Биокосное вещество играет важную роль в процессе развития биосферы. В природе биокосные вещества составляют большие изменяющиеся равновесные системы, которые взаимодействуют между собой. Биокосные системы Земли – это естественно-исторические образования, появившиеся в определенной геохимической обстановке при участии живого вещества в процессе эволюции физико-географической оболочки. Все биокосные системы образуют единую экосистему Земли. Без почвы, коры выветривания, воды, природных илов жизнь на Земле немыслима.
Биокосные системы всегда изменяются – для них характерно поступательное развитие, они не возвращаются в прежнее состояние. В результате кругооборота в биосфере формируется окислительно-восстановительная зональность биокосных систем, способствующая жизнедеятельности живых организмов.
Например, в верхних зонах озерных водоемов развивается фотосинтез, растения выделяют кислород, и формируется окислительная обстановка. В глубоких частях водоемов происходит разложение органического вещества, образуется углекислый газ, а в илах может сложиться восстановительная среда. Т.е. в биокосной системе гидросферы постоянно происходят различные физико-химические процессы. Вода без этих процессов на Земле – это абсолютно инертное тело, лишенное жизни. Вода, биокосная система гидросферы – обязательная часть существования всего живого, ведь она составляет 60% массы тела живых организмов суши.
Биогенное, биокосное, косное и живое вещество биосферы. ЕГЭ
Илы, образующиеся в воде, также очень важны для развития биосферы. Гнилые озерные илы используют в качестве удобрений, лечебных грязей, подкормки для домашних животных. Такие илы богаты органическими соединениями, среди которых есть белки, витамины и другие биологически активные вещества.
Почва насыщена живыми организмами и продуктами их жизнедеятельности, мертвым органическим веществом. Она является резервуаром природных газов, способствует изменению их состава. В развитии биосферы почвы обеспечивают существование биогеоценоза, участвуют в регулировании состава природных вод и почвенного воздуха, переводят загрязняющие вещества в недоступные для живых организмов формы. Соединения, образующие в почве, не позволяют выпускать ядовитые газы в атмосферу.
Что такое биосфера?
Биосфера – особая среда, где обитают разнообразные живые организмы (люди, растения, животные, насекомые и др.). Эта среда постепенно меняется из-за влияния обитателей, которые наполняют ее продуктами жизнедеятельности.
Также биосфера – это единство организмов, населяющих планету. Количество организмов настолько велико, что даже после группирования по видам их общее число превышает два миллиона.
Следовательно, биосфера является уникальной оболочкой, которая различается с другими оболочками (жидкой, твердой и газообразной) наличием живой материи, отсутствием точно определенных границ, структурной разнородностью и способностью к изменению планеты.
Организмы и круговорот в биосфере
Согласно мнению В. Вернадского, все вещества биосферы разделяются на семь типов:
- живое – основной элемент, состоящий из комплекса животных, растений и прочих организмов;
- биогенное – материал, сформированный жизнедеятельностью различных организмов в биосфере (уголь, нефть, газы);
- косное – вещество неорганического происхождения, не связанное с какими-либо организмами (горные породы, вода);
- биокосное – вещество, сочетающее в себе живую и неживую материю (ил, почва);
- соединения рассеянных атомов (цезий, рубидий);
- радиоактивные элементы (радий, полоний);
- вещества неземного происхождения (части метеоритов).
Ключевая роль отводится именно живому веществу, которое разделяется на следующие типы:
- Продуценты (производители) – организмы, которые применяют для своей жизнедеятельности неорганические материалы и одновременно создают органические вещества при помощи поглощения энергии Солнца (фотосинтез). К их числу можно отнести сине-зеленые водоросли, растения, ряд бактерий.
- Консументы (потребители) – организмы, потребляющие органику. Представлены траво- и плотоядными животными, растениями-хищниками и паразитами.
- Деструкторы (разрушители) – специфические организмы, которые разлагают вещества органического происхождения и обращают их в неорганические продукты. К числу таких организмов относятся низшие грибы и бактерии.
Благодаря наличию разных веществ и функционированию описанных организмов происходит круговорот в биосфере, состоящий в постоянном обмене всевозможными веществами между средой и организмами. Живые существа появляются, растут, осуществляют программу жизни и умирают.
