Эволюция биосферы

 

Деятельность живого вещества, проникшего во все уголки планеты, привела  к возникновению нового образования - биосферы - тесно взаимосвязанной  единой системы геологических и  биологических тел и процессов  преобразования энергии и вещества. Еще на ранних этапах эволюции живое  вещество распространилось по безжизненным пространствам планеты, занимая  все потенциально доступные для  жизни места, изменяя их и превращая  в места обитания. И уже в  древние времена различные жизненные  формы и виды растений, животных, микроорганизмов, грибов заняли всю  планету. Живое органическое вещество, можно найти и в глубинах океана, и на вершинах самых высоких гор, и в вечных снегах Приполярья, и в горячих водах источников вулканических районов.

Живое вещество планеты сосредоточено  в основном в зеленых растениях  суши. Оказалось, что биомасса организмов океана составляет всего 0,13% от суммарной  биомассы живых организмов планеты, несмотря на то, что поверхность  океана занимает более 70% всей поверхности Земли.

Диаграмма первичной продуктивности в биомах и занимаемая этими биомами площадь.

Размеры преобразований, осуществляемых живой материей, достигли планетарных  масштабов, существенно видоизменив  облик и эволюцию Земли. Так, например, в результате процесса фотосинтеза - деятельности зеленых растений, образовался  современный газовый состав атмосферы, в ней появился кислород. В свою очередь на активность фотосинтеза  существенно влияет концентрация углекислого  газа в атмосфере, наличие влаги и тепла.

Почва является целиком результатом  деятельности живого вещества в косной (неживой) среде. Решающая роль в этом процессе принадлежит климату, топографии, деятельности микроорганизмов и  растений и материнским породам.

Эволюция биосферы шла  по пути усложнения структуры биологических  сообществ, умножения числа видов  и совершенствования их приспособляемости. Эволюционный процесс сопровождался  увеличением эффективности преобразования энергии и вещества биологическими системами: организмами, популяциями, сообществами. Вершиной эволюции живого на Земле явился человек, который  как биологический вид на основе многочисленных изменений приобрел не только сознание (совершенную форму  отображения окружающего мира), но и способность изготавливать  и использовать в своей жизни  орудия труда. Посредством орудий труда  человечество стало создавать фактически искусственную среду своего обитания (поселения, жилища, одежду, продукты питания, машины и многое другое). С этих пор  эволюция биосферы вступила в новую  фазу, где человеческий фактор стал мощной природной движущей силой.

В биосфере, как в любой  экосистеме, происходит круговорот воды, планетарные перемещения воздушных  масс, а также биологический круговорот, характеризующийся емкостью - количеством  химических элементов, находящихся  одновременно в составе живого вещества в данной экосистеме, и скоростью - количеством живого вещества, образующегося  и разлагающегося в единицу времени. В результате на Земле поддерживается большой геологический круговорот веществ, где для каждого элемента характерна своя скорость миграции в  больших и малых циклах. Скорости всех циклов отдельных элементов  в биосфере теснейшим образом  сопряжены между собой. Установившиеся за многие миллионы лет круговороты  энергии и вещества в биосфере самоподдерживаются в глобальных масштабах, хотя локальные (местные) изменения структуры и особенностей отдельных экосистем (биогеоценозов), составляющих биосферу, могут быть значительными.

Благодаря развитию биосферы Земля постепенно приобрела всевозможные цвета и оттенки и стала планетой-оазисом среди других планет солнечной системы. Живое вещество не только является главным и необходимым  компонентом  биосферы, определяющим ее развитие, но и наиболее изменчивой и наиболее быстро эволюционирующей составной частью земной коры.

Разнообразные процессы, связанные  с существованием и развитием  живого вещества, не только представляют собой главные факторы эволюции всей биосферы и осадочного породообразования  на протяжении длительной геологической истории Земли, но и, очевидно, являются основной причиной образования самой земной коры.

Появление на Земле человека представляло собой одно из самых  значительных событий в длительной истории биосферы. По существу, неизмененные ландшафты, не несущие на себе заметных следов воздействия человека, в настоящее время, возможно, сохранилось только в пределах значительных глубин океанов. Все остальные ландшафты изменены под влиянием деятельности человека.

Вначале своего существования  человек являлся ординарным компонентом биогеоценозов, принципиально не отличавшихся от других входивших в эти биогеоценозы организмов по воздействию на окружающую его природу. В начальный период воздействие человека на биогеоценозы, в которые он входил, ограничивалось лишь потреблением   им некоторой части продуцировавшейся в них растительностью и животной биомассой.

Несмотря на то,  что уже раннего питекантропа   от животных отличала способность трудиться, длительное время воздействие человека на биосферу  было  чрезвычайно ничтожным. Собирательство  растительной пищи и охота на животных  мало отличали этого древнейшего человека от животных.

Время, отвечающее раннему и среднему палеолиту, которое окончилось примерно  30-40 тыс. лет назад, представляло собой эпоху складывания человеческого общества в виде первобытного человеческого стада.

Это стадо уже не было чисто биологическим объединением, поскольку представители его уже не только использовали примитивные орудия, но и изготавливали их. Однако оно не было и настоящим человеческим обществом, так ка в нем господствовали силы естественного отбора.

Лишь на рубеже среднего и позднего палеолита, после появления современного, в биологическом смысле, человека, возникла первая настоящая общественно-экономическая формация - первобытнообщинный строй. С этого времени чисто биологические законы развития человека оказались оттесненными социальными законами развития человеческого общества.

