Поиск

Необходимый характер биологических круговоротов
27.10.2015

Влияние живого вещества на ход геохимических и почвенных процессов проявляется в форме круговорота элементов; однако этот круговорот не является замкнутым и вполне обратимым. Малые биологические циклы веществ, связанные с жизнедеятельностью короткоживущих организмов, только выглядят как замкнутые и обратимые. Это относится прежде всего к циклам О, С, N, Р, S, Н, К.
Однако нужно иметь в виду, что если часть химических элементов непрерывно обращается в живом веществе, захватываясь через пищевые цепи или после минерализации новыми организмами, то существенная часть этих же элементов непрерывно выключается из биологических круговоротов, увлекаясь геохимическими потоками в океан или внутри-континентальные депрессии. Это особенно заметно в отношении тех элементов, которые играют подчиненную роль в жизни организмов и которые проходят «транзитом» через живое вещество полностью или частично. Таковы Cl, Na, значительная часть С, S, Mg, Ca. Ограниченное использование организмами этих элементов приводит к тому, что, проходя циклическим путем через живое вещество, элементы в общем остаются подчиненными геологическому круговороту веществ и уходят в виде растворов и взвесей с геохимическим потоком в реки, моря, океаны, внутриконтинентальные бессточные низменности. Именно этим объясняется признанное всеми положение о том, что концентрация солей в Мировом океане за время его существования возрастала.
Необратимый характер носит также постепенное накопление кислорода в атмосфере и медленное, но все же вполне отчетливое уменьшение содержания угольной кислоты в воздухе (до периода интенсивного развития индустриальной деятельности человека). Необратимым являлось в истории биологического круговорота образование биогенных осадков CaGO3, SiO2, R2O3, глин.
Появление жизни привело к образованию ряда новых органических соединений, ранее неизвестных на Земле и отличающихся большой химической активностью. Таковы многочисленные органические кислоты, в частности гуминовые и фульвокислоты. Сюда же надо отнести такие биогенные соединения, как сероводород, сернистые металлы, фосфаты, образование которых также изменяло характер геохимических процессов в земной коре.
Необратимым было изменение окислительно-восстановительных И щелочно-кислотных условий в земной коре, после того как сложились биологические круговороты. В связи с этим изменились условия миграции и аккумуляции соединений железа, марганца, азота, серы, фосфора. Сформировались месторождения угля, нефти, битумов, торфа, горючих сланцев, сапропеля. Изменились соотношения изотопов кислорода, углерода, серы. В результате биогенеза изменился цикл соединений кремнезема и появились биогенные скопления его в форме фитолитарий, трепела, опок, инфузорной земли.
Процессы минерального стерильного выветривания, механического и хемогенного образования осадков ранних периодов истории земной коры сменились процессами биологического выветривания и биохемогенного осаждения и накопления новых, ранее неизвестных в жизни планеты минералов и органических соединений.
Однако наиболее важным событием, связанным с появлением организмов на Земле, является образование самой биосферы, охватывающей в настоящее время своим влиянием огромные толщи земной коры и атмосферы, проникшей в гидросферу и давшей нашей плане!е почвенный покров с его важнейшим свойством — плодородием.