Сторінка
3

Природне середовище і його основні компоненти. Кругообіг речовини і енергії в біосфері

Зазначимо, що наведена схема розвитку біосфери є найзагальнішою, а над її деталізацією працюють тисячі науковців в усьому світі.

З'явившись ще в архейську еру, живі організми безперервно змінювалися: одні з них зникали, поступаючись місцем іншим групам рослин і тварин, інші видозмінювалися відповідно до змін навколишнього середовища. Усі ці зміни в біосфері відбувалися на тлі безперервних змін умов довкілля, яке, за панівною нині думкою, і було першопричиною всіх відомих перетворень у рослинному і тваринному світі планети Земля. Було б неправильно стверджувати, що живі організми не впливали на навколишнє середовище, а лише існували в ньому. Живі організми справляли і справляють такий істотний вплив на умови свого існування, що науковці вирізняють нині навіть окремий розділ екологічної науки — значення живих організмів в утворенні навколишнього середовища.

Саме цей взаємовплив має назву еволюція — незворотний процес історичних змін усього живого на Землі. З численних спонтанних мутацій шляхом природного відбору формувались і формуються нині такі комбінації ознак і властивостей, які сприяють адаптації організмів до умов навколишнього середовища, що постійно змінюється за рахунок як абіотичних, так і біотичних факторів. Насамперед еволюційні процеси виявляються на рівні популяцій рослин, тварин, мікроорганізмів, грибів тощо у вигляді адаптивних змін їх генотипного складу, що сприяє найбільш адекватному пристосуванню живих організмів до існування. Крім мутаційного процесу елементарними факторами еволюції є коливання чисельності особин у популяції та ізоляція популяції (географічна, генетична, етологічна, фізіологічна тощо), а також, можливо, так званий мейотичний драйв — порушення випадковості у співвідношенні частот при розщепленні гетерозигот.

Еволюційні перетворення в популяціях спричинюються до відособлення нових видів живих організмів або до набування певним видом властивостей, що дають йому можливість функціонувати в нових абіотичних або біотичних умовах.

Існування біосфери, включаючи й еволюційні перетворення, було б неможливе без взаємопов'язаних фізичних, хімічних та біологічних процесів перетворення і переміщення речовини й енергії у природі. Тривалий час у науці панувала думка про замкнуті цикли кругообігу речовини і енергії в біосфері, які й забезпечують рівновагу в навколишньому середовищі. Лише на початку XX ст. видатний учений В. Вернадський довів розімкненість кругообігів окремих хімічних елементів і енергії в біосфері. Саме ці положення стали основою вчення В. Вернадського про біогеохімічні цикли і біосферу. Згідно з цим вченням, обмін речовини і енергії між різними компонентами біосфери зумовлюється життєдіяльністю організмів і має циклічний характер. Рушійними силами біогеохімічних циклів є потоки енергії Сонця і діяльність живої речовини, які спричинюються до переміщення величезних мас хімічних елементів, концентрування і перерозподілу акумульованої у процесі фотосинтезу енергії. Завдяки цим процесам виникає стійка організованість біосфери Землі, здійснюється її нормальне функціонування. Нормальні (не порушені) біогеохімічні цикли, на думку В. Вернадського, не є замкнутими, хоча оборотність річних циклів найважливіших біогенних елементів у них сягає 95-98 %. Наслідком цього стало те, що та невелика частка речовини, яка виходить з біогеохімічного циклу, за всю історію розвитку біосфери і зумовила біогенне нагромадження кисню і азоту в атмосфері, різних елементів і сполук у земній корі. Так, за 600 млн років за рахунок неповної оборотності вуглецю у викопних осадках накопичились величезні запаси речовин, які містять вуглець (вапняки, бітуми, вугілля, нафта та ін.), вони становлять 1017 т.

Список використаної літератури:

1. Будыко М И Глобальная экология. — М Мысль, 1977.

2. Величковский Б Т, Кирпичев В И, Суравегина И Т Здоровье человека и окружающая среда. — М Новая шк., 1997.

3. Єлісєєв А Т" Охорона праці. — К., 1995.

4. Корсак К В, Плахоттк О В Основи екологи. — 2-ге вид. — К МАУП, 2000.

5. Лапт В М Безпека життєдіяльності людини. — К Знання, Л Вид-во ЛБК НБУ, 1999.

6. Малишко М І Основи екологічного права України. — К МАУП, 1998.

7. Моисеев Н Н Еще раз о проблеме коэволюции // Экология и жизнь. — 1998. — № 2.

8. Окружающая среда (споры о будущем) / А. М. Рябчиков, И. И. Альт-шулер, С. П. Горшков и др. — М Мысль, 1983.