Határozza meg az élő anyag fogalmát! Az ökológia alapjai

"Tovább földi felületek Nem kémiai erő, több állandóan jelenlegi, A Ezért És több erős Által övé végső következményei, hogyan élő szervezetek, vett V általában", - írta V. I. Vernadsky a bioszféra élőanyagáról.

Az élő anyag Vernadszkij szerint kozmikus funkciót lát el, összeköti a Földet a térrel és végrehajtja a fotoszintézis folyamatát. A napenergia felhasználásával az élő anyag hatalmas kémiai munkát végez.

Vernadsky szerint, aki először vizsgálta az élő anyag funkcióit híres „Bioszféra” című könyvében, kilenc ilyen funkció létezik: gáz, oxigén, oxidáció, kalcium, redukció, koncentráció, a szerves vegyületek elpusztításának funkciója, a reduktív funkció. bomlás, a szervezet anyagcseréjének és légzésének működése.

Jelenleg az új kutatások figyelembevételével a következő funkciókat különböztetjük meg.

Energia funkció

Napenergia elnyelése fotoszintézis és kémiai energia elnyelése energiával telített anyagok lebontása során, energiaátadás táplálékláncokon keresztül.

Ennek eredményeként kapcsolat van a bioszféra-bolygó jelenségei és a kozmikus sugárzás, elsősorban a napsugárzás között. A felgyülemlett napenergia miatt a Földön minden életjelenség bekövetkezik. Vernadsky nem véletlenül nevezte a zöld klorofill organizmusokat a bioszféra fő mechanizmusának.

Az elnyelt energia táplálék formájában oszlik el az ökoszisztémán belül az élő szervezetek között. Az energia részben hő formájában disszipálódik, részben felhalmozódik az elhalt szerves anyagokban, és fosszilis állapotba kerül. Így keletkeztek tőzeg, szén, olaj és egyéb éghető ásványi anyagok lelőhelyei.

Pusztító funkció

Ez a funkció a lebontásból, az elhalt szerves anyagok mineralizációjából, a kőzetek kémiai lebontásából, a keletkező ásványok biotikus körforgásba való bekapcsolódásából áll, i.e. az élő anyag inert anyaggá való átalakulását okozza. Ennek eredményeként a bioszféra biogén és bioinert anyaga is képződik.

Külön kiemelendő a kőzetek kémiai bomlása. "Mi Nem nekünk van tovább föld több hatalmas zúzógép ügy, hogyan élő anyag", - írta Vernadsky. Úttörők

a sziklákon való élet - baktériumok, kék-zöld algák, gombák és zuzmók - erős kémiai hatást fejtenek ki a kőzetekre a savak egész komplexumának - szénsav, salétromsav, kénsav és különféle szerves savak - oldataival. Segítségükkel bizonyos ásványi anyagokat lebontva az élőlények szelektíven kivonják és beépítik a biotikus körforgásba a legfontosabb táplálkozási elemeket - kalciumot, káliumot, nátriumot, foszfort, szilíciumot és mikroelemeket.

Koncentrációs funkció

Ez a név bizonyos típusú anyagok szelektív felhalmozódásának élete során a szervezet testének felépítésére, vagy az anyagcsere során onnan eltávolított anyagokra. A koncentrációs funkció eredményeként az élő szervezetek kivonják és felhalmozzák a környezet biogén elemeit. Az élő anyag összetételében a könnyű elemek atomjai dominálnak: hidrogén, szén, nitrogén, oxigén, nátrium, magnézium, szilícium, kén, klór, kálium, kalcium. Ezeknek az elemeknek a koncentrációja az élő szervezetek szervezetében száz- és ezerszer nagyobb, mint a külső környezetben. Ez magyarázza a bioszféra kémiai összetételének heterogenitását és jelentős különbségét a bolygó élettelen anyagának összetételétől. Az élő szervezet koncentrációs funkciójával együtt az eredmények szerint vele ellentétes anyag szabadul fel - szétszóródás. Az élőlények trofikus és szállítási tevékenységein keresztül nyilvánul meg. Például az anyag szétszóródása, amikor az organizmusok ürüléket választanak ki, az organizmusok elpusztulása a térben végzett különféle mozgások során vagy az integumentum megváltozása. A vér hemoglobinjában lévő vas például a vérszívó rovarokon keresztül szétszóródik.

Környezetformáló funkció

A környezet fizikai és kémiai paramétereinek (litoszféra, hidroszféra, atmoszféra) átalakulása létfontosságú folyamatok eredményeként az élőlények létezésének kedvező körülmények között. Ez a funkció az élő anyag fentebb tárgyalt funkcióinak együttes eredménye: az energiafüggvény a biológiai körfolyamat összes láncszemét energiával látja el; romboló és koncentráció hozzájárul a természetes környezetből való kivonáshoz és a szétszórt, de az élő szervezetek számára létfontosságú elemek, elemek felhalmozódásához. Nagyon fontos megjegyezni, hogy a környezetformáló funkció hatására a földrajzi héjban a következő fontos események következtek be: átalakult az elsődleges légkör gázösszetétele, megváltozott az elsődleges óceán vizeinek kémiai összetétele, üledékes kőzetréteg alakult ki a litoszférában, és termékeny talajtakaró jelent meg a földfelszínen. "Szervezet Megvan ügy val vel környezet, Nak nek melyik Nem csak Ő adaptált, De melyik adaptált Nak nek neki", - így jellemezte Vernadsky az élő anyag környezetformáló funkcióját.

Az élő anyag négy vizsgált funkciója a fő, meghatározó funkció. Az élő anyag néhány más funkciója is megkülönböztethető, például:

- gáz funkció meghatározza a gázok vándorlását és átalakulását, biztosítja a bioszféra gázösszetételét. A Földön uralkodó gáztömeg biogén eredetű. Az élő anyag működése során a fő gázok keletkeznek: nitrogén, oxigén, szén-dioxid, hidrogén-szulfid, metán stb. Jól látható, hogy a gázfunkció két alapvető funkció - pusztító és környezetformáló - kombinációja. ;

- oxidatívan - helyreállító funkció főként azon anyagok kémiai átalakulásából áll, amelyek változó oxidációs állapotú atomokat tartalmaznak (vas-, mangán-, nitrogénvegyületek stb.). Ugyanakkor a biogén oxidációs és redukciós folyamatok dominálnak a Föld felszínén. A bioszférában található élő anyagok oxidatív funkciója jellemzően abban nyilvánul meg, hogy a baktériumok és egyes gombák a talajban, a kéregben és a hidroszférában viszonylag oxigénszegény vegyületeket oxigénben gazdagabb vegyületekké alakítanak át. A redukáló funkciót közvetlenül szulfátok képződésével vagy különféle baktériumok által termelt biogén kénhidrogénnel hajtják végre. És itt látjuk, hogy ez a funkció az élő anyag környezetformáló funkciójának egyik megnyilvánulása;

- szállítás funkció - anyagátvitel a gravitáció ellen és vízszintes irányban. Newton kora óta ismert, hogy bolygónkon az anyagáramlást a gravitációs erő határozza meg. Maga az élettelen anyag egy ferde sík mentén, kizárólag fentről lefelé mozog. Csak ebben az irányban mozognak a folyók, a gleccserek, a lavinák és a sziklák.

