Характеристики живої речовини

До складу живої речовини входять як органічні (в хімічному сенсі), так і неорганічні, або мінеральні речовини. Вернадський писав:

Маса живої речовини порівняно мала і оцінюється величиною 2,4-3,6 10 12 т (у сухій вазі) і становить менше 10 -6 маси інших оболонок Землі. Але це одна з наймогутніших геохімічних сил нашої планети.

Жива речовина розвивається там, де може існувати життя, тобто на перетині атмосфери, літосфери та гідросфери. В умовах, не сприятливих для існування, жива речовина перетворюється на стан анабіозу.

Специфіка живої речовини полягає в наступному:

1. Жива речовина біосфери характеризується величезною вільною енергією. У неорганічному світі за кількістю вільної енергії з живою речовиною можна порівняти лише недовговічні незастиглі лавові потоки.
2. Різка відмінність між живою та неживою речовиною біосфери спостерігається у швидкості перебігу хімічних реакцій: у живій речовині реакції йдуть у тисячі та мільйони разів швидше.
3. Відмінною особливістю живої речовини є те, що складові її індивідуальні хімічні сполуки – білки, ферменти тощо – стійкі лише в живих організмах (значною мірою це характерно і для мінеральних сполук, що входять до складу живої речовини).
4. Довільний рух живої речовини, значною мірою саморегульований. В. І. Вернадський виділяв дві специфічні форми руху живої речовини: а) пасивну, яка створюється розмноженням та властива як тваринам, так і рослинним організмам; б) активну, що здійснюється за рахунок спрямованого переміщення організмів (вона характерна для тварин та меншою мірою для рослин). Живому речовині також властиве прагнення заповнити собою весь можливий простір.
5. Жива речовина виявляє значно більшу морфологічну та хімічну різноманітність, ніж неживу. Крім того, на відміну від неживої абіогенної речовини, жива речовина не буває представлена ​​виключно рідкою або газовою фазою. Тіла організмів побудовані у всіх трьох фазових станах.
6. Жива речовина представлена ​​у біосфері як дисперсних тіл – індивідуальних організмів. Причому, будучи дисперсною, жива речовина ніколи не знаходиться на Землі у морфологічно чистій формі – у вигляді популяцій організмів одного виду: вона завжди представлена ​​біоценозами.
7. Жива речовина існує у формі безперервного чергування поколінь, завдяки чому сучасна жива речовина генетично пов'язана з живою речовиною минулих епох. При цьому характерною для живої речовини є наявність еволюційного процесу, тобто відтворення живої речовини відбувається не за типом абсолютного копіювання попередніх поколінь, а шляхом морфологічних та біохімічних змін.

Значення живої речовини

Робота живої речовини в біосфері досить різноманітна. За Вернадським, робота живої речовини в біосфері може виявлятися у двох основних формах:

а) хімічної (біохімічної) - І рід геологічної діяльності; б) механічної – ІІ рід транспортної діяльності.

Біогенна міграція атомів I роду проявляється у постійному обміні речовини між організмами та навколишнім середовищем у процесі побудови тіла організмів, перетравлення їжі. Біогенна міграція атомів II роду полягає в переміщенні речовини організмами в ході його життєдіяльності (при будівництві нір, гнізд, при заглибленні організмів у ґрунт), переміщенні живої речовини, а також пропускання неорганічних речовин через шлунковий тракт ґрунтоїдів, ілоєдів, фільтраторів.

Для розуміння тієї роботи, яку здійснює жива речовина в біосфері, дуже важливими є три основні положення, які В. І. Вернадський назвав біогеохімічними принципами:

1. Біогенна міграція атомів хімічних елементів у біосфері завжди прагне максимального прояву.
2. Еволюція видів у ході геологічного часу, що призводить до створення стійких у біосфері форм життя, йде у напрямі, що посилює біогенну міграцію атомів.
3. Жива речовина знаходиться в безперервному хімічному обміні з космічним середовищем, що його оточує, і створюється і підтримується на нашій планеті променистою енергією Сонця.

