Эволюция биосферы земли
метеоритным веществом из космоса , в то время , когда еще не было
плотной атмосферы , которая могла сильно разогреть или даже сжечь
метеорит .
ВОЗНИКНОВЕНИЕ БИОСФЕРЫ
Появление в древнем океане одного жизнеспособного организма могло
привести к мгновенному в масштабе геологического времени распространению
жизни на Земле . Ведь у живых организмов не было никаких соперников , а
пище в виде разнообразных органических веществ - целый океан . В связи с
этим принято полагать , что возникновение жизни на Земле и возникновение
биосферы с геологической точки зрения явления синхронные . Кислород в
небольших количества выделялся вследствие частичной диссоциации молекул
вода и углекислого газа .
ПОЯВЛЕНИЕ АВТОТРОФОВ
Но вот в процессе эволюции простейших организмов какой-то организм за
счет энергии Солнца осуществил в своем теле синтез органического
водорода , сопровождающийся разложением воды и выделением свободного
кислорода . Появился первый автотрофный организм , родоначальник
фотосинтезирующих растений . Это событие ознаменовало величайшую
революцию в развитии жизни , поскольку именно фотосинтез является
двигателем органических процессов .
Эта революция сопровождалась практически уничтожением старого
органического мира . На смену примитивным , малоэффективным в
энергетическом отношении организмам , использовавшим энергию брожения ,
получающуюся за счет уничтожения органических веществ , пришли более
совершенные организмы , которые использовали энергию солнечных лучей и
сами создавали органические вещества.
Автотрофные организмы , как и гетеротрофные , практически мгновенно
, в смысле геологического времени , распространились на все пространство
Земли .
Ограничивающими факторами были , вероятно , лишь коротковолновое
излучение , которое не давало возможности выйти организмам на сушу , но и
делало непригодным для обитания самую поверхностную часть гидросферы , и
недостаток солнечного света в воде не глубине , превышающей несколько
десятков метров.
ИЗМЕНЕНИЕ СОСТАВА АТМОСФЕРЫ
Для первой половины архея было характерно резкое преобладание в воде и
атмосфере углекислого газа , значительно количество аммиака , а так же
вероятно , присутствие метана и паров соляной , фтористой и серной
кислот .
Во вторую половину архея и в раннем протерозое в атмосфере и
гидросфере уже присутствовал свободный кислород, увеличилось содержание
азота и уменьшилось распространение CO2 .
Третий этап развития газовой оболочки Земли , начавшийся около 2
млрд. лет назад , качественно отличается от предшествующих ему этапов .
Для него характерно полное отсутствие аммиака , преобладание свободного
азота , значительное содержание свободного кислорода . Атмосфера имела
уже состав , аналогичный ее современному составу.
ЭВОЛЮЦИЯ ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА И КЛИМАТ
Полагают , что очень большое воздействие на среднегодовую температуру
воздуха на Земле оказывает содержание в атмосфере углекислого газа . Он
пропускает солнечные лучи , но поглощает основную часть тепловых лучей ,
идущих от поверхности земли , что препятствует охлаждению Земли и
повышает общую температуру на ее поверхности . Наличие CO2 обуславливает
так называемый оранжерейный эффект воздушной оболочки Земли .
По мере изменения состава и массы атмосферы среднегодовая
температура должна была существенно меняться . В архее она значительно
превышала современную . Уже примерно около 2 млрд. лет назад температура
должна была быть близкой к современной .
Великие оледенения , аналогичные известному оледенению Европы и
Северной Америки и каменноугольному оледенению были в обоих полушариях и
позднем протерозое.
РАЗВИТИЕ БИОСФЕРЫ В ФАНЕРОЗОЕ
РАЗВИТИЕ ЖИВОТНЫХ СО СКЕЛЕТНЫМИ
ОБРАЗОВАНИЯМИ .
Начало кембрийского периода , а следовательно и начало фанерозоя ,
ознаменовались очень важным событием в развитии органического мира .
Впервые появились организмы , обладающие карбонатными , фосфатными и
хитиновыми скелетными образованиями .
Чрезвычайно большую геологическую роль в кембрии играли
археоциаты: морские беспозвоночные животные с внутренним известковым
скелетом очень сложного и тонкого строения , иногда напоминающие вазочки
и кубики величиной от нескольких миллиметров до 40см.
