygène, ils font la distinction entre anaérobie (ils vivent dans des environnements où il n'y a pas d'oxygène moléculaire) et aérobie (ils ont besoin d'O2 pour vivre) ;

Espèce, ses critères et caractéristiques écologiques

La matière vivante dans la nature existe sous la forme d'unités taxonomiques distinctes et distinctes - les espèces (espèces biologiques).

Espèce biologique (espèce) - un ensemble d'individus qui ont des caractéristiques morphophysiologiques communes, une similitude biochimique, génétique (héréditaire), se croisent librement et produisent une progéniture fertile, adaptée à des conditions de vie similaires, occupant un certain habitat (aire de répartition ) dans la nature, c'est-à-dire occupant la même niche écologique.

Les espèces sont formées de populations et de sous-espèces (cette dernière n'est pas caractéristique de toutes les espèces). L'espèce biologique est caractérisée par les critères suivants :

1) génétique, c'est-à-dire tous les individus d’une espèce donnée possèdent le même ensemble de chromosomes ;

2) biochimique, c'est-à-dire que tous les individus de cette espèce sont caractérisés par les mêmes composés chimiques (acides nucléiques, etc.), qui diffèrent des composés similaires d'autres espèces ;

3) morphophysiologique, c'est-à-dire que les organismes d'une même espèce ont des caractéristiques communes de structure externe et interne et sont caractérisés par les mêmes processus qui assurent leur activité vitale ;

4) écologique, c'est-à-dire que les individus d'une espèce donnée entrent dans les mêmes relations (différentes des autres espèces) avec l'environnement naturel ;

5) historique - les individus d'une espèce donnée ont la même origine et, dans le processus de développement intra-utérin, passent par le même cycle de ce développement selon la loi biogénétique ;

6) géographique - les individus d'une espèce donnée vivent sur un certain territoire et sont adaptés pour exister sur ce territoire.

Dans la science de « l’écologie », les variétés suivantes du terme « espèce » sont largement utilisées.

1. Une espèce nuisible – causant des dommages économiques aux humains ou provoquant des maladies ; le concept est relatif, puisque toute espèce vivant sur la planète occupe une certaine niche écologique et remplit un certain rôle écologique ; par exemple, un loup peut causer de graves dommages à l’activité économique humaine, mais il est « l’ordonnateur » de la nature et joue un rôle important dans « l’élimination » des individus non viables de l’espèce dont il se nourrit.

2. Une espèce éteinte est une espèce qui a disparu à la suite de processus évolutifs, par exemple le ptérodactyle.

3. Une espèce menacée est une espèce dont les propriétés ne correspondent pas aux conditions d'existence modernes et dont les capacités génétiques d'adaptation à la vie dans de nouvelles conditions sont pratiquement épuisées ; ces espèces ne peuvent être préservées que grâce à leur culture complète (répertoriée dans le Livre rouge).

4. Espèce en voie de disparition - une espèce d'organismes menacée d'extinction en raison du fait que le nombre d'individus survivants est insuffisant pour la reproduction de l'espèce, mais que génétiquement l'espèce présente des opportunités favorables d'adaptation aux conditions environnementales (répertoriées dans le Livre Rouge comme espèce menacée).

5. Espèce protégée - une espèce dont les dommages intentionnels aux individus et la violation de son habitat sont interdits par certains actes législatifs de divers rangs (international, étatique, local), par exemple la zibeline, etc.

La structure d'une espèce est qu'elle est formée d'individus individuels réunis en populations et sous-espèces. La présence de sous-espèces n'est typique que pour les espèces qui possèdent de vastes habitats caractérisés par des conditions diverses.

La population est un groupe d'individus d'une espèce donnée, capables de se croiser et de produire une progéniture à part entière, vivant sur un territoire donné qui a des frontières naturelles avec d'autres territoires, ce qui rend difficile le croisement d'individus d'une population donnée avec des individus d'une autre. Il ne faut pas oublier que l’unité écologique d’une espèce est la population.

Des populations de différentes espèces vivant sur un territoire donné forment une biocénose dans laquelle ces populations sont reliées entre elles par diverses connexions, notamment alimentaires.

Substances inorganiques et leur rôle dans la matière vivante

La matière vivante, comme toute autre substance, est formée d'atomes d'éléments chimiques qui font partie de composés inorganiques et organiques, dont la totalité forme de la matière vivante, qualitativement différente des composés chimiques individuels inorganiques et organiques.

