По­яс­не­ние. Био­кос­ное: мор­ской ил, почва. Кос­ное: мор­ская соль, глина, гра­нит. Живое: дву­створ­ча­тые мол­люс­ки.

Ответ: 212123.

По­яс­не­ние. Био­ген­ное: из­вест­няк, нефть, ка­мен­ный уголь. Кос­ное: ба­зальт, глина.

Ответ: 12211.

По­яс­не­ние. Кос­ное: реч­ной песок, гор­ная по­ро­да. Живое: ко­ло­ния ко­рал­лов, плес­не­вые грибы. Био­кос­ное: мор­ской ил, почва.

Ответ: 113322.

По­яс­не­ние. Уг­ле­род: около 50% воз­вра­ща­ет­ся в ат­мо­сфе­ру рас­те­ни­я­ми, зна­чи­тель­ные ко­ли­че­ства на­кап­ли­ва­ют­ся в оса­доч­ных по­ро­дах, в вы­ды­ха­е­мом жи­вот­ны­ми воз­ду­хе (СО₂) со­дер­жит­ся зна­чи­тель­но боль­ше, чем во вды­ха­е­мом.

Азот: боль­ше всего этого ве­ще­ства со­дер­жит­ся в ат­мо­сфе­ре, клу­бень­ко­вые бак­те­рии усва­и­ва­ют ат­мо­сфер­ный азот и пе­ре­во­дят его в форму, удоб­ную для рас­те­ний; по­гло­ща­ет­ся рас­те­ни­я­ми из почвы в виде ми­не­раль­ных солей.

Ответ: 221112.

При­ме­ча­ние.

Во мно­гих за­да­ни­ях ЕГЭ и учеб­ни­ках на­пи­са­но, что азот­фик­са­то­ры со­зда­ют нит­ра­ты, в то время как

азот­фик­си­ру­ю­щие бак­те­рии свя­зы­ва­ют (фик­си­ру­ют) га­зо­об­раз­ный азот с об­ра­зо­ва­ни­ем ам­мо­ний­ной формы (NH и солей ам­мо­ния).

Ор­га­низ­мы, спо­соб­ные к усво­е­нию азота воз­ду­ха, можно раз­де­лить на груп­пы: 1)  сим­био­ти­че­ские азот­фик­са­то­ры  — мик­ро­ор­га­низ­мы, ко­то­рые усва­и­ва­ют азот ат­мо­сфе­ры, толь­ко на­хо­дясь в сим­би­о­зе с выс­шим рас­те­ни­ем; 2)  не сим­био­ти­че­ские азот­фик­са­то­ры  — мик­ро­ор­га­низ­мы, сво­бод­но жи­ву­щи­ев почве и усва­и­ва­ю­щие азот воз­ду­ха. Важ­ное зна­че­ние имеют сим­био­ти­че­ские азот­фик­са­то­ры, жи­ву­щие в клу­бень­ках кор­ней бо­бо­вых рас­те­ний (клу­бень­ко­вые бак­те­рии), от­но­ся­щи­е­ся к роду Rhizobium. Свя­зы­ва­ние азота ат­мо­сфе­ры воз­мож­но толь­ко при сим­био­ти­че­ской ас­со­ци­а­ции мик­ро­ор­га­низ­мов этого вида и выс­ше­го рас­те­ния в ос­нов­ном из се­мей­ства Бо­бо­вые.

Суть этого в том, что лек­тин кор­не­вых во­лос­ков рас­те­ний проч­но свя­зы­ва­ет­ся с уг­ле­во­дом по­верх­но­сти бак­те­рий. Бак­те­рии, внед­рив­ши­е­ся в кор­не­вой во­ло­сок, в виде сплош­но­го тяжа (так на­зы­ва­е­мые ин­фек­ци­он­ные нити), со­сто­я­ще­го из со­еди­нен­ных сли­зью бес­чис­лен­ных бак­те­рий, про­ни­ка­ют в па­рен­хи­му корня. Клет­ки пе­ри­цик­ла на­чи­на­ют уси­лен­но де­лить­ся. Воз­мож­но, бак­те­рии вы­де­ля­ют гор­мо­наль­ные ве­ще­ства типа аук­си­на и имен­но это яв­ля­ет­ся при­чи­ной раз­рас­та­ния тка­ней, об­ра­зу­ют­ся взду­тия  — клу­бень­ки. Клет­ки клу­бень­ков за­пол­ня­ют­ся быст­ро раз­мно­жа­ю­щи­ми­ся бак­те­ри­я­ми, но оста­ют­ся жи­вы­ми и со­хра­ня­ют круп­ные ядра. Клу­бень­ко­вые бак­те­рии за­ра­жа­ют толь­ко по­лип­ло­ид­ные клет­ки корня. Вза­и­мо­от­но­ше­ния между выс­ши­ми рас­те­ни­я­ми и клу­бень­ко­вы­ми бак­те­ри­я­ми обыч­но ха­рак­те­ри­зу­ют как сим­би­оз. Од­на­ко на пер­вых эта­пах за­ра­же­ния бак­те­рии пи­та­ют­ся це­ли­ком за счет выс­ше­го рас­те­ния, то есть прак­ти­че­ски па­ра­зи­ти­ру­ют на нем. В этот пе­ри­од рост за­ра­жен­ных рас­те­ний даже не­сколь­ко тор­мо­зит­ся. В даль­ней­шем азот­фик­си­ру­ю­щая спо­соб­ность бак­те­рий уве­ли­чи­ва­ет­ся, и они на­чи­на­ют снаб­жать азо­ти­сты­ми ве­ще­ства­ми рас­те­ние-⁠хо­зя­и­на, вме­сте с тем бак­те­рии по­лу­ча­ют от выс­ше­го рас­те­ния уг­ле­во­ды (сим­би­оз).