Функции биосферы
К числу основных функций биосферы относятся:
- Газовая – заключается в том, что дыхание и метаболизм организмов, а также обмен с внешней средой затрагивает комплекс газовых реакций, ведущих к выделению углекислого газа, пары и поглощению кислорода.
- Окислительно-восстановительная – живое вещество влияет на целый спектр химических видоизменений веществ, которые включают и атомы элементов с изменчивой валентностью (марганца, соединений железа, микроэлементов и пр.).
- Концентрационная – выражается в способности организмов вбирать химические элементы из окружающей среды (атмосферы, воды, почвы). Как правило, наибольшую долю живого вещества составляет кислород (65–70 %). Примерно 10 % приходится на водород, а остальные 20-25 % представлены различными элементами.
- Деструкционная – предполагает борьбу за пищу, являющуюся источником питательных веществ и энергии.
- Выделительная и деструктивная – обеспечивают процессы выделения и разложения органики до минеральных веществ, благодаря которым организмы в биосфере не погибают от отравления своими выделениями и «трупными ядами».
Учение о биосфере В. Вернадского
Учение о биосфере как отдельное научное направление сформировалось благодаря работам академика В. Вернадского. Он сформулировал общее представление о биосфере Земли и в 1926 году изложил его в своей работе «Биосфера».
Академик доказал, что жизнь – это планетарное явление, а геологические объекты и живое вещество связаны между собой.
Под живым веществом подразумевались все живые организмы, представленные на планете. Ученый заявлял, что на развитие биосферы и ее границы воздействуют разнообразные факторы:
- вода,
- кислород,
- углекислый газ,
- живое вещество.
Среду, концентрирующую в себе жизнь, ограничивают низкие температуры воздуха, слишком соленая вода и минералы.
В целом, суть учения академика сводилась к утверждению, что живые организмы играют ключевую роль в преобразовании оболочки Земли, ведь они оказывают влияние на формирование особого облика планеты.
Границы и оболочки биосферы
Три оболочки Земли входят в состав биосферы: гидросфера, атмосфера (нижняя часть) и литосфера (верхняя часть).
- Гидросфера – включает в себя акваторию мирового океана, подземные воды, озера и реки. Гидросфера заполнена организмами, которые могут жить даже на огромных глубинах под сильнейшим давлением.
- Атмосфера – эта оболочка населена лишь до озонового слоя (высота – примерно 25 км). Тем не менее, даже в стратосфере (высота – около 80 км) были выявлены микроорганизмы, находящиеся в спящем состоянии.
- Литосфера – оболочка Земли, где возможна жизнь на глубине не более 3-4 км. На большей глубине температура достигает +100 °C, при которой живые организмы не могут выжить.
Биогенное вещество
Это понятие было введено в учение о биосфере великим ученым академиком Вернадским. Биогенное вещество по Вернадскому — «вещество, создаваемое жизнью, с мощнейшей потенциальной энергией». Речь шла о битумах, нефти, известняке, каменном угле и т.п.
Проще говоря, частички органики и есть биогенное вещество. Примеры — шерсть, зубы, сброшенные оленьи рога, сброшенные птицами перья, опавшие листья, плоды и пыльца растений, кора деревьев или валежник, экскременты животных. К биогенным веществам относится жемчуг, яичная скорлупа, желчные (почечные) камни, молоко, нектар, паутина, шелк. Список бесконечный.
Небиогенное вещество тоже может быть образовано живыми организмами, но оно, в отличии от биогенного, крайне неустойчиво в биосфере, поскольку энергично перерабатывается другими живыми организмами.
Особенно характерен процесс для соединений органических. Лишь мизерная часть небиогенных веществ становится ископаемыми, переходя в полибиогенные вещества. Осадочные породы нашей планеты были сформированы в прошлых геологических эпохах. К полибиогенным веществам в осадочных породах можно, например, отнести детрит (растительный), остатки организмов (мы называем их мумифицированными), копролиты, янтарь, микробиогенные минералы (гидрооксиды железа, сульфиды, карбонаты и пр.).