Az élő anyag az egyetlen tényező, amely meghatározza az anyag fordított mozgását - alulról felfelé, az óceántól - a kontinensek felé.

Az aktív mozgásnak köszönhetően az élő szervezetek különféle anyagokat vagy atomokat tudnak vízszintes irányban mozgatni, például különféle típusú vándorlással. Vernadsky a kémiai anyagok mozgását vagy vándorlását élő anyagnak nevezte biogén migráció atomok vagy anyagokat.

Az élő anyag jellemzői

Az élőanyag összetétele szerves (kémiai értelemben) és szervetlen vagy ásványi anyagokat egyaránt tartalmaz. Vernadsky írta:

Az élőanyag tömege viszonylag kicsi, és 2,4-3,6 10 12 tonnára becsülik (száraz tömeg), és kevesebb, mint 10-6 a Föld többi héjának tömege. De ez „az egyik legerősebb geokémiai erő bolygónkon”.

Az élőanyag ott fejlődik ki, ahol élet létezhet, vagyis a légkör, a litoszféra és a hidroszféra metszéspontjában. A létezés szempontjából kedvezőtlen körülmények között az élő anyag a felfüggesztett animáció állapotába kerül.

Az élő anyag sajátosságai a következők:

1. A bioszféra élőanyagát óriási szabad energia jellemzi. A szervetlen világban a szabadenergia mennyiségét tekintve csak a rövid életű, meg nem keményedett lávafolyamok hasonlíthatók az élő anyaghoz.
2. A bioszféra élő és élettelen anyagai között éles különbség figyelhető meg a kémiai reakciók sebességében: az élő anyagban a reakciók ezerszer és milliószor gyorsabban mennek végbe.
3. Az élőanyag sajátossága, hogy az azt alkotó egyes kémiai vegyületek - fehérjék, enzimek stb. - csak az élő szervezetekben stabilak (ez nagyrészt az élőanyagot alkotó ásványi vegyületekre is jellemző) .
4. Az élő anyag önkéntes mozgása, nagyrészt önszabályozó. V. I. Vernadsky az élő anyag mozgásának két sajátos formáját azonosította: a) passzív, amely szaporodás útján jön létre, és mind az állati, mind a növényi szervezetekben rejlik; b) aktív, amely az élőlények irányított mozgása miatt valósul meg (jellemző az állatokra és kisebb mértékben a növényekre). Az élő anyagnak is benne rejlik a vágya, hogy minden lehetséges teret betöltsen.
5. Az élő anyag lényegesen nagyobb morfológiai és kémiai diverzitást mutat, mint az élettelen. Ezenkívül a nem élő abiogén anyagokkal ellentétben az élő anyag nem kizárólag folyékony vagy gázfázisban van jelen. Az élőlények teste mindhárom fázisállapotban épül fel.
6. Az élő anyag a bioszférában szétszórt testek - egyedi organizmusok - formájában jelenik meg. Sőt, szétszórtan élő anyag soha nem található a Földön morfológiailag tiszta formában - ugyanazon fajhoz tartozó organizmusok populációi formájában: mindig biocenózisok képviselik.
7. Az élő anyag generációk folyamatos váltakozása formájában létezik, aminek köszönhetően a modern élőanyag genetikailag rokon az elmúlt korok élőanyagával. Ugyanakkor az élőanyagra jellemző az evolúciós folyamat jelenléte, vagyis az élő anyag szaporodása nem a korábbi generációk abszolút másolásának módjával, hanem morfológiai és biokémiai változásokon keresztül történik.

Az élő anyag értelme

Az élő anyag munkája a bioszférában meglehetősen változatos. Vernadsky szerint az élő anyag munkája a bioszférában két fő formában nyilvánulhat meg:

a) kémiai (biokémiai) – I típusú geológiai tevékenység; b) gépészeti – II típusú szállítási tevékenység.

Az első típusú atomok biogén vándorlása az élőlények és a környezet közötti állandó anyagcserében nyilvánul meg az élőlények testének felépítése és az élelmiszer emésztése során. A második típusú atomok biogén vándorlása az élőlények anyagmozgását jelenti élettevékenységük során (odúk, fészkek építése során, amikor az élőlényeket a talajba temetik), magának az élőanyagnak a mozgását, valamint a szervetlen anyagok átjutása a földet evők, iszapevők és szűrőbetegek gyomorcsatornáján.

Az élő anyag bioszférában végzett munkájának megértéséhez nagyon fontos három alapelv, amelyeket V. I. Vernadsky biogeokémiai elveknek nevezett:

1. A kémiai elemek atomjainak biogén migrációja a bioszférában mindig a maximális megnyilvánulásra törekszik.
2. A fajok geológiai időn keresztüli evolúciója, amely a bioszférában stabil életformák létrejöttéhez vezet, olyan irányba halad, amely fokozza az atomok biogén vándorlását.
3. Az élő anyag folyamatos kémiai cserében van az őt körülvevő kozmikus környezettel, és a Nap sugárzó energiája hozza létre és tartja fenn bolygónkon.

Az élő anyagnak öt fő funkciója van:

1. Energia. A fotoszintézis során a napenergia elnyelésében, az energiával telített anyagok lebontásán és a heterogén élőanyag táplálékláncán keresztül a kémiai energia elnyelésében áll.
2. Koncentráció. Bizonyos típusú anyagok szelektív felhalmozódása az élet során. A kémiai elemeknek kétféle koncentrációja létezik az élőanyagban: a) az elemek koncentrációjának masszív növekedése ezekkel az elemekkel telített környezetben, például a vulkanizmus területein sok a kén és a vas az élőanyagban; b) egy adott elem meghatározott koncentrációja, függetlenül a környezettől.
3. Pusztító. A nem biogén szerves anyagok mineralizációjából, a nem élő szervetlen anyagok lebontásából és a keletkező anyagok biológiai körforgásba való bekapcsolódásából áll.
4. Környezetformáló. A környezet fizikai és kémiai paramétereinek átalakulása (főleg nem biogén anyag miatt).
5. Szállítás. Az élő anyagok táplálkozási kölcsönhatásai hatalmas tömegek kémiai elemek és anyagok mozgásához vezetnek a gravitáció ellenében és vízszintes irányban.

Az élő anyag átfogja és átrendezi a bioszféra összes kémiai folyamatát. Az élő anyag a legerősebb geológiai erő, amely az idő múlásával növekszik. A bioszféra tanának nagy megalapítója emléke előtt tisztelegve A. I. Perelman azt javasolta, hogy a következő általánosítást „Vernadszkij törvényének” nevezzék:

„A kémiai elemek vándorlása a földfelszínen és a bioszféra egészében vagy az élő anyagok közvetlen részvételével (biogén vándorlás), vagy olyan környezetben történik, amelynek geokémiai jellemzői (O 2, CO 2, H 2 S, stb.) túlnyomórészt élő anyag okozza, mind az, amely egy adott rendszerben jelenleg lakik, mind az, amely a geológiai történelem során a Földön hatott."