По­яс­не­ние. Кру­го­во­рот уг­ле­ро­да: около 50% воз­вра­ща­ют в ат­мо­сфе­ру рас­те­ния; зна­чи­тель­ные ко­ли­че­ства на­кап­ли­ва­ют­ся в со­ста­ве оса­доч­ных пород и ис­ко­па­е­мых. Кру­го­во­рот азота: ос­нов­ной ре­зер­ву­ар  — ат­мо­сфе­ра; по­гло­ща­ет­ся из ат­мо­сфе­ры в ос­нов­ном бак­те­ри­я­ми; по­гло­ща­ет­ся рас­те­ни­я­ми из почвы в виде ми­не­раль­ных солей; не усва­и­ва­ет­ся жи­вот­ны­ми и рас­те­ни­я­ми в мо­ле­ку­ляр­ном виде.

Ответ: 221122.

При­ме­ча­ние.

К пунк­ту «Е».

Азот  — один из наи­бо­лее ши­ро­ко рас­про­стра­нен­ных эле­мен­тов в при­ро­де. Ос­нов­ны­ми его фор­ма­ми на Земле яв­ля­ют­ся свя­зан­ный азот ли­то­сфе­ры и га­зо­об­раз­ный мо­ле­ку­ляр­ный азот (N₂) ат­мо­сфе­ры, со­став­ля­ю­щий 75,6% воз­ду­ха по массе.

Од­на­ко мо­ле­ку­ляр­ный азот не усва­и­ва­ет­ся рас­те­ни­я­ми и может пе­ре­хо­дить в до­ступ­ную форму для них толь­ко бла­го­да­ря де­я­тель­но­сти мик­ро­ор­га­низ­мов-⁠азо­то­фик­са­то­ров. Ор­га­низ­мы, спо­соб­ные к усво­е­нию азота воз­ду­ха, можно раз­де­лить 3 груп­пы: 1)  сим­био­ти­че­ские азот­фик­са­то­ры  — мик­ро­ор­га­низ­мы, ко­то­рые усва­и­ва­ют азот ат­мо­сфе­ры, на­хо­дясь в сим­би­о­зе с выс­шим рас­те­ни­ем; 2)  не сим­био­ти­че­ские азот­фик­са­то­ры  — мик­ро­ор­га­низ­мы, сво­бод­но жи­ву­щие в почве и усва­и­ва­ю­щие азот воз­ду­ха; 3)  ас­со­ци­а­тив­ные азот­фик­са­то­ры  — мик­ро­ор­га­низ­мы, оби­та­ю­щие на по­верх­но­сти кор­ней, то есть жи­ву­щие в ас­со­ци­а­ции с выс­ши­ми рас­те­ни­я­ми.

Бла­го­да­ря био­ло­ги­че­ской фик­са­ции азот пе­ре­хо­дит в формы, ко­то­рые могут ис­поль­зо­вать все рас­ти­тель­ные, а через них и жи­вот­ные ор­га­низ­мы.

По­яс­не­ние. 1.  Окис­ли­тель­но-⁠вос­ста­но­ви­тель­ная: Б)  об­ра­зо­ва­ние воды и уг­ле­кис­ло­го газа в про­цес­се ды­ха­ния аэро­бов; Г)  вос­ста­нов­ле­ние уг­ле­кис­ло­го газа в про­цес­се фо­то­син­те­за.

2.  Га­зо­вая: А)  вы­де­ле­ние ме­та­на в ат­мо­сфе­ру в ре­зуль­та­те де­я­тель­но­сти де­нит­ри­фи­ци­ру­ю­щих бак­те­рий.

3.  Кон­цен­тра­ци­он­ная: В)  на­коп­ле­ние солей крем­ния в клет­ках хво­щей; Д)  об­ра­зо­ва­ние из­вест­ня­ка.

Ответ: 21313.

При­ме­ча­ние.

Функ­ции жи­во­го ве­ще­ства

По Вер­над­ско­му  — де­вять: га­зо­вая, кис­ло­род­ная, окис­ли­тель­ная, каль­ци­е­вая, вос­ста­но­ви­тель­ная, кон­цен­тра­ци­он­ная, функ­ция раз­ру­ше­ния ор­га­ни­че­ских со­еди­не­ний, функ­ция вос­ста­но­ви­тель­но­го раз­ло­же­ния, функ­ция ме­та­бо­лиз­ма и ды­ха­ния ор­га­низ­мов. В на­сто­я­щее время с уче­том новых ис­сле­до­ва­ний раз­ли­ча­ют сле­ду­ю­щие функ­ции.

Био­гео­хи­ми­че­ская функ­ция че­ло­ве­че­ства  — со­зда­ние и пре­вра­ще­ние ве­ществ че­ло­ве­че­ством.

Энер­ге­ти­че­ская функ­ция. По­гло­ще­ние сол­неч­ной энер­гии при фо­то­син­те­зе и хи­ми­че­ской энер­гии при раз­ло­же­нии энер­го­на­сы­щен­ных ве­ществ, пе­ре­да­ча энер­гии по пи­ще­вым цепям (ис­поль­зу­ет­ся ге­те­ро­тро­фа­ми). По­гло­щен­ная энер­гия рас­пре­де­ля­ет­ся внут­ри эко­си­сте­мы между жи­вы­ми ор­га­низ­ма­ми в виде пищи. Ча­стич­но энер­гия рас­се­и­ва­ет­ся в виде тепла, а ча­стич­но на­кап­ли­ва­ет­ся в от­мер­шем ор­га­ни­че­ском ве­ще­стве и пе­ре­хо­дит в ис­ко­па­е­мое со­сто­я­ние. Так об­ра­зо­ва­лись за­ле­жи торфа, ка­мен­но­го угля, нефти и дру­гих го­рю­чих по­лез­ных ис­ко­па­е­мых.

