КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Первый этап эволюции биосферы - зарождение жизни
Учение об эволюции Основные этапы эволюции биосферы Лекция 5 План. 1. Учение об эволюции. 2. Первый этап эволюции биосферы - зарождение жизни. 3. Второй этап эволюции биосферы – развитие жизни на Земле. 4. Современный этап эволюции биосферы –период ноогенеза.
Эволюционное учение представляет собой фундаментальное научное обобщение. Более ста лет оно оказывает решающее влияние на состояние и развитие всех отраслей естествознания. Под эволюцией понимают необратимый, постепенный, закономерный процесс исторического развития природы (филогенез). Эволюция заключается в возникновении и преобразованиях биосферы, в образовании приспособлений, возникновении и исчезновении биологических видов. В результате биологической эволюции на Земле сложились предпосылки к появлению социального существа — человека. В основе эволюции биосферы лежит зарождение и развитие жизни на планете.
Жизнь зародилась на Земле свыше 4 млрд лет назад в условиях низкой концентрации кислорода в окружающей среде. Первыми живыми существами были анаэробы, которые получали энергию путем брожения. Так как брожение представляет собой относительно малопродуктивный способ энергообеспечения, примитивная жизнь не могла эволюционировать далее одноклеточной формы организации. Питание таких примитивных организмов зависело от опускавшихся на дно водоемов органических веществ, синтезируемых в поверхностных слоях воды абиогенным путем. Недостаток органических веществ создал явление отбора, приведшее к возникновению фотосинтеза. С появлением фотосинтеза, а следовательно, и свободного кислорода в окружающей среде, стал возможен кислородный путь расщепления и получения энергии, который почти в 20 раз эффективнее бескислородного. Прогрессивное увеличение количества кислорода в воде вследствие деятельности фотосинтезирующих организмов и его диффузия в атмосферу вызвали изменения в химическом составе оболочек Земли, и прежде всего атмосферы, что, в свою очередь, сделало возможным быстрое распространение жизни по планете и появление более сложно организованных жизненных форм.
2. Второй этап эволюции биосферы – развитие жизни на Земле
По мере увеличения содержания кислорода в атмосфере формируется достаточно мощный слой озона, который защищает поверхность земли от проникновения жесткого ультрафиолетового и космического излучения. В таких условиях жизнь смогла продвинуться к поверхности моря. Развитие механизма аэробного дыхания сделало возможным появление многоклеточных организмов. Первые такие организмы появились только после того, как концентрация кислорода в атмосфере планеты достигла приблизительно 3%, что произошло около 600 млн лет назад (начало кембрийского периода). Благодаря возможности фотосинтезирующих морских организмов продуцировать такое количество кислорода, которое превышало потребности в нем обитателей планеты того времени, стало возможным возникновение организмов более высокой структурно-физиологической организации. Повышение структурно-функциональной организации позволило живым организмам занять разные среды обитания, причем расселение произошло за сравнительно короткое время. В течение палеозойской эры жизнь не только заняла все моря, но и вышла на сушу. Появление и развитие зеленых растений обеспечило образование больших количеств кислорода и органических веществ, что создало благоприятные условия для последующей прогрессивной эволюции биосферы.
В середине палеозоя темпы потребления кислорода живыми организмами, расход его в абиотических процессах и темпы его образования сравнялись. Содержание кислорода в атмосфере, начиная с этого периода в истории Земли, стабилизировалось на уровне примерно около 20%. Таким образом, эволюция органического мира прошла несколько этапов. Первый из них — возникновение первичной биосферы с биотическим круговоротом, второй — усложнение структуры биотического компонента биосферы в результате появления многоклеточных организмов. Эти два этапа, осуществляющиеся в соответствии с чисто биологическими закономерностями жизнедеятельности и развития, могут быть объединены в период биогенеза.
3. Современный этап эволюции биосферы – период ноогенеза
С появлением человеческого общества в развитии биосферы начался переход от биогенеза, обусловливаемого факторами биологической эволюции, к ноогенезу — развитию и преобразованию биосферы под влиянием человеческой деятельности. В настоящее время наиболее актуальным становится разработанное В.И. Вернадским учение о биосфере и неизбежности ее эволюционного превращения в принципиально измененную оболочку земли, управляемую коллективным разумом человечества — ноосферу. Третий этап связан с появлением человеческого общества. На этом этапе эволюция происходит под определяющим воздействием человеческого сознания людей, что переводит биосферу на новый этап эволюции — период ноогенеза. Понятие ноосферы было введено в науку в 1927 г. французским философом Э. Леруа, который подразумевал под этим современную геологическую стадию развития биосферы, оболочку Земли, включающую человеческое общество с его индустрией, языком и другими атрибутами разумной деятельности. Ноосфера (от греч. «nooc» – разум, «sphaira» – шар). Обосновал и развил учение о ноосфере В.И. Вернадский (1944). По этому поводу он писал: «Ноосфера есть новое геологическое явление на нашей планете. В ней впервые человек становится крупной геологической силой». Таким образом, ноосфера - это высшая стадия развития биосферы, связанная с возникновением и становлением в ней цивилизованного общества, когда разумная деятельность человека становится главным, определяющим фактором развития.
