Биогеохимия

Наука
Биогеохимия
Изучение живого вещества
Тема биология, геология, химия
Предмет изучения Состав и геохимические процессы с участием живых организмов
Период зарождения XX век
Основные направления биохимия, геохимия, почвоведение, экология и пр.
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Биогеохимия — раздел геохимии, изучает химический состав живого вещества и геохимические процессы, протекающие в биосфере Земли при участии живых организмов.

  • Биогеохимия включает также органическую геохимию.
  • Поскольку многие элементы (например, тяжёлые металлы и мышьяк) обладают токсичностью, то вопросы накопления этих металлов в организмах важны для экотоксикологии. Таким образом, биогеохимия связана с экотоксикологией и вопросами химического загрязнения среды элементами, проявляющими токсичность.

История

Основателем биогеохимии является В. И. Вернадский.[1] Под его руководством была создана первая биогеохимическая лаборатория (ныне Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского РАН).

Предмет изучения

Круговорот углерода
Круговорот углерода

Биогеохимия является примером междисциплинарной науки.[2] Биогеохимия имеет общие проблемы с биологией, экологией и науками об окружающей среде, с почвоведением и океанологией. Поскольку природный цикл диоксида углерода (углекислого газа) тесно связан с жизнедеятельностью организмов, его изучение имеет прямое отношение к проблематике биогеохимии. Следовательно, биогеохимия связана и с вопросами накопления в атмосфере парниковых газов (к ним относится и диоксид углерода) и проблемами глобального потепления. Роль организмов в формировании газов и всей атмосферы огромна. Ранее ошибочно полагали, что кислород атмосферы образуется при фотосинтезе из углекислого газа. Для поступательного развития науки имело значение открытие того, что кислород атмосферы образуется при фотосинтезе не из углекислого газа, а из воды.[3]

Достижения

Одним из достижений биогеохимии было развитие учения о биогеохимических провинциях.[4] В конкретных биогеохимических провинциях может наблюдаться нехватка или избыток тех или иных элементов. Например, в пределах нечернозёмной зоны России распространены биогеохимические провинции с нехваткой кобальта. На основе представлений о биогеохимических провинциях В. В. Ковальским была создана система биогеохимического районирования территории СССР (1958—1964). При изучении биогеохимических провинций были открыты новые эндемические болезни животных и растений. Так, открыты новые эндемии, вызванные избытком бора (энтериты), молибдена (подагра), свинца (невралгии), никеля (заболевания эктодермальных образований), нехваткой кобальта (гиповитаминоз и авитаминоз В12). Были выяснены причины так называемой уровской эндемии (недостаток кальция при избытке стронция), краевого эндемического зоба (недостаток йода при одновременном недостатке кобальта).

Одним из направлений биогеохимии стало изучение изменчивости обмена веществ у животных под влиянием геохимических факторов среды, поэтому биогеохимия тесно связана и с биохимией.

Исследования биогеохимии стали теоретической основой применения микроэлементов в животноводстве и растениеводстве. Интересное направление исследований — установление роли органических веществ в миграции химических элементов. Установлено, что германий связывается углем, ванадий — нефтью, бром и йод — торфом, медь, кобальт, никель, уран — гумусом.

Исследования глобальных циклов элементов продолжают оставаться важной темой биогеохимических исследований.

Значение

Биогеохимия имеет большое значение для развития биологических наук и экономики, для контроля последствий загрязнения среды. Издается международный научный журнал «Проблемы биогеохимии и геохимической экологии».[5]

Примечания

  1. ↑ Снакин В. В. В. И. Вернадский - основатель глобальной экологии. Доклад на конференции «Ломоносовские чтения — 2013». ИСТИНА. МГУ (апрель 2013). Дата обращения: 7 мая 2022.
  2. ↑ Савченко В. Н., Смагин В. П. Начала современного естествознания: тезаурус. — Ростов-на-Д: «Феникс», 2006. — 336 с. — («Высшее образование»). — ISBN 5-222-09158-9.
  3. ↑ Виноградов А. П., Тейс Р. В. Изотопический состав кислорода различного происхождения // «Доклады Академии наук» : научный журнал. — М.: Издат. АН СССР, 1941.
  4. ↑ Перфилова О. Ю., Махлаев М. Л. Тема 3.6. Биогеохимические провинции. Геохимия биосферы (электронный учебно-методический комплекс). Красноярский государственный аграрный университет. Дата обращения: 7 мая 2022. Архивировано 10 августа 2020 года.
  5. ↑ Журналы » Проблемы биогеохимии и геохимической экологии. Уральское отделение РАН. Дата обращения: 7 мая 2022. Архивировано 16 января 2019 года.

Литература

  • Виноградов А. П. Biogeochemical provinces and endemies // Докл. АН СССР. 1938. т. 18. № 4-5.
  • Ковальский В. В., Летунова С. В. Биогеохимия // Развитие биологии в СССР. C. 642—655.
  • Ермаков В. В., Тютиков С. Ф. Геохимическая экология животных. — М.: Наука, 2008. — 312, [3] с. — ISBN 978-5-02-035576-7.
  • Моисеенко Т. И., Кудрявцева Л. П., Гашкина Н. А. Рассеянные элементы в поверхностных водах суши: технофильность, биоаккумуляция и экотоксикология. М.: «Наука».
  • Пеллеты моллюсков в биогеохимических потоках C, N, P, Si, Al. // ДАН. (2001) Т. 379. № 3. С. 426—429.
  • Гидробионты в самоочищении вод и биогенной миграции элементов. М.: МАКС Пресс. 2008. 200 с.
  • Геохимический аппарат водных экосистем: биокосная регуляция // Вестник Российск. академии наук (РАН). 2004. т. 74. № 9. C.785-791.

Ссылки