Les substances inorganiques sont des substances qui ne contiennent pas d'atomes de carbone (à l'exception du carbone lui-même, de ses oxydes, de l'acide carbonique, de ses sels, du rhodane, du thiocyanate d'hydrogène, des thiocyanures, du cyanogène, du cyanure d'hydrogène, des cyanures).

La composition des organismes comprend de l'eau, certains sels de sodium, de potassium, de calcium et d'autres éléments chimiques.

Brève description du rôle de certains oxydes, hydroxydes et sels dans la matière vivante

Parmi les oxydes présents dans les organismes, le dioxyde de carbone (dioxyde de carbone, monoxyde de carbone (IV), dioxyde de carbone) revêt une grande importance. Cette substance est l'un des produits de la respiration (pour tous les organismes !). Lorsqu'il est dissous dans l'eau (par exemple, dans le cytoplasme, le plasma sanguin, etc.), le dioxyde de carbone forme de l'acide carbonique qui, lors de sa dissociation, se décompose en ions bicarbonate (HCO 3) et en ions carbonate (CO 2-3), formant (ensemble) un système tampon carbonaté qui stabilise la réaction de l'environnement. L'excès de CO 2 est éliminé du corps à la suite de processus se produisant au cours (dans tous les organismes : plantes et animaux).

Les hydroxydes les plus importants contenus dans la matière vivante sont les acides carbonique (H 2 CO 3), phosphorique (H 3 PO 4) et quelques autres acides. Comme indiqué ci-dessus (en prenant l'exemple de l'acide carbonique), ces hydroxydes contribuent à la création de systèmes tampons dans les solutions aqueuses, ce qui conduit à une stabilisation du milieu réactionnel dans le protoplasme ou d'autres milieux liquides contenus dans l'organisme. L'acide phosphorique joue un rôle important dans la formation de divers composés contenant du phosphore (par exemple, dans la formation d'ADP à partir d'AMP ou d'ATP à partir d'ADP ; ATP - adénosine triphosphate, ADP - adénosine diphosphate, AMP - adénosine monophosphate ; ces substances jouent un rôle important. rôle important dans les processus de dissimilation et d’assimilation).

L'acide chlorhydrique (chlorhydrique) (HCI) est également important pour les organismes. On le trouve dans le suc gastrique ou dans des solutions qui aident à digérer les aliments (par exemple dans l'estomac humain).

Dans les organismes, ils se trouvent à l’état dissocié, c’est-à-dire sous forme d’ions. Considérons le rôle biologique de certains anions (ions chargés négativement) et cations (ions chargés positivement) dans la matière vivante.

Brève description du rôle biologique des cations

Dans la matière vivante, les cations suivants sont de la plus grande importance : K +, Ca 2+, Na +, Mg 2+, Fe 2+, Mn 2+ et quelques autres.

1. Cations sodium (Na +). Ces ions créent une certaine pression osmotique (la pression osmotique se produit dans les solutions aqueuses et est la force sous l'influence de laquelle se produit l'osmose, c'est-à-dire la diffusion unidirectionnelle de substances à travers une membrane semi-perméable). De plus, avec les cations potassium (K+), en raison de la perméabilité différente de la membrane cellulaire, ils créent un équilibre membranaire, dans lequel se produit une différence de potentiels biochimiques, qui assure la conductivité des cellules et des tissus du corps ; participer au métabolisme hydrique et ionique de l’organisme dans son ensemble. Il pénètre dans l'organisme (cellule) sous la forme d'une solution aqueuse de chlorure de sodium. Les animaux et les humains peuvent perdre de grandes quantités de chlorure de sodium à cause de la transpiration, ce qui réduit considérablement leurs performances. Ces ions, ainsi que certains anions organiques et inorganiques, régulent l'équilibre acido-basique (par exemple, avec les ions HCO - 3, CH 3 COO -, etc.).

2. K + cations. Ces ions, ainsi que les ions Na +, créent un équilibre membranaire. Ils activent la synthèse des protéines et chez les animaux supérieurs et les humains, ils affectent les biorythmes du cœur. Les ions K+ font partie des macrofertilisants - la potasse et affectent considérablement la productivité des plantes agricoles.