Горные породы Земли созданы, в основном, живыми организмами. Те же карбонатные породы (доломиты, известняк, мел) стали результатом планктонной деятельности и донной пленки внутриконтинентальных водоемов и Мирового океана.
Копролитовые известняки также относят к биогенным. Это тоже горная порода, в которой исходным материалом для формирования стали фекалии илоедов, переработавших известковый ил.
Породы кремнистые (кварц, опал, халцедон) сложены преимущественно из скелетных останков «кремниевых» организмов — диатомовых водорослей (диатомеи), радиолярий, губок, силикофлагеллат.
А вот горючие ископаемые (каустобиолиты) — породы осадочные и характеризуются значительными концентрациями рассматриваемых нами биогенных веществ. Каустобиолиты формировались под определенным воздействием энергетических функций различных живых организмов.
Особенно интенсивно органическое небиогенное вещество накапливается в части озер и в болотах, причем в биосфере современной. Например, в нашей стране около 60% запаса торфа от всего мирового объема. И объясняется это определенным географическим положением и, разумеется, климатическими условиями.
Континентальные водоемы и Мировой океан накапливают остатки планктона, свободноплавающих и донных микроорганизмов, сапропель (отложения ила в пресных водоемах), экскременты животных. Кстати, часть такого процесса можно наблюдать даже дома, в аквариумах.
Каменный уголь, в свою очередь, образовывается из торфа, но только уже древнего. Горючие сланцы формировались из сапропелей. Здесь органическое вещество представлено фитопланктоном (остатками). Но существуют и сланцы «полугорючие», — в их составе присутствуют остатки зоопланктона и зообентоса.
Биогенное вещество стало причиной появления и «черного золота» — нефти. «Родители» нефти — остатки упомянутых уже планктонных организмов.
Породы фосфатные, марганцевые и железистые — осадочные, с низкой концентрацией биогенного вещества.
Если рассматривать месторождения фосфоритов, то более 90% находится в донных отложениях морей, происхождение, как вы догадываетесь, органическое. Основной накопитель фосфора — фитопланктон, который так часто описывается как свечение воды ночью. Ну а осадок фосфора на дне моря — фекалии зоопланктона.
Железистые или марганцевые породы образуют живые организмы болот, озер, морей, океанов. Концентрация железа и марганца зависит уже от железобактерий.
Живыми организмами создаются и аллеиты (в т.ч. бокситы), соли, обломочные и глинистые породы.
Но «мощнейшая потенциальная энергия» создавалась веками и тысячелетиями, откладываясь по долям миллиметров. Мы же расходуем эту энергию в огромнейших объемах. О перспективах нужно задуматься уже сейчас, поскольку с такими темпами запас большинства ископаемых исчерпается полностью уже к концу этого века…
Источник: etnoperm.ru
К биогенному веществу не относятся жемчуг
Биогенное вещество, вещество, создаваемое в процессе деятельности живых организмов. Понятие Биогенное вещество введено В. И. Вернадским в начале XX в. при сотворении учения о биосфере. По В. И. Вернадскому, «. мы имеем дело с веществом, создаваемым и перерабатываемым жизнью. с биогенным веществом, источником чрезвычайно сильной потенциальной энергии (каменный уголь, битумы, известняки, нефть и т. д.)».
К Биогенным веществам относятся остатки отмерших организмов, продукты линьки живых организмов и опада, напр.: хитиновые покровы членистоногих, выпавшие волосы и зубы млекопитающих, сброшенные рога оленей, теряемые перья птиц, опадающие листья (а в определенных случаях кора и валежник) деревьев, созревшие и отделившиеся от растения плоды, их пыльца и т. д. Масса их может быть очень значительна. Напр., у древесных растений доля мертвого органического вещества (опада) к концу жизни превышает массу живого вещества в 3-4 раза. Биогенным веществом представляют также экскременты животных и продукты внешнего метаболизма, напр. выделяемые в окружающую среду высшими растениями фитонциды. Своеобразными биогенным веществом представляют почечные и желчные камни, скорлупа яиц, жемчуг, живица, нектар, молоко, мед, воск, натуральный шелк, паутина и т. п. Различают необиогенное и палеобиогенное вещество.
