Геологическая история планеты  Земля

 

В истории  развития земной поверхности холодной планеты Земля главенствующая роль принадлежит палеоклимату. Он отражает состояние сложной динамической системы, в которую входят атмосфера, гидросфера, литосфера и биосфера.

        Палеоклимат на Земле возник  лишь тогда, когда появились  атмосфера и гидросфера. Палеоклимат  всегда, во все времена оказывал  огромное воздействие на земную поверхность.Развитие органического мира, изменение рельефа,формирование многих месторождений полезных ископаемых – всё это связано с влиянием палеоклимата и зависит от него самым непосредственным образом.

        Очевидно, первоначально атмосферу составляли космические газы.

Первичная атмосфера была бескислородной. Она  состояла из смеси водяного пара, водорода, метана, аммиака и паров сильных  кислот.       

        Магма является первым мощным  источником в природе, который  определяет количество и качество его в атмосфере совместно с появившимся фотосинтетическим кислородом.

        Многие учёные считают, что  во время формирования Земли  вода входила в состав ряда  сложных соединений, например гидроокислов  силикатов. Потом по мере остывания  твердых пород вода высвобождалась. Происходило это в течение  первого миллиарда лет истории Земли. Только на Земле идут дожди, только здесь есть океаны. Являясь огромным накопителем тепла, он определяет климат, выравнивает эктремальные температуры, которые в противном случае превратили бы Землю в выжженные и вымерзшие пустыни. В последние годы благодаря достижениям геохимии и палеобиологии абсолютные значения температур древних эпох с большой степенью достоверности определяют, основываясь на соотношении изотопов кислорода или кальция и магния в раковинах морских беспозвоночных, обитавших в древних морях. Были эпохи значительного потепления и эпохи резкого похолодания. Разница между средними температурами полюсов и экватора была небольшая и вызывала только слабую циклоническую деятельность атмосферы. Абсолютное господство принадлежало пустынным и полупустынным ландшафтам, морям с повышенной соленостью, где в это время скапливались отложения солей, гипса. В каждом таком изменении климата есть свои причинно – следственные связи.

        Сравнительно недавно установлено,  что в распределении тепла  и влаги на земной поверхности немаловажную роль играет прохрачность атмосферы, а также содержание в ней углекислого газа и водяного пара. В отдельные промежутки времени количество углекислого газа в атмосфере было примерно таким же, как сейчас, а иногда повышалось почти в пятнадцать раз.

        Если атмосфера запылена, то пропускает  меньше солнечных лучей и, следовательно,  земная поверхность при этом  сильнее охлаждается. Основная  причина запылённости атмосферы  как в геологическом прошлом,  так и в современную эпоху – крупнейшие вулканические извержения.

        Геологические исследования помогли  точно установить, что за всю  историю Земли её магнитное  поле неоднократно меняло направление.  За последние 120 млн. лет произошло  не менее 130 инверсий полюсов.

Биологическая эволюция                                                                                                                                                        

                                                                                                                                                  

1        Биологическая эволюция  на углеродистой основе и в белковой форме локализовалась на поверхности Земли. Ныне неизвестно как живая материя обрела свои свойства и как началась жизнь на Земле.

        На Земле существует генетический  код, единый для всего живого. Единый алфавит из четырёх  нуклеатидов и двадцати одной  аминокислоты обеспечивает передачу наследственной памяти и « эффективную наследственность». Вся генетическая программа развития живого  организма записана в молекулах ДНК. Генетический код одинаков у бактерий, растений, животных и человека.

        На ранних стадиях развития  жизни, выделяются прокариоты, которые не знали естественной смерти и существовали в немыслимых условиях. Дальнейшее развитие связано с эукариотами, обладающими ядром с хромосомами. Они смертны в обычном смысле этого слова. Эту цену они заплатили за обретение кислородного дыхания. Переносчиком кислорода была медь. Переход от жаберного дыхания к воздушному, очевидно, активизировал действие карбонатгидразы, способствующей выделению углекислоты из тканей организма. Эта грандиозная перестройка биосферы позволила эффективно использовать энергию, способность к быстрой эволюции и самосовершенствованию. Выделились три царства: грибов, растений и животных.

        Эволюция животного мира в  фанерозое представлена: первыми  скелетными организмами на границе  кембрия и венда(570 млн. лет назад); панцирными, а затем хрящевыми(позвоночными) рыбами на стыке ордовика – силура(430 млн. лет назад); массовым развитием пресмыкающихся и амфибий в юре – мелу ( 190 – 136 млн. лет назад); появление млекопитающих в триасе(225 млн. лет назад); они получили бурное развитие в кайнозое(65млн. лет назад); появлением первых птиц в мелу(136 млн. лет назад).

     Эволюция наземной растительности  в фанерозое проявилась на  стыке: силура – девона –  псилофитовая растительность и  начало голосеменных(395 млн. лет  назад);

        карбона – перми – расцвет  голосеменных(345-280 млн. лет);

        мела – появление покрытосеменных  (136 млн. лет);

        кайнозоя – расцвет покрытосеменных(65 млн. лет).

        Эволюция осуществляется посредством  претворения в жизнь четырёх факторов: изменения генотипического состава популяции, мутационного процесса, популяционной волны, биологической изоляции при естественном отборе.

        Чётко выделяются главные рубежи  вымирания животных: ранний силур;  поздний девон; конец раннего  и начало позднего триаса; конец позднего мела – палеогена. Кроме того выделяются рубежи второго порядка: средний – поздний кембрий, поздний силур; начало позднего мела; поздний палеоген; поздний неоген.