Де­струк­тив­ная функ­ция. Эта функ­ция со­сто­ит в раз­ло­же­нии, ми­не­ра­ли­за­ции мерт­во­го ор­га­ни­че­ско­го ве­ще­ства, хи­ми­че­ском раз­ло­же­нии гор­ных пород, во­вле­че­нии об­ра­зо­вав­ших­ся ми­не­ра­лов в био­ти­че­ский кру­го­во­рот, то есть обу­слов­ли­ва­ет пре­вра­ще­ние жи­во­го ве­ще­ства в кос­ное. В ре­зуль­та­те об­ра­зу­ют­ся также био­ген­ное и био­кос­ное ве­ще­ство био­сфе­ры. На ска­лах  — бак­те­рии, си­не­зе­ле­ные во­до­рос­ли, грибы и ли­шай­ни­ки  — ока­зы­ва­ют на гор­ные по­ро­ды силь­ней­шее хи­ми­че­ское воз­дей­ствие рас­тво­ра­ми це­ло­го ком­плек­са кис­лот  — уголь­ной, азот­ной, сер­ной и раз­но­об­раз­ных ор­га­ни­че­ских. Раз­ла­гая с их по­мо­щью те или иные ми­не­ра­лы, ор­га­низ­мы из­би­ра­тель­но из­вле­ка­ют и вклю­ча­ют в био­ти­че­ский кру­го­во­рот важ­ней­шие пи­та­тель­ные эле­мен­ты  — каль­ций, калий, на­трий, фос­фор, крем­ний, мик­ро­эле­мен­ты.

Кон­цен­тра­ци­он­ная функ­ция. Так на­зы­ва­ет­ся из­би­ра­тель­ное на­коп­ле­ние в ходе жиз­не­де­я­тель­но­сти опре­де­лен­ных видов ве­ществ для по­стро­е­ния тела ор­га­низ­ма или уда­ля­е­мых из него при ме­та­бо­лиз­ме. В ре­зуль­та­те кон­цен­тра­ци­он­ной функ­ции живые ор­га­низ­мы из­вле­ка­ют и на­кап­ли­ва­ют био­ген­ные эле­мен­ты окру­жа­ю­щей среды. В со­ста­ве жи­во­го ве­ще­ства пре­об­ла­да­ют атомы лег­ких эле­мен­тов: во­до­ро­да, уг­ле­ро­да, азота, кис­ло­ро­да, на­трия, маг­ния, крем­ния, серы, хлора, калия, каль­ция, же­ле­за, алю­ми­ния. Уг­ле­род: из­вест­ня­ки, мел, уголь, нефть, битум, торф, го­рю­чие слан­цы (са­про­пель + гумус), са­про­пель (мно­го­ве­ко­вые дон­ные от­ло­же­ния прес­но­вод­ных во­до­е­мов  — ил). От­дель­ные виды яв­ля­ют­ся спе­ци­фи­че­ски­ми кон­цен­тра­то­ра­ми не­ко­то­рых эле­мен­тов: мор­ская ка­пу­ста (ла­ми­на­рия)  — йода, лю­ти­ки  — лития, ряска  — радия, ди­а­то­мо­вые во­до­рос­ли и злаки  — крем­ния, мол­люс­ки и ра­ко­об­раз­ные  — меди, по­зво­ноч­ные  — же­ле­за, бак­те­рии  — мар­ган­ца и так далее.

На­ря­ду с кон­цен­тра­ци­он­ной функ­ци­ей жи­во­го ор­га­низ­ма ве­ще­ства вы­де­ля­ет­ся про­ти­во­по­лож­ная ей по ре­зуль­та­там  — рас­се­и­ва­ю­щая. Она про­яв­ля­ет­ся через тро­фи­че­скую и транс­порт­ную де­я­тель­ность ор­га­низ­мов. На­при­мер, рас­се­и­ва­ние ве­ще­ства при вы­де­ле­нии ор­га­низ­ма­ми экс­кре­мен­тов, ги­бе­ли ор­га­низ­мов при раз­но­го рода пе­ре­ме­ще­ни­ях в про­стран­стве, смене по­кро­вов. Же­ле­зо ге­мо­гло­би­на крови рас­се­и­ва­ет­ся, на­при­мер, через кро­во­со­су­щих на­се­ко­мых.

Сре­до­об­ра­зу­ю­щая функ­ция. Пре­об­ра­зо­ва­ние фи­зи­ко-⁠хи­ми­че­ских па­ра­мет­ров среды (ли­то­сфе­ры, гид­ро­сфе­ры, ат­мо­сфе­ры) в ре­зуль­та­те про­цес­сов жиз­не­де­я­тель­но­сти в усло­ви­ях, бла­го­при­ят­ных для су­ще­ство­ва­ния ор­га­низ­мов.

Эта функ­ция яв­ля­ет­ся сов­мест­ным ре­зуль­та­том рас­смот­рен­ных выше функ­ций жи­во­го ве­ще­ства: энер­ге­ти­че­ская функ­ция обес­пе­чи­ва­ет энер­ги­ей все зве­нья био­ло­ги­че­ско­го кру­го­во­ро­та; де­струк­тив­ная и кон­цен­тра­ци­он­ная спо­соб­ству­ют из­вле­че­нию из при­род­ной среды и на­коп­ле­нию рас­се­ян­ных, но жиз­нен­но важ­ных для живых ор­га­низ­мов эле­мен­тов. Очень важно от­ме­тить, что в ре­зуль­та­те сре­до­об­ра­зу­ю­щей функ­ции в гео­гра­фи­че­ской обо­лоч­ке про­изо­шли сле­ду­ю­щие важ­ней­шие со­бы­тия: был пре­об­ра­зо­ван га­зо­вый со­став пер­вич­ной ат­мо­сфе­ры, из­ме­нил­ся хи­ми­че­ский со­став вод пер­вич­но­го оке­а­на, об­ра­зо­ва­лась толща оса­доч­ных пород в ли­то­сфе­ре, на по­верх­но­сти суши воз­ник пло­до­род­ный поч­вен­ный по­кров.

