Het kostte wetenschappers vele honderden jaren om de processen die plaatsvinden op onze planeet te verklaren. Geleidelijk vergaarde kennis, theoretisch en feitelijk materiaal groeide. Tegenwoordig slagen mensen erin een verklaring te vinden voor veel natuurlijke fenomenen, in te grijpen in hun koers, te veranderen of te sturen.
Welke rol de levende wereld speelt in alle mechanismen van de natuur was ook niet meteen duidelijk. De Russische filosoof, biogeochemist V. I. Vernadsky, slaagde er echter in een theorie te creëren die de basis werd en dat tot op de dag van vandaag blijft. Zij is het die uitlegt wat onze hele planeet is, wat de relaties zijn tussen alle deelnemers eraan. En het belangrijkste is dat het deze theorie is die de vraag beantwoordt over de rol van levende wezens op planeet Aarde. Het werd de theorie van de structuur van de biosfeer van de aarde genoemd.
De biosfeer en zijn structuur
De wetenschapper stelde voor om de biosfeer het hele gebied van leven en niet-leven te noemen, dat in nauw contact staat en als gevolg van gezamenlijkeactiviteit draagt bij tot de vorming van bepaalde geochemische componenten van de natuur.
Dat wil zeggen, de biosfeer omvat de volgende structurele delen van de aarde:
- onderste deel van de atmosfeer tot aan de ozonlaag;
- de gehele hydrosfeer;
- het bovenste niveau van de lithosfeer - de bodem en de onderliggende lagen, tot en met het grondwater.
Dat wil zeggen, dit zijn al die gebieden die kunnen worden bevolkt door levende organismen. Ze vertegenwoordigen op hun beurt allemaal de totale biomassa, die de levende materie van de biosfeer wordt genoemd. Dit omvat vertegenwoordigers van alle natuurrijken, evenals de mens. De eigenschappen en functies van levende materie zijn bepalend voor het karakteriseren van de biosfeer als geheel, omdat het de belangrijkste component is.
Naast de levenden zijn er echter nog verschillende soorten stoffen die de schil van de aarde vormen die we overwegen. Deze zijn als:
- biogeen;
- inert;
- biocoke;
- radioactief;
- kosmisch;
- vrije atomen en elementen.
Al met al vormen dit soort verbindingen de omgeving voor biomassa, de leefomstandigheden ervoor. Tegelijkertijd hebben vertegenwoordigers van de natuurrijken zelf een grote invloed op de vorming van vele soorten van deze stoffen.
Over het algemeen zijn alle aangegeven componenten van de biosfeer de totale massa van elementen die de natuur bij elkaar optellen. Zij zijn het die nauwe interacties aangaan, de cyclus van energie, stoffen uitvoeren, vele verbindingen accumuleren en verwerken. De basiseenheid is levende materie. De functies van levende materie zijn verschillend,maar ze zijn allemaal erg belangrijk en noodzakelijk om de natuurlijke staat van de planeet te behouden.
Oprichter van de doctrine van de biosfeer
Degene die het concept 'biosfeer' heeft gecreëerd, heeft het ontwikkeld, gestructureerd en volledig onthuld, bezat buitengewoon denken, het vermogen om feiten en gegevens te analyseren en te vergelijken en logische conclusies te trekken. In zijn tijd werd V. I. Vernadsky zo iemand. Geweldige man, natuuronderzoeker, academicus en wetenschapper, oprichter van vele scholen. Zijn werken zijn de basis geworden waarop alle theorieën tot nu toe zijn gebouwd.
Hij is de schepper van alle biogeochemie. Zijn verdienste is de oprichting van de minerale grondstofbasis van Rusland (toen de USSR). Zijn studenten waren beroemde toekomstige wetenschappers uit Rusland en Oekraïne.
Vernadsky's voorspellingen over de dominante positie van mensen in het systeem van de organische wereld en dat de biosfeer evolueert naar de noösfeer hebben alle reden om uit te komen.
