Смекни!
smekni.com

Основные моменты истории биосферы (стр. 2 из 4)

Необходимо подчеркнуть, что и создание трофической системы в бактериальных сообществах и появление в неопротерозое эукаритных одно - и многоклеточных организмов связано с реализацией принципа кооперации. Именно в соответствии с этим принципом на разных уровнях организации живого вещества возникли как клеточные и многоклеточные организмы, так и экосистемы.

Вторая бифуркация в развитии биосферы произошла 570 млн. лет тому назад, когда эукариота (растения и животные) освоили построение минерального скелета из карбоната кальция.

"Биоминерализация становится внутриклеточным процессом и не зависит от внешних условий. Образовавшийся скелет может растворяться или же захоронятся в виде биогенной известняковой породы. Созданной кокколитофоридами, фораминиферами - протистами, колониальными губками, коралловыми группировками или же моллюсками на очень широкой шкале биологической эволюции. Меняется и сопряженный с кальциевым цикл неорганического углерода. Этот цикл в свою очередь сопряжен с циклом органического углерода соотношением 1:1, поскольку осаждение карбоната из бикарбоната требует удаления из сферы реакции агрессивной углекислоты, как это происходит и сейчас в экосистеме кораллов или известковых водорослей" (Заварзин, 1999,с.99).

В результате изменился газовый состав атмосферы: в ней увеличилось содержание кислорода, а углекислого газа уменьшилось. Увеличение содержания кислорода примерно до 10 % от современного уровня его содержания привело к образованию озонового слоя. Это имело далеко идущие последствия: жесткое ультрафиолетовое излучение, губительное для биоты, стало задерживаться озоновым экраном и перестало доходить до дневной поверхности. Благодаря этому создались условия для выхода на сушу животных и растений. Так еще раз проявилась модифицирующая роль живого вещества в развитии биосферы.

Третья бифуркация в развитии биосферы произошла около 410-400 млн. лет тому назад, в конце силура, когда образовался наземный растительный покров, изменивший биогеохимические и геофизические циклы. "В конце силура - девоне началось формирование растительного покрова, когда фотосинтезирующая поверхность была вынесена в атмосферу из водной среды. Кульминация формирования растительного покрова достигла в карбоне (350 - 270 млн. лет тому назад -Б. П.). С тех пор наземная жизнь протекает в аэротопе - пространстве от почвы до верхушек деревьев - и в почве как корнеобитаемом слое. Вынос фотосинтезирующей поверхности в атмосферу происходил с образованием органического скелета стебля и с накоплением больших масс целлюлозы и лигнина. Эти соединения изменили количественные соотношения в наземном углеродном цикле. Изменился и атмосферный гидрологический цикл за счет появления эватранспирации (испарения воды наземной растительностью - Б. П.). Отсюда стал иным и процесс денудации. Растительный покров тесно связан с развитием грибного мицелия в почве, поэтому растительный покров следует рассматривать как растительно-грибную систему ... наличие грибов на поверхности континентов, как предварительное условие развития растительности чрезвычайно важно, так как обусловливает замыкание углеродного цикла потенциально мощным процессом деструкции, до того как появятся новые продуценты ... Деятельность животных связана, прежде всего, с биотурбацией, но в общих биогеохимических циклах они играют модифицирующую, а не определяющую роль. Вся биосфера этого типа существенно аэробна, исключая лишь относительно небольшие анаэробные карманы в амфибиальных ландшафтах, где происходило накопление углей - углеродный цикл был разорван. Таким образом, платформенные области (в смысле континентальные - Б. П.) стали играть существенно иную роль в экономике планеты" (Заварзин, 1999, с. 98).Об этом говорят и современные оценки источников поступления биогенного кислорода в атмосферу: примерно 50% кислорода дают морские растения и 50% наземная растительность (Физическая география мирового океан, 1979). Если учесть, что суша занимает всего лишь 1/3 поверхности нашей планеты, а моря и океаны 2/3, то процесс фотосинтеза на суше идет интенсивнее примерно в два раза.

Сформировавшийся в конце палеозоя химический состав морской воды, газовый состав атмосферы, а также строение трофической пирамиды, свойственной биоте, сохранились без особых принципиальных изменений до современности. Однако, ряд последовательных изменений, происшедших среди животного царства, привели к возможности новой перестройке биогеохимических циклов и связанной с ней новой бифуркации в развитии биосферы. Вот как выстраивает эти события Н. Н. Моисеев (1999).

К первому такому событию относится быстрое и массовое исчезновение в конце мелового периода (75 - 70 млн. лет тому назад) динозавров. Причины их вымирания до сих пор неясны. Однако, то, что динозавры сошли с арены жизни, открыло дорогу млекопитающим, которые были современниками динозавров, но на "иерархической лестнице жизни" занимали более низкую ступень.

