Биосфера

Биосфера – это совокупность всех биогеоценозов Земли. Термин впервые предложил Ла-Марк, но в широкое употребление его ввел геолог Зюсс. Учение о биосфере создал Вернадский.

В состав биосферы входят:

1. Живое вещество, то есть совокупность всех живых организмов. Живое вещество обладает большой геохимической активностью.

Функции живого вещества:

• Газовая – обмен газами между организмами и окружающей средой

• Окислительно-восстановительная

• Концентрационная – избирательное накапливание в живых организмах определенных химических элементов

• Биохимическая – проявляется в биогенной миграции атомов

2. Неживое вещество, которое состоит из литосферы – твердой оболочки Земли, гидросферы – водной оболочки (~ 71% от состава Земли) и атмосферы толщиной ~ 100 км, которая состоит из тропосферы и стратосферы, и приблизительно на их границе находится озоновый слой.

3. Биокосное вещество – вещество, которое создается живыми организмами и неорганическими процессами/частями среды, напр. ил, почва.

Главные экологические проблемы современности

1. Рост народонаселения, который приводит к расширению промышленного производства.

2. Изменение состава атмосферы и климата: парниковый эффект, кислотные дожди, разрушение озонового слоя, смог и др.

3. Загрязнение природных вод.

4. Истощение и загрязнение почвы.

5. Сокращение природного разнообразия, то есть вымирание некоторых видов.

Возникновение жизни на Земле

Жизнь есть способ существования белковых тел с постоянным самообновлением химических частей этих тел. Это определение дал Энгельс.

Живые земные тела – это открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров. Это определение дал биофизик Волькенштейн.

Существует три группы теорий возникновения жизни:

1. Креационизм – предполагает наличие творца.

2. Панспермизм – теория космического заноса.

3. Естественное возникновение жизни на Земле.

Первая теория из этой группы естественного возникновения жизни – гипотеза самозарождения, автором которой является Аристотель. Он считал, что живое возникает из неживого под влиянием некой силы из воздуха. Аристотель считал, что такой процесс происходит постоянно.

Первое экспериментальное опровержение этой теории предложил Реди в XVII в. Пастер провел серию опытов и доказал невозможность самозарождения микроорганизмов.

Теорию возникновения жизни создал Опарин в 1924 г. и описал ее в книге «Происхождение жизни». В 1929 англичанин Холдейн создал похожую теорию.

Этапы формирования жизни по теории Опарина:

1. Абиогенный синтез простых органических соединений из неорганических. В 50-х годах Миллер впервые экспериментально доказал возможность такого синтеза.

2. Концентрация полученных органических соединений и образование коацерватов, которые обладали свойствами, аналогичными свойствам живых организмов.

3. Образование простых клеток. Все эти клетки были прокариотами и гетеротрофами. С этого момента химическая эволюция сменяется биологической.

История развития органического мира

Эры	Периоды
Архейская/Архей
Протерозойская/Протерозой
Палеозойская/Палеозой	Кембрийский/Кембрий
	Ордовикский/Ордовик
	Силурский/Силур
	Девонский/Девон
	Каменноугольный/Карбон
	Пермский/Пермь
Мезозойская/Мезозой	Триасовый/Триас
	Юрский/Юра
	Меловой/Мел
Кайнозойский/Кайнозой	Палеогеновый/Палеоген
	Неогеновый/Неоген
	Антропогенный/Антропоген

Архей: остатки органической жизни этой эры скудны, т.к. осадочные породы этого возраста сильно изменились, но косвенные данные говорят о наличии жизни: в этом периоде жили бактерии, и жизнь существовала в воде.

В конце эры происходят крупные ароморфозы: появление полового процесса, появление фотосинтеза, связанное с появлением сине-зеленых водорослей, и появляется многоклеточность. Продолжительность периода ~ 1 млрд лет.

Протерозой: самая длинная эра, ~ 2 млрд лет. В этой эре возникли все отделы водорослей и все типы беспозвоночных. В конце эры появляются первые хордовые бесчерепные.

Палеозой.

Кембрий и ордовик: у растений происходит совершенствование водорослей, у животных – совершенствование беспозвоночных, и в конце ордовика появляются первые позвоночные, а именно – щитковые рыбы, у которых впервые возникают челюсти из жаберных дуг.

Силур: происходит активное горообразование, то есть освобождение участков суши от воды. На сушу выходят первые наземные растения – псилофиты, и первые наземные членистоногие.

Девон: псилофиты вымирают, появляются хвощи, плауны и папоротники. Среди животных происходит бурное развитие рыб. В конце девона появляются стегоцефалы – первые земноводные, и появляются насекомые.

Карбон: климат становится теплым, влажным, увеличивается концентрация СО₂. Происходит расцвет папоротникообразных, появляется много древовидных форм.

В конце карбона появляются семенные папоротники – первые голосеменные. Среди животных происходит расцвет насекомых.

Пермь: климат становится сухой и холодный, большинство папоротникообразных вымирает, и происходит распространение голосеменных. Большинство земноводных вымирает, появляются пресмыкающиеся.

Мезозой.

Триас: расцвет голосеменных, среди животных происходит широкое распространение пресмыкающихся. В конце триаса появляются первые млекопитающие.

Юра: появляются покрытосеменные, среди животных господствуют динозавры. Появляются птицы.

Мел: происходит сокращение голосеменных и распространение покрытосеменных, а среди животных – вымирание динозавров.

Кайнозой.

Палеоген и неоген: происходят значительные геологические изменения, и поверхность Земли становится похожей на современную. Среди растений господствуют покрытосеменные, среди животных – млекопитающие, птицы и насекомые.

Антропоген: появляется человек.