*§ 50—1. Умовы існавання жывых арганізмаў у біясферы

Прэамбула

Для існавання жыцця на Зямлі неабходны наступныя ключавыя ўмовы: наяўнасць крыніцы светлавой энергіі, пэўная канцэнтрацыя  кіслароду і вуглякіслага газу, неабходны мінімум мінеральных рэчываў, дастатковая колькасць вадкай вады, пэўны інтэрвал спрыяльных тэмператур, адсутнасць забруджвальных рэчываў, якія па сваіх уласцівасцях і канцэнтрацыі пераўзыходзяць дапушчальныя для жыцця ўзроўні.

Значэнне і выкарыстанне светлавой энергіі

Крыніцай энергіі, неабходнай для існавання жыцця на Зямлі, як вы ўжо ведаеце, з’яўляецца Сонца. Улоўліванне энергіі Сонца ажыццяўляецца раслінамі, якія змяшчаюць хларафіл, у працэсе фотасінтэзу. У выніку сонечная энергія пераўтвараецца ў энергію хімічных сувязей сінтэзаваных арганічных рэчываў. У далейшым гэта энергія выкарыстоўваецца для жыццядзейнасці як саміх раслін, так і іншых арганізмаў, якія выкарыстоўваюць расліны ў якасці ежы. 

Значэнне кіслароду і вуглякіслага газу

Кісларод з’яўляецца пабочным прадуктам фотасінтэзу. У цяперашні час усімі зялёнымі раслінамі і фотасінтэзуючымі мікраарганізмамі планеты выпрацоўваецца каля 170 млрд т кіслароду ў год.

З малекулярнага кіслароду пад дзеяннем ультрафіялетавых прамянёў утвараецца азон (О₃), які на вышыні 22—25 км фарміруе магутны экран. Азонавы экран здольны затрымліваць асноўную масу ультрафіялетавых прамянёў, ахоўваючы арганізмы ад іх згубнага дзеяння.

Кісларод адыгрывае значную ролю ў абмене рэчываў для большасці жывых арганізмаў. Ён удзельнічае ў працэсе дыхання, у выніку якога вызваляецца энергія, неабходная для сінтэзу розных арганічных злучэнняў, росту, развіцця і размнажэння арганізмаў.

Дыханне з’яўляецца адным з асноўных працэсаў абмену рэчываў жывога арганізма, у выніку якога вылучаецца вуглякіслы газ. Роля вуглякіслага газу, як і кіслароду, у біясферы таксама вельмі вялікая. Штогод расліны паглынаюць з атмасферы каля 250 млрд т гэтага газу. Ён прымае ўдзел ва ўтварэнні жывога арганічнага рэчыва ў працэсе фотасінтэзу.

З’яўляючыся парніковым газам, вуглякіслы газ удзельнічае ў фарміраванні клімату на планеце. 

Значэнне мінеральных рэчываў

Першаснымі крыніцамі мікраэлементаў у асноўным з’яўляюцца горныя пароды, часткова — атмасфера, паветра і глебава-грунтавыя воды. Злучэнні мікраэлементаў у пародах і асабліва ў глебах адрозніваюцца разнастайнасцю. Шмат якія мікраэлементы істотна ўплываюць на працэсы глебаўтварэння і актыўна ў іх удзельнічаюць. Расліны спажываюць мікраэлементы галоўным чынам з глебы, у меншай ступені — з паветра і вады. Атмасферны пыл, які асядае, таксама з’яўляецца крыніцай мікраэлементаў, што пранікаюць у расліны і жывёл непасрэдна праз эпідэрміс ці эпітэлій. Мікраэлементы важныя для жывых арганізмаў: яны ўдзельнічаюць у абменных працэсах і ўздзейнічаюць на развіццё раслін і жывёл. Жывыя арганізмы рэзка рэагуюць на недахоп ці лішак мікраэлементаў. Пасля гібелі жывых арганізмаў пры раскладанні адмерлай арганікі адбываецца мінералізацыя і ў глебавым пласце ўтвараецца неабходная колькасць мінеральных рэчываў. Гэтыя рэчывы могуць удзельнічаць у працэсе глебаўтварэння і ўключацца раслінамі і мікраарганізмамі ў кругаварот рэчываў. 

Значэнне і ўласцівасці вады

Немалаважнай умовай існавання жыцця з’яўляецца наяўнасць на планеце вады ў вадкім стане. У. І. Вернадскі пісаў, што няма іншага мінеральнага рэчыва, якое магло б зрабіць такі  ўплыў на ход асноўных геалагічных працэсаў.

