Роль живых организмов в формировании и эволюции биосферы

Основное внимание в учении о биосфере
В. И. Вернадский уделял роли живого вещества.
Ученый писал: «Живые организмы являются функцией биосферы и теснейшим образом материально и энергетически с ней связаны, являются огромной геологической силой, ее определяющей».
Благодаря способности к росту, размножению и расселению, в результате обмена веществ и преобразования энергии живые организмы способствуют миграции химических элементов в биосфере.

В. И. Вернадский сравнивал массовые миграции животных, например стаи саранчи, по масштабам переноса химических элементов с перемещением целого горного массива. В живой природе обнаружено около 90 химических элементов, т. е. большая часть всех известных на сегодняшний день. Нет никаких специальных элементов, характерных только для живых организмов, поэтому за всю историю существования биосферы атомы большинства элементов, входящих в ее состав, неоднократно прошли через тела живых организмов.

Определение круговорота веществ и его виды

Круговорот веществ в природе -повторяющийся циклический процесс превращения и перемещения отдельных химических элементов и их соединений
Классификации:
1) Вызываемые солнечной энергией:
-большой (биогеохимический) - в пределах биосферы;
-малый (биотический) - в пределах элементарных экологических систем.

Определение круговорота веществ и его виды

Круговорот веществ в природе -повторяющийся циклический процесс превращения и перемещения отдельных химических элементов и их соединений
Классификации:
2) По типу вещества в круговороте:-круговорот воды
-круговорот элементов преимущественно в газовой фазе (кислорода, углерода, азота и др.);
-круговорот элементов преимущественно в твёрдой и жидкой фазах (фосфора и др.).

Круговорот воды

Круговорот воды в природе (гидрологический цикл) — процесс циклического перемещения воды в земной биосфере. Состоит из испарения воды, переноса паров воздушными течениями, их конденсации, выпадения в виде осадков (дождь, снег и т. д.) и переноса воды реками и другими водоёмами.

Круговорот углерода

Круговорот углерода начинается с процесса фотосинтеза, в результате которого углерод углекислого газа превращается в глюкозу, из которой в дальнейшем образуются все остальные вещества, входящие в состав живых организмов. Растения поедаются животными, в результате углерод перемещается в тела консументов. В процессе дыхания они выделяют углерод в форме углекислого газа, т. е. круг замыкается. Мертвые тела животных и растений и продукты их выделения служат пищей для редуцентов, которые завершают цикл, окисляя всю органику до углекислого газа.

Круговорот азота

В атмосфере содержится много азота (71 %) в форме молекулярного азота . Он недоступен для большинства живых организмов. Только некоторые виды прокариот (клубеньковые бактерии, почвенные бактерии родов азотобактер и клостридиум, цианобактерии) могут превращать в ионы аммония. В дальнейшем этот азот включается в аминокислоты и белки. После гибели этих организмов органические соединения азота снова превращают аммиак.

Круговорот фосфора

В круговороте фосфора отсутствует газовая фаза. 
Фосфор в природе в больших количествах содержится в фосфоритах и апатитах и попадает в наземные экосистемы в процессе их разрушения. Растения поглощают фосфор в виде растворимых фосфатов из водного или почвенного раствора и включают его в состав органических соединений
В организмах позвоночных фосфор входит в состав костной ткани, дентина.
Организмы-редуценты минерализуют органические вещества мертвых организмов, содержащие фосфор, в неорганические фосфаты, которые вновь могут быть использованы растениями.

Круговорот серы

Круговорот серы также тесно связан с живым веществом. Сера в виде, и элементарной серы выбрасывается вулканами в атмосферу. С другой стороны, в природе в большом количестве известны различные сульфиды металлов: железа, свинца, цинка и др.
В организмах сера входит в состав аминокислот и белков, а у растений, кроме того, в состав эфирных масел и т. д. При разрушении белков при участии микроорганизмов образуется сероводород. Далее сероводород окисляется либо до элементарной серы, либо до сульфатов. В этом процессе участвуют разнообразные микроорганизмы, создающие многочисленные промежуточные соединения серы.

Совместная деятельность живых организмов в течение многих лет создавала, а в дальнейшем поддерживала определенные условия, необходимые для существования жизни, т. е. обеспечивала гомеостаз биосферы. В. И. Вернадский писал: «На земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим последствиям , чем живые организмы, взятые в целом»