        Новый расцвет органического  мира произошёл в эоцене ( 53-37 млн. лет). Новым рубежом был поздний миоцен – время, когда появились первые предки человека. В эту эпоху растительный и животный мир приобрёл современные черты.

        Вымирание видов на Земле –  один из основных процессов  эволюции живой материи.

 

2. Существует некая зависимость между ритмами космоса и трансформацией биологической жизни на Земле.Наиболее мощные и устойчивые трансформации в глобальном масштабе повторяются в фанерозое через каждые 220 млн. лет. Столько же длится галактический год. Менее ярко выражены аномалии повторяемые в пределах галактического года с интервалом в 30-32 млн. лет. Солнечная система при своём движении вокруг центра Галактики пересекает её плоскость. При этом она встречается с крупными газопылевыми облаками, сближение с которыми может вызвать возмущения даже в недрах Земли.

        Спираль геологических событий  жизни Земли не разворачивается  во времени, а закономерно сворачивается.Очевидно, в основе этого процесса лежит  непрерывное упорядочение, стремление  к гармонической организации.Следовательно, эволюция Земли также характеризуется снижением энтропии.

Природные катастрофические явления

 

1        В составе классификации стихийных процессов, входящих в перечень комиссии ЮНЕСКО, включены три группы:

•    гидрометеорологические процессы : тропические циклоны, наводнения,               смерчи, нагоны морской воды, снежные бури, засухи, пыльные бури, ливни,   град, гололёд, ранние и позднии заморозки, криогенные явления, пожары;
• гидрогеоморфологические процессы: лавины, сели, овражная эрозия, оползни, карст, абразия;
• эндогенные процессы: землетрясения, вулканизм, цунами.

По данным ООН (1947-1970) самыми опасными современными природными явлениями считаются:

• тропические тайфуны, которые стали причиной 754 тыс. человеческих жертв;
• наводнения, которые стали причиной 173 тыс. человеческих жертв;
• землетрясения и цунами, которые стали причиной 151 тыс. человеческих жертв;
• извержения вулканов, которые стали причиной 72 тыс. человеческих жертв;
• засухи и опустынивания – в зоне Сахеля с населением 32 млн. человек, стали причиной гибели почти 2 млн. человек.

       

2. Кроме земных катастрофических  явлений необходимо отметить ряд космических явлений, последствия которых могут иметь катастрофический характер.

       К их числу относится столкновение крупных небесных тел – астероидов с Землёй. Вокруг Солнца, кроме планет вращается целый пояс довольно крупных небесных тел – астероидов. Столкновение с ними сопровождается возникновением взрывного кратера – астроблемы.

        По подсчётам специалистов, количество опасных космических объектов диаметром более более километра, несущих опасность глобальных катастроф, составляет  от 1200 до 2200. Столкновение Земли с километровым астероидом было бы эквивалентно по мощи одновременному взрыву всех ядерных запасов.

Также черезвычайно опасно столкновение с  объектом диаметром свыше 100 метров, которых насчитывается в Солнечной  системе свыше 100 000.

        И даже само Солнце таит  в себе угрозу всему живому. В 1973 году невиданный протуберанец  пронзил пространство, если бы выброс гигантского плазменного языка произошёл в плоскости орбиты Земли, то господин Левин не имел бы возможности проверить данный реферат.

        В феврале 1960 года после вспышки  на Солнце, Земля внезапно замедлила  своё вращение на 0,85 миллисекунды в сутки, а затем ускорила движение сокращая длительность суток на 3,7 микросекунды. Даже те звёзды, которые находятся от нас на неизмеримо большем растоянии, в случае взрыва представляют более чем реальную опасность. 
 
 
 

Биоэкология

 

        Биоэкология изучает отношение организмов (особей, популяций, биогеоценозов и т. п.) между собой и окружающей средой, включает экологию особей (аутоэкологию), популяций (популяционная экология) и сообществ (синэкология).

        Биосфера, т.е. область развития живого вещества, примерно совпадает с географической оболочкой. В узком смысле под биосферой понимают совокупность живых организмов, населяющих географическую оболочку.

        В настоящее время описано  дискретных видов: 500 тыс. видов  растений; более 1,5 млн. видов животных. Негативное влияние человека в биосфере сказывается на протяжении многих тысяч лет. За последние три столетия исчезли 36 видов млекопитающих, 94 вида птиц, беспозвоночные и растения плохо поддаются оценке и исчесляются тысячами.

1.        В современных классификациях органический мир делится на четыре царства: дробянок (прокариотов – бактерии, сине-зелёные водоросли), грибов, растений, животных. Непрерывность эволюции свидетельствует об устойчевых термодинамических условиях на земной поверхности. Важнейшими факторами эволюции живой материи выступают наследственность, изменчивость и естественный отбор.

        Подавляющее большинство организмов  относятся к аэробным, меньшая  часть (микроорганизмы) – к анаэробным, обитающим вне кислородной среды. Перенос вещества и энергии в биосфере осуществляется на основе трофических (пищевых) цепей. В трофические цепи входят различные типы организмов:

        1. автотрофы (самопитающие) или продуценты  – это:

• зелёные растения и прокариоты, где основной процесс фотосинтез;
• бактерии, где основной процесс хемосинтез;

   2. гетеротрофы или консументы  – это:

• животные растительноядные и плотоядные;
• грибы и некоторые бактерии – сапрофиты или редуценты, питаются разлагающимеся органическими остатками и продуктами их жизнедеятельности.