Кучерявий В.П. Екологія - Біосферологія (Глобальна екологія). Еволюція біосфери

Скачати повну версію книжки (з малюнками, картами, схемами і таблицями) одним файлом Скачати підручник Екологія

Розділ 7. Біосферологія (Глобальна екологія)
7.1. Еволюція біосфери

Еволюція біосфери тривала понад 3 млрд років і відбувалася під впливом алогенних (зовнішніх) сил, таких, як геологічні і кліматичні зміни, й автогенних (внутрішніх) процесів, зумовлених активністю живих компонентів екосистеми.
Перші екосистеми, які існували на початкових етапах розвитку біосфери, були населені надзвичайно дрібними анаеробними гетеротрофами, які живилися органічною речовиною, синтезованою в ході абіотичних процесів. Потім відбувся, за образним висловом Ю.Одума, "популяційний вибух" автотрофних водоростей, який перетворив атмосферу із відновлювальної в кисневу (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Еволюція біосфери та її кисневої атмосфери: а – датування подій біологічної еволюції на тлі припустимої зміни рівню кисню; б – геологічні періоди і виникнення основних біотичних компонентів за даними палеонтологічного літопису. (доступно при скачуванні повної версії книжки)

Протягом тривалого геологічного часу організми еволюціонували і створили системи більш складні та різноманітні, здатні контролювати атмосферу. Вони постійно поповнювалися крупними і високоорганізованими видами багатоклітинних організмів. Вважають, що в межах цього компонента угруповання еволюційні зміни головним чином відбувались шляхом природного відбору, діючого на видовому і нижчому рівнях. "Можливо, – зауважує Ю.Одум, – що природний відбір на вищих рівнях теж відіграє важливу роль, особливо спряжена еволюція, тобто взаємний відбір залежних один від одного автотрофів і гетеротрофів, і груповий відбір, або відбір на рівні угруповань, який веде до збереження ознак, сприятливих для групи в цілому, навіть якщо вони несприятливі для конкретних носіїв цих ознак".
Еволюція організмів і кисневої атмосфери зробили біосферу Землі надзвичайно унікальним явищем в Сонячній системі (рис. 7.2). На зорі зародження життя на Землі атмосфера містила азот, аміак, водень, вуглекислий газ, метан і водяну пару. Крім названих речовин, до її складу входили ще хлор, сірководень та інші отруйні для багатьох сучасних організмів гази. Склад атмосфери в ті часи значною мірою визначався присутністю вулканічних газів. Як бачимо, вільного кисню в атмосфері ще не було.

Рис. 7.2. Еволюція біосфери. (доступно при скачуванні повної версії книжки)

Через відсутність кисню не існувало й озонового шару, здатного екранувати згубну дію ультрафіолетового випромінювання Сонця, яке вільно досягало поверхні суші і води. Парадоксально, але факт: це згубне випромінювання і породило хімічну еволюцію, яка зумовила утворення складних органічних молекул, таких, як амінокислоти, з яких виникли примітивні живі системи.
Водночас абіотичні процеси, такі, як розклад водяної пари під дією ультрафіолету, давали достатню кількість озону, щоб утворити деякий захист від цього вбивчого випромінювання. Зрозуміло, що доти, доки атмосферного кисню і озону в довколоземному просторі було мало, життя могло розвиватися лише під захистом шару води.
Першими живими організмами були дріжджоподібні анаероби, які одержували енергію, необхідну для дихання шляхом бродіння. В зв'язку з тим що бродіння значно нижче за своєю ефективністю від аеробного дихання зі споживання кисню, примітивне життя не могло розвинутися дальше одноклітинних організмів. Мікроби, які існували під захистом товщі води, живилися органічними речовинами, що синтезувалися під впливом радіації у верхніх шарах і випадали на дно. Так протягом мільйонів років життя на Землі існувало у вкрай обмежених умовах розвитку, піддавалося численним небезпекам.
Обмеженість органічного корму створювала напругу відбору, яка й підштовхувала до виникнення фотосинтезу. Поступове збільшення у воді кисню за рахунок життєдіяльності організмів і його дифузія в атмосферу зумовили колосальні зміни в хімії Землі і зробили можливим швидке поширення життя і розвиток більш крупних і складних живих систем.

◄ Алогенні (екзогенні) сукцесії в зоні атмосферних забруднень (частина 2)

Зміст підручника "Кучерявий В.П.Екологія."

Еволюція біосфери (частина 2) ►

Скачати повну версію книжки (з малюнками, картами, схемами і таблицями) одним файлом Скачати підручник Екологія

Загрузка...