Кучерявий В.П. Екологія - Еволюція біосфери (частина 2)

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

Численні мінерали, такі, як залізо, випали із води в осад і утворили характерні геологічні формації. В міру збільшення вмісту кисню в атмосфері шар озону у верхній частині атмосфери стає потужнішим, створюючи захист від потужного потоку ультрафіолетового випромінювання Сонця, що дало змогу життю "вийти" з моря на сушу. Одночасно розвиток аеробного дихання зробив можливою еволюцію складних багатоклітинних організмів. Вважають, що вони з'явилися після того, як вміст кисню в атмосфері досяг приблизно 8% його сучасного рівня. Це сталося майже 700 млн років тому, приблизно на початку кембрію.
Термін "докембрій" використовують для позначення того величезного періоду розвитку Землі, коли існували лише дрібні і примітивні "одноклітинні" форми життя. В кембрії відбувся еволюційний вибух нових форм життя, таких як губки, корали, черв'яки, молюски, морські макрофіти та предки насіннєвих рослин і хребетних. Завдяки здатності найдрібніших зелених рослин моря продукувати таку велику кількість кисню, яка перевищувала потреби в ньому усіх організмів, стало можливим заселення живими організмами за порівняно короткий час усієї Землі.
У наступний період палеозойської ери життя заповнило не лише усі моря, але й вийшло на сушу. Розвиток зеленої рослинності забезпечив велику кількість кисню і поживних речовин, які були необхідні для подальшої еволюції крупних тварин, таких, як динозаври, ссавці, нарешті, людина. Водночас до океанічного фітопланктону, який раніше складався із форм, в яких клітинні оболонки були утворені органічними речовинами, додаються нові форми з вапняковими, а згодом і кремнієвими панцирями.
Вважають, що коли приблизно в середині палеозою споживання кисню нарешті досягло кількості його утворення, вміст цього елемента в атмосфері був близьким до сучасного, близько 21%. З екологічної точки зору еволюцію біосфери можна порівняти з гетеротрофною сукцесією, за якою слідував автотрофний режим. Таку сукцесію можна створити в лабораторному мікрокосмосі, почавши із збагачення органічною речовиною культурального середовища. Із середини девона спостерігалися як підйом, так і падіння вмісту кисню.
Наприкінці палеозою відбулося помітне (може до 5% сучасного рівня) падіння вмісту кисню і підвищення вмісту СО2, яке супроводжувалося зміною клімату і послужило, як стверджують вчені, поштовхом до повсюдного "автотрофного цвітіння". Воно й стало базою для створення колосальних запасів корисних копалин (кам'яного вугілля, нафти), на яких і виникла сучасна промислова цивілізація.
Згодом в атмосфері знову зменшилася кількість СО2, після чого це співвідношення стабілізувалося. Цей стан можна назвати "коливальним стаціонарним станом". Однак слід зауважити, що створений людиною надлишок СО2 і пилу може зробити цю нестійку стабільність ще нестабільнішою.
У процесі еволюції відбувалися зміни популяцій і біоценозів. Видовий склад угруповань змінювався тоді, коли виникали нові види, мінялася рясність або генетичний склад тих видів, які вижили. Вчені доходять висновку, що таксономічний склад біосфери ще не стабілізувався, а підтвердження цьому й дають спряжена еволюція і груповий відбір.
Спряжена еволюція – це тип еволюції угруповання, який характеризує взаємна селективна взаємодія великих груп організмів, які перебувають у тісному екологічному взаємозв'язку, такому, як рослини і рослиноїдні крупні організми і їх мікроскопічні симбіонти або паразити та їх господарі.
Явище спряженої еволюції пояснюють адаптаціями, які відбуваються впродовж тривалого часу і проявляються у взаємному селективному впливі рослин і фітофагів. Приклад такої еволюції – співжиття мексиканської акації і мурашок, які селяться на її шпичках. Якщо усунути мурашок, то комахи-фітофаги (яких звичайно поїдають мурашки) знищать усе листя акації, без якого дерева гинуть.
Спряженою еволюцією може бути охоплений не один, а декілька ланцюгів кормової мережі. Відомо, що метелик-монарх є зовсім неїстивним для хребетних хижаків. Виявляється, що він живиться молочним соком деревних рослин, який є отруйним (високотоксичний глюкозид) для хребетних хижаків. Взаємний відбір зумовлює еволюцію в напрямі різноманітності, взаємозалежності і гомеостазу. Груповий відбір – це природний відбір в групах організмів, не обов'язково пов'язаний мутуалістичними зв'язками. При цьому відборі відмирає ціла популяція, а не лише окремий генотип. Слід зазначити, що механізм групового відбору ще слабо вивчений.
У процесі спряженого і групового відборів відбувається еволюція і становлення сучасних біогеоценозів (водних і наземних). Біогеоценози земної кулі утворюють біогеоценотичний шар, вивченням якого і займається біогеоценологія – розділ екології, розглянутий нами в попередньому розділі.
Сукупність усіх біогеоценозів (екосистем) нашої планети утворює велетенську глобальну екосистему, названу біосферою. Науку, яка вивчає структуру і динаміку біосфери, глобальні енергетичні і геохімічні потоки, називають біосферологією, або глобальною екологією.

◄ Біосферологія (Глобальна екологія). Еволюція біосфери

Зміст підручника "Кучерявий В.П.Екологія."

Сучасне уявлення про біосферу ►

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

Загрузка...