Megjegyzések

Lásd még

Irodalom

• Az élő anyag funkcióiról a bioszférában // Az Orosz Tudományos Akadémia közleménye. 2003. T. 73. No. 3. P.232-238

Wikimédia Alapítvány. 2010.

Nézze meg, mi az „élő anyag” más szótárakban:

A bioszférában élő szervezetek összessége, biomasszája. Sajátos kémiai összetétel (H, C, N, 02, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, Ca túlsúlyban), hatalmas biomassza (80 100 109 tonna száraz szervesanyag) és energia jellemzi. …… Ökológiai szótár

A bioszférában található élő szervezetek összessége, számszerűen kifejezve elemi kémiai összetételben, tömegben és energiában. A koncepciót V. I. Vernadsky vezette be a bioszféráról és az élő szervezetek szerepéről a természetben az anyag és az energia körforgásában... Nagy enciklopédikus szótár

A bioszférában található élő szervezetek összessége, számszerűen kifejezve elemi kémiai összetételben, tömegben és energiában. A koncepciót V. I. Vernadsky vezette be a bioszféráról és az élő szervezetek szerepéről a természetben az anyag és az energia körforgásában. * * *…… enciklopédikus szótár

1) a bioszféra élő szervezeteinek összessége, számszerűen kifejezve elemi kémiai összetételben, tömegben és energiában. A kifejezést V. I. Vernadsky vezette be (lásd Vernadsky). J.v. anyagilag és energetikailag kapcsolódik a bioszférához... ... Nagy szovjet enciklopédia

A bioszféra élő szervezeteinek összessége elemi kémiai kifejezésekkel számszerűen kifejezve. összetétel, tömeg és energia. A koncepciót V. I. Vernadsky vezette be a bioszféráról és az élő szervezetek szerepéről a természeti energia körforgásában... Természettudomány. enciklopédikus szótár

Élő anyag- V. I. Vernadsky koncepciójában a bioszféra élő szervezeteinek összessége (növények, állatok, rovarok stb., beleértve az emberiséget is), számszerűen kifejezve elemi kémiai összetételben, tömegben és energiában... A modern természettudomány kezdetei

élő anyag- 1. Rendezett anyagcserével rendelkező élő szervezetek halmaza a bioszférában. 2. Összetett molekuláris aggregátum örökletes információ továbbítására szolgáló mechanizmust tartalmazó vezérlőrendszerrel. E. Élőanyag D. Lebendiger Stoff,… … Magyarázó ufológiai szótár angol és német megfelelőkkel

V. I. Vernadsky (1940) szerint azonos fajhoz (sajátos homogén élőanyag) vagy fajhoz (faji homogén élőanyag) tartozó organizmusok gyűjteménye. Ökológiai enciklopédikus szótár. Chisinau: A moldvai szovjet főszerkesztőség... ... Ökológiai szótár

V. I. Vernadsky óriási érdeme az élő anyaggal kapcsolatos elképzelések új tartalmának megalapozása. Vernadsky az élő anyagot „súlyukra, kémiai összetételükre és energiájukra redukált organizmusok összességének” nevezte. Az élő anyag tömegében a bioszféra jelentéktelen részét képezi. Ha a Föld összes élőanyaga egyenletesen oszlik el, akkor egy 2 cm vastag réteggel borítja be bolygónkat, Vernadsky szerint azonban az élő anyag tölti be a vezető szerepet a Föld kialakulásában kéreg.

Az élő anyagnak számos sajátos tulajdonsága van:

1. Az élő anyagot hatalmas szabad energia jellemzi.

2. Az élő anyagban a kémiai reakciók ezerszer (néha milliószor) gyorsabban mennek végbe, mint az élettelen anyagokban. Ezért az élő anyag változásainak jellemzésére a történelmi idő, az inert anyagban pedig a geológiai idő fogalmát használják.

3. Az élő anyagot felépítő kémiai vegyületek (enzimek, fehérjék stb.) csak élő szervezetekben stabilak.

4. Az élő anyagot az akaratlagos mozgás jellemzi - passzív, növekedés és szaporodás következtében, valamint aktív - szervezetek irányított mozgása formájában. Az első az összes élő szervezet sajátja, a második az állatokra és ritka esetekben a növényekre jellemző.

5. Az élő anyagot sokkal nagyobb kémiai és morfológiai sokféleség jellemzi, mint az élettelen anyagot.

6. Az élő anyag a Föld bioszférájában szétszórt testek - egyedi organizmusok - formájában található. Az élő szervezetek mérete és tömege nagymértékben ingadozik (109-nél nagyobb tartomány).

7. Az élő anyag csak élő anyagból keletkezik, és generációk folyamatos váltakozása formájában létezik a Földön.

Az élő szervezetek a bioszférán belül nagyon egyenetlenül oszlanak el. A hidroszféra és a litoszféra nagy magasságában és mélyén az élőlények meglehetősen ritkák. Az élet főként a föld felszínén, a talajban és a Világóceán felszíni rétegében koncentrálódik.

V. I. Vernadsky az élő anyag koncentrációjának két formáját azonosította: az életfilmeket, amelyek hatalmas területeket foglalnak el, és az életkoncentrációkat, amelyeket kis területek (például egy tó) képviselnek. A bioszféra többi része az élő anyag ritkaságának zónája.

Az óceánban két életfilmet lehet megkülönböztetni - plankton és fenék, amelyek a fázis határfelületén találhatók. A plankton az atmoszféra és a hidroszféra határán, a fenék a hidroszféra és a litoszféra határán fekszik. Az óceánban élő életkoncentráció három típusra osztható: part menti, sargassum és zátony.

A szárazföldön az életkoncentráció különféle formái is léteznek. A szárazföldi élet felső rétege szárazföldi, a légkör és a litoszféra határán helyezkedik el. Alatta fekszik az élet talajfilmje, amely egy összetett rendszer, amelyben rengeteg baktérium, protozoa és más élő szervezetek képviselői élnek.

Az életkoncentrációkat a szárazföldön tengerparti, ártéri és trópusi formák képviselik.

Fontos mintázat figyelhető meg a Földön élő szervezetek fajösszetételének arányában. A növények az összes fajszám 21%-át teszik ki, és a teljes biomassza 99%-át teszik ki. Az állatok között a fajok 96%-a gerinctelen, és csak 4%-a gerinces, ennek mindössze 10%-a emlős.

Így a viszonylag alacsony evolúciós fejlettségű élőlények mennyiségileg jelentősen túlsúlyban vannak.

