Геохімічне середовище і геохімія живих організмів (частина 3)

За ступенем концентрації хімічних елементів В.І.Вернадський розподілив організми на такі групи: 1) "організми якогось елемента" (кальцієвого – бактерії, водорості, найпростіші, молюски, корали тощо); "кремнієвого" – діатомові водорості, радіолярії, кремнієві губки; "залізні" – залізобактерії; 2) "багаті на якийсь елемент" (вміст даного елемента 1-10%); 3) "звичайні організми"; 4) "бідні на дані елементи". Сьогодні екологічна наука користується узагальненими даними про щорічну концентрацію окремих елементів у процесі фотосинтезу, що дає можливість порівнювати їх зі світовими сировинними запасами (табл. 7.10).

Таблиця 7.10 Зіставлення даних за розвіданим запасом деяких хімічних елементів і їх щорічним накопиченням живою речовиною

Як бачимо, щорічне "виробництво" окремих елементів живими організмами є близьким до їх світових запасів, які накопичувалися в земній корі мільйони років.
Деструктивна функція живої речовини проявляється у деструкції неживої речовини і включення її у біологічний кругообіг. Як відомо, жива речовина не може використовувати потрібні їй елементи у будь-якому вигляді: органічна складова необхідної речовини має бути розщеплена до простих неорганічних сполук: вуглекислого газу, води, сірководню, метану, аміаку і т.п. Розкладом відмерлої органіки займається ціла армія сапрофітів. Звернімо увагу на ще один елемент цієї проблеми – розщеплення неживої речовини живою. Наприклад, піонери життя на скелях – ціанобактерії, бактерії, гриби і лишайники ведуть із гірськими породами "справжню хімічну війну, впливаючи на них багатим арсеналом своєрідної зброї, яка включає розчини як неорганічних кислот – вугільної, азотної, сірчаної (аж до 10% розчину, здатного пропалити папір), так і органічних. Володіють хімічною зброєю і деякі вищі рослини. Наприклад, коріння смерек, які ростуть на бідних на поживні речовини ґрунтах, теж виділяє сильні кислоти, які розкладають мінеральні абіогенні речовини".
Середовищетвірна функція полягає в зміні живою речовиною у процесі її життєдіяльності фізико-хімічних параметрів середовища. Сюди належать механічні (будівництво тваринами нір, розрихлювання ґрунту корінням і т.д.), хімічні (наприклад, підвищення чи пониження рН ґрунту) та фізичні (виділення в атмосферу легких іонів, "підігрів" ґрунту перегноєм) впливи.
Транспортна функція живої речовини в біосфері багатогранна. Відомо, що нежива речовина під впливом сили земного тяжіння переміщається лише зверху вниз: атмосферні опади, ріки, льодовики, лавини, зсуви. Лише жива речовина здатна, переборюючи силу земного тяжіння, переміщатися знизу вверх: стовбурами і стеблами піднімати до надземних органів і зокрема до листя поживні речовини. Із океану на континенти переміщується величезна кількість речовин, необхідних для життєдіяльності наземних організмів. "Живлення наземних організмів морською їжею, – писав В.І.Вернадський, – відбувається в таких розмірах, що, може бути, компенсує – у всякому разі повертає на сушу – співрозмірну частину тих мас хімічних елементів, які ріки в розчині приносять із суші в море. Із мезозойської ери цю роль головним чином відіграють птахи". До них слід додати риб, а також силу-силенну комах.

Окремі автори виділяють такі геохімічні функції, які корелюють із уже розглянутими: 1) нагромадження атомів; 2) розповсюдження елементів; 3) утворення газів; 4) дихання.

Є й такий розподіл спеціальних геохімічних функцій: 1) киснева (продукування кисню); 2) редукційна (автотрофні бактерії редукують сірчані зв'язки до H2S і Fe2S); 3) розщеп-лювальна (складних органічних сполук із вивільненням Н2О, СО2 і N2 за допомогою бактерій і грибів); 4) розщеплювальна редукційних органічних сполук з утворенням H2S, СН2 і Н2, яку здійснюють лише бактерії.

Завдяки геохімічній функції живої речовини біохімічні і геохімічні процеси біосфери представлені в єдиному біогеохімічному процесі. "Жива речовина охоплює і перебудовує всі хімічні процеси біосфери, – писав В.І.Вернадський, – наголошуючи: жива речовина – наймогутніша геологічна сила, що зростає із плином часу".