Его особенности и функций

 

   Учение о живом веществе является одним из центральных звеньев концепции биосферы. Исследуя процессы миграции атомов в биосфере, В.И. 

Вернадский подошел к вопросу о генезисе (происхождении) химических элементов в земной коре, а затем и к необходимости объяснить устойчивость соединений, из которых состоят организмы. Анализируя проблему миграции атомов, он пришел к выводу, что нигде не существуют органические соединения, независимые от живого вещества. «Под именем живого вещества, — писал В.И. Вернадский в 1919 г., — я буду подразумевать всю совокупность всех организмов, растительности и животных, в том числе и человека».

Таким образом, живое вещество — совокупность живых организмов биосферы, численно выраженная в элементарном химическом составе, массе и энергии. В 1930-х гг. В.И. Вернадский из общей массы живого вещества выделяет человечество как его особую часть. Такое обособление человека от всего живого стало Возможным по трем причинам.

Во-первых, человечество является не производителем, а потребителем биогеохимической энергии. Такой тезис требовал пересмотра геохимических функций живого вещества в биосфере. 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.

Если бы человек не выделился из природного животного мира, то его численность была бы порядка 100 тысяч. Такие протолюди жили бы в ограниченном ареале, и их эволюция определялась бы медленными процессами, происходящими в результате популяционно-генетических изменений, характерных для видообразования. Однако с появлением человека произошел качественный скачок в развитии природы на Земле. Есть все основания полагать, что это новое качество связано с разумом и сознанием homo sapiens . Таким образом, главным видовым отличием чело века является его разум, и именно благодаря сознанию человечество развивалось своим путем. Это отразилось и на процессе размножения людей, так как для формирования социально зрелых форм сознания требуется длительное время — не менее 20 лет.

Какие же характерные особенности присущи живому веществу? Прежде всего это огромная свободная энергия. В процессе эволюции видов биогенная миграция атомов, т.е. энергия живо го вещества биосферы, увеличилась во много раз и продолжает расти, ибо живое вещество перерабатывает энергию солнечных излучений, атомную энергию радиоактивного распада и космическую энергию рассеянньгх элементов, приходящих из нашей Галактики. 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, уcтойчивы только в живых организмах. После завершения процесса жизнедеятельности исходные живые органические вещества разлагаются до химических составных частей.

  Живое вещество существует на планете в форме непрерывно го чередования поколений, благодаря чему вновь образовавшееся поколение генетически связано с живым веществом прошлых

эпох. Это главная структурная единица биосферы, определяющая все другие процессы поверхности земной корь. Для живого вещества характерно наличие эволюционного процесса. Генетическая информация любого организма зашифрована в каждой его клетке. Этим клеткам изначально предначертано быть самими собой, за исключением яйцеклетки, из которой развивается целый организм. Таким образом, живое вещество по сути бес смертно.

  В.И. Вернадский отмечал, что живое вещество неотделимо

от биосферы, является ее функцией и одновременно «одной из самых могущественных геохимических сил нашей планеты».

 веществ В.И. Вернадкий назвал биогеохимическими циклами. Эти циклы и круговорот обеспечивают важнейшие

функции живого вещества в целом. Ученый выдслил пять таких

функций:

• газовая функция — осуществляется зелеными растениями, выделяющими кислород в процессе фотосинтеза, а также всеми растениями и животными, выделающими углекислый газ в результате дыхания;

• концентрационная функция — проявляется в способности живых организмов накапливать в своих телах многие химические элементы (на первом месте — углерод, среди металлов

кальций);

 • окислительно-восстановительная функция — выражается В химических превращению веществ в процессе жизнедеятельности. В результате 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 пприводит к круговороту химических элементов в природе, их биогенной миграции;

  • функция биогеохимической деятельности человека — связана с биогенной миграцией атомов, многократно усиливающейся ПОД влиянием хозяйственной деятельности человека. Человек разрабатывает и использует для своих нужд большое количество Веществ земной коры, в том числе таких, как уголь, газ, нефть,

 

торф, сланцы, многие руды. Одновременно происходит антропогенное поступление в биосферу чужеродных веществ, причем в количествах, превышающих допустимое значение. Это привело к кризисному противостоянию человека и природы. Главной причиной надвигающегося экологического кризиса считается технократическая концепция, рассматривающая биосферу, с од ной стороны, как источник физических ресурсов, с другой — как сточную трубу для удаления отходов.

                   7 Биологическое разнообразие как основа

                            стабильности биосферы

  Биологическое разнообразие (биоразно образин) — это разнообразие всего живого на Земле — от генов до экосистем. В его основе лежит видовое разнообразие. Оно включает миллионы видов животных, растений, микроорганизмов, живущих на нашей планете. Однако биоразнообразие охватывает и всю совокупность природных экосистем, которые слагаются этими вида ми. Таким образом, под биоразнообразием следует понимать разнообразие организмов и их природных сочетаний. На основе биоразнообразия создается структурная и функциональная организация биосферы и составляющих ее экосистем, которая определяет их стабильность и устойчивость к внешним воздействиям.

  Существует три основных типа биоразнообразия:

• генетическое, отражающее внутривидовое разнообразие и обусловленное изменчивостью особей;

• видовое, отражающее разнообразие живых организмов (растений, животных, грибов и микроорганизмов);

• разнообразие экосистем, охватывающее различия между типами экосистем, средами обитания и экологическими процессами. Разнообразие экосистем отмечается не только по структурным и функциональным составляющим, но и по масштабу — от биоценоза до биосферы.

Все типы биологического разнообразия взаимосвязаны: генетическое разнообразие обеспечивает разнообразие видов; разнообразие экосистем и ландшафтов создает условия для образования новых видов; повышение видового разнообразия увеличивает общий генетический потенциал живых организмов биосферы. Каждый вид вносит свой вклад в разнообразие, и с этой точки зрения не существует бесполезных или вредных видов.

   В соответствии с Конвенцией 1992 г. о биологическом разнообразии, участниками которой по состоянию на 14 августа 2001 г. являются 181 государство, их правительства обязались сохранять биологическое разнообразие, использовать его компоненты на устойчивой основе и равноправно делиться выгодами, вытекающими из использования генетических ресурсов. Несмотря на это, биологическое разнообразие планеты необратимо утрачивается со скоростью, вызывающей тревогу, в результате крупномасштабной деятельности по сведению и высжиганию лесов; хищнических масс штабов заготовки растений; неизбирательного применения пестицидов и других стойких ядохимикатов; осушения и засыпки болот; уничтожения коралловых рифов и мангровых зарослей; применения хищнических методов рыболовства; изменения кил мата; загрязнения воды; превращения нетронутых природных зон в сельскохозяйственные угодья и городские массивы.

  В столице Малайзии — Куала-Лумпуре в феврале 2004 г. под эгидой ООН состоялась седьмая конференция участников Конвенции по биологическому разнообразию. В ней принимали уча стиле более 2 тыс представителей свыше 180 стран мира. На конференции обсуждались вопросы защиты окружающей среды и исчезающих видов, изучалась возможность создания специальной сети, которая помогла бы населению развивающихся стран защитить свое наследие.

Генеральный директор Программы ООН по окружающей среде К. Топфер заявил на форуме, что после 2000 г. на планете ежегодно исчезает около 60 тыс, биологических видов, и это число неуклонно растет.

Биоразно образин характеризует процесс реальной эволюции, который идет на многих уровнях организации живого. По оценкам ученых, общее число видов живых существ составляет от 5 до 30 млн. Из них в настоящее время описано не более 2,0 млн. Таким образом, со времен Линнея, попытавшегося создать классификацию живых организмов, количество видов животных и растений, известных науке, возросло с 11 тыс, до 2 млн.

   Принято считать, что сейчас на Земле произрастает пример но 400 тыс, видов растений. Основные группы растений и грибов

и их численность (количество видов, тыс.) представлены следующим образом:

Бактерии 1,2

Сине-зеленые водоросли (цианобактерии) 2,0

Золотистые водоросли 1,0

диатомовые водоросли 14—16

Желтозеленые водоросли 0,3

Бурые водоросли 1,5

Красные водоросли 3,8

Пирофитовые водоросли 1,2

Зеленые водоросли 8,0

Прочие водоросли 1,0

Грибы 40—50

Лиатайники 20

Мохообразные 25

Сосудистые споровые 11

Голосеменные 0,6

Покрытосеменные, или Цветковые 260

Всего 390,6—400,6

Животные — один из ведущих компонентов экологических

систем Земли. В настоящее время науке известно (описано) не многим более 1 млн. видов животных, что составляет приблизительно около половины всех существующих на планете. Основные группы организмов и их численность (количество видов, тыс.) представлены следующим образом:

Простейшие 1,5—2,0

Губки 5,0

Кишечнополостные 9,0

Черви 20—25

Моллюски 70—105

Членистоногие 750—1050

В том числе насекомые 1000

Иглокожие 5,0

Оболочники, полухордовые 1,5—2,0

Хордовые 500

Всего 1510,5—1703,0

Биологическое разнообразие видов максимально среди насекомых и высших растений. По оценкам специалистов, общее

 

количество организмов всех жизненных форм колеблется между 10 и 100 млн. Эти миллионы видов животных и растений поддерживают условия, необходимые для продолжения жизни на Земле.

                          7.6. Значение сохранения

                          биологического разнообразии            

   Биологическое разнообразие является главным источником удовлетворения многих потребностей человека и служит основой его приспособления к изменяющимся условиям окружающей среды. Практическая ценность биоразнообразия заключается в том, что это по сути неиссякаемый источник биологических ресурсов. Это прежде всего продукты питания, лекарства, источники сырья для одежды, производства строительных материалов и т.д. Биоразнообразие имеет огромное значение для организации отдыха человека

  О полезных свойствах большинства организмов мы знаем

очень немного. В активе человечества, например, всего около

150 видов культурных растений, которые находят широкое при мнение, а из 265 тыс, видов всех растительных организмов толь ко 5 тыс, когда-либо возделывались человеком. В еще меньшей

степени учитывается разнообразие микроорганизмов и грибов.

В настоящее время насчитывается около 65 тыс, видов грибов.

А сколько из них человек использует?

Естественная растительность является основной базой для получения лекарственных препаратов, с помощью которых человечество избавилось от многих болезней. Так, например, если бы в сельве на восточных склонах Анд не обнаружили хинное дерево (Cinchonas), дающее хинин, жители тропиков, субтропиков и немало обитателей умеренных зон были бы обречены на страдания от малярии. Появление синтетических аналогов этого лекарства стало возможным только благодаря детальному изучению оригинала. Мексиканский ямс, принадлежащий к роду Е является источником диосгенина, который используется при производстве кортизона и гидрокортизона.

Стараясь изменить природные условия, человек вступил в конфликт с силами естественной саморегуляции. Одним из результатов такого конфликта стало снижение биологического разнообразия природных экосистем. В настоящее время число видов на Земле стремительно уменьшается. Ежедневно исчезает до 10 видов животных и еженедельно — 1 вид растений. Гибель одного вида растений ведет к уничтожению примерно 30 видов мелких животных (прежде всего насекомых и круглых червей — нематод), связанных с ним в процессе питания. В ближайшие 20—30 лет человечество может потерять около 1 млн. видов. Это будет серьезным ударом по целостности и стабильности нашего природного окружения.

Сокращение биоразно абразия занимает особое место среди основных экологических проблем современности. Происходит массовое уничтожение природных экосистем и исчезновение многих видов живых организмов. Природные экосистемы полностью изменены или уничтожены на пятой части суши. С 1600 г. зарегистрировано исчезновение 484 видов животных и 654 видов растений.

Виды распределены по поверхности планеты неравномерно. Разнообразие видов в естественных средах обитания максимально в тропической зоне и уменьшается с увеличением широты. Самые богатые по видовому разнообразию экосистемьи — дождевые тропические леса, которые занимают около 7 % поверхности планеты и содержат более 90 % всех видов. Коралловые рифы и средиземноморские экосистемьт также отличаются видовым разнообразием.

Биоразно образине обеспечивает генетическими ресурсами сельское хозяйство, составляет биологическую базу для всемирной продовольственной безопасности и является необходимым условием существования человечества. Ряд дикорастущих растений, родственных сельскохозяйственным культурам, имеет очень большое значение для экономики на национальном и глобальном уровнях. Например, эфиопские сорта калифорнийского ячменя обеспечивают защиту от болезнетворных вирусов, в дележ ном выражении составляющую 160 млн. дол. США в год.  Генетическая устойчивость к заболеваниям, достигаемая с помощью дикю сортов пшеницы, в Турции оценивается в 50 млн. дол.

Причин необходимости сохранения биоразнообразия много:

потребность в биологических ресурсах для удовлетворения нужд

человечества (пища, материалы, лекарства и др.), этический и эстетический аспекты и т.д. Однако главная причина состоит в том, что биоразнообразие играет ведущую роль в обеспечении устойчивости экосистем и биосферы в целом (поглощение загрязнений, стабилизация климата, обеспечение пригодных для жизни условий). Биоразнообразие выполняет регулирующую функцию в осуществлении всех биогеохимических, климатических и других процессов на Земле. Каждый вид, каким бы незначительным он ни казался, вносит определенный вклад в обеспечение устойчивости не только своей локальной экосистемы, но и биосферы в целом.

  По мере усиления антропогенного воздействия на природу, приводящего к обеднению биологического разнообразия, изучение организации конкретных сообществ и экосистем, а также анализ изменения их разнообразия становится насущной небо ходимостью. В 1992 г. в Рио-де-Жанейро

   (Бразилия) состоялась конференция ООН по окружающей среде и развитию. На ней представителями большинства государств земного шара была подписана Конвенция о биологическом разнообразии.

    В Конвенции под «биологическим разнообразием» понимается вариабельность живых организмов из всех источников,

в том числе наземные, морские и иные водные экосистемы

и экологические комплексы, частью которых они являются; это

понятие включает разнообразие в рамках вида, между видами

и разнообразие экосистем.

    Цель Конвенции о биологическом разнообразии была сформулирована следующим образом: «сохранение биологического разнообразия, устойчивое использование его компонентов и справедливое распределение доходов от использования генетических ресурсов».

В дополнение к Конвенции была принята Программа действий в ХХI в. В ней рекомендовано направлять деятельность человечества в первую очередь на выявление состояния биоразнообра Зияя и потенциальных угроз ему в каждой из стран, признающих ценности, провозглашенные на данной конференции.

Сегодня очевидно, что сохранение разнообразия живых организмов и биологических систем на Земле — необходимое условие выживания человека и устойчивого развития цивилизации.

                           

 

⇐ Предыдущая20212223242526272829Следующая ⇒

Поделиться: