kõrgemates atmosfäärikihtides
ookeanide sügavustes
litosfääri ülemistes kihtides
kolme elupaiga piiril
37. Kas järgmised väited evolutsiooni tõendite kohta on õiged?
A. Inimestel moodustub teatud arenguetapis sabapiirkond ja lõpuse pilud, mis on evolutsiooni paleontoloogilised tõendid.
B. Kesk-Aafrikast leitud primitiivsete tööriistade ja inimskeleti jäänused annavad paleontoloogilisi tõendeid evolutsiooni kohta.
ainult A on õige
ainult B on õige
mõlemad otsused on õiged
mõlemad otsused on valed
38. Millised protsessid toimuvad esimese meiootilise jagunemise profaasis?
1) kahe tuuma moodustumine
2) homoloogsete kromosoomide lahknemine
3) metafaasiplaadi moodustamine
4) homoloogsete kromosoomide kokkuviimine
5) homoloogsete kromosoomide lõikude vahetus
6) kromosoomi spiraliseerumine
Mittetäieliku metamorfoosiga putukatel
1) kolm arenguetappi
2) välimine väetamine
3) vastne näeb välja nagu anneliidi uss
4) vastne on välisehituselt sarnane täiskasvanud putukaga
5) vastsefaasile järgneb nukujärg
6) vastsest saab täiskasvanud putukas
40. Millised näited illustreerivad taimede bioloogilise progressi saavutamist aromorfooside kaudu?
1) kahekordse väetamise olemasolu õistaimedel
2) juurte teke sõnajalgadel
3) aurustumise vähendamine lehtedele vahaja katte tekkimisega
4) katteseemnetaimedel suurenenud lehtede pubestsents
5) katteseemnetaimede viljade seemnete kaitse
6) karmis kliimas kasvavate taimede kasvuperioodi lühendamine
41. Luua vastavus taimede omaduste ja osakonna vahel, kuhu need kuuluvad. Kirjutage oma vastus numbrite jadana.
TAIME ISELOOM
A) ei talu kuivi tingimusi
B) eluvorm - puud ja põõsad
B) munarakk valmib munarakus
D) moodustavad peent kuiva õietolmu
D) arengutsüklis esineb prohallus
OSAKOND
Luua vastavus inimese närvisüsteemi funktsiooni ja seda funktsiooni täitva osakonna vahel. Kirjutage oma vastus numbrite jadana.
NÄRVISÜSTEEMI TÖÖ
A) saadab impulsse skeletilihastele
B) innerveerib elundite silelihaseid
B) tagab keha liikumise ruumis
D) reguleerib südame tööd
D) reguleerib seedenäärmete tööd
NÄRVISÜSTEEMI OSAKOND
1) somaatiline
2) vegetatiivne
Looge vastavus börsi omaduste ja selle tüübi vahel. Kirjutage oma vastus numbrite jadana.
ISELOOMULIKU
A) orgaaniliste ainete oksüdatsioon
B) polümeeride moodustumine monomeeridest
B) ATP lagunemine
D) energia salvestamine rakus
D) DNA replikatsioon
E) oksüdatiivne fosforüülimine
VAHETUSE LIIK
1) plastik
2) energia
Looge vastavus organismide omaduste ja funktsionaalrühma vahel, kuhu nad kuuluvad. Kirjutage oma vastus numbrite jadana.
ORGANISMIDE OMADUSED
A) on toiduahela esimene lüli
B) sünteesib anorgaanilistest orgaanilisi aineid
B) kasutada päikesevalguse energiat
D) toituvad valmis orgaanilistest ainetest
D) viia mineraalid ökosüsteemidesse tagasi
E) lagundavad orgaanilised ained mineraalideks
FUNKTSIONAALNE RÜHM
1) tootjad
2) lagundajad
Märkige geograafilise spetsifikatsiooni protsesside jada.
1) tunnuse jaotus populatsioonis
2) mutatsioonide ilmnemine uutes elutingimustes
3) populatsioonide ruumiline eraldatus
4) kasulike muutustega isikute valimine
5) uue liigi kujunemine
3. osa
1) Milline on bakterite roll ainete ringis?
2) Tehke pildi abil kindlaks, millist valiku vormi see illustreerib ja millistes elutingimustes see valik avaldub. Kas jäneste kõrvade suurus muutub evolutsiooni käigus sellise loodusliku valiku vormi mõjul? Põhjenda oma vastust.
