Теория биохимической эволюции. Коацерва-ты – обособленные в растворе органические многомолекулярные структуры. Это еще не живые существа. Их возникновение рассматривают как стадию развития преджизни. Наиболее важным этапом в происхождении жизни было возникновение механизма воспроизведения себе подобных и наследования свойств предыдущих поколений. Это стало возможным благодаря образованию сложных комплексов нуклеиновых кислот и белков. Нуклеиновые кислоты, способные к самовоспроизведению, стали контролировать синтез белков, определяя в них порядок аминокислот. А белки-ферменты осуществляли процесс создания новых копий нуклеиновых кислот. Так возникло главное свойство, характерное для жизни, – способность к воспроизведению подобных себе молекул. Жизнь возникла на Земле абиогенным путем. В настоящее время живое происходит только от живого. Возможность повторного возникновения жизни на Земле исключена.
Гипотеза творения (креационизм). Наряду с гипотезами абиогенного происхождения жизни существуют и другие гипотезы. Гипотеза творения утверждает, что жизнь была создана сверхъестественным существом в определенное время.
Гипотеза стационарного состояния. Жизнь существовала всегда. Согласно этой теории Земля никогда не возникала, а существовала вечно. Она всегда способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень мало. Виды тоже существовали всегда.
Гипотеза панспермии. Панспермия – гипотеза о повсеместном распространении во Вселенной зародышей живых существ. Согласно панспермии в мировом пространстве рассеяны зародыши жизни, которые движутся под давлением световых лучей, а попадая в сферу притяжения планеты, оседают на ее поверхности и закладывают на этой планете начало живого.
Уровни организации живых систем выражаются следующим образом:
– живая молекула (протоплазма);
– клетка с ДНК, РНК, белками и ферментами;
– организм, в котором реализуется наследственная информация;
– вид (популяция) – в его пределах осуществляются конкуренция и естественный отбор;
– биогеосфера, в которой реализуются геохимические функции живого вещества.
Возраст самых ранних следов жизни (остатков бактерий) – около 3,5 млрд лет.
Докембрий. Самая древняя эпоха развития жизни – докембрийская – длилась свыше 3 млрд лет.
Первые обитатели нашей планеты были гетеро-трофами и питались за счет органических веществ, растворенных в первородном океане. Постепенно в первородном океане стали иссякать органические вещества, накопившиеся в нем абиогенным путем. Появление аутотрофных организмов обеспечило дальнейший непрерывный синтез органических веществ, а следовательно, существование и развитие жизни. Но аутотрофный синтез органических веществ сопровождался выделением кислорода в атмосферу. Накопление последнего изменило восстановительный характер атмосферы на окислительный, что привело к массовой гибели анаэробов. Это явление называют первым глобальным экологическим кризисом. Именно в это время и появились первые аэробные организмы, способные использовать кислород для дыхания. Присутствие свободного кислорода в атмосфере под воздействием грозовых разрядов привело к образованию озона, который и составил известный защитный экран, блокирующий коротковолновое излучение.
Важным этапом нужно считать появление первых многоклеточных существ. К концу докембрия земные моря населяли разнообразные животные: медузы, плоские черви, губки, полипы. Все они были мягкотелыми, лишенными скелета. Возникновение у животных скелета раковин, панцирей и так далее обозначило начало новой геологической эры.
Палеозойская эра, начавшаяся 570 млн лет назад, длилась 340 млн лет. Ученые делят ее на шесть периодов. Самый ранний из них – кембрий (он продолжался 70 млн лет). В этот период у самых разнообразных животных начинает развиваться скелет.
За кембрием следует ордовик (60 млн лет). В море процветают трилобиты. Появляются первые позвоночные.
В следующем периоде – силуре (30 млн лет) – на сушу выходят первые растения (псилофиты). Вслед за ними на сушу начинают переселяться животные – многоножки, черви, пауки и скорпионы.
У позвоночных появляется новый, неизвестный прежде орган – челюсти, произошедшие из жаберных щелей бесчерепных, одновременно у рыб возникают парные плавники, увеличивающие маневренность.
Следующий период – девон (60 млн лет). Сушу заселяют плауны, папоротники, хвощи, мхи. В их зарослях уже живут первые насекомые. Происходит выход на сушу позвоночных.
В девоне кистеперые рыбы дали начало первым земноводным – стегоцефалам.
Карбон, каменноугольный период (65 млн лет). Насекомые осваивают воздух. У растений появились семена вместо спор, у яиц рептилий – скорлупа.
Пермь (55 млн лет). Влажные леса из папоротников и плаунов исчезли. Широко разрослись хвойные. Земноводных теснят рептилии.
Мезозойская эра началась 230 млн лет назад и длилась 163 млн лет. Она делится на 3 периода: триас (35 млн лет), юру (58 млн лет) и мел (70 млн лет). Океаны Земли богаты моллюсками – белемнитами. Появляются цветковые. Мезозой, особенно юру, можно назвать царством рептилий. Но еще в самом начале мезозоя появляются млекопитающие.
Кайнозойская эра. (67 млн лет назад). Она продолжается и сейчас. Ученые разделяют ее на 3 периода: палеоген, неоген и антропоген. В последнем периоде появляется человек.
78. ПОНЯТИЕ БИОСФЕРЫ, КОНЦЕПЦИИ БИОСФЕРЫ
Биосфера (от греч. bios – «жизнь», sphaira – «шар») – одна из оболочек (сфер) Земли, состав и энергетика которой в существенных своих чертах определены работой живого вещества. Термин, введенный Э. Зюссом(1875), в результате работ В. И. Вернадского стал обозначать всю ту наружную область планеты Земля, в которой не только существует жизнь, но которая в той или иной степени видоизменена или сформирована жизнью. Биосфера включает в себя тропосферу, гидросферу, литосферу. С точки зрения иерархии уровней организации живой материи и системного подхода биосфера – совокупность всех экосистем (биогеоценозов). Все экологические ниши, пригодные для жизни, заняты биосферой, возникшей одновременно с появлением жизни на Земле (около 4 млрд лет назад) в виде примитивных протобиоценозов в первичном Мировом океане. Около 450 млн лет назад живые организмы стали заселять сушу, где их эволюция ускорилась, и в результате соотношение числа видов животных и растений в Мировом океане и на суше составляет примерно 1: 5. Основными факторами эволюции биосферы являются: абиотические (геологические, космические), биотические (изменчивость, т. е. мутации, наследственность, борьба за существование, естественный отбор), а также антропогенные, благодаря которым биосфера постепенно обретает черты ноосферы.
Под ноосферой понимается сфера взаимодействия природы и общества, в которой человеческий разум при посредстве технически оснащенной деятельности становится определяющим фактором развития. К появлению учения о ноосфере привело развитие естествознания Нового времени. Ж. Бюффон(1707–1778) обосновал геологическое значение человека. Д. Д. Дана (1813–1895) и Д. Ле-Конт (1823–1901) выявили эмпирическое обобщение, которое показывает, что эволюция живого вещества идет в определенном направлении, названном процессом цефализации. В 1922–1923 гг. В. И. Вернадский, читая лекции в Париже, выдвинул тезис о биогеохимических явлениях как основе биосферы. В 1927 г. французский математик и философ Е. Ле-руа ввел понятие ноосферы как современной стадии, геологически переживаемой биосферой.
Подчеркнем: ноосфера – это некоторое вполне определенное состояние биосферы, в котором человечество играет роль управляющей подсистемы, реализующей программу (стратегию) обеспечения дальнейшего развития общества в условиях дальнейшего развития биосферы.
Формирование ноосферы согласно В. И. Вернад-скомуопределяется следующими условиями и предпосылками.
1. Человечество стало единым целым. Ход мировой истории охватил весь земной шар, включив в единый процесс различные культурные области, некогда существовавшие изолированно.
2. Преобразование средств связи и обмена сделало регулярным и систематическим обмен веществом, энергией и информацией между различными элементами ноосферы.
3. Овладение новыми источниками энергии дало человеку возможность коренного преобразования окружающей среды.
4. Растет благосостояние народных масс, трудом и разумом которых создается ноосфера.
5. Осознаны равенство всех людей и важность исключения войн из жизни общества.
В. И. Вернадский считал, что такое состояние биосферы обязательно наступит.
