Ролята на живите организми в развитието на атмосферата, хидросферата, литосферата
Една от най-важните характеристики на планетата Земя е съществуването на живот на нея. По това се различава от всички свои съседи в Слънчевата система. Районът на съществуване на живи организми на Земята се нарича биосфера (сфера на живот).
Живите същества (растения, животни, микроорганизми) съществуват на повърхността на Земята, в нейната атмосфера, хидросфера и горната част на литосферата, като обикновено образуват филм за живот (сфера) на нашата планета. Горната граница на биосферата се простира на 85 км над земната повърхност. На такива височини (в стратосферата), по време на изстрелването на геофизични ракети, във въздушни проби бяха открити спори на микроорганизми, макар и в латентна (спяща) форма поради твърде неблагоприятни условия на съществуване. Долната граница на биосферата достига дълбочините на литосферата, където температурата е повече от 10 000 ° С (в младите сгънати райони е приблизително 1,5-2 км, а на кристалните щитове - 7-8 км). Адаптивността на живите организми е изненадваща. И така, живи бактерии се намират в горещи гейзерни извори с температури до 980 ° C, активен и доста разнообразен живот бушува в пукнатините на антарктическите ледници и в най-големите дълбочини на Световния океан, дори в океански води, засегнати от сероводород, там също са специфични сярни бактерии.
Живите организми не само се адаптират към условията на околната среда, но и активно ги променят. В. Вернадски доказа, че живите организми играят много важна роля в геоложките процеси, които формират лицето на Земята. Химичният състав на съвременната атмосфера и хидросферата се определя от жизнената дейност на организмите. Организмите са от голямо значение за формирането на литосферата - повечето скали, и не само седиментни, но и такива като гранитите, са някак свързани по произход с биосферата. „Ако на Земята нямаше живот“, пише ученият, „лицето й би било толкова непроменено и химически инертно, както неподвижното лице на Луната, като инертни фрагменти от небесни тела“.
Според последните оценки сухата маса на живото вещество на Земята е 2-3 трилиона тона. Това е относително малка стойност, 10 милиона пъти по-малка от масата на земната кора и милиард пъти по-малка от масата на Земята. Живата материя обаче се различава от неживата материя с много висока активност, по-специално в много бърза циркулация на веществата. Цялата жива материя в атмосферата се обновява средно за осем години. Биомасата на световния океан се възстановява за 33 дни, нейната фитомаса всеки ден, а фитомасата на сушата - за около 14 години. Трябва да се има предвид, че жизнената дейност на животните, растенията и микроорганизмите е придружена от непрекъснат обмен на вещества между организмите и околната среда, в резултат на което многократно са били включени всички химични елементи на земната кора, атмосферата и хидросферата в състава на определени организми. Смята се, че цялата вода на планетата преминава през цикъл на разделяне в растителните клетки и възстановяване в растителни и животински организми, тоест тя се обновява от биосферата за около 2 милиона години. Образно казано, ние дишаме въздуха, който дишаха динозаврите, и пием вода, която беше част от тъканите на юрските папрати.
Очевидно в продължение на милиарди години геоложка история животът е променил външните черупки на нашата планета до неузнаваемост.
Въглерод. По време на съществуването на фотосинтетични организми от тяхната атмосфера на Земята голямо количество въглерод преминава в земната кора. В съвременната атмосфера съдържа 7 · 1011 т. Балансът на въглерода е свързан с дейностите на тялото, абсорбирайки и излъчвайки въглероден диоксид. Този баланс обаче се нарушава на места от икономическата активност на организма и отделянето на големи количества въглерод в околната среда.Така че съвременната атмосфера е продукт на жизнената дейност на организмите, включително хората, които определят, регулират и промяна на състава му.
Ролята на живата материя в хидросферата. Живото вещество има подобен ефект върху хидросферата. Организмите непрекъснато консумират и отделят вода. Процесът на транспирация е особено интензивен, тоест изпаряването на влагата от растенията. По този начин горската растителност на Земята ежегодно изпарява 50 милиона км3 вода. Газово-солевият състав на сухоземните и океанските води до голяма степен зависи от организмите, живеещи във водата, както и от площта на дренажните басейни. Поради тях във водата влизат: въглероден диоксид, хуминови вещества, съединения на сяра, фосфор, азот и други елементи. В резултат водата става химически активна, тоест способността й да разтваря химични съединения се увеличава. Микроорганизмите, живеещи на дъното на езера и морета, както и в подземните води, са в състояние да поемат кислород от сулфати, нитрати, манган, железни хидроксиди, което води до образуването на сероводородни води и води, съдържащи метан.
Ролята на живата материя в литосферата. Въздействието на живата материя върху литосферата се проявява:
1. При разрушаване на скалите;
2. При образуването на специални, органогенни скали.
Процесът на изветряне на скалите протича с прякото участие на организмите, въздействащи върху тях както механично, т.е. от кореновата система, така и химически, от продуктите от тяхната жизнена дейност. Органогенните скали са варовици, креда и по-голямата част от силициевите скали, т.е. триполи и колби. Например, креда в южната част на региона Воронеж се състои от фораминиферни черупки. Те са много малки и се виждат само под микроскоп. Варовиците, състоящи се от останки от корали и мекотели, изградили своите организми от карбонати, също имат органичен произход. В нашия регион зората на живота на такива организми е отбелязана през девонското време. В резултат на това в областите Курск, Орел, Липецк, Тамбов и в северната част на Воронежска област се образуват дебели пластове (до 700) варовици.