Эти животные наподобие кораллов строили на дне мелких участков морей
своеобразные береговые и барьерные известковые рифы . Они вероятно
питались микроскопическим фитопланктоном , спорами водорослей и
бактериями . Археоциаты очень быстро распространились в морях ,
захватывая средние и небольшие глубины и вытесняя из них обитавшие там
водоросли. Археоциаты появились в кембрийском периоде и в этом же
периоде вымерли.
Карбонатным или реже фосфатным скелетным образованием
(двустворчатая раковина с неодинаковыми створками ) обладали плеченогие
, одиночные двусторонне-симметричные животные , ведущие прикрепленный
образ жизни . Обитали они на морском дне . В кембрии появилась и
большая группа древнейших членистоногих - трилобитов , имевших хитиновый
панцирь . Это уже были преимущественно ползающие по дну животные
В общем с начала кембрийского периода мир животных , несомненно ,
начал развиваться очень бурно , сложно , с вымиранием одних групп
организмов и появлением других , более многочисленных . В результате к
концу кембрия существовали представители почти всех типов животного мира
, хотя наиболее распространенными были трилобиты и археоциаты .
С чем связано появление на границе докембрия и кембрия
организмов с карбонатными и фосфатными скелетами , до сих пор точно не
ясно , но главная причина - изменение содержания кислорода в атмосфере
. Распространено представление , что именно к кембрийскому периоду
содержание его в атмосфере достигло почти 1% от содержания его в
современной атмосфере . Это привело к образованию у поверхности Земли
озонового экрана , благодаря чему жесткое излучение Солнца стало
проникать в верхние слой гидросферы и животный мир смог проникнуть в
крайнее мелководье - наиболее благоприятную для обитания зону. Именно
мелководье наиболее благоприятно для образования карбонатных и некоторых
фосфатных материалов, поскольку в водах его содержится наименьшее
количество углекислого газа , резко повышающего растворимость
минералов. Появление у организма того или иного скелета давало им
большое преимущество перед бесскелетными формами . Поэтому в процессе
борьбы за существование у многочисленных форм организмов стали возникать
скелетные образования.
Основные итоги развития биосферы
Итак , живые организмы создали свободный кислород на Земле .Увеличение
его количества привело к образованию озонового экрана , что расширило
границы распространения жизни в гидросфере . Фотосинтез растений стал
идти более интенсивно . Увеличилась в связи с этим масса автотрофных
организмов и количество выделяемого ими кислорода и поглощаемого
углекислого газа .
На границе криптозоя и фанерозоя появился новый мощный фактор ,
повлиявший на эволюцию биосферы - образование осадочных пород вследствие
накопления извести в результате жизнедеятельности многоклеточных
животных .До этого карбонатные породы образовывались лишь в результате
деятельности водорослей .
Этот фактор был полезен для развития животного мира в целом ,
поскольку постоянно приводило к изъятию из гидросферы значительной части
углекислого газа . В связи с этим породообразующая роль живых
организмов с ходом времени все увеличивалась , что сопровождалось
параллельным уменьшением роли водорослей и бактерий в процессах
образования биогенных карбонатных отложений.
Появление наземных растений
По-видимому , в конце силурийского периода произошло событие
первостепенной важности для всего дальнейшего развития биосферы -
появление наземных растений . Это событие стало возможным благодаря тому
, что к концу силура содержание кислорода в атмосфере достигло уровня в
10% от современного . Образование озона стало происходить на большой
высоте , поэтому ультрафиолетовое излучение солнца уже не должно было
оказывать губительное влияние на организмы , находящиеся на
поверхности суши .
Первой растительностью , появившейся на суше , по мнению
Давиташвили и ряда других ученых , была группа растений , которую
иногда выделяют в особый тип нематофитов , являющийся как бы
промежуточным звеном между водорослями и сосудистыми растениями .
Можно полагать , что нематофиты произрастали в прилежащей к морю полосе
суши . Остатки нематофитов встречены в отложениях позднего силура и
девона .
В верхнесилурийских отложения известны остатки и древнейших сосудистых
растений - псилофитов . Это были очень своеобразные споровые растения ,
имевшие вид невысоких кустарников без листьев . Эти растения не могут
быть названы деревьями , а их скопления - лесом , тем более , что у
