Эволюция биосферы

1. Эволюция биосферы

2. Эволюция

Эволюция биосферы — это непрерывное развитие
биосферы в течение её существования — от зарождения
до современного этапа истории.
Эволюция биосферы проходила
под воздействием двух основных
факторов
—
естественных
геологических и климатических
изменений
на
планете:
количества и состава живых
организмов
в
процессе
биологической эволюции.
На настоящем этапе к
этим факторам добавляется
третий фактор — деятельность
человеческого
общества
(антропогенный).

3.

Этапы эволюции
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.
Третий период связан с возникновением и развитием
человеческого общества, он носит название ноогенеза.

4.

Этапы эволюции
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.

5. Биогенез

Образование биосферы
-
-
-
происходило одновременно с появлением живых
организмов.
Эволюция
живых
организмов
шла
параллельно с изменением биосферы.
Первые организмы были анаэробными гетеротрофными
одноклеточными
прокариотами.
Эти
организмы
накапливали энергию 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.

6. Биогенез

7. Биогенез

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
15-50
км
под
воздействием
ионизации
кислород образовал озоновый
экран, который защищал живые
организмы
от
губительного
воздействия УФ солнечных и
космических лучей. В этих
условиях
происходило
увеличение численности живых
организмов на поверхности
морей.

8. Эволюция организмов

Биогенез
Эволюция организмов
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.

9.

Биогенез
Фотосинтезирующие организмы, обитающие в морях,
вырабатывали избыточное количество кислорода, что
привело
к
интенсивному
развитию
аэробных
организмов. Организмы завоевали различные среды
обитания и широко распространились.
В
палеозойской
эре
жизнь
имела
широкое
распространение в водной среде, но и на суше.
Интенсивное развитие зелёных растений способствовало
дальнейшему обогащению атмосферы кислородом, а
вследствие
расщепления
веществ
в
процессе
аэробного дыхания выделялось большое количество
энергии. Накопившийся большой запас энергии
создавал возможности для ещё большего усложнения
организмов.
В середине палеозойской эры установилось равновесие
между
образованием
и
расходом
кислорода,
содержание его в атмосфере достигло 20%, и это
равновесие сохраняется и поныне.

10.

Палеозойская эра
Биогенез

11.

Биогенез
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 антропогенный фактор становился
причиной нарушения гомеостатического состояния
биосферы.

12.

Биогенез

13. Ноогенез

С появления человеческого общества в эволюции биосферы
начался этап ноогенеза. На этом этапе эволюция биосферы
продолжается под влиянием сознательной трудовой деятельности
человека. Сознательная деятельность человека в пределах
биосферы способствовала теперь превращению её в ноосферу.
Понятие «ноосфера» было впервые
введено в науку в 1927 году
французским ученым Эдуардом
Леруа (от греч. noos — разум +
sphaira — шар). Владимир Иванович
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.

14. Ноогенез

Ноогеника — это наука управления взаимоотношениями
между человеческим обществом и природой. 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.

15. Будущее биосферы

С течением времени биосфера становится всё более
неустойчивой.
Существует
несколько
трагичных
для
человечества
преждевременных
изменений
состояния
биосферы, некоторые из них связаны с деятельностью
человечества.
Некоторые философы, к примеру, Дэвид Пирс, выступают за
модификацию биосферы с целью избавления от страданий
всех живых существ и создание в буквальном смысле рая на
Земле.
Пирс, трансгуманист и вегетарианец в третьем
поколении,
считает,
что
люди
несут
ответственность не только за жестокость к
животным в пределах человеческого общества,
но и за корректировку общей экосистемы,
которая поможет животным не страдать
в дикой природе.

16. Искусственная биосфера

Биосфера — открытая система. Человек не может
существовать вне биосферы, однако стремится исследовать
космическое пространство. Ещё Константин Эдуардович
Циолковский связывал освоение космоса с созданием
искусственной биосферы.
Сегодня идея её создания вновь становится актуальной в связи
с планами освоения Луны и Марса. При этом на данный
момент
попытка
создания
полностью
автономной
искусственной биосферы не увенчалась успехом.
Рассматривается возможность создания (пока в далёком
будущем) внеземной биосферы на других планетах при
помощи терраформирования.

17.

У человека, как уникального явления, есть только один путь
выживания
—
это
действовать
в
согласии
с
планетарными объективными законами эволюции.
Иначе он исчезнет, погубив сам себя. Об этом уже в
первые годы XX столетия начал говорить В. И. Вернадский.
Ученый
отмечал,
что
воздействие
человека
на
окружающую природу растет столь быстро, что скоро он
превратится в решающую геолого-образующую силу и
окажется ответственным за будущее развитие природы.