Definujte pojem živá hmota. Základy ekológie

"Zapnuté pozemský povrchy Nie chemický silu, viac neustále prúd, A Preto A viac mocný Autor: jeho Konečný dôsledky, ako nažive organizmov, prijaté V všeobecne", - napísal V.I. Vernadsky o živej hmote biosféry.

Živá hmota podľa Vernadského plní kozmickú funkciu, spája Zem s vesmírom a uskutočňuje proces fotosyntézy. Živá hmota pomocou slnečnej energie vykonáva obrovskú chemickú prácu.

Podľa Vernadského, ktorý prvýkrát skúmal funkcie živej hmoty vo svojej slávnej knihe „Biosféra“, existuje deväť takýchto funkcií: plyn, kyslík, oxidácia, vápnik, redukcia, koncentrácia, funkcia deštrukcie organických zlúčenín, funkcia redukčnej rozklad, funkcia látkovej premeny a dýchania organizmov.

V súčasnosti, berúc do úvahy nový výskum, sa rozlišujú nasledujúce funkcie.

Energetická funkcia

Absorpcia slnečnej energie pri fotosyntéze a chemickej energie pri rozklade energeticky nasýtených látok, prenos energie potravinovými reťazcami.

V dôsledku toho existuje spojenie medzi biosféricko-planetárnymi javmi a kozmickým žiarením, hlavne slnečným. Vďaka nahromadenej slnečnej energii dochádza ku všetkým životným javom na Zemi. Vernadskij nie nadarmo nazval organizmy zeleného chlorofylu hlavným mechanizmom biosféry.

Absorbovaná energia je distribuovaná v rámci ekosystému medzi živé organizmy vo forme potravy. Energia sa čiastočne rozptýli vo forme tepla a čiastočne sa hromadí v mŕtvej organickej hmote a prechádza do fosílneho stavu. Takto vznikli ložiská rašeliny, uhlia, ropy a iných horľavých nerastov.

Deštruktívna funkcia

Túto funkciu tvorí rozklad, mineralizácia odumretej organickej hmoty, chemický rozklad hornín, zapojenie vzniknutých minerálov do biotického cyklu, t.j. spôsobuje premenu živej hmoty na inertnú hmotu. V dôsledku toho vzniká aj biogénna a bioinertná hmota biosféry.

Osobitne treba spomenúť chemický rozklad hornín. „My nie máme na Zem viac mocný drvič záležitosť, ako nažive látka", napísal Vernadsky. priekopníkov

život na horninách - baktérie, modrozelené riasy, huby a lišajníky - silne chemicky pôsobia na horniny roztokmi celého komplexu kyselín - uhličitej, dusičnej, sírovej a rôznych organických. Rozkladom niektorých minerálov s ich pomocou organizmy selektívne extrahujú a zaraďujú do biotického cyklu najdôležitejšie prvky výživy - vápnik, draslík, sodík, fosfor, kremík, mikroprvky.

Funkcia koncentrácie

To je názov pre selektívnu akumuláciu počas života určitých druhov látok na stavbu tela organizmu alebo tých, ktoré sa z neho pri látkovej premene odstránia. V dôsledku koncentračnej funkcie živé organizmy extrahujú a akumulujú biogénne prvky prostredia. V zložení živej hmoty dominujú atómy ľahkých prvkov: vodík, uhlík, dusík, kyslík, sodík, horčík, kremík, síra, chlór, draslík, vápnik. Koncentrácia týchto prvkov v tele živých organizmov je sto a tisíckrát vyššia ako vo vonkajšom prostredí. To vysvetľuje heterogenitu chemického zloženia biosféry a jej významný rozdiel od zloženia neživej hmoty planéty. Spolu s koncentračnou funkciou živého organizmu sa uvoľňuje látka, ktorá je podľa výsledkov opačná - rozptyl. Prejavuje sa prostredníctvom trofických a transportných aktivít organizmov. Napríklad rozptyl hmoty, keď organizmy vylučujú exkrementy, úhyn organizmov pri rôznych druhoch pohybov v priestore alebo zmeny kožnej vrstvy. Železo v krvnom hemoglobíne je rozptýlené napríklad hmyzom sajúcim krv.

Funkcia tvoriaca prostredie

Transformácia fyzikálnych a chemických parametrov prostredia (litosféra, hydrosféra, atmosféra) v dôsledku životne dôležitých procesov v podmienkach priaznivých pre existenciu organizmov. Táto funkcia je spoločným výsledkom funkcií živej hmoty diskutovaných vyššie: energetická funkcia poskytuje energiu všetkým článkom biologického cyklu; deštruktívne a koncentračné prispievajú k extrakcii z prírodného prostredia a hromadeniu rozptýlených, ale pre živé organizmy životne dôležitých prvkov. Je veľmi dôležité poznamenať, že v dôsledku funkcie tvorby životného prostredia došlo v geografickom obale k nasledujúcim dôležitým udalostiam: zmenilo sa zloženie plynu primárnej atmosféry, zmenilo sa chemické zloženie vôd primárneho oceánu a v litosfére sa vytvorila vrstva sedimentárnych hornín a na povrchu zeme sa objavil úrodný pôdny kryt. „Organizmus Má prípad s životné prostredie, Komu ktoré nie iba On prispôsobené, ale ktoré prispôsobené Komu on", - takto charakterizoval Vernadskij environmentotvornú funkciu živej hmoty.

Štyri uvažované funkcie živej hmoty sú hlavné, určujúce funkcie. Možno rozlíšiť niektoré ďalšie funkcie živej hmoty, napr.

- plynu funkciu určuje migráciu plynov a ich premeny, zabezpečuje plynové zloženie biosféry. Prevažná masa plynov na Zemi je biogénneho pôvodu. V procese fungovania živej hmoty vznikajú hlavné plyny: dusík, kyslík, oxid uhličitý, sírovodík, metán atď. Je jasne vidieť, že funkcia plynu je kombináciou dvoch základných funkcií – deštruktívnej a environmentálnej tvorby ;

- oxidatívne - obnovujúci funkciu spočíva v chemickej premene najmä tých látok, ktoré obsahujú atómy s premenlivým oxidačným stavom (zlúčeniny železa, mangánu, dusíka a pod.). Zároveň na zemskom povrchu prevládajú biogénne procesy oxidácie a redukcie. Typicky sa oxidačná funkcia živej hmoty v biosfére prejavuje baktériami a niektorými hubami premenou zlúčenín relatívne chudobných na kyslík v pôde, zvetrávanej kôre a hydrosfére na zlúčeniny bohatšie na kyslík. Redukčná funkcia sa uskutočňuje tvorbou síranov priamo alebo biogénnym sírovodíkom produkovaným rôznymi baktériami. A tu vidíme, že táto funkcia je jedným z prejavov prostredíotvornej funkcie živej hmoty;

- dopravy funkciu - prenos hmoty proti gravitácii a v horizontálnom smere. Už od čias Newtona je známe, že pohyb hmotných tokov na našej planéte určuje sila gravitácie. Samotná neživá hmota sa pohybuje po naklonenej rovine výlučne zhora nadol. Iba týmto smerom sa pohybujú rieky, ľadovce, lavíny a sutiny.