Виділяють п'ять основних функцій живої речовини:

1. Енергетична. Полягає в поглинанні сонячної енергії при фотосинтезі, а хімічної енергії – шляхом розкладання енергонасичених речовин та передачі енергії харчовим ланцюгом різнорідної живої речовини.
2. Концентраційна. Виборче накопичення під час життєдіяльності певних видів речовини. Виділяють два типи концентрацій хімічних елементів живою речовиною: а) масове підвищення концентрацій елементів у середовищі, насиченому цими елементами, наприклад, сірки та заліза багато в живій речовині в районах вулканізму; б) специфічну концентрацію тієї чи іншої елемента незалежно від середовища.
3. Деструктивна. Полягає в мінералізації необіогенної органічної речовини, розкладанні неживої неорганічної речовини, залученні речовин, що утворилися в біологічний кругообіг.
4. Середоутворююча. Перетворення фізико-хімічних параметрів середовища (переважно за рахунок необіогенної речовини).
5. Транспортна. Харчові взаємодії живої речовини призводять до переміщення величезних мас хімічних елементів і речовин проти тяжкості і в горизонтальному напрямку.

Жива речовина охоплює та перебудовує всі хімічні процеси біосфери. Жива речовина є найпотужнішою геологічною силою, що росте з ходом часу. Віддаючи належне пам'яті великого основоположника вчення про біосферу, наступне узагальнення А. І. Перельман запропонував назвати «законом Вернадського»:

«Міграція хімічних елементів на земній поверхні та в біосфері в цілому здійснюється або за безпосередньою участю живої речовини (біогенна міграція) або ж вона протікає в середовищі, геохімічні особливості якого (О 2 , СО 2 , H 2 S і т. д.) переважно обумовлені живою речовиною як тим, що нині населяє цю систему, і тим, що діяло Землі протягом всієї геологічної історії».

Примітки

Див. також

Література

• Про функції живої речовини у біосфері // Вісник РАН. 2003. Т. 73. № 3. С.232-238

Wikimedia Foundation. 2010 .

Дивитись що таке "Жива речовина" в інших словниках:

Сукупність у біосфері живих організмів, їх біомаси. Характеризується специфічним хімічним складом (переважають Н, С, N, 02, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, Ca), величезною біомасою (80 100 · 109 т сухої органічні речовини) та енергією. Екологічний словник

Сукупність живих організмів біосфери, чисельно виражена в елементарному хімічному складі, масі та енергії. Поняття введено В. І. Вернадським у його вченні про біосферу та роль живих організмів у кругообігу речовин та енергії в природі … Великий Енциклопедичний словник

Сукупність живих організмів біосфери, чисельно виражена в елементарному хімічному складі, масі та енергії. Поняття введено В. І. Вернадським у його вченні про біосферу та роль живих організмів у кругообігу речовин та енергії в природі. * * *… … Енциклопедичний словник

1) сукупність живих організмів біосфери, чисельно виражена в елементарному хімічному складі, масі та енергії. Термін введений В. І. Вернадським. Ж. ст. пов'язане з біосферою матеріально та енергетично за допомогою… … Велика Радянська Енциклопедія

Сукупність живих організмів біосфери, чисельно виражена в елементарному хімічному. складі, масі та енергії. Поняття введено В. І. Вернадським у його вченні про біосферу та роль живих організмів у кругообігу та енергії в природі … Природознавство. Енциклопедичний словник

Жива речовина- у концепції В. І. Вернадського сукупність живих організмів біосфери (рослин, тварин, комах та ін., включаючи людство), чисельно виражена в елементарному хімічному складі, масі та енергії. Початки сучасного природознавства

жива речовина- 1. Сукупність живих організмів біосфери, які мають упорядкований обмін речовин. 2. Складний молекулярний агрегат із керуючою системою, що містить механізм передачі спадкової інформації. E. Living substance D. Lebendiger Stoff, … Тлумачний уфологічний словник з еквівалентами англійською та німецькою мовами

За В. І. Вернадським (1940), сукупність організмів одного і того ж виду (видова однорідна жива речовина) або раси (расова однорідна жива речовина). Екологічний енциклопедичний словник. Кишинів: Головна редакція Молдавської радянської... Екологічний словник