Az élő anyag tömege nagyon kicsi a nem élő anyag tömegéhez képest, és a bioszféra inert anyagának mindössze 0,01-0,02%-át teszi ki. Ugyanakkor az élő anyag meghatározó szerepet játszik a geokémiai folyamatokban. Évente a növények és állatok létfontosságú tevékenységének köszönhetően a biomassza mintegy 10%-a újratermelődik. Az élő anyag a bioszférában fontos funkciókat lát el:

1. Energiafunkció – a napenergia és az energia elnyelése a kemoszintézis során, további energiaátvitel a táplálékláncon keresztül.

2. Koncentrációs függvény - bizonyos vegyi anyagok szelektív felhalmozódása.

3. Környezetképző funkció - a környezet fizikai és kémiai paramétereinek átalakulása.

4. Szállítási funkció – anyagok szállítása függőleges és vízszintes irányban.

5. Destrukciós funkció - nem biogén anyagok mineralizációja, nem élő szervetlen anyagok lebontása.

Az élő szervezetek kémiai elemeket vándorolnak a bioszférában a légzés, a táplálkozás, az anyagcsere és az energia folyamata során.

A bioszféra fő funkciója a kémiai elemek körforgásának biztosítása, amely a légkör, a talaj, a hidroszféra és az élő szervezetek közötti anyagáramlásban fejeződik ki.

Minden ökológiai folyamat olyan rendszerekben játszódik le, amelyek élőanyagot is tartalmaznak, ezért fontos, hogy meg tudjuk különböztetni az élő anyagot más típusú anyagoktól (szervetlen, inert, bioinert stb.).

Az élő anyag az, ami az összes test összességét alkotja, függetlenül attól, hogy egyik vagy másik szisztematikus csoporthoz tartoznak. Az élő anyag össztömege (száraz formában) a Földön (2,4-3,6) * 10 12 tonna.

Az élő anyag elválaszthatatlan tőle, és ez a funkciója, valamint az egyik legerősebb geológiai erő. Egy felbonthatatlan molekuláris biológiai egységet képvisel, egy rendszerszerű egészet, amelynek jellegzetes vonásai a létezésének teljes korszakában, valamint minden egyes geológiai korszakban közösek. Az élőanyag egyes összetevőinek megsemmisülése a rendszer egészének felbomlásához, azaz környezeti katasztrófához és az élőanyag rendszer egészének halálához vezethet.

Tekintsünk néhány leggyakoribb anyagot, függetlenül a létezésének geológiai korszakától.

1. Egy élő anyagból álló rendszer (szervezet) képes növekedésre, azaz megnövekszik a mérete.

2. Egy (élő) szervezet fennállása során megőrzi legjellemzőbb tulajdonságait, és ezeket a tulajdonságokat öröklődés útján képes továbbadni, azaz hordozó és továbbító.

3. Az élő szervezet élete során képes a fejlődésre, amely két periódusra oszlik - embrionális és posztembrionális.

4. Az élő anyag, mint különálló organizmus szaporodásra képes, ami e faj létét hosszú időre biztosítja (történeti szempontból).

5. Az élőanyagra az irányított anyagcsere jellemző.

Az élő anyag szerveződési szintjei

Az élőanyag, mint a Földön élő összes élőlény összessége, több birodalomból (Prokarióták, Állatok, Növények, Gombák) áll, amelyek összetett kapcsolatban állnak egymással. Az élő anyag összetett szerkezettel és különböző szintű szerveződéssel rendelkezik. Nézzünk meg néhányat bonyolultsági sorrendben.

1. Molekuláris gén (szuborganizmus) - az élőlények különleges szerveződési formája, amely kivétel nélkül minden szervezetben rejlik, amely különféle szerves és szervetlen anyagok összessége, amelyeket egy bizonyos szerkezet és biokémiai folyamatok rendszere köt össze, amelyek lehetővé teszik. megőrizni ezt a vegyületkészletet, mint egy integrált rendszert, amely képes növekedésre, fejlődésre, önfenntartásra és szaporodásra ennek a szervezetnek a teljes fennállása során, azaz a halálig.

2. Sejtes - minden élőlény (kivéve a nem sejtes életformákat) speciális struktúrákból - sejtekből - jön létre, amelyek szigorúan meghatározott szerkezettel rendelkeznek, amelyek mind a növényvilágból, mind az állat- és gombavilágból származó szervezetekben rejlenek; egyes organizmusok egy sejtből állnak, ezért az ilyen szervezetek a sejtszinten egy új szerveződési szintnek felelnek meg - organizmikusnak (lásd az ötödik szerveződési szintet).

3. Szövet - olyan összetett többsejtű élőlényekre jellemző, amelyekben a sejtek az általuk ellátott funkciók szerint specializálódtak, ami szövetek kialakulásához vezetett - azonos eredetű, hasonló szerkezetű és azonos vagy hasonló funkciókat ellátó sejtek gyűjteménye; A növényeket és az állatokat a következőképpen különböztetjük meg: a növényekben megkülönböztetünk integumentáris, bazális, mechanikai, vezető szöveteket és merisztémákat (növekedési szöveteket); állatokban - bőr-, ideg-, izom- és kötőszövetek.

4. Szerves - a magasan szervezett szervezetekben a szövetek bizonyos funkciók ellátására tervezett struktúrákat alkotnak, amelyeket szerveknek neveznek, és a szerveket szervrendszerekké egyesítik (például a gyomor az emésztőrendszer része).

5. Szervezeti - szervrendszerek olyan rendszerré egyesülnek, amelyek működése során egy adott élőlény létfontosságú tevékenysége valósul meg; Ismeretes, hogy a természetben nagyszámú egysejtű élőlény található.

6. Populáció-fajok - az azonos fajhoz tartozó egyedek egy adott területen élő, meghatározott ökológiai rést elfoglaló speciális csoportokat alkotnak, amelyeket populációknak nevezünk, az azonos élőlények populációi alfajokat és fajokat alkotnak.

7. Biogeocenotikus - az élő anyag ilyen szintű szerveződése azzal a ténnyel jár, hogy egy adott területen különböző fajok (állatok és növények, gombák, prokarióták és nem sejtes életformák) meghatározott számú populációja él. különböző kapcsolatokkal, beleértve az élelmiszereket is, összekapcsolódnak egymással.

8. A bioszféra a Föld bolygó életének legmagasabb szintű szervezettsége, amely a rajta élő élőlények teljes gyűjteményét képviseli, amelyeket a kémiai elemek és kémiai vegyületek bolygókörforgása kapcsol össze egymással; ennek a körnek a megszakítása globális katasztrófához, sőt minden élőlény halálához vezethet.

Következésképpen az 1-5. szintű szerveződés egy egyedi szervezetre, a 6-8. szint pedig az élőlények halmazára jellemző. Nem szabad elfelejteni, hogy az ember a Föld bolygó élő anyagának szerves része, de tevékenysége az intelligencia jelenléte miatt jelentősen eltér más élőlények tevékenységétől, és ennek ellenére a természet szerves része, és nem a „királya”.