Živá hmota je jediným faktorom, ktorý určuje spätný pohyb hmoty – zdola nahor, z oceánu – na kontinenty.

Vďaka aktívnemu pohybu môžu živé organizmy pohybovať rôznymi látkami alebo atómami v horizontálnom smere, napríklad prostredníctvom rôznych typov migrácií. Vernadskij nazval pohyb alebo migráciu chemických látok živou hmotou biogénne migrácia atómov alebo látok.

Charakteristika živej hmoty

Zloženie živej hmoty zahŕňa organické (v chemickom zmysle) aj anorganické, čiže minerálne látky. Vernadsky napísal:

Hmotnosť živej hmoty je relatívne malá a odhaduje sa na 2,4-3,6 10 12 ton (suchá hmotnosť) a je menšia ako 10 −6 hmotnosti ostatných obalov Zeme. Je to však „jedna z najsilnejších geochemických síl na našej planéte“.

Živá hmota sa vyvíja tam, kde môže existovať život, teda na priesečníku atmosféry, litosféry a hydrosféry. V podmienkach nepriaznivých pre existenciu sa živá hmota dostáva do stavu pozastavenej animácie.

Špecifickosť živej hmoty je nasledovná:

1. Živá hmota biosféry sa vyznačuje obrovskou voľnou energiou. V anorganickom svete sa čo do množstva voľnej energie dajú porovnávať so živou hmotou len krátkodobé, nestvrdnuté prúdy lávy.
2. Ostrý rozdiel medzi živou a neživou hmotou v biosfére je pozorovaný v rýchlosti chemických reakcií: v živej hmote prebiehajú reakcie tisíckrát a miliónkrát rýchlejšie.
3. Charakteristickým znakom živej hmoty je, že jednotlivé chemické zlúčeniny, ktoré ju tvoria – bielkoviny, enzýmy atď. – sú stabilné iba v živých organizmoch (do značnej miery je to charakteristické aj pre minerálne zlúčeniny, ktoré tvoria živú hmotu) .
4. Dobrovoľný pohyb živej hmoty, z veľkej časti samoregulačný. V.I. Vernadskij identifikoval dve špecifické formy pohybu živej hmoty: a) pasívny, ktorý vzniká rozmnožovaním a je vlastný živočíšnym aj rastlinným organizmom; b) aktívny, ktorý sa uskutočňuje v dôsledku usmerneného pohybu organizmov (je typický pre živočíchy a v menšej miere aj pre rastliny). Živá hmota má tiež neodmysliteľnú túžbu vyplniť všetok možný priestor.
5. Živá hmota vykazuje výrazne väčšiu morfologickú a chemickú diverzitu ako neživá hmota. Navyše, na rozdiel od neživej abiogénnej hmoty, živá hmota nie je zastúpená výlučne v kvapalnej alebo plynnej fáze. Telá organizmov sú postavené vo všetkých troch fázových stavoch.
6. Živá hmota je v biosfére prezentovaná vo forme rozptýlených tiel – jednotlivých organizmov. Navyše, keďže je rozptýlená, živá hmota sa na Zemi nikdy nenachádza v morfologicky čistej forme – vo forme populácií organizmov toho istého druhu: vždy ju predstavujú biocenózy.
7. Živá hmota existuje vo forme neustáleho striedania generácií, vďaka čomu je moderná živá hmota geneticky príbuzná živej hmote minulých období. Zároveň je pre živú hmotu charakteristická prítomnosť evolučného procesu, t.j. k reprodukcii živej hmoty nedochádza typom absolútneho kopírovania predchádzajúcich generácií, ale prostredníctvom morfologických a biochemických zmien.

Zmysel živej hmoty

Práca živej hmoty v biosfére je dosť rôznorodá. Podľa Vernadského sa práca živej hmoty v biosfére môže prejaviť v dvoch hlavných formách:

a) chemická (biochemická) – I typ geologickej činnosti; b) mechanická – II druh dopravnej činnosti.

Biogénna migrácia atómov prvého druhu sa prejavuje v neustálej výmene hmoty medzi organizmami a prostredím v procese budovania tela organizmov a trávenia potravy. Biogénna migrácia atómov druhého druhu spočíva v pohybe hmoty organizmami počas ich životnej činnosti (pri výstavbe nôr, hniezd, pri zahrabávaní organizmov do zeme), pohybe samotnej živej hmoty, ako aj v pohybe. prechod anorganických látok cez žalúdočný trakt požieračov pôdy, požieračov bahna a filtračných podávačov.

Pre pochopenie práce, ktorú živá hmota vykonáva v biosfére, sú veľmi dôležité tri základné princípy, ktoré V.I. Vernadsky nazval biogeochemické princípy:

1. Biogénna migrácia atómov chemických prvkov v biosfére sa vždy snaží o svoj maximálny prejav.
2. Vývoj druhov v priebehu geologického času, ktorý vedie k vytvoreniu foriem života, ktoré sú stabilné v biosfére, ide smerom, ktorý zvyšuje biogénnu migráciu atómov.
3. Živá hmota je v nepretržitej chemickej výmene s kozmickým prostredím, ktoré ju obklopuje, a na našej planéte ju vytvára a udržiava žiarivá energia Slnka.

Živá hmota má päť hlavných funkcií:

1. energie. Spočíva v absorpcii slnečnej energie pri fotosyntéze, chemickej energie rozkladom energeticky nasýtených látok a prenose energie potravovým reťazcom heterogénnej živej hmoty.
2. Koncentrácia. Selektívna akumulácia určitých druhov látok počas života. Existujú dva typy koncentrácií chemických prvkov v živej hmote: a) masívny nárast koncentrácií prvkov v prostredí nasýtenom týmito prvkami, napríklad v živej hmote je veľa síry a železa v oblastiach vulkanizmu; b) špecifická koncentrácia určitého prvku bez ohľadu na prostredie.
3. Deštruktívne. Pozostáva z mineralizácie nebiogénnej organickej hmoty, rozkladu neživej anorganickej hmoty a zapojenia vzniknutých látok do biologického cyklu.
4. Formovanie prostredia. Transformácia fyzikálnych a chemických parametrov prostredia (hlavne vplyvom nebiogénnej hmoty).
5. Doprava. Výživové interakcie živej hmoty vedú k pohybu obrovských más chemických prvkov a látok proti gravitácii a v horizontálnom smere.

Živá hmota zahŕňa a preskupuje všetky chemické procesy biosféry. Živá hmota je najsilnejšia geologická sila, ktorá časom rastie. Vzdávajúc hold pamiatke veľkého zakladateľa doktríny biosféry, A. I. Perelman navrhol nazvať nasledujúce zovšeobecnenie „Vernadského zákon“:

„Migrácia chemických prvkov na zemskom povrchu a v biosfére ako celku prebieha buď za priamej účasti živej hmoty (biogénna migrácia), alebo prebieha v prostredí, ktorého geochemické vlastnosti (O 2, CO 2, H 2 S, atď.) sú spôsobené prevažne živou hmotou, tak tou, ktorá v súčasnosti obýva daný systém, ako aj tou, ktorá pôsobila na Zem počas geologickej histórie.

