- •Маврищев в.В., высоцкий а.Э., соловьева н.Г. Радиоэкология и радиационная безопасность содержание
- •Часть I. Введение в экологию
- •Часть II . Радиоэкология
- •Часть III радиационная безопасность
- •19.3. Методы регистрации и измерения ионизирующих излучений,
- •Часть I. Введение в экологию
- •1. Предмет и содержание экологии
- •1.1. Определение экологии
- •1.2. Разделы экологии
- •1.3. Объекты изучения экологии
- •2. Среда обитания, основные среды жизни, экологические факторы среды
- •2.1. Понятие о среде обитания
- •2.2. Абиотическая среда, основные среды жизни
- •2.3. Живые организмы как среда обитания
- •2.4. Понятие об экологических факторах
- •2.5. Абиотические факторы
- •2.5.1. Климатические факторы
- •2.5.2. Факторы почвенной среды (эдафические факторы)
- •2.5.3. Орографические факторы
- •2.5.4. Гидрографические факторы
- •2.5.5. Химические факторы
- •2.5.6. Пирогенный фактор (пожары)
- •2.6. Биотические факторы
- •2.7. Лимитирующие экологические факторы
- •3. Экология популяций
- •3.1. Определение и сущность популяции
- •3.2. Характеристика популяций
- •3.3. Взаимодействия между популяциями
- •3.4. Конкуренция. Закон конкурентного исключения Гаузе
- •4. Биоценоз
- •4.1. Понятие биоценоза
- •4.2. Пространственная структура биоценоза
- •4.3. Трофическая структура биоценоза
- •4.4. Пищевые цепи, экологические пирамиды
- •4.5. Экологическая ниша
- •5. Экосистема
- •5.1. Сущность экосистемы
- •5.2. Динамика экосистем
- •5.3. Агроэкосистемы
- •6. Биосфера
- •6.1. Понятие биосферы
- •6.2. Учение в.И. Вернадского о биосфере
- •6.3. Живое вещество биосферы
- •7. Основные экологические проблемы современности
- •7.1. Парниковый эффект
- •7.2. Состояние озонового экрана
- •7.3. Проблема кислотных осадков
6.3. Живое вещество биосферы
Одним из центральных звеньев концепции биосферы является учение о живом веществе. Анализируя проблему миграции атомов, В.И.Вернадский пришел к выводу, что «нигде не существуют органические соединения, независимые от живого вещества». Позже он формулирует понятие живого вещества: «Живое вещество биосферы есть совокупность ее живых организмов... Я буду называть совокупность организмов, сведенных к их весу, химическому составу и энергии, живым веществом».
Живое вещество - совокупность живых организмов биосферы, численно выраженная в элементарном химическом составе, массе и энергии.
Главное предназначение живого вещества и его неотъемлемый атрибут - накопление свободной энергии в биосфере. Обычная биогеохимическая энергия живого вещества производится, прежде всего, путем размножения.
В 30-е годы В.И. Вернадский из общей массы живого вещества выделяет человечество, как его особую часть. Такое отособление человека от всего живого стало возможным по трем причинам. Во-первых, человечество является не производителем, а потребителем биогеохимической энергии. Во-вторых, масса человечества, исходя из данных демографии, не является постоянным количеством живого вещества. И, в-третьих, его геохимические функции характеризуются не массой, а производственной деятельностью.
Какие же характерные особенности присущи живого вещества? Прежде всего, это огромная свободная энергия. В процессе эволюции видов биогенная миграция атомов, т.е. энергия живого вещества биосферы, увеличилась во много раз, и продолжает расти, ибо живое вещество перерабатывает энергию солнечных излучений. Живому веществу присуща также высокая скорость протекания химических реакций по сравнению с веществом неживым, где похожие процессы идут в тысячи и миллионы раз медленнее. К примеру, некоторые гусеницы в сутки могут переработать пищи в 200 раз больше, чем весят сами, а одна синица за день съедает столько гусениц, сколько весит сама.
Для живого вещества характерно то, что слагающие его химические соединения, главнейшими из которых являются белки, устойчивы только в живых организмах. После завершения процесса жизнедеятельности исходные живые органические вещества разлагаются до химических составных частей.
Живое вещество существует на планете в форме непрерывного чередования поколений, благодаря чему вновь образовавшееся, оно генетически связано с живым веществом прошлых эпох. Это - главная структурная единица биосферы, определяющая все другие процессы поверхности земной коры. Для живого вещества характерно наличие эволюционного процесса. Генетическая информация любого организма зашифрована в каждой его клетке. При этом этим клеткам изначально предначертано быть самими собой, за исключением яйцеклетки, из которой развивается целый организм.
Круговорот отдельных веществ В.И.Вернадский назвал биогеохимическими циклами. Эти циклы и круговорот обеспечивают важнейшие функции живого вещества в целом . Ученый выделил пять таких функций.
Газовая функция. Осуществляется зелеными растениями, выделяющими кислород в процессе фотосинтеза, а также всеми растениями и животными, выделяющими углекислый газ в результате дыхания. Происходит также круговорот азота, связанного с деятельностью микроорганизмов.
Концентрационная функция. Проявляется в способности живых организмов накапливать в своих телах многие химические элементы (на первом месте стоит углерод, среди металлов – кальций).
Окислительно-восстановительная функция. Выражается в химических превращениях веществ в процессе жизнедеятельности организмов. В результате этого образуются соли, окислы, новые вещества. С данной функцией связано формирование железных и марганцевых руд, известняков и т.п.
Биохимическая функция. Определяется как размножение, рост и перемещение в пространстве живого вещества. Все это приводит к круговороту химических элементов в природе, их биогенной миграции.
Функция биогеохимической деятельности человека. Человек в своей хозяйственной деятельности разрабатывает и использует для своих нужд большое количество веществ земной коры, в т.ч. таких как уголь, газ, нефть, торф, сланцы, многие руды.