Az élő anyag kémiai összetételének rövid leírása

Az élőanyag bioszerves, szerves és szervetlen vegyületek összetett rendszere. Az ember által ismert szinte valamennyi stabil kémiai elem megtalálható volt az élő anyagokban, de eltérő mennyiségben. Ezeket az élő szervezetekben betöltött szerepük alapján biogénekre és nem biogénekre osztják.

Az élő anyag alapja a bioszerves és szerves vegyületek. A bioorganikus anyagok közé tartoznak a nukleinsavak, vitaminok stb. Ezeket az anyagokat bioorganikusnak nevezzük, mert ezek a vegyületek az élőlényekben keletkeznek, és ezek nélkül az élet alapvetően lehetetlen (ez különösen igaz a fehérjékre és a nukleinsavakra). Az élőanyagot alkotó szerves anyagok példái a szerves savak (almasav, ecetsav, tejsav stb.), karbamid és más kémiai vegyületek.

A sejtes élőlények általános jellemzői, osztályozásuk a sejtmag jelenléte szerint

A sejtes szervezetek túlsúlyban vannak a nem sejtekkel szemben, és összetett osztályozásuk van. A sejt szerkezetének tanulmányozása során kiderült, hogy az organizmusok legtöbb sejtes formája szükségszerűen tartalmaz egy speciális organellumát - a sejtmagot. Egyes szervezetek sejtjeiben azonban nincs mag. Ezért a sejtes organizmusokat két nagy csoportra osztják - nukleáris (vagy eukarióták) és nem nukleáris (vagy prokarióták) csoportra. Ebben az alfejezetben a prokariótákra fogunk gondolni.

A prokarióták (nukleáris mentesek) olyan élőlények, amelyek sejtjei nem rendelkeznek különálló sejtmaggal.

A nem nukleáris szervezetek közé tartoznak a baktériumok és a kék-zöld algák, amelyek a Drobyanka királyságot alkotják, amely a Prenuclear vagy Prokarióták szuperbirodalom része. Gyakorlatilag a baktériumok a legfontosabbak.

A baktériumok teste egy különböző alakú sejtből áll, amely membránnal és citoplazmával rendelkezik. Nincsenek egyértelműen meghatározott organellumok; egy sejt egy DNS-molekulát tartalmaz; gyűrűbe zárt, citoplazmában való elhelyezkedését nukleoidnak nevezzük.

A sejt alakja alapján a baktériumokat coccusokra (gömb alakú), bacilusokra (rúd alakúra), vibrióra (ív alakúra), spirillára (spirál alakúra ívelve) osztják.

A baktériumok normál osztódással szaporodnak (kedvező körülmények között minden osztódás 20-30 perc alatt megtörténik). Kedvezőtlen körülmények esetén a baktériumsejt spórákká alakul, amelyek nagyon ellenállnak a különböző tényezőknek - hőmérséklet, páratartalom, sugárzás. Kedvező körülményeknek kitéve a spórák megduzzadnak, membránjaik megrepednek, a baktériumsejtek életerőssé válnak.

Az oxigénnel kapcsolatban különbséget tesznek az anaerob (olyan környezetben élnek, ahol nincs molekuláris oxigén) és aerob (életükhöz oxigénre van szükségük) között, amelyek aerob és anaerob környezetben is élhetnek.

Faj, kritériumai és ökológiai jellemzői

A természetben élő anyag különálló, diszkrét taxonómiai egységek - fajok (biológiai fajok) - formájában létezik.

Biológiai fajok (fajok) - olyan egyedek összessége, amelyek közös morfofiziológiai jellemzőkkel, biokémiai, genetikai (örökletes) hasonlósággal rendelkeznek, szabadon kereszteződnek egymással és termékeny utódot hoznak, hasonló életkörülményekhez alkalmazkodva, egy bizonyos élőhelyet (elterjedési területet) foglalnak el. ) a természetben, azaz ugyanazt az ökológiai rést foglalják el.

A fajokat populációk és alfajok alkotják (ez utóbbi nem minden fajra jellemző). A biológiai fajokat a következő kritériumok jellemzik:

1) genetikai, azaz egy adott faj minden egyedének ugyanaz a kromoszómakészlete;

2) biokémiai, azaz ennek a fajnak minden egyedét ugyanazok a kémiai vegyületek (nukleinsavak stb.) jellemzik, amelyek különböznek más fajok hasonló vegyületeitől;

3) morfofiziológiás, azaz az azonos fajhoz tartozó szervezetek külső és belső szerkezetük közös jellemzőivel rendelkeznek, és ugyanazok az élettevékenységüket biztosító folyamatok jellemzik őket;

4) ökológiai, azaz egy adott faj egyedei ugyanolyan (más fajoktól eltérő) kapcsolatokba lépnek a természeti környezettel;

5) történelmi - egy adott faj egyedei azonos eredetűek, és a méhen belüli fejlődés folyamatában a biogenetikai törvény szerint ugyanazon a fejlődési cikluson mennek keresztül;

6) földrajzi - egy adott faj egyedei egy adott területen élnek, és alkalmazkodtak ahhoz, hogy ezen a területen létezzenek.

Az „ökológia” tudományában a „faj” kifejezés következő változatait használják széles körben.

1. Káros faj - embernek gazdasági kárt okoz, vagy betegségeket okoz; a fogalom relatív, mivel a bolygón élő bármely faj egy bizonyos ökológiai rést foglal el, és bizonyos ökológiai szerepet tölt be; például egy farkas nagy károkat okozhat az emberi gazdasági tevékenységben, de a természet „rendje”, és nagy szerepe van a táplálékaikból táplálkozó faj életképtelen egyedeinek „kivágásában”.

2. Kihalt faj az evolúciós folyamatok eredményeként eltűnt faj, például a pterodactyl.

3. Veszélyeztetett fajnak minősül az a faj, amelynek tulajdonságai nem felelnek meg a modern létfeltételeknek, és az új körülmények között való élethez való alkalmazkodás genetikai képességei gyakorlatilag kimerültek; az ilyen fajok csak teljes termesztése eredményeként őrizhetők meg (a Vörös Könyvben szerepel).

4. Veszélyeztetett faj - olyan élőlényfaj, amely a faj szaporodásához nem elegendő túlélő egyedszám miatt a kihalás veszélyével fenyeget, de genetikailag a fajnak kedvezőek a környezeti feltételekhez való alkalmazkodási lehetőségei (felsorolják a Kbt. Vörös Könyv, mint veszélyeztetett faj).

5. Védett faj - olyan faj, amelynek az egyedek szándékos károsítását és élőhelyének megsértését különböző rangú (nemzetközi, állami, helyi) jogalkotási aktusok tiltják, például a sable stb.

A faj felépítése az, hogy populációkba és alfajokba egyesült egyedek alkotják. Az alfajok jelenléte csak azokra a fajokra jellemző, amelyek nagy, változatos körülményekkel jellemezhető élőhelyekkel rendelkeznek.

