Роль живых организмов на эволюцию Земли

   В юре пресмыкающиеся – вторая группа животных, которая делает попытку освоить воздушную среду. Летающие ящерицы были двух типов: рамфоринхи и ширококрылые. От поразительного разнообразия в прошлом классе пресмыкающихся в наши дни уцелело 6000 видов. Это представители пяти эволюционных ветвей: гаттерии, ящерицы, змеи, черепахи, крокодилы. 
Птицы появились в юрском периоде. Они представляют собой боковую ветвь пресмыкающихся, приспособившихся к полету. Особенно большое сходство с пресмыкающимися имела первоптица – археоптерикс. 
  Меловой период назван так в связи с обилием мела в морских отложениях того времени. Он образовался из остатков раковинок простейших животных – фораминифер. В начале мелового периода произошла настоящая революция в биосфере с появлением покрытосеменных — цветковых растений. Это повлекло за собой увеличение разнообразия насекомых, которые стали опылителями цветов. Постепенное распространение цветковых растений изменило облик наземных экосистем.  Они широко заселили Землю и характеризуются большим многообразием. В меловом периоде уже выделились группы копытных, насекомоядных, хищников и приматов. 

 
       180 миллионов лет назад в результате нового всплеска вулканической активности супер континент Пангея раскололся. Образовавшиеся материки отправились в путь к тем местам, где они сейчас находятся. 100 миллионов назад на каждом из континентов все еще обитают динозавры. Им подходит душный вулканический климат. Резкое потепление привело к новым катаклизмам. Уровень углекислого газа выросло в пять раз и температура значительно поднялась. В этих парниковых условиях тропические леса разрастались и покрывали собой всю планету. Пищи у динозавров стало больше. В итоге размеры динозавров увеличились. На планете доминируют динозавры на суше, в воде и в небе. Возможно, такие размеры динозавров стали реакцией на вулканическую активность земли. 

65 миллионов лет назад. 

   Жизнь процветала, среда благоприятствовала всем формам жизни.

   Эко система планеты переживет страшную катастрофу. Вместе с динозаврами исчезнет 75% видов организмов. Причиной массового вымирания будет являться  космический катаклизм. Смерть на Землю  придет из Космоса. Планета столкнется с огромным метеоритом  диаметром 9,5 километра. В доказательство того в Мексике был обнаружен скрытый кратер размером более 150 километров. Были стерты несколько тысяч километров земной коры, которые  превратились в пылевое облако, окутавшее планету. Затем эта пыль стала постепенно оседать на поверхности. Вся планета покрылась слоем пыли. Разрушение Земли принес не только метеорит, но и извержение вулканов, произошедшие одновременно с падением метеорита. Двойной катастрофический эффект стал причиной вымирания динозавров. Пылевые облака заслонили землю от солнечных лучей и уничтожили на ней жизнь.

Кайнозой.

     Возникший  впоследствии новый мир стал  царством млекопитающих и человека. Жизнь постепенно возрождалась. Только сейчас появились первые  млекопитающие – наши предки.  Эра новой жизни – время расцвета цветковых растений, насекомых, птиц, млекопитающих. 
     Во времена существования динозавров была известна группа млекопитающих – небольших по размеру, с шерстяным покровом животных. Они возникли от тераспид или звереподобных. Живорождение, теплокровность, более развитый мозг обеспечили млекопитающим выход на передний план эволюции. 
В третичном периоде млекопитающие заняли господствующее положение, приспособившись к различным условиям на суше, в воздухе, воде, и как бы заменили мезозойских пресмыкающихся. От насекомоядных произошли первые хищники. Они начали завоевывать моря. А так же от древних палеоценовых хищных произошли и первые копытные. Из-за засушливости некоторых районов появились злаковые растения. Уже в первой половине третичного периода успели возникнуть все современные отряды млекопитающих, а к середине периода широко распространялись общие предковые формы человекообразных обезьян и людей. 

   Задолго до появления  человека, континенты продолжали  перемещаться и сталкиваться  друг с другом. Постепенно их  очертания стали напоминать современные  материки. Движение литосферных плит и эрозий создали знакомые нам ландшафты. Появление некоторых горных массивов объясняются нам извержение лавы из самых недр Земли.

    Однако в крупнейших горных системах таких, как Альпы, вулканов нет. Её высота составляет почти 5 тысяч метров над уровнем моря. Как этот огромный массив оказался на такой высоте? Это результат столкновения двух материков  Африки и Европы. Высоту гор на Земле определяют две противоположные силы. Поднятие земной коры и эрозия. Движение плит и эрозия могут создавать и прямо противоположные ландшафты. При определенных условиях, земная кора образует пустоши. Один из величайших примеров Кранд Каньон глубиной свыше 1,5 километра, шириной около 15 километров и длиной 450 километров. Размер каньона является результат воздействия тектонических сил.