Необиогенное — вещество, образованное живыми организмами нынешней геологической эпохи. Отличительной чертой необиогенного вещества является его крайняя неустойчивость в биосфере, обусловленная гл. обр. тем, что его энергично перерабатывают живые организмы. Особенно это характерно для органических соединений. Лишь незначительная часть необиогенного вещества в особых условиях переходит в ископаемое состояние и превращается в палеобиогенное вещество. Все осадочные породы Земли сформировались при участии живых организмов прошлых геологических эпох. Палеобиогенное вещество в осадочных породах очень разнообразно: растительный детрит, всевозможные остатки организмов, янтарь, копролиты, микробиогенные минералы — сульфиды, карбонаты, гидроокислы железа и т. д.
Основные горные породы нашей земли сотворены живыми организмами. Биогенные карбонатные породы (известняки, мел, доломиты) образуются в результате деятельности как планктонной, так и донной пленки жизни в экологических системах Мирового океана и внутриконтинентальных водоемов. К числу биогенных относятся и копролитовые известняки — горная порода, исходным материалом для которой послужили фекалии илоедов, перерабатывавших известковый ил.
Кремнистые породы (опал, халцедон, кварц) сложены преимущественно скелетными остатками «кремниевых» организмов (диатомовые водоросли или диатомеи, радиолярии, губки и силикофлагеллаты).
Каустобиолиты, или горючие ископаемые (торф, сапропель, уголь, горючие сланцы, нефть) — осадочные породы, характеризующиеся значительными концентрациями биогенного вещества. Формирование каустобио-литов осуществляется при определенном влиянии энергетической функции живых организмов.
Наиболее интенсивное накопление органического необиогенного вещества в нынешней биосфере происходит в болотах и определенных озерах. Нашей стране относится 60% запаса торфа. В континентальных водоемах накапливаются остатки фито- и зоопланктона, донных и свободноплавающих организмов и экскрементов животных — сапропель. Биогенные вещества аккумулируются и в Мировом океане.
Каменные угли образовались из древних торфов. Ископаемые угли известны с девона, когда в биосфере появились леса. Горючие сланцы образовались из сапропелей. Органическое вещество горючих сланцев представлено остатками фитопланктона, однако существуют «полугорючие» сланцы, где в составе органического вещества преобладают остатки зообентоса и зоопланктона. Нефть также образовалась в земной коре из биогенного вещества — остатков планктонных организмов.
Фосфатные, железистые и марганцевые породы — осадочные породы с низкими концентрациями биогенного вещества. Фактически все месторождения фосфоритов имеют органическое происхождение. 95% всех запасов фосфоритов располагается в донных морских отложениях.
Основным первичным накопителем фосфора в морской воде является фитопланктон, а в осадок фосфор попадает, гл. обр., в виде фекальных пеллет зоопланктона. При удобрении полей фосфоритами в биотический круговорот веществ возвращается фосфор обитателей древних морей. Железистые и марганцевые горные породы являются продуктами метаболизма живых организмов морей, океанов, болот и озер, при этом основную роль в концентрации марганца и железа в донных осадках играют железобактерии.
В образовании аллеитов (в частности бокситов), солей, обломочных и глинистых пород также принимают участие живые организмы (растения, бактерии или животные), которые являются деструкторами на подготовительной стадии образования.
Источник: www.woodyman.ru
Биогенное вещество
На нашей планете ничего не пропадает даром. Все организмы на протяжении своей жизни производят массу продуктов жизнедеятельности. Кроме того, погибая, биологический организм опять включается в различные химические процессы, таким образом, и появляется биогенное вещество. Это понятие было введено в учение о биосфере великим ученым академиком В.И.Вернадским.
Биогенное вещество по Вернадскому – «вещество, создаваемое жизнью, с мощнейшей потенциальной энергией».
Примерами могут быть битумы, нефть, известняк, каменный уголь и т.п. Все это получилось из биологических останков, которые в течение сотни миллионов лет производила биомасса и утилизировала их.
Биогенное вещество – геологические породы, созданные деятельностью живого вещества или это вещество, созданное и переработанное жизнью. Кроме того, частички органики тоже биогенное вещество.
