Косное вещество это кратко
Обновлено: 04.07.2024
Планета Земля – уникальная система, состоящая из целого ряда сложных звеньев, постоянно развивающихся, взаимосвязанных и взаимозависимых. Вот уже несколько столетий внутреннее и внешнее строение Земли является объектом интереса и пристального внимания учёных всего мира. Открытие экологической оболочки планеты, или биосферы, стало настоящим научным прорывом в этой области изысканий. Важнейшим вкладом в разрешение спорных вопросов и проблем стало учение русского академика Вернадского о живых организмах, о роли живой и неживой материи в эволюции нашего мира.
Биосфера и косное вещество
Вода, как мы знаем, является источником жизни. Однако такое определение, согласно Вернадскому, можно отнести к естественным водным источникам – океанам, морям, рекам, озёрам. А вот талая вода или дождевая – важное косное вещество.
Помимо живого и косного вещества в составе биосферы выделяется и биокосное – своего рода продукт воздействия живых организмов на неживую природу. Это верхние слои почв, состав и свойства которых изменяются в результате жизнедеятельности людей и животных, воздушный и водный бассейны планеты, постоянно загрязняемые человеком.
Структура биосферы
Таким образом, биосферой Земли называют оболочку планеты, содержащую всё многообразие живой материи и ту часть планетного вещества, которая постоянно с этой материей взаимодействует. Состоит биосфера из нижней части атмосферы, захватывает всю гидросферу, а также верхнюю часть литосферы. Её границы зависят от факторов окружающей среды, и прежде всего от тех, которые формируют благоприятную среду для существования живых организмов. Верхняя планка находится на высоте около 20-ти километров от земной поверхности. Границей ее является озоновый слой. Его главная функция – не пропускать ультрафиолетовые солнечные лучи, которые не влияют на косное вещество, но смертельны для живого. Отсюда следует, что для живых существ или организмов безвредной может быть тропосфера, а также нижние слои стратосферы. Гидросфера доступна для обживания на достаточно большую глубину – 10-11 километров, т.е. практически весь Мировой океан – огромный источник жизни. В литосфере разнообразные формы жизни встречаются от поверхности земли до глубины примерно от трёх с половиной до семи с половиной километров. Именно при этих параметрах соблюдается необходимое соотношение температурного режима и наличия почвенных вод в жидком агрегатном состоянии. На большей глубине находится уже только косное вещество. И хотя масса живой материи в биосфере в процентном соотношении гораздо меньше, чем косной, именно она является основной движущей силой геохимических процессов на Земле. Источником энергии, необходимой для обмена веществ, равно как и самих веществ, участвующих в жизнедеятельности организмов, стала окружающая среда. В то же время некоторые виды живой материи наделены репродуктивной функцией, преобразовательной, функцией распада (разложения, расщепления). Вследствие этого, по мнению учёных, примерно 10% биомассы в природе восстанавливается, воспроизводится.
Функциональное предназначение биосферы
По утверждению Вернадского и его последователей, функции биосферы заключаются, во-первых, в том, чтобы обеспечить постоянный круговорот химических элементов, которые циркулируют между живыми организмами, гидросферой и почвой, атмосферой. Во-вторых, эволюция биосферы является наглядным примером теснейшего взаимодействия важных факторов: развития Земли как космического тела, химических и геологических процессов внутри планеты, биологической эволюции живой материи и развития человеческого общества.
Биосфера (греч. bios - жизнь + sphaira - шар) - наружная оболочка Земли, населенная живыми организмами, составляющими в совокупности живое вещество планеты. Термин "биосфера" предложен австрийским геологом Э. Зюссом, учение о биосфере было создано и развито российским и советским ученым Вернадским Владимиром Ивановичем.
Биосфера - совокупность всех биогеоценозов, это открытая система, структура и свойства которой определяются деятельностью организмов в прошлом и настоящем. Биосферу можно рассматривать как часть лито-, гидро- и атмосферы, заселенную живыми существами.
Запомните, что наибольшая концентрация живого вещества сосредоточена на границе сред (к примеру, на границе литосферы и атмосферы).
Границы биосферы
Общая толщина биосферы приблизительно 17 км. Живые организмы проникают вглубь литосферы на расстояние до 6-7 км, заселяют всю толщу гидросферы (до самого дна мирового океана). В атмосфере живые организмы встречаются в нижней части - тропосфере, которую сверху ограничивает озоновый слой (часть стратосферы).
