Эволюция биосферы

Пока искусственная биосфера представляет собой очень сложную  и громоздкую систему. То, что в  природе функционирует само собой, человек может воспроизвести  только ценой больших усилий. Но ему придется это делать, если он хочет осваивать космос и совершать  длительные полеты. Необходимость создания искусственной биосферы в космических  кораблях поможет лучше понять биосферу естественную.

 

2.2 Эволюция биосферы

 

Эволюцию биосферы изучает  раздел экологии, который называется эволюционной экологией. Следует отличать эволюционную экологию от экодинамики. Последняя имеет дело с короткими интервалами развития биосферы и экосистем, в то время как первая рассматривает развитие биосферы на более длительном отрезке времени. Так, изучение биогеохимических круговоротов и сукцессии — задача экодинамики, а принципиальные изменения в механизмах круговорота веществ и в ходе сукцессии — задача эволюционной экологии.

Одно из важнейших направлений  в изучении эволюции — изучение развития форм жизни. Здесь можно  отметить несколько этапов.

1. Клетки без ядра, но  имеющие нити ДНК. Возраст таких  самых древних организмов более  3 млрд. лет. Их свойства: подвижность;  питание и способность запасать  пищу и энергию; защита от  нежелательных воздействий; размножение;  раздражимость; приспособление к  изменяющимся внешним условиям; способность к росту.

2. На следующем этапе  (приблизительно 2 млрд. лет тому  назад) в клетке появляется  ядро. Одноклеточные организмы с  ядром называются простейшими.  Их 25- 30 тыс. видов. Самые простые  их них - амебы. Инфузории имеют  еще и реснички. Ядро простейших  окружено двухмембранной оболочкой с порами и содержит хромосомы и нуклеоли. Ископаемые простейшие — радиолярии и фораминиферы - основные части осадочных горных пород. Многие простейшие обладают сложным двигательным аппаратом.

3. Примерно 1 млрд. лет тому  назад появились многоклеточные  организмы. В результате растительной  деятельности — фотосинтеза —  из углекислоты и воды при  использовании солнечной энергии,  улавливаемой хлорофиллом, Создавалось  органическое вещество. Возникновение  и распространение растительности  привело к коренному изменению  состава атмосферы, первоначально  имевшей очень мало свободного  кислорода. Растения, ассимилирующие  углерод из углекислого газа, создали атмосферу, содержащую  свободный кислород — не только  активный химический агент, но  и источник озона, преградившего  путь коротким ультрафиолетовым  лучам к поверхности Земли.

Л. Пастером выделены следующие  две важные точки в эволюции биосферы: 1. момент, когда уровень содержания кислорода в атмосфере Земли  достиг примерно 1% от современного - С  этого времени стала возможной  аэробная жизнь. Геохронологически это архей. Предполагается, что накопление кислорода шло скачкообразно и заняло не более 20 тыс. лет; 2. достижение содержания кислорода в атмосфере около 10% от современного. Это привело к возникновению предпосылок формирования озоносферы. В результате жизнь стала возможной на мелководье, а затем и на суше⁶.

Палеонтология, которая занимается изучением ископаемых остатков, подтверждает факт возрастания сложности организмов. В самых древних породах встречаются  организмы немногих типов, имеющих  простое строение. Постепенно разнообразие и сложность растут. Многие виды, появляющиеся на каком-либо стратиграфическом  уровне, затем исчезают. Это истолковывают  как возникновение и вымирание  видов.

Веками накапливавшиеся  остатки растений образовали в земной коре грандиозные энергетические запасы органических соединений (уголь, торф), а развитие жизни в Мировом  океане привело к созданию осадочных  горных пород, состоящих из скелетов и других остатков морских организмов.

 

 

Заключение

 

Таким образом, изучив соответствующую  литературу по теме, можно прийти к  следующему выводу. Под биосферой  Вернадский понимал тонкую оболочку Земли, в которой все процессы протекают под прямым воздействием живых организмов. Биосфера находится  на стыке литосферы, гидросферы и  атмосферы, располагаясь в диапазоне  от 10 км вглубь Земли до 33 км над Землей.

В.И. Вернадский сформулировал  три биогеохимических принципа.

1. Биогенная миграция химических  элементов в биосфере всегда  стремится к максимальному своему  проявлению. Этот принцип в наши  дни нарушен человеком.

2. Эволюция видов в ходе  геологического времени, приводящая  к созданию устойчивых в биосфере  форм жизни, идет в направлении,  усиливающем биогенную миграцию  атомов. Этот принцип при антропогенном  измельчании средних размеров  особей Земли начинает действовать  аномально интенсивно.

3. Живое вещество находится  в непрерывном химическом обмене  с окружающей его средой, создающейся  и поддерживающейся на Земле  космической энергией Солнца. Вследствие  нарушения двух первых принципов  космические воздействия из поддерживающих биосферу могут превратиться в разрушающие ее факторы.

Различают три этапа эволюции биосферы. Первый этап — возникновение  биотического круговорота, означавшего  формирование биосферы. Второй этап —  усложнение жизни на планете, обусловленное  появлением многоклеточных организмов. Третий этап — формирование человеческого  общества, оказывающего своей хозяйственно-экономической  деятельностью все большее влияние  на эволюцию биосферы. Попытки выделить основные этапы эволюции биосферы заслуживают  внимания уже тем, что ставят эту  проблему в качестве одной из важных задач современной эволюционной теории.

 

Список использованной литературы

 

1. Вернадский  В.И. Биосфера. Избранные сочинения. М.: Наука, 1990.
2. Вернадский В.И. Живое вещество. М., 1978.
3. Вернадский В.И. Размышления натуралиста: В 2 кн. Кн. 2. Научная мысль как планетарное явление. М., 1999.
4. Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Учебное пособие. – М.: Высшее образование., 2005. – 335 с.
5. Канке В.А. Концепции современного естествознания: Учебник. – М.: Логос, 2001. – 368 с.
6. Тейяр де Шарден П. Феномен человека. М., 1973.

¹ Вернадский В.И. Биосфера. Избранные сочинения. М.: Наука, 1990. – С. 22.

² Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Учебное пособие. – М.: Высшее образование., 2005. – С. 140.

³ Вернадский В.И.  Размышления натуралиста: В 2 кн. Кн. 2. Научная мысль как планетарное явление. М., 1999.

⁴ Вернадский В.И. Живое вещество. М., 1978. – С. 21.

⁵ Тейяр де Шарден П. Феномен человека. М., 1973. – С. 64.

⁶ Канке В.А. Концепции современного естествознания: Учебник. – М.: Логос, 2001. – 368 с.