Питание, дыхание и размножение организмов и связанные с ними процессы создания, накопления и распада органического вещества обеспечивают постоянный круговорот вещества и энергии

С этим круговоротом связана миграция атомов химических элементов — их биогеохимические циклы, в ходе которых атомы большинства химических элементов проходят бесчисленное число раз через живое вещество.

Так, например, весь кислород атмосферы оборачивается через живое вещество за 2000 лет, углекислый газ - за 200-300 лет, а вся вода биосферы за 2 млн. лет. Разные организмы в разной степени способны аккумулировать из среды обитания различные элементы: содержание углерода в растениях в 200 раз, а азота - в 30 раз превышает их уровень в земной коре. Под влиянием живых организмов происходит интенсивная миграция атомов элементов с переменной валентностью (Fe, Mn, Cr, S, P, N, W т.е. железо, марганец, хром,сера,фосфор,азот, вольфрам) создаются их новые соединения, происходит отложение сульфидов и минеральной серы, образование сероводорода и т.п. Большим разнообразием органических соединений характеризуется состав самих организмов. Благодаря живому веществу на планете образовались почвы и органоминеральное топливо.

Биосфера - это самый мощный аккумулятор солнечной энергии благодаря фотосинтезу растений. Подсчитано, что только фитопланктон океана поглощает 0,04 % солнечной энергии, поступающей на поверхность Земли. За геологическую историю Земли биосфера накопила в недрах колоссальное количество энергии - в толщах углей, нефти, скоплениях горючего газа и горючих сланцев, которыми сейчас человечество широко пользуется. Организмы - важные породообразователи земной коры.

Биосфера, её биохимическая деятельность обеспечивает планетарное равновесие на Земле - равновесное состояние газов, состава природных вод, круговорот вещества.

Образование живого вещества и аккумуляция им энергии сопровождается одновременно и диаметрально противоположными процессами - распадом органических соединений и превращением их в простые минеральные соединения С02, воду, аммиак (NH3) с освобождением энергии; в этом и состоит сущность

Биологического круговорота вещества. Начался процесс почвообразования на суше.

Примечание.

Валентность (от лат. valens - имеющий силу) - способность атомов химических элементов образовывать определенное число химических связей с атомами других элементов.

Характеристики биосферы. Местоположение биосферы.

Биосфера располагается на пересечении верхней части литосферы, нижней части атмосферы и занимает почти всю гидросферу (Рис.9).

Рис.9 Границы биосферы.

Границы биосферы:

-верхняя граница в атмосфере: 15-20 км. Она определяется озоновым слоем, задерживающим коротковолновое УФ-излучение, губительное для живых организмов. -нижняя граница в литосфере: 3,5 - 7,5 км. Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков, однако в основном распространение живых организмов ограничивается вглубь несколькими метрами. -расстояние между нижней границей атмосферы и литосферы в гидросфере: 10 -11 км. Она определяется дном Мирового Океана, включая донные отложения. Состав биосферы.

Биосферу слагают следующие типы веществ:

-живое вещество - вся совокупность тел живых организмов, населяющих Землю, физико - химически едина, вне зависимости от их систематической принадлежности. Масса живого вещества сравнительно мала и оценивается величиной в пересчёте на сухое вещество составляет около 1015 т. В целом на растения приходится 99 % биомассы, а на животных и микроорганизмы - всего 1 %. Таким образом, живая масса биосферы планеты преимущественно растительная и составляет менее 10-6 массы других оболочек Земли. Но это одна «из самых могущественных геохимических сил нашей планеты», поскольку живое вещество не просто населяет биосферу, а преобразует облик Земли. Живое вещество распределено в пределах биосферы очень неравномерно.

-биогенное вещество - вещество, создаваемое и перерабатываемое живым веществом. На протяжении органической эволюции живые организмы тысячекратно пропустили через свои органы, ткани, клетки, кровь всю атмосферу, весь объём мирового океана, огромную массу минеральных веществ. Эту геологическую роль живого вещества можно представить себе по месторождениям угля, нефти, карбонатных пород и т. д. -косное вещество - продукты, образующиеся без участия живых организмов. -биокосное вещество - создается одновременно живыми организмами и косными