Рас­смот­рен­ные че­ты­ре функ­ции жи­во­го ве­ще­ства яв­ля­ют­ся глав­ны­ми, опре­де­ля­ю­щи­ми функ­ци­я­ми. Можно вы­де­лить еще не­ко­то­рые функ­ции жи­во­го ве­ще­ства.

Га­зо­вая функ­ция обу­слов­ли­ва­ет ми­гра­цию газов и их пре­вра­ще­ния, обес­пе­чи­ва­ет га­зо­вый со­став био­сфе­ры.

Пре­об­ла­да­ю­щая масса газов на Земле имеет био­ген­ное про­ис­хож­де­ние. В про­цес­се функ­ци­о­ни­ро­ва­ния жи­во­го ве­ще­ства со­зда­ют­ся ос­нов­ные газы: азот, кис­ло­род, уг­ле­кис­лый газ, се­ро­во­до­род, метан и дру­гие. На­ру­ше­ние СО₂ => пар­ни­ко­вый эф­фект.

Окис­ли­тель­но-вос­ста­но­ви­тель­ная функ­ция за­клю­ча­ет­ся в хи­ми­че­ском пре­вра­ще­нии глав­ным об­ра­зом тех ве­ществ, ко­то­рые со­дер­жат атомы с пе­ре­мен­ной сте­пе­нью окис­ле­ния (со­еди­не­ния же­ле­за, мар­ган­ца, азота и дру­гие). При этом на по­верх­но­сти Земли пре­об­ла­да­ют био­ген­ные про­цес­сы окис­ле­ния и вос­ста­нов­ле­ния.

Транс­порт­ная функ­ция  — пе­ре­нос ве­ще­ства про­тив силы тя­же­сти и в го­ри­зон­таль­ном на­прав­ле­нии. Еще со вре­мен Нью­то­на из­вест­но, что пе­ре­ме­ще­ние по­то­ков ве­ще­ства на нашей пла­не­те опре­де­ля­ет­ся силой зем­но­го тя­го­те­ния. Не­жи­вое ве­ще­ство само по себе пе­ре­ме­ща­ет­ся по на­клон­ной плос­ко­сти ис­клю­чи­тель­но свер­ху вниз. Толь­ко в этом на­прав­ле­нии дви­жут­ся реки, лед­ни­ки, ла­ви­ны, осыпи. Живое ве­ще­ство  — един­ствен­ный фак­тор, обу­слов­ли­ва­ю­щий об­рат­ное пе­ре­ме­ще­ние ве­ще­ства  — снизу вверх, из оке­а­на  — на кон­ти­нен­ты.

За счет ак­тив­но­го пе­ре­дви­же­ния живые ор­га­низ­мы могут пе­ре­ме­щать раз­лич­ные ве­ще­ства или атомы в го­ри­зон­таль­ном на­прав­ле­нии, на­при­мер за счет раз­лич­ных видов ми­гра­ций. Пе­ре­ме­ще­ние, или ми­гра­цию, хи­ми­че­ских ве­ществ живым ве­ще­ством Вер­над­ский на­звал био­ген­ной ми­гра­ци­ей ато­мов или ве­ще­ства.

По­яс­не­ние. 1.  Кос­ное: Б)  песок; Д)  кварц.

2.  Био­ген­ное: Г)  при­род­ный газ; Е)  ка­мен­ный уголь.

3.  Био­кос­ное: А)  дон­ный ил; В)  почва.

Ответ: 313212.

При­ме­ча­ние.

Био­сфе­ра вклю­ча­ет:

1)  живое ве­ще­ство  — вся сумма живых ор­га­низ­мов, на­хо­дя­щих­ся на пла­не­те в дан­ный ис­то­ри­че­ский пе­ри­од;

2)  био­ген­ное ве­ще­ство  — ор­га­ни­че­ское или ор­га­но-ми­не­раль­ное ве­ще­ство, со­здан­ное ор­га­низ­ма­ми да­ле­ко­го про­шло­го и пред­став­лен­ное в виде ка­мен­но­го угля, го­рю­чих слан­цев, го­рю­чих газов, торфа, са­про­пе­ля, нефти. К био­ген­ным ве­ще­ствам от­но­сят­ся остат­ки от­мер­ших ор­га­низ­мов, про­дук­ты линь­ки живых ор­га­низ­мов и опада. Свое­об­раз­ны­ми био­ген­ны­ми ве­ще­ства­ми яв­ля­ют­ся по­чеч­ные и желч­ные камни, скор­лу­па яиц, жем­чуг, жи­ви­ца, нек­тар, мо­ло­ко, мед, воск, на­ту­раль­ный шелк, па­у­ти­на и тому по­доб­ное;

3)  кос­ное ве­ще­ство  — все гео­ло­ги­че­ские об­ра­зо­ва­ния, не вхо­дя­щие в со­став живых ор­га­низ­мов и не со­здан­ные ими. При­ме­ры кос­но­го ве­ще­ства  — гра­нит, кварц и тому по­доб­ное;

4)  био­кос­ное ве­ще­ство  — не­ор­га­ни­че­ские ве­ще­ства, пре­об­ра­зо­ван­ные де­я­тель­но­стью ор­га­низ­мов (почва, гор­ные по­ро­ды, вода солёная и прес­ная, со­дер­жа­ща­я­ся в есте­ствен­ных при­род­ных водоёмах, гли­ни­стые ми­не­ра­лы, воз­дух, же­лез­ная и мар­ган­це­вая руды);

5)  ра­дио­ак­тив­ное ве­ще­ство;

6)  ве­ще­ство кос­ми­че­ско­го про­ис­хож­де­ния;

7)  рас­се­ян­ные атомы.

По­яс­не­ние. 1.  Био­ген­ное: А)  из­вест­няк; Д)  нефть.

2.  Био­кос­ное: В)  почва; Г)  ил.

3.  Кос­ное: Б)  гра­нит; Е)  песок.

Ответ: 132213.

При­ме­ча­ние.