Poznámky

pozri tiež

Literatúra

• O funkciách živej hmoty v biosfére // Bulletin Ruskej akadémie vied. 2003. T. 73. Číslo 3. P.232-238

Nadácia Wikimedia. 2010.

Pozrite sa, čo je „živá hmota“ v iných slovníkoch:

Súhrn živých organizmov v biosfére, ich biomasa. Vyznačuje sa špecifickým chemickým zložením (prevládajú H, C, N, 02, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, Ca), obrovskou biomasou (80 100 109 ton sušiny organickej hmoty) a energiou. … … Ekologický slovník

Súhrn živých organizmov v biosfére vyjadrený číselne v elementárnom chemickom zložení, hmotnosti a energii. Tento koncept zaviedol V.I. Vernadsky vo svojej doktríne biosféry a úlohe živých organizmov v kolobehu hmoty a energie v prírode... Veľký encyklopedický slovník

Súhrn živých organizmov v biosfére vyjadrený číselne v elementárnom chemickom zložení, hmotnosti a energii. Tento koncept predstavil V.I. Vernadsky vo svojej doktríne biosféry a úlohe živých organizmov v kolobehu hmoty a energie v prírode. * * *… … encyklopedický slovník

1) súhrn živých organizmov biosféry vyjadrený číselne v základnom chemickom zložení, hmotnosti a energii. Termín zaviedol V.I. Vernadsky (pozri Vernadsky). J.v. materiálne a energeticky spojené s biosférou prostredníctvom... ... Veľká sovietska encyklopédia

Súhrn živých organizmov biosféry vyjadrený číselne v základných chemických výrazoch. zloženie, hmotnosť a energia. Tento koncept zaviedol V.I. Vernadsky vo svojej doktríne biosféry a úlohe živých organizmov v kolobehu energie v prírode... Prírodná veda. encyklopedický slovník

Živá hmota- v koncepte V.I.Vernadského súhrn živých organizmov biosféry (rastliny, zvieratá, hmyz atď., vrátane ľudstva), číselne vyjadrený v elementárnom chemickom zložení, hmotnosti a energii... Začiatky moderných prírodných vied

živá hmota- 1. Súbor živých organizmov v biosfére, ktoré majú usporiadaný metabolizmus. 2. Komplexný molekulárny agregát s riadiacim systémom obsahujúcim mechanizmus na prenos dedičnej informácie. E. Živá látka D. Lebendiger Stoff,… … Výkladový ufologický slovník s ekvivalentmi v angličtine a nemčine

Podľa V.I.Vernadského (1940) súbor organizmov rovnakého druhu (špecifická homogénna živá hmota) alebo rasy (rasová homogénna živá hmota). Ekologický encyklopedický slovník. Kišiňov: Hlavná redakcia moldavského sovietu... ... Ekologický slovník

Obrovskou zásluhou V.I. Vernadského je podloženie nového obsahu myšlienok o živej hmote. Vernadsky nazval živú hmotu „súborom organizmov zredukovaných na ich hmotnosť, chemické zloženie a energiu“. Živá hmota vo svojej hmote predstavuje nepodstatnú časť biosféry. Ak je všetka živá hmota Zeme rovnomerne rozložená na jej povrchu, pokryje našu planétu vrstvou s hrúbkou 2 cm. Je to však živá hmota, ktorá podľa V.I kôra.

Živá hmota má niekoľko špecifických vlastností:

1. Živá hmota sa vyznačuje obrovskou voľnou energiou.

2. V živej hmote prebiehajú chemické reakcie tisíckrát (niekedy miliónkrát) rýchlejšie ako v neživej hmote. Preto na charakterizáciu zmien v živej hmote používajú pojem historický čas a v inertnej hmote geologický čas.

3. Chemické zlúčeniny tvoriace živú hmotu (enzýmy, bielkoviny a pod.) sú stabilné iba v živých organizmoch.

4. Živú hmotu charakterizuje vôľový pohyb – pasívny, v dôsledku rastu a rozmnožovania, a aktívny – vo forme riadeného pohybu organizmov. Prvá je vlastnosťou všetkých živých organizmov, druhá je charakteristická pre zvieratá a v ojedinelých prípadoch aj pre rastliny.

5. Živá hmota sa vyznačuje oveľa väčšou chemickou a morfologickou rozmanitosťou ako neživá hmota.

6. Živá hmota v biosfére Zeme sa nachádza vo forme rozptýlených telies - jednotlivých organizmov. Veľkosť a hmotnosť živých organizmov značne kolíše (rozsah väčší ako 109).

7. Živá hmota vzniká len zo živej hmoty a na Zemi existuje v podobe nepretržitého striedania generácií.

Živé organizmy sú v biosfére rozmiestnené veľmi nerovnomerne. Vo vysokých nadmorských výškach a hĺbkach hydrosféry a litosféry sú organizmy dosť zriedkavé. Život sa sústreďuje najmä na povrchu zeme, v pôde a povrchovej vrstve Svetového oceánu.

V.I. Vernadsky identifikoval dve formy koncentrácie živej hmoty: filmy života, zaberajúce obrovské plochy a koncentrácie života, reprezentované malými plochami (napríklad rybník). Zvyšok biosféry je oblasťou vzácnosti živej hmoty.

V oceáne možno rozlíšiť dva životné filmy - planktónový a spodný, ktoré sa nachádzajú na fázovom rozhraní. Planktonika leží na rozhraní atmosféry a hydrosféry, dno – na rozhraní hydrosféry a litosféry. Koncentrácie života v oceáne sú rozdelené do troch typov: pobrežné, sargasové a útesové.

Na súši sú tiež rôzne formy koncentrácie života. Horná vrstva života na súši je pozemská, nachádza sa na rozhraní atmosféry a litosféry. Pod ním leží pôdny film života, čo je zložitý systém obývaný obrovským množstvom baktérií, prvokov a iných zástupcov živých organizmov.

Koncentrácie života sú na súši reprezentované pobrežnými, lužnými a tropickými formami.

Dôležitý vzorec je pozorovaný v pomere druhového zloženia živých organizmov na Zemi. Rastliny tvoria 21 % z celkového počtu druhov, tvoria 99 % celkovej biomasy. Spomedzi zvierat tvoria 96 % druhov bezstavovce a len 4 % stavovce, z ktorých iba 10 % tvoria cicavce.

Kvantitatívne teda výrazne prevažujú organizmy na relatívne nízkej úrovni evolučného vývoja.