A populáció egy adott faj egyedeinek csoportja, amely képes átkelni és teljes értékű utódokat létrehozni, és egy adott területen él, amelynek természetes határai vannak más területekkel, ami megnehezíti az adott populáció egyedeinek keresztezését egy másik terület egyedeivel. Nem szabad elfelejteni, hogy egy faj ökológiai egysége a populáció.

Az adott területen élő, különböző fajok populációi olyan biocenózist alkotnak, amelyben ezek a populációk különféle kapcsolatokkal kapcsolódnak egymáshoz, beleértve a táplálékot is.

Szervetlen anyagok és szerepük az élőanyagban

Az élő anyagot, mint minden más anyagot, a szervetlen és szerves vegyületek részét képező kémiai elemek atomjai alkotják, amelyek összessége élő anyagot képez, amely minőségileg különbözik mind a szervetlen, mind a szerves egyedi kémiai vegyületektől.

Szervetlen anyagoknak nevezzük azokat az anyagokat, amelyek nem tartalmaznak szénatomot (kivéve magát a szént, annak oxidjait, szénsavat, sóit, rodánt, hidrogén-tiocianátot, tiocianidokat, cianogént, hidrogén-cianidot, cianidokat).

Az élőlények összetétele vizet, egyes nátrium-, kálium-, kalcium- és egyéb kémiai elemeket tartalmaz.

Egyes oxidok, hidroxidok és sók élőanyagban betöltött szerepének rövid leírása

Az élőlényekben található oxidok közül a szén-dioxid (szén-dioxid, szén-monoxid (IV), szén-dioxid) nagy jelentőséggel bír. Ez az anyag a légzés egyik terméke (minden szervezet számára!). Vízben (például citoplazmában, vérplazmában stb.) feloldva a szén-dioxid szénsavat képez, amely disszociáció hatására hidrogén-karbonát ionokra (HCO 3) és karbonát ionokra (CO 2-3) bomlik. (együtt) egy karbonát pufferrendszer, amely stabilizálja a környezet reakcióját. alatt lezajló folyamatok eredményeként távozik a szervezetből a felesleges CO 2 (minden szervezetben: növényekben és állatokban egyaránt).

Az élő anyagokban található legfontosabb hidroxidok a szénsav (H 2 CO 3), a foszforsav (H 3 PO 4) és néhány más savak. Amint azt fentebb jeleztük (a szénsav példáját használva), ezek a hidroxidok hozzájárulnak a pufferrendszerek létrehozásához vizes oldatokban, ami a reakciókörnyezet stabilizálásához vezet a protoplazmában vagy más, a testben lévő folyékony közegben. A foszforsav óriási szerepet játszik a különféle foszfortartalmú vegyületek képződésében (például ADP AMP-ból vagy ATP képződésében ADP-ből; ATP - adenozin-trifoszfát, ADP - adenozin-difoszfát, AMP - adenozin-monofoszfát; ezek az anyagok fontos szerepe van a disszimilációs és asszimilációs folyamatokban).

A sósav (sósav) (HCI) az élőlények számára is fontos. A gyomornedvben vagy olyan oldatokban található meg, amelyek segítik az élelmiszer megemésztését (például az emberi gyomorban).

A szervezetekben disszociált állapotban, azaz ionok formájában találhatók meg. Nézzük meg egyes anionok (negatív töltésű ionok) és kationok (pozitív töltésű ionok) biológiai szerepét az élő anyagokban.

A kationok biológiai szerepének rövid leírása

Az élő anyagokban a következő kationoknak van legnagyobb jelentősége: K +, Ca 2+, Na +, Mg 2+, Fe 2+, Mn 2+ és néhány más.

1. Nátriumkationok (Na +). Ezek az ionok egy bizonyos ozmózisnyomást hoznak létre (az ozmotikus nyomás vizes oldatokban lép fel, és az az erő, amelynek hatására az ozmózis létrejön, azaz az anyagok egyirányú diffúziója egy félig áteresztő membránon keresztül). Emellett a káliumkationokkal (K+) együtt a sejtmembrán eltérő permeabilitása miatt membránegyensúlyt hoznak létre, melyben a biokémiai potenciálok különbsége lép fel, ami biztosítja a szervezet sejtjeinek, szöveteinek vezetőképességét; részt vesz a szervezet egészének víz- és ionanyagcseréjében. A szervezetbe (sejtbe) nátrium-klorid vizes oldata formájában kerül be. Az állatok és az emberek nagy mennyiségű nátrium-kloridot veszíthetnek az izzadás következtében, ami jelentősen csökkenti teljesítményüket. Ezek az ionok egyes szerves és szervetlen anionokkal együtt szabályozzák a sav-bázis egyensúlyt (például HCO - 3, CH 3 COO - ionokkal stb.).

2. K + kationok. Ezek az ionok a Na + ionokkal együtt membránegyensúlyt hoznak létre. Aktiválják a fehérjeszintézist, magasabbrendű állatokban és emberekben pedig befolyásolják a szív bioritmusát. A K+-ionok a makroműtrágyák – hamuzsír – részét képezik, és jelentősen befolyásolják a mezőgazdasági növények termelékenységét.

3. Ca 2+ kationok. Ezek az ionok a K + ionok antagonistái (azaz az utóbbihoz képest ellenkező hatást fejtenek ki). A membránszerkezetek részét képezik, pektin anyagokat alkotnak, amelyek a növényi szervezetek sejtközi anyagát képezik. Ezek az ionok a kalcium-sók összetételében részt vesznek a legfontosabb kötőszövet - a csont - képződésében, amely a gerincesek és az emberek, valamint néhány más organizmus vázát képezi (például coelenterátumok stb.). Szabályozzák a sejtképződés folyamatait, részt vesznek az izomösszehúzódások végrehajtásában, fontos szerepet játszanak a véralvadásban és egyéb folyamatokban.

4. Mg 2+ kationok. Ezen ionok szerepe (egyes esetekben) hasonló a Ca 2+ ionokéhoz, és bizonyos arányban megtalálhatók a szervezetekben. Ezenkívül a Mg 2+ -ionok a növények legfontosabb fotoszintetikus pigmentjének, a klorofillnak a részét képezik, aktiválják a DNS szintézist és részt vesznek az energiaanyagcserében.

5. Fe 2+ ionok. Számos állat életében fontos szerepet játszanak, mivel a legfontosabb légzőszervi pigment - a hemoglobin - részei, amely részt vesz a légzési folyamatban. Az izomfehérje - mioglobin - részei, és részt vesznek a klorofill szintézisében, azaz. A Fe 2+ -ionok olyan vegyületek alapjai, amelyeken keresztül számos redox folyamat valósul meg.

6. A Cu 2+, Mn 2+, Cr 3+ ionok és számos más ion is részt vesz a különböző szervezetekben végbemenő redox folyamatokban (ezek az ionok összetett fémorganikus vegyületek részei).

