Живое вещество биосферы
Живое вещество биосферы, в общем, занимает ничтожное пространство в масштабе всего земного шара. При этом по масштабам энергетического и химического обмена жизнь — самый выдающийся процесс на поверхности Земли, получающий живительную энергию Солнца и приводящий в движение едва ли не все химические элементы таблицы Менделеева.
В биосфере возможно существование организмов в любых возможных концентрациях — от единичных бактерий и спор в 1 см3 атмосферного воздуха до мощных тропических лесов экваториальной зоны и следов жизни в пучинах Мирового океана. По своим требованиям к условиям внешней среды организмы расселяются в разных верхних горизонтах Земли: в нижней атмосфере, в гидросфере, в почвах, в глубинах литосферы, пропитанных природными водами и нефтяными месторождениями. По подсчетам ученых общее количество массы живого вещества в современную эпоху составляет порядка 2420 млрд. т. Эту величину можно сравнить с массой других оболочек Земли.
Сравнение масс оболочек Земли
| Оболочки Земли | Масса, т | Отношение к массе живого вещества |
|---|---|---|
| Живое вещество | 2,4-1012 | 1 |
| Атмосфера | 5.15-1015 | 2 146 |
| Гидросфера | 1,5-1018 | 602 500 |
| Земная кора | 2,8-1019 | 1 670 ООО |
Таким образом, все живое вещество нашей планеты составляет — 1/10000000 часть массы земной коры, отличаясь при этом высокой динамичностью и организованностью.
Оценка среднего химического состава живого вещества была произведена А. П. Виноградовым
| Элемент | % | Элемент | % | Элемент | % | Элемент | % |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| О | 70,0 | CI | 2*10-2 | Zn | 5*10-4 | As | 3*10-5 |
| С | 18,0 | Fe | 1*10-2 | Rb | 5*10-4 | Co | 2*10-5 |
| Н | 10,5 | AI | 5*10-3 | Си | 2*10-4 | Li | 1*10-5 |
| Са | 5*10-1 | Ва | 3*10-3 | Br | 1,5*10-4 | Mo | 1*10-5 |
| К | 3*10-1 | Sr | 2*10-3 | V | 1*10-4 | Y | 1*10-5 |
| N | 3*10-1 | Мn | 1*10-3 | Cr | 1*10-4 | Cs | 1*10-5 |
| Si | 2*10-1 | В | 1*10-3 | Ge | 1*10-4 | Se | 1*10-6 |
| Р | 7*10-2 | Тr | 1*10-3 | Ni | 5*10-5 | U | 1*10-6 |
| S | 5*10-2 | Ti | 8*10-4 | Pb | 5*10-5 | Hg | 1*10-7 |
| Мg | 4*10-2 | F | 5*10-4 | Sn | 5*10-5 | Ra | 1*10-12 |
| Na | 2*10-2 |
Из данных таблицы видно, что главные составные части живого вещества — это элементы, широко распространенные в природе в атмосфере, гидросфере, литосфере и космосе. Также живые существа отличаются повышенным содержанием углерода. При общем использовании наиболее распространенных элементов живые организмы способны избирательно усваивать именно те атомы, которые нужны для жизни.
Область расселения жизни охватывает всю поверхность планеты, литосферу на глубину около 3 км, океан и его дно (примерно до 500м вглубь). Верхняя граница биосферы находится на высоте 20 — 25 км на уровне озонового слоя, защищающего все живое от жесткого ультрафиолетового излучения. Выше случайно залетают только споры бактерий и грибов.
Масса биосферы составляет -0,05% массы Земли, объем — 0,4%. Но именно эта незначительная по размерам оболочка планеты есть область зарождения, развития и сохранения на протяжении миллиардов лет жизни в одной из точек Вселенной.