Vedcom trvalo mnoho stoviek rokov, kým vysvetlili procesy prebiehajúce na našej planéte. Postupne sa hromadili poznatky, pribúdal teoretický a faktografický materiál. Dnes sa ľuďom darí nájsť vysvetlenie mnohých prírodných javov, zasahovať do ich priebehu, meniť alebo usmerňovať.
Akú úlohu zohráva živý svet vo všetkých mechanizmoch prírody tiež nebolo hneď jasné. Ruskému filozofovi, biogeochemistovi V. I. Vernadskému sa však podarilo vytvoriť teóriu, ktorá sa stala základom a je ním dodnes. Práve ona vysvetľuje, čo je celá naša planéta, aké sú vzťahy medzi všetkými jej účastníkmi. A čo je najdôležitejšie, práve táto teória odpovedá na otázku o úlohe živých bytostí na planéte Zem. Volalo sa to teória štruktúry biosféry Zeme.
Biosféra a jej štruktúra
Vedec navrhol nazvať biosférou celú oblasť živého a neživého, ktorá je v tesnom kontakte a je výsledkom spoločnéhočinnosť prispieva k tvorbe určitých geochemických zložiek prírody.
To znamená, že biosféra zahŕňa nasledujúce štrukturálne časti Zeme:
- spodná časť atmosféry po ozónovú vrstvu;
- celá hydrosféra;
- horná úroveň litosféry – pôda a vrstvy pod ňou, až po podzemnú vodu vrátane.
To znamená, že toto sú všetky oblasti, ktoré môžu byť osídlené živými organizmami. Všetky zase predstavujú celkovú biomasu, ktorá sa nazýva živá hmota biosféry. Patria sem zástupcovia všetkých kráľovstiev prírody, ako aj človeka. Vlastnosti a funkcie živej hmoty sú rozhodujúce pri charakterizácii biosféry ako celku, pretože práve ona je jej hlavnou zložkou.
Okrem živých však existuje niekoľko ďalších druhov látok, ktoré tvoria obal Zeme, o ktorom uvažujeme. Sú to tieto:
- biogénne;
- inert;
- biokoks;
- radioactive;
- cosmic;
- voľné atómy a prvky.
Všetky tieto typy zlúčenín tvoria prostredie pre biomasu, životné podmienky pre ňu. Na vznik mnohých druhov týchto látok majú zároveň značný vplyv aj samotní predstavitelia prírodných kráľovstiev.
Všetky uvedené zložky biosféry sú vo všeobecnosti celkovým množstvom prvkov, ktoré tvoria prírodu. Sú to oni, ktorí vstupujú do úzkych interakcií, uskutočňujú kolobeh energie, látok, hromadia a spracovávajú mnohé zlúčeniny. Základnou jednotkou je živá hmota. Funkcie živej hmoty sú rôzne,ale všetky sú veľmi dôležité a nevyhnutné na udržanie prirodzeného stavu planéty.
Zakladateľ doktríny biosféry
Ten, kto vytvoril koncept „biosféry“, rozvinul ho, štruktúroval a plne odhalil, mal mimoriadne myslenie, schopnosť analyzovať a porovnávať fakty a údaje a robiť logické závery. Vo svojej dobe sa takou osobou stal V. I. Vernadskij. Veľký človek, prírodovedec, akademik a vedec, zakladateľ mnohých škôl. Jeho diela sa stali základným základom, na ktorom sú doteraz postavené všetky teórie.
Je tvorcom celej biogeochémie. Jeho zásluhou je vytvorenie nerastnej základne Ruska (vtedy ZSSR). Jeho študentmi boli slávni budúci vedci z Ruska a Ukrajiny.
Vernadského predpovede o dominantnom postavení ľudí v systéme organického sveta a o tom, že biosféra sa vyvíja do noosféry, majú všetky dôvody na to, aby sa splnili.