На новую, более высокую ступень идеи системного подхода поставлены в учении В. И. Вернадского о биосфере и ноосфере, где научному познанию предложен новый тип объектов — глобальные системы. Такой глобальной экосистемой и является биосфера, объединяющая на основе иерархического принципа все экосистемы Земли более низких уровней. В.И. Вернадский развивал материалистическое представление о ноосфере, понимая под ноосферой не нечто внешнее по отношению к биосфере, а новый этап в ее развитии, заключающийся в разумном регулировании отношений человека и природы. Развивая учение о биосфере, необходимо придавать понятию ноосферы глубоко научное содержание, которое должно учитываться в процессе перестройки среды и общества. В этом отношении ноосферу следует рассматривать как высшую стадию развития биосферы, связанную с появлением и развитием в ней человеческого общества, которое, познавая законы природы и развивая технику до самого высокого уровня ее возможностей, становится крупной планетарной силой, превышающей по своим масштабам все известные геологические процессы вместе взятые. При этом человечество оказывает решающее влияние на протекание всех процессов в биосфере, глубоко изменяя ее своим трудом. Взаимодействие первобытного человека с биосферой ничем не отличалось от аналогичного взаимодействия обычного гетеротрофного организма. Однако постепенно, но с заметным ускорением, круг используемых человеком природных ресурсов расширился, параллельно с развитием функций головного мозга и с изменением качества жизни. В ходе человеческой истории возникают различные цивилизации, государства, складываются новые экономические отношения, возникает наука, культура, искусство и различные религии. Однако до середины XIX века все страны входят еще в единую аграрную цивилизацию, которая принципиально не изменила общий биогеохимический круговорот на нашей планете. Деятельность человека в условиях аграрной цивилизации существенно не влияла на круговорот веществ и поток энергии в биосфере.
Однако во второй половине XIX века начинается интенсивный рост промышленности, железнодорожного транспорта, возрастает потребление ископаемого топлива и, соответственно, человек все в большей мере вмешивается в круговорот вещества в биосфере. Одним из неблагоприятных факторов оказывается появление в большом количестве отходов промышленности, которые не разрушаются в ходе природных процессов, а нарушают естественный биогеохимический круговорот. Деструктивная деятельность микроорганизмов затрудняется ядовитыми токсическими веществами, как прямыми, так и сопутствующими продуктам промышленного производства. На окисление промышленных выбросов расходуется кислород биосферы, при этом затрудняются и нарушаются процессы естественного самоочищения гидросферы и литосферы. Количество энергии, получаемое за счет ископаемого топлива, возрастает (нефть, газ, уголь). Из недр Земли во все возрастающем количестве извлекаются различные полезные ископаемые. Человек становится решающей геологической силой в преобразовании биосферы. Высокого уровня достигает наука, ее достижения используются в разных областях человеческой деятельности, в том числе и в деле преобразования природы. Оценивая роль человеческого разума и научной мысли как планетарного явления, можно сказать, что, по мнению В.И. Вернадского, «... ход научного творчества является той силой, которой человек меняет биосферу. Изменение биосферы есть неизбежное явление, сопутствующее росту научной мысли. Изменение биосферы происходит независимо от человеческой воли, стихийно, как природный естественный процесс». В связи с развитием производительных сил возникают качественно новые круговороты вещества в биосфере, которые составляют основные признаки превращения ее в ноосферу: • возрастание механически извлекаемого материала земной коры, рост разработки месторождений полезных ископаемых; • происходит массовое потребление (сжигание) продуктов фотосинтеза прошлых геологических эпох; • процессы антропогенеза приводят к рассеиванию энергии, а не к ее накоплению, что было характерно для биосферы до появления человека; • в биосфере в массовом количестве появляются (создаются) вещества, ранее в ней отсутствовавшие, в том числе металлы; • в связи с развитием ядерной технологии и ядерной энергетики, в биосфере появляются, хотя и в ничтожном количестве, трансурановые элементы; совершается освоение ядерной энергии, которое позволит снизить добычу горючих ископаемых; • ноосфера выходит за пределы Земли в связи с научно-техническим прогрессом и освоением космического пространства. По мнению многих ученых, ноосфера в будущем станет особой областью Солнечной системы. Контрольные вопросы: 1. Каковы этапы эволюционного развития биосферы? 2. Когда начался переход от биогенеза к ноогенезу в эволюции биосферы? 3. Ноосфера - как высшая стадия развития биосферы. Литература 1. Н.В. Гусакова. Химия окружающей среды. – Ростов н/Дону: Феникс, 2004.- 192 с., стр. 3-31. 2. В.И. Коробкин, Л.В. Передельский. Экология. – Ростов н/Дону: Феникс, 2003.- 576 с. 3. В.И. Коробкин, Л.В. Передельский. Экология в вопросах и ответах. – Ростов н/Дону: Феникс, 2002.- 384 с.
Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 1951; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |