Информация как основа жизни

В отличие от косных компонентов, живые компоненты био­сферы четко структурированы. Элементарными структурами био­сферы являются биоценозы, слагаемые, в свою очередь, трофиче­ски взаимодействующими популяциями, состоящими из отдельных индивидуумов.

По примерным данным, около 1% от всей биомассы Земли приходится на микроорганизмы и животных (2,3·1016 г), около 99% ? на зеленые растения (2,4·1018 г). Только 0,13% биоты обитает в океанах, а остальные 99,87% ? на континентах. В настоящее вре­мя на Земле известно около 100 тыс. видов микроорганизмов (бактерии, простейшие, грибы и водоросли), 150 тыс. видов выс­ших растений и 1 млн. видов животных, из которых более 800 тыс. приходится на членистоногих. В отдельные биоценозы вхо­дят десятки и сотни взаимодействующих друг с другом видов, представленных популяциями, состоящими из сотен (для живот­ных), тысяч (для растений) и миллионов (для микроорганизмов) особей. Жизнедеятельность этих последних (т.е. отдельных инди­видуумов) и обусловливает, в конечном счете, стабильность ха­рактеристик биосферы и ее элементный состав.

Круговорот веществ в биосфере и факторы, его обусловливающие

Как мы уже отмечали, характерной особенностью элементного состава биосферы является его постоянный круговорот, т.е. переход из косного в живое и обратно. Можно полагать, что различные химические элементы, захваченные в период становления биосферы вихрем этого круговорота, лишь медленно вырываются из него, устремляясь в космическое пространство (молекулы газов) или вы­деляясь в виде водонерастворимых соединений, слагающих осадоч­ные породы (известняки, сланцы), а также залежей углей, нефти и некоторых рудных месторождений. Столь же медленно им на смену в биосферу включаются новые атомы, извлекаемые хемотрофами из основных пород. Многократное «пропускание» через биологические компоненты одних и тех же атомов вещества есть один из основных законов функционирования биосферы. Но общее количество вещест­ва, находящегося в «обороте», ограничено. Именно это, по-види­мому, налагает основные ограничения на изменения количества живого вещества на нашей планете, определяя его постоянство.

Круговорот атомов в биосфере определяется тремя основными факторами: метаболизмом организмов, их размножением и их от­миранием. Во время становления биосферы, когда биомасса живо­го вещества возрастала, стремясь к своему пределу (на котором находится и по сей день), размножение, в общем, преобладало над гибелью и сопровождалось ростом дифференциации организ­мов по их трофическим функциям, т.е. увеличением числа видов. Этот период характеризовался вовлечением все большего количе­ства атомов косного вещества в биологический круговорот. Од­нако по мере формирования биосферы, наряду с продолжающи­мися сменами ее видового состава и формированием все новых вариантов биоценозов, общая масса биоты возрастала все мед­леннее и наконец стабилизировалась на современном уровне. Произошло это не менее чем 2-3 млрд. лет тому назад.