Živá látka. Funkcie živej hmoty biosféry
Ako sme už naznačili vyššie, za živú hmotu uvažovaného obalu Zeme sa považuje súhrn organizmov patriacich do všetkých kráľovstiev prírody. Ľudské bytosti zaujímajú medzi všetkými osobitné postavenie. Dôvody boli:
- spotrebiteľská pozícia, nie výroba;
- rozvoj mysle a vedomia.
Všetci ostatní zástupcovia sú živá hmota. Funkcie živej hmoty vyvinul a naznačil Vernadsky. Organizmom pridelil nasledujúcu úlohu:
- Redox.
- Deštruktívne.
- Doprava.
- Tvorba životného prostredia.
- Plyn.
- Energia.
- Informačné.
- Koncentrácia.
Najzákladnejšími funkciami živej hmoty biosféry sú plyn, energia a redox. Ostatné sú však tiež dôležité a poskytujú komplexné procesy interakcie medzi všetkými časťami a prvkami živej škrupiny planéty.
Pozrime sa na každú z funkcií podrobnejšie, aby sme pochopili, čo presne znamená a čo je podstatou.
Redoxná funkcia živej hmoty
Prejavuje sa mnohými biochemickými premenami látok v každom živom organizme. Koniec koncov, v každom, od baktérií až po veľké cicavce, sú reakcie každú sekundu. V dôsledku toho sa niektoré látky menia na iné, niektoré sa rozkladajú na zložky.
Výsledkom takýchto procesov pre biosféru je tvorba biogénnej hmoty. Aké zlúčeniny možno uviesť ako príklad?
- Uhličitanové horniny (krieda, mramor, vápenec) - produkt životnej činnosti mäkkýšov, mnohých ďalších morských a suchozemských obyvateľov.
- Náleziská kremíka sú výsledkom stáročí reakcií v pancieroch a pancieroch zvierat na dne oceánu.
- Uhlie a rašelina sú výsledkom biochemických premien, ku ktorým dochádza v rastlinách.
- Olej a iné.
Chemické reakcie sú preto základom pre vznik mnohých látok užitočných pre človeka a prírodu. Toto je funkcia živej hmoty v biosfére.
Funkcia koncentrácie
Ak hovoríme o odhalení konceptu tejto úlohy látky, mali by sme poukázať na jej úzky vzťah s predchádzajúcou. Jednoducho povedané, koncentračná funkcia živej hmoty je akumulácia určitých prvkov, atómov, zlúčenín vo vnútri tela. Výsledkom je, že vznikajú práve horniny, minerály a minerály uvedené vyššie.
Každé stvorenie je schopné v sebe akumulovať nejaké zlúčeniny. Závažnosť tohto je však u každého iná. Každý v sebe napríklad hromadí uhlík. Ale nie každý organizmus je schopný koncentrovať asi 20% železa, ako to robia železné baktérie.
Je možné uviesť niekoľko ďalších príkladov, ktoré jasne ilustrujú túto funkciu živej hmoty.
- Rozsievky, rádiolariány - kremík.
- Hrzavé huby – mangán.
- Napuchnutá lobelia - chróm.
- Rastlina Solyanka - bór.
Okrem prvkov sú mnohí predstavitelia živých bytostí po odumretí schopní vytvárať celé komplexy látok.
Plynová funkcia hmoty
Táto rola je jednou z hlavných. Koniec koncov, výmena plynov je živototvorný proces pre všetky bytosti. Ak hovoríme o biosfére ako celku, tak plynová funkcia živej hmoty začína činnosťou rastlín, ktoré v procese fotosyntézy zachytávajú oxid uhličitý a uvoľňujú dostatočné množstvo kyslíka.
Na čo stačí? Za život všetkých týchstvorenia, ktoré si ho nedokážu vyrobiť samé. A to všetko sú zvieratá, huby, väčšina baktérií. Ak hovoríme o plynovej funkcii živočíchov, tak tá spočíva v spotrebe kyslíka a uvoľňovaní oxidu uhličitého do prostredia pri dýchaní.
