8.3. Жива речовина

Поняття про "живу речовину" було вперше розроблено В.І. Вернядським (1934, 1936, 1940 pp.). Під живою речовиною він розумів сукупність маси всіх організмів, які населяють нашу планету на да­ний момент. Вся жива речовина займає мізерну долю у порівнянні з йудь-якою із зовнішніх оболонок земної кулі. Згідно із сучасними підрахунками загальна маса живої речовини в нинішню епоху дорів­нює 2420 млрд т, тобто вона майже у 2000 разів поступається навіть сумарній вазі повітря. Але в якісному відношенні жива речовина є найбільш високоорганізованою частиною матерії Землі. Живі орга­нізми надзвичайно активні та є носіями величезної енергії. У бо­ротьбі за своє існування організми здійснюють величезну роботу, ви­значаючи цим напрям геохімічних процесів і надаючи ландшафтам індивідуальних ознак.

За 2,5—3 млрд років діяльності жива речовина докорінно зміни­ла обличчя планети. Більша частина вуглецю атмосфери перейшла в гумусові горизонти сучасних і давніх ґрунтів, у товщі осадових порід і в різні форми корисних копалин, а також у відклади карбо­натів кальцію і магнію. Низька концентрація кисню, яка була власти­ва атмосфері на ранніх стадіях існування Землі, змінилася під впли­вом фотосинтезу. Внаслідок цього атмосфера стала переважно кис­нево-азотною, а на великих висотах утворився шар озону, який захи­щає організми від згубної дії ультрафіолетового випромінювання.

Тривалий геологічний вплив живої речовини на гірські породи і дія на них різних видів вивітрювання сприяла формуванню вели­чезних мас органогенного дрібнозему, товщ осадових порід, ґрунтово­го покриву. Поява останнього стала можливою завдяки пишному розвитку організмів на суходолі.

Жива речовина нашої планети нині існує у вигляді величезної кількості різноманітних організмів. За способом живлення всі орга­нізми поділяють на автотрофні і гетеротрофні. Автотрофні живляться безпосередньо неорганічними мінеральними речовинами. До них належить більша частина рослин і деякі групи мікроорганізмів, вони є першоджерелом біомаси. Гетеротрофні організми живляться гото­вими органічними речовинами. До гетеротрофних належать твари­ни і більша частина мікроорганізмів. Гетеротрофні бактерії здійсню­ють один з найголовніших для кожного ґрунту процесів — розклад органічних решток до простих мінеральних солей. Цей процес відбу­вається залежно від характеру повітряного режиму в аеробних (при вільному доступі кисню) або анаеробних умовах. В останньому ви­падку через нестачу кисню в перезволожених тривалий час породах утворюються і нагромаджуються закисні сполуки елементів. Біль­шість організмів біосфери належить до аеробних.

Населення біосфери у видовому і морфологічному відношенні дуже різноманітне. На Землі нині нараховується близько 2 млн видів організмів (табл. 8).

Таблиця 8. Приблизна кількість видів основних типів мікроорганізмів, рослин і тварин

МІКРООРГАНІЗМИ	Кількість видів	ТВАРИНИ	Кількість видів
Всього	500 000	Всього	1 500 000
У тому числі		У тому числі: Найпростіші	15 000
Водорості	25 000	Губки	5 000
Бактерії та гриби	100 000	Кишковопорожнинні	9000
Лишайники	18000	Черв'яки	19000
		Молюски	105 000
Мохи	20000	Членистоногі (без комах)	50000
Плавуневі	800	Комахи	1 000 000
Хвощеві	300	Хордові (включаючи хребетних)	50000
Па порот неві	6 000	3 них:
Голонасінні	600	Птахи	10000
Покритонасінні	200 000	Ссавці	6000
	300 000

Найпоширенішими в біосфері є бактерії. Вони зустрічаються в географічній оболонці практично скрізь, але особливо багато їх у ґрунтах. Наприклад, в 1 г ґрунту їх нараховується сотні мільйонів, а в чорноземах кількість мікроскопічних організмів може досягати кількох мільярдів. У водоймах найбільша кількість бактерій містить­ся в поверхневих шарах, особливо поблизу від берега, де вода більш забруднена І багата поживними речовинами.

Серед рослин більше половини видів — це квіткові — покрито­насінні, які виникли в порівняно недавньому геологічному минулому на поверхні континентів. У видовому відношенні органічний світ суші більш різноманітний, ніж водного середовища. Так, кількість видів сухопутних тварин становить 93 %, а водних — тільки 7 %. Майже аналогічне співвідношення склалося і серед рослин: 92 % припадає на наземні види флори і 8 % на водні. Наведені дані свідчать, що можливості для видоутворення на суші більш сприятливі, ніж у воді.

Рослинність тісно пов'язана з умовами середовища і залежить від нього. Ця залежність полягає в тому, що для розвитку рослин потрібні відповідні кліматичні умови і перш за все певна кількість тепла і вологи. Залежність рослинного світу від середовища вияв­ляється в існуванні на суші різних фітоценозів — сукупностей ро­слин, які населяють певну ділянку, що характеризується більш-менш однорідними умовами існування.

За ставленням до зволоження ґрунтів розрізняють кілька груп рослин з характерними для них особливостями. Наприклад, гідро­фіти — це рослини, які поселяються в надмірно зволожених місцях, вони мають здебільшого поверхневу кореневу систему. Інша група, мезофіти, поселяються в місцях із середньою зволоженістю. Ще мен­ше потребують вологи ксерофіти — рослини сухих ґрунтів. Ці рос­лини побудовані так, що, маючи глибоке або дуже розгалужене ко­ріння, вони завжди спроможні вбирати достатню кількість вологи з ґрунту. Цікавою групою є сукуленти — рослини пустельних облас­тей, які накопичують запаси води в листях, стеблах або підземних органах. Ефемерами називають рослини, які мають дуже короткий період вегетації, вони ніби поспішають закінчити свій життєвий цикл за час, поки є волога.

Тварини теж залежать від середовища, тільки на відміну від рос­лин вони можуть значною мірою обирати собі умови проживання. Ця здатність розширює їх можливості до адаптації. Хоча границі ареалів проживання тварин не так чітко виражені в природі, як рог-лин, все ж вони обмежені певними територіями. Разом з навко­лишнім середовищем рослини і тварини утворюють різні за видо­вим складом біогеоценози.

Біогеоценоз --це історично сформований взаємозумовлений комплекс живих і неживих компонентів певної ділянки земної по­верхні або акваторії, які пов'язані між собою обміном речовин чи енергії. Біогеоценози є елементарною одиницею біосфери. Кожному біоценозу властиві однорідність складу компонентів і певний характер матері­ально-енергетичного обміну між ними. Найважливіша роль у біогеоце-нозах належить зеленим рослинам, які створюють первинну органічну продукцію. Межі біогеоценозів у вертикальному та горизонтальному напрямах переважно збігаються з межами рослинних угруповань.