В основу концепції біосфери покладено уявлення про живу речовину. Більше 90% всієї живої речовини посідає наземну рослинність (98% біомаси суші). Жива речовина-найбільш потужний геохімічний та енергетичний фактор, провідна сила планетарного розвитку. Основне джерело біохімічної активності організмів - це сонячна енергія, яка використовується в процесі фотосинтезу зеленими рослинами та деякими мікроорганізмами для створення органічної речовини. Органічна речовина забезпечує їжею та енергією інші організми. Фотосинтез призвів до накопичення в атмосфері вільного кисню, утворення озонового шару, що захищає від ультрафіолетового та жорсткого космічного випромінювання, підтримує сучасний газовий склад атмосфери. Життя Землі завжди існувала у вигляді складно організованих комплексів різноманітних організмів (біоценозів). Разом з тим живі організми та середовище їхнього існування утворюють цілісні системи — біогеоценози. Харчування, дихання та розмноження організмів та пов'язані з ними процеси створення, накопичення та розпаду органічної речовини забезпечують постійний кругообіг речовини та енергії. З цим кругообігом пов'язана міграція атомів хімічних елементів через живу речовину. Так, весь атмосферний кисень обертається через живу речовину за 2000 років, вуглекислий газ за 300 років. Великою різноманітністю органічних та хімічних сполук характеризується склад самих організмів. Завдяки живій речовині на планеті утворилися ґрунти та органічне мінеральне паливо (торф, вугілля, можливо навіть нафта).

Досліджуючи процеси міграції атомів у біосфері, В.І. Вернадський підійшов до питання про генезу (походження) хімічних елементів у земній корі, а потім і до необхідності пояснити стійкість сполук, з яких складаються організми. Аналізуючи проблему міграції атомів, він дійшов висновку, що ніде немає органічні сполуки, незалежні від живої речовини. «Під ім'ям живої речовини, – писав В.І. Вернадський в 1919 р., — я маю на увазі всю сукупність всіх організмів, рослинності та тварин, у тому числі й людини».

Таким чином, жива речовина – сукупність живих організмів біосфери, чисельно виражена в елементарному хімічному складі, масі та енергії. У 1930-х роках. В.І. Вернадський із загальної маси живої речовини виділяє людство як його особливу частину. Таке відокремлення людини від усього живого стало можливим із трьох причин.

По-перше, людство не виробником, а споживачем біогеохімічної енергії. Така теза вимагала перегляду геохімічних функцій живої речовини у біосфері. По-друге, маса людства, виходячи з даних демографії, не є постійною кількістю живої речовини. І, по-третє, його геохімічні функції характеризуються не масою, а виробничою діяльністю.

Якби людина не виділилася з природної тваринного світу, то її чисельність була б близько 100 тисяч. Такі протолюди жили в обмеженому ареалі, та його еволюція визначалася б повільними процесами, які у результаті популяційно-генетичних змін, характерних видоутворення. Проте з появою людини стався якісний стрибок у розвитку природи Землі. Є всі підстави вважати, що це нове якість пов'язані з розумом і свідомістю homo sapiens. Таким чином, головною видовою відмінністю людини є її розум, і саме завдяки свідомості людство розвивалося своїм шляхом. Це позначилося і процесі розмноження людей, оскільки формування соціально зрілих форм свідомості потрібно тривалий час — щонайменше 20 років.

Які ж характерні риси притаманні живій речовині? Насамперед це величезна вільна енергія.У процесі еволюції видів біогенна міграція атомів, тобто. енергія живої речовини біосфери, збільшилася у багато разів і продовжує зростати, бо жива речовина переробляє енергію сонячних випромінювань, атомну енергію радіоактивного розпаду та космічну енергію розсіяних елементів, що надходять з нашої Галактики. Живому речовині властива також висока швидкість протікання хімічних реакційв порівнянні з речовиною неживою, де схожі процеси йдуть у тисячі та мільйони разів повільніше. Наприклад, деякі гусениці на добу можуть переробити їжі в 200 разів більше, ніж важать самі, а одна синиця за день з'їдає стільки гусениць, скільки сама важить.

Для живої речовини характерно те, що складові його хімічні сполуки. найголовнішими з яких є білки, стійкі лише у живих організмах.Після завершення процесу життєдіяльності вихідні живі органічні речовини розкладаються до складових хімічних частин.

Жива речовина існує на планеті у формі безперервного чергування поколінь, завдяки чому новостворене покоління генетично пов'язане з живою речовиною минулих епох. Це головна структурна одиниця біосфери, що визначає всі інші процеси земної кори. Для живої речовини характерно наявність еволюційного процесу.Генетична інформація будь-якого організму зашифрована у кожній його клітині. Цим клітинам спочатку призначено бути самими собою, крім яйцеклітини, з якої розвивається цілий організм. Таким чином, жива речовина по суті є безсмертною.