Выше "озонового экрана" существование жизни в привычном для нас виде невозможно, так как губительное УФ (ультрафиолетовое) излучение уничтожает все живое. Возникновению жизни в недрах Земли препятствует высокая температура, оказывающая разрушительное воздействие.
Вещество биосферы
Совокупность всех живых организмов на нашей планете. Именно Вернадский показал, что деятельность живых существ - важнейший фактор геологических изменений планеты.
Формируется без участия живых организмов. Базальт, гранит, песок, золотоносные руды. К косному веществу можно отнести горные породы магматического происхождения, образовавшиеся в результате извержения вулканов.
Это вещество образуется живыми организмами в процессе их жизнедеятельности. Примерами биогенного вещества могут послужить залежи известняка, природный газ, кислород, нефть, каменный уголь, торф.
Биокосное вещество создается одновременно деятельностью живых организмов и косными процессами. Таким образом, биокосное вещество объединяет в себе живое и косное вещества.
К биокосному веществу относятся пресная и соленая вода, почва, воздух. Почва является верхним наиболее плодородным слоем литосферы Земли. Почва - уникальный продукт совместной деятельности живых организмов, то есть биологических и геологических процессов, протекающих в живой природе.
Функции живого вещества
Важнейший компонент биосферы - живое вещество, то есть - живые организмы. Их деятельность приводит к наиболее значительным геологическим изменениям в биосфере, они обеспечивают круговорот веществ - главное условие зарождения новой жизни.
Живые организмы постоянно получают и преобразуют энергию. Растения преобразуют энергию солнечного света в энергию химических связей, а животные передают ее по цепочке. После смерти растений и животных энергия возвращается в круговорот благодаря бактериям и грибам - сапротрофам (греч. sapros – гнилой), разлагающим мертвое органическое вещество.
Деятельность живых организмов обеспечивает постоянный газовый состав атмосферы. В ходе дыхания животные поглощают кислород и выделяют углекислый газ, а растения в ходе фотосинтеза поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Бактерии хемотрофы также выделяют в атмосферу некоторые газы, полученные окислением сероводорода, азота.
Я никогда не перестану восхищаться этой функцией живого вещества. Вы только вдумайтесь: на одной и той же почве, рядом друг с другом, растут совершенно разные растения по форме, размеру и окраске плодов, цветков! Каждый раз задумываешься: как это возможно?
Это связано с тем, что каждое живое существо избирательно накапливает определенные химические элементы. К примеру, многие моллюски накапливают кальций, образуют известковый скелет - раковину. После их смерти раковины опускаются на дно, в результате чего создаются залежи полезных ископаемых - известняка (мела).
В результате жизнедеятельности мха сфагнума образуется полезное ископаемое - торф, а папоротниковидные образуют каменный уголь. Это концентрат углеродистых и кальциевых соединений в погибших растениях, которые тысячелетиями отмирали и образовали залежи ископаемых.
Живые организмы способны окислять и восстанавливать различные химические вещества. На реакциях окисления и восстановления основан метаболизм (обмен веществ) любого живого существа, подобные реакции протекают постоянно в ходе фотосинтеза, энергетического обмена.
Без разрушения "старой" жизни, невозможно возникновение "новой". После смерти живых существ их останки подвергаются разрушению, из них высвобождается энергия, накопленная в связях химических веществ. Непрерывный круговорот должен продолжаться всегда - это главное условие жизни.
Теория биогенной миграции атомов Вернадского В.И.
При непосредственном участии живого вещества в биосфере непрерывно осуществляется биогенная миграция атомов. Даже сейчас, с каждым вашим вдохом, атомы кислорода соединяются с гемоглобином эритроцитов, доставляются по крови к клеткам тканей организма и становятся частью ваших клеток.
Откуда взялся кислород, которым мы дышим? Его в процессе фотосинтеза выделили растения. Для процесса фотосинтеза необходим углекислый газ, который в процессе дыхания выделяют животные, углекислый газ, который образуется при разложении останков растений и животных. Получается круговорот атомов.
Все атомы, которыми мы обладаем, которые стали частью наших рук, глаз, носа, языка - все эти атомы кому-то принадлежали до нас! За миллиарды лет существования Земли они успели побывать в мириадах растений, грибов и животных. То, что наши атомы сейчас с нами - великое чудо и немыслимая случайность.
Я искренне восхищаюсь этой теорией, она показывает непрерывность жизни, бесконечность нашего существования и единство всего живого.
