Геологические истории: круговорот фосфора в природе

Видео: 319 Биотический круговорот

Круговорот веществ – одна из важнейших закономерностей в природе. Вода в водоёмах испаряется под воздействием солнца, поднимается в атмосферу, а затем в виде осадков возвращается вновь в реки и озёра. Растения вырастают из почвы, отживают своё и превращаются в перегной в той же почве. То же происходит со многими минеральными веществами.

Видео: Презентация Круговорот углерода в природе

Фосфор и его свойства

Круговорот фосфора в природе по-своему очень интересен. В естественной среде этот элемент распространён в достаточно большом количестве. Доля его содержания в земных недрах составляет около 0,12%. По степени распространения химических веществ в коре он находится на тринадцатом месте. Крупных месторождений этого вещества не существует. Фосфор в природеотносится к так называемым рассеянным элементам.

Видео: Марсианская научная лаборатория (Mars Science Laboratory)

Ещё одно свойство фосфора – его высокая степень окисляемости. Потому в чистом виде в природе его не бывает. Зато он входит в состав 120 минералов и их соединений, самыми ценными из которых являются апатиты и фосфориты. Мало того, учёные давно уже выявили вхождение этого биогенного элемента в ткани растений, плодов и семян. Такие вещества называются фосфолипидами. Круговорот фосфора в природе наблюдается при рождении и отмирании растений.

Существенная доля фосфорных атомов обнаружена в тканях живых организмов, белковых соединениях, молекулах ДНК и АТФ. Биологи называют его «элементом жизни». Ещё одно название – «элемент мысли», т. к. фосфор активизирует работу мозга, питает его, подстёгивает умственную деятельность.

Видео: Озарения Вернадского

Круговорот фосфора в природе затрагивает все слои экосистемы, исключая только атмосферу. Происходит это таким образом: в процессе своей жизнедеятельности микроорганизмы, почвенные кислоты постепенно разрушают апатитные месторождения. Элементы фосфора становятся частью биохимического круговорота. Имеющиеся в почве фосфаты питают растения. Соединения фосфора откладываются в плодах и семенах.

Среди растений, которые активно употребляются в пищу животными и человеком, на первом месте стоят бобовые. Они служат пищей людям и травоядным, а фосфор является строительным материалом для костей животных и для человеческих скелетов. Эту роль выполняют кальциевые соли фосфорной кислоты. Если в организме наблюдается их недостаток, организм начинает страдать от разного рода патологий на этой почве: хрупкости костей и т. д. Большое количество фосфора содержится в зубах. Фосфорсодержащие вещества подвергаются химической обработке при пищеварительных процессах, расщепляются и синтезируются в новые органические соединения. С фекалиями фосфаты вновь попадают в почву.

В круговорот фосфора в природе активно вмешивается человек, его разумная деятельность. Этот элемент широко используется в спичечном производстве. Многие сорта нержавейки покрывают тонким слоем фосфатов, чтобы сделать её более стойкой к атмосферным воздействиям. Подобной обработке подвергают изделия из сплавов цинка, алюминия, других металлов. Из фосфорных соединений делают лекарства.

В геологический круговорот веществ входят и удобрения, которые добавляются в почву в соответствии с нуждами сельского хозяйства. На их производство также идут природные фосфаты.

В отдельных областях земных пород обнаружены в огромных количествах скопления органических фосфатов. Например, гуано – птичий помёт, в котором велика доля фосфора. Он найден в местах массовых гнездований птиц – на тихоокеанских островах, в Перу и т. д. Залежи отдельных фосфатных соединений в земных породах могут рассказать о разного рода геологических катаклизмах, в результате которых массово гибли животные. О глобальном вымирании морских организмов говорит биолитная гипотеза образования фосфоритов.