Био­сфе­ра вклю­ча­ет:

1)  живое ве­ще­ство  — вся сумма живых ор­га­низ­мов, на­хо­дя­щих­ся на пла­не­те в дан­ный ис­то­ри­че­ский пе­ри­од;

2)  био­ген­ное ве­ще­ство  — ор­га­ни­че­ское или ор­га­но-⁠ми­не­раль­ное ве­ще­ство, со­здан­ное ор­га­низ­ма­ми да­ле­ко­го про­шло­го и пред­став­лен­ное в виде ка­мен­но­го угля, го­рю­чих слан­цев, го­рю­чих газов, торфа, са­про­пе­ля, нефти. К био­ген­ным ве­ще­ствам от­но­сят­ся остат­ки от­мер­ших ор­га­низ­мов, про­дук­ты линь­ки живых ор­га­низ­мов и опада. Свое­об­раз­ны­ми био­ген­ны­ми ве­ще­ства­ми яв­ля­ют­ся по­чеч­ные и желч­ные камни, скор­лу­па яиц, жем­чуг, жи­ви­ца, нек­тар, мо­ло­ко, мед, воск, на­ту­раль­ный шелк, па­у­ти­на и тому по­доб­ное;

3)  кос­ное ве­ще­ство  — все гео­ло­ги­че­ские об­ра­зо­ва­ния, не вхо­дя­щие в со­став живых ор­га­низ­мов и не со­здан­ные ими. При­ме­ры кос­но­го ве­ще­ства  — гра­нит, кварц и тому по­доб­ные;

4)  био­кос­ное ве­ще­ство  — не­ор­га­ни­че­ские ве­ще­ства, пре­об­ра­зо­ван­ные де­я­тель­но­стью ор­га­низ­мов (почва, гор­ные по­ро­ды, вода солёная и прес­ная, со­дер­жа­ща­я­ся в есте­ствен­ных при­род­ных водоёмах, воз­дух, же­лез­ная и мар­ган­це­вая руды);

5)  ра­дио­ак­тив­ное ве­ще­ство;

6)  ве­ще­ство кос­ми­че­ско­го про­ис­хож­де­ния;

7)  рас­се­ян­ные атомы.

По­яс­не­ние. 1.  Га­зо­вая: В)  вы­де­ле­ние кис­ло­ро­да в ат­мо­сфе­ру при фо­то­син­те­зе; Д)  вы­де­ле­ние мо­ле­ку­ляр­но­го азота в ат­мо­сфе­ру при де­нит­ри­фи­ка­ции.

2.  Кон­цен­тра­ци­он­ная: Г)  на­коп­ле­ние каль­ция в ко­стях че­ло­ве­ка; Е)  на­коп­ле­ние крем­ния в стеб­лях хво­щей.

3.  Окис­ли­тель­но-⁠вос­ста­но­ви­тель­ная: А)  пе­ре­ход двух­ва­лент­но­го же­ле­за в трёхва­лент­ное под дей­стви­ем же­ле­зо­бак­те­рий; Б)  пре­об­ра­зо­ва­ние се­ро­во­до­ро­да в серу се­робак­те­ри­я­ми.

Ответ: 331212.

При­ме­ча­ние.

Функ­ции жи­во­го ве­ще­ства

По Вер­над­ско­му  — де­вять: га­зо­вая, кис­ло­род­ная, окис­ли­тель­ная, каль­ци­е­вая, вос­ста­но­ви­тель­ная, кон­цен­тра­ци­он­ная, функ­ция раз­ру­ше­ния ор­га­ни­че­ских со­еди­не­ний, функ­ция вос­ста­но­ви­тель­но­го раз­ло­же­ния, функ­ция ме­та­бо­лиз­ма и ды­ха­ния ор­га­низ­мов. В на­сто­я­щее время с уче­том новых ис­сле­до­ва­ний раз­ли­ча­ют сле­ду­ю­щие функ­ции.

Био­гео­хи­ми­че­ская функ­ция че­ло­ве­че­ства  — со­зда­ние и пре­вра­ще­ние ве­ществ че­ло­ве­че­ством.

Энер­ге­ти­че­ская функ­ция. По­гло­ще­ние сол­неч­ной энер­гии при фо­то­син­те­зе и хи­ми­че­ской энер­гии при раз­ло­же­нии энер­го­на­сы­щен­ных ве­ществ, пе­ре­да­ча энер­гии по пи­ще­вым цепям (ис­поль­зу­ет­ся ге­те­ро­тро­фа­ми). По­гло­щен­ная энер­гия рас­пре­де­ля­ет­ся внут­ри эко­си­сте­мы между жи­вы­ми ор­га­низ­ма­ми в виде пищи. Ча­стич­но энер­гия рас­се­и­ва­ет­ся в виде тепла, а ча­стич­но на­кап­ли­ва­ет­ся в от­мер­шем ор­га­ни­че­ском ве­ще­стве и пе­ре­хо­дит в ис­ко­па­е­мое со­сто­я­ние. Так об­ра­зо­ва­лись за­ле­жи торфа, ка­мен­но­го угля, нефти и дру­гих го­рю­чих по­лез­ных ис­ко­па­е­мых.

Де­струк­тив­ная функ­ция. Эта функ­ция со­сто­ит в раз­ло­же­нии, ми­не­ра­ли­за­ции мерт­во­го ор­га­ни­че­ско­го ве­ще­ства, хи­ми­че­ском раз­ло­же­нии гор­ных пород, во­вле­че­нии об­ра­зо­вав­ших­ся ми­не­ра­лов в био­ти­че­ский кру­го­во­рот, то есть обу­слов­ли­ва­ет пре­вра­ще­ние жи­во­го ве­ще­ства в кос­ное. В ре­зуль­та­те об­ра­зу­ют­ся также био­ген­ное и био­кос­ное ве­ще­ство био­сфе­ры. На ска­лах  — бак­те­рии, си­не­зе­ле­ные во­до­рос­ли, грибы и ли­шай­ни­ки  — ока­зы­ва­ют на гор­ные по­ро­ды силь­ней­шее хи­ми­че­ское воз­дей­ствие рас­тво­ра­ми це­ло­го ком­плек­са кис­лот  — уголь­ной, азот­ной, сер­ной и раз­но­об­раз­ных ор­га­ни­че­ских. Раз­ла­гая с их по­мо­щью те или иные ми­не­ра­лы, ор­га­низ­мы из­би­ра­тель­но из­вле­ка­ют и вклю­ча­ют в био­ти­че­ский кру­го­во­рот важ­ней­шие пи­та­тель­ные эле­мен­ты  — каль­ций, калий, на­трий, фос­фор, крем­ний, мик­ро­эле­мен­ты.

Кон­цен­тра­ци­он­ная функ­ция. Так на­зы­ва­ет­ся из­би­ра­тель­ное на­коп­ле­ние в ходе жиз­не­де­я­тель­но­сти опре­де­лен­ных видов ве­ществ для по­стро­е­ния тела ор­га­низ­ма или уда­ля­е­мых из него при ме­та­бо­лиз­ме. В ре­зуль­та­те кон­цен­тра­ци­он­ной функ­ции живые ор­га­низ­мы из­вле­ка­ют и на­кап­ли­ва­ют био­ген­ные эле­мен­ты окру­жа­ю­щей среды. В со­ста­ве жи­во­го ве­ще­ства пре­об­ла­да­ют атомы лег­ких эле­мен­тов: во­до­ро­да, уг­ле­ро­да, азота, кис­ло­ро­да, на­трия, маг­ния, крем­ния, серы, хлора, калия, каль­ция, же­ле­за, алю­ми­ния. Уг­ле­род: из­вест­ня­ки, мел, уголь, нефть, битум, торф, го­рю­чие слан­цы (са­про­пель + гумус), са­про­пель (мно­го­ве­ко­вые дон­ные от­ло­же­ния прес­но­вод­ных во­до­е­мов  — ил). От­дель­ные виды яв­ля­ют­ся спе­ци­фи­че­ски­ми кон­цен­тра­то­ра­ми не­ко­то­рых эле­мен­тов: мор­ская ка­пу­ста (ла­ми­на­рия)  — йода, лю­ти­ки  — лития, ряска  — радия, ди­а­то­мо­вые во­до­рос­ли и злаки  — крем­ния, мол­люс­ки и ра­ко­об­раз­ные  — меди, по­зво­ноч­ные  — же­ле­за, бак­те­рии  — мар­ган­ца и так далее.

На­ря­ду с кон­цен­тра­ци­он­ной функ­ци­ей жи­во­го ор­га­низ­ма ве­ще­ства вы­де­ля­ет­ся про­ти­во­по­лож­ная ей по ре­зуль­та­там  — рас­се­и­ва­ю­щая. Она про­яв­ля­ет­ся через тро­фи­че­скую и транс­порт­ную де­я­тель­ность ор­га­низ­мов. На­при­мер, рас­се­и­ва­ние ве­ще­ства при вы­де­ле­нии ор­га­низ­ма­ми экс­кре­мен­тов, ги­бе­ли ор­га­низ­мов при раз­но­го рода пе­ре­ме­ще­ни­ях в про­стран­стве, смене по­кро­вов. Же­ле­зо ге­мо­гло­би­на крови рас­се­и­ва­ет­ся, на­при­мер, через кро­во­со­су­щих на­се­ко­мых.

Сре­до­об­ра­зу­ю­щая функ­ция. Пре­об­ра­зо­ва­ние фи­зи­ко-⁠хи­ми­че­ских па­ра­мет­ров среды (ли­то­сфе­ры, гид­ро­сфе­ры, ат­мо­сфе­ры) в ре­зуль­та­те про­цес­сов жиз­не­де­я­тель­но­сти в усло­ви­ях, бла­го­при­ят­ных для су­ще­ство­ва­ния ор­га­низ­мов.

Эта функ­ция яв­ля­ет­ся сов­мест­ным ре­зуль­та­том рас­смот­рен­ных выше функ­ций жи­во­го ве­ще­ства: энер­ге­ти­че­ская функ­ция обес­пе­чи­ва­ет энер­ги­ей все зве­нья био­ло­ги­че­ско­го кру­го­во­ро­та; де­струк­тив­ная и кон­цен­тра­ци­он­ная спо­соб­ству­ют из­вле­че­нию из при­род­ной среды и на­коп­ле­нию рас­се­ян­ных, но жиз­нен­но важ­ных для живых ор­га­низ­мов эле­мен­тов. Очень важно от­ме­тить, что в ре­зуль­та­те сре­до­об­ра­зу­ю­щей функ­ции в гео­гра­фи­че­ской обо­лоч­ке про­изо­шли сле­ду­ю­щие важ­ней­шие со­бы­тия: был пре­об­ра­зо­ван га­зо­вый со­став пер­вич­ной ат­мо­сфе­ры, из­ме­нил­ся хи­ми­че­ский со­став вод пер­вич­но­го оке­а­на, об­ра­зо­ва­лась толща оса­доч­ных пород в ли­то­сфе­ре, на по­верх­но­сти суши воз­ник пло­до­род­ный поч­вен­ный по­кров.

Рас­смот­рен­ные че­ты­ре функ­ции жи­во­го ве­ще­ства яв­ля­ют­ся глав­ны­ми, опре­де­ля­ю­щи­ми функ­ци­я­ми. Можно вы­де­лить еще не­ко­то­рые функ­ции жи­во­го ве­ще­ства.

Га­зо­вая функ­ция обу­слов­ли­ва­ет ми­гра­цию газов и их пре­вра­ще­ния, обес­пе­чи­ва­ет га­зо­вый со­став био­сфе­ры.