Ноосфера
Ноосфера (греч. noos - разум и sphaira - шар) - термин введенный русским ученым В.И. Вернадским. Ноосфера подразумевает взаимодействие природы и общества, при котором человек является главным определяющим фактором эволюции. Человек становится крупнейшей геологической силой.
Споры о том, можно ли считать современный этап развития цивилизации ноосферой остаются открытыми. Основная идея ноосферы - разумное, рациональное поведение человека, при котором он сосуществует в гармонии со всеми другими формами жизни.
К сожалению, нынешняя ситуация напоминает старую поговорку: "Пока не потеряешь, не осознаешь ценность". Неужели растения должны исчезнуть с лица Земли, чтобы мы вспомнили о том, что благодаря фотосинтезу в их листьях мы дышим кислородом? В этом случае чувство нашего ложного величия может сильно пострадать.
Круговорот веществ
Углерод находится в природе в основном в составе углекислого газа, угольной кислоты и ее нерастворимых солей - карбоната кальция (из которого состоят раковины моллюсков). Отмирая, живые организмы образуют залежи полезных ископаемых: торф, древесину, каменный уголь, нефть. Известняк может надолго исключить углерод из круговорота веществ.
Подобно этому, долгое время нефть и уголь были почти полностью исключены из круговорота веществ, однако в настоящее время человек "вернул их в строй" вместе с выхлопными газами.
Азот находится в воздухе, которым мы дышим, и составляет 78% от его объема. Большая часть азота поступает в почву и воду благодаря деятельности микроорганизмов, бактерий и водорослей.
Широко известны клубеньковые бактерии на корнях бобовых растений, находящиеся с ними в симбиозе. Клубеньковые бактерии переводят атмосферный азот в нитраты, которые необходимы для роста и развития растения и могут быть усвоены им, в отличие от атмосферного азота (газа).
В листьях в процессе биосинтеза азот преобразуется в белки. Травоядные животные поедают растения, таким образом, белок включается в их состав. После смерти животных белки разлагаются сапротрофами, которые выделяют аммиак, нитраты. Часть нитратов усваивается растениями, а часть восстанавливается бактериями до атмосферного азота - цикл замыкается.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Научные доклады
Косное вещество биосферы примеры, кратко изложенные в этой статье.
Косное вещество: примеры
Косное вещество представляет собой совокупность веществ в биосфере, в образовании которых живые организмы не принимают участия.
К косному веществу биосферы относятся неживые тела, породы метаморфического и магматического происхождения, глубинные породы, выброшенные в процессе горообразования, горные породы минералы, газы, драгоценные металлы и камни, залежи железа и руды, относятся пемзу, гранит, туф и так далее.
Некоторые из них, например, глина косное вещество, взаимодействуя с живым веществом превращается постепенно в биокосное.
Косные вещества биосферы, такие как реки, океан, горы, воздушные массы возникли на планете еще до появления жизни на ней. Они обуславливают процессы, которые связаны с разложением мертвой органики, также химическим разрушением горных пород и вовлечением новых образовавшихся веществ в биотический круговорот. Как результат образовываются биогенные и биокосные вещества, осуществляется минерализация органики.
Между косным и живым веществом существует тесная, непрерывно идущая связь во время питания, дыхания, размножения самого живого вещества: происходит миграция атомов из живых тел биосферы в косные и обратно.
Косное вещество бывает в разных агрегатных состояниях: твердом, жидком, газообразном и плазме. Преимущественно оно приобретает форму минералов. Кстати, что интересно, в виде биоминералов косное вещество имеется почти во всех органах и тканях человека, животных. Они постепенно растут причиняя острую боль. К ним относят желчные и мочевые камни, слюнные, легочные, сердечные и зубные отложения в костях, сосудах, мышцах, опухоли минеральных выцветы на коже.
Надеемся, что из этой статьи Вы узнали, что такое косное вещество биосферы.
Косное вещество биосферы (т.е. то вещество, которое формируется без участия живых организмов) включает в себя три основные оболочки Земли: атмосферу, гидросферу и верхнюю часть литосферы. Границы биосферы определяются абиотическими факторами, которые ограничивают существование живых организмов. Верхняя граница биосферы проходит на высоте около 20 км от поверхности Земли и зависит от озонового слоя, который задерживает ультрафиолетовое излучение. В гидросфере жизнь обнаружена на всех глубинах Мирового океана. В литосфере живые организмы встречаются до глубины 3,5–7,5 км, что определяется температурой земной коры и уровнем проникновения жидкой воды (рис.8).
