Эволюция биосферы

Эволюция биосферы проходила под воздействием двух основных факторов — естественных геологических и климатических изме­нений на планете, а также изменения количества и состава живых организмов в процессе биологической эволюции. На настоящем этапе к этим факторам добавляется третий фактор — деятельность человеческого общества (антропогенный).

Эволюция биосферы подразделяется на три этапа: образование биосферы, эволюция организмов, появление человека. Первый и второй этапы эволюции биосферы проходили исключительно по биологическим закономерностям, и поэтому они называются этапом биогенеза. Так как третий период связан с возникновением и развитием человеческого общества, он носит название ноогенеза.

• На первом этапе образовалась первичная биосфера с биотическим круговоротом веществ. Этот этап начался приблизительно 3 млрд лет назад и продолжался до кембрийского периода палеозойской эры.
• На втором этапе происходило усложнение биотической части биосферы — многоклеточных организмов. Этот этап начался 0,5 млрд лет назад с кембрийского периода и продолжался до появления современных людей.
• Третий этап связан с появлением человеческого общества. Он начался приблизительно 40-50 тысяч лет тому назад и продолжается сегодня.

см. также: Биохимическая эволюция

Образование биосферы

см. Атмосфера Земли#История образования атмосферы

Образование биосферы происходило одно­временно с появлением живых организмов на Земле. Эволюция живых организмов шла параллельно с изменением биосферы. Первые живые организмы были одноклеточными гетеротрофными, анаэробными прокариотами. Эти организмы накапливали энергию в основном в результате процессов гликолиза и брожения. В первичной биосфере было мало органических веществ, и гетеротрофные прокариоты не могли быстро размножаться. В результате естественного отбора возникли аутотрофные организмы, способные самостоятель­но синтезировать органические вещества из неорганических — первые хемосинтезирующие и фотосинтезирующие бактерии и сине-зелёные водоросли.

Первые фотосинтезирующие организмы, поглощая углекислый газ и выделяя кислород, изменили состав атмосферы.

В результате содержание углекислого газа в атмосфере уменьшалось, а содержание кислорода все больше увеличивалось. В верх­них слоях атмосферы на высоте 15-25 км под воздействием электрохимических процессов кислород образовал озоновый экран, который защищал живые организмы на Земле от губительного воздействия ультрафиолетовых солнечных и космических лучей. В этих условиях происходило дальнейшее увеличение численности живых организмов на поверхности морей.

Эволюция организмов

см. Происхождение многоклеточных, Эволюция многоклеточных

Увеличение свободного кислорода в атмосфере обусловило появление на поверхности Земли организмов, приспособленных к аэробному дыханию кислородом, и многоклеточных существ.

Озоновый экран дал возможность живым организмам выйти из воды на сушу и распространиться по ней. Предполагается, что первые многоклеточные организмы появились в период, когда содержание кислорода в атмосфере достигло примерно 3%, — в начале кембрийского периода, примерно 500 млн лет назад.

Фотосинтезирующие организмы, обитающие в морях, вырабатывали избыточное количество кислорода, что привело к интен­сивному развитию аэробных организмов. Вследствие расщепления веществ в процессе аэробного дыхания выделялось большое количество энергии, а большой запас энергии создавал возможности для ещё большего усложнения организмов.

Организмы завоевали различные среды обитания и широко распространились. В палеозойской эре жизнь имела широкое распространение не только в водной среде, она выходила также на сушу. Интенсивное развитие зелёных растений способствовало дальнейшему обогащению атмосферы кислородом и большему усложнению организмов.

В середине палеозойской эры установилось равновесие между образованием и расходом кислорода, содержание его в атмосфере достигло 20%, и это равновесие сохраняется и поныне.

В результате уравновешивания деятельности автотрофов, гетеротрофов и редуцентов, участвующих в круговороте веществ, в биосфере сформировалось состояние гомеостаза (постоянство, устойчивость). Появление человека привело к образованию очень мощного в истории биосферы фактора, который по степени своего воздействия приравнивался к крупным геологическим процессам. Этот фактор (человеческая деятельность) становился причиной нарушения гомеостатического состояния биосферы.

С появления человеческого общества в эволюции биосферы начался этап ноогенеза. На этом этапе эволюция биосферы продолжается под влиянием сознательной трудовой деятельности человека.

Ноосфера

Сознательная деятельность человека в пределах биосферы способствовала теперь превращению её в ноосферу. Материал с сайта http://wiki-what.com

Понятие «ноосфера» было впервые введено в науку в 1927 году французским геологом Э. Леруа (от греч. noos — разум + sphaira — шар). В. И. Вернадский истолковывал ноосферу как биосферу, изме­нённую под влиянием труда и разумной деятельности человека.

Человек должен правильно понимать закономерности эволюции биосферы и исходя из этого разумно регулировать её экологическое развитие. Другими словами, своей трудовой деятельностью человек не должен нарушать закономерности эволюции биосферы.

Ноогеника

Ноогеника — это наука, которая занимается разработкой мероприятий по предупреждению эколо­гического кризиса в условиях беспрерывного научно-технического прогресса. Она сформировалась в середине XX в. Основной задачей этой науки является восстановление нарушенных взаимоотношений между человеком и природой, обусловленных техничес­ким прогрессом.

Ноогеника должна не только выполнять охранные функции, но и разрабатывать меры по расширению многообразия жизненных форм на Земле, созданию новых видов микроорганизмов, растений и животных.

Не нужно стремиться к установлению постоянного равновесия между человеком и природой. Это и невозможно. Мы должны научиться осознанно управлять эволюцией биосферы, главной составной частью которой является человеческое общество.

Экологические проблемы

см. Экологическая проблема