Фрагмент для ознакомления
2
Эволюция биосферы состоят из следующих трех этапов:
1. Первый этап начался ∼ 3 млрд. лет назад и продолжался до кембрийского периода палеозойской эры. В это время произошло формирование первичной биосферы с биотическим круговоротом веществ.
2. Второй этап начался 0,5 млрд. лет назад с кембрийского периода и продолжался до появления современных людей. В этот период произошло усложнение биотической части биосферы, т.е. многоклеточных организмов.
3. Третий этап начался примерно 40 ‒ 50 тысяч лет тому назад и продолжается в настоящее время. Данный этап связан с появлением человеческого общества.
Первый и второй этапы эволюции биосферы проходили только по биологическим закономерностям, и сходя из этого их называют этапом биогенеза. Поскольку третий период связан с возникновением и развитием человеческого общества, то он называется ноогенез.
Таблица 1‒ Эволюция биосферы и ее основных составляющих
(по Ф. Рамаду, 1981)
Время,
число лет Геологическая эпоха Биосфера Литосфера Гидросфера Атмосфера
5х 109
4.5 х 109 Ранний архей Формирование Солнечной системы. Конденсация океана. Свободный кислород отсутствует
Наиболее древние породы
3х109 Докембрий Первые бактерии Появление кислорода из оксидов железа
2х109 Первые организмы, способные к фотосинтезу Вулканизм Содержание кислорода составляет 1% современного значения.
Быстрый рост фитопланктона Докембрийское оледенение Образование озонового слоя
7х108 Палеозойская эра Появление многоклеточных Содержание кислорода составляет 3–10% современного
5 х 108 –
2,25 х 108 Появление сосудистых растений и насекомых Оледенение Сахары
Образование каменноугольных отложений Увеличение объема океана
108-
7х107 Мезозойская эра Появление млекопитающих Вулканизм Содержание кислорода увеличивается
Появление покрытосеменных растений Отложение мела и гипса в осадочных породах
5х 107 Кайнозойская эра
Эоцен
Олигоцен Появление злаковых Образование бурого угля
Вулканизм
2х107 Миоцен Увеличение видового разнообразия млекопитающих. Процентное содержание кислорода близко к современному
107 Первый примат по линии антропоидов.
Плиоцен Первый из известных человекообразных
106 Четвертичный период Оледенение Уровень моря на 120 м ниже современного Содержание кислорода соответствует современному
Этап биогенеза. Образование биосферы происходило одновременно с появлением живых организмов на Земле. С тем как менялась биосфера, с тем и шло развитие живых организмов. Первые живые организмы были одноклеточными гетеротрофными, анаэробными прокариотами. Накопление энергии у таких организмов происходило в основном в результате гликолиза и брожения. В первичной биосфере было мало органических веществ, что тормозило размножение гетеротрофным прокариотам. В результате естественного отбора возникли автотрофные организмы, способные самостоятельно синтезировать органические вещества из неорганических ‒ первые хемосинтезирующие и фотосинтезирующие бактерии и сине-зеленые водоросли.
По этим причинам в атмосфере происходило уменьшение количества СО2, а содержание кислорода, наоборот, все больше увеличивалось. В верхних слоях атмосферы на высоте от 15 до 25 км под воздействием электрохимических процессов кислород образовал озоновый экран, который защищал живые организмы на Земле от губительного воздействия УФ солнечных и космических лучей. Именно благодаря таким условиям и происходило дальнейшее увеличение численности живых организмов на поверхности морей [2].
Увеличение свободного кислорода в атмосфере, создало такие условия, при которых появились на поверхности Земли организмы и многоклеточные существа, приспособленные к аэробному дыханию кислородом.
Озоновый экран способствовал выходу живых организмов из воды на сушу и распространению по ней. Существует предположение, что первые многоклеточные организмы появились в период, когда содержание кислорода в атмосфере достигло ∼ 3 %, т.е. в начале кембрийского периода, примерно 500 млн. лет назад.
Вырабатывание фотосинтезирующими организмами, которые обитали в морях, избыточного количества кислорода, привело к интенсивному развитию аэробных организмов. В процессе аэробного дыхания при расщеплении веществ выделялось большое количество энергии, а большой запас энергии создавал возможности для еще большего усложнения организмов. Организмы занимали различные среды обитания и широко распространились.
В палеозойской эре жизнь имела широкое распространение не только в водной среде, она выходила также на сушу. Благодаря интенсивному развитию зеленых растений происходило дальнейшее обогащение атмосферы кислородом и большее усложнение организмов.
В середине палеозойской эры установилось равновесие между образованием и расходом кислорода, содержание его в атмосфере достигло 20 %, и это равновесие сохраняется и сейчас.
В результате уравнивания деятельности автотрофов, гетеротрофов и редуцентов, которые принимали непосредственное участие в круговороте веществ, в биосфере сформировалось состояние гомеостаза. Появление человека привело к образованию очень мощного в истории биосферы фактора, который по степени своего воздействия приравнивался к крупным геологическим процессам. Этот фактор (человеческая деятельность) становился причиной нарушения гомеостатического (постоянство, устойчивость) биосферы.
Выводы о том, что биосфера неизбежно превратится в ноосферу, т. е. сферу, где разум человека будет играть доминирующую роль в развитии
Показать больше
Фрагмент для ознакомления
3
Используемая литература:
1. Банников А.Г. Основы экологии и охрана окружающей среды. Учебник для с-х. вузов/А. Г. Банников, А. А. Вакулин, А. К. Рустамов. – Изд. 4-е. – М.: Колос, 1994. – 304с.
2. Биология: Учебник/А. А. Абдукаримов, А. Т. Гафуров и др.‒Ташкент: «Sharq», 2011. ‒ 264 с.
3. Будыко М. И. Глобальная экология/М. И. Будыко. – М., 1977.
4. Будыко М. И. Эволюция биосферы/ М. И. Будыко. ‒ Л: Гидрометеоиздат, 1981‒ 489 с.
5. Грудинин М. И. Основы геологии: учеб. пособие / М. И. Грудинин, И. С. Чувашова. – Иркутск: Изд-во ИГУ, 2017. – 228 с.
6. Коробкин В. И., Передельский Л. В. Экология. Изд. 5-е, доп. и переработ. – Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 2003. – 576 с. (Серия «Высшее образование».)
7. Небел Б. Наука об окружающей среде. Как устроен мир? / Б. Небел. – М.: Мир, 1993. Том 1. – 329 с., Том 2. – 420 с.
8. Николайкин Н. И. Экология: Учеб. для вузов / Н. И. Николайкин, Н. Е. Николайкина, О. П. Мелехова. ‒ 3-е изд., стереотип. ‒ М.: Дрофа, 2004. ‒ 624 с: ил.
9. Одум Е. Экология/ Е. Одум. ‒ М.: Просвещение, 1968. – 168 с.
10. Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы / Лемеза Н. А., Морозик М. С., Морозов Е. И. и др.; Под ред. Н. А. Лемезы. ‒ Мн.: Юнипресс, 2001. ‒ 576 с.
11. Степановских А. С. Экология: Учебник для вузов/ А. С. Степановских. ‒ М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. ‒ 703 с.
12. Юрина Н. М. Концепции современного естествознания: учеб. пособие / Н. М. Юрина, Л. Н. Щербакова. 2-е изд., стер. – Белгород: Изд-во БГТУ им. В. Г. Шухова, 2008. – 82 с.