Тема 12. Основы глобальной экологии (биосферологии) Эволюция биосферы

Крупномасштабные изменения, представленные вековыми сериями сменяющих друг друга на протяжении столетий экосистем, вследствие изменений климата, рельефа местности и других характеристик поверхности Земли охватывали целые геологические периоды.

Первые экосистемы, существовавшие 3 млрд лет назад, были населены анаэробными гетеротрофными микроорганизмами - цианобактерия-ми, существовавшими за счет органического вещества, которое синтезировалось в абиотических процессах. Затем возникли автотрофные водоросли, которые, по-видимому, сыграли одну из главных ролей в превращении восстановительной атмосферы в кислородную. С этого момента на протяжении длительного геологического времени эволюция организмов шла по пути создания все более сложных и разнообразных систем. Принято считать, что естественный отбор, который действовал на видовом или даже более низком уровне организации, сыграл главную роль в эволюции организмов. Однако возможно, что естественный отбор на более высокие уровнях также оказался важным в двух аспектах:

• в аспекте коэволюции, т. е. взаимном отборе зависящих друг от друга автотрофов и гетеротрофов (коэволюция - это тип эволюции сообщества, т. е. эволюционных взаимодействий между организмами, при| которых обмен генетической информацией между группами минимален| или отсутствует);

• в аспекте группового отбора или отбора на уровне сообществ, который ведет к сохранению признаков, благоприятных для группы в целом, причем даже в тех случаях, когда это отрицательно сказывается на одной особи.

Смены флоры и фауны в геологическом масштабе времени отличаются от экологических сукцессии тем, что они начинаются не с заселения новых незанятых мест, а с перестройки внутренних связей в уже сложившихся и функционирующих экосистемах. В этих случаях ряд видов теряет устойчивость к условиям обитания, они замещаются другими видами, более адаптированными к условиям среды. Так, по мере отступления ледников после крупных оледенений отступающие льды полностью нарушали почвенный покров, и в ряде случаев сукцессии шли по типу первичных. Описаны сукцессии от широколиственных мезофильных лесов к пустыням в северной части Средней Азии, которая связана с вековым ходом аридизации климата. Исследования показали, что на территорию Туранской низменности в палеогене и миоцене вслед за отступающим морем Тетис проникли гигрофильные и мезофильные виды флоры и фауны. Позднее сюда внедрились более ксерофильные, галофильные и псаммофильные формы, которые впоследствии сформировали устойчивые экосистемы, адаптированные по отношению к условиям ксерофизации климата, повышению засоленности почв. Параллельно возникли эфемерные виды, приспособленные к резкой сезонной смене условий обитания.

Аналогичные процессы идут в наше время в связи с усыханием Аральского моря - с той разницей, что исходной причиной изменений является деятельность человека. В целом в регионе Арала идет процесс опустынивания, ведущими факторами которого являются поверхностное засоление почвы и ветровая деятельность, определяющая перенос солевых частиц. Падение уровня грунтовых вод влечет за собой расширение зоны сыпучих песков; возрастает степень аридизации. Все это сказывается на состоянии -жосистем на прилежащих территориях Кызылкумов, Приаральских Каракумов, плато Устюрт.