3. Cations Ca 2+. Ces ions sont des antagonistes des ions K + (c'est-à-dire qu'ils présentent l'effet inverse par rapport à ces derniers). Ils font partie des structures membranaires et forment des substances pectiques, qui forment la substance intercellulaire des organismes végétaux. Ces ions entrant dans la composition des sels de calcium participent à la formation du tissu conjonctif le plus important - l'os, qui forme le squelette des vertébrés, des humains et de certains autres organismes (par exemple, les coelentérés, etc.). Ils régulent les processus de formation cellulaire, participent à la mise en œuvre des contractions musculaires, jouent un rôle important dans la coagulation sanguine et d'autres processus.

4. Mg 2+ cations. Le rôle de ces ions est similaire (dans certains cas) à celui des ions Ca 2+ et ils sont contenus dans les organismes dans certaines proportions. De plus, les ions Mg 2+ font partie du pigment photosynthétique le plus important des plantes - la chlorophylle, activent la synthèse de l'ADN et participent au métabolisme énergétique.

5. Ions Fe 2+. Ils jouent un rôle important dans la vie de nombreux animaux, car ils font partie du pigment respiratoire le plus important - l'hémoglobine, qui est impliquée dans le processus respiratoire. Ils font partie de la protéine musculaire - la myoglobine, et participent à la synthèse de la chlorophylle, c'est-à-dire Les ions Fe 2+ sont à la base de composés à travers lesquels de nombreux processus rédox sont réalisés.

6. Les ions Cu 2+, Mn 2+, Cr 3+ et un certain nombre d'autres ions participent également aux processus redox se produisant dans divers organismes (ces ions font partie de composés organométalliques complexes).

Brève description du rôle biologique de certains anions

Les anions les plus importants sont H 2 PO - 4, HPO 2-4, Cl -, I -, PO 3-4, Br -, F -, HCO - 3, NO - 3, SO 2-4 et plusieurs autres. Considérons brièvement le rôle de certains de ces ions dans divers organismes.

1. Ions nitrate et nitrite (NO - 3, NO - 2, respectivement).

Les ions contenant de l'azote jouent un rôle important dans les organismes végétaux, car ils contiennent de l'azote lié et sont utilisés (avec les cations ammonium - NH + 4) pour la synthèse de « substances vitales » contenant de l'azote - protéines et acides nucléiques. Lorsqu'un excès de ces ions pénètre dans le corps végétal, ils s'y accumulent et, entrant (dans le cadre de l'alimentation) dans le corps des humains et des animaux, peuvent provoquer des perturbations dans le métabolisme de ces organismes (« empoisonnement aux nitrates et aux nitrites »). Cela nécessite une utilisation optimale des engrais azotés lors de leur application au sol.

2. Ions hydro- et dihydrogène phosphate (HPO 2-4, H 2 PO 4 - respectivement).

Ces ions participent au métabolisme et sont nécessaires à la synthèse des acides nucléiques, des mono-, di- et triadénosine phosphates, qui jouent un rôle important dans le métabolisme énergétique et la synthèse de substances organiques dans divers organismes (plantes, animaux, etc.) . Ces ions participent au maintien de l'équilibre acido-basique, en maintenant la constance de la réaction de l'environnement dans certaines limites.

3. Les ions sulfate (SO 2 4) sont une source de soufre nécessaire à la synthèse des acides alpha-aminés naturels contenant du soufre utilisés dans la production de protéines. Nécessaire à la synthèse de certaines vitamines et enzymes (dans les organismes végétaux). Dans les organismes animaux, les ions sulfate sont le produit de réactions de neutralisation de composés chimiques formés dans le foie.

4. Ions halogénures (ions Cl - chlorure, Br - ions bromure, I - ions iodure, F - ions fluorure). Ce sont des contre-ions pour les cations (en particulier Cl -), c'est-à-dire qu'ils créent un système neutre avec les cations. Le système d'ions (cations et anions) crée une pression osmotique et une turgescence avec l'eau ; Les ions chlorure sont des macroéléments pour les animaux, et les ions halogénures restants sont des microéléments, c'est-à-dire nécessaire à tout organisme en petites (micro-)quantités. L'importance des ions iodure est qu'ils font partie de l'hormone la plus importante - la thyroxine, et l'excès et le déficit de ces ions entraînent l'apparition de diverses maladies chez l'homme (myxidema et maladie de Basedow). Les ions fluorure affectent le métabolisme du tissu osseux des dents, les ions bromure font partie des composés chimiques contenus dans l'hypophyse.

Caractéristiques générales et classification des composés organiques composant la matière vivante et leur rôle écologique

Les substances contenant des atomes de carbone (à l'exclusion du carbone, de ses oxydes, de l'acide carbonique, de ses sels, du rhodane, du rhodane-hydrogène, des thiocyanures, du cyanogène, du cyanure d'hydrogène, des cyanures, des carbonyles et des carbures) sont dites organiques.

Les substances organiques ont une classification très complexe. Certaines de ces substances ne se trouvent pas dans les organismes (vivants ou morts). Ils ont été obtenus artificiellement et n’existent pas dans la nature. Un certain nombre de composés organiques ne sont pas « assimilés » par les organismes, c'est-à-dire ne se décompose pas dans la nature sous l'influence de décomposeurs et de détritivores. Ces composés comprennent le polyéthylène, les SMS (détergents synthétiques), certains pesticides, etc. Par conséquent, lors de l'utilisation de substances organiques obtenues chimiquement par l'homme, il est nécessaire de prendre en compte leur capacité à subir diverses transformations dans des conditions naturelles, c'est-à-dire « l'absorption » de ces substances par la biosphère.

Les substances organiques contenues dans l'organisme sont d'une grande importance écologique ; une carence, un excès ou l'absence d'une substance particulière entraîne soit diverses maladies, soit la mort de l'organisme. Les plus importants sont les acides nucléiques, les glucides, les graisses et les vitamines.

La masse de matière vivante ne représente que 0,01 % de la masse de la biosphère entière. Néanmoins, la matière vivante de la biosphère en constitue la composante la plus importante.

La plus grande concentration de vie dans la biosphère s'observe aux limites de contact entre les coquilles terrestres : l'atmosphère et la lithosphère (surface terrestre), l'atmosphère et l'hydrosphère (surface des océans), et surtout aux limites de trois coquilles - la atmosphère, hydrosphère et lithosphère (zones côtières). Ce sont les endroits où la vie est la plus concentrée. Vernadsky les appelait « films de la vie ». De haut en bas de ces surfaces, la concentration de matière vivante diminue.

Tous les systèmes étudiés par l'écologie comprennent des composants biotiques qui, ensemble, forment de la matière vivante.

Le terme « matière vivante » a été introduit dans la littérature par V.I. Vernadsky, par lequel il comprenait la totalité de tous les organismes vivants, exprimés par la masse, l'énergie et la composition chimique. La vie sur Terre est le processus le plus remarquable à sa surface, recevant l'énergie vitale du Soleil et mettant en mouvement presque tous les éléments chimiques du tableau périodique.

Selon les estimations modernes, la masse totale de matière vivante dans la biosphère est d'environ 2 400 milliards de tonnes (tableau).

Tableau Masse totale de matière vivante dans la biosphère

La masse de matière vivante à la surface des continents est 800 fois supérieure à la biomasse de l'océan mondial. À la surface des continents, les plantes prédominent nettement en masse sur les animaux. Dans l'océan, nous observons la relation inverse : 93,7 % de la biomasse marine provient d'animaux. Cela est principalement dû au fait que le milieu marin offre les conditions les plus favorables à l’alimentation animale. Les plus petits organismes végétaux qui composent le phytoplancton et vivent dans la zone éclairée des mers et des océans sont rapidement mangés par les animaux marins et, ainsi, la transition des substances organiques de la forme végétale à la forme animale déplace fortement la biomasse vers la prédominance des animaux.

Toute matière vivante dans sa masse occupe une place insignifiante par rapport à n'importe laquelle des géosphères supérieures du globe. Par exemple, la masse de l’atmosphère est 2 150 fois plus grande, l’hydrosphère est 602 000 fois plus grande et la croûte terrestre est 1 670 000 fois plus grande.

Cependant, par son impact actif sur l'environnement, la matière vivante occupe une place particulière et se distingue qualitativement très des autres formations naturelles inorganiques qui composent la biosphère. Tout d'abord, cela est dû au fait que les organismes vivants, grâce à des catalyseurs biologiques (enzymes), accomplissent, selon les mots de l'académicien L.S. Berg, d'un point de vue physico-chimique, quelque chose d'incroyable. Par exemple, ils sont capables de fixer l’azote moléculaire de l’atmosphère dans leur corps à des températures et des pressions typiques de l’environnement naturel.

Dans des conditions industrielles, la liaison de l'azote atmosphérique à l'ammoniac (NH 3) nécessite une température d'environ 500 °C et une pression de 300 à 500 atmosphères. Dans les organismes vivants, les taux de réactions chimiques au cours du métabolisme augmentent de plusieurs ordres de grandeur.

DANS ET. À cet égard, Vernadsky a qualifié la matière vivante de forme de matière extrêmement activée.

Les principales propriétés des êtres vivants comprennent :

1. Unité X composition chimique. Les êtres vivants sont constitués des mêmes éléments chimiques que les non-vivants, mais les organismes contiennent des molécules de substances caractéristiques uniquement des êtres vivants (acides nucléiques, protéines, lipides).

2. Discrétion et intégrité. Tout système biologique (cellule, organisme, espèce, etc.) est constitué de parties individuelles, c'est-à-dire discret. L'interaction de ces parties forme un système intégral (par exemple, le corps comprend des organes individuels connectés structurellement et fonctionnellement en un seul tout).

3. Organisation structurelle. Les systèmes vivants sont capables de créer de l'ordre à partir du mouvement chaotique des molécules, formant certaines structures. Les êtres vivants se caractérisent par l’ordre dans l’espace et le temps. Il s'agit d'un complexe de processus métaboliques d'autorégulation complexes se produisant dans un ordre strictement défini, visant à maintenir un environnement interne constant - l'homéostasie.

4. Métabolisme et énergie. Les organismes vivants sont des systèmes ouverts qui échangent constamment de la matière et de l'énergie avec l'environnement. Lorsque les conditions environnementales changent, l'autorégulation des processus vitaux se produit selon le principe de rétroaction, visant à restaurer la constance de l'environnement interne - l'homéostasie. Par exemple, les déchets peuvent avoir un effet inhibiteur puissant et strictement spécifique sur les enzymes qui constituent le maillon initial d'une longue chaîne de réactions.

5. Auto-reproduction. Auto-renouvellement. La durée de vie de tout système biologique est limitée. Pour maintenir la vie, un processus d'auto-reproduction se produit, associé à la formation de nouvelles molécules et structures portant l'information génétique présente dans les molécules d'ADN.

6. Hérédité. La molécule d'ADN est capable de stocker et de transmettre des informations héréditaires, grâce au principe matriciel de réplication, assurant la continuité matérielle entre les générations.

7. Variabilité. Lors de la transmission d'informations héréditaires, diverses déviations surviennent parfois, entraînant des modifications des caractéristiques et des propriétés chez les descendants. Si ces changements favorisent la vie, ils peuvent être corrigés par sélection.

8. La croissance et le développement. Les organismes héritent de certaines informations génétiques sur la possibilité de développer certaines caractéristiques. La mise en œuvre de l'information se produit au cours du développement individuel - l'ontogenèse. À un certain stade de l'ontogenèse, se produit la croissance de l'organisme, associée à la reproduction de molécules, de cellules et d'autres structures biologiques. La croissance s'accompagne du développement.

9. Irritabilité et mouvement. Tous les êtres vivants réagissent sélectivement aux influences extérieures avec des réactions spécifiques dues à la propriété d'irritabilité. Les organismes répondent à la stimulation par le mouvement. La manifestation de la forme du mouvement dépend de la structure du corps.

Aux principales caractéristiques uniques de la matière vivante, qui détermine sa hauteur activités de transformation, peut être attribué à :

1. Capacité à occuper rapidement l'espace libre , qui est associée à la fois à une reproduction intensive et à la capacité des organismes à augmenter intensément la surface de leur corps ou des communautés qu'ils forment ( plénitude vie ).

2. Le mouvement n'est pas seulement passif (sous l'influence de la gravité) , mais aussi actif. Par exemple, contre l’écoulement de l’eau, la gravité, les courants d’air.

3. Stabilité pendant la vie et décomposition rapide après la mort (inclusion dans les cycles), tout en maintenant une activité physico-chimique élevée.

4. Grande adaptabilité (adaptation) à diverses conditions et, en lien avec cela, le développement non seulement de tous les milieux de la vie (aquatiques, terrestres-air, sols), mais aussi de milieux extrêmement difficiles en termes de paramètres physiques et chimiques.

5. Vitesse phénoménale des réactions chimiques . C'est plusieurs ordres de grandeur plus grand que dans la nature inanimée. Cette propriété peut être jugée par le taux de transformation de la substance par les organismes au cours de la vie. Par exemple, les chenilles de certains insectes traitent chaque jour une quantité de substance équivalant à 100 à 200 fois leur poids corporel.

6. Taux élevé de renouvellement de la matière vivante . On estime qu'en moyenne pour la biosphère, elle est d'environ 8 ans (pour la terre, elle est de 14 ans, et pour l'océan, où prédominent les organismes à courte durée de vie, elle est de 33 jours).

