Биосфероведение полностью

Следует сказать, что биотический круговорот не замкнут. Часть вещества (около 10 %) не возвращается в него, а уходит в виде отложений и захоронений в литосферу, трансформируясь там в биогенные породы. Чтобы восполнить потерю, биота, благодаря синтетической деятельности своего древнего «этажа» – архебактерий, бактерий-хемосинтетиков, цианобактерий – добавляет недостающий материал из продуктов магматической активности недр Земли. Так живое вещество производит определённую большую геологическую работу. И образуется уже грандиозный геологический или биосферный кругооборот вещества. О его особенностях и значении будем говорить в других главах.

Сначала Вернадский всю работу живого вещества разделил на два рода: химическую и механическую. А затем более подробно распределял её на 9 функций: газовую; кислородную; окислительную; кальциевую; восстановительную; концентрационную; функцию разрушения органики; функцию восстановительного разложения; функцию метаболизма и дыхания организмов.

Ф.Я. Шипунов же выделяет 5 функций биоты: газовую, концентрационную, окислительно-восстановительную, просто биохимическую и биохимическую функцию человеческой цивилизации.

Мы будем рассматривать функции живого вещества, описанные А.В. Лапо: энергетическую, концентрационную, деструктивную, средообразующую, транспортную. На наш взгляд они более наглядно характеризуют работу живого вещества в биосфере.

1. Энергетическая функция. Это фундаментальная функция живого вещества, благодаря которой биосфера насыщается энергией и происходит запас её впрок. Как мы уже упоминали, эту энергию живое вещество вбирает благодаря фотосинтезу из потока солнечного излучения и благодаря процессу хемосинтеза – из химических соединений веществ в земных недрах. Будучи «уловленной» живым веществом, эта энергия частично (10 %) потребляется самими «энергетиками», а другая часть распределяется по биологическим цепям и экосистемам всей биоты. Часть её «запасается» в виде горючих ископаемых и других горных пород, насыщая энергией глуби Земли. Ныне человечество эту, накопленную за миллионы лет энергию, выпускает в «воздух», и почти всю уже выпустило, не считаясь с законами биосферы.

2. Концентрационная функция. Эта функция заключается в концентрации, собирании в живых организмах тех или иных химических элементов, рассеянные в биосфере. Живое вещество собирает их из разбавленных растворов в морях, из почвы, из воздуха. Активнейшими собирателями-концентраторами являются микроорганизмы. Одни бактерии концентрируют марганец, другие железо, третьи серебро. Так содержание марганца в своих клетках они увеличивают (по сравнению с концентрацией в среде) в 1 200 000 раз; железа – в 650 000 раз; ванадия – в 420 000 раз. Благодаря этим бактериям появились огромные залежи железных и марганцевых руд, бокситов и другие. Организмы, строящие свои скелеты на основе кремния (диатомовые водоросли, радиолярии) или кальция (фораминиферы, коралловые полипы), являются «виновниками» мощных отложений кремнезёмов, мела, мрамора и так далее. Технологи научились, используя эти свойства бактерий, обогащать бедные урановые, медные, цинковые и другие руды.

Способность концентрировать отдельные химические элементы, причём в заметных количествах, есть и у некоторых растений. Так водоросль фукус накапливает титан в 10000 раз больше, чем его имеется в окружающей морской воде. Бурые водоросли содержат в 1 тонне биомассы до нескольких килограммов йода и много никеля. В золе плауна булавовидного – 52 % окиси алюминия, а в золе древесины австралийского шелковистого дуба её оказывается даже 79,6 %. В США германий и селен получают из растений. Американский дуб крупноплодный в 1 килограмме древесины имеет до 200 миллиграмм чистой меди. Сосна концентрирует бериллий; ива и берёза в листьях – стронций и барий; лиственница – марганец и ниобий; черёмуха, осина, пихта – торий; все растения – цинк. Золото «собирают» – кукуруза, дуб, хвощ полевой, бурые и красные водоросли. Полынь может содержать до 85 грамм золота в 1 тонне золы.

Некоторые морские животные также способны в тысячи и миллионы раз концентрировать элементы из морской воды. Асцидии содержат до 15 % соединений ванадия. Моллюски «выбирают» никель; медузы – цинк, алюминий, свинец; омары – кобальт; осьминоги – медь.

3. Деструктивная функция. Эта функция состоит в механическом, химическом и биохимическом разрушении органической и неорганической материи. Морские сверлильщики (цианобактерии, водоросли, черви) «просверливают» известняки, рыбы «раскусывают» коралловые рифы. Некоторые бактерии разрушают стекло. Для своей деструктивной деятельности цианобактерии, бактерии, грибы и лишайники выделяют кислоты: серную, азотную, угольную, органические кислоты. Есть бактерии, которые окисляют даже золото. Растения тоже выделяют разъедающие агенты. Так корни ели выделяет кислоты.