To vytvára všeobecný cyklus, ktorý je základom života. Vedci dokázali, že v priebehu mnohých tisícročí sa rastlinám a iným živým bytostiam podarilo úplne zmodernizovať a upraviť atmosféru planéty pre seba. Stalo sa nasledovné:
- koncentrácia kyslíka sa stala dostatočnou pre život;
- vytvorila sa ozónová vrstva, ktorá chráni všetok život pred škodlivým kozmickým a ultrafialovým žiarením;
- zloženie vzduchu sa stalo tým, čo väčšina tvorov potrebuje.
Preto sa plynová funkcia živej hmoty biosféry považuje za jednu z najdôležitejších.
Prepravná funkcia
Znamená rozmnožovanie a usadzovanie organizmov na rôznych územiach. Existujú určité ekologické zákony, ktoré riadia základnú distribúciu a prepravu tvorov. Podľa nich každý jedinec zaberá svoj vlastný biotop. Existujú aj konkurenčné vzťahy, ktoré vedú k osídľovaniu a rozvoju nových území.
Funkciami živej hmoty v biosfére sú teda rozmnožovanie a osídľovanie s následným vytváraním nových prvkov.
Deštruktívna úloha
Toto je ďalšia dôležitá funkcia, ktorá je charakteristická pre živé tvory v biosfére. Spočíva v schopnosti rozložiť sa na jednoduché látky po odumretí, teda zastavení životného cyklu. Kým organizmus žije, sú v ňom aktívne zložité molekuly. Keď nastane smrť, začnú sa procesy deštrukcie, rozpadu na jednoduché základné časti.
Toto vykonáva špeciálna skupina tvorov nazývaných detritivores alebo decomposers. Patria sem:
- niektoré červy;
- baktérie;
- fungi;
- protozoa a ďalšie.
Funkcia tvoriaca životné prostredie
Hlavné funkcie živej hmoty by boli neúplné, keby sme nenaznačili tvorbu prostredí. Čo to znamená? Už sme poukázali na to, že živé bytosti v procese evolúcie si vytvorili atmosféru pre seba. To isté urobili so životným prostredím.
Uvoľnenie a nasýtenie zeme minerálnymi zlúčeninami, organickou hmotou, vytvorili úrodnú vrstvu vhodnú pre život – pôdu. To isté možno povedať o chemickom zložení vody oceánov a morí. To znamená, že živé bytosti nezávisle vytvárajú životné prostredie pre seba. Tu sa prejavuje ich environmentálna funkcia v biosfére.
Informačná úloha živej hmoty
Táto úloha je typická pre živé organizmy a čím je rozvinutejšia, tým väčšiu úlohu zohráva ako nosič a spracovateľ informácií. Ani jeden neživý predmet nie je schopný si zapamätať, „zaznamenať“do podvedomia a následne reprodukovať informácie akéhokoľvek druhu. Toto dokážu iba cítiace bytosti.
To nie jelen schopnosť hovoriť a myslieť. Informačná funkcia implikuje fenomén uchovávania a odovzdávania určitých súborov vedomostí a vlastností dedením.
Energetická funkcia
Energia je najdôležitejším zdrojom sily, vďaka ktorej existuje živá hmota. Funkcie živej hmoty sa prejavujú predovšetkým v schopnosti spracovať energiu biosféry do rôznych foriem, od slnečnej až po tepelnú a elektrickú.
Nikto iný nemôže takto akumulovať a meniť žiarenie zo Slnka. Prvým odkazom sú samozrejme rastliny. Práve tie pohlcujú slnečné svetlo priamo na celý povrch zelených častí tela. Potom ju premieňajú na energiu chemických väzieb dostupnú pre zvieratá. Ten to prekladá do rôznych foriem:
- termálne;
- elektrický;
- mechanické a iné.
