§ 68. КОЛООБІГ РЕЧОВИН У БІОСФЕРІ

Пригадайте: що таке колообіг речовий? Як відбуваються процеси фотосинтезу?

Здійснення функцій живої речовини пов'язані з міграцією атомів у процесі колообігу речовин у біосфері. В ній постійно триває колообіг води і всіх хімічних елементів, які входять до складу живих організмів. Та частина міграції хімічних елементів, яка відбувається за участю живих організмів, називається біогенною, а поза ними - абіогенною.

Колообіг води. Вода є найпоширенішою хімічною сполукою в біосфері. Сукупні запаси води нашої планети, яка може перебувати у різних фізичних станах (рідкому, газоподібному, твердому) оцінюються в 1,5 млрд. км³. Водяна пара надходить в атмосферу в результаті випаровування з поверхні водойм, транспірації рослин, дихання тощо. З атмосфери вода випадає у вигляді дощу або снігу, що може відбуватись або поблизу місця випаровування, або за тисячі кілометрів від нього. Тривалість перебування молекул води в атмосфері становить від кількох годин до тижнів.

У морях та океанах запас води поповнюється завдяки стокам річок, які в них впадають, та опадів. Морські течії переносять теплу або холодну воду на значні відстані, впливаючи на клімат певних ділянок земної поверхні; вода переміщується і завдяки течіям річок. З нею пов'язані такі геологічні явища, як вимивання речовин, їх перенесення та відкладання.

Вода вбирається організмами та включається в них у біохімічні процеси: реакції обміну, біосинтезу, гідролізу, фотолізу (при фотосинтезі) тощо. Живі організми виділяють воду в навколишнє середовище з продуктами обміну речовин, у результаті дихання, випаровування тощо. Вона становить середовище існування гідробіонтів. Гідросфера - історично перша оболонка Землі, де з'явилось життя у вигляді прокаріотних біоценозів.

Колообіг кисню. Ви знаєте, що кисень відіграє в біосфері унікальну роль. Завдяки процесам дихання, під час яких кисень поглинається, забезпечуються енергетичні потреби організмів. З іншого боку, молекулярний кисень та озон у надлишкових кількостях небезпечні для живої матерії, бо здатні окиснювати органічні сполуки клітини. Внаслідок цього у живих організмів виникли захисні системи, здатні зв'язувати вільний кисень. Атмосферний та розчинений у воді кисень можуть окиснювати і неорганічні сполуки оболонок Землі.

Майже весь атмосферний кисень біогенного походження, він утворився внаслідок фотосинтезу зелених рослин та ціанобактерій. Частина молекулярного кисню під дією ультрафіолетових сонячних променів і електричних розрядів перетворюється на озон, з якого сформувався озоновий екран, що захищає поверхню Землі від шкідливих короткохвильових космічних випромінювань. Уміст кисню в нижніх шарах атмосфери становить близько 21% і знижується зі збільшенням висоти.