Пре­об­ла­да­ю­щая масса газов на Земле имеет био­ген­ное про­ис­хож­де­ние. В про­цес­се функ­ци­о­ни­ро­ва­ния жи­во­го ве­ще­ства со­зда­ют­ся ос­нов­ные газы: азот, кис­ло­род, уг­ле­кис­лый газ, се­ро­во­до­род, метан и дру­гие. На­ру­ше­ние СО₂ => пар­ни­ко­вый эф­фект.

Окис­ли­тель­но-вос­ста­но­ви­тель­ная функ­ция за­клю­ча­ет­ся в хи­ми­че­ском пре­вра­ще­нии глав­ным об­ра­зом тех ве­ществ, ко­то­рые со­дер­жат атомы с пе­ре­мен­ной сте­пе­нью окис­ле­ния (со­еди­не­ния же­ле­за, мар­ган­ца, азота и дру­гие). При этом на по­верх­но­сти Земли пре­об­ла­да­ют био­ген­ные про­цес­сы окис­ле­ния и вос­ста­нов­ле­ния.

Транс­порт­ная функ­ция  — пе­ре­нос ве­ще­ства про­тив силы тя­же­сти и в го­ри­зон­таль­ном на­прав­ле­нии. Еще со вре­мен Нью­то­на из­вест­но, что пе­ре­ме­ще­ние по­то­ков ве­ще­ства на нашей пла­не­те опре­де­ля­ет­ся силой зем­но­го тя­го­те­ния. Не­жи­вое ве­ще­ство само по себе пе­ре­ме­ща­ет­ся по на­клон­ной плос­ко­сти ис­клю­чи­тель­но свер­ху вниз. Толь­ко в этом на­прав­ле­нии дви­жут­ся реки, лед­ни­ки, ла­ви­ны, осыпи. Живое ве­ще­ство  — един­ствен­ный фак­тор, обу­слов­ли­ва­ю­щий об­рат­ное пе­ре­ме­ще­ние ве­ще­ства  — снизу вверх, из оке­а­на  — на кон­ти­нен­ты.

За счет ак­тив­но­го пе­ре­дви­же­ния живые ор­га­низ­мы могут пе­ре­ме­щать раз­лич­ные ве­ще­ства или атомы в го­ри­зон­таль­ном на­прав­ле­нии, на­при­мер за счет раз­лич­ных видов ми­гра­ций. Пе­ре­ме­ще­ние, или ми­гра­цию, хи­ми­че­ских ве­ществ живым ве­ще­ством Вер­над­ский на­звал био­ген­ной ми­гра­ци­ей ато­мов или ве­ще­ства.

По­яс­не­ние. 1.  Живое: А)  фо­ра­ми­ни­фе­ра; Д)  ак­ти­ния.

2.  Кос­ное: Г)  же­лез­ная руда.

3.  Био­ген­ное: Б)  ян­тарь; В)  торф; Е)  дет­рит.

Ответ: 133213.

По­яс­не­ние. Уста­но­вим со­от­вет­ствие между при­ме­ра­ми и функ­ци­я­ми жи­во­го ве­ще­ства био­сфе­ры.

1.  Де­струк­тив­ная  — за­клю­ча­ет­ся в раз­ло­же­нии ве­ществ, ко­то­рые обес­пе­чи­ва­ет био­ти­че­ский кру­го­во­рот: А)  воз­вра­ще­ние в кру­го­во­рот ми­не­раль­ных со­еди­не­ний; Е)  раз­ло­же­ние ор­га­ни­че­ских остат­ков.

2.  Кон­цен­тра­ци­он­ная  — про­яв­ля­ет­ся в спо­соб­но­сти живых ор­га­низ­мов на­кап­ли­вать раз­ные хи­ми­че­ские эле­мен­ты, в том числе мик­ро­эле­мен­ты, из внеш­ней среды: Б)  об­ра­зо­ва­ние мела; Д)  на­коп­ле­ние йода мор­ской ка­пу­стой.

3.  Сре­до­об­ра­зу­ю­щая  — пре­об­ра­зо­ва­ние фи­зи­ко-хи­ми­че­ских па­ра­мет­ров окру­жа­ю­щей среды вслед­ствие жиз­не­де­я­тель­но­сти живых ор­га­низ­мов: В)  фор­ми­ро­ва­ние эко­си­сте­мы ко­рал­ло­вых рифов; Г)  филь­тра­ция воды дву­створ­ча­ты­ми мол­люс­ка­ми.

Ответ: 123321.

По­яс­не­ние. Уста­но­вим со­от­вет­ствие между при­ме­ра­ми и функ­ци­я­ми жи­во­го ве­ще­ства био­сфе­ры.

1.  Га­зо­вая  — спо­соб­ность жи­во­го ве­ще­ства из­ме­нять и под­дер­жи­вать опре­де­лен­ный га­зо­вый со­став среды оби­та­ния и ат­мо­сфе­ры в целом: В)  вы­де­ле­ние кис­ло­ро­да в ат­мо­сфе­ру при фо­то­син­те­зе; Д)  вы­де­ле­ние мо­ле­ку­ляр­но­го азота в ат­мо­сфе­ру при де­нит­ри­фи­ка­ции.

2.  Кон­цен­тра­ци­он­ная  — про­яв­ля­ет­ся в спо­соб­но­сти живых ор­га­низ­мов на­кап­ли­вать раз­ные хи­ми­че­ские эле­мен­ты, в том числе мик­ро­эле­мен­ты, из внеш­ней среды: Г)  на­коп­ле­ние каль­ция в ко­стях че­ло­ве­ка; Е)  на­коп­ле­ние крем­ния в стеб­лях хво­щей.

3.  Окис­ли­тель­но-⁠вос­ста­но­ви­тель­ная  — окис­ле­ние и вос­ста­нов­ле­ние раз­лич­ных ве­ществ с уча­сти­ем живых ор­га­низ­мов: А)  пе­ре­ход двух­ва­лент­но­го же­ле­за в трёхва­лент­ное под дей­стви­ем же­ле­зо­бак­те­рий; Б)  пре­об­ра­зо­ва­ние се­ро­во­до­ро­да в серу се­робак­те­ри­я­ми.

