Эволюция биосферы

Формирование жизни началось примерно 3,8 миллиарда лет назад. Развитие и усложнение жизни на Земле называют развитием биосферы.

Биосфера

Условная оболочка Земли, населенная живыми организмами, называется биосферой.
Живая мембрана покрывает:

• гидросфера – водная оболочка Земли;
• литосфера – твердая оболочка;
• атмосфера – газовая оболочка.

По Вернадскому, биосфера включает в себя несколько типов веществ:

• живое – совокупность всех живых организмов на планете (бактерии, растения, животные, грибы);
• инертные – продукты, образовавшиеся без участия живых веществ (минералов, горных пород);
• биокостный — вещество, образовавшееся в результате совместной деятельности живого и костного вещества (почвы, ила, верхней части литосферы);
• биогенный – вещество, созданное и переработанное из живого вещества (уголь, газы, нефть);
• радиоактивные – атомы радиоактивных веществ (урана, тория, радия);
• рассеянные – свободные атомы различных веществ (цинка, меди, ртути);
• космическая – материя, падающая на Землю из космоса с помощью метеоритов и космической пыли.

Важно понять роль живого вещества в развитии биосферы. Вернадский считал, что живая материя способна влиять на безжизненные оболочки Земли. Именно под влиянием живых организмов изменяются климат, атмосфера и геологические слои. Кроме того, живое вещество активно участвует в круговороте веществ в природе.

Этапы развития

Жизнь распространена по всей поверхности Земли. Установлено, что в атмосфере обитает несколько миллионов различных микроорганизмов. Самая глубоководная морская рыба обитает на глубине более 6000 метров. Однако так было не всегда, и зарождению жизни предшествовали глобальные изменения в атмосфере и твердой поверхности Земли.

Поэтапное развитие биосферы по В.И. Вернадскому представлено в таблице.

Первый и второй этапы непосредственно связаны с биосферой и объединяются в этап биогенеза. В широком смысле биогенез означает возникновение жизни из живой материи. В ноогенезе отдельно выделяется третий этап – развитие разума. Вернадский считал, что ноосфера — это биосфера, измененная деятельностью человека.

Зарождение жизни

Если говорить кратко о физико-химической эволюции в развитии биосферы, то следует выделить несколько этапов:

• происхождение Солнечной системы как протопланетного (газового) облака;
• появление Солнца в результате взрыва сверхновой;
• образование холодной Протоземли и других планет под действием гравитации Солнца;
• рост земли и образование земной коры;
• образование атмосферы за счет нагрева земной поверхности и выделения газов наружу (бескислородная атмосфера);
• подъём мирового океана в результате соединения углекислого газа и водорода.

Первыми живыми существами на Земле были анаэробные гетеротрофные прокариоты. В ходе естественного отбора появились хемосинтезирующие и фотосинтезирующие бактерии, а затем и водоросли. В результате фотосинтеза атмосфера насыщалась кислородом, что способствовало росту аэробных организмов.