Hmotnosť živej hmoty je v porovnaní s hmotnosťou neživej hmoty veľmi malá a predstavuje len 0,01 – 0,02 % inertnej hmoty biosféry. Živá hmota zároveň zohráva dominantnú úlohu v geochemických procesoch. Každý rok sa vďaka životne dôležitej činnosti rastlín a živočíchov reprodukuje asi 10 % biomasy. Živá hmota v biosfére plní dôležité funkcie:

1. Energetická funkcia – absorpcia slnečnej energie a energie pri chemosyntéze, ďalší prenos energie po potravinovom reťazci.

2. Koncentračná funkcia – selektívna akumulácia určitých chemikálií.

3. Environmentotvorná funkcia - premena fyzikálnych a chemických parametrov prostredia.

4. Transportná funkcia – transport látok vo vertikálnom a horizontálnom smere.

5. Deštruktívna funkcia - mineralizácia nebiogénnej hmoty, rozklad neživej anorganickej hmoty.

Živé organizmy migrujú chemické prvky v biosfére v procese dýchania, výživy, metabolizmu a energie.

Hlavnou funkciou biosféry je zabezpečiť kolobeh chemických prvkov, ktorý sa prejavuje v obehu látok medzi atmosférou, pôdou, hydrosférou a živými organizmami.

Všetky ekologické procesy prebiehajú v systémoch, ktoré zahŕňajú živú hmotu, preto je dôležité vedieť rozlíšiť živú hmotu od iných druhov látok (anorganické, inertné, bioinertné atď.).

Živá hmota je to, čo tvorí súhrn všetkých tiel bez ohľadu na ich príslušnosť k tej či onej systematickej skupine. Celková hmotnosť (v suchej forme) živej hmoty na planéte Zem je (2,4-3,6) * 10 12 ton.

Živá hmota je neoddeliteľnou súčasťou a je jej funkciou, ako aj jednou z najsilnejších geologických síl. Predstavuje neoddeliteľnú molekulárno-biologickú jednotu, systémový celok s charakteristickými znakmi spoločnými pre celú éru jeho existencie, ako aj pre každú jednotlivú geologickú éru. Zničenie jednotlivých zložiek živej hmoty môže viesť k narušeniu systému ako celku, teda k ekologickej katastrofe a smrti systému živej hmoty ako celku.

Uvažujme o niektorých najbežnejších látkach bez ohľadu na geologickú éru ich existencie.

1. Systém pozostávajúci zo živej hmoty (organizmus) je schopný rastu, to znamená, že sa zväčšuje.

2. Organizmus (živý) si počas svojej existencie zachováva svoje najtypickejšie vlastnosti a je schopný tieto vlastnosti prenášať dedením, teda je nosičom a prenášačom.

3. Živý organizmus je počas svojho života schopný vývoja, ktorý sa delí na dve obdobia – embryonálne a postembryonálne.

4. Živá hmota ako samostatný organizmus je schopná reprodukcie, čo zabezpečuje existenciu tohto druhu na dlhú dobu (z historického hľadiska).

5. Živá hmota sa vyznačuje riadeným metabolizmom.

Úrovne organizácie živej hmoty

Živá hmota, ako súhrn všetkých organizmov žijúcich na Zemi, pozostáva z niekoľkých kráľovstiev (Prokaryoty, Živočíchy, Rastliny, Huby), ktoré sú v zložitých vzťahoch. Živá hmota má zložitú štruktúru a rôzne úrovne organizácie. Pozrime sa na niektoré z nich v poradí zložitosti.

1. Molekulárny gén (suborganizmus) - špeciálna forma organizácie živých vecí, vlastná všetkým organizmom bez výnimky, ktorá je súborom rôznych organických a anorganických látok vzájomne prepojených určitou štruktúrou a systémom biochemických procesov, ktoré umožňujú zachovať tento súbor zlúčenín ako ucelený systém schopný rastu, vývoja, sebazáchovy a rozmnožovania počas celej existencie tohto organizmu, teda až do smrti.

2. Bunkové - všetko živé (okrem nebunkových foriem života) je tvorené špeciálnymi štruktúrami - bunkami, ktoré majú presne definovanú štruktúru, vlastnú tak organizmom z ríše rastlín, ako aj organizmom z ríše živočíchov a húb; niektoré organizmy pozostávajú z jednej bunky, preto takéto organizmy na bunkovej úrovni zodpovedajú novej úrovni organizácie – organizačnej (pozri piatu úroveň organizácie).

3. Tkanivo - charakteristické pre zložité mnohobunkové organizmy, v ktorých došlo k špecializácii buniek podľa funkcií, ktoré vykonávajú, čo viedlo k vytvoreniu tkanív - súbor buniek, ktoré majú rovnaký pôvod, podobnú štruktúru a vykonávajú rovnaké alebo podobné funkcie ; Rastliny a živočíchy sa rozlišujú takto: v rastlinách sa rozlišujú krycie, bazálne, mechanické, vodivé pletivá a meristémy (rastové pletivá); u zvierat - kožné, nervové, svalové a spojivové tkanivá.

4. Organické – vo vysoko organizovaných organizmoch tvoria tkanivá štruktúry určené na vykonávanie určitých funkcií, ktoré sa nazývajú orgány a orgány sa spájajú do orgánových sústav (napríklad žalúdok je súčasťou tráviaceho systému).

5. Organizmus - orgánové sústavy sa spájajú do systému, pri fungovaní ktorého sa realizuje životná činnosť konkrétnej živej bytosti; Je známe, že v prírode existuje veľké množstvo jednobunkových organizmov.

6. Populácia-druh - jedince toho istého druhu tvoria osobitné skupiny žijúce na danom konkrétnom území a zaberajúce určitú ekologickú niku, ktoré sa nazývajú populácie a populácie identických organizmov tvoria poddruhy a druhy.

7. Biogeocenotická - táto úroveň organizácie živej hmoty je spojená so skutočnosťou, že na danom území žije určitý počet populácií rôznych druhov (živočíchy aj rastliny, huby, prokaryoty a nebunkové formy života), ktoré sú navzájom prepojené rôznymi spojeniami, vrátane potravín.

8. Biosféra je najvyšším stupňom organizácie života na planéte Zem, predstavuje celý súbor živých bytostí na nej žijúcich, ktoré sú navzájom prepojené planetárnym cyklom chemických prvkov a chemických zlúčenín; narušenie tohto cyklu môže viesť ku globálnej katastrofe a dokonca k smrti všetkého živého.

V dôsledku toho sú úrovne 1-5 organizácie charakteristické pre individuálny organizmus a úrovne 6-8 sú charakteristické pre súbor organizmov. Treba mať na pamäti, že človek je neoddeliteľnou súčasťou živej hmoty na planéte Zem, ale jeho aktivity sa vďaka prítomnosti inteligencie výrazne líšia od aktivít iných organizmov, a napriek tomu je neoddeliteľnou súčasťou prírody a nie jeho „kráľ“.

Stručný popis chemického zloženia živej hmoty

Živá hmota je komplexný systém bioorganických, organických a anorganických zlúčenín. Takmer všetky stabilné chemické prvky známe človeku sa našli v živej hmote, ale v rôznych množstvách. Tie sa na základe úlohy v živých organizmoch delia na biogénne a nebiogénne.