Levende substantie. Functies van de levende materie van de biosfeer
Zoals we hierboven al hebben aangegeven, wordt de levende materie van de beschouwde schaal van de aarde beschouwd als het geheel van organismen die tot alle natuurrijken behoren. De mens neemt onder allen een bijzondere positie in. De redenen hiervoor waren:
- consumentenpositie, niet productie;
- ontwikkeling van geest en bewustzijn.
Alle andere vertegenwoordigers zijn levende materie. De functies van levende materie zijn ontwikkeld en aangegeven door Vernadsky. Hij kende de volgende rol toe aan organismen:
- Redox.
- Destructief.
- Vervoer.
- Milieu-vormend.
- Gas.
- Energie.
- Informatief.
- Concentratie.
De meest elementaire functies van de levende materie van de biosfeer zijn gas, energie en redox. De rest is echter ook belangrijk, omdat ze zorgen voor complexe interactieprocessen tussen alle delen en elementen van de levende schil van de planeet.
Laten we elk van de functies in meer detail bekijken om te begrijpen wat er precies wordt bedoeld en wat de essentie is.
De redoxfunctie van levende materie
Gemanifesteerd in talrijke biochemische transformaties van stoffen in elk levend organisme. Immers, bij iedereen, van bacteriën tot grote zoogdieren, zijn er om de seconde reacties. Als gevolg hiervan veranderen sommige stoffen in andere, andere vallen uiteen in componenten.
Het resultaat van dergelijke processen voor de biosfeer is de vorming van biogene materie. Welke verbindingen kunnen als voorbeeld worden aangehaald?
- Carbonaatgesteenten (krijt, marmer, kalksteen) - een product van de vitale activiteit van weekdieren, vele andere zee- en landbewoners.
- Siliciumafzettingen zijn het resultaat van eeuwenlange reacties in de schelpen en schelpen van dieren op de oceaanbodem.
- Kolen en turf zijn het resultaat van biochemische transformaties die plaatsvinden bij planten.
- Olie en anderen.
Daarom vormen chemische reacties de basis voor het ontstaan van veel stoffen die nuttig zijn voor mens en natuur. Dit is de functie van levende materie in de biosfeer.
Concentratiefunctie
Als we het hebben over de onthulling van het concept van deze rol van een stof, dan moeten we wijzen op de nauwe relatie met de vorige. Simpel gezegd, de concentratiefunctie van levende materie is de accumulatie in het lichaam van bepaalde elementen, atomen, verbindingen. Als resultaat worden de hierboven genoemde gesteenten, mineralen en mineralen gevormd.
Elk wezen is in staat om bepaalde verbindingen op zichzelf te verzamelen. De ernst hiervan is echter voor iedereen anders. Iedereen bouwt bijvoorbeeld koolstof in zichzelf op. Maar niet elk organisme is in staat om ongeveer 20% van het ijzer te concentreren, zoals ijzerbacteriën doen.
Er kunnen nog meer voorbeelden worden gegeven die deze functie van levende materie duidelijk illustreren.
- Diatomen, radiolariërs - silicium.
- Roestpaddestoelen - mangaan.
- Gezwollen lobelia plant - chroom.
- Solyanka plant - boor.
Naast elementen zijn veel vertegenwoordigers van levende wezens in staat om na het afsterven hele complexen van stoffen te vormen.
Gasfunctie van materie
Deze rol is een van de belangrijkste. Gasuitwisseling is immers een levensvormend proces voor alle wezens. Als we het hebben over de biosfeer als geheel, dan begint de gasfunctie van levende materie met de activiteit van planten, die tijdens het fotosyntheseproces koolstofdioxide opvangen en voldoende zuurstof afgeven.
Genoeg waarvoor? Voor het leven van al die mensenwezens die het niet zelf kunnen produceren. En dit zijn allemaal dieren, schimmels, de meeste bacteriën. Als we het hebben over de gasfunctie van dieren, dan bestaat deze uit het verbruik van zuurstof en het vrijkomen van koolstofdioxide in de omgeving tijdens de ademhaling.
