ВЫВОД: выносливость жизни к отдельным факторам среды шире диапазонов тех условий, которые реализуются в границах современной биосферы. Это дает жизни значительный «запас прочности», устойчивости к воздействию среды и потенциальной возможностью к еще большему распространению.
Основную долю биомассы суши составляют зеленые растения -99,2%, а в океане только 6,3%, в то время как, масса животных и микроорганизмов суши равна 0,8%, а в океане – 93,7%.
Главными составными элементами живого вещества является кислород (65-70%) и водород (10%). Остальные элементы представлены углеродом, азотом, кальцием (от 1 до 10%), серой, фосфором, калием, кремнием (от 0,1 до 1%), железо, натрий, хлор, алюминий (менее 0,1%).
В пределах биосферы каждый химический элемент проходит через цепочку живых организмов и включается в систему биогеохимических превращений. Так, весь кислород планеты обновляется через каждые 2000 лет, а весь углекислый газ через 6,3 года. Обновление живого вещества происходит в среднем за 8 лет.
Для синтеза живого вещества необходимо примерно 40 элементов, жизненно важными из которых являются компоненты белка: углерод, водород, азот, кислород, фосфор и сера. Другие элементы требуются в меньших количествах: кальций, железо, калий, натрий, магний. Все элементы попеременно переходят из живой материи в костную, участвуя в сложных биологических циклах. Рассмотрим круговороты основных биогенных элементов в биосфере:
Круговорот углерода
Углерод на Земле встречается в различных состояниях, от чистого (уголь, графит, алмаз) до высокомолекулярных белковых соединений. Основой биогенного круговорота углерода является диоксид углерода (углекислый газ), который при взаимодействии с водой образует углекислоту. Единственным источником углерода, используемого растениями для синтеза органического вещества, является углекислота, которая входит в состав атмосферы, или растворенная в воде.
В результате фотосинтеза в растениях происходит превращение угольной кислоты в углеводы, которое сопровождается выделением в атмосферу кислорода. Часть углеводов растения используют для роста и развития, а часть употребляется животными в пищу, для обеспечения собственных энергетических потребностей. Возврат двуокиси углерода в атмосферу происходит при дыхании животных, а так же при разложении тканей отмерших животных и растений. Другим источником возврата газа в атмосферу являются процессы горения органических топлив любого химического состава, начиная от дров заканчивая многочисленными нефтепродуктами. Химическая сущность этих процессов одинакова, а именно окисление углерода в составе топлив до двуокиси углерода с выделением энергии. Исторически процессы связывания диоксида углерода растениями и его выделения в отмеченных выше процессах находилось в равновесии. Однако, последние десятилетия, резкое увеличение объемов сжигаемого топлива, с одной стороны, и вырубание лесов, с другой стороны, привели к накоплению диоксида углерода в атмосфере. Вследствие особенностей термодинамических свойств диоксида углерода, как трехатомной молекулы, в сравнении с двухатомными молекулами кислорода и азота, которые составляют атмосферу, появилась реальная угроза парникового эффекта и глобального изменения климата.
Круговорот кислорода
В атмосфере кислород содержится в форме двухатомной молекулы, а так же в незначительном количестве в виде трехатомной молекулы озона, который образуется в результате воздействия высоких энергий на кислород (молнии, космическое излучение).
Круговороты кислорода и углерода связаны между собой химически. Фактически фотосинтез представляет собой разложение диоксида углерода на углерод и кислород, который пополняет атмосферу. Противоположный процесс удаления кислорода из атмосферы при его взаимодействии с углеродом, представлен реакциями горения топлива и гниения.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.