    Но, прежде чем Земля окончательно примет свой современный облик она должна будет пережить ещё одно испытание.  2 миллиона лет назад на востоке Африки появились первые предки современного человека. В это же время с Северного полюса стали спускаться огромные ледники. Земле предстояло вступить в очередной ледниковый период. Резкое понижение температуры произошло, когда вулканы Панамы образовали перешеек между Северной и Южной Америкой. Это кардинально изменило направление течений в мировом океане. Температура приполярных морей значительно понизилась. В результате произошло снижение средних температурных показателей на всей планете. По мере таяния ледников происходило вторичное заселение человеком освободившихся из-под ледников территорий. Ледниковый период длился десятки тысяч лет. Когда, 10 тысяч лет назад последние ледники отступили, они оставили за собой исцарапанную сушу. Это и есть наш современный ландшафт. Свидетельства существования льдов можно увидеть повсюду. На твердых наскальных склонах можно обнаружить множество параллельных линий глубиной в несколько миллиметров. Борозды оставили мелкие камни, оказавшиеся под давление движущегося ледника.

      В течение четвертичного периода вымирали мастодонты, мамонты, саблезубые тигры, гигантские ленивцы, большерогие торфяные олени.

   В условиях теплого климата, после отступления материков доминирующую позицию на планете занимает древний человек. В умеренно теплых областях Земли началось одомашнивание животных и введение растений в культуру. Наступила «неолитическая революция» − переход человеческих общин от примитивной экономики охотников и собирателей к сельскому хозяйству. За весь возраст планеты, история развития человеческой цивилизации занимает достаточно короткий период. Научный прогресс изменил облик планеты. Достижения человечества велики. Технологии позволяют человеку доминировать на планете больше, чем любое существо за всю историю Земли. Вся история цивилизации уложилась в короткий теплый период, который составляет 10 тысяч лет. Человечество не случайно развивалось в этот период. Климат был стабилен.

В заключение.  
   За прошедшие 4,5 миллиарда лет, Земля прошла грандиозный трансформации. С момента зарождения жизни эти трансформации определили, какие организмы выживут, а какие погибнут. Опираясь на прошлое, понятно, что в будущем живым существам и человеку предстоит бороться за выживание в следующие периоды изменения климата на планете Земля. Жизнь зависит от состояния нашей планеты. Жизнь влияет на геологию, а геология формирует среду, в которой развивается жизнь. Даже, если современная экономика приведёт к глобальному потеплению в ближайшее столетие, это не изменит неизбежное. При сегодняшнем расположении материков, полярные воды остаются холодными, а это значит, что через 15 тысяч лет может начаться очередной ледниковый период. За последние 2 миллиона лет в зависимости от климата ледяные поля то увеличивались, то уменьшались в размерах. Передвигаясь, они меняли ландшафт. При замере роста ледников отмечено, что ледники постоянно растут. В результате накопления твердых осадков, под воздействием силы тяжести спрессованный снег сползает вниз. Скорость движения ледника составляет 45 метров в год. Жизнь на земле зависит от цикла передвижения плит. Однако этот цикл не бесконечен, его завершение очевидно.  Это случится через миллиарды лет. Однажды, внутренний огонь, поддерживающий жизнь на поверхности, будет исчерпан. Так закончится история планеты Земля. Считается, что лишившись своего пылающего сердца, Земля пройдёт по такому же пути, который прошёл Марс. Атмосфера и океаны исчезнут, а поверхность превратится в пустыню.

Роль живых  организмов на эволюцию Земли.

Биосфера –  это особая оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в  непрерывном обмене с этими организмами. Эти представления базируются на учении В.И.  Вернадского (1863–1945). 

Биосфера включает в себя:

 живое вещество - все живые организмы;

 биогенное вещество - уголь,  известняки,  нефть и др;

 косное вещество - в его образовании живое не участвует, например магматические горные породы;

 биокосное вещество - создается с помощью живых организмов, например почва;

 радиоактивнее вещество- вещество космического происхождения (метеориты и др.) и рассеяние атомы. 

 Признана исключительная  роль  «живого вещества»,  преобразующего  облик планеты. Результат его  деятельности за геологический  период времени огромен. «На  земной поверхности нет химической  силы более постоянно действующей,  а потому более могущественной  по своим конечным последствиям,  чем живые организмы, взятые  в целом» (В.И.  Вернадский).  Именно  живые организмы улавливают и  преобразуют лучистую энергию  Солнца и создают бесконечное  разнообразие нашего мира.

