Возникновение и эволюция биосферы

• Живая материя , а вместе с ней и биосфера появилась на Земле вследствие возникновения жизни в процессе химической эволюции около 3,5 млрд лет назад , приведшей к образованию органических веществ ( белков и нуклеиновых кислот ) путём абиогенного синтеза

• Первые формы жизни представляли собой биохимически простые прокариотические одноклеточные или неклеточные гетеротрофные и анаэробные структуры , получавших энергию путём малопродуктивного брожения ; позднее ( 2 –1,5 млрд. лет тому назад ) появились эукариотические организмы ( примитивная жизнь в воде не могла эволюционировать далее одноклеточной формы )

• Факторы эволюции биосферы :

1. Геологические и климатические изменения на планете

2. Биологическая эволюция ( изменение видового состава и количества живых организмов )

• Большую часть геологического времени эволюция жизни проходила в воде , была сосредоточена у дна и поэтому ограничивалась гидросферой ( жизнь на суше была невозможна из-за губительного ультрафиолетового излучения солнца )

• Важным переломным этапом в эволюции древней биосферы было появление автотрофного способа питания , основанного на фото- и хемосинтезе органических веществ из неорганических за счёт световой или тепловой энергии ( единый ствол жизни разделился на царство животных и растений ) ; недостаток органических веществ создал давление отбора , приведшее к возникновению фотосинтеза

• следствием автотрофности явилось появление в воде и атмосфере свободного кислорода , а также процесса дыхания ( окисления органических субстратов с выделением большого количества клеточной энергии ) ; первыми автотрофами были сине-зелёные водоросли ( цианобактерии )

• С возникновением фотосинтеза произошёл переход от гетеротрофной восстановительной биосферы к автотрофной окислительной , какой она является по сей день

• Прогрессивное увеличение кислорода в воде и диффузии его в атмосферу привело к изменению химического состава геосфер , формированию мощного озонового экрана , защитившего поверхность Земли от жёсткого ультрафиолета ( условие для экспансии жизни на сушу )

• Развитие механизма аэробного дыхания привело к возникновению многоклеточных организмов около 600млн. лет назад ( начало кембрия ) , когда концентрация свободного кислорода в атмосфере достигло 3% ( это были мягкотелые беспозвоночные донные организмы )

• В раннем палеозое ( силурийский период ) живое вещество в массовом количестве выходит на поверхность континентов ( сушу ) , сначала растения ( риниофиты , псилофиты ) , а потом животные – образуется наземная флора и фауна

• Первоначально занимаются площади влажных тёплых областей , позднее сухие и засушливые

• Завоевание материков живым веществом сопровождается резким возрастанием его массы ; оно стало резко преобладать над количеством океанической биомассы

• Развитие зелёных растений суши обеспечило образование больших количеств кислорода и органических веществ , что привело к возникновению организмов с более высоким уровнем структурно-функциональной организации , широкому расселению и проникновению жизни в различные среды обитания , последующей прогрессивной эволюции

• В огромной степени увеличивается воздействие живых организмов на геохомию океана , атмосферу литосферу , что приводит к формированию их современного химического состава ; живое вещество становится самой мощной преобразующей силой , изменяющей геосферы

• С середины палеозоя темпы потребления кислорода живыми организмами , его расход в абиотических процессах и темпы его образования сравнялись ( с этого периода содержание кислорода в атмосфере стабилизировалось на уровне примерно 20% )

• С появлением человеческого общества в развитии биосферы намечается переход от биогенеза , обуславливаемого факторами биологической эволюции , к ноогенезу – развитию под влиянием разумной созидательной деятельности человечества

Этапы эволюции биосферы

I этап – биогенез – возникновение первичной биосферы с биотическим круговоротом , определяемое исключительно биологическими закономерностями развития

II этап – ноогенез – развитие биосферы в результате возникновения и человеческого сознания , общества в процессе трудовой ( производственной ) деятельности