Стабильное существование жизни на определенном пространстве в течение сколь угодно долгого времени возможно лишь при ограниченном потоке внешней энергии и отсутствии не иссякающего внешнего потока питательных веществ. Устойчивое существование жизни возможно лишь при наличии конкурентного взаимодействия особей в популяции, поэтому жизнь в биосфере может существовать устойчиво лишь в условиях отсутствия изобилия энергетических и питательных ресурсов. При изобилии энергии и питательных веществ экспансия любого вида, как наиболее общее свойство жизни, продолжалась бы неограниченно долго за счет избыточных ресурсов и механизм стабилизации жизни, основанный на конкурентном взаимодействии особей за жизненные ресурсы, не мог бы работать. В результате неконкурентоспособные распадные особи не исключались бы из популяции и доля их в популяции росла, что привело бы к понижению среднего уровня упорядоченности жизни и стабильное существование жизни стало бы невозможно.[ ...]
Наша планета получает постоянную по мощности и ограничен-ную по количеству внешнюю энергию - радиационную энергию Солнца. Биосфера, как составная часть планеты, также функционирует за счет этой энергии. Одкако она не может использовать пепосредсткеипо энергию солнечного света, представляющего собой ноток фотонов. Биосфера стабильно может существовать лишь за счет накопленной энергии, а энергия света не может быть накоплена, так как фотоны обладают только кинетической энергией и масса фотонов равна нулю. Поэтому биосфера функционирует лишь за счет той части солнечной энергии, которая превращена биотой Земли в энергию химической связи.[ ...]
Таким образом, мощность внешней энергии, поступающей в биосферу и определяющей ее мечаболическую мощность, является функцией самой биоты Земли и, в принципе, величиной переменной, зависящей от мощности фогосинтеза биоты. Следовательно, мощность потока внешней энергии через фотосинтез скоррелирована с количеством доступных для фотосинтеза биогенных элементов в биосфере.[ ...]
При ограниченности запасов используемых жизнью химических соединений (питательных веществ) продолжительность существования жизни возможна лишь при круговороте веществ. При этом необходимо, чтобы круговорот веществ был замкнутым, т.е. процессы биологического синтеза и разложения органических веществ были строго скоррелированы.[ ...]
Поддержание устойчивой замкнутости круговорота веществ возможно, лишь когда биологический поток синтеза или разложения органических веществ намного превосходит внешний поток питательных веществ в биосферу. В противном случае часть биоты, живущая за счет внешних потоков, вытесняет ту часть биоты, которая обеспечивает замкнутость круговорота веществ. Это объясняется тем, что замыкание круговорота вешеств требует дополнительных затрат энергии и активности биоты, поэтому в создавшейся ситуации организмы, обеспечивающие замкнутость, окажутся неконкурентоспособными и прекратят существование. Поэтому биологический поток синтеза и разложения биоты должен превосходить внешние потоки питательных веществ на столько, чтобы биота, функционирующая на основе замкнутого круговорота веществ, могла стать более конкурентоспособной, чем биота, живущая за счет внешних потоков. Именно такая ситуация осуществляется в ненарушенных естественных экосистемах.[ ...]
Биосфера является саморегулирующейся системой, сохраняющей свою стабильность. Как и стабильность любой системь её стабильность может быть обеспечена только в консервативном состоянии. Стабильность биосферы представляет собой состояние устойчивого динамического равновесия, складывающегося из совокупности результатов конкурентного развития многочисленных сообществ, составляющих биотическую основу огромного числа экосистем биосферы. В силу своей высокой организации такая система как биосфера, не может возникнуть спонтанно и возникновение её возможно лишь путем зво-люции. Стабильное состояние биосферы не означает неизменность состояния составляющих её экосистем. Локальные экосистемы могут находиться на различных стадиях экологической сукцессии. Консервативное состояние биосферы определяется неизменностью мощности источника внешней энергии и постоянством внешнего потока питательных веществ в биосферу.[ ...]
Биосфера функционирует в определенной, постоянной во времени, внешней окружающей среде, энергетическое и материальное состояние которой определяется космическими и геологическими условиями существования Земли. На состояние внешней среды биота биосферы не оказывает влияния. Стабильность существования биосферы осуществляется путем стабилизации энергетического и материального состояния внутренней окружающей среды биосферы самой биотои.[ ...]
Атмосфера является газовой оболочкой Земли, где происходит разграничение внешней и внутренней окружающей среды биосферы. Состав атмосферы в процессе эволюции Земли под влиянием метаболических процессов живых организмов существенно изменился и приобрел современное состояние. В настоящее время состав атмосферы стабилизировался на наблюдаемом уровне и остается неизменным. В атмосфере происходит свободное перемещение компонентов практически в любом направлении. Время полного перемешивания атмосферы в широком направлении происходит в течение нескольких месяцев и создать разность концентраций биогенов в ней в течение продолжительного времени невозможно.[ ...]
В составе биосферы функционируют две основные группы экосистем: экосистемы континентальной суши и океанические водные системы. Совокупности каждой из этих групп охватывают огромные пространства на поверхности Земли и обусловливают глобальный масштаб биосферы. Общие принципы функционирования этих экосистем полностью совпадают (конкурентное взаимодействие, естественный отбор, круговорот веществ), тем не менее существование некоторых особенностей протекающих в них процессов позволяет рассматривать биосферу как состоящую из двух частей; континентальной и океаниче-скои.[ ...]
Среди компонентов атмосферы, участвующих непосредственно В бй0Х Ш1 ЧССК10( процессах, вода является единственным соединением, которое существовало до возникновения жизни, т.е. биосферы. Жизнь возникла в водной среде и вода до сих пор является основным компонентом живого вещества и метаболических процессов.[ ...]
Вернуться к оглавлению