Біогеохімічні провінції
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Біогеохімічні провінції

Біогеохімічні провінції, області на поверхні Землі, що розрізняються за змістом (у їх грунтах, водах і т.п.) хімічних елементів (або з'єднань), з якими пов'язані певні біологічні реакції з боку місцевої флори і фауни. Склад грунтів впливає на підбір, розподіл рослин і на їх мінливість під впливом тих або інших хімічних сполук або хімічних елементів, що знаходяться в грунтах. Кордони поширення певної флори або фауни в межах однієї грунтової зони незрідка збігаються з областю розвитку відомих гірських порід або геологічних формацій. Добре відома специфічна рослинність, поширена на серпентінітах, вапняках, в безстічних засолених областях, на пісках і т.п. Різка недостатність або надмірність вмісту якого-небудь хімічного елементу в середовищі викликає в межах даної Б. п. біогеохімічні ендемії -— захворювання рослин тварин і людини. Наприклад, при недостатності йоду в їжі — простий зоб у тварин і людей, при надмірності селену в грунтах — поява отруйної селенової флори і багато інших ендемій.

загрузка...

  По генезису виділяються 2 типи Б. п.: 1) Би. п., приурочені до певних грунтових зон у вигляді окремих плям або областей і визначувані недостатністю того або іншого хімічного елементу в середовищі. Наприклад, для зон підзолистих і дерново-підзолистих грунтів Північної півкулі, що тягнуться майже через всю Євразію, характерні Б. п., пов'язані з недостатністю йоду, кальцію, кобальту, міді і ін. Подібні Б. п. з характерними для них ендеміями (зоб, акобальтоз, ламкість кісток у тварин і т.п.) не зустрічаються в сусідній зоні чорноземів. Причина лежить у великій рухливості іонів I, Ca, З, Cu і ін., що легко вимиваються з підзолистих грунтів. Подібний процес має місце і в аналогічних грунтах Південної півкулі. Цей тип Би. п. носить негативний характер, т.к. возникаєт в результаті недостатності того або іншого хімічного елементу в середовищі. 2) Би. п. і ендемії, що зустрічаються в будь-якій зоні. У цьому сенсі вони мають інтразональний характер і виникають на тлі первинних або вторинних ореолів розсіяння рудної речовини родовищ, солоних відкладень, вулканогенних еманацій і т.п. Наприклад, борові Б. п. і ендемії (серед флори і фауни) виявлені в безстічних областях; флюороз людини і тварин — в області вулканів, що недавно діють, родовищ флюориту і фторапатиту; молібденозіс тварин — в межах родовищ молібдену і т.п. Цього типа провінцій і ендемій має переважно позитивний характер, оскільки пов'язаний з надлишковим вмістом хімічних елементів в середовищі.

  Хімічні елементи, створюючі добре розчинні з'єднання в грунтових умовах, викликають найбільш сильну біологічну реакцію в місцевої флори. Має значення і форма знаходження хімічних елементів в середовищі. Наприклад, молібден викликає у тварин захворювання лише в районах з лужними грунтами (молібденова кислота дає розчинні з'єднання з лугами); у районах кислих грунтів надлишок молібдену не викликає захворювань і т.п. Хімічні елементи Ti, Zr, Hf, Th, Sn, Pt і багато інших, не створюючі в грунтових умовах легкоподвіжних розчинних з'єднань, не викликають освіти Б. п. і ендемій.

  В межах Би. п. розрізняють 2 види концентрації організмами хімічних елементів: груповий, коли всі види рослин в даній провінції в тій або іншій мірі нагромаджують певний хімічний елемент, і селективний, коли є певні організми-концентратори того або іншого хімічного елементу незалежно від рівня вмісту цього елементу в середовищі. Відомі різні види рослин, які в Би. п. концентрують певні елементи і піддаються при цьому мінливості. До них відносяться специфічна галмейная флора (концентруюча Zn), вапняна, селенова, галофітная, серпентінітовая флора і мн.(багато) ін.

  Залежно від конституційних властивостей даного вигляду організму і особливо при тривалому ізольованому існуванні його в тій або іншій Би. п. виникає мінливість організмів — поява фізіологічних рас (без видимих зовнішніх змін), морф, варіацій, підвидів і видів. Це супроводиться підвищенням вмісту в організмах відповідних хімічних елементів — Cu, Zn, Se, Sr і ін. З'являються також хімічні мутанти із зміною в ядрах кліток числа хромосом і т.п.; мінливість може набути спадкового характеру, особливо у мікробів.

  Багато рідких і розсіяних хімічних елементів (мікроелементи) грають значну фізіологічну роль, входивши у фізіологічно важливі органічні сполуки в організмів — в дихальні пігменти, ферменти, вітаміни, гормони і інші акцесорні фізіологічно важливі речовини.

  Відоме більше 30 хімічних елементів (Li, В, Ве, З, N, F, Na, Mg, Al, Si, P, S Cl, K, Са, V, Mn, Cu, Zn, As, Se, Br, Мо, I, Ba, Pb, U і ін.), з якими пов'язана освіта Б. п., ендемій і поява організмів-концентраторів.

  На основі вивчення хімічної екології Б. п. в практику боротьби з відповідною ендемією в Би. п. широко увійшло використання хімічних елементів (У, Сu, Mn, З, I і ін.) як добриво або підгодівля тварин. На основі вивчення вмісту хімічних елементів в грунтах і рослинах був створений біогеохімічний метод пошуків корисних копалини. У геологічному минулому Б. п. також грали значну роль у відборі і зміні флори і фауни. Реконструкція палеобіогеохимічеських провінцій може багато що пояснити в еволюції органічного світу.

  Літ.: Винограду А. П., Геохімія рідких і розсіяних хімічних елементів в грунтах, 2 видавництва, М., 1957; Біогеохімічні провінції і їх роль в органічній еволюції, «Геохімія», 1963 № 3.

  А. П. Винограду.