В.І. Вернадський зазначав, що живе речовина невіддільне від біосфери, є її функцією і водночас «однієї з наймогутніших геохімічних сил нашої планети». Кругообіг речовин В.І. Вернадський назвав біогеохімічними циклами. Ці цикли та кругообіг забезпечують найважливіші функції живої речовини в цілому. Вчений виділив п'ять таких функцій:

Газова функція -здійснюється зеленими рослинами, що виділяють кисень у процесі фотосинтезу, а також усіма рослинами та тваринами, що виділяють вуглекислий газ у результаті дихання;

Концентраційна функція -проявляється у здатності живих організмів накопичувати у своїх тілах багато хімічних елементів (першому місці — вуглець, серед металів — кальцій);

Окисно-відновна функція -виявляється у хімічних перетвореннях речовин у процесі життєдіяльності. В результаті утворюються солі, оксиди, нові речовини. З цією функцією пов'язано формування залізних та марганцевих руд, вапняків тощо;

Біохімічна функція -визначається як розмноження, зростання та переміщення у просторі живої речовини. Усе це призводить до кругообігу хімічних елементів у природі, їх біогенної міграції;

Функція біогеохімічної діяльності людинипов'язана з біогенною міграцією атомів, що багаторазово посилюється під впливом господарської діяльності людини. Людина розробляє та використовує для своїх потреб велику кількість речовин земної кори, у тому числі таких, як вугілля, газ, нафта, торф, сланці, багато руд. Одночасно відбувається антропогенне надходження у біосферу чужорідних речовин, причому у кількостях, що перевищують допустиме значення. Це призвело до кризового протистояння людини та природи. Головною причиною екологічної кризи, що насувається, вважається технократична концепція, що розглядає біосферу, з одного боку, як джерело фізичних ресурсів, з іншого — як стічні труби для видалення відходів.

Жива речовина біосфери, її характеристика

В.І.Вернадський писав: «На земній поверхні немає хімічної сили, що більш постійно діє, а тому і більш могутньої за своїми кінцевими наслідками, ніж живі організми, разом узяті».

Вчення про живу речовину є однією з центральних ланок концепції біосфери. Досліджуючи процеси міграції атомів у біосфері, В.І. Вернадський підійшов до питання про генезу (походження, виникнення) хімічних елементів у земній корі, а потім і до необхідності пояснити стійкість сполук, з яких складаються організми. Аналізуючи проблему міграції атомів, він дійшов висновку, що «ніде немає органічні сполуки, незалежні від живої речовини». «Під ім'ям живої речовини, - писав В. І. Вернадський в 1919 році, - я матиму на увазі всю сукупність всіх організмів, рослинності та тварин, у тому числі й людини. З геохімічної точки зору ця сукупність організмів має значення лише тією масою речовини, яка її складає, її хімічним складом та пов'язаною з нею енергією. Очевидно, тільки з цього погляду має значення жива речовина і для ґрунту, оскільки, оскільки ми маємо справу з хімією ґрунтів, ми маємо справу з окремим проявом загальних геохімічних процесів».

Таким чином, жива речовина – сукупність живих організмів біосфери, чисельно виражена в елементарному хімічному складі, масі та енергії.

причин. По-перше, людство не виробником, а споживачем біогеохімічної енергії. Така теза вимагала перегляду геохімічних функцій живої речовини у біосфері. По-друге, маса людства, виходячи з даних демографії, не є постійною кількістю живої речовини. І, по-третє, його геохімічні функції характеризуються не масою, а виробничою діяльністю. Характер засвоєння людством біогеохімічної енергії визначаються розумом людини. З одного боку, людина - це кульмінація несвідомої еволюції, «продукт» спонтанної діяльності природи, з другого - основоположник нового, розумно спрямованого етапу самої еволюції.

Які ж характерні риси притаманні живій речовині? Насамперед це величезна вільна енергія . У процесі еволюції видів біогенна міграція атомів, тобто. енергія живої речовини біосфери, збільшилася у багато разів, і продовжує зростати, бо жива речовина переробляє енергію сонячних випромінювань, атомну енергію радіоактивного розпаду та космічну енергію розсіяних елементів, що надходять з нашої Галактики. Живому речовині властива також висока швидкість протікання хімічних реакцій в порівнянні з речовиною неживою, де схожі процеси йдуть у тисячі та мільйони разів повільніше. Наприклад, деякі гусениці на добу можуть переробити їжі в 200 разів більше, ніж важать самі, а одна синиця за день з'їдає стільки гусениць, скільки сама важить.

