Роль живых организмов в превращении оболочек Земли

Роль живых организмов в превращении оболочек Земли.Оболочка Земли
Живые организмы участвуют в процессах отложения осадочных пород, почвообразования, формирования атмосферы, меняя оболочки Земли.

Роль живых организмов в создании осадочных пород. Осадочные породы возникают на дне водоемов вследствие наслоения различных нерастворимых веществ, значительная часть которых имеет биогенное происхождение. Живые организмы участвуют в образовании осадочных пород, накапливая в течение жизни в своих скелетах, раковинах, панцирях соединения кальция, кремния, фосфора и т.п.. Из остатков этих организмов (цианобактерий, диатомовых и других водорослей, фораминифер, радиолярий, моллюсков, кораллов и т.д.) возникают разнообразные осадочные породы (известняк, мел, кремнезем, радиоляриты) значительной толщины. Залежи мела и известняков образовывались на протяжении всей истории биосферы, однако наиболее интенсивно - во время мелового периода мезозойской эры за счет массового размножения морских одноклеточных животных - фораминифер, чьи ракушки состоят из углекислого кальция. В формировании этих пород активное участие принимали также колониальные цианобактерии с защитными оболочками из углекислого кальция, коралловые полипы, двустворчатые моллюски, усоногие рачки подобное. Вследствие накопления на дне морей ракушек и скелетов умерших организмов образуется известняковый мул. В его толще происходят химические процессы, вследствие которых, в условиях высокого давления, он превращается в мел или известняк. Геологические процессы, происходившие на нашей планете, приводили к тому, что те или иные части материков опускались, тогда как участки морского дна поднимались, вследствие чего возникли целые горные хребты из известняка (Пиринеи, Альпы, Гималаи, Кавказские горы и т.п.). 

В накоплении кремнеземовых осадочных пород участвуют простейшие - радиолярии и диатомовые водоросли. Так, радиоляриты (осадочные породы, образованные преимущественно за счет скелетов радиолярий) представлены кремневыми глинами, месторождениями полудрагоценных камней (яшмы, опала, халцедон и др.). С радиоляриты состоит остров Барбадос в Карибском море. Залежи фосфоритов и апатитов (соли фосфорных кислот, которые используются как минеральные удобрения и сырье для промышленности) образованы остатками особых вымерших групп морских животных, имевших раковины из фосфата кальция. 

Образование каменного (ископаемые высшие споровые), бурого (ископаемые голосеменные) угля и торфа (мхи) вызвано особыми условиями преобразований отмерших остатков растений. Залежи железной руды - это преимущественно последствия деятельности на протяжении всего существования биосферы хемотрофных железобактерий. Есть гипотезы о биогенное происхождение нефти, природного газа, горючих сланцев и т.д..

Живые организмы участвуют и в выветривании (разрушении) горных пород. Например, лишайники, поселяясь на скалах, выделяют органические кислоты, которые разрушают горные породы. Лишайники и некоторые растения также механически воздействуют на горные породы, например, гифы грибного компонента лишайников, корни и ризоиды растений проникают в трещины скал, расширяя их. Это, в свою очередь, способствует проникновению в трещины воды, что приводит к растворению горных пород, которые становятся хрупкими и разрушаются.

Роль живых организмов в процессах почвообразования. Почва - это особое природное тело, рыхлый верхний слой литосферы, созданный с помощью деятельности живых организмов. Без широкого и сложного мира живых существ, которые населяет почву, невозможным было бы его формирования, а без почвы, в свою очередь, развитие наземных биогеоценозов. Влияние жителей почв, а также воды, воздуха и климатических факторов обеспечиваю во почвообразовательных процессов, при которых происходят сложные преобразования и перемещения различных веществ в верхнем слое литосферы. Это способствует повышению плодородия почв - способность обеспечивать потребности растений в элементах питания, воде и кислороде для дыхания их подземных частей.

Обитатели почвы влияют на физические, химические и биологические свойства почвы. Так, корневые системы высших растений улучшают его шпаристисть, обеспечивая аэрацию и поступления растворов солей к корням подобное. Живые и отмершие подземные части растений обогащают почву органикой, служат кормовой базой для почвенных животных, грибов, бактерий. Некоторые из микроорганизмов, которые су-ют в свободном состоянии или вступают в симбиоз с высшими растениями (азотфиксирующие бактерии, цианобактерии, некоторые почвенные водоросли), способные фиксировать атмосферный азот и тем самым обогащать почву его соединениями, повышая плодородие. На структуру почв влияет и деятельность определенных групп животных, в частности тех, что способны прокладывать в почве ходы, разрыхляя его (дождевые черви, некоторые насекомые, кроты и др.). Кроме того, животные обогащают почву органикой (экскременты, отмершие остатки) и участвуют в ее разложении (насекомые, клещи, круглые черви, простейшие и др.).. Особая роль в этих процессах принадлежит дождевым червям, которые транспортируют органические остатки с поверхности почвы в его глубину.