Второе событие произошло в начале четвертичного периода в одной из групп млекопитающих благодаря резкому изменению климата. При наступившем похолодании предки человека австралопитеки были вытеснены из тропических лесов в савану. Их вытеснили более приспособленные для жизни в лесу человекообразные обезьяны. Вместо того чтобы погибнуть в опасной саванне, предок человека встал на задние лапы, освободил передние, научился использовать искусственные орудия и превратился из мирного вегетарианца в агрессивного хищника ... На заре палеолита на Земле существовало уже не просто умное животное - стал формироваться человек. Появился каменный топор, умение владеть огнем, навыки коллективной охоты" (Моисеев, 1999, с. 6). Однако, первое же техническое изобретение (каменный топор) показало, что у техники есть две стороны медали и ее применение губительно, если использование технического изобретения не будет сочетаться с тем, что в последствии (в ХХ веке) получило название "защиты от дураков". Наши предки, получив в руки топор, не только стали сильнейшими из хищников и, тем самым, вышли из состава биоценоза, но стали пускать его в дело без всяких ограничений, в том числе и в боях за самку. Отсюда и проломленные черепа молодых предков будущего человека, которые были обнаружены в конце сороковых - пятидесятых годах ХХ века супругами Лики и их последователями в Олдувайском ущелье (Кения). В развитии наших предков возникала тупиковая ситуация: каменный топор давал большие преимущества и вместе с тем неразумное его употребление (без разбора) ставило наших предков на грань исчезновения.

Третье событие как раз и связано с успешным разрешением с возникшей тупиковой ситуации. Как предполагает австрийский антрополог Лоренц, выход из тупика был найден благодаря возникновению в стадах наших предков табу "Не убий!"

"Умение найти нужный кремень, обработать его и превратить в топор требует совсем иных качеств личности, чем уменье использовать топор в драке. Найденные проломленные черепа, может быть, и принадлежали как раз тем умельцам, которые были способны делать топоры и передавать свои знания и навыки следующим поколениям. Табу "Не убий!" не было закодировано в генетической памяти. Оно утверждалось в рамках отбора на уровне отдельных родов, общин, племен и носило общественный характер, было основой формирования системы нравов" (Моисеев, 1999, с. 7). В этом предположении о зарождении морали опять таки проявляется принцип кооперации: наиболее жизнеспособными оказались те племена и общины, которые, учитывая индивидуальные различия соплеменников, сумели выделить и сохранить свою интеллектуальную элиту, усложнив на кооперативных началах структуру своего общественного устройства. Благодаря сохранению интеллектуальной элиты, наши предки смогли усовершенствовать технологию обработки камня и создать метательное оружие. "Эти обстоятельства имели катастрофические последствия: человек за относительно короткое время сделался абсолютным гегемоном, монополистом в животном мире и полностью использовал возможности новой техники. ... В результате он быстро извел крупных копытных - основу своего рациона и поставил свой биологический вид на грань голодного вымирания. Количество населения, судя по сопоставлению неолитических и палеолитических стоянок, сократилось во много раз" (Моисеев, 1999, с. 9). Вновь возникла перед нашими предками очередная тупиковая ситуация.

Четвертое событие связано с находками, которые помогли выйти из тупика. Человечество изобрело земледелие, т. е. научилось создавать искусственно разбалансированные агроценозы, с которых можно было снимать урожай для своего пропитания. Потом было изобретено скотоводство. Эти два новшества называли неолитической революцией. "В результате качественно изменился характер эволюции биосферы: возникла вторая природа, или техносфера, появились искусственные биогеохимические циклы, т. е. новый круговорот веществ в природа, ранее не существовавший ... рождение собственности и общества потребления, как неизбежного ее следствия, ... появлялись новые потребности, вернее, расширялись старые ... и, может быть, самый главный результат того относительно спокойного развития биосферы, который мы наблюдаем за последние 10 тыс. лет - постепенное утверждение Разума, как важнейшего элемента биосферы, важнейшего фактора ее развития (Моисеев, 1999, с. 8 - 9). Деятельность человека стала своеобразным усилителем в преобразовании энергии (Подолинский, 1991). Человечество, как верно и точно заметил В. И. Вернадский, постепенно превратилось в грозную геологическую силу планеты, которая подвела биосферу к глобальному экологическому кризису. Этот кризис обусловлен двумя обстоятельствами, имеющими фундаментальное значение. "Первое было впервые обозначено еще Мальтусом. Не очень существенно то, что англиканский пастор ошибся в своих расчетах, и что уменьшение производства пищи на душу населения в планетарном масштабе началось только на грани 70-ых и 80-ых годов нынешнего, а не XVIII столетия, как думал Мальтус. Аппетиты человека однажды превзойдут ресурсы беднеющей планеты. И не только в сфере производства пищи, но и любых других ресурсов, необходимых для жизнеобеспечения растущего человечества. Ко второму обстоятельству относится то, что антропогенная нагрузка на биосферу непрерывно растет, причем со все возрастающей скоростью, что грозит потерей устойчивости того квазиравновесия (или "устойчивого неравновесия" по Э Бауеру), в атракторе которого происходит развитие ....Homo sapiens. Индикаторами приближения к бифуркационному состоянию являются и неизбежное потепление климата, и утончение озонового слоя, и уменьшение биоразнообразия, и множество других фактов. Косвенным подтверждением предположения о возможной потери устойчивости служат и наши эксперименты по компьютерной имитации воздействия ядерной войны на состояние биосферы. После возмущений ядерными взрывами и пожарами биосфера примерно через год снова приходила в состояние равновесия, но качественно отличное от исходного. ... Одной мысли о том, что в борьбе за исчезающие ресурсы оскудевающей планеты будут участвовать не кроманьонцы с их каменными оружием, а государства, владеющие арсеналами ядерных боеприпасов, достаточно, чтобы почувствовать весь, мягко говоря, дискомфорт надвигающегося времени" (Моисеев, 1999, с. 9). На лицо новая тупиковая ситуация.