Чыстая вада ўяўляе сабой бясколерную празрыстую вадкасць. Гэта адзінае рэчыва, якое сустракаецца на Зямлі ў натуральных умовах у трох агрэгатных станах: цвёрдым, вадкім і газападобным.

Вялікае значэнне для забеспячэння існавання біясферы мае і высокая цеплаёмістасць вады. Сусветны акіян з’яўляецца найбуйнейшым назапашвальнікам і пераразмеркавальнікам сонечнай энергіі,  ператворанай у цеплавую. Дзякуючы высокай цеплаёмістасці вады пры пераходзе ад лета да зімы або ў начны час вада павольна астывае, аддаючы назапашаную энергію. У ранішнія гадзіны і пры пераходзе ад зімы да лета вада павольна праграваецца. Так забяспечваецца згладжванне амплітуды ваганняў сярэднясутачнай і сярэднегадавой тэмператур, а таксама стабілізуюцца шмат якія экалагічныя фактары, такія як вільготнасць паветра і клімат.

Для арганізмаў вада таксама мае істотнае значэнне. У жывых клетках яе ўтрыманне складае ад 60 да 98 %. Вада з’яўляецца асяроддзем, у якім адбываюцца ўсе біяхімічныя рэакцыі, неабходныя для жыццядзейнасці арганізма. Без вады немагчыма ўтварэнне раслінамі вугляводаў у працэсе фотасінтэзу. Вада ажыццяўляе транспартную функцыю і выводзіць з арганізма прадукты распаду складаных арганічных рэчываў. Яна выкарыстоўваецца для падтрымання тэмпературнага рэжыму як у раслін у ходзе транспірацыі, так і ў жывёл, выдзяляючыся ў выглядзе поту. Пры выпарэнні вады паніжаецца тэмпература паверхні цела жывога арганізма. Водны абмен паміж асяроддзем і жывым арганізмам складаецца з двух процілеглых працэсаў: першы — паступленне вады ў арганізм, другі — выдзяленне яе ў навакольнае асяроддзе. Вывядзенне вады з арганізма жывёл адбываецца з мачой, экскрэментамі і шляхам выпарэння.

Часта вада выкарыстоўваецца людзьмі вельмі нерацыянальна. Беражлівае стаўленне да вады — прамы абавязак кожнага жыхара Зямлі. 

Значэнне тэмпературных умоў

Значэнне тэмпературы ў біясферы заключаецца ў тым, што яна змяняе хуткасць праходжання біяхімічных рэакцый у клетках жывых арганізмаў, што адлюстроўваецца на іх росце, развіцці, размнажэнні, паводзінах і шмат у чым вызначае геаграфічнае распаўсюджванне раслін і жывёл. Пры выхадзе значэнняў тэмпературы за межы трываласці арганізмаў адбываецца іх масавая гібель.

У. І. Вернадскі вызначыў біясферу як тэрмадынамічную абалонку з тэмпературай ад –50 °С да +50 °С і ціскам каля 1 атм. Гэтыя ўмовы і вызначаюць межы жыцця для большасці арганізмаў.

Размеркаванне жыцця ў біясферы ў залежнасці ад тэмпературных умоў адрозніваецца крайняй нераўнамернасцю. Яна надзвычай багатая і разнастайная ў экватарыяльных і трапічных лясах, менш развіта ў пустынях, тундрах, глыбінях акіяна і высока ў гарах. Цалкам пазбаўлены жыцця ў цяперашні перыяд толькі вобласці шырокіх абледзяненняў.

Забруджвальныя рэчывы і іх значэнне

Негатыўныя наступствы на існаванне жывых арганізмаў мае ўздзеянне забруджвальных рэчываў. У сучасных умовах такіх рэчываў дастаткова вялікая колькасць. Крыніцамі забруджвальных рэчываў з’яўляюцца тэхналагічнае абсталяванне, машыны, механізмы. Да найбольш небяспечных забруджвальных рэчываў належаць канцэрагенныя рэчывы, уздзеянне якіх на арганізм чалавека ці жывёл павялічвае верагоднасць узнікнення злаякасных пухлін (іанізуючае і ультрафіялетавае выпраменьванні, нітраты, нітрыты, фармальдэгід, араматычныя вуглевадароды). Для гэтых рэчываў не існуе ніжніх меж бяспекі і любыя іх колькасці небяспечныя для жывых арганізмаў. Каб захаваць відавую разнастайнасць жывых арганізмаў, неабходна ведаць гранічна дапушчальныя ўзроўні ўтрымання забруджвальных рэчываў, пры якіх магчымая звычайная жыццядзейнасць арганізмаў.

Праверым веды