Основы общей экологии. Учение о биосфере и её эволюции.

Впервые понятие «биосферы» ввел в начале прошлого века В.И.Вернадский.

Согласно В.И.Вернадскому биосфера – это оболочка земли, включающая как область распространения живого вещества, так и само живое вещество. На Земле органическая жизнь сосредоточена в гидросфере, литосфере и нижней части атмосферы. Нижняя граница атмосферы расположена на 2-3 км ниже поверхности материков и на 1-2 км ниже дна океана.

Верхней границей биосферы является озоновый слой Земли, расположенный на высоте 25-40 км. За несколько миллиардов лет своего существования биосфера прошла длинный путь эволюции и первым иосновным этапом было возникновение жизни из неживой материи. Этому предшествовало образование простейших органических веществ из углекислого газа, воды, водорода, метана и аммиака под воздействием высоких температур, солнечного излучения и повышенной вулканической деятельности. В результате образовывались молекулы простейших сахаров, азотистых оснований и аминокислот, т.е. веществ, из которых состоят нуклеиновые кислоты, белки, и вещества-носители энергии типа АДФ и АТФ.

Важным этапом эволюции являлось то, что органические вещества подвергались процессам распада и синтеза, причём продукты распада одних веществ являлись исходными материалами д/синтеза для других веществ. Так возник первичный круговорот органического вещества.

Концентрация органических веществ в толще воды была неравномерной. В связи с этим возникли полужидкие коллоидные сгущения, получившие название коацерваты. Характерной особенностью этих сгущений было наличие границы с окружающей средой. Коацерваты и рассматриваются в качестве первых предбиологических структур. Эти капли разрушались, образовывались вновь, делились. В конечном итоге получилось, что сохраняться могли лишь те капли, которые при делении не теряли в дочерних каплях свои признаки, химический состав и структуру, т.е. приобрели способность к самовоспроизводству.

Важной особенностью коацерватов было то, что они могли избирательно поглощать из окружающей среды необходимые им вещества и избавляться от ненужных веществ. Этот момент даёт начало обмену веществ, процессам переноса энергии и информации. Одновременно с повышением способности к избирательному поглощению некоторых веществ, возрастало различие между структурой коацерватной капли и окружающей среды. Согласно существующей сейчас теории так появились первые живые организмы.

Дальнейшее усложнение жизни связано с возникновением многоклеточных организмов. Наиболее развитой и признанной сейчас является колониальная гипотеза возникновения таких организмов.

Согласно этой гипотезе, многоклеточные организмы возникли следующим образом: клетка разделилась, но её дочерние составляющие не разошлись, а стали существовать вместе, причём сначала обе клетки были абсолютно одинаковыми, а потом постепенно стали возникать различия в химическом составе и структуре, а это, в свою очередь, привело к функциональной специализации. Одни клетки стали отвечать за движение, другие – за поглощение веществ и т.д. В течение многих миллионов лет многоклеточные организмы эволюционировали и в итоге возник человек, который сразу стал преобразовывать биосферу под себя, превращая ее в ноосферу.