Для живої речовини характерно те, що складові його хімічні сполуки, найголовнішими з яких є білки, стійкі лише живих організмах . Після завершення процесу життєдіяльності вихідні живі органічні речовини розкладаються до складових хімічних частин.

Жива речовина існує на планеті у формі безперервного чергування поколінь, завдяки чому новостворене, воно генетично пов'язане з живою речовиною минулих епох. Це – головна структурна одиниця біосфери, що визначає всі інші процеси поверхні земної кори. Для живої речовини характерно наявність еволюційного процесу . Генетична інформація будь-якого організму зашифрована у кожній його клітині. При цьому цим клітинам спочатку призначено бути самими собою, крім яйцеклітини, з якої розвивається цілий організм.

В.І.Вернадський зазначав, що живі організми планети - це найбільш постійно діюча і могутня за своїми кінцевими наслідками хімічна сила. Він вказував, що жива речовина невіддільна від біосфери, є її функцією і водночас «одною з наймогутніших геохімічних сил нашої планети». Кругообіг окремих речовин В.І.Вернадський назвав біогеохімічними циклами. Ці цикли та кругообіг забезпечують найважливіші функції живої речовини в цілому. Вчений виділив п'ять таких функцій.

Газова функція. Здійснюється зеленими рослинами, що виділяють кисень у процесі фотосинтезу, а також усіма рослинами та тваринами, що виділяють вуглекислий газ внаслідок дихання. Відбувається також кругообіг азоту, пов'язаного з діяльністю мікроорганізмів. В.І.Вернадський писав, що всі гази, що утворюються в біосфері, тісно пов'язані своїм походженням з живою речовиною, завжди біогенні і змінюються головним чином біогенним шляхом.

Концентраційна функція. Виявляється у здатності живих організмів накопичувати у своїх тілах багато хімічних елементів (першому місці стоїть вуглець, серед металів – кальцій). Здатність концентрувати елементи з розбавлених розчинів – характерна риса живої речовини. Наприклад, морські організми активно накопичують мікроелементи, важкі метали (ртуть, свинець, миш'як), радіоактивні елементи.

В.І.Вернадський розрізняв:

1. Концентраційні функції роду I, коли живою речовиною концентруються з навколишнього середовища ті хімічні елементи, які містяться у всіх без винятку організмах (Н, С, N, O, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Fe).

2. Концентраційні функції II роду, коли спостерігається накопичення хімічних елементів, які у живих організмах не зустрічаються, чи можуть зустрічатися у дуже малих кількостях. Наприклад, голотурії здатні накопичувати ванадій. Дощові черв'яки можуть накопичувати цинк, мідь, свинець та кадмій у своїх тканинах. Водорості роду ламінарію накопичують у собі йод.

Окисно-відновна функція. Виражається у хімічних перетвореннях речовин у процесі життєдіяльності організмів. Внаслідок цього утворюються солі, оксиди, нові речовини. З цією функцією пов'язано формування залізних та марганцевих руд, вапняків тощо.

Біохімічна функція.Визначається як розмноження, зростання та переміщення у просторі живої речовини. Все це призводить до кругообігу хімічних елементів у природі, їх біогенної міграції.

В.І.Вернадський виділяв першу біохімічну функцію, яка пов'язана з харчуванням, диханням і розмноженням організмів і другу біохімічну функцію, яка пов'язана з руйнуванням тіл живих організмів після їх смерті. При цьому відбувається низка біохімічних перетворень: живе тіло – біокосне – відстале.

Функція біогеохімічної діяльності. Пов'язана з біогенною міграцією атомів, що багаторазово посилюється під впливом господарської діяльності людини та її розуму. Людина в ході своєї господарської діяльності розробляє та використовує для своїх потреб велику кількість речовин земної кори, у т.ч. таких як вугілля, газ, нафта, торф, сланці, багато руд. Одночасно відбувається атропогенне надходження у біосферу чужорідних речовин у кількостях, що перевищують допустиме значення. Це призвело до кризового протистояння людини і природи. Головною причиною екологічної кризи, що насувається, вважається технократична концепція, що розглядає біосферу, з одного боку, як джерело фізичних ресурсів, з іншого - як стічні труби для видалення відходів.