Dit creëert een algemene cyclus die ten grondslag ligt aan het leven. Wetenschappers hebben bewezen dat gedurende vele millennia planten en andere levende wezens erin zijn geslaagd om de atmosfeer van de planeet volledig te moderniseren en voor zichzelf aan te passen. Het volgende gebeurde:
- zuurstofconcentratie is voldoende geworden voor het leven;
- de ozonlaag is gevormd, die al het leven beschermt tegen schadelijke kosmische en ultraviolette straling;
- de samenstelling van de lucht is geworden wat de meeste wezens nodig hebben.
Daarom wordt de gasfunctie van de levende materie van de biosfeer als een van de belangrijkste beschouwd.
Vervoerfunctie
Impliceert de reproductie en vestiging van organismen in verschillende territoria. Er zijn bepaalde ecologische wetten die de basisdistributie en het transport van wezens regelen. Volgens hen heeft elk individu zijn eigen leefgebied. Er zijn ook concurrentieverhoudingen die leiden tot de vestiging en ontwikkeling van nieuwe gebieden.
De functies van levende materie in de biosfeer zijn dus reproductie en vestiging met de daaropvolgende vorming van nieuwe kenmerken.
Destructieve rol
Dit is een andere belangrijke functie die kenmerkend is voor levende wezens in de biosfeer. Het bestaat uit het vermogen om te ontbinden in eenvoudige stoffen na afsterven, dat wil zeggen, het stoppen van de levenscyclus. Terwijl het organisme leeft, zijn er complexe moleculen in actief. Wanneer de dood intreedt, beginnen processen van destructie, desintegratie in eenvoudige samenstellende delen.
Dit wordt uitgevoerd door een speciale groep wezens die detritivoren of decomposers worden genoemd. Deze omvatten:
- sommige wormen;
- bacteriën;
- schimmels;
- protozoa en anderen.
Omgevingsvormende functie
De belangrijkste functies van levende materie zouden onvolledig zijn als we de vorming van omgevingen niet zouden aangeven. Wat betekent het? We hebben er al op gewezen dat levende wezens in het proces van evolutie een atmosfeer voor zichzelf hebben gecreëerd. Ze deden hetzelfde met het milieu.
Door de aarde los te maken en te verzadigen met minerale verbindingen, organisch materiaal, creëerden ze een vruchtbare laag die geschikt is voor leven - de bodem. Hetzelfde kan gezegd worden over de chemische samenstelling van het water van de oceanen en zeeën. Dat wil zeggen, levende wezens vormen zelfstandig de omgeving van het leven voor zichzelf. Dit is waar hun omgevingsvormende functie in de biosfeer zich manifesteert.
Informatieve rol van levende materie
Deze rol is typisch voor levende organismen, en hoe hoger deze is ontwikkeld, hoe groter de rol die het speelt als drager en verwerker van informatie. Geen enkel levenloos object is in staat om informatie te onthouden, op te nemen in het onderbewuste en vervolgens informatie van welke aard dan ook te reproduceren. Alleen levende wezens kunnen dit.
Dit is nietalleen het vermogen om te spreken en te denken. De informatiefunctie impliceert het fenomeen van het bewaren en doorgeven van bepaalde sets van kennis en eigenschappen door overerving.
Energiefunctie
Energie is de belangrijkste krachtbron, waardoor levende materie bestaat. De functies van levende materie komen voornamelijk tot uiting in het vermogen om de energie van de biosfeer in verschillende vormen te verwerken, van zonne-energie tot thermisch en elektrisch.
Niemand anders kan de straling van de zon op die manier ophopen en veranderen. De eerste link hier is natuurlijk planten. Zij zijn het die zonlicht direct absorberen op het gehele oppervlak van de groene delen van het lichaam. Vervolgens zetten ze het om in de energie van chemische bindingen die beschikbaar zijn voor dieren. De laatste vertalen het in verschillende vormen:
- thermisch;
- elektrisch;
- mechanical en anderen.