В позднем палеолите одновременно с появлением родового  строя  и развитием человеческого общества происходило относительно быстрое  развитие материальной и духовной культуры. Значительно совершеннее стали орудия охоты и труда, люди стали строить себе жилища, шить одежду.

Мезолит, неолит и бронзовый век охватывает следующий период воздействия человека на природу, имевший продолжительность около 7 тысяч лет и длившийся примерно от 10 до 3 тыс. лет назад.

Развитию человеческого  общества в этот период способствовало в какой-то мере улучшение природных  условий - послеледниковое время. Климат стал более теплым, из-подо льда освободились обширные территории суши, на которых расселились люди. Широкое развитие приобретают рыболовство, скотоводство и земледелие.

Воздействие человека на биосферу в рассматриваемый период времени  было уже не только разнообразным, но и достаточно глубоким. Это было воздействие  не  только на животный мир, но и на растительный и даже почвенный покров.

С начала исторического этапа  для всевозрастающего воздействия человеческой деятельности на биосферу имели основное значение быстро увеличивающийся рост численности населения и развитие техники.

Современная структура биосферы - продукт длительной эволюции многих систем разной сложности. Совершая гигантский биологический круговорот веществ в биосфере, жизнь поддерживает стабильные условия для своего существования и существования в ней человека. Это обязывает человека иначе, более разумно относится к своей деятельности в биосфере. Хотя современная деятельность человека во многом нанесла непредвиденный ущерб окружающей среде, что в конечном итоге угрожает дальнейшему развитию самого человечества. Эти изменения на данном этапе еще не являются непоправимыми. Поэтому одна из задач современной экологии - это изучение регуляторных процессов в биосфере, создание научного фундамента ее рационального использования.

Заключение

 

Целью данной работы являлось изучение темы «Эволюция биосферы».

В соответствии с поставленной целью были решены следующие задачи: изучено понятие биосферы; проанализированы структурные особенности биосферы; рассмотрены основные этапы эволюции биосферы; подведены итоги эволюции биосферы.

Таким образом, биосфера - важнейшая система, т. к. именно биосфера является той средой, в которой человечество может существовать.

Биосфера функционирует  как гигантская хорошо отлаженная экосистема, где организмы не только приспосабливаются  к среде, но и сами создают и  поддерживают на Земле условия, благоприятные  для жизни.

Количество вещества, вовлекаемого в биосферные процессы, остается постоянным на протяжении целых геологических  периодов.

В биосфере совершается многократный круговорот входящих в состав живых  организмов веществ, атомов химических элементов и превращение энергии.

В биосферу извне постоянно  вливается поток солнечной энергии.

Биосферные круговороты  возможны, так как живое вещество в биосфере постоянно выполняет  следующие биогеохимические функции: газовую, концентрационную, окислительно - восстановительную.

В глобальном круговороте  веществ непосредственное участие  принимают зеленые растения, животные, грибы, бактерии.

Круговорот веществ и  атомов химических элементов, превращение  энергии осуществляются за счет таких  процессов, как фотосинтез, дыхание, горение, брожение.

Влияние человека на процессы, протекающие в биосфере, все время  возрастает, что требует регуляции  его взаимоотношений с окружающей природой.

Современная структура биосферы - продукт длительной эволюции многих систем разной сложности, последовательно  стремящихся к состоянию динамического  равновесия. Совершая гигантский биологический  круговорот веществ в биосфере, жизнь  поддерживает стабильные условия для  своего существования и существования в ней человека. Это обязывает человека иначе, более разумно относится к своей деятельности в биосфере.

Однако современная деятельность человека во многом нанесла непредвиденный ущерб окружающей среде, что в  конечном итоге угрожает дальнейшему  развитию самого человечества. Эти  изменения на данном этапе еще  не являются непоправимыми. Поэтому  одна из задач современной экологии - это изучение регуляторных процессов  в биосфере, создание научного фундамента ее рационального использования.

 

 

            

 

 

Список используемой литературы:

 

1. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Основы экоразвития. М.: Рос. эконом. академия, 1994.
2. Биологический энциклопедический словарь Гл. ред. М.С. Гиляров М.: Советская энциклопедия, 1986,— 831 с.
3. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. - М., 1989.
4. Войткевич Г. В. В61 Возникновение и развитие жизни на Земле.- М.: Наука, 1988.-144 с.
5. Войткевич Г.В. Основы теории происхождения Земли. - М. Недра, 2004.
6. Казначеев В. П. Учение В. И. Вернадского о биосфере и ноосфере. Новосибирск: Наука, 1989.
7. Карпенков С.Х. Основные концепции естествознания.- М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1998.- 208 с.
8. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. – М.: ФАИР-ПРЕСС, 2002.
9. Общая биология. Конспект лекций.  Козлова Е.А., Курбатова Н.С. М.: Эксмо, 2007. — 160 с.
10. Основы общей биологии.  Под общ. ред. Э. Либберта. М.: Мир, 1982. - 440 с.
11. Савченко В.Н. Концепции современного естествознания. Учебное пособие. – Владивосток: изд-во ДВГАЭУ, 2001. – 198 с.
12. Салопов Е.Ф. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие для студ. высш. учеб, заведений. — М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2001. — 232 с.
13. Концепции современного естествознания.   Стародубцев В.А. 2-е изд., доп. — Томск.:  Том. политех. ун-т, 2002. — 184 с.
14. Концепции современного естествознания. Карпенков С.Х. 6-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 2008. — 488 с.