7. Variété de formes, tailles et options chimiques , dépassant largement de nombreux contrastes dans la matière inanimée et inerte.

8. Individualité (il n'existe pas d'espèces ni même d'individus identiques dans le monde).

Toutes les propriétés ci-dessus et d'autres de la matière vivante sont déterminées par la concentration de grandes réserves d'énergie. DANS ET. Vernadsky a noté que seule la lave formée lors des éruptions volcaniques peut rivaliser avec la matière vivante en termes de saturation énergétique.

Fonctions de la matière vivante. Toute activité de la matière vivante dans la biosphère peut, avec un certain degré de convention, être réduite à plusieurs fonctions fondamentales qui peuvent compléter de manière significative la compréhension de son activité géologique transformatrice de la biosphère.

1. Énergie . Cette fonction, l’une des plus importantes, est associée au stockage de l’énergie pendant le processus de photosynthèse, à sa transmission à travers les chaînes alimentaires et à sa dissipation dans l’espace environnant.

2. Gaz – est associé à la capacité de modifier et de maintenir une certaine composition gazeuse de l’habitat et de l’atmosphère dans son ensemble.

3. Rédox – est associé à une augmentation de l’intensité de processus tels que l’oxydation et la réduction sous l’influence de la matière vivante.

4. Concentration – la capacité des organismes à concentrer des éléments chimiques dispersés dans leur corps, augmentant leur contenu de plusieurs ordres de grandeur par rapport à l'environnement, et dans le corps des organismes individuels – de millions de fois. Le résultat de l'activité de concentration est constitué de gisements de minéraux combustibles, de calcaires, de gisements de minerai, etc.

5. Destructeur – la destruction par les organismes et les produits de leur activité vitale, y compris après leur mort, tant des restes de matière organique eux-mêmes que des substances inertes. Le mécanisme principal de cette fonction est lié à la circulation des substances. Le rôle le plus important à cet égard est joué par les formes de vie inférieures - champignons, bactéries (destructeurs, décomposeurs).

6. Transport – transfert de matière et d'énergie résultant d'une forme active de mouvement des organismes. Ce transfert s'effectue souvent sur d'énormes distances, par exemple lors de migrations et de migrations d'animaux.

7. Créateur d'environnement . Cette fonction représente en grande partie le résultat de l’action combinée d’autres fonctions. A terme, elle est associée à la transformation des paramètres physiques et chimiques du milieu. Cette fonction peut être considérée dans un sens plus large et plus étroit. Au sens large, le résultat de cette fonction est l’ensemble du milieu naturel. Il a été créé par des organismes vivants, qui maintiennent également ses paramètres dans un état relativement stable dans presque toutes les géosphères. Dans un sens plus étroit, la fonction environnementale de la matière vivante se manifeste, par exemple, dans la formation et la préservation des sols contre la destruction (érosion), dans la purification de l'air et de l'eau de la pollution, dans l'amélioration de la nutrition des sources d'eau souterraine, etc.

8. Diffusion fonction opposée à la concentration. Elle se manifeste à travers les activités trophiques (nutritionnelles) et de transport des organismes. Par exemple, la dispersion de la matière lorsque les organismes excrètent des excréments, la mort d'organismes lors de divers types de mouvements dans l'espace ou des modifications du tégument.

9. Information La fonction de la matière vivante s'exprime dans le fait que les organismes vivants et leurs communautés accumulent des informations, les consolident dans des structures héréditaires et les transmettent aux générations suivantes. C'est l'une des manifestations des mécanismes d'adaptation.

Malgré la grande variété de formes, toute la matière vivante est physiquement et chimiquement unie . Et c'est l'une des lois fondamentales de tout le monde organique - la loi de l'unité physique et chimique de la matière vivante. Il en résulte qu'il n'existe aucun agent physique ou chimique qui serait mortel pour certains organismes et absolument inoffensif pour d'autres. La différence est uniquement quantitative : certains organismes sont plus sensibles, d’autres moins, certains s’adaptent plus rapidement, d’autres plus lentement. Dans ce cas, l'adaptation se produit au cours de la sélection naturelle, c'est-à-dire en raison de la mort de personnes incapables de s'adapter aux nouvelles conditions.

Ainsi, la biosphère est un système dynamique complexe qui capte, accumule et transfère de l'énergie grâce à l'échange de substances entre la matière vivante et l'environnement.