3) Milline on südame neurohumoraalne regulatsioon inimkehas, milline on selle tähtsus keha elus?
4) Miks peetakse segametsa ökosüsteemi jätkusuutlikumaks kui kuusemetsa ökosüsteemi?
5) Milline kromosoomikomplekt on iseloomulik õitsva taime seemne, lehtede embrüo ja endospermi rakkudele. Selgitage tulemust igal konkreetsel juhul.
6) Siledate seemnete ja kõõlustega hernetaime ristatamisel kortsus seemneteta taimega, oli kogu põlvkond ühtlane ning siledate seemnete ja kõõlustega. Teise samade fenotüüpidega taimepaari ristamisel (siledate seemnete ja kõõlustega herned ning kortsuliste seemnetega ilma kõõlustega herned) saadi pooled siledate seemnete ja kõõlustega taimed ning pooled kortsuliste seemneteta taimedest. Tehke iga risti skeem. Määrake vanemate ja järglaste genotüübid. Selgitage oma tulemusi. Kuidas sel juhul domineerivad tunnused määratakse?
Biosfääri peamine omadus on elusaine olemasolu selles - kõigi elusorganismide kogum, mis esindavad võimsat geoloogilist jõudu. Nende mõjul muutub Maa nägu. Nad osalevad mitmesuguste mineraalsete kivimite, magevee ja atmosfääri moodustamises. Kõik elusorganismid on päikeseenergia muundurid ja mõjutavad geoloogilisi protsesse. Biosfääris toimub elusorganismide tegevuse tõttu pidev erinevate ainete ringlus. Aga kuna biosfäär saab energia väljastpoolt, on see avatud süsteem. Biosfääri elutu komponent on Maa kolme geoloogilise kesta need osad, mis on seotud biosfääri elusainega aine ja energia keeruliste migratsiooniprotsesside kaudu.
IN JA. Vernadsky määratles biosfääri kui termodünaamilist kesta, mille temperatuur on –50 kuni +50 kraadi ja rõhk umbes 1 atmosfäär. Need tingimused määravad enamiku organismide elu piirid.
Biosfäär hõivab ruumi osooniekraanilt, kus bakterite ja seente eoseid leidub 20 km kõrgusel, enam kui 3 km sügavusel maapinnast ja umbes 2 km allpool ookeanipõhja. Seal, naftaväljade vetes, leidub anaeroobseid baktereid. Suurim biomassi kontsentratsioon on koondunud geosfääride vahelistele piiridele, s.o. rannikuvetes ja ookeanide pinnavetes ning maapinnal. Seda seletatakse asjaoluga, et biosfääri energiaallikaks on päikesevalgus ning autotroofsed ja seejärel heterotroofsed organismid asustavad peamiselt kohti, kus päikesekiirgus on kõige intensiivsem.
Maa pinnal on praegu elusolenditeta täielikult ainult ulatusliku jäätumise ja vulkaanikraatrite alad.
IN JA. Vernadski osutas elu "kõikjal olemisele" biosfääris. Meie planeedi ajalugu annab tunnistust sellest. Elu tekkis vees ja levis seejärel pinnale, hõivates ühel või teisel määral kõik Maa kestad. Elu levik biosfääri kestades, vastavalt V.I. Vernadski, see pole veel läbi. Sellele viitab elusorganismide kohanemisvõime ulatus.
Elusaine mass moodustab vaid 0,01% kogu biosfääri massist. Sellegipoolest on biosfääri elusaine selle kõige olulisem komponent.
Elusaine kõige olulisem omadus on võime paljuneda ja levida kogu planeedil. Elusaine jaotub biosfääris ebaühtlaselt: organismide tihedalt asustatud ruumid vahelduvad vähemasustatud aladega.
Elu suurim kontsentratsioon biosfääris on täheldatav maakerade kokkupuute piiridel: atmosfäär ja litosfäär (maapind), atmosfäär ja hüdrosfäär (ookeani pind), hüdrosfäär ja litosfäär (ookeani põhi) ning eriti maakera piiril. kolm kesta - atmosfäär, litosfäär ja hüdrosfäär (rannikualad). Need on kõige suurema elukontsentratsiooniga kohad V.I. Vernadsky nimetas neid "elufilmideks". Nendelt pindadelt üles ja alla elusaine kontsentratsioon väheneb.
