Эволюция биосферы Земли

         Проходили миллионы лет. И по мере того, как шло время, постепенно менялся облик планеты:  формировались гидросфера и атмосфера. В результате процессов плавления  Земли, на ее поверхность выносилась вода и разнообразные газы. За счет этой воды и начала формироваться  гидросфера, масса которой постепенно росла, а соответственно увеличивалась  и площадь ее поверхности.

         С увеличением площадей, покрытых водой, все меньше становилось  наземных вулканов, и все больше увеличивалось число подводных  извержений или вулканических построек  в виде очень пологих островов, поднимающихся над водой.

         Помимо воды, выделявшейся в виде паров  и жидком состоянии, из недр Земли одновременно поступали  газы и дымы: CH4,CO,S,HCl,HF,HBr  и др. Одни из них растворялись в водах гидросферы и участвовали тем самым в  формировании ее солевого состава; другие же, которые практически не растворялись в воде, образовывали атмосферу.

         Одновременно с  образованием гидросферы происходило  формирование атмосферы. Основными  компонентами ее были водяные пары, метан, окись углерода, аммиак, азот, CO2. Состав атмосферы примерно отвечал  составу современных вулканических  газов. Естественно, параллельно с  увеличением объема гидросферы происходило  возрастание содержания газов в  атмосфере.

         С какого-то момента, когда содержание паров воды и  газов в атмосфере достигло существенного  уровня  стали существовать условия, благоприятствующие возникновению  жизни.  

   2.2. Возникновение органических соединений.  

   В то время атмосфера была  проницаема для космического излучения в  несравненно большей степени, чем  сейчас, поскольку основные компоненты современной атмосферы - азот и кислород  - не играли заметной роли, отсутствовал озоновый экран, меньше было паров воды. Можно предположить, что в таких  условиях в древней  атмосфере  должны были постоянно образовываться   сложные органические молекулы  (эксперименты показали, что  при особых воздействиях  (ультрафиолетовое излучение, ионизирующее излучение) на смеси газов и паров воды, сходные с возможным первичным составом атмосферы, могут возникать разнообразные органические вещества, которые входят в состав биологических макромолекул). Но эти соединения под влиянием коротковолнового  излучения должны были подвергаться и постоянному разрушению. Поэтому предполагают, что образовавшиеся  соединения сохранялись лишь в том случае, если они попадали в водоемы, в которых верхний слой воды был достаточен, чтобы задержать губительную коротковолновую радиацию.

   Таким образом, органические соединения постепенно  могли накапливаться в первичном  океане и должны были служить не только  материалом  для создания первых организмов, но и необходимой  питательной средой для них. 

     2.3. Возникновение живых организмов.   

   Предполагается, что органические соединения, рассеянные в воде, в результате  бесчисленных взаимодействий друг с другом, периодических  образований   привели, в конце концов, к возникновению специфических скоплений органического вещества. Эти скопления могли не только длительно существовать, но и расти, а затем постепенно обмениваться веществом с окружающей средой, делиться на части себе подобные.  Это момент  был революционным скачком, в результате которого “капля “ органического вещества  превратилась в живое существо. Дальше все было относительно проще, так как не требовалось радикального изменения состояния вещества, а шло лишь усовершенствование живой материи.

   Конечно, это лишь одна из наиболее возможных  схем пути возникновения жизни на Земле. В действительности все могло  быть иначе. Нельзя с полной уверенностью сказать, что жизнь возникла именно на Земле. Она могла быть, и принесена в виде каких-то простейших организмов с метеоритным веществом из космоса, в то время, когда еще не было плотной атмосферы, которая могла сильно разогреть или даже сжечь метеорит. 

3. Эволюция биосферы. 

   Все компоненты биосферы тесно взаимодействуют  между собой, составляя целостную, сложно организованную систему, развивающуюся  по своим внутренним законам и  под действием внешних сил, в  том числе космических (солнечного излучения, гравитационных сил, магнитных  полей Солнца, Луны и др. небесных тел)

   По  современным представлениям, развитие безжизненной геосферы, т.е. оболочки, образованной веществом Земли, происходило  на ранних стадиях существования  нашей планеты, миллиарды лет  назад. Изменения облика Земли были связаны с геологическими процессами, происходившими в земной коре, на поверхности  и в глубинных слоях планеты  и находили проявление в извержениях  вулканов, землетрясениях, подвижках  земной коры, горообразовании. Такие  процессы происходят и сейчас на безжизненных планетах солнечной системы и  их спутниках - Марсе, Венере, Луне.

   С возникновением жизни (устойчивых саморазвивающихся  форм) сначала медленно и слабо, затем  все быстрее и значительнее стало  проявляться влияние живой материи  на геологические процессы Земли.

   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. 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. Биосфера, возникнув  и сформировавшись 1-2 млрд. лет назад (к этому времени относятся  первые обнаруженные остатки живых  организмов), находится в постоянном динамическом равновесии и развитии.

   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.

   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.

   Такую способность к распространению  живого вещества В.И. Вернадский назвал «всюдностью жизни».

   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. 
 

4. Человек — качественно  новая ступень  развития биосферы. 

   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.

   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 как 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  всего возрастающего воздействия  человеческой деятельности на биосферу имели основное значение быстро увеличивающийся  рост численности населения и  развитие техники. 
 

Заключение. 

  Подводя краткий итог своей контрольной  работы, хочется дать определение понятию «биосфера». Под биосферой понимается совокупность всех живых организмов вместе со средой их обитания, в которую входят: вода, нижняя часть атмосферы и верхняя часть земной коры, населенная микроорганизмами.

     Биосфера - важнейшая система, значимость которой невозможно переоценить, т.к. именно биосфера является той средой, в которой человечество может существовать.

   Современная структура биосферы - продукт длительной эволюции многих систем разной сложности, последовательно стремящихся к  состоянию динамического равновесия. Практическое значение учения о биосфере огромно. Особенно заинтересованы в  развитии этого учения здравоохранение, сельское и промысловое хозяйство  и другие отрасли человеческой практики, чаще других сталкивающиеся с "ответными  ударами" со стороны биосферы, вызванными неразумным или неосторожным преобразованием  природы человеком.