Základom živej hmoty sú bioorganické a organické zlúčeniny. Medzi bioorganické látky patria nukleové kyseliny, vitamíny atď. Tieto látky sa nazývajú bioorganické, pretože tieto zlúčeniny vznikajú v organizmoch a bez týchto látok je život v podstate nemožný (to platí najmä pre bielkoviny a nukleové kyseliny). Príkladom organických látok, ktoré tvoria živú hmotu, sú organické kyseliny (jablčná, octová, mliečna atď.), močovina a iné chemické zlúčeniny.

Všeobecná charakteristika bunkových organizmov, ich klasifikácia podľa prítomnosti jadra v bunke

Bunkové organizmy prevládajú nad nebunkovými a majú zložitú klasifikáciu. Pri štúdiu štruktúry bunky sa zistilo, že väčšina bunkových foriem organizmov nevyhnutne obsahuje špeciálnu organelu - jadro. V bunkách niektorých organizmov však jadro nie je. Preto sa bunkové organizmy delia na dve veľké skupiny – jadrové (alebo eukaryoty) a nejadrové (alebo prokaryoty). V tejto podkapitole sa budeme zaoberať prokaryotmi.

Prokaryoty (bez jadra) sú organizmy, ktorých bunky nemajú samostatne vytvorené jadro.

Medzi nejadrové organizmy patria baktérie a modrozelené riasy, ktoré tvoria kráľovstvo Drobyanka, ktoré je súčasťou superkráľovstva Prenuclear, čiže Prokaryoty. Z praktického hľadiska majú najväčší význam baktérie.

Telo baktérií pozostáva z jednej bunky rôznych tvarov, ktorá má membránu a cytoplazmu. Neexistujú žiadne jasne definované organely; bunka obsahuje jednu molekulu DNA; je uzavretý do kruhu, jeho umiestnenie v cytoplazme sa nazýva nukleoid.

Na základe tvaru bunky sa baktérie delia na koky (guľovité), bacily (tyčinkové), vibriá (oblúkovité), spirily (zakrivené do tvaru špirály).

Baktérie sa množia normálnym delením (za priaznivých podmienok sa každé delenie uskutoční za 20-30 minút). Pri nepriaznivých podmienkach sa bakteriálna bunka mení na spóru, ktorá je vysoko odolná voči rôznym faktorom – teplote, vlhkosti, žiareniu. Pri priaznivých podmienkach spóry napučia, prasknú im membrány a bakteriálne bunky sa stanú životne aktívnymi.

Vo vzťahu ku kyslíku rozlišujú anaeróbne (žijú v prostredí, kde nie je molekulárny kyslík) a aeróbne (na svoj život vyžadujú O2 sú aj baktérie, ktoré môžu žiť v aeróbnom aj anaeróbnom prostredí);

Druh, jeho kritériá a ekologické charakteristiky

Živá hmota v prírode existuje vo forme samostatných diskrétnych taxonomických jednotiek – druhov (biologických druhov).

Biologické druhy (druhy) - súbor jedincov, ktorí majú spoločné morfofyziologické vlastnosti, biochemickú, genetickú (dedičnú) podobnosť, voľne sa navzájom krížia a produkujú plodné potomstvo, prispôsobené podobným životným podmienkam, zaberajúce určitý biotop (oblasť rozšírenia ) v prírode, t.j. zaberajúci rovnakú ekologickú niku.

Druhy sú tvorené populáciami a poddruhmi (druhý nie je typický pre všetky druhy). Biologický druh je charakterizovaný nasledujúcimi kritériami:

1) genetické, t.j. všetci jedinci daného druhu majú rovnakú sadu chromozómov;

2) biochemické, t.j. všetky jedince tohto druhu sú charakterizované rovnakými chemickými zlúčeninami (nukleovými kyselinami atď.), ktoré sa líšia od podobných zlúčenín iných druhov;

3) morfofyziologické, t.j. organizmy toho istého druhu majú spoločné znaky vonkajšej a vnútornej štruktúry a vyznačujú sa rovnakými procesmi, ktoré zabezpečujú ich životnú aktivitu;

4) ekologické, teda jedince daného druhu vstupujú do rovnakých (odlišných od iných druhov) vzťahov s prírodným prostredím;

5) historické - jedince daného druhu majú rovnaký pôvod a v procese vnútromaternicového vývoja prechádzajú rovnakým cyklom tohto vývoja podľa biogenetického zákona;

6) geografické - jednotlivci daného druhu žijú na určitom území a sú prispôsobení existencii na tomto území.

Vo vede o „ekológii“ sa široko používajú nasledujúce odrody termínu „druh“.

1. Škodlivý druh – spôsobujúci ekonomické škody ľuďom alebo spôsobujúci choroby; pojem je relatívny, pretože každý druh žijúci na planéte zaberá určité ekologické miesto a plní určitú ekologickú úlohu; napríklad vlk môže spôsobiť veľké škody na ľudskej ekonomickej činnosti, ale je to „poriadok“ prírody a zohráva veľkú úlohu pri „vybíjaní“ neživotaschopných jedincov druhu, ktorým sa živí.

2. Vyhynutý druh je druh, ktorý zmizol v dôsledku evolučných procesov, napríklad pterodaktyl.

3. Ohrozený druh je druh, ktorého vlastnosti nezodpovedajú moderným podmienkam existencie a genetické možnosti adaptácie na život v nových podmienkach sú prakticky vyčerpané; takéto druhy môžu byť zachované iba v dôsledku ich úplnej kultivácie (uvedené v Červenej knihe).

4. Ohrozený druh - druh organizmov, ktorým hrozí vyhynutie z toho dôvodu, že počet prežívajúcich jedincov je nedostatočný na rozmnožovanie druhu, ale geneticky má druh priaznivé možnosti adaptácie na podmienky prostredia (uvedené v Červená kniha ako ohrozený druh).

5. Chránený druh - druh, ktorého úmyselné poškodzovanie jedincov a narúšanie jeho biotopu zakazujú niektoré legislatívne akty rôzneho stupňa (medzinárodné, štátne, miestne), napríklad sobolia a pod.

Štruktúra druhu je taká, že je tvorený jednotlivými jedincami združenými v populáciách a poddruhoch. Prítomnosť poddruhov je typická len pre tie druhy, ktoré majú veľké biotopy charakterizované rôznorodými podmienkami.

Populácia je skupina jedincov daného druhu, schopných krížiť sa a produkovať plnohodnotné potomstvo, žijúcich na danom území, ktoré má prirodzené hranice s inými územiami, čo sťažuje kríženie jedincov danej populácie s jedincami inej. Malo by sa pamätať na to, že ekologickou jednotkou druhu je populácia.

Populácie rôznych druhov žijúce na danom území tvoria biocenózu, v ktorej sú tieto populácie navzájom prepojené rôznymi väzbami, vrátane potravných.