Inimese sekkumine ühel või teisel viisil häirib vereringeprotsesse. Näiteks metsade raadamine või taimede assimilatsiooniaparaadi kahjustamine tööstusheidete tõttu viib süsiniku assimilatsiooni intensiivsuse vähenemiseni. Orgaaniliste elementide liig vees tööstusjäätmete sattumise tõttu põhjustab veekogude eutrofeerumist ja vees lahustunud hapniku liigset tarbimist, mis välistab siin aeroobsete organismide olemasolu. Põletades fossiilkütuseid, sidudes õhulämmastikku tööstustoodetes ja sidudes fosforit pesuvahendites, sulgeb inimene justkui elementide tsükli, mis sunnib teda sageli keskkonna keemiat täielikult kontrollima.
Inimkond on järsult kiirendanud teatud ainete ringlust. Raua, vase, tsingi, plii ja paljude muude elementide ladestused, mida loodus on miljonite aastate jooksul kogunud, hakkavad kiiresti välja tõmbama. Teisest küljest on elemendid koondunud proportsioonides, mida looduses (tööstuslikus tootmises) ei leidunud.
Inimene kasutab väga kiires tempos päikeseenergiat, mis on biosfääri mineviku tõttu kogunenud kivisöesse, naftasse ja maagaasi. Kõik see põhjustab biosfääri häireid. Inimene mitte ainult ei kiirenda bioloogilist tsüklit, vaid meelitab sellesse ka neid elemente, mis olid sellest ammu välja jäetud.
Üldjuhul väheneb biosfääris inimtegevuse mõjul entroopia maakoore entroopia suurenemise tõttu (põlevate mineraalide põlemine, metalliliste mineraalide hajumine jne) üha kiiremini. Seetõttu on vaja looduslikke protsesse võimalikult vähe muuta, eelkõige võtta kasutusele jäätmevaba tootmine või kvalitatiivselt uued tootmistsüklid, kuid ka ideaaljuhul pole võimalik näiteks soojusjäätmetest lahti saada, kuna see on vastuolus termodünaamika seadustega.
A1. Tasandil uuritakse elusorganismide osalusel toimuvaid ainete ja energia ringluse nähtusi
1) biosfäär 3) populatsioon-liigid2) biogeotsenootiline 4) organismiline
A2. Inimtekkeliste tegurite hulka kuuluvad1) soode kuivendamine, metsade raadamine, teedeehitus2) taimed, bakterid, seened, loomad, viirused3) mineraalid, taimed, vee soolsus, põldude kündmine4) õhu ja vee temperatuur, atmosfäärirõhk
A3. Loomaliikide mitmekesisuse vähenemise üks peamisi põhjuseid on praegu
1) liikidevaheline võitlus2) loomade elupaikade hävitamine3) kiskjate liigne paljunemine4) globaalsete epideemiate tekkimine - pandeemiad
A4. Vajalik tingimus tasakaalu säilitamiseks biosfääris1) orgaanilise maailma areng2) suletud ainete ja energia tsükkel3) suurenenud tööstuslik ja vähenenud põllumajanduslik inimtegevus4) suurenenud põllumajanduslik ja vähenenud tööstuslik inimtegevus
A5. Biosfääris1) taimne biomass võrdub loomse biomassiga2) loomne biomass on kordades suurem kui taimne biomass3) taimne biomass on kordades suurem kui loomne biomass4) taimede ja loomade biomassi suhe on pidevas muutumises
A6. Biosfäär on avatud süsteem, kuna see1) on võimeline isereguleeruma 3) koosneb ökosüsteemidest2) on võimeline ajas muutuma 4) on ainevahetuse kaudu kosmosega seotud
A7. Vastavalt V.I. Vernadski, hapnik on aine1) elav 2) bioinertne 3) biogeenne 4) inertne
A8. Biosfääri ülemine piir asub Maa pinnast 20 km kõrgusel, kuna seal
1) ei ole hapnikku 3) väga madal temperatuur 2) pole valgust 4) paikneb osoonikiht
A9. Elusorganismidega asustatud ja nende poolt muudetud Maa kesta nimetatakse
1) hüdrosfäär 2) litosfäär 3) noosfäär 4) biosfäär
A10. Vastavalt V.I määratlusele. Vernadskile kuulub noosfääri loomisel juhtiv roll
1) bakterid 2) taimed 3) ruum 4) inimesed
A11. Suurimat elusaine kontsentratsiooni täheldatakse1) atmosfääri, hüdrosfääri ja litosfääri ristumiskohas2) hüdrosfääri alumistes kihtides3) atmosfääri ülemistes kihtides4) litosfääris 200 m sügavusel.
