Кратко об основных этапах эволюции биосферы

Эволюция биосферы Биология

Биосфера — не статичный объект. С течением времени она изменяется и эволюционирует. Важнейший элемент биосферы — живые организмы. С момента своего появления на планете они оказывали серьезное влияние на биологическую оболочку земли. Именно благодаря их деятельности сформировалась атмосфера. Процесс усложнения и развития жизненных форм называется эволюция биосферы. Кратко эта тема рассматривается в 9 классе на биологии.

Определение понятия

Биосфера представляет собой условную оболочку планеты, населенную различными живыми организмами. В ее состав входят атмосфера до высоты 30 км (именно здесь начинается озоновый слой, который уже не является частью биологической оболочки), гидросфера и литосфера (глубиной не более 3 км). Именно в этих частях обитают все живые организмы, являющиеся важнейшим элементом биосферы.

Одним из первых изучать биосферу и ее закономерности начал русский ученый Вернадский. Основные идеи его учения были сформированы в начале 1920-х годов. В 1926 году увидела свет его книга «Биосфера». По мнению ученого, биологическая оболочка земли является динамической, саморазвивающейся и устойчиво уравновешенной системой. Ее организованность заключается в биогенной миграции химических элементов. В сочетании с другими географическими оболочками она создает общую экологическую систему всей планеты.

Зарождение жизни

Эволюция не может протекать быстро. Весь процесс физико-химического развития биосферы можно разделить на несколько этапов. Наиболее значимыми среди них можно назвать:

Образование Солнечной системы

  • образование Солнечной системы в виде газового или протопланетного облака;
  • зарождение центральной звезды (Солнца) в планетарной системе;
  • формирование холодных планет, в том числе и Протоземли;
  • развитие Земли и формирование земной коры;
  • создание атмосферы (бескислородной) благодаря разогреву поверхности планеты и выхода различных газов наружу;
  • формирование Мирового океана из-за соединения водорода с углекислым газом.

Это основные этапы эволюции биосферы.

Эпоха прокариотических организмов

Возникновению живых существ предшествовали сложнейшие физические процессы, а также химические реакции. Первыми на земле появились прокариотические клетки. Их отличительной чертой является отсутствие ядра, ограниченного оболочкой (мембраной). Так как они не использовали в процессе своей жизнедеятельности кислород, то не могли синтезировать органические вещества из неорганических.

Эпоха прокариотических организмов

Им удалось быстро приспособиться к окружающей среде и начать питаться ею. В XVII столетии итальянский ученый Реди сформулировал принцип, согласно которому в те далекие времена образовалась непреодолимая граница между неживым и живым, хотя они и взаимодействовали. Реди был уверен, что живое могло произойти только от живого. По мнению современных ученых, постепенно питательная среда прокариотов истощалась, и они были вынуждены эволюционировать.

Именно благодаря этому появились первые клетки, которые начали использовать в своей жизнедеятельности процесс фотосинтеза. С его помощью населявшие тогда планету организмы смогли синтезировать нужные им питательные элементы из неорганических веществ. Этот момент считается поворотным в истории эволюции биосферы, так как именно тогда начала формироваться кислородная атмосфера.

Появление эукариотов

Эпоха прокариотов длилась около 2 миллиардов лет. Примерно 1,8 млрд лет назад во времена протерозоя возникли живые организмы, клетки которых имели ярко выраженное ядро — эукариоты. Еще спустя 800 миллионов лет они разделились на растительные и животные организмы. Первые продолжили с помощью фотосинтеза создавать кислородную атмосферу. Вторым же предстояло научиться перемещаться.

Около 900 миллионов лет назад началась эпоха полового размножения. Благодаря этому существенно улучшилось видовое разнообразие. Кроме этого, живые организмы получили возможность быстрее адаптироваться к условиям среды обитания. Ученые предполагают, что первые многоклеточные организмы на планете появились 100 миллионов лет назад. По их мнению, животный мир Земли был сформирован в первый период эпохи палеозоя — кембрий.

Это были морские обитатели:

Морские обитатели кембрийский период

  • плеченогие;
  • моллюски;
  • трилобиты;
  • иглокожие .

Около 500 миллионов лет назад появились первые крупные хищники и небольшие позвоночные. Им потребовалось 90 миллионов лет, чтобы выйти на сушу. При этом сначала они могли жить в двух стихиях и назывались двоякодышащие. Именно от них затем произошли земноводные и сухопутные животные. Одновременно с этим начинают появляться первые насекомые, которые через 110 миллионов лет научились летать.

Развитие жизни на планете после этого начинает протекать быстрее. Постепенно у растений появляются листья, корни и стебли. Изменяется и система их размножения — в новых условиях они начинают использовать для этого семена и споры. Одновременно с этим создаются запасы не переработанных органических отходов, что приводит к началу формирования залежей каменного угля. Этот процесс протекает с выделением дополнительного кислорода. Все эти события происходили во времена мезозоя.

Первые млекопитающие и птицы появились 195 миллионов лет назад. Еще через 100 миллионов лет мир флоры и фауны был огромным. Однако последующее похолодание внесло изменения в эволюционный процесс растительных организмов — господствующее положение заняли покрытосеменные. Примерно 8 миллионов лет назад появились первые приматы, что ознаменовало собой начало эпохи формирования современных живых существ

. Роль эукариот в эволюции биосферы сложно переоценить. Именно благодаря им планета приобрела современный облик.

Учение Вернадского

Живые существа распределились по всей поверхности планеты. Ученые установили, что в атмосфере обитает несколько миллионов микроорганизмов. Самая известная на сегодняшний день глубоководная рыба приспособилась к жизни на глубине свыше 6000 метров. Работа Вернадского об эволюции биосферы является фундаментальным учением. Согласно ему, биологическая оболочка планеты прошла 3 этапа развития, описанных в таблице:

Учение о биосфере Вернадского

Этап Движущий фактор События
Формирование биосферы Изменения климата планеты и различные геохимические преобразования. Появление живых существ.
Видоизменение Биологическая революция. Появление эукариотических и многоклеточных организмов.
Антропогенез Появление человека. Становление общества и переход биосферы в ноосферу — активное взаимодействие людей с природой.

Биосфера, по мнению Вернадского, является глобальной экосферой и состоит из двух частей — абиотической и биотической. Первая представлена следующими элементами:

  • почвой и расположенными под ней породами, населенными живыми организмами;
  • атмосферой до высот, на которых встречаются признаки жизни;
  • водной средой.

Биотическую часть составляют живые существа. Вернадский ввел понятие «живое вещество» и установил, какова его роль в эволюции биосферы. Оно представляет собой совокупность всех живых организмов, рассматриваемое, как единое целое. В сравнении с размерами всех геологических сфер планеты, на долю живого вещества приходится очень низкий процент.

Функции организмов

Суть учения русского ученого сводится к тому, что именно живое вещество играло главную роль в изменении облика планеты. Оно выполняет 5 важных функций:

Использование полезных ископаемых

  1. Газовая. Все основные газы, составляющие атмосферу планеты (кислород и азот) являются продуктом процессов разложения органических веществ.
  2. Концентрационная. Живые организмы способны накапливать в своем теле различные химические элементы. Среди них наиболее важными являются углерод, кальций, кремний, йод и фосфор.
  3. Окислительно-восстановительная. Живые существа, населяющие водные просторы, регулируют кислородный режим, создавая тем самым благоприятные условия для осаждения либо растворения неметаллов и металлов.
  4. Биохимическая. Размножение, развитие и перемещение живого вещества в пространстве.
  5. Биогеохимическая. Это деятельность человека, связанная с использованием полезных ископаемых.

Благодаря выполнению всех этих функций, живое вещество способно адаптироваться к условиям среды обитания и приспосабливать ее под свои биологические потребности.

Учеными была проделана большая работа по изучению прошлого планеты. Однако на многие вопросы ответы еще не получены. Люди не могут жить вне биологической оболочки планеты, так как являются одним из ее элементов. Они должны научиться грамотно управлять процессом ее эволюции. Свое мнение по этой проблеме можно высказать в реферате по теме «Эволюция биосферы». Ведь именно сегодняшним школьникам в будущем предстоит найти ответы на многие вопросы.

Автор статьи
Алексей Гузанов
Репетитор, закончил Куровскую гимназию, которая входит в топ-100 школ Московской области, с золотой медалью. Являюсь победителем олимпиад по математике и информатике. Успешно сдал ЕГЭ на высокие баллы.
Задать вопрос
Оцените статью
Na5.club
Добавить комментарий

71 − = 67

Adblock
detector