Роль фотосинтеза в развитии биосферы

Эволюция фотосинтеза. Роль фотосинтеза в развитии биосферы и формировании газового состава атмосферы. Фотосинтез и первичная биологическая продуктивность. Фотосинтез и урожай.

Способность использовать воду в качестве источника электронов для фотосинтеза по-видимому появилась однажды у общего предка современных цианобактерий. В конце Протерозоя к цианобактериям присоединились зелёные водоросли.

Первые фотосинтезирующие организмы, зелёные и пурпурные серные, а также зелёные и пурпурные несерные бактерии, осуществляли аноксигенный фотосинтез, используя различные органические и неорганические молекулы в качестве доноров электронов.

Основным источником кислорода в атмосфере является оксигенный фотосинтез; В результате деятельности фотосинтезирующих организмов произошло постепенное накопление кислорода сначала в воде, а затем в атмосфере. В результате накопления О2 и уменьшения концентрации СО2 восстановленная атмосфера перешла в окислительную, это привело к вымиранию большинства анаэробных организмов.

В связи с накоплением кислорода в атмосфере сформировался озоновый слой. После его формирования стала возможна жизнь на поверхности суши.

Оксигенный фотосинтез у высших растений происходит в хлоропластах. Хлоропласты возникли в результате эндосимбиоза. Они имеют много общего с фотосинтезирующими бактериями.

Уже у высших растений возникали различные типы оксигенного фотосинтеза (самый древний и распространенный С3 фотосинтез, С4 фотосинтез, САМ фотосинтез)

Растения синтезируют органические вещества из неорганических под действием солнечного света. В результате фотосинтеза образуются простые углеводы, из которых потом синтезируются сложные сединения.

Следствием появления на Земле мира фотосинтезирующих растений и непрерывного новообразования ими больших количеств богатых энергией органических веществ явилось развитие мира гетеротрофных организмов (бактерий, грибов, животных, человека) – потребителей этих веществ и энергии. В результате (в процессе дыхания, брожения, гниения, сжигания) органические соединения стали окисляться и подвергаться разложению в таких же количествах, в каких образуют их высшие растения, водоросли, бактерии. На Земле установился круговорот веществ, в котором сумма жизни на нашей планете определяется масштабами фотосинтеза. В текущем геологическом периоде (антропогеновом) размеры фотосинтетической продуктивности на Земле, вероятно, стабилизировались.

Дата добавления: 2017-02-01