Глобальные циклы биогенных элементов и участие в них микроорганизмов

Основные понятия

Потоки элементов на нашей планете осуществляются по замкнутому пути и находятся в постоянном круговороте, в котором участвуют как живые организмы, так и абиогенные источники. В природе превращения отдельных элементов происходят во взаимосвязанных и взаимозависимых биогеохимических циклах, протекающих как в масштабе всей планеты, так и в каждой отдельной экосистеме. Микроорганизмы, обладающие широчайшими возможностями метаболизма, являются основными биогеохимическими агентами. Представители мира микробов способны осуществлять все реакции глобальных циклов. Круговорот каждого элемента содержит два компонента: подвижный, или обменный фонд, состоящий из соединений элемента, быстро передаваемых между органической и неорганической формами, и резервный фонд, содержащий медленно движущиеся вещества, в основном, абиогенного происхождения. В биосфере присутствуют как циклы соединений, резервный фонд которых имеется в атмосфере или гидросфере, так и осадочные циклы с резервным фондом в земной коре. Круговороты газообразных (летучих) и растворимых веществ (например, циклы углерода, кислорода, азота) обладают значительной, но не бесконечной способностью к саморегуляции и быстрой компенсации нарушений из-за рассеивания воздушными или водными потоками. Осадочные циклы (например, железа и фосфора) в меньшей степени могут компенсировать нарушения, поскольку резервный фонд земной коры состоит из малоподвижных и практически нерастворимых соединений. «Увод» элемента из круговорота происходит на длительное время, а возврат, как правило, связан с биологической активностью.