В даний час світове господарство щорічно викидає в атмосферу

 понад 250 млн тонн дрібнодисперсних аерозолів,

 200 млн тонн оксиду вуглецю,

 150 млн тонн діоксиду сірки,

 120 млн тонн золи,

 понад 50 млн тонн вуглеводнів,

 2,5 млрд (!) Тонн оксидів азоту.

Природний кругообіг атомів в атмосфері просто не встигає за техногенними викидами. Тільки за рахунок спалювання вугілля в енергетичних установках у навколишнє середовище надходить миш'яку, урану, кадмію, берилію в десятки разів, а ртуті - у тисячі разів більше, ніж залучається до природного біохімічного кругообігу.

В.І. Вернадський класифікував живу речовину на однорідне і неоднорідне . Перше у його поданні - це родова, видова речовина тощо, а друга представлена ​​закономірними сумішами живих речовин. Це ліс, болото, степ, тобто. біоценоз. Характеризувати живу речовину вчений пропонував на основі таких кількісних показників, як хімічний склад, середня вага організмів та середня швидкість заселення ними поверхні Земної кулі.

Вернадський наводить середні цифри швидкості «передачі життя біосфері». Час захоплення даним видом усієї поверхні нашої планети у різних організмів може бути виражений наступними цифрами (добу):

Бактерія холери ( Vibrio cholerae) 1,25

Інфузорія ( Lekconhrys patula) 10,6 (максимум)

Діатомові ( Nittschia putrida) 16,8 (максимум)

Зелений планктон 166-183 (середнє)

Комахи ( Musca domestica) 366

Риби ( Pleurettes platessa) 2159 (максимум)

Квіткові рослини ( Trifolium repens) 4076

Птахи (кури) 5600-6100

Ссавці: щури 2800

дика свиня 37600

слон індійський 376000.

Життя на нашій планеті існує в неклітинній та клітинній формах.

Неклітинна форма живої речовини представлена ​​вірусами, які позбавлені подразливості та власного синтезу білка. Найпростіші віруси складаються лише з білкової оболонки та молекули ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота) або РНК (рибонуклеїнова кислота), що становить серцевину вірусу. Іноді віруси виділяють у особливе царство живої природи – Vira. Вони можуть розмножуватися лише всередині певних живих клітин. Віруси повсюдно розвинені у природі і є небезпечним супротивником всього живого. Поселяючись у клітинах живих організмів, вони викликають їхню смерть. Описано близько 500 вірусів, що вражають теплокровних хребетних та близько 300 вірусів, що нападають на вищі рослини. Більше половини хвороб людини зобов'язані своїм розвитком найдрібнішим вірусам (вони у 100 разів дрібніші за бактерії). Достатньо назвати кілька страшних хвороб, що викликаються вірусами, щоб усвідомити загрозу цих дрібних істот. Це поліомієліт, віспа, грип, інфекційний гепатит, жовта лихоманка та ін.

Клітинні форми життя представлені прокаріотами (організми, які не мають обмеженого мембраною ядра) та еукаріотами (клітини яких містять оформлені ядра). До прокаріотів належать різні бактерії. Еукаріоти - це всі вищі тварини та рослини, а також одноклітинні та багатоклітинні водорості, гриби та найпростіші.

Властивості живої речовини.

Жива речовина концепції.

Лекція 3. ЖИВА РЕЧОВИНА ПЛАНЕТИ.

Вчення В.І.Вернадського свідчить, що жива речовина (сукупність живих організмів) визначає та підпорядковує собі повністюІнші планетарні процеси. Якщо його рівномірно розподілити на Землі, то живі організми утворюють плівку товщиною 5 мм. Проте їх роль велика. Значне місце займає зелене живе речовина рослин, т.к. воно автотрофно і здатне акумулювати енергію Сонця та перетворювати її на енергію хімічних зв'язків органічних сполук.

Живі організми перетворюють космічну променисту енергію на земну хімічну і створюють нескінченну різноманітність нашого світу. Своїм диханням, харчуванням, метаболізмом, смертю та розкладанням, що тривають уже сотні мільйонів років, вони породжують грандіозний планетарний процес. міграцію хімічних елементів,або їх кругообіг.

Жива речовина, згідно з теорією Вернадського – біогеохімічний чинник планетарного масштабу, під впливом якого перетворюється як навколишня абіотична сфера, і самі живі організми. Товщі вапняків, вугільні родовища, залізняку – все це прояв діяльності сили життя.

