Основные закономерности эволюции биосферы.

Чтобы из химических элементов образовалась жизнь, необходима планета с благоприятными на то условиями. Первым условием будет тот факт, что жизнь может развиваться на планете, масса которой не превышает определенной величины. Планеты с массой 1/100, 1/20 массы Солнца не годны для жизни, т.к. здесь развиваются ядерные реакции. Если масса 1/1000, то она холодная, атмосфера характеризуется газами H₂, NH₃, CH₄ в соотношениях, хар-х для Космоса, тепло не проникает в толщу планеты. Планеты с малой m (Меркурий и Луна) - в силу слабой интенсивности тяготения не способны удерживать в теч. длит. времени АС, необходимую для развития жизни. Из планет солн. сис-мы по массе удовлетворяют только Земля, Венера, Марс. Встречаемость таких планет 1% (Опарин-Фесенков). Второе важное условие – относительно постоянство и оптимум радиации от светила. Планета д. иметь орбиту, близкой к круговой, ее раcc-е от Солнца не д.б. слишком < или слишком >. Центр. светило д.характеризоваться относительным постоянством излучения. Вероятность соблюдения второго условия – 0,01%. Вер-сть соблюд. обоих условий (оптим. массы и постоянства, оптим. радиации)=0.001%.

Но есть еще одно очень важное условие – химические предпосылки развития жизни. Преобладающие элементы в Космосе – O, H, N, C. Они же составляют основную массу живого вещества. Т.о. жизнь использует для воспроизводства 4 атома. Они имеют наименьшие размеры, способны к образованию устойчивых кратных связей. Углерод способен образовывать длинные полимерные цепи. P и S – тоже обладают способностью образовывать длинные кратные связи. P и S применяются к накоплению энергии в строго дозированных порциях. S входит в состав белков, а Р – неотъемл. часть нуклеиновых кис-т, с Р-ным обменом связ. высшая нервн. деят-ть. Кроме этих в состав жив.орг-в вх. «+» ионы Na, K, Mg, Ca и «-» ион Cl и микроэл-ты, встреч-ся в орг-х в ↓кол-вах-Mn, Fe, Co,Cu,Zn, и еще более редкие – B, Al,I. Остальные эл-ты вх. в пренебрежимо малых кол-вах.

Все хим. эл-ты живых орг-в м.÷ на наиболее доступные, наиболее пригодные и имеющие cпец. назначение: Si не вх. в > кол-вах, но активно use диатом.водор-ми для формир-я Si-ых створок, губками для скелета, ВР для придания прочности стеблю и т.д. Жизнь активно использовала все свойства химических элементов, атомов. Жизни на основе других химических элементов невозможна.

Главным условием жизни является наличие воды в жидком состоянии. Вода как среда обитания очень простое вещество. Вода обладает аномальными свойствами, нормализует темпер. режим планеты. СО2 – еще один очень важный элемент. Никакие химические процессы не смогут привести к тому, чтобы он исчез. СО2 – поддерживает буферность Мирового океана, а это постоянство среды. Очень важен для растений. Все вышеупомянутые условия были на Земле, поэтому органич. жизнь возникла именно здесь.

Закономерности эволюции биосферы обусловлены тремя факторами: 1-своеобразием отн-я биосф к ее среде,2-вз-е живого и нежив в пределах биосф,3-особ-ти взаимоотн-й м/у орг-ми. БС - как сов-ть пр-ов синтеза и деструкции орг в-ва,рождения,развития и отмирания особей. Движущей силой эволюции яв-ся принцип единства противоположнонапрвл-х пр-в синтеза и деструкции. В основе воспр-я лежит синтез белка, протек-й в кл. при посредстве нуклеиновых к-т. Орг-ю эвол-ю движет пост-но сущ-щее и никогда не затухающее противоречие м/у безграничной сп-ю орг-в к воспр-ю и ограниченной возм-ю на кажд этапе use матер ресурсы внешн среды. В рез-те давления жизни происходит захват живым в-вом новых ист-ков в-ва и Е. Это сопр-ся ∆ живого. Если это ∆ в новых усл-х жизнеспособно,то оно сохр-ся,если нет,то погибнет. В случае выжив-я орг-м приобретает нов инф-ю о новом сп-бе вз-я со средой. Закрепляя признаки, ест отбор придает наслед-й ∆-ти опред фенотипич форму и стан-ся важным ф-ром эволюции. Очень важным законом является направленность эволюции в ходе геологического времени – принцип направленности эволюционных изменений Дана. Эволюция направлена в сторону увеличения сложности и совершенствования строения ЦНС.