Процессы почвообразования охватывают или всю толщу почвы, или распространены ячейками. Таким образом, в почве и на его поверхности происходят такие биогенные процессы: разложение органического вещества до минеральных соединений, образование гумуса и его разложение, разрушение минеральных пород.

Органические остатки (прежде отмершие части растений) попадают на поверхность почвы, образуя подстилку, в которой при участии бактерий, грибов, различных групп червей и мелких членистоногих также происходят процессы минерализации - превращение органических веществ на неорганические и одновременно - синтез органических гумусовых веществ. В тропических и субтропических поясах темпы минерализации высокие течение всего года, и поэтому слой подстилки незначительное, тогда как в умеренной зоне, где период положительных температур (вегетативный период) сравнительно короткий, органика разлагается медленно, и слой подстилки достаточно толстый.

В разрушении органических соединений ведущая роль принадлежит почвенным беспозвоночным животным (прежде всего, круглым и кольчатые черви, членистоногим), а также грибам и бактериям. Одним из первых на роль почвенных животных в процессах разложения органики обратил внимание Дарвин. Он пришел к выводу, что дождевые черви ускоряют разрушение органических остатков: пропуская их через кишечник, они и другие почвенные животные стимулируют их расписание микроорганизмами.

Вещества, образующиеся при разложении органики в подстилке, поступают в почву. Их используют растения и другие организмы, или они накапливаются в форме гумусовых веществ, из которых образуются ется гумус (высокомолекулярные соединения различной химической природы, преимущественно органические кислоты). В его синтезе принимают участие разнообразные организмы: беспозвоночные животные, бактерии, грибы. В частности, темная окраска гумуса обусловлено пигментами-меланином, которые после отмирания мицелия грибов попадают в почву. Гумусовый запас почвы - результат разнообразных долговременных процессов синтеза, разложения и накопления органических веществ, преимущественно растительного происхождения.

Гумус поставляет растения азотом, фосфором, другими элементами питания и биологически активными веществами. Следовательно, наличие гумуса определяет плодородие почв, поэтому его сохранение - одна из главнейших задач, стоящих перед человеком.

Влияние живых организмов на газовый состав атмосферы. Процессы жизнедеятельности организмов изменяют газовый состав атмосферы, который в начале развития биосферы значительно отличался от современного. В ней было много водяного пара, углекислого газа, аммиака, сероводорода, метана и т.д., однако не было свободного кислорода и, соответственно, озонового экрана. Поэтому ультрафиолетовые лучи беспрепятственно достигали поверхности Земли и жизни определенное время могло существовать только в водной среде, но вода поглощает эти лучи.

Благодаря деятельности фотосинтезирующих цианобактерий, газовый состав атмосферы постепенно изменялся: снижалась концентрация углекислого газа, метана, аммиака и др..; Появились свободный кислород, концентрация которого примерно 2-3 млрд. лет назад достигла современной, и озоновый экран. Это создало предпосылки выхода жизни на сушу.

Вы уже знаете, что сейчас весь атмосферный кислород - фотосинтетического происхождения. Растительность Земли ежегодно поглощает около 1,7-108 тонн углекислого газа и выделяет около 108 тонн кислорода, который используется в процессе дыхания все аэробные организмы. На соотношение углекислого газа и кислорода в атмосфере отрицательно влияет хозяйственная деятельность человека: развитие промышленности и сжигания энергоносителей снижает содержание кислорода и повышает - углекислого газа. Последнее вызывает так называемый «тепличный эффект»: вследствие высокой теплоемкости углекислый газ уменьшает излучение тепла поверхностью Земли, что приводит потепления климата. Углекислый газ выделяется в атмосферу также вследствие деятельности редуцентов и аэробного дыхания большинства живых существ. 

Живые организмы влияют и на концентрацию в атмосфере азота. Он связывается некоторыми микроорганизмами (азотфиксирующие бактерии, цианобактерии) и таким образом исключается из состава воздуха, а возвращается в атмосферу в результате процессов диссимиляции или денитрификации преимущественно в виде аммиака. Деятельность организмов способствует поступлению в атмосферу и некоторых других газов - сероводорода, метана и т.д.. выводы

Жизнедеятельность организмов в значительной мере влияет на оболочки Земли: в частности на образование осадочных пород, грунта, формирование атмосферы.

В создании осадочных пород участвуют организмы, способные накапливать в себе соединения кальция, кремния, фосфора. После гибели их останки опускаются на морское дно, где в результате химических процессов превращаются в различные осадочные породы (мел, известняк, трепел, кремнеземом, радиоляриты т.д.), которые могут достигать значительной товщии

Благодаря деятельности живых организмов происходит почвообразования - формирование верхнего плодородного слоя литосферы.

Процессы жизнедеятельности организмов влияют и на газовый состав атмосферы. Ведущая роль в поддержании постоянства газового состава атмосферы принадлежит зеленым растениям и цианобактериям.