Я познаю мир. География - страница 85

В процессе обмена с окружающей средой живое вещество Земли ежегодно воспроизводит десятую часть своей общей массы. Находясь в постоянном круговороте, оно вовлекает в него большие массы минеральных веществ и химических элементов: кислорода, углерода, азота, натрия, калия, марганца, железа, алюминия и многих других.

Общая масса всего живого вещества – около 2000 млрд. т. Это огромная масса, которая постоянно возобновляется. Такая активность девает ее могучим геологическим фактором на планете. Это постоянное перемещение химических элементов называется биогеохимическим круговоротом.

Основные химические элементы, из которых состоит биомасса, – это кислород, углерод и водород, поэтому они наиболее активно вовлекаются в круговорот. На один гектар суши приходится 106 т кислорода, 78 т углерода и 13 т водорода. Всех остальных элементов (натрия, калия, кальция, марганца и др.) – значительно меньше. Например, железа в 1000 раз меньше, чем углерода.

Главный источник кислорода в атмосфере – зеленые растения. На суше они производят 53 млрд. т кислорода в год, а в океанах и морях – в восемь раз больше. За счет одного только процесса фотосинтеза весь кислород на планете мог бы накопиться в течение всего лишь 600 лет. Через все живое вещество Земли он проходит примерно за 2000 лет. Такова скорость его круговорота. Живые организмы дышат кислородом, а многие простые вещества соединяются с ним, образуя окислы.

Вместе с углекислым газом углерод поглощается зелеными растениями при фотосинтезе. Животные потребляют его при питании, а выдыхая углекислый газ, частично возвращают в атмосферу.

В современной атмосфере углерода – всего три сотых процента. Поэтому его биологический круговорот проходит быстрее – за 300 лет (почти в 7 раз быстрее, чем у кислорода).

Очень важны для жизни круговороты азота и фосфора, сложные и своеобразные. Азот необходим для строительства живых клеток, но большинство растений усваивает его только в соединении с водородом и кислородом. Только некоторые организмы могут брать азот прямо из воздуха. Фосфора тоже всегда не хватает в почве, и необходимо вносить его, как и азот, в виде удобрений.

Однако вмешательство человека нарушает круговорот веществ, а последствия этого могут быть неблагоприятными и нежелательными: исчезают леса, расширяются пустыни, погибают целые виды растений и животных. Все это наносит биосфере напоправимый вред.

Все богатейшее разнообразие живых организмов построено из немногих элементов, подобно тому, как из одинаковых кирпичей построены так не похожие друг на друга соборы Новгорода, минареты Бухары, дворцы Венеции и унылые складские помещения.

В телах живых организмов содержатся все 107 химических элементов таблицы Менделеева. Но 98,5% из них приходится всего на три – кислород, углерод и водород. Еще 4 элемента (кальций, калий, азот и кремний) вместе дают меньше, чем оставшиеся полтора, процента состава живого вещества. Меньше двух десятых процента приходится на все остальные элементы, поэтому их и называют микроэлементами. Живым организмам они бывают нужны в малых дозах, но без этого малого количества обойтись никак нельзя. В.И.Вернадский назвал это распределение элементов микрокосмической смесью.

У каждого организма различное соотношение составляющих его элементов. Кислород и водород составляют три четверти веса тела человека. Углерод, кальций и азот дополнят эту величину до 97,5 процента. Все остальное – десятки химических элементов, присутствующие в очень малых дозах. Микроэлементы проникают всюду: во все внутренние органы, в кожу, в мозг, в кровь.

Подсчитано, что из железа, присутствующего в человеческом теле, можно выковать средних размеров гвоздь, а фосфора хватило бы на 2200 спичек.

Особенно много микроэлементов в крови, которая по своему составу очень близка к морской воде. И это доказывает, что жизнь зародилась в океане. Микроэлементы выполняют роль ,"дирижеров" процессов, происходящих в организме, они возбуждают и регулируют, управляют ими. Например, для образования спор грибов нужен элемент галлий. Без него грибы просто не размножаются. В гумусе подмосковной почвы галлия содержится девять десятитысячных процента. Так мало нужно, чтобы росли грибы! Для человека суточная норма кобальта (витамина В12) составляет одну тысячную миллиграмма. Металл кадмий нужен для регулирования содержания в крови сахара. Селен способствует остроте зрения. А вот ртуть в очень малом количестве необходима для передачи наследственной информации: ее молекулы находятся в хромосомах.