Примеры — шерсть, зубы, сброшенные оленьи рога, сброшенные птицами перья, опавшие листья, плоды и пыльца растений, кора деревьев или валежник, экскременты животных. К биогенным веществам относится жемчуг, яичная скорлупа, желчные (почечные) камни, молоко, нектар, паутина, шелк.
Копролитовые известняки также относят к биогенным. Это тоже горная порода, в которой исходным материалом для формирования стали фекалии илоедов, переработавших известковый ил.
Породы кремнистые (кварц, опал, халцедон) сложены преимущественно из скелетных останков «кремниевых» организмов — диатомовых водорослей (диатомеи), радиолярий, губок, силикофлагеллат. А вот горючие ископаемые (каустобиолиты) – породы осадочные и характеризуются значительными концентрациями биогенных веществ.
Каустобиолиты формировались под определенным воздействием энергетических функций различных живых организмов.
Каменный уголь, в свою очередь, образовывается из торфа, но только уже древнего. Горючие сланцы формировались из сапропелей. Здесь органическое вещество представлено фитопланктоном (остатками). Но существуют и сланцы «полугорючие», – в их составе присутствуют остатки зоопланктона и зообентоса. Биогенное вещество стало причиной появления и «черного золота» – нефти.
«Родители» нефти – остатки упомянутых уже планктонных организмов. Породы фосфатные, марганцевые и железистые – осадочные, с низкой концентрацией биогенного вещества.
Если рассматривать месторождения фосфоритов, то более 90% находится в донных отложениях морей, их происхождение органическое.
Основной накопитель фосфора – фитопланктон, который так часто описывается как свечение воды ночью. Ну а осадок фосфора на дне моря – фекалии зоопланктона.
Железистые или марганцевые породы образуют живые организмы болот, озер, морей, океанов. Концентрация железа и марганца зависит уже от железобактерий.
Живыми организмами создаются и аллеиты (в т.ч. бокситы), соли, обломочные и глинистые породы. Но «мощнейшая потенциальная энергия» создавалась веками и тысячелетиями, откладываясь по долям миллиметров. Сейчас же расходуется эта энергию в огромнейших объемах.
Происхождение биогенного вещества. За сотни миллионов лет, что существует на Земле жизнь, было произведено огромное количество биомассы, которая должна была как-то перерабатываться. Растительный мир обновляется в среднем за 14 лет, в океане фитомасса меняется раз в месяц.
То есть происходит постоянное обновление. Останки уходят в почву, где идет процесс переработки сначала червями и микроорганизмами, потом аэробными бактериями, которые и доводят биомассу до состояния биогенного вещества. Именно так получается нефть.
Каменный уголь залегает в более близких к поверхности земли пластах. Он получается в процессе прессования биологических останков, то же самое можно сказать об известняке.
Виды. Само биогенное вещество может быть необиогенным (произведенным организмом в процессе жизнедеятельности) и палеобиогенным (полученным в прошлом, например янтарь – смола доисторических деревьев). А есть еще биогенное вещество внеземного происхождения. К нам оно попадает в виде метеоритов.
Состав. Биогенное вещество создается на основе углеродных соединений. Основную часть биомассы составляют растения, а они питаются углеродом, входящим в состав атмосферного воздуха. Поглощают они, конечно, углекислый газ, но после фотосинтеза он разлагается, кислород уходит обратно в атмосферу, углерод остается в растении и принимает участие уже в других процессах.
После гибели растительного организма он опять идет в переработку, теперь новые соединения создаются бактериями в условиях отсутствия кислорода.
Таким образом, биогенное вещество играет в нашей жизни огромную роль. Известняк применяют в строительстве. Каменный уголь и нефть – источники топлива и сырье для химической промышленности. Другие ценные вещества используют в медицине и иных областях.
Статьи по теме
- Ноосферология и глобалистика: сегодняшнее состояние
- Критики учения о ноосфере
- Развитие учения о ноосфере последователями В.И. Вернадского
- Биосферно-ноосферное учение В.И. Вернадского
- Условия становления и существования ноосферы
- Основные признаки ноосферы
- Возникновение и развитие ноосферы
- Эволюция организмов
- Важнейшие закономерности эволюции биосферы
Источник: student-servis.ru