Anorganické látky a ich úloha v živej hmote

Živá hmota, ako každá iná látka, je tvorená atómami chemických prvkov, ktoré sú súčasťou anorganických a organických zlúčenín, ktorých celok tvorí živú hmotu, ktorá je kvalitatívne odlišná od anorganických aj organických jednotlivých chemických zlúčenín.

Anorganické látky sú látky, ktoré neobsahujú atómy uhlíka (okrem samotného uhlíka, jeho oxidov, kyseliny uhličitej, jej solí, rodánu, hydrogéntiokyanátu, tiokyanidu, kyanogénu, kyanovodíka, kyanidov).

Zloženie organizmov zahŕňa vodu, niektoré soli sodíka, draslíka, vápnika a ďalšie chemické prvky.

Stručný popis úlohy niektorých oxidov, hydroxidov a solí v živej hmote

Z oxidov v organizmoch má veľký význam oxid uhličitý (oxid uhličitý, oxid uhoľnatý (IV), oxid uhličitý). Táto látka je jedným z produktov dýchania (pre všetky organizmy!). Po rozpustení vo vode (napríklad v cytoplazme, krvnej plazme atď.) oxid uhličitý tvorí kyselinu uhličitú, ktorá sa po disociácii rozkladá na hydrogénuhličitanové ióny (HCO 3) a uhličitanové ióny (CO 2-3). (spolu) uhličitanový nárazníkový systém, stabilizujúci reakciu prostredia. Prebytočný CO 2 sa z tela odstraňuje v dôsledku procesov prebiehajúcich počas (vo všetkých organizmoch: rastlinách aj zvieratách).

Najdôležitejšie hydroxidy obsiahnuté v živej hmote sú uhličitá (H 2 CO 3), fosforečná (H 3 PO 4) a niektoré ďalšie kyseliny. Ako je uvedené vyššie (na príklade kyseliny uhličitej), tieto hydroxidy prispievajú k vytváraniu tlmivých systémov vo vodných roztokoch, čo vedie k stabilizácii reakčného prostredia v protoplazme alebo v inom tekutom médiu obsiahnutom v tele. Kyselina fosforečná zohráva obrovskú úlohu pri tvorbe rôznych zlúčenín obsahujúcich fosfor (napríklad pri tvorbe ADP z AMP alebo ATP z ADP; ATP - adenozíntrifosfát, ADP - adenozíndifosfát, AMP - adenozínmonofosfát; tieto látky zohrávajú dôležitú úlohu v procesoch disimilácie a asimilácie).

Pre organizmy je dôležitá aj kyselina chlorovodíková (HCI). Nachádza sa v žalúdočnej šťave alebo v roztokoch, ktoré pomáhajú pri trávení potravy (napríklad v ľudskom žalúdku).

V organizmoch sa nachádzajú v disociovanom stave, t.j. vo forme iónov. Uvažujme o biologickej úlohe niektorých aniónov (záporne nabitých iónov) a katiónov (kladne nabitých iónov) v živej hmote.

Stručný opis biologickej úlohy katiónov

V živej hmote majú najväčší význam tieto katióny: K +, Ca 2+, Na +, Mg 2+, Fe 2+, Mn 2+ a niektoré ďalšie.

1. Katióny sodíka (Na +). Tieto ióny vytvárajú určitý osmotický tlak (Osmotický tlak sa vyskytuje vo vodných roztokoch a je to sila, pod vplyvom ktorej dochádza k osmóze, t.j. jednosmernej difúzii látok cez polopriepustnú membránu). Okrem toho spolu s katiónmi draslíka (K+) v dôsledku rozdielnej priepustnosti bunkovej membrány vytvárajú membránovú rovnováhu, pri ktorej dochádza k rozdielu biochemických potenciálov, čo zabezpečuje vodivosť buniek a tkanív tela; podieľať sa na metabolizme vody a iónov v tele ako celku. Do tela (bunky) sa dostáva vo forme vodného roztoku chloridu sodného. Zvieratá a ľudia môžu v dôsledku potenia stratiť veľké množstvo chloridu sodného, ​​čo prudko znižuje ich výkonnosť. Tieto ióny spolu s niektorými organickými a anorganickými aniónmi regulujú acidobázickú rovnováhu (napríklad s iónmi HCO - 3, CH 3 COO - atď.).

2. K+ katióny. Tieto ióny spolu s iónmi Na + vytvárajú membránovú rovnováhu. Aktivujú syntézu bielkovín, u vyšších živočíchov a ľudí ovplyvňujú biorytmy srdca. Ióny K+ sú súčasťou makrohnojív – potaše a výrazne ovplyvňujú produktivitu poľnohospodárskych rastlín.

3. Ca 2+ katióny. Tieto ióny sú antagonistami K+ iónov (t.j. vykazujú opačný účinok v porovnaní s posledne menovanými). Sú súčasťou membránových štruktúr, tvoria pektínové látky, ktoré tvoria medzibunkovú látku v rastlinných organizmoch. Tieto ióny sa v zložení vápenatých solí podieľajú na tvorbe najdôležitejšieho spojivového tkaniva – kosti, ktorá tvorí kostru stavovcov a ľudí a niektorých ďalších organizmov (napríklad coelenteráty a pod.). Regulujú procesy tvorby buniek, podieľajú sa na realizácii svalových kontrakcií, hrajú dôležitú úlohu pri zrážaní krvi a iných procesoch.

4. Mg 2+ katióny. Úloha týchto iónov je podobná (v niektorých prípadoch) úlohe iónov Ca 2+ a v organizmoch sú obsiahnuté v určitom pomere. Okrem toho sú ióny Mg 2+ súčasťou najdôležitejšieho fotosyntetického pigmentu rastlín – chlorofylu, aktivujú syntézu DNA a podieľajú sa na energetickom metabolizme.

5. Fe 2+ ióny. Zohrávajú dôležitú úlohu v živote mnohých živočíchov, keďže sú súčasťou najdôležitejšieho dýchacieho pigmentu – hemoglobínu, ktorý sa podieľa na procese dýchania. Sú súčasťou svalovej bielkoviny – myoglobínu a podieľajú sa na syntéze chlorofylu, t.j. Ióny Fe 2+ sú základom zlúčenín, prostredníctvom ktorých sa realizujú mnohé redoxné procesy.

6. Ióny Cu 2+, Mn 2+, Cr 3+ a množstvo ďalších iónov sa zúčastňuje aj redoxných procesov prebiehajúcich v rôznych organizmoch (tieto ióny sú súčasťou komplexných organokovových zlúčenín).

Stručný opis biologickej úlohy niektorých aniónov

Najdôležitejšie anióny sú H 2 PO - 4, HPO 2-4, Cl -, I -, PO 3-4, Br -, F -, HCO - 3, NO - 3, SO 2-4 a rad ďalších Pozrime sa stručne na úlohu niektorých z týchto iónov v rôznych organizmoch.