Жива речовина, незважаючи на величезну різноманітність, єдина у своїй атомній основі. Атомна міграція йде не лише між самими організмами, а й з організму до навколишнього середовища і назад. Цього не було б, якби хімічний склад організмів був близький до хімічного складу земної кори. А хімічний склад останнього визначається як геологічними причинами, а й закономірностями космічного характеру (наприклад, будова атомів). Тому за Вернадським життя – це космічний процес. У організмах переважають легкі елементи з таблиці Менделєєва: H, C, N, O, Na, Mg, P, S, До, Ca та інших.

Термін "жива речовина" введений в літературу В. І. Вернадським. Під ним він розумів сукупність всіх живих організмів, виражену через масу, енергію та хімічний склад.

За Вернадським, жива речовина складається із семи різноманітних, але геологічно взаємопов'язаних частин: жива речовина; біогенна речовина; косна речовина; біокісна речовина; радіоактивна речовина; розсіяні атоми; речовина космічного походження У межах біосфери скрізь зустрічається або жива речовина, або сліди його біохімічної діяльності. Гази атмосфери (кисень, азот, вуглекислота), природні води, як і каустобіоліти (нафти, вугілля), вапняки, глини та його метаморфічні похідні (сланці, мармури, граніти та інших.) у своїй основі створені живою речовиною планети. Шари земної кори, позбавлені нині живої речовини, але перероблені ним у геологічному минулому, Вернадський відносив до області «колишніх біосфер». Біосфера мозаїчна за структурою та складом, відображаючи геохімічну та геофізичну неоднорідність лику Землі (океани, озера, гори, ущелини, рівнини і т.д.) та нерівномірність у розподілі живої речовини по планеті як у минулі епохи, так і в наш час. Максимальний вміст живої речовини гідросфери приурочено до мілководдів, мінімальний - до глибинних акваторій (абісаль); на суші ця нерівномірність проявляється у мозаїці біогеоценотичного покриву (лісу, болота, степу, пустелі та ін.) з мінімумом щільності живої речовини у високогір'ях, пустелях та полярних областях.

Речовини неживої природи відносяться до відсталих (наприклад, мінерали). У природі, крім цього, досить широко представлені біокісні речовини, освіта та складання яких обумовлюється живими та відсталими складовими (наприклад, ґрунти, води).

Жива речовина– основа біосфери, хоч і становить вкрай незначну її частину. Якщо його виділити в чистому вигляді і рівномірно розподілити по поверхні Землі, то це буде шар близько 2 см або вкрай незначна частка від обсягу всієї біосфери, товща якої вимірюється десятками кілометрів. У чому ж причина такої високої хімічної активності та геологічної ролі живої речовини?

Насамперед, це з тим, що живі організми, завдяки біологічним каталізаторам (ферментам), роблять, за словами академіка Л. З. Берга, з фізико-хімічної погляду щось неймовірне. Наприклад, вони здатні фіксувати у своєму тілі молекулярний азот атмосфери при звичайних для природного середовища значеннях температури та тиску. У промислових умовах зв'язування атмосферного азоту до аміаку вимагає температури близько 500°З тиску 300-500 атмосфер.

У живих організмах порядок чи кілька порядків збільшуються швидкості хімічних реакцій у процесі обміну речовин. В. І. Вернадський у зв'язку з цим живу речовину назвав надзвичайно активізованою матерією.

Однією з центральних ланок концепції біосфери є вчення про живу речовину. Досліджуючи процеси міграції атомів у біосфері, В. І. Вернадський підійшов до питання генези (походження, виникнення) хімічних елементів у земній корі, а після цього і до необхідності пояснити стійкість сполук, з яких складаються організми. Аналізуючи проблему міграції атомів, він дійшов висновку, що “ніде немає органічні сполуки, незалежні від живої речовини”. Пізніше він формулює поняття “живої речовини”: “Жива речовина біосфери є сукупність її живих організмів… Я називатиму сукупність організмів, зведених до їхньої ваги, хімічного складу та енергії, живою речовиною”. Головне призначення живої речовини та її невід'ємний атрибут – накопичення вільної енергії у біосфері. Звичайна геохімічна енергія живої речовини виробляється насамперед шляхом розмноження.

Наукові ідеї В. І. Вернадського про живу речовину, про космічність життя, про біосферу і перехід її в нову якість - ноосферу своїм корінням сягають в 19-початок 20 ст., Коли філософи і дослідники природи зробили перші спроби осмислити роль і завдання людини в спільній еволюції Землі. Саме їхніми зусиллями людина розпочала свій поступ до вершин природної еволюції живого, поступово займаючи екологічну нішу, відведену їй природою.