A12. Biosfääris tasakaalu ja selle terviklikkuse säilitamist soodustavad 1) bioloogilise mitmekesisuse säilitamine 2) uute liikide juurutamine ökosüsteemidesse 3) agroökosüsteemide loomine 4) kultuurtaimedega hõivatud maa-ala laiendamine.
A13. Tööstuse, transpordi, põllumajanduse arendamine, arvestades keskkonnaseadusi, on vajalik tingimus
1) biosfääri stabiilsus2) orgaanilise maailma areng aromorfoosi teel3) biogeotsenooside muutumine4) populatsioonide arvukuse iseregulatsioon
A14. Kasvuhooneefekt biosfääris põhjustab 1) tolmu 2) mürgiste ainete 3) süsinikdioksiidi 4) lämmastiku akumuleerumist.
A15. Biosfääri kui globaalse ökosüsteemi stabiilsuse määravad 1) selle liigilise koosseisu mitmekesisus 2) organismidevaheline konkurents 3) populatsioonilained 4) organismide pärilikkuse ja varieeruvuse mustrid.
A16. Väävli ja lämmastikoksiidide sattumine atmosfääri põhjustab 1) osoonikihi vähenemist 3) happevihmasid 2) maailmamere soolamist 4) süsihappegaasi kontsentratsiooni suurenemist.
A17. Biosfääri säästva arengu vajalik tingimus on -1) tehisagrotsenooside loomine2) röövloomade arvukuse vähendamine3) tööstuse arendamine keskkonnaseadusi arvestades4) põllumajanduskultuuride kahjurite hävitamine.
A18. Biosfääri muundumisel on põhiroll 1) elusorganismidel 3) mineraalainete ringel 2) biorütmidel 4) iseregulatsiooni protsessidel.
C1. Kalavarude säilitamiseks ja suurendamiseks on kehtestatud teatud püügieeskirjad. Selgitage, miks ei tohiks kalapüügil kasutada peensilmalisi võrke ja püügivõtteid, nagu kalade marineerimine või lõhkeainetega tapmine. Tooge välja vähemalt kaks põhjust.
C2. Millised tagajärjed võivad globaalsel soojenemisel olla? Tooge välja vähemalt kolm põhjust.
Test teemal “Biosfäär – globaalne ökosüsteem. Biosfäär ja inimene"
2. variant
A1. Praegu põhjustavad suurimaid muutusi biosfääris tegurid 1) biootilised 3) inimtekkelised 2) abiootilised 4) kosmilised.
A2. Biosfääri peetakse dünaamiliseks süsteemiks, kuna see1) on võimeline isereguleeruma 3) koosneb ökosüsteemidest2) on võimeline ajas muutuma 4) on ainevahetuse kaudu kosmosega seotud
A3. Elu Maal on võimatu ilma ainete ringita, milles taimed mängivad rolli
1) orgaaniliste ainete hävitajad 3) orgaaniliste ainete tootjad 2) mineraalainete allikad 4) orgaaniliste ainete tarbijad
A4. Biosfääri õpetuse rajaja on1) V. Dokutšajev 2) E. Haeckel 3) V. Vernadski 4) C. Darwin
A5.Õli vastavalt V.I. Vernadski on aine1) biogeenne 2) elav 3) bioinertne 4) inertne
A6. Biosfäär on globaalne ökosüsteem, mille struktuurikomponendid on
1) loomaliigid 3) populatsioonid 2) biogeotsenoosid 4) taimejaotised
A7. Biosfääris on loomade biomass1) kordades suurem kui taimede biomass2) võrdub taimede biomassiga3) kordades väiksem kui taimede biomass4) mõnel perioodil ületab taimede biomassi, kuid mõnel mitte.