1. Dusičnanové a dusitanové ióny (NO - 3, resp. NO - 2).

V rastlinných organizmoch zohrávajú dôležitú úlohu ióny obsahujúce dusík, pretože obsahujú viazaný dusík a používajú sa (spolu s amónnymi katiónmi - NH + 4) na syntézu „látok života“ obsahujúcich dusík - proteínov a nukleových kyselín. Keď sa nadbytok týchto iónov dostane do tela rastlín, hromadia sa v nich a vstupujú (ako súčasť potravy) do tela ľudí a zvierat môžu spôsobiť poruchy metabolizmu týchto organizmov („otrava dusičnanmi a dusitanmi“). Preto je potrebné optimálne využívať dusíkaté hnojivá pri ich aplikácii do pôdy.

2. Hydro- a dihydrogenfosforečnanové ióny (HPO 2-4, H 2 PO 4 -).

Tieto ióny sa podieľajú na metabolizme a sú nevyhnutné pri syntéze nukleových kyselín, mono-, di- a triadenozínfosfátov, ktoré zohrávajú dôležitú úlohu v energetickom metabolizme a syntéze organických látok v rôznych organizmoch (rastliny, zvieratá atď.) . Tieto ióny sa podieľajú na udržiavaní acidobázickej rovnováhy, udržiavaní stálosti reakcie prostredia v určitých medziach.

3. Síranové ióny (SO 2 4) sú zdrojom síry potrebnej na syntézu prírodných alfa-aminokyselín s obsahom síry používaných pri výrobe bielkovín. Nevyhnutné pre syntézu určitých vitamínov a enzýmov (v rastlinných organizmoch). V živočíšnych organizmoch sú síranové ióny produktom reakcií neutralizácie chemických zlúčenín vytvorených v pečeni.

4. Halogenidové ióny (Cl - chloridové ióny, Br - bromidové ióny, I - jodidové ióny, F - fluoridové ióny). Sú to protiióny pre katióny (najmä Cl -), to znamená, že vytvárajú neutrálny systém s katiónmi. Systém iónov (katiónov a aniónov) vytvára spolu s vodou osmotický tlak a turgor; Chloridové ióny sú pre živočíchy makroelementy a zvyšné halogenidové ióny sú mikroelementy, t.j. potrebné pre každý organizmus v malých (mikro) množstvách. Význam jodidových iónov je v tom, že sú súčasťou najdôležitejšieho hormónu - tyroxínu a nadbytok a nedostatok týchto iónov vedie u ľudí k vzniku rôznych chorôb (myxidém a Gravesova choroba). Fluoridové ióny ovplyvňujú metabolizmus v kostnom tkanive zubov, bromidové ióny sú súčasťou chemických zlúčenín obsiahnutých v hypofýze.

Všeobecná charakteristika a klasifikácia organických zlúčenín, ktoré tvoria živú hmotu a ich ekologická úloha

Látky obsahujúce atómy uhlíka (okrem uhlíka, jeho oxidov, kyseliny uhličitej, jej solí, rodánu, rodánu-vodíka, tiokyanidov, kyanogénu, kyanovodíka, kyanidov, karbonylov a karbidov) sa nazývajú organické.

Organické látky majú veľmi zložitú klasifikáciu. Niektoré z týchto látok sa nenachádzajú v organizmoch (živých ani mŕtvych). Boli získané umelo a v prírode sa nevyskytujú. Množstvo organických zlúčenín nie je „asimilovaných“ organizmami, t.j. nerozkladá sa v prírode pod vplyvom rozkladačov a detritívov. Medzi takéto zlúčeniny patrí polyetylén, SMS (syntetické detergenty), niektoré pesticídy atď. Preto pri použití organických látok, ktoré človek získava chemickou cestou, je potrebné brať do úvahy ich schopnosť podstupovať rôzne premeny v prírodných podmienkach, teda „vychytávanie“ týchto látok biosférou .

Organické látky obsiahnuté v tele majú veľký ekologický význam, nedostatok, nadbytok alebo neprítomnosť určitej látky vedie buď k rôznym ochoreniam alebo k smrti organizmu. Najdôležitejšie sú nukleové kyseliny, sacharidy, tuky a vitamíny.

Hmotnosť živej hmoty je len 0,01 % hmotnosti celej biosféry. Napriek tomu je živá hmota biosféry jej najdôležitejšou zložkou.

Najväčšia koncentrácia života v biosfére je pozorovaná na hraniciach kontaktu medzi zemskými obalmi: atmosférou a litosférou (povrch zeme), atmosférou a hydrosférou (povrch oceánu), a najmä na hraniciach troch obalov – atmosféry, hydrosféry. a litosféra (pobrežné zóny). Sú to miesta s najväčšou koncentráciou života V.I. Vernadskij ich nazval „filmy života“. Hore a dole z týchto povrchov koncentrácia živej hmoty klesá.

Všetky systémy skúmané ekológiou obsahujú biotické zložky, ktoré spolu tvoria živú hmotu.

Pojem „živá hmota“ zaviedol do literatúry V.I. Vernadsky, čím chápal súhrn všetkých živých organizmov, vyjadrený prostredníctvom hmotnosti, energie a chemického zloženia. Život na Zemi je najvýznamnejším procesom na jej povrchu, ktorý prijíma životodarnú energiu Slnka a uvádza do pohybu takmer všetky chemické prvky periodickej tabuľky.

Podľa moderných odhadov je celková hmotnosť živej hmoty v biosfére asi 2400 miliárd ton (tabuľka).

Tabuľka Celková hmotnosť živej hmoty v biosfére

Hmotnosť živej hmoty na povrchu kontinentov je 800-krát väčšia ako biomasa Svetového oceánu. Na povrchu kontinentov masovo výrazne prevládajú rastliny nad živočíchmi. V oceáne vidíme opačný vzťah: 93,7 % morskej biomasy pochádza zo zvierat. Je to spôsobené najmä tým, že morské prostredie poskytuje najpriaznivejšie podmienky pre výživu zvierat. Najmenšie rastlinné organizmy, ktoré tvoria fytoplanktón a žijú v osvetlenej zóne morí a oceánov, rýchlo požierajú morské živočíchy, a tak prechod organických látok z rastlinnej do živočíšnej formy prudko posúva biomasu k prevahe živočíchov.

Všetka živá hmota vo svojej hmote zaujíma nevýznamné miesto v porovnaní s ktoroukoľvek z vyšších geosfér zemegule. Napríklad hmotnosť atmosféry je 2150-krát väčšia, hydrosféra je 602 000-krát väčšia a zemská kôra je 1 670 000-krát väčšia.

Živá hmota však z hľadiska svojho aktívneho vplyvu na životné prostredie zaujíma osobitné miesto a je kvalitatívne veľmi odlišná od ostatných anorganických prírodných útvarov, ktoré tvoria biosféru. V prvom rade je to spôsobené tým, že živé organizmy vďaka biologickým katalyzátorom (enzýmom) vykonávajú, slovami akademika L.S. Berg, z fyzikálno-chemického hľadiska, niečo neuveriteľné. Sú napríklad schopné vo svojom tele fixovať molekulárny dusík z atmosféry pri teplotách a tlakoch typických pre prírodné prostredie.