Основные биогеохимические функции живого вещества:

   Газовая функция   - большинство газов верхних горизонтов планеты порождено жизнью, а подземные горючие газы являются продуктами разложения органических веществ растительного происхождения,  захороненных ранее в осадочных толщах. 

  Концентрационная функция - организмы накапливают в своих телах многие химические элементы. Среди них на первом месте стоит углерод.  Содержание углерода в углях. Нефть – концентратор углерода    и водорода. Среди металлов –   кальций.  Целые горные хребты сложены из остатков животных с известковым скелетом. Концентраторами кремния являются диатомовые водоросли,  радиолярии и некоторые губки,  йода – водоросли ламинарии, железа и марганца – особые бактерии.  Позвоночными животными накапливается фосфор, сосредотачиваясь в их костях.

Окислительно-восстановительная  функция играет важную роль  в истории многих химических элементов.  Организмы,  обитающие в разных водоемах,  в процессе своей деятельности и после гибели регулируют кислородный режим и тем самым создают условия,  благоприятные для растворения или же осаждения ряда металлов (железо,  марганец, ванадий).

 «Организм, – писал  В.И. Вернадский, –  имеет дело  со средой,  к которой он  не только приспособлен,  но  которая приспособлена и к  нему» 

Современная биосфера возникла в результате длительной эволюции в  процессе постоянного взаимодействия абиотических и биотических факторов. 

Созидательной и преобразующей  ролью  живого вещества стало появление  в биосфере фотосинтезирующих автотрофов –  цианобактерий и синезеленых водорослей  (прокариотов),  а затем и настоящих водорослей и наземных растений  (эукариотов),  что имело решающее значение для формирования современной биосферы. Деятельность этих организмов привела к накоплению в биосфере свободного кислорода, что рассматривается как один из важнейших этапов эволюции. Параллельно развивались и гетеротрофы,  и прежде всего – животные.  Важным является их развитие: выход на сушу и заселение ими материков и, наконец,  появление человека.

  Вначале сформировалась  литосфера –  предвестник окружающей  среды, а затем после появления  жизни на суше – биосфера. В  течение всей геологической истории  Земли никогда не наблюдались  азойные геологические эпохи ( лишенные жизни). 

 Живые организмы –  главный фактор миграции химических  элементов в земной коре,  «по  крайней мере, 90%  по весу массы  ее вещества в своих существенных  чертах обусловлено жизнью».   Грандиозный геологический эффект  деятельности организмов обусловлен  тем,  что их количество бесконечно  велико и действуют они практически  в течение бесконечно большого  промежутка времени. Основным  движущим фактором развития процессов  в биосфере является биохимическая  энергия живого вещества.

   Очевидно,  что  экологические условия есть продукт  взаимодействия биоты и окружающей среды,  и лишь правильная оценка этого взаимодействия позволяет разработать достоверные методологические подходы к сохранению или даже улучшению экологической обстановки в случае ее нарушения на всех экосистемных уровнях, вплоть до  глобального.

   Человек,  став  мощным геологическим фактором,  оказывает глобальное воздействие  на биосферу,  которая через  свои экологические законы,  воздействует  на человека.  Создаются условия,  напоминающие коэволюцию «человек–биосфера».  Продуктом такой коэволюции  может стать так называемая «ноосфера», т. е. сфера разума.  Геологическая сила человека способна оказывать влияние на ход биогеохимических и других процессов в охваченной ее воздействием среде Земли и околоземном пространстве. Вся эта среда весьма существенно изменяется человеком благодаря его труду.  Он способен перестроить ее согласно своим представлениям и потребностям,  изменить фактически ту биосферу, которая складывалась в течение всей геологической истории Земли. Ноосфера – окружающая человека среда,  в которой природные процессы обмена веществ и энергии контролируются обществом.

Рождающаяся ноосфера в своих  главных проявлениях характеризуется  следующими признаками: 

-  Возрастающим количеством  механически извлекаемого материала   литосферы – ростом разработки  месторождений полезных ископаемых.

-  Массовым потреблением  продуктов фотосинтеза прошлых  геологических эпох,  главным  образом,  в энергетических целях.  Химическое  равновесие в биосфере  в связи с эти смещается  в сторону, противоположную глобальному  процессу фотосинтеза,  что неизбежно  приводит к росту содержания  углекислого газа в биосфере  и уменьшению содержания свободного  кислорода.