3.Окислительно-восстановительные.

Окислительно-восстановительные функции. Вследствие выполнения этих функций осуществляются химические превращения веществ, содержащих атомы с переменной валентностью (соединений железа, марганца и т.д.). Окислительная функция выражается в окислении с участием бактерий и, возможно, грибов всех бедных кислородом соединений в почве, коре выветривания и гидросфере. Например, так образуются болотные железные руды, бурые железистые конкреции, ожелезненные горизонты почвы. Восстановительная функция противоположна по своей сути окислительной. Благодаря ей в результате деятельности анаэробных бактерий в нижней трети профиля заболоченных почв, практически лишенной кислорода, образуются оксидные формы железа.

4. I биохимическая – связана с питанием, дыханием, размножением организмов.

5. II биохимическая – связана с постмортальным разрушением тел живых организмов. При этом происходит ряд биохимических превращений: живое тело – биокосное – косное.Биохимические функции связаны с жизнедеятельностью живых организмов – их питанием, дыханием, размножением, смертью и последующим разрушением тел. В результате происходит химическое превращение живого вещества сначала в биокосное, а затем, после умирания, в косное. Следует различать разрушение тел организмов после их смерти, идущее повсеместно и вызываемое микробами, грибами и некоторыми насекомыми, и разрушение, связанное с массовым захоронением растительных и животных остатков после их смерти или гибели. В последнем случае совместное или последовательное выполнение живым веществом концентрационных и биохимических функций приводит к геохимическому преобразованию литосферы.

(О.С. Безуглова, Д.С. Орлов. «Биогеохимия.»278с.)

6.Геохимические функции живого вещества

Можно еще рассмотреть геохимические функции живого вещества.

1. Биологическое поглощение. Заключается в способности организмов избирательно поглощать из почвы и горных пород определённые химические элементы.

Разнообразие климатических условий и геологического строения местности обуславливает геохимическое разнообразие живого вещества. Живое вещество солончаков обогащено Na, Cl, S, в степях – Ca, в экваториальных лесах – растения относительно обогащены Al и т.д. При этом характерно, что каждый вид в большой степени наследует особенности химизма той обстановки, в которой он сформировался (т.е., осваивая другую среду, он будет избирательно извлекать из почвы те элементы, в которых он более нуждается). Способность вида накапливать химические элементы, выраженная в суммарных коэффициентах концентрации называется биогеохимической активностью вида.Растения, сформировавшиеся в гумидных ландшафтах, преимущественно накапливают катионогенные элементы (Pb, Zn, Cu, Ni, Co и др.) – гумидокатные растения. Растения, сформировавшиеся в аридных ландшафтах, энергичнее накапливают анионогенные элементы (V, Mo, Cr, As, с учётом способности элементов образовывать комплексные анионы) – ариданитные растения. Есть существенные различия в отношении накопления химических элементов между наземными и морскими растениями и т.д.Существенные индивидуальные особенности характерны для отдельных таксонов (семейств, родов, видов и др.). Диатомовые водоросли накапливают кремний. Злаковые – также Si (хотя и в меньших масштабах), бобовые – Са, картофель – К, плауны – Al, мхи – железо, некоторые водоросли – J и т.д. Особой способностью к поглощению разнообразных редких элементов обладают мхи и лишайники. Накапливая определённые виды химических элементов, растения выступают как биогеохимические барьеры. Но возможности накопления ограничены. Существует физиологический барьер поглощения, с достижением которого наступает предел насыщения организма данным элементом, и растение прекращает поглощать его из окружающей среды. Высокое содержание элементов в среде может также вызывать изменения в физиологии и морфологии растений, закрепляющиеся наследственно (естественный отбор на биогеохимической основе).Для каждого вида характерно оптимальное содержание тех или иных элементов в ландшафте, обуславливающее наиболее благоприятные условия для его развития. При усреднении на ландшафт в целом, те элементы, добавление подвижных форм которых в ландшафт будет увеличивать биомассу, называются дефицитными. Если наоборот, увеличению биомассы будет способствовать удаление части данного элемента из ландшафта, элемент рассматривается как избыточный. Одни и те же элементы в одном ландшафте могут быть избыточными, в другом – дефицитными. Резкий избыток или дефицит тех или иных элементов (J, F, Cu и др.) может приводить к заболеваниям растений, животных и человека. Такие заболевания названы А.П. Виноградовым биогеохимическими эндемиями, а территории с соответствующей биогеохимической спецификой – биогеохимическими провинциями. (http://www.kgau.ru/distance/ebtf_01/mahlaev/geohimiya-bad/03_01.html)

2. Выделение веществ в окружающую среду в результате жизнедеятельности.

Растения обогащают атмосферу кислородом (за счёт уменьшения содержания СО2). Они же выделяют в окружающую атмосферу вещества, защищающие их от определённых микроорганизмов и животных (фитонциды). С выделяемой в процессе жизнедеятельности водой растения выводят соединения различных металлов и других элементов (Mg, Ca, U, Hg, P и т.д.). Эти соединения смываются с листьев дождевыми водами. В результате содержания многих металлов в листьях после дождя уменьшаются в несколько раз, а минерализация дождевой воды возрастает.Ещё более значительна и разнообразна выделительная деятельность животных.

(http://www.kgau.ru/distance/ebtf_01/mahlaev/geohimiya-bad/03_01.html)

3. Разделение изотопов химических элементов.

Так, растения при фотосинтезе предпочтительнее используют изотоп 13С, в результате чего его отношение к 14С оказывается иным, чем у вещества, не проходившего через биогенную стадию. Сульфатные бактерии изменяют соотношение изотопов серы – и т.д. среди всех химических процессов только биохимические способны существенно влиять на изменение соотношений изотопов.

(http://www.kgau.ru/distance/ebtf_01/mahlaev/geohimiya-bad/03_01.html)

4. Минерализация (разложение) органических веществ.

Частично осуществляется и в процессе жизнедеятельности (обмена веществ с окружающей средой). Но в целом масштабы синтеза органических веществ растениями значительно превосходят разложение, и даже жизнедеятельность животных этот баланс принципиально не изменяет. Основную роль в разложении органических веществ (растительных и животных останков) играют микроорганизмы. Основной итог – образование за счёт белков, жиров, углеводов и др. органических веществ (вплоть до смол, воска, хитина и др.) на СО2, Н2О, СаСО3, Na2SO4 и др. Часть органических веществ при этом усваивается микроорганизмами и синтезируются новые, но основная доля минерализуется. При этом высвобождается энергия в двух видах: тепловой и химической. Химическая работа может выражаться в растворении, гидролизе и др. процессах, идущих благодаря действию веществ, продуцируемых бактериями. При этом поддерживается неравновесность состояния в ландшафтах (например, одновременное обогащение речных вод в гумидном климате свободным кислородом и гумусовыми кислотами). В результате ландшафт сохраняется как неравновесная, но стационарная система.