V priemyselných podmienkach vyžaduje väzba vzdušného dusíka na amoniak (NH 3) teplotu asi 500 o C a tlak 300-500 atmosfér. V živých organizmoch sa rýchlosť chemických reakcií počas metabolizmu zvyšuje o niekoľko rádov.

IN AND. V tejto súvislosti Vernadskij nazval živú hmotu formou extrémne aktivovanej hmoty.

K hlavným unikátom živej hmoty, čo určuje jeho vysokú transformačné aktivity, možno pripísať:

1. Schopnosť rýchlo obsadiť voľný priestor , ktorá je spojená tak s intenzívnym rozmnožovaním, ako aj so schopnosťou organizmov intenzívne zväčšovať povrch svojho tela alebo spoločenstvá, ktoré tvoria ( hojnosť života ).

2. Pohyb nie je len pasívny (pod vplyvom gravitácie) , ale aj aktívny. Napríklad proti prúdeniu vody, gravitácii, prúdeniu vzduchu.

3. Stabilita počas života a rýchly rozklad po smrti (zahrnutie do cyklov), pri zachovaní vysokej fyzikálno-chemickej aktivity.

4. Vysoká prispôsobivosť (prispôsobenie sa) rôznym podmienkam a v súvislosti s tým aj vývoj nielen všetkých prostredí života (vodné, zem-vzduch, pôda), ale aj mimoriadne náročných z hľadiska fyzikálnych a chemických parametrov.

5. Fenomenálne vysoká rýchlosť chemických reakcií . Je o niekoľko rádov väčšia ako v neživej prírode. Túto vlastnosť možno posúdiť podľa rýchlosti spracovania látky organizmami v procese života. Napríklad húsenice niektorých druhov hmyzu spracujú za deň množstvo látky, ktoré predstavuje 100–200-násobok ich telesnej hmotnosti.

6. Vysoká miera obnovy živej hmoty . Počíta sa, že v priemere pre biosféru je to asi 8 rokov (pre pevninu je to 14 rokov a pre oceán, kde prevládajú organizmy s krátkou životnosťou, je to 33 dní).

7. Rôzne tvary, veľkosti a chemické možnosti , výrazne prevyšujúce mnohé kontrasty v neživej, inertnej hmote.

8. Individualita (na svete neexistujú identické druhy a dokonca ani jedinci).

Všetky vyššie uvedené a ďalšie vlastnosti živej hmoty sú dané koncentráciou veľkých energetických zásob v nej. IN AND. Vernadsky poznamenal, že iba láva vytvorená počas sopečných erupcií môže konkurovať živej hmote v nasýtení energiou

Funkcie živej hmoty. Všetku činnosť živej hmoty v biosfére možno s istou mierou konvencie zredukovať na niekoľko základných funkcií, ktoré môžu výrazne doplniť chápanie jej transformačnej biosféricko-geologickej činnosti.

1. energie . Táto jedna z najdôležitejších funkcií je spojená so skladovaním energie počas procesu fotosyntézy, jej prenosom cez potravinové reťazce a rozptylom v okolitom priestore.

2. Plyn – je spojená so schopnosťou meniť a udržiavať určité zloženie plynov biotopu a atmosféry ako celku.

3. Redox – súvisí so zvýšením intenzity procesov, akými sú oxidácia a redukcia pod vplyvom živej hmoty.

4. Koncentrácia – schopnosť organizmov koncentrovať rozptýlené chemické prvky vo svojom tele, čím sa ich obsah v porovnaní s prostredím zväčší o niekoľko rádov, a v tele jednotlivých organizmov – miliónkrát. Výsledkom koncentračnej činnosti sú ložiská horľavých nerastov, vápencov, rudných ložísk a pod.

5. Deštruktívne – ničenie organizmov a produktov ich životnej činnosti, a to aj po ich smrti, samotných zvyškov organickej hmoty a inertných látok. Hlavný mechanizmus tejto funkcie súvisí s cirkuláciou látok. Najvýznamnejšiu úlohu v tomto smere zohrávajú nižšie formy života – huby, baktérie (deštruktory, rozkladače).

6. Doprava – prenos hmoty a energie v dôsledku aktívnej formy pohybu organizmov. Takýto prenos sa často uskutočňuje na obrovské vzdialenosti, napríklad počas migrácií a migrácií zvierat.

7. Formovanie prostredia . Táto funkcia do značnej miery predstavuje výsledok kombinovaného pôsobenia iných funkcií. V konečnom dôsledku je spojená s premenou fyzikálnych a chemických parametrov prostredia. Túto funkciu možno považovať v širšom aj užšom zmysle. V širšom zmysle je výsledkom tejto funkcie celé prírodné prostredie. Vytvorili ho živé organizmy a aj tie si udržiavajú jeho parametre v relatívne stabilnom stave takmer vo všetkých geosférach. V užšom slova zmysle sa environmentotvorná funkcia živej hmoty prejavuje napríklad pri tvorbe a ochrane pôd pred deštrukciou (eróziou), pri čistení ovzdušia a vôd od znečistenia, pri zvyšovaní výživy zdrojov podzemných vôd, pri zvyšovaní výživy zdrojov podzemných vôd, pri čistení ovzdušia a vôd od znečistenia. atď.

8. Rozptyľovanie funguje opačne ako koncentrácia. Prejavuje sa prostredníctvom trofických (nutričných) a transportných aktivít organizmov. Napríklad rozptyl hmoty, keď organizmy vylučujú exkrementy, úhyn organizmov pri rôznych druhoch pohybov v priestore alebo zmeny kožnej vrstvy.

9. Informácie Funkcia živej hmoty je vyjadrená v tom, že živé organizmy a ich spoločenstvá zhromažďujú informácie, upevňujú ich v dedičných štruktúrach a prenášajú ich na ďalšie generácie. Ide o jeden z prejavov adaptačných mechanizmov.

Napriek obrovskej rozmanitosti foriem, všetka živá hmota je fyzikálne a chemicky spojená . A to je jeden zo základných zákonov celého organického sveta – zákon fyzikálnej a chemickej jednoty živej hmoty. Vyplýva z nej, že neexistuje žiadny fyzikálny alebo chemický prostriedok, ktorý by bol pre niektoré organizmy smrteľný a pre iné absolútne neškodný. Rozdiel je len kvantitatívny – niektoré organizmy sú citlivejšie, iné menej, niektoré sa adaptujú rýchlejšie, iné pomalšie. V tomto prípade dochádza k adaptácii v priebehu prirodzeného výberu, t.j. v dôsledku smrti tých jedincov, ktorí sa nedokázali prispôsobiť novým podmienkam.

Biosféra je teda komplexný dynamický systém, ktorý zachytáva, akumuluje a prenáša energiu prostredníctvom výmeny látok medzi živou hmotou a prostredím.