Термин "живое вещество" введён в литературу В. И. Вернадским, под которым он понимал совокупность всех живых организмов, выраженную через массу, энергию и химический состав. Жизнь на Земле - самый выдающийся процесс на её поверхности, получающий живительную энергию Солнца и вводящий в движение едва ли не все химические элементы таблицы Менделеева Канке В.А. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. Изд. 2-е, испр. - М.: Логос, 2008. - 368 с..

К основным уникальным особенностям живого вещества, обусловливающим его высокую преобразующую деятельность, можно отнести То же самое.:

1. Способность быстро занимать свободное пространство, что связано как с интенсивным размножением, так и со способностью организмов интенсивно увеличивать поверхность своего тела или образуемых ими сообществ (всюдность жизни).

2. Движение не только пассивное (под действием силы тяжести), но и активное. Например, против течения воды, силы тяжести, движения воздушных потоков.

3. Устойчивость при жизни и быстрое разложение после смерти (включение в круговороты), сохраняя при этом высокую физико-химическую активность.

4. Высокая приспособительность(адаптация) к различным условиям и в связи с этим освоение не только всех сред жизни (водной, наземно-воздушной, почвенной), но и крайне трудных по физико-химическим параметрам.

5. Феноменально высокая скорость протекания химических реакций. Она на несколько порядков значительнее, чем в неживой природе. Об этом свойстве можно судить по скорости переработки вещества организмами в процессе жизнедеятельности. Например, гусеницы некоторых насекомых перерабатывают за день количество вещества, которое в 100 - 200 раз превышает вес их тела.

6. Высокая скорость обновления живого вещества. Подсчитано, что в среднем для биосферы она составляет около 8 лет (для суши 14 лет, а для океана, где преобладают организмы с коротким периодом жизни - 33 дня).

7. Разнообразие форм, размеров и химических вариантов, значительно превышающее многие контрасты в неживом, косном веществе.

8. Индивидуальность (в мире нет одинаковых видов и даже особей).

Все перечисленные и другие свойства живого вещества обусловливаются концентрацией в нём больших запасов энергии. В.И. Вернадский отмечал, что по энергетической насыщенности с живым веществом может соперничать только лава, образующаяся при извержении вулканов

Всю деятельность живого вещества в биосфере можно, с определённой долей условности, свести к нескольким основополагающим функциям, которые позволяют значительно дополнить представление о его преобразующей биосферно-геологической деятельности Романов В.П. Концепция современного естествознания: Учеб. Пособи для студентов вузов. - 3-е изд., испр. и доп. - м.: Вузовский учебник, 2010. - 282с..

1. Энергетическая. Эта одна из важнейших функций связана с запасанием энергии в процессе фотосинтеза, передачей её по цепям питания и рассеиванием в окружающем пространстве.

2. Газовая - связана со способностью изменять и поддерживать определённый газовый состав среды обитания и атмосферы в целом.

3. Окислительно-восстановительная - связана с ростом под влиянием живого вещества интенсивности процессов как окисления и восстановления.

4. Концентрационная - способность организмов концентрировать в своём теле рассеянные химические элементы, повышая их содержание на несколько порядков, по сравнению с окружающей средой, а в теле отдельных организмов - в миллионы раз. Результат концентрационной деятельности - залежи горючих ископаемых, известняки, рудные месторождения и т.п.

5. Деструктивная - разрушение организмами и продуктами их жизнедеятельности, в том числе и после их смерти, как самих остатков органического вещества, так и косных веществ. Основной механизм этой функции связан с круговоротом веществ. Наиболее существенную роль в этом отношении выполняют низшие формы жизни - грибы, бактерии (деструкторы, редуценты).

6. Транспортная - перенос вещества и энергии в результате активной формы движения организмов. Часто такой перенос осуществляется на колоссальные расстояния, например, при миграциях и кочевках животных.

7. Средообразующая. Эта функция в значительной мере представляет результат совместного действия других функций. С ней, в конечном счете, связано преобразование физико-химических параметров среды. Эту функцию можно, рассматривать в широком и более узком планах. В широком понимании результатом данной функции является вся природная среда. Она создана живыми организмами, они же и поддерживают в относительно стабильном состоянии её параметры практически во всех геосферах. В более узком плане средообразующая функция живого вещества проявляется, например, в образовании и сохранение почв от разрушения (эрозии), в очистке воздуха и вод от загрязнений, в усилении питания источников грунтовых вод и т. п.

8. Рассеивающая функция, противоположная концентрационной. Она проявляется через трофическую (питательную) и транспортную деятельность организмов. Например, рассеивание вещества при выделении организмами экскрементов, гибели организмов при разного рода перемещениях в пространстве, смене покровов.

9. Информационная функция живого вещества выражается в том, что живые организмы и их сообщества накапливают информацию, закрепляют её в наследственных структурах и передают последующим поколениям. Это одно из проявлений адаптационных механизмов.

Несмотря на огромное разнообразие форм, всё живое вещество физико-химически едино. И в этом состоит один из основных законов всего органического мира - закон физико-химического единства живого вещества. Из него следует, что нет такого физического или химического агента, который был бы гибелен для одних организмов и абсолютно безвреден для других. Разница лишь количественная - одни организмы более чувствительны, другие менее, одни приспосабливаются быстрее, другие медленнее. При этом приспособление идёт в ходе естественного отбора, т.е. за счёт гибели тех индивидов, которые не смогли адаптироваться к новым условиям Концепции современного естествознания: учебное пособие / В.О. Голубинов под ред. С.И. Самыгина. - 8-е изд. - Ростов на/Дону: Феникс, 2008. - 413с. (Высшее образование)..

3. Свойства биосферы как глобальной экосистемы

Экосистема представляет собой совокупность организмов и среды их обитания, объединенных круговоротом веществ и потоками энергии. Целостность экосистем поддерживается благодаря существованию различных трофических уровней организмов: продуцентов, консументов, редуцентов. Экосистема в отличие от биогеоценоза, который представляет собой совокупность совместно существующих на однородной территории популяций растений, животных, грибов, микроорганизмов и среды их обитания - не имеет четко определенных границ.

Окружающая среда для человека представляет глобальную (и не только в рамках нашей одной планеты) метамегасистему, состоящую из двух, тесно взаимодействующих и взаимосвязанных мегасистем природной и техногенной сред.

Природная среда включает четыре основные макросистемы (геосферы) Концепции современного естествознания: учебное пособие / В.О. Голубинов под ред. С.И. Самыгина. - 8-е изд. - Ростов на/Дону: Феникс, 2008. - 413с. (Высшее образование).:

Атмосфера наиболее легкая оболочка Земли, граничащая с космическим пространством, через нее осуществляется обмен веществ нашей планеты с Космосом. Большая часть массы атмосферы состоит из азота, кислорода и инертного газа аргона. И все же одним из важнейших компонентов атмосферы является озон, его образование связано с поглощением радиации Солнца, которая губительна для живых организмов;

Гидросфера - это водная оболочка Земли, которая включает Мировой океан, воды суши, подземные воды. Все они играют главную роль в жизнедеятельности человека и живых организмов. Как писал, В.И. Вернадский - «Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов. Все земное вещество…..ею проникнуто и охвачено. Она чиста и бесцветна и так нужна человечеству;

Биосфера - «область жизни», пространство на земном шаре, в котором распространены живые существа. Человечество как живое вещество непрерывно связано с материально-энергетическими процессами определенной геологической оболочки Земли - с ее биосферой. Оно не может физически быть от нее независимым ни на одну минуту. Всю совокупность организмов (растений, животных, микробов) называют биотой.

Техногенная среда также состоит из нескольких макросистем, включающих искусственные сооружения и здания, города, городские агломерации, промышленные зоны и регионы и так далее.

Исходя из взгляда на биосферу как глобальную экосистему, все многообразие видов деятельности человека в биосфере приводит к изменениям:

- состава биосферы, круговоротов и баланса слагающих ее веществ;

- энергетического баланса биосферы, биотов.

Направленность и степень этих изменений таковы, что самим человеком им дано название экологического кризиса.

Согласно данной теории биосфера выполняет несколько функций:

- кислородная, т.к. часть биосферы выделяет кислород;

- почвообразующая;

- хемосинтезирующая - это синтез органических веществ из неорганических, возможный только в бактериях (например, только бактерии способны аккумулировать азот из воздуха);

- круговорот веществ (атомов) в природе, в котором участвует вся атмосфера в целом;

- структурная - некоторые живые организмы способны изменять облик Земли и т.д.

По Вернадскому работа живого вещества в биосфере может быть выражена в двух основных формах:

- I род геологической деятельности проявляется в обмене веществ внутри живых организмов, в результате, которого происходит постоянных кругооборот атомов. При этом большое значение имеет количество пропускаемых веществ через тот или иной живой организм. По некоторым данным установлено, что через организм человека за всю его жизнь проходит около: 75 т воды, 17 т углеводов, 2,5 т белка, 1,5 т жира.

- сущность II рода геологической деятельности проявляется только в тех экосистемах, где хорошо развит почвенный покров, который позволяет создавать норы, укрытия, т.е. разрыхлять почву.

Заключение