Глава 10. Биосфера и человек

Эволюция биосферы

Вопрос 1. Почему можно говорить о взаимосвязи развития органического мира и эволюции биосферы?

Биосфера — не только сфера распространения жизни, но и результат ее деятельности. Начиная с момента зарождения, жизнь постоянно развивается и усложняется, оказывая воздействие на окружающую среду, изменяя ее. Таким образом, эволюция биосферы протекает параллельно с историческим развитием органической жизни.

Вопрос 2. Какие процессы были характерны для раннего этапа эволюции биосферы?

Сначала живые организмы использовали органические соединения первичного океана, запасы которого довольно быстро истощались. Углекислый газ, как побочный продукт обмена веществ, выделялся в атмосферу.

Затем преимущества получили и широко размножились микроорганизмы, способные синтезировать органические соединения из углекислого газа и присутствующего в атмосфере водорода, — метановые бактерии. Когда же запасы газообразного водорода истощились, они уже не могли перерабатывать углекислый газ в метан и таким образом лишились источника энергии для синтеза собственных питательных веществ.

Необходимо было найти источник получения энергии. Им стало Солнце благодаря процессу сначала бескислородного фотосинтеза (без выделения кислорода). На следующем этапе эволюции появились организмы с более совершенным механизмом фотосинтеза, в результате которого в качестве побочного продукта в атмосферу стал выделяться кислород. Это вело к изменению состава атмосферы Земли, в которой становилось все больше кислорода.

Кислород — сильный окислитель и губителен для анаэробных (живущих в бескислородной среде) организмов. Практически кислород стал загрязнителем атмосферы, что привело к экологическому кризису. Живые организмы должны были погибнуть или приспособиться к новым условиям среды.

Природа нашла наиболее рациональный путь решения этой проблемы. Возникли живые организмы, которые уже не боролись против кислорода, а использовали его для получения энергии. Появился процесс дыхания, который обеспечил организмы энергией.

Постепенно между фотосинтезирующими организмами и гетеротрофами установилось равновесие, которое привело к стабилизации нового состава атмосферы. Сформировались современные круговороты углерода и кислорода.

Вопрос 3. Почему на определенных этапах развития биосферы возникали экологические кризисы?

Экологические кризисы на определенных этапах развития биосферы возникали: во-первых, в силу исчерпания живущими на тот момент организмами энергетических и пищевых ресурсов, а во-вторых, из-за серьезного изменения состояния окружающей среды, причинами которого становилось накопление продуктов жизнедеятельности.

Вопрос 4. Почему можно утверждать, что надвигающийся экологический кризис является результатом деятельности человека?

Биосфера находится на грани нового экологического кризиса, так как с появлением промышленности процессы разрушения в природе стали преобладать над процессами созидания, причем эти тенденции становятся все более выраженными. Современные цивилизации, основанные на представлении о неисчерпаемости ресурсов, ведут человечество к катастрофе.

Вопрос 5. Можно ли считать завершенным процесс формирования биосферы?

Процесс формирования биосферы нельзя считать законченным. Биосфера — сложная, саморегулирующаяся система, существование которой сопряжено с ее постоянным развитием. Остановка этого процесса приведет к полному разрушению всей сформированной системы с ее сложными взаимосвязями.