A8. Biosfääri stabiilsuse tagavad 1) geomagnetilised nähtused 3) atmosfäärinähtused 2) inimese majandustegevus 4) ainete ringkäik
A9. Biosfääri alumine piir asub litosfääris 1) 1 km 2) 8 km 3) 5 km 4) 3,5 km sügavusel.
A10. Bioloogiline tsükkel on ainete pidev liikumine vahel
1) mikroorganismid ja seened2) taimed ja pinnas3) loomad, taimed ja mikroorganismid4) taimed, loomad, mikroorganismid ja pinnas
A11. Inimmõjudest tingitud globaalsed muutused biosfääris ja mullaviljakuse langus
A15. Globaalsed muutused biosfääris, mis on seotud paljude organismide surmaga mitmete negatiivsete mutatsioonide ilmnemise tõttu, võivad põhjustada
1) kasvuhooneefekt 3) metsade raadamine 2) liustike sulamine 4) osooniaukude laienemine
A16. Globaalne soojenemine Maal võib toimuda 1) maastike linnastumise 2) Päikese tsükliliste protsesside 3) liustike sulamise 4) kasvuhooneefekti tagajärjel.
A17. Kasvuhooneefekt Maal on kontsentratsiooni suurenemise tagajärg atmosfääris
1) hapnik 2) süsihappegaas 3) vääveldioksiid 4) veeaur
A18. Kuidas ennetada inimese tasakaaluhäireid biosfääris?1) suurendada majandustegevuse intensiivsust2) tõsta ökosüsteemi biomassi tootlikkust3) arvestada majandustegevuses keskkonnamustreid4) uurida haruldaste ja ohustatud taime- ja loomaliikide bioloogiat
C1. Millised on biosfääri kui Maa kesta omadused? Andke vähemalt kolm funktsiooni.
C2.
Testi vastused
„Biosfäär on globaalne ökosüsteem. Biosfäär ja inimene"
valik 1
C1. Kalavarude säilitamiseks ja suurendamiseks on kehtestatud teatud püügieeskirjad. Selgitage, miks ei tohiks kalapüügil kasutada peensilmalisi võrke ja püügivõtteid, nagu kalade marineerimine või lõhkeainetega tapmine. Tooge välja vähemalt kaks põhjust.
Peene silmaga võrkude kasutamisel püütakse palju väljakasvamata kalu, millest võib saada suuri järglasi.
Marineerimine või lõhkeainetega segamine on röövpüügimeetodid, mille käigus paljud kalad tarbetult hukkuvad.
C2.Millised tagajärjed võivad globaalsel soojenemisel olla? Tooge välja vähemalt kolm põhjust.
Jää sulamine, merepinna tõus.
Suurte inimestega tihedalt asustatud rannajoonte üleujutus.
Kliimamuutused ja ilmastikunähtuste ettearvamatus.
2. variant
C1. Millised on biosfääri kui Maa kesta omadused? Andke vähemalt kolm funktsiooni.
Biosfääris toimuvad biokeemilised protsessid ja avaldub kõigi organismide geoloogiline aktiivsus.
Biosfääris toimub pidev ainete biogeenne tsükkel, mida reguleerib organismide tegevus.
Biosfäär muudab Päikese energia anorgaaniliste ainete energiaks.
C2. Selgitage, kuidas happevihmad taimi kahjustavad. Tooge välja vähemalt kolm põhjust.
Kahjustada otseselt taimeorganeid ja kudesid.
Nad saastavad mulda ja vähendavad viljakust.
Vähendage taimede tootlikkust.
Nagu eespool mainitud, erakordne roll planeedi välimuse muutmisel V.I. Vernadsky määrati biosfääri "elusaineks".. Ta kaalus teda biosfääri alus, kuigi see moodustab sellest äärmiselt tähtsusetu osa (kui see on puhtal kujul isoleeritud ja jaotub ühtlaselt üle Maa pinna, siis on see kiht umbes 2 cm). Pealegi elusaine jaotub biosfääris ebaühtlaselt(organismidega tihedalt asustatud ruumid vahelduvad vähemasustatud aladega). Elu suurim kontsentratsioon biosfääris on täheldatav maakerade kokkupuute piiridel: atmosfäär ja litosfäär (maapind), atmosfäär ja hüdrosfäär (ookeani pind), hüdrosfäär ja litosfäär (ookeani põhi) ning eriti maakera piiril. kolm kesta - atmosfäär, litosfäär ja hüdrosfäär (rannikualad). V. I. Vernadsky nimetas neid elu suurima koondumise kohti "elufilmideks".