У 30-ті роки В. І. Вернадський із загальної маси живої речовини виділяє людство як його особливу частину. Таке відокремлення людини від усього живого стало можливим із трьох причин. По-перше, людство не виробником, а споживачем біогеохімічної енергії. Така теза вимагала перегляду геохімічних функцій живої речовини у біосфері. По-друге, маса людства, виходячи з даних демографії, не є постійною кількістю живої речовини. І, по-третє, його геохімічні функції характеризуються не масою, а виробничою діяльністю. Характер засвоєння людством біогеохімічної енергії визначаються розумом людини. З одного боку, людина – це кульмінація несвідомої еволюції, “продукт” спонтанної діяльності природи, з другого – основоположник нового, розумно спрямованого етапу самої еволюції.

Які ж характерні риси притаманні живій речовині?Насамперед це величезна вільна енергія. У процесі еволюції видів біогенна міграція атомів, тобто енергія живої речовини біосфери, збільшилася у багато разів і продовжує зростати, бо жива речовина переробляє енергію сонячних випромінювань, атомну енергію радіоактивного розпаду та космічну енергію розсіяних елементів, що надходять з нашої Галактики. Живій речовині властива також висока швидкість протікання хімічних реакцій у порівнянні з неживою речовиною, де схожі процеси йдуть у тисячі і мільйони разів повільніше. Наприклад, деякі гусениці на добу можуть переробити їжі в 200 разів більше, ніж важать самі, а одна синиця за день з'їдає стільки гусениць, скільки важить сама

Для живої речовини характерно те, що складові його хімічні сполуки, найголовнішими з яких є білки, є стійкими тільки в живих організмах. Після завершення процесу життєдіяльності вихідні живі органічні речовини розкладаються до складових хімічних частин. Жива речовина існує на планеті у формі безперервного чергування поколінь, завдяки чому генетично, що знову утворилося, пов'язане з живою речовиною минулих епох. Це головна структурна одиниця біосфери, що визначає всі інші процеси земної кори. Для живої речовини характерною є наявність еволюційного процесу. Генетична інформація будь-якого організму зашифрована у кожній його клітині. В. І. Вернадський класифікував живу речовину на одноріднеі неоднорідне.Перше в його уявленні – це родова, видова речовина тощо, а друга представлена ​​закономірними сумішами живих речовин. Це ліс, болото, степ, тобто біоценоз. Характеризувати живу речовину вчений пропонував на основі таких кількісних показників, як хімічний склад, середня вага організмів та середня швидкість заселення ними поверхні земної кулі.

В. І. Вернадський наводить середні цифри швидкості «передачі життя біосфері». Час захоплення даним видом усієї поверхні нашої планети у різних організмів може бути виражений наступними цифрами (добу):

Бактерія холери 1,25

Інфузорія 10,6 (максимум)

Діатомові 16,8 (максимум)

Зелений 166-183 (середнє)

планктон

Комахи 366

Риби 2159 (максимум)

Квіткові рослини 4076

Птахи (кури) 5600-6100

Ссавці:

дика свиня 37600

слон індійський 376000

Життя на нашій планеті існує в неклітинній та клітинній формах.

Неклітинна форма жива речовина представлена ​​вірусами, які позбавлені дратівливості та власного синтезу білка. Найпростіші віруси складаються лише з білкової оболонки та молекули ДНК або РНК, що становить серцевину вірусу. Іноді віруси виділяють на особливе царство живої природи – Vira. Вони можуть розмножуватися лише всередині певних живих клітин. Віруси поширені в природі і є загрозою для всього живого. Поселяючись у клітинах живих організмів, вони викликають їхню смерть. Описано близько 500 вірусів, що вражають теплокровних хребетних, та близько 300 вірусів, що знищують вищі рослини. Більше половини хвороб людини зобов'язані своїм розвитком найдрібнішим вірусам (вони у 100 разів менше за бактерії). Це поліомієліт, віспа, грип, інфекційний гепатит, жовта лихоманка та ін.

Клітинні форми життя представлені прокаріотами та еукаріотами. До прокаріотів належать різні бактерії. Еукаріоти – це всі вищі тварини та рослини, а також одноклітинні та багатоклітинні водорості, гриби та найпростіші.