Print bookPrint book

*§ 51—2. Уласцівасці жывога рэчыва

  • Успомніце, што такое самарэгуляцыя.
  • Як вы думаеце? Жывое рэчыва ці абіятычныя складальнікі біясферы валодаюць больш магутнай энергіяй?
  • Вы даведаецеся пра ўнікальныя і спецыфічныя ўласцівасці жывога рэчыва біясферы.

Site: Профильное обучение
Course: Біялогія. 10 клас
Book: *§ 51—2. Уласцівасці жывога рэчыва
Printed by: Гость
Date: Friday, 17 May 2024, 9:28 AM

Прэамбула

Як мы ўжо адзначалі, жывое рэчыва біясферы — гэта сукупнасць усіх жывых арганізмаў, якія насяляюць нашу планету. Да асноўных унікальных асаблівасцей жывога рэчыва, што абумоўліваюць яго вельмі высокую пераўтваральную дзейнасць, можна залічыць наступныя спецыфічныя ўласцівасці.

Існаванне ў выглядзе арганізмаў

Жывое рэчыва выяўляе значна большую марфалагічную і хімічную разнастайнасць, чым нежывое. У прыродзе вядома больш за 2 млн арганічных злучэнняў, што ўваходзяць у склад жывога рэчыва. Жывое рэчыва прадстаўлена рознымі відамі арганізмаў, кожны з якіх мае свой уласны генатып, свае марфалагічныя і фізіялагічныя асаблівасці. Памеры арганізмаў вагаюцца ад 2 нм да 100 м.

!  Гэта цікава

Найбольш дробныя арганізмы — гэта бактэрыі і пратысты. Сярод жывёл — некаторыя прадстаўнікі ракападобных і павукападобных. Самая маленькая кветкавая расліна — раска роду Вольфія (менш за 0,4 мм). Самыя буйныя жывёлы — кіты (даўжыня цела сіняга кіта дасягае 33 м, а маса цела можа перавышаць 150 т), з раслін самыя вялікія —  секвоі (да 100—115 м у вышыню і 12 м у дыяметры).

Валоданне запасам энергіі

Сутнасць жыцця — гэта бясконцы струмень энергіі. Жывое рэчыва перапрацоўвае энергію сонечных выпраменьванняў. Энергія сонечнага святла, дасягаючы паверхні Зямлі, улоўліваецца зялёнымі раслінамі, якія ператвараюць яе ў хімічную энергію, што назапашваецца ў форме хімічных сувязей арганічнага рэчыва. Перадача энергіі на наступны ўзровень адбываецца пры паглынанні расліны жывёлай ці пры раскладанні яе бактэрыямі. Пры гэтым хімічная энергія вугляводаў і іншых малекул у выніку акіслення гэтых малекул пераўтвараецца ў біялагічна карысную энергію. Жывое рэчыва ў адрозненне ад нежывога на працягу свайго жыцця ажыццяўляе значную работу па пераўтварэнні біясферы.

Здольнасць хутка займаць (асвойваць) свабодную прастору

Калі на нейкім участку Зямлі жыццё адсутнічае, то гэта з’ява часовая, выкліканая разбурэннем ці стрымліваннем знешнімі сіламі. Уласцівасць усяго жывога запаўняць свабодную прастору звязана з размнажэннем арганізмаў і іх уменнем павялічваць паверхню ўласных целаў ці згуртаванняў, якія яны ўтвараюць. Некаторыя прасцейшыя формы арганізмаў (бактэрыі, дрожджы) маглі б асвоіць увесь зямны шар за некалькі гадзін ці дзён, калі б не было фактараў, якія стрымліваюць іх патэнцыяльныя магчымасці размнажэння. Прыкладам здольнасці арганізмаў інтэнсіўна павялічваць паверхню свайго цела могуць служыць расліны. Плошча лістоў раслін, якія растуць на 1 га складае 8—10 га і больш. Такая ж заканамернасць характэрна і для каранёвых сістэм раслін.

Пасіўны і актыўны рух

Жывому рэчыву ўласцівы рух — пасіўны, абумоўлены ростам і размнажэннем, і актыўны — у выглядзе накіраванага перамяшчэння арганізмаў. Першы з’яўляецца ўласцівасцю ўсіх жывых арганізмаў, другі характэрны для жывёл, пратыстаў і ў рэдкіх выпадках — для раслін.

Рух раслін — гэта змяненне становішча органаў расліны ў прасторы, абумоўленае рознымі фактарамі навакольнага асяроддзя: святлом, тэмпературай, сілай цяжару, хімічнымі элементамі і інш. Прыкладам можа служыць паварот лістоў, кветак, парасткаў у бок крыніцы святла (сланечнік) ці рост кораня ў глыб глебы. Некаторыя віды раслін, напрыклад мімоза сарамлівая, пры дакрананні скручвае лісты.

Жывёлы адрозніваюцца здольнасцю да актыўнага перамяшчэння ў прасторы. Дзякуючы гэтаму яны эфектыўна ўдзельнічаюць у міграцыі жывога рэчыва, што, з аднаго боку, стымулюе прасторавае рассяленне жыцця, а з іншага — служыць своеасаблівым «гарантыйным механізмам» на выпадак знішчэння жыцця ў якім-небудзь месцы ў сілу тых ці іншы прычын.

Гэта цікава

Прыкладам «прасторавай гарантыі» можа служыць катастрофа на востраве Кракатау.  У выніку вывяржэння вулкана ў 1883 г. жыццё там было цалкам знішчана. Але ўжо праз 50 гадоў на востраве зарэгістравалі каля 1200 відаў жывых арганізмаў. Засяленне ішло галоўным чынам з найбліжэйшых астравоў. Расліны і жывёлы рознымі шляхамі зноў засялілі пакрыты попелам і застылымі струменямі лавы востраў.

Устойлівасць пры жыцці і хуткае раскладанне пасля смерці

Дзякуючы самарэгуляцыі жывыя арганізмы здольныя падтрымліваць пастаянны хімічны склад і ўмовы ўнутранага асяроддзя, нягледзячы на значныя змяненні ўмоў навакольнага асяроддзя. Самарэгуляцыя фізіялагічных функцый уласцівая ўсім формам арганізацыі жыццядзейнасці, аднак  у найбольш моцнай ступені выяўлена ў пазваночных. Дасягаецца гэта дзякуючы развіццю нервовай, крывяноснай, імуннай, эндакрыннай, стрававальнай сістэм. Змяненне ўмоў з непазбежнасцю цягне за сабой перабудову іх работы. Напрыклад, недахоп кіслароду ў паветры прыводзіць да інтэнсіфікацыі работы крывяноснай сістэмы, пачашчэння пульсу, павелічэнню колькасці гемаглабіну ў крыві, а раздражненне халодным паветрам тэрмарэцэптараў скуры прыводзіць да павелічэння працэсаў цеплапрадукцыі.

Пасля смерці ўласцівасці, характэрныя для жывога арганізма, губляюцца, а хімічныя злучэнні, якія ўваходзяць у склад жывога рэчыва (ферменты, бялкі і інш.), вельмі хутка разбураюцца.

Высокая прыстасавальная здольнасць (адаптацыя) да розных умоў

Дзякуючы гэтай уласцівасці жывыя арганізмы асвойваюць глебавае, воднае і наземна-паветранае асяроддзе. Акрамя таго, існуюць арганізмы, якія прыстасаваліся да жыцця ў экстрэмальных умовах: пры вельмі  нізкіх ці высокіх паказчыках тэмпературы, кіслотнасці, ціску і г. д. Напрыклад, споры некаторых бактэрый здольныя пераносіць ваганні тэмператур ад абсалютнага нуля (–273 °С)  да +180 °С, існаваць у водах атамных рэактараў, у бескіслародным асяроддзі. Добра вытрымліваюць тэмпературныя перапады і захоўваюць жыццяздольнасць у поўным вакууме стадыі арганізмаў у спакоі — цысты, кукалкі насякомых, насенне і споры раслін. Гамаятэрмныя жывёлы — птушкі і млекакормячыя — падтрымліваюць пастаянную тэмпературу цела пры дапамозе высокага ўзроўню абмену рэчываў, дасканалай тэрмарэгуляцыі і добрай цеплаізаляцыі.

!  Гэта цікава

Некаторыя кітападобныя і ластаногія, дзякуючы наяўнасці тоўстага пласта падскурнага тлушчу, жывуць у паўночных морах, дзе тэмпература вады складае каля 0 °С. Днём у пустыні тэмпература паветра перавышае 60 °С, таму шмат якія жывёлы хаваюцца ў норы і выходзяць на паверхню толькі ў начны час. Найбольш уражвае прыклад адаптацыі да высокіх тэмператур бактэрый гідратэрмальных крыніц, дзе тэмпература вады роўна прыкладна 120 °С. Дзякуючы асаблівай структуры іх бялкі здольныя супрацьстаяць дэнатурацыі.

Высокая хуткасць і ўпарадкаванасць працякання рэакцый

У жывым рэчыве хімічныя рэакцыі ў працэсе абмену рэчываў працякаюць у дзясяткі, а часам і ў сотні разоў хутчэй, чым у нежывым рэчыве. Жывыя арганізмы змяшчаюць прыродныя каталізатары (ферменты), якія паскараюць рэакцыі, што працякаюць у арганізме. У. І. Вернадскі ў сувязі з гэтым назваў жывое рэчыва надзвычай актывізаванай матэрыяй. Напрыклад, калібры штодня спажывае колькасць нектару, якая ў 2 разы перавышае масу яе цела, а землярыйкі з’ядаюць у дзень 10—15 % ад сваёй масы. Гэтыя прыклады паказваюць на высокую хуткасць праходжання біяхімічных рэакцый, якія складаюць абмен рэчываў у жывым рэчыве. 

Высокая хуткасць абнаўлення жывога рэчыва

Жывыя арганізмы ў біясферы існуюць дзякуючы бесперапыннаму чаргаванню пакаленняў, што забяспечвае генетычную сувязь сучаснага жывога рэчыва з вымерлымі арганізмамі мінулых эпох. Падлічана, што ў сярэднім для біясферы хуткасць абнаўлення жывога рэчыва складае 8 гадоў, пры гэтым для сушы — каля 14 гадоў, а для акіяна, дзе пераважаюць арганізмы з кароткім перыядам жыцця (напрыклад, планктон), не нашмат больш за 30 сутак. У выніку высокай хуткасці абнаўлення жывога рэчыва за ўсю гісторыю існавання жыцця яго агульная маса прыкладна ў 12 разоў перавышае масу Зямлі. Толькі невялікая яго частка (менш за 1 %) закансервавана ў выглядзе арганічных рэшткаў. Паводле выказвання У. І. Вернадскага, «жывое рэчыва сыходзіць  у геалагічныя пароды». Астатняя частка жывога рэчыва ўключаецца ў працэсы біялагічнага кругавароту.

Усе пералічаныя ўласцівасці жывога рэчыва абумоўліваюцца канцэнтрацыяй у ім вялікіх запасаў энергіі. У. І. Вернадскі адзначаў, што па энергетычнай насычанасці з жывым рэчывам можа супернічаць толькі лава, якая ўтвараецца пры вывяржэнні вулканаў.

Паўторым галоўнае. Жывое рэчыва біясферы валодае ўнікальнымі асаблівасцямі, якія абумоўліваюць яго вельмі высокую пераўтваральную дзейнасць і спецыфічныя ўласцівасці. Да іх належаць: існаванне ў біясферы ў выглядзе арганізмаў, уладанне запасам энергіі, здольнасць хутка займаць (асвойваць) свабодную прастору, пасіўны і актыўны рух, устойлівасць пры жыцці і хуткае раскладанне пасля смерці, высокая прыстасавальная здольнасць (адаптацыя) жывога рэчыва да розных умоў, высокая хуткасць праходжання і ўпарадкаванасць рэакцый, высокая хуткасць абнаўлення жывога рэчыва.

Праверым веды

    Ключавыя пытанні

1. Пералічыце спецыфічныя ўласцівасці жывога рэчыва біясферы.
2. Для чаго жывому рэчыву неабходна такая ўласцівасць, як рух? Ці характэрны рух для грыбоў? Прывядзіце прыклады.
3. У чым складаецца прыстасавальная здольнасць жывога рэчыва? Прывядзіце прыклады.

    Складаныя пытанні

1. У 1859 г. на адной з ферм Аўстраліі выпусцілі 12 пар трусаў. Праз 40 гадоў іх колькасць дасягнула вялізнага ліку асобін. Трусы сталі бедствам Аўстраліі. Якой уласцівасцю жывога рэчыва можна растлумачыць масавае размнажэнне трусаў? Як знізілі іх колькасць?
2. Жывое рэчыва з’яўляецца магутнай геалагічнай сілай, якая пераўтварае біясферу. Прывядзіце прыклады ўплыву жывога рэчыва на абалонкі Зямлі.
3. Якую біямасу дажджавых чарвей можна атрымаць за 1 год пры ўмове, што ў кампост будзе змешчана 150 чарвей? Іх колькасць на працягу года павялічваецца ў 1000 разоў. Маса аднаго чарвяка ў сярэднім складае 0,5 г. Якія ўласцівасці жывога рэчыва выяўляюцца ў дадзеным эксперыменце?