Néhány anion biológiai szerepének rövid leírása

A legfontosabb anionok a H 2 PO - 4, HPO 2-4, Cl -, I -, PO 3-4, Br -, F -, HCO - 3, NO - 3, SO 2-4 és számos más anion. Nézzük meg röviden ezen ionok szerepét a különböző szervezetekben.

1. Nitrát és nitrit ionok (NO - 3, NO - 2, ill.).

A nitrogéntartalmú ionok fontos szerepet játszanak a növényi szervezetekben, mivel kötött nitrogént tartalmaznak, és (az ammónium-kationokkal - NH + 4) együtt nitrogéntartalmú „életanyagok” - fehérjék és nukleinsavak - szintézisére használják. Amikor ezeknek az ionoknak a feleslege bejut a növényi testbe, felhalmozódnak bennük, és (a táplálék részeként) az emberi és állati szervezetbe jutva zavarokat okozhatnak ezen organizmusok anyagcseréjében ("nitrát- és nitritmérgezés"). Ez szükségessé teszi a nitrogén műtrágyák optimális felhasználását a talajba juttatásakor.

2. Hidrogén- és dihidrogén-foszfát ionok (HPO 2-4, H 2 PO 4 - rendre).

Ezek az ionok részt vesznek az anyagcserében, és szükségesek a nukleinsavak, mono-, di- és triadenozin-foszfátok szintézisében, amelyek fontos szerepet játszanak az energia-anyagcserében és a szerves anyagok szintézisében különböző szervezetekben (növényekben, állatokban stb.). . Ezek az ionok részt vesznek a sav-bázis egyensúly fenntartásában, a környezet reakciójának állandóságának megőrzésében bizonyos határok között.

3. A szulfátionok (SO 2 4) a fehérjék előállításához használt kéntartalmú természetes alfa-aminosavak szintéziséhez szükséges kénforrás. Szükséges bizonyos vitaminok és enzimek szintéziséhez (növényi szervezetekben). Az állati szervezetekben a szulfátionok a májban képződő kémiai vegyületek semlegesítési reakcióinak termékei.

4. Halogenid ionok (Cl - klorid ionok, Br - bromid ionok, I - jodid ionok, F - fluorid ionok). A kationok (különösen a Cl -) ellenionjai, vagyis kationokkal semleges rendszert hoznak létre. Az ionok (kationok és anionok) rendszere a vízzel együtt ozmotikus nyomást és turgort hoz létre; A kloridionok az állatok makroelemei, a fennmaradó halogenidionok pedig mikroelemek, azaz. kis (mikro) mennyiségben minden szervezet számára szükséges. A jodidionok jelentősége abban rejlik, hogy a legfontosabb hormon, a tiroxin részét képezik, és ezen ionok feleslege és hiánya különböző betegségek megjelenéséhez vezet az emberben (mixidéma és Graves-kór). A fluoridionok befolyásolják az anyagcserét a fogak csontszövetében, a bromidionok az agyalapi mirigyben található kémiai vegyületek részét képezik.

Az élőanyagot alkotó szerves vegyületek általános jellemzői, osztályozása és ökológiai szerepük

A szénatomot tartalmazó anyagokat (kivéve a szenet, annak oxidjait, szénsavat, sóit, rodánt, rodán-hidrogént, tiocianidokat, cianogént, hidrogén-cianidot, cianidokat, karbonilokat és karbidokat) szerves anyagoknak nevezzük.

A szerves anyagoknak nagyon összetett osztályozása van. Ezen anyagok némelyike ​​nem található meg (sem élő, sem holt) szervezetekben. Mesterségesen szerezték be, és a természetben nem fordulnak elő. Számos szerves vegyületet nem „asszimilálnak” az élőlények, pl. nem bomlik le a természetben a lebontók és a detritivorok hatására. Ilyen vegyületek közé tartozik a polietilén, az SMS (szintetikus mosószerek), egyes peszticidek stb. Ezért az ember által kémiai úton nyert szerves anyagok használatakor figyelembe kell venni, hogy természetes körülmények között képesek-e különféle átalakulásokon menni, azaz a „felvételt”. ezekből az anyagokból a bioszféra .

A szervezetben található szerves anyagok nagy ökológiai jelentőséggel bírnak egy adott anyag hiánya, feleslege vagy hiánya vagy különféle betegségekhez vagy a szervezet halálához vezet. A legfontosabbak a nukleinsavak, szénhidrátok, zsírok és vitaminok.

Az élő anyag tömege a teljes bioszféra tömegének mindössze 0,01%-a. Ennek ellenére a bioszféra élő anyaga a legfontosabb alkotóeleme.

Az élet legnagyobb koncentrációja a bioszférában a földhéjak érintkezésének határain figyelhető meg: a légkör és a litoszféra (földfelszín), a légkör és a hidroszféra (óceán felszíne), és különösen három héj - a légkör, hidroszféra és litoszféra (parti zónák). Ezek a helyek a legnagyobb életkoncentrációval V.I. Vernadsky „életfilmeknek” nevezte őket. Ezekről a felületekről felfelé és lefelé az élőanyag koncentrációja csökken.

Az ökológia által vizsgált összes rendszer biotikus összetevőket tartalmaz, amelyek együtt élő anyagot alkotnak.

Az „élő anyag” kifejezést V. I. Vernadsky vezette be az irodalomba, amellyel az összes élő szervezet összességét értette, tömeggel, energiával és kémiai összetétellel kifejezve. A földi élet a legkiemelkedőbb folyamat a felszínén, amely megkapja a Nap éltető energiáját, és mozgásba hozza a periódusos rendszer szinte összes kémiai elemét.

A modern becslések szerint a bioszférában lévő élőanyag össztömege körülbelül 2400 milliárd tonna (táblázat).

táblázat Az élőanyag össztömege a bioszférában

A kontinensek felszínén található élőanyag tömege 800-szor nagyobb, mint a Világóceán biomasszája. A kontinensek felszínén a növények élesen túlsúlyban vannak az állatokkal szemben. Az óceánban ezzel ellentétes összefüggést látunk: a tenger biomasszájának 93,7%-a állatoktól származik. Ez elsősorban annak köszönhető, hogy a tengeri környezet biztosítja a legkedvezőbb feltételeket az állatok takarmányozására. A tengerek és óceánok megvilágított zónájában élő, fitoplanktont alkotó legkisebb növényi szervezeteket a tengeri állatok gyorsan megeszik, így a szerves anyagok növényi formából állati formába való átmenete élesen eltolja a biomasszát az állatok túlsúlya felé.

Az összes élő anyag a maga tömegében jelentéktelen helyet foglal el a földgömb bármely felső geoszférájához képest. Például a légkör tömege 2150-szer nagyobb, a hidroszféra 602 000-szer nagyobb, a földkéreg pedig 1 670 000-szer nagyobb.

A környezetre gyakorolt ​​aktív hatása szempontjából azonban az élőanyag különleges helyet foglal el, és minőségileg nagyon különbözik a bioszférát alkotó egyéb szervetlen természeti képződményektől. Ez mindenekelőtt annak a ténynek köszönhető, hogy az élő szervezetek a biológiai katalizátoroknak (enzimeknek) köszönhetően teljesítenek – L.S. akadémikus szavaival élve. Berg, fizikai-kémiai szempontból valami hihetetlen. Például képesek molekuláris nitrogént kötni a légkörből a testükben a természetes környezetre jellemző hőmérsékleten és nyomáson.

Ipari körülmények között a légköri nitrogén ammóniához (NH 3) történő megkötéséhez körülbelül 500 o C hőmérséklet és 300-500 atmoszféra nyomás szükséges. Az élő szervezetekben az anyagcsere során a kémiai reakciók sebessége több nagyságrenddel megnő.

AZ ÉS. Ebben a tekintetben Vernadsky az élő anyagot a rendkívül aktivált anyag formájának nevezte.

Az élő anyag főbb egyedi tulajdonságaihoz, ami meghatározza annak magas átalakító tevékenységek, ennek tudható be:

1. Képes gyorsan elfoglalni a szabad helyet , amely az intenzív szaporodáshoz és az élőlények azon képességéhez kapcsolódik, hogy intenzíven növeljék testük felszínét vagy az általuk kialakított közösségeket ( bőség élet ).

2. A mozgás nem csak passzív (a gravitáció hatására) , hanem aktív is. Például a víz áramlása, a gravitáció, a légáramlatok ellen.

3. Stabilitás az élet során és gyors bomlás a halál után (ciklusokba foglalás), miközben magas fizikai-kémiai aktivitást tartanak fenn.

4. Magas alkalmazkodóképesség (alkalmazkodás) a különféle körülményekhez, és ezzel összefüggésben nemcsak az összes életkörnyezet (vízi, szárazföldi-levegő, talaj), hanem a fizikai és kémiai paraméterek szempontjából rendkívül nehéz környezetek fejlődése is.

5. A kémiai reakciók fenomenálisan nagy sebessége . Több nagyságrenddel nagyobb, mint az élettelen természetben. Ezt a tulajdonságot az anyagnak az életfolyamatban élő szervezetek általi feldolgozásának sebessége alapján lehet megítélni. Például egyes rovarok hernyói testtömegük 100-200-szorosát dolgozzák fel naponta.

6. Az élőanyag megújulásának magas üteme . Becslések szerint a bioszférában átlagosan 8 év (a szárazföldön 14 év, az óceánban pedig, ahol a rövid élettartamú szervezetek dominálnak, 33 nap).

7. Változatos formák, méretek és kémiai lehetőségek , jelentősen felülmúlva sok kontrasztot az élettelen, inert anyagban.

8. Egyéniség (nincs egyforma faj, sőt egyed sem a világon).

Az élő anyag fenti és egyéb tulajdonságait a nagy energiatartalékok koncentrációja határozza meg. AZ ÉS. Vernadsky megjegyezte, hogy csak a vulkánkitörések során keletkezett láva képes felvenni a versenyt az élő anyaggal az energiatelítettségben

Az élő anyag funkciói. A bioszférában az élő anyag minden tevékenysége bizonyos konvenció mellett számos olyan alapvető funkcióra redukálható, amelyek jelentősen kiegészíthetik az átalakuló bioszféra-geológiai tevékenység megértését.

1. Energia . Ez az egyik legfontosabb funkció a fotoszintézis folyamata során az energia tárolásával, a táplálékláncokon keresztüli átvitelével és a környező térben történő disszipációjával kapcsolatos.

2. Gáz – az élőhely és a légkör egészének egy bizonyos gázösszetételének megváltoztatásának és fenntartásának képességével függ össze.

3. Redox – olyan folyamatok intenzitásának növekedésével jár, mint az oxidáció és a redukció az élő anyagok hatására.

4. Koncentráció – az élőlények azon képessége, hogy szervezetükben a szétszórt kémiai elemeket koncentrálják, tartalmukat a környezethez képest több nagyságrenddel, az egyes élőlények szervezetében pedig milliószorosára növelve. A koncentrálási tevékenység eredménye éghető ásványok, mészkövek, érctelepek stb.

5. Pusztító – az élőlények és létfontosságú tevékenységük termékeinek megsemmisítése maguknak a szerves anyagok maradványainak és az inert anyagoknak, beleértve halálukat is. Ennek a funkciónak a fő mechanizmusa az anyagok keringésével kapcsolatos. A legjelentősebb szerepet ebben a tekintetben az alacsonyabb rendű életformák - gombák, baktériumok (rombolók, lebontók) játsszák.

6. Szállítás – anyag- és energiaátadás az élőlények aktív mozgási formájának eredményeként. Az ilyen átvitelt gyakran hatalmas távolságokra hajtják végre, például az állatok vándorlása és vándorlása során.

7. Környezetformáló . Ez a függvény nagyrészt más funkciók együttes működésének eredménye. Végső soron a környezet fizikai és kémiai paramétereinek átalakulásával függ össze. Ez a funkció tágabb és szűkebb értelemben is értelmezhető. Tág értelemben ennek a funkciónak az eredménye a teljes természeti környezet. Élő szervezetek hozták létre, és szinte minden geoszférában viszonylag stabil állapotban tartják a paramétereit. Szűkebb értelemben az élőanyag környezetformáló funkciója megnyilvánul például a talajok pusztulástól (eróziótól való) kialakításában és megőrzésében, a levegő és a víz szennyeződésektől való megtisztításában, a felszín alatti vízforrások táplálkozásának fokozásában, stb.

8. Szórás a koncentrációval ellentétes funkció. Az élőlények trofikus (táplálkozási) és szállítási tevékenységein keresztül nyilvánul meg. Például az anyag szétszóródása, amikor az organizmusok ürüléket választanak ki, az organizmusok elpusztulása a térben végzett különféle mozgások során vagy az integumentum megváltozása.

9. Információ Az élő anyag funkciója abban nyilvánul meg, hogy az élő szervezetek és közösségeik információt halmoznak fel, örökletes struktúrákban konszolidálják és továbbadják a következő generációknak. Ez az alkalmazkodási mechanizmusok egyik megnyilvánulása.

A formák hatalmas változatossága ellenére minden élő anyag fizikai és kémiailag egyesült . És ez az egész szerves világ egyik alaptörvénye - az élő anyag fizikai és kémiai egységének törvénye. Ebből az következik, hogy nincs olyan fizikai vagy kémiai anyag, amely egyes szervezetek számára végzetes, mások számára pedig teljesen ártalmatlan lenne. A különbség csak mennyiségi – egyes organizmusok érzékenyebbek, mások kevésbé, egyesek gyorsabban, mások lassabban alkalmazkodnak. Ebben az esetben az alkalmazkodás a természetes szelekció során történik, azaz. azoknak az egyéneknek a halála miatt, akik nem tudtak alkalmazkodni az új körülményekhez.

Így a bioszféra egy összetett dinamikus rendszer, amely az élő anyagok és a környezet közötti anyagcsere révén felfogja, felhalmozja és átadja az energiát.