Ответ: 331212.

По­яс­не­ние. Кон­цен­тра­ци­он­ная  — спо­соб­ность ор­га­низ­мов из­би­ра­тель­но на­кап­ли­вать в своем теле хи­ми­че­ские эле­мен­ты, на­хо­дя­щи­е­ся в окру­жа­ю­щей среде: А)  осе­да­ние ра­ко­вин мор­ских про­стей­ших на дно; В)  на­коп­ле­ние ме­ти­лр­ту­ти в тунце; Г)  отрав­ле­ние хищ­ных птиц пе­сти­ци­да­ми.

Де­струк­ци­он­ная  — за­клю­ча­ет­ся в раз­ло­же­нии ве­ществ, ко­то­рые обес­пе­чи­ва­ет био­ти­че­ский кру­го­во­рот: Б)  об­ра­зо­ва­ние ам­ми­а­ка в про­цес­се гни­е­ния мяса; Д)  раз­ру­ше­ние камня под дей­стви­ем ли­шай­ни­ка.

Ответ: 12112.

По­яс­не­ние. Энер­ге­ти­че­ская  — за­па­са­ние энер­гии ав­то­тро­фа­ми: А)  окис­ле­ние се­ро­во­до­ро­да сер­ны­ми бак­те­ри­я­ми; Б)  улав­ли­ва­ние хло­ро­фил­лом кван­тов света.

Га­зо­вая  — спо­соб­ность жи­во­го ве­ще­ства из­ме­нять и под­дер­жи­вать опре­де­лен­ный га­зо­вый со­став среды: В)  вы­де­ле­ние кис­ло­ро­да в про­цес­се фо­то­син­те­за; Г)  по­гло­ще­ние уг­ле­кис­ло­го газа в про­цес­се фо­то­син­те­за; Д)  по­гло­ще­ние азота клу­бень­ко­вы­ми бак­те­ри­я­ми.

Ответ: 11222.

По­яс­не­ние. 1.  Уг­ле­род: Б)  фо­то­син­тез; В)  вы­де­ле­ние про­дук­тов рас­щеп­ле­ния глю­ко­зы при ды­ха­нии.

2.  Азот: А)  об­ра­зо­ва­ние нит­ра­тов; Г)  ам­мо­ни­фи­ка­ция; Д)  фик­са­ция ат­мо­сфер­но­го газа клу­бень­ко­вы­ми бак­те­ри­я­ми; Е)  де­нит­ри­фи­ка­ция.

Ответ: 211222.

По­яс­не­ние. 1.  Окис­ли­тель­но-⁠вос­ста­но­ви­тель­ная  — функ­ция жи­во­го ве­ще­ства ко­то­рая за­клю­ча­ет­ся в том, ор­га­низ­мы осу­ществ­ля­ют пре­вра­ще­ния ве­ществ путём окис­ли­тель­но-⁠вос­ста­но­ви­тель­ных ре­ак­ций: Б)  пре­об­ра­зо­ва­ние уг­ле­ро­да для син­те­за глю­ко­зы; В)  уча­стие кис­ло­ро­да в кле­точ­ном ды­ха­нии; Д)  пре­вра­ще­ние ат­мо­сфер­но­го азота в его со­еди­не­ния.

2.   Кон­цен­тра­ци­он­ная  — функ­ция жи­во­го ве­ще­ства, ко­то­рая за­клю­ча­ет­ся в том, что ор­га­низ­мы на­кап­ли­ва­ют в своих телах опре­де­лен­ные со­еди­не­ния: А)  на­коп­ле­ние со­еди­не­ний ртути в тка­нях; Г)  хра­не­ние крах­ма­ла в соч­ных ли­стьях лу­ко­ви­цы.

Ответ: 21121.

По­яс­не­ние. 1.  Кос­ное  — не­жи­вой ком­по­нент био­сфе­ры, об­ра­зо­ван­ный без уча­стия живых ор­га­низ­мов: В)  гра­нит; Г)  кварц.

2.  Био­ген­ное  — ве­ще­ство, пред­став­ля­ю­щее собой остат­ки от­мер­ших ор­га­низ­мов или про­дук­ты жиз­не­де­я­тель­но­сти живых ор­га­низ­мов: А)  дет­рит; Б)  жем­чуг; Д)  ян­тарь; Е)  торф.

Ответ: 221122.

По­яс­не­ние. А.  Вы­де­ле­ние ам­ми­а­ка при рас­па­де бел­ков  — азот (2).

Б.  Фо­то­син­тез  — уг­ле­род (1).

В.  Де­нит­ри­фи­ка­ция  — азот (2).

Г.  Ды­ха­ние в ми­то­хон­дри­ях  —уг­ле­род (1).

Д.  Сжи­га­ние ме­та­на  —уг­ле­род (1).

Е.  Фик­са­ция ат­мо­сфер­но­го газа клу­бень­ко­вы­ми бак­те­ри­я­ми  — азот (2).

Ответ: 212112.

По­яс­не­ние. А.  В ре­зуль­та­те жиз­не­де­я­тель­но­сти об­ра­зу­ют нит­ра­ты  — нит­ри­фи­ци­ру­ю­щие (2).

Б.  Могут ис­поль­зо­вать соли ам­мо­ния в об­ме­не ве­ществ  — нит­ри­фи­ци­ру­ю­щие (2).

В.  Оби­та­ют в спе­ци­аль­ных клу­бень­ках на кор­нях рас­те­ний-хо­зя­ев  — азот­фик­си­ру­ю­щие (1).

Г.  Спо­соб­ны усва­и­вать мо­ле­ку­ляр­ный азот из ат­мо­сфе­ры  — азот­фик­си­ру­ю­щие (1).

Д.  Всту­па­ют в сим­био­ти­че­ские от­но­ше­ния с рас­те­ни­я­ми се­мей­ства Бо­бо­вые  — азот­фик­си­ру­ю­щие (1).

Ответ: 22111.