Атмосфера, или газовая оболочка Земли, состоит из смеси газов: азота, кислорода, углекислого газа, озона и инертных газов. Атмосфера оказывает огромное влияние на физико-химические и биологические процессы на поверхности Земли и в водной среде. Природа и климат на Земле зависят от распределения тепла, давления и содержания водяных паров в атмосфере. В атмосфере происходят глобальные вертикальные и горизонтальные перемещения воздушных масс, во многом определяющие круговорот воды, теплообмен, перенос пылевых частиц и загрязнений. Примеси мельчайших твердых и жидких частиц (вода, пыль, дым и др.) влияют на прозрачность атмосферы, препятствуя проникновению солнечной энергии к поверхности Земли. Водяной пар поглощает солнечную радиацию, увеличивает плотность воздуха и является источником всех осадков. Для дыхания большинство живых организмов используют кислород. Углекислый газ является источником углерода для фотосинтеза и хемосинтеза. Атмосферный азот благодаря деятельности азотофиксирующих бактерий включается в биологические молекулы, переводится в форму нитратов, усваиваемых растениями.
Гидросфера, или водная оболочка Земли, составляет около 70% поверхности Земного шара. Наибольшие запасы (до 95%) воды сосредоточены в Мировом океане, остальные 5% приходятся на пресные водоемы (реки, озера т.д.). Для жизнедеятельности наземных биогеоценозов большое значение имеет доступность пресной воды. Основная часть пресных вод сосредоточена в ледниках, воды которых пока используются очень мало.
Рис.8. Строение биосферы. I –пределы жизни в биосфере, II – схематический разрез почвы: А0 – лесная подстилка, А1 – гумусовый горизонт, А2 – подзолистый горизонт вымывания, В – иллювиальный горизонт вымывания, С – подстилающая порода
В воде обитает огромное количество живых организмов, причем их разнообразие существенно выше, чем на суше. Гидросфера отличается от наземной среды обитания главным образом своей плотностью и вязкостью. Живые организмы населяют свободную водную массу и донную зону (прикрепленные и ползающие представители). В водной массе организмы могут передвигаться активным плаванием – нектон, либо перемещаться пассивно – планктон.
От прозрачности воды зависит световой режим под ее поверхностью и, следовательно, эффективность фотосинтеза и накопление органических веществ. По количеству проникающего света водоемы подразделяются на две горизонтальные зоны: верхнюю (эфотическую), простирающуюся до 100-200 м в водах океанов, и нижнюю (афотическую), находящуюся на больших глубинах, где света для фотосинтеза недостаточно (см. рис.8).
Жизнедеятельность и распространение организмов в воде также зависит от концентрации ионов водорода (рН среды) и от концентрации солей (соленость воды). Важное значение имеет присутствие растворенного кислорода и диоксида углерода. Перемещение водных масс в пространстве способствует поддержанию относительной гомогенности физических и химических характеристик водных регионов.
Состояние гидросферы является важнейшим фактором, определяющим климатические условия различных географических областей Земли и, следовательно, влияющим на формирование природной среды нашей планеты. Гидросфера активно влияет на атмосферные процессы: на охлаждение и нагревание воздушных масс, на насыщение их влагой и т.п.
Литосфера, или твердая, каменная оболочка земли, включает в себя земную кору и верхнюю часть мантии. Земная кора имеет толщину от 6 км (под океанами) до 80 км ( под горными системами). Земная кора сложена горными породами и представляет собой важнейший ресурс для человечества. Она содержит горючие полезные ископаемые (уголь, нефть, горючие сланцы), рудные (железо, алюминий, медь, олово и др.) и нерудные (фосфориты, апатиты и др.) полезные ископаемые, естественные строительные материалы (песок, гравий, известняки и др.). Жизнь в литосфере сосредоточена главным образом в ее верхнем, плодородном слое, - почве, глубина которого не превышает нескольких метров. Почва представляет собой смесь разложившихся органических и выветренных минеральных веществ. В результате их перемешивания и превращения почва расчленяется на отдельные слои, или горизонты, сочетание которых составляет профиль почвы (рис.8). Самый верхний горизонт называется опадом, под ним находится гумусовый слой, обеспечивающий плодородие почвы, самый нижний слой состоит в основном из песка и глины.
Почва, особенно ее верхние слои, плотно заселена живыми организмами, влияющими на ее физико-химические характеристики. Особенно большое количество химических реакций в почве протекает вследствие жизнедеятельности бактерий.
Читайте также: