Динаміка біосфери. Енергетика біосфери. Жива речовина і її енергія

7.4. Динаміка біосфери
7.4.1. Енергетика біосфери
7.4.1.1. Жива речовина і її енергія

Згадаємо декілька визначень живої речовини творця цього поняття В.І.Вернадського: "жива речовина біосфери є сукупність усіх її живих організмів". Як учений він розуміє, що об'єкт його досліджень вимагає кількісних характеристик, а тому наголошує: "Я буду називати сукупність організмів, зведених до ваги, хімічного складу і енергії, живою речовиною". Жива речовина в його розумінні – це форма активованої матерії, і її енергія тим більша, чим більша маса живої речовини.

Які ж властивості живої речовини? А.В.Лаппо, аналізуючи науковий доробок В.І.Вернадського, зупиняється на основних специфічних її особливостях.
1. Жива речовина біосфери характеризується величезною вільною енергією, яку можна було б порівняти хіба з вогненним потоком лави, але енергія лави недовговічна.
2. У живій речовині, завдяки присутності ферментів, хімічні реакції відбуваються в тисячі, а деколи і мільйони разів швидше, ніж у неживій. Для життєвих процесів характерне те, що одержані організмом речовина і енергія переробляються і віддаються ним у значно більших кількостях. Наприклад, маса комах, яких з'їдає синиця за день, дорівнює її власній масі, а деякі гусениці споживають і переробляють за добу в 200 разів більше їжі, ніж важать самі.
3. Індивідуальні хімічні елементи (білки, ферменти, а деколи й окремі мінеральні сполуки тощо) синтезуються лише в живих організмах.
4. Жива речовина намагається заповнити собою весь можливий простір. В.І.Вернадський називає дві специфічні форми руху живої речовини: а) пасивну, яка створюється розмноженням і притаманна як тваринним, так і рослинним організмам; б) активну, яка здійснюється за рахунок напрямленого переміщення організмів (характерна для тварин і меншою мірою – рослин).
5. Жива речовина проявляє значно більшу морфологічну і хімічну різноманітність, ніж нежива. В природі відомо понад 2 млн органічних сполук, які входять до складу живої речовини, тоді як кількість мінералів неживої речовини становить близько 2 тис, тобто на три порядки нижче.
6. Жива речовина представлена дисперсними тілами – індивідуальними організмами, кожний з яких має свій власний генезис, свій генетичний склад. Розміри індивідуальних організмів коливаються від 20 нм у найдрібніших до 100 м (діапазон понад 109). Найкрупнішими з рослин вважаються секвойї, а з тварин – кити. На думку Вернадськрго, мінімальні і максимальні розміри організмів визначаються граничними можливостями їх газового обміну з середовищем.
7. Будучи дисперсною, жива речовина ніколи не трапляється на Землі в морфологічно чистій формі, наприклад у вигляді популяційного виду. Вона може існувати лише у вигляді біоценозу: "...навіть простенький біоценоз якогось сухого соснячка на пісочку є угрупованням, яке складається приблизно із тисячі видів живих організмів" (Тимофєєв-Рисовський).
8. Принцип Реді (флорентійський академік, лікар і натураліст, 1626-1697): "все живе з живого" – є відмінною особливістю живої речовини, яка існує на Землі у формі безперервного чергування поколінь і характеризується генетичним зв'язком з живою речовиною всіх минулих геологічних епох. Неживі абіогенні речовини, як відомо, надходять до біосфери або з космосу, або ж виносяться порціями із оболонки земної кулі. Вони можуть бути аналогічні за складом, але генетичного зв'язку в загальному випадку у них немає.
9. Жива речовина в особі конкретних організмів, на відміну від неживої, здійснює упродовж свого історичного життя грандіозну роботу. По-суті, лише біогенні речовини метабіосфери – це інтеграл маси живої речовини Землі за геологічний час, тоді як маса неживої речовини земного походження є постійною величиною в геологічній історії: 1 г архейського граніту і сьогодні залишається 1 г тієї ж речовини, а та ж сама маса живої речовини, тобто 1 г, протягом мільярдів років існувала за рахунок зміни поколінь і весь цей час виконувала геологічну роботу.