Praegu liigilise koosseisu järgi Maa peal on ülekaalus loomad(rohkem kui 2 miljonit liiki) taimede kohal(0,5 miljonit liiki). Samal ajal fütomassivarud moodustavad 90% elus biomassi varudest Maa. Maa biomass 1000 korda suurem ookeani biomass. Maismaal suureneb biomass ja organismiliikide arv üldiselt poolustelt ekvaatorini.
"Elusaine" tegevuse kogutulemus geoloogilisel ajaperioodil on tohutu. V.I. Vernadski sõnul "ei ole maapinnal ühtki keemilist jõudu, mis toimiks pidevalt ja seega oma lõpptulemuses võimsam kui elusorganismid tervikuna." See on tingitud asjaolust, et elusorganismid teevad tänu bioloogilistele katalüsaatoritele (ensüümidele) midagi füüsikalis-keemilisest vaatepunktist uskumatut. Näiteks on nad võimelised siduma oma kehas atmosfääri molekulaarset lämmastikku looduskeskkonnale tüüpilistel temperatuuridel ja rõhul (tööstuslikes tingimustes nõuab õhulämmastiku sidumine ammoniaagiga temperatuuri suurusjärgus 500 °C ja rõhk 300-500 atmosfääri). Lisaks on elusaine äärmiselt aktiveeritud aine (elusorganismides suurenevad ainevahetuse käigus toimuvate keemiliste reaktsioonide kiirused mitme suurusjärgu võrra).
Elusaine keskkonda kujundavad omadused
1. Võimalus kiiresti hõivata (valdada) kogu vaba ruum. See omadus andis V.I. Vernadskile aluse järeldada, et teatud geoloogilistel perioodidel oli elusaine hulk ligikaudu konstantne. Ruumi kiire arendamise võime on seotud nii intensiivse paljunemisega (mõned lihtsamad organismivormid võivad mõne tunni või päevaga koloniseerida kogu maakera, kui puuduvad tegurid, mis piiraksid nende potentsiaalset paljunemisvõimet) kui ka organismide võimega suurendavad intensiivselt oma keha pinda või kooslusi, mida nad moodustavad. Näiteks 1 hektaril kasvavate taimede lehtede pindala on 8-10 hektarit või rohkem. Sama kehtib ka juurestiku kohta.
2. Liikumisvõime. Elusorganismidele on iseloomulik nii passiivne (gravitatsiooni, gravitatsioonijõudude jms mõjul) kui ka aktiivne liikumine. Näiteks liikumine vastu: veevool, gravitatsioon, õhuvoolud jne.
3. Stabiilsus elu jooksul ja kiire lagunemine pärast surma.
4. Kõrge kohanemisvõime (kohanemisvõime) erinevate tingimustega. Tänu sellele omadusele on elusorganismid valdanud mitte ainult kõiki elukeskkondi (vesi, maa-õhk, pinnas, organism), vaid on võimelised eksisteerima ka füüsikalis-keemiliste parameetrite poolest äärmiselt rasketes tingimustes. Näiteks väga madalal (- 273°C) ja väga kõrgel temperatuuril (kuni 140°C), tuumareaktorite vetes, hapnikuvabas keskkonnas, jääkoorikutes jne).
5. Fenomenaalselt kõrge reaktsioonikiirus (see on sadu, tuhandeid kordi suurem kui mitteelus aines). Näiteks mõnede putukate röövikud tarbivad päevas 100–200-kordset toidukogust, mis ületab nende kehakaalu. Vihmaussid (nende kehamass on ligikaudu 10 korda suurem kui kogu inimkonna biomass) läbivad oma keha 150-200 aastaga terve ühemeetrise mullakihi. Ookeani põhjasetete kiht, mis koosneb anneliidide (polüheetide) jääkproduktidest, võib ulatuda mitme meetrini. Peaaegu kõik settekivimid, ja see on kuni 3 km kiht, on 95–99% elusorganismide poolt töödeldud.
6. Elusaine kõrge uuenemise kiirus. Arvutatakse, et biosfääris on see keskmiselt 8 aastat, maismaal 14 aastat ja ookeanis, kus domineerivad lühikese elueaga organismid (näiteks plankton), on see 33 päeva. Kogu eluajaloo jooksul toimunud suure uuenemiskiiruse tulemusena on biosfääri läbinud elusaine kogumass ligikaudu 12 korda suurem kui Maa mass. Ainult väike osa sellest (protsenti murdosa) on säilinud orgaaniliste jäänuste kujul (V.I. Vernadski sõnul "lähes geoloogiasse").
Kõik elusaine loetletud omadused on määratud suurte energiavarude kontsentratsiooniga selles. V.I.Vernadski sõnul suudab energiaküllastuses elusainega konkureerida vaid vulkaanipursete käigus tekkinud laava.
Elusaine keskkonda kujundavad funktsioonid
V.I. Vernadsky, hinnates elusorganismide aktiivsust biosfääris, tuvastas elusaine viis põhifunktsiooni: gaas, kontsentratsioon, redoks-, biokeemiline ja biogeokeemiline. Neid funktsioone iseloomustades rõhutab Vernadski viimaste erilist tähtsust. Ta kirjutab: „Erinevalt esimesest kolmest rühmast erineb neljas rühm – biokeemilised funktsioonid – järsult selle poolest, et selle toime keskpunkt ei asu väliskeskkonnas... vaid organismide sees... elusaine kehade sees, mis on seotud nende elu ja surm."
Idee elusaine funktsioonidest, mille sõnastas V.I. Vernadsky leidis kaasaegsete ökoloogide töödes suurt vastukaja. Sellega seoses on elusaine põhifunktsioonide loetelu märkimisväärselt laienenud.
Elusaine funktsioonid biosfääris
(E.I. Shilova järgi, T.A. Bankina, 1994, koos täiendustega)
1. Energia. See funktsioon on seotud päikeseenergia neeldumise ja salvestamisega fotosünteesi protsessis ning selle edasise ülekandmisega toidu- ja lagunemisahelate kaudu.
2. Geokeemiline. See funktsioon väljendub võimes kaasata Maa keemilised elemendid elusorganismidesse ja viia need biogeense rände kaudu tagasi keskkonda. Selle funktsiooni üheks ilminguks on settekivimite, söe, põlevkivi jms teke.
3. Keskendumine. See funktsioon väljendub organismide võimes koondada oma kehasse hajutatud keemilisi elemente, suurendades nende sisaldust võrreldes organismi ümbritseva keskkonnaga mitme suurusjärgu võrra (mangaani puhul näiteks üksikute organismide kehas miljoneid kordi ).
V.I. Vernadsky eristas:
1) 1. tüüpi kontsentreerimisfunktsioonid, kui keskkonnast pärit elusaine kontsentreerib neid keemilisi elemente, mis sisalduvad eranditult kõigis elusorganismides (H, C, N, J, Na, Mg, Al jne).
2) 2. tüüpi kontsentreerimisfunktsioonid, kui toimub keemiliste elementide kogunemine, mida elusorganismides ei leidu või leidub väga väikestes kogustes (näiteks pruunvetikas akumuleerib joodi, vihmaussid võivad akumuleerida tsinki, vaske ja kaadmiumi). .
Seda elusaine funktsiooni uurib põhjalikult biomineraloogiateadus.
4. Hajumine. See funktsioon avaldub organismide troofilise (toitumise) ja transporditegevuse kaudu. Näiteks aine hajumine organismide väljaheidete väljutamisel, organismide surm, mitmesugused liikumised ruumis, katte muutused jne.
5. Gaas. Üldiselt väljendub funktsioon elusorganismide võimes muuta ja säilitada elupaiga ja atmosfääri kui terviku teatud gaasikoostist vaba hapniku loomise, vaba lämmastiku vabanemise kaudu (elusaine lagunemise ajal) , süsihappegaasi eraldumine jne. Praegu seostatakse biosfääri arengus gaasifunktsiooni perioodiga kaht pöördepunkti. Esimene viitab ajale, mil hapnikusisaldus atmosfääris saavutas ligikaudu 1% tänapäevasest tasemest (Pasteuri esimene punkt). See tõi kaasa esimeste aeroobsete organismide ilmumise (võimelised elama ainult hapnikku sisaldavas keskkonnas). Sellest ajast alates hakati biosfääri redutseerimisprotsesse täiendama oksüdatiivsete protsessidega. See juhtus umbes 1,2 miljardit aastat tagasi. Teine pöördepunkt on seotud ajaga, mil hapniku kontsentratsioon atmosfääris saavutas ligikaudu 10% praegusest tasemest. See lõi tingimused osooni sünteesiks ja osooniekraani tekkeks atmosfääri ülemistes kihtides, mis võimaldas organismidel maad koloniseerida. Enne seda täitis organismide kaitsmise funktsiooni kahjulike ultraviolettkiirte eest vesi, mille all oli võimalik elada.
6. Hävitav. See funktsioon väljendub nii orgaanilise aine jääkide kui ka inertsete ainete hävitamises organismide ja nende elutegevuse produktide poolt. Selle funktsiooni peamine mehhanism on seotud ainete ringlusega. Kõige olulisemat rolli selles osas mängivad madalamad eluvormid - seened, bakterid (hävitajad, lagundajad).
7. Keskkonda kujundav. See funktsioon on teiste funktsioonide koosmõju tulemus, st. suures osas integreeriv. Seda seostatakse keskkonna füüsikaliste ja keemiliste parameetrite muutumisega ning eluks soodsa keskkonna loomisega. Laiemas mõttes on selle funktsiooni tulemuseks kogu looduskeskkond. Selle lõid elusorganismid ja nad säilitavad selle parameetrid suhteliselt stabiilsena peaaegu kõigis geosfäärides. Elusaine keskkonda kujundav funktsioon avaldub näiteks muldade tekkes. Elusorganismide ja eriti nende koosluste lokaalne keskkonda kujundav tegevus väljendub keskkonna meteoroloogiliste parameetrite muutumises. See puudutab eelkõige suure orgaanilise aine (biomassi) massiga kooslusi. Näiteks metsakooslustes erineb mikrokliima lagedast (põllu)ruumist oluliselt. Siin on vähem ööpäevaseid ja aastaseid temperatuurikõikumisi, kõrgem õhuniiskus, madalam süsinikdioksiidi sisaldus atmosfääris lehtedega küllastunud võra tasemel (fotosünteesi tulemus) ja suurenenud kogus mullakihis (intensiivse koormuse tagajärg). orgaanilise aine lagunemise protsessid mullas ja mulla ülemistes horisontides).
8. Transport. Seda funktsiooni teostatakse tänu elusorganismide aktiivsele liikumisele. Selle tulemusena kanduvad ained ja energia üle. Sageli viiakse selline ülekanne läbi tohutute vahemaade tagant, näiteks loomade rände ajal.
9. Ajalooline. See funktsioon kajastub elu evolutsioonilises arengus, organismide, ökosüsteemide ja biosfääri evolutsioonis.
10. Redoks. Seda funktsiooni teostatakse tänu elusaine võimele intensiivistada oksüdatsiooni- ja redutseerimisprotsesse. Redutseerimisprotsessidega kaasneb tavaliselt vesiniksulfiidi, aga ka metaani moodustumine ja akumuleerumine. Eelkõige muudab see praktiliselt elutuks soode sügavad kihid, aga ka märkimisväärsed põhjaveesambad (näiteks Mustas meres). Praegu see protsess tänu inimtegevusele edeneb.
11. Informatiivne. See funktsioon väljendub selles, et elusorganismid on võimelised teatud teavet pärilikesse struktuuridesse koguma ja kinnistama ning seejärel järgmistele põlvkondadele edasi kandma. See on üks kohanemismehhanismide ilminguid.
12. Isepaljunev. Seda funktsiooni seostatakse elusorganismide paljunemisega – elusolendid pärinevad ainult elusolenditest.
13. Inimese biogeokeemilise aktiivsuse funktsioon. See funktsioon on seotud inimese võimega osaleda aatomite biogeenses migratsioonis. Inimene arendab ja kasutab oma vajadusteks suurel hulgal maapõues leiduvaid aineid (kivisüsi, gaas, nafta, turvas jne) Samal ajal toimub võõrainete inimtekkeline sattumine biosfääri kogustes, mis ületavad lubatud väärtust. . Näiteks paiskab maailma majandus aastas atmosfääri üle 250 miljoni tonni aerosoole, 200 miljonit tonni vingugaasi, 120 miljonit tonni tuhka, üle 50 miljoni tonni süsivesinikke jne.