Коэволюция – адаптированное развитие живого и неживого в биосфере. К-я АС. Первоначально земля имела благод-ые газы, α окружали землю, но они яв-ся летучими, даже при пониженных t⁰ и были утерены в космич. прост-ве. Земля была холодной. Лишившись I-ой АС земля начала накапливать нов. газы, α начали появ-ся из вулканической деят-сти (t более 100⁰С).С нах-ся в виде CO₂ и значительная его часть в виде СН₄. Далее идет переходная стадия с темп-ой меньше 100⁰С происходит конденсац-я паров воды в отриц-х рельефах местности и накапливание океанов на поверх-ти Земли. Таким образом доминирующим становится СО₂ и формир-ие углекислой атмосферы сопровожд-ся накоплением инертным газом N₂ в переводе безжизненный. Весь кислород расходуется на окисление вулканич-х газов. Он накаплив-ся. Соврем-я биогенн-я атмосфера Земли связана с развитием эволюционных процеесов разв. живого в-ва на Земле. Развития фотосинтеза в мир. океане изменило состав гидросферы. К-я ГС. По Вернадскому вся вода планеты в любом состоянии – не разрывное, целое, охватывает всю сушу и сост-т единую водн. оболочку Земли. Источники воды: 1) гипотеза о дегазации магмы и выбросов воды на пов-ти земли вулканич-х газов; 2) Кометный вариант происхождения ГС: Океан-это кометнопадающий продукт тел, которые вторгались на Землю. К-я ПС. Почва – верхний горизонт литосф., вовлеченный в круговорот с участием м\о, раст и жив-х. Почва выполняет ф-ию общепланетарного аккумулятора, яв-ся универсальным экраном, α удерживает в биосфере биогенные элементы. Этапы эволюции: 1.скальный почвообразоват. пр-с, биогеохимическое выветривание.2. 1-ый почвообразоват. пр-с. 3. лесн и болотн тропич почвообразование. 4.возникн-е луг-х черноземных почв. 5. формир-е современных почв.

Факторы эволюции БС. Среда БС - это её космическое окружение, верхняя стратосфера и верхняя часть литосферы.Факторы эволюции БС ÷: 1.Космические. Осн-й ист-к акт-ти БС - солн.излучение (постоянство интенсивности солн излучения сохр-ся на протяжении всего t форм-я БС). Наибольшие флуктуации связ. с цикличностью солн-й активности, фотопериодизмом(движ. Земли вокруг Солнца). Земля примерно 1 раз в 176 лет совершает полный оборот вокруг центра Галактики и в теч. этого года встреч-ся с разными областями Галактики (с этим связаны процессы газообраз. и вулканизма). У некоторых орг-змов развились отклики в связи с влиянием луны, приливов и отливов.
2. геохим-е и геологические. Расчленение Земли на континенты и материки вызывало ∆ органич. мира (образование климат. поясов), α реагировал распространением покрытосеменных. Пр-сы гео преобразования Земли вызывали вспышки вулканизма и ↑ [СО_2]. 3. Биотический. Среда жизни не оставалась абс-но const, одни умирали, др сохр-сь =>глав. ф-р эволюции БС – сама жизнь, она вела процессы эволюции: 1) флуктуация числ-ти. 2) выход за границы эко.ниши (метод проб и ошибок)3) выделение в ОС продуктов ж\д-ти (мин соли, газы, продукты орг-го синтеза), обмен в-ми – 1 из способов общения и связи орг-в др. с др. (бактерии выделяют витамин В₁₂, α ∆ микроскопическими водорослями) 4) ∆ абиотич. усл-й в рез-те ж\д-ти5) ∆ всей БС планеты в рез-те ж\д-ти орг-в (обр-е почвы, форм-е залежей орг-х остатков, ∆ спетр-я солн-я энергия). В наст. t главн. ф-ром, опред-м направление БС становится антропогенный фактор.

Модели эволюции БС (Жизнь, как форма дифференциации материи): Несколько концепций прогрессивного развития жизни: 1. ступени развития. Материя↑-ся на более высокие ступени Н→Не→тяж.эл.→орг.в-ва.Перестройка на каждом ур.материи. Use Е предыдущ-х ст-й. 2.осн. на пргрессирующей дифференциации. Новое,возникшее в старом, способно сущ-ть вместе с ним. Старое и основа, и среда, и источ.новых образ-ий. Прогрессивное развитие представляется как концентрич круги.Идет дифференциация материи в предшествующих. Вклад внес Камшилов. 3. Концепция рассеяния информации прогрессирующей интеграции. >сложная материя занимает<V. Опарин:*. Каждый шаг к большей диф-ии материи требует ↑ кол-во менее дифференц-ой материи.(На прирост 1кг.биомассы хищника треб-ся применить 10кг.травояд-х). *. При возник-ии новых форм дв-ия,темп их развития ↑, а ускорение сосредотач-ся на все> огранич. обл. развив-ся материи.(Число видов назем-х орг-ов выше чем морских форм). Число видов в совр.биосфере не случ-ый набор – рез-т коэволюции, (совместная адаптация живого и неживого).Среди млек-х вед-щее место грызуны>70%,они под прессом хищников,млек-х,птиц.Возм.сть для видообр-ия на суше>чем в водн.среде.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: