ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
32
Благодаря экологическим работам В.И .Вернадского , В.В.Ковальского ,
Э.Кэннона , П .Митчела и др. стало ясно, что геохимическая среда является важ-
нейшим экологическим фактором.
Сегодня химический состав среды в сфере антропогенного влияния опре-
деляется техногенным потоком, который , как и предсказывал В.И .Вернадский,
не только становится равным природным процессам по мощности , но и значи -
тельно превышает их по интенсивности . Наибольшие опасения из продуктов
техногенеза вызывают металлы и элементы, нехарактерные для биогеохимиче-
ских процессов.
Повышенный интерес к биофильным элементам объясняется их значением
для живой материи. Так, минеральные элементы составляют лишь 5,8% веса
тела человека , из них на долю металлов приходится 3%, а микро- и ультрамик-
роэлеметы составляют 0,13%.
Несмотря на столь малые концентрации, металлы определяют направление
и скорость многих метаболических процессов в организме . Содержание меди ,
участвующие во всех окислительно-восстановительных процессах клетки , оп-
ределяется
n
•
10
-4
– n
•
10
-3
%.
Оценить значение химических элементов можно, лишь обратившись к
данным по эволюции химического состава биосферы.
Первые попытки выявить закономерности химического состава живой ма -
терии сделаны В.И .Вернадским и А.П.Виноградовым. По мнению
В.И.Вернадского , организмы могут содержать широкий спектр элементов, за -
висящий от геохимического состава верхних оболочек Земли . Другим важней -
шим положением взглядов В .И .Вернадского является мысль о том, что эволю -
ция химического состава биосферы происходит в результате изменения видово -
го состава . Основными показателями этого процесса служат биомасса вида , его
химический состав, геохимическая энергия.
Наибольший вклад в разработку идеи геохимических факторов эволюции
внес А.П.Виноградов. В его работах сформулированы три основных положе-
ния: 1) наличие всех элементов в живом веществе ; 2) эмпирически установлен-
ное уменьшение содержания элементов в живой материи с увеличением атом-
ного номера ; 3) биологическая роль элемента есть периодическая функция
атомного номера .
Действие геохимических факторов всегда опосредовано спецификой орга -
низма , выработанной в результате филогенеза , т.е. приобретением совокупно-
сти барьерных и регуляторных систем. Примером может служить стабильность
химического состава млекопитающих. А .П .Виноградов первым отметил увели -
чение стабильности химического состава организмов в процессе эволюции бо -
лее высоко организованных существ. Вероятно, это связано с развитием высо-
коспециализированных систем со строгим биохимическим составом. Способ-
ность регулировать свой состав в условиях значительных колебаний содержа-
ния отдельных элементов ограничена . Превышение предельных концентраций
приводит либо к значительной фенотипической изменчивости видов, либо к
32
Б ла года ря э кологи ч е ски м ра бота м В.И .В е рна дс кого, В.В.К овальского,
Э .К э ннона , П .М и тч ела и др. ста ло яс но, ч то ге ох и ми ч е с ка я среда являе тся ва ж -
не й ши м э кологи ч е ски м ф а ктором.
Се годня х и ми ч е ски й с оста всре ды вс ф ере а нтропоге нного вли яни я опре-
деляетс я тех ноге нным потоком, который , ка к и пре дс ка зывалВ.И .Ве рна дски й ,
не только ста нови тс я ра вным при родным проце с са м по мощ нос ти , но и зна ч и -
тельно превыша е т и х по и нте нс и внос ти . На и больши е опа с е ни я и з продуктов
те х ноге неза вызывают мета ллы и э леме нты, нех а ра кте рные для би оге ох и ми ч е-
ски х процес с ов.
П овыше нный и нтере с к би оф и льным э ле ме нта м объяс няетс я и х зна ч ени ем
для ж и вой ма тери и . Т а к, ми нера льные э леме нты соста вляют ли шь 5,8% ве са
тела ч елове ка , и зни х на долю мета лловпри х оди тс я 3%, а ми кро- и ультра ми к-
роэ леме ты с ос та вляют 0,13%.
Не с мотря на с толь ма лые конце нтра ци и , ме та ллы опре деляют на пра вле ни е
и с корос ть многи х мета боли ч е ски х проце с с овворга ни зме. Соде рж а ни е ме ди ,
уч а с твующ и е во вс ех оки сли те льно-вос ста нови тельных проце с са х клетки , оп-
ре деляетс я
n • 10-4 –n •10-3%.
Оце ни ть зна ч е ни е х и ми ч ес ки х э леме нтов мож но, ли шь обра ти вши сь к
да нным по э волюци и х и ми ч е с кого с оста ва би ос ф е ры.
П ервые попытки выяви ть за кономернос ти х и ми ч е ского с оста ва ж и вой ма -
те ри и сдела ны В .И .Верна дски м и А .П .В и ногра довым. П о мне ни ю
В.И .Ве рна дс кого, орга ни змы могут с одерж а ть ши роки й с пе ктр э леме нтов, за -
ви сящ и й от ге ох и ми ч е с кого с оста ва верх ни х оболоч ек З емли . Д руги м ва ж не й -
ши м полож е ни е м взглядовВ .И .Ве рна дского являе тся мысль о том, ч то э волю-
ци я х и ми ч е с кого с оста ва би ос ф еры прои сх оди т врезульта те и зме не ни я ви дово-
го с оста ва. Ос новными пока за телями э того проце сс а служ а т би ома с са ви да , е го
х и ми ч е ски й с оста в, геох и ми ч е ска я э нерги я.
На и больши й вкла д вра зра ботку и де и ге ох и ми ч ес ки х ф а кторовэ волюци и
вне с А .П .Ви ногра дов. В е го ра бота х с ф ормули рованы три ос новных полож е-
ни я: 1) на ли ч и е все х э леме нтоввж и вом вещ ес тве; 2) э мпи ри ч е ски ус та новле н-
ное уме ньше ни е с одерж а ни я э леме нтоввж и вой ма тери и с увели ч ени е м а том-
ного номе ра ; 3) би ологи ч е ска я роль э леме нта е с ть пе ри оди ч е ска я ф ункци я
а томного номера .
Д е й стви е ге ох и ми ч ес ки х ф а ктороввсе гда опосре дова но с пе ци ф и кой орга -
ни зма , выра бота нной врезульта те ф и логе неза , т.е. при обре те ни ем с овокупно-
сти ба рьерных и ре гуляторных си стем. П ри мером мож е т служ и ть с та би льнос ть
х и ми ч е ского сос та ва мле копи та ющ и х . А .П .Ви ногра довпе рвым отме ти лувели -
ч е ни е с та би льнос ти х и ми ч е ского с оста ва орга ни змоввпроцес с е э волюци и бо-
ле е выс око орга ни зова нных с ущ е с тв. Ве роятно, э то связа но с ра зви ти ем выс о-
кос пе ци а ли зи рова нных с и с тем с о строги м би ох и ми ч е с ки м сос та вом. Спос об-
ность ре гули рова ть с вой сос та ввус лови ях зна ч и тельных коле ба ни й с одерж а -
ни я отдельных э леме нтовогра ни ч е на . П ревыше ни е преде льных конце нтра ци й
при води т ли бо к зна ч и тельной ф е ноти пи ч е ской и зме нч и вости ви дов, ли бо к
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- …
- следующая ›
- последняя »
