Этап предбиологической эволюции кратко

Обновлено: 07.07.2024

На этапе химической эволюции происходил абиогенный синтез органических мономеров, низкомолекулярных органических соединений.

На втором этапе, этапе предбиологической эволюции формировались биополимеры, которые объединялись в белково-нуклеиново-липоидные комплексы (ученые называли их по-разному: коацерваты, гиперциклы, пробионты, прогеноты и т. д.), у которых в результате отбора сформировался упорядоченный обмен веществ и самовоспроизведение.

На третьем этапе, этапе биологической эволюции первые примитивные живые организмы вступили в биологический естественный отбор и дали начало всему многообразию органической жизни на Земле.

Следующим этапом было развитие фотосинтеза – комплекса реакций с использованием солнечного света. В результате фотосинтеза в земной атмосфере начал накапливаться кислород. Это явилось предпосылкой для возникновения в ходе эволюции аэробного дыхания. Способность синтезировать при дыхании большее количество АТФ позволила организмам расти и размножаться быстрее, а также усложнять свои структуры и обмен веществ.

Большинство ученых считает, что эукариоты произошли от прокариотических клеток. Существуют две наиболее признанные гипотезы происхождения эукариотических клеток и их органоидов.

Первая гипотеза связывает происхождение эукариотической клетки и ее органоидов с процессом впячивания клеточной мембраны (рис. 88).

Больше сторонников имеет гипотеза симбиотического происхождения эукариотической клетки. Согласно этой гипотезе, митохондрии, пластиды и базальные тельца ресничек и жгутиков эукариотической клетки были когда-то свободноживущими прокариотическими клетками. Органоидами они стали в процессе симбиоза (рис. 89). В пользу этой гипотезы свидетельствует наличие собственных РНК и ДНК в митохондриях и хлоропластах. По строению РНК митохондрии сходны с РНК пурпурных бактерий, а РНК хлоропластов ближе к РНК цианобактерий. Данные, полученные в последние годы в результате изучения строения РНК у различных групп организмов, возможно, заставят пересмотреть устоявшиеся взгляды.

Предполагается, что эубактерии и архебактерии могли произойти от прогенота, а современный тип эукариотической клетки, по-видимому, возник в результате симбиоза древнего эукариота с эубактериями (рис. 90).

Письменная работа с карточками:

1. Три этапа развития жизни на Земле.

2. Какую энергию использовали и используют живые организмы Земли?

3. Эволюция клеточных форм жизни.

4. Гипотеза происхождения эукариотической клетки путем симбиогенеза.

Карточка у доски:

1. Что происходило на этапе химической эволюции?

2. Что происходило на этапе предбиологической эволюции?

3. Что происходило на этапе биологической эволюции?

4. Кем по типу питания были первичные живые организмы?

5. Как первичные прокариоты получали энергию?

6. Кем были первые автотрофные прокариоты?

7. К каким следствиям привело появление фотоавтотрофных организмов?

8. Как появились митохондрии согласно гипотезе симбиогенеза?

9. Как появились хлоропласты согласно гипотезе симбиогенеза?

10. Какие организмы появились первыми – бактерии окислители или цианобактерии?

Тестовое задание:

1. Что происходило на этапе химической эволюции:

1. Появились прокариоты.

2. Происходил абиогенный синтез органических веществ.

3. Образовались биополимеры и объединялись в коацерваты.

4. Появились пробионты с матричным типом наследственности, способные к самовоспроизведению.

2. Что происходило на этапе предбиологической эволюции:

1. Появились прокариоты.

2. Происходил абиогенный синтез органических веществ.

3. Образовались биополимеры и объединялись в коацерваты.

4. Появились пробионты с матричным типом наследственности, способные к самовоспроизведению.

3. Что происходило на этапе биологической эволюции:

1. Появились прокариоты.

2. Происходил абиогенный синтез органических веществ.

3. Образовались биополимеры и объединялись в коацерваты.

4. Появились пробионты с матричным типом наследственности, способные к самовоспроизведению.

4. Первые организмы, появившиеся на Земле, по способу питания были:

1. Анаэробными гетеротрофными прокариотами.

2. Аэробными гетеротрофными прокариотами.

3. Анаэробными автотрофными прокариотами.

4. Аэробными автотрофными прокариотами.

5. Как первичные прокариоты получали энергию:

1. За счет кислородного окисления готовых органических веществ, дыхания.

2. За счет бескислородного окисления готовых органических веществ.

3. Использовали энергию света для фотосинтеза.

4. Использовали энергию, которая выделялась при окислении неорганических веществ.

6. Кем были первые автотрофные прокариоты:

**7. К каким следствиям привело появление фотоавтотрофных организмов:

1. К появлению дыхания.

2. К появлению гликолиза.

3. К появлению в атмосфере свободного кислорода.

4. К появлению растений.

8. Как появились митохондрии согласно гипотезе симбиогенеза:

1. В результате симбиоза с бактериями-окислителями.

2. В результате симбиоза с цианобактериями.

3. В результате симбиоза с пурпурными серными бактериями.

4. В результате симбиоза с зелеными серными бактериями.

9. Как появились хлоропласты согласно гипотезе симбиогенеза:

1. В результате симбиоза с бактериями-окислителями.

2. В результате симбиоза с цианобактериями.

3. В результате симбиоза с пурпурными серными бактериями.

4. В результате симбиоза с зелеными серными бактериями.

Средневековье: основные этапы и закономерности развития: Эпоху Античности в Европе сменяет Средневековье. С чем связано.

Ограждение места работ сигналами на перегонах и станциях: Приступать к работам разрешается только после того, когда.

Удивительной планетой Солнечной системы является Земля. Её расположение в системе таково, что она получает достаточно тепла и света, имеется много воды в жидком состоянии, давление у поверхности таково, что могут формироваться слои атмосферы, в составе литосферы содержит различные химические элементы. И что самое важное, все три геологические оболочки Земли связаны обменными процессами, что создаёт благоприятные условия для жизни. Как возникла жизнь при таких условиях?

СОДЕРЖАНИЕ

Каковы мировоззренческие и научные взгляды на происхождение жизни?

Происхождение жизни - одна из трёх важнейших мировоззренческих проблем наряду с проблемами происхождения нашей Вселенной и происхождения человека.

Гипотез происхождения жизни на сегодняшний день существует много, но в случае каждой из них возникает вопрос о том, какими были первые простейшие живые системы. Общепризнанными свойствами самых примитивных биосистем учёные называют наличие макромолекул (белков, полисахаридов и нуклеиновых кислот) и тех свойств, которые реализуются с их помощью, а именно открытость, упорядоченность, обмен веществ и энергии, саморегуляция, самовоспроизведение и самообновление.

Как могли появиться такие биосистемы на Земле? В современном обществе существуют разные взгляды. Жизнь возникла благодаря божественному созданию (гипотезы креационизма), жизнь возникала неоднократно из неживого вещества (гипотеза спонтанного зарождения), жизнь существовала всегда (гипотеза стационарного состояния), жизнь занесена на нашу планету извне (гипотеза панспермии), жизнь эволюционировала на Земле из неживой природы (гипотеза биохимической эволюции) и др.

Современные научные взгляды о происхождении жизни можно представить в виде следующих положений.

• Жизнь возникла на Земле миллиарды лет назад из неорганической природы в два этапа: химической, или предбиологической, эволюции (абиогенез) и биологической эволюции (биогенез).

• В настоящее время живое происходит от живого. Повторное возникновение жизни на Земле невозможно.

Итак, в обществе существуют разнообразные взгляды на происхождение жизни, а в науке доминируют эволюционные взгляды.

Каковы основные этапы предбиологической эволюции жизни?

Предбиологическая (химическая) эволюция - это процесс абиогенного синтеза макромолекул и образования первобытных биологических систем. Этот процесс происходил в течение миллиардов лет в специфических условиях под действием внешних источников энергии. Существует не менее трёх гипотез об условиях, при которых возникла жизнь: в горячих источниках у подножия вулканов (подтверждением служат находки архей в источниках Йеллоустонского национального парка, США), подо льдом (находки органических соединений в Гренландии), на мелководье тёплых морей. Интересна оценка источников энергии первобытной Земли, используемой для синтеза органических соединений. Учёные называют солнечную энергию на первом месте, далее - энергия глубин земной коры, тепло вулканического происхождения и электрические разряды.

Образование распространённых в живой природе органических соединений происходило по этапам.

1. Абиогенный синтез органических мономеров (аминокислот, моносахаридов и др.).

2. Синтез органических полимеров и липидов. Существует несколько гипотез для объяснения этих событий. Например, термическая гипотеза С. Фокса (из смеси аминокислот при 180-200 °С получали протеиноиды), гипотеза адсорбции Д. Бернала (синтез полимеров, для которых катализаторами служили ионы металлов, а матрицей - частички пористой глины).

3. Образование органических систем (скоплений соединений, отделённых от воды поверхностью раздела), которые могли расти, распадаться и соединятся. Такие системы получают в лабораторных


Ил. 135. Органические системы: 1 - коацерватные капли; 2 - протоклетки с РНК-рибозимом

Итак, основными этапами предбиологической эволюции является синтез органических мономеров, синтез полимеров и липидов, образование органических систем, формирование протоклеток.

Каковы основные события биологической эволюции жизни?

Биологическая эволюция - это историческое развитие жизни на Земле от первобытных биосистем до современного органического мира. Из протоклеток более 3,5 млрд лет назад появляются архебионты - первые организмы, имевшие уже клеточную мембрану, цитоплазму, генетический аппарат, возникли репликация и биосинтез белков на основе генетического кода. Архебионты являются общими предками всех ныне существующих групп организмов - бактерий, архей и эукариотов (табл. 14).

Таблица 14. ГЕОХРОНОЛОГИЯ ЗЕМЛИ И ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ЖИЗНИ

Эра

Период

Основные эволюционные события

Возникновение прокариотов, разделение на бактерии и археи. Появление цианобактерий

Появление эукариотов, разделение на растения, грибы и животные. Появление многоклеточных организмов

Появление животных со скелетом, первых членистоногих - трилобитов

Появление позвоночных (панцирные бесчелюстные) и сосудистых растений

Выход растений (риниофиты) и беспозвоночных (ракоскорпионы) на сушу

Появление высших споровых, челюстноротых рыб и амфибий (лабиринтодонты)

Возникают семенные папоротники и первые пресмыкающиеся (котилозавры)

Появление голосеменных и териодонтов

Появление динозавров. Появление первых млекопитающих

Появление покрытосеменных, сумчатых и плацентарных

Появление и расцвет плацентарных млекопитающих и птиц

Появление человекообразных обезьян и австралопитеков


Ил. 136. Этапы симбиогенеза

Появление эукариотов произошло в протерозойскую эру жизни. В это время в морях возникли первоначальные одноклеточные эукариоты, которые быстро дивергировали на растения, грибы и животные, и многоклеточные эукариоты, которые в экосистемах моря были представлены почти всеми типами животных и основными отделами водорослей. Формирование эукариотов связано с такими ароморфозами, как появление ядра, диплоидного набора хромосом и полового размножения. У них возникают настоящий митоз и мейоз. У эукариотов появляются митохондрии и пластиды, которые осуществляют процессы аэробного дыхания и фотосинтеза. Есть несколько гипотез происхождения эукариотов, из которых чаще всего упоминается симбиотическая гипотеза (митохондрии и пластиды являются потомками симбиотических видов прокариотов) (ил. 136).

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Задание на сопоставление

Доказательствами развития жизни на Земле являются палеонтологические находки - ископаемые остатки организмов, микро- и макроокаменелости. Со

Этап предбиологической эволюции

На этом этапе протекали реакции полимеризации, которые могли активизироваться при значительном увеличении концентрации раствора (пересыхание водоема) и даже во влажном песке. В конечном счете сложные органические соединения формировали белково-нуклеиново-липоидные комплексы (ученые называли их по-разному: коацерваты, гиперциклы, пробионты, прогеноты и т. д.). В результате предбиологического естественного отбора появились первые примитивные живые организмы, которые вступили в биологический естественный отбор и дали начало всему органическому миру на Земле. Жизнь, очевидно, развивалась в водной среде на некоторой глубине, так как единственной защитой от ультрафиолетового излучения была вода.

Биологический этап эволюции

При увеличении численности гетеротрофных прокариотических клеток запас органических соединений в первичном океане истощался. В этих условиях обострилась конкуренция между древними прокариотами, которая, с одной стороны, способствовала усложнению их строения, с другой — привела к появлению новых способов получения энергии для жизненных процессов. Так произошли крупные ароморфозы — появление автотрофного способа питания (хемосинтез и фотосинтез) и фиксация атмосферного азота. Организмы, способные к автотрофности, т. е. к синтезу органических веществ из неорганических за счет реакций окисления и восстановления, получили значительные преимущества в конкурентной борьбе.

В результате фотосинтеза в земной атмосфере начал накапливаться кислород. Это привело к смене восстановительной атмосферы планеты на окислительную, что явилось предпосылкой для возникновения нового типа энергетических процессов — дыхания, отличающегося от гликолиза и брожения значительно большим выходом энергии и ставшего вследствие этого основой более быстрого и эффективного типа обмена веществ.

Способность синтезировать при дыхании большее количество АТФ позволила организмам расти и размножаться быстрее, а также усложнять свои структуры и обмен веществ.

Этап химической эволюции




Этап предбиологической эволюции

На этом этапе протекали реакции полимеризации, которые могли активизироваться при значительном увеличении концентрации раствора (пересыхание водоема) и даже во влажном песке. В конечном счете сложные органические соединения формировали белково-нуклеиново-липоидные комплексы (ученые называли их по-разному: коацерваты, гиперциклы, пробионты, прогеноты и т. д.). В результате предбиологического естественного отбора появились первые примитивные живые организмы, которые вступили в биологический естественный отбор и дали начало всему органическому миру на Земле. Жизнь, очевидно, развивалась в водной среде на некоторой глубине, так как единственной защитой от ультрафиолетового излучения была вода.

Биологический этап эволюции

При увеличении численности гетеротрофных прокариотических клеток запас органических соединений в первичном океане истощался. В этих условиях обострилась конкуренция между древними прокариотами, которая, с одной стороны, способствовала усложнению их строения, с другой — привела к появлению новых способов получения энергии для жизненных процессов. Так произошли крупные ароморфозы — появление автотрофного способа питания (хемосинтез и фотосинтез) и фиксация атмосферного азота. Организмы, способные к автотрофности, т. е. к синтезу органических веществ из неорганических за счет реакций окисления и восстановления, получили значительные преимущества в конкурентной борьбе.

В результате фотосинтеза в земной атмосфере начал накапливаться кислород. Это привело к смене восстановительной атмосферы планеты на окислительную, что явилось предпосылкой для возникновения нового типа энергетических процессов — дыхания, отличающегося от гликолиза и брожения значительно большим выходом энергии и ставшего вследствие этого основой более быстрого и эффективного типа обмена веществ.

Способность синтезировать при дыхании большее количество АТФ позволила организмам расти и размножаться быстрее, а также усложнять свои структуры и обмен веществ.


Вы уже знаете, что жизнь, прежде чем она достигла современного многообразия, прошла длительный путь эволюции.

Гипотеза Опарина – Холдейна была принята и развивалась многими учеными. В 1947 г. английский ученый Джон Бернал сформулировал гипотезу биопоэза. Он выделил три основных этапа формирования жизни: абиогенное возникновение органических мономеров (химический), формирование биологических полимеров (предбиологический) и возникновение первых организмов (биологический) (рис. 142).


Рис. 142. Основные этапы формирования жизни

Этап предбиологической эволюции. На этом этапе протекали реакции полимеризации, которые могли активизироваться при значительном увеличении концентрации раствора (пересыхание водоема) и даже во влажном песке. В конечном счете сложные органические соединения формировали белково-нуклеиново-липоидные комплексы (ученые называли их по-разному: коацерваты, гиперциклы, пробионты, прогеноты и т. д.). В результате предбиологического естественного отбора появились первые примитивные живые организмы, которые вступили в биологический естественный отбор и дали начало всему органическому миру на Земле. Жизнь, очевидно, развивалась в водной среде на некоторой глубине, так как единственной защитой от ультрафиолетового излучения была вода.

При увеличении численности гетеротрофных прокариотических клеток запас органических соединений в первичном океане истощался. В этих условиях обострилась конкуренция между древними прокариотами, которая, с одной стороны, способствовала усложнению их строения, с другой – привела к появлению новых способов получения энергии для жизненных процессов. Так произошли крупные ароморфозы – появление автотрофного способа питания (хемосинтез и фотосинтез) и фиксация атмосферного азота. Организмы, способные к автотрофности, т. е. к синтезу органических веществ из неорганических за счет реакций окисления и восстановления, получили значительные преимущества в конкурентной борьбе.

В результате фотосинтеза в земной атмосфере начал накапливаться кислород. Это привело к смене восстановительной атмосферы планеты на окислительную, что явилось предпосылкой для возникновения нового типа энергетических процессов – дыхания, отличающегося от гликолиза и брожения значительно большим выходом энергии и ставшего вследствие этого основой более быстрого и эффективного типа обмена веществ. Способность синтезировать при дыхании большее количество АТФ позволила организмам расти и размножаться быстрее, а также усложнять свои структуры и обмен веществ.

Гипотезы происхождения эукариот. Большинство ученых считают, что эукариоты произошли от прокариотических клеток. Существует две наиболее признанные гипотезы происхождения эукариотических клеток и их органоидов.

Первая гипотеза связывает происхождение эукариотической клетки и ее органоидов с процессом впячивания клеточной мембраны (рис. 143).

Больше сторонников имеет гипотеза симбиотического происхождения эукариотической клетки. Согласно этой гипотезе, митохондрии, пластиды и базальные тельца ресничек и жгутиков эукариотической клетки были когда-то свободноживущими прокариотическими клетками. Органеллами они стали в процессе симбиоза (рис. 144).


Рис. 143. Происхождение эукариотических клеток и их органелл путем впячивания клеточной мембраны: А – проклетка; Б – клетка гипотетических прокариот; В, Г – клетки на стадии формирования митохондрий, ядра и пластид соответственно; Д, Е – клетки животных и растений; 1 – кольцевая ДНК прокариот; 2 – митохондриальное впячивание; 3 – митохондрии; 4 – пластидное впячивание; 5 – хлоропласты; 6 – ядерное впячивание; 7 – ядро; 8 – хромосомы


Рис. 144. Схема симбиотического образования эукариотической клетки


Рис. 145. Схема, иллюстрирующая гипотезу прогенота

В пользу этой гипотезы свидетельствует наличие собственных РНК и ДНК в митохондриях и хлоропластах. По своему строению РНК митохондрий сходны с РНК пурпурных бактерий, РНК хлоропластов ближе к РНК цианобактерий.

Гипотеза биопоэза. Гипотеза симбиотического происхождения эукариотических клеток. Гипотеза происхождения эукариотических клеток и их органелл путем впячивания клеточной мембраны.

1. Какие основные этапы можно выделить в возникновении и развитии жизни на Земле?

2. Какое значение для эволюции живых организмов имело появление в атмосфере планеты свободного кислорода?

3. Какие доводы свидетельствуют в пользу симбиотической гипотезы происхождения эукариотической клетки?

§ 92. Эволюция биосферы

1. Что называется биосферой?

2. Какой состав имела первичная атмосфера планеты?

3. Какие автотрофные организмы вам известны?

Биосфера. Выдающийся русский ученый Владимир Иванович Вернадский, один из создателей современного взгляда на биосферу, определил ее как наружную оболочку Земли, область распространения жизни. Биосфера включает в себя:

живое вещество, т. е. совокупность всех живых организмов (растения, животные, грибы, микроорганизмы);

биогенное вещество, т. е. органоминеральные или органические продукты, созданные живым веществом (торф, каменный уголь, нефть и др.);

биокосное вещество, созданное живыми организмами вместе с неживой (косной) природой (водой, атмосферой, горными породами), – почвенный покров;

косное (мертвое) вещество, образованное процессами, в которых живые организмы не участвуют (изверженные горные породы, космическая пыль и т. д.).

Биосфера, возникнув и сформировавшись около 4 млрд лет назад, находится в постоянном динамическом равновесии и развитии.


Владимир Иванович Вернадский (1864–1945)

В результате образовывался метан и высвобождалась энергия, необходимая для процессов жизнедеятельности микроорганизмов. Метан поступал в атмосферу и под действием ультрафиолетового излучения превращался в органические соединения, которые вновь возвращались в воду.

В то время, по мнению ученых, в составе атмосферы концентрация метана, определявшаяся жизнедеятельностью живых организмов, оставалась примерно на одном уровне (рис. 146).

Роль процессов фотосинтеза и дыхания. Высокое содержание метана могло сохраняться до тех пор, пока в земной атмосфере было значительное количество водорода. Когда же запасы газообразного водорода истощились, метанообразующие бактерии уже не могли перерабатывать углекислый газ в метан и таким образом лишились источника энергии для синтеза собственных питательных веществ.

Для обеспечения условий существования живых организмов необходима была новая форма обмена веществ и получения энергии. Ею стал фотосинтез. У первых фотосинтезирующих микроорганизмов фотосинтез протекал без выделения кислорода (рис. 147).

На следующем этапе эволюции появились организмы с более совершенным механизмом фотосинтеза, в результате которого в атмосферу стал выделяться кислород (рис. 148).

Это повлекло за собой постепенное изменение состава атмосферы Земли. В ней становилось все больше кислорода.


Рис. 146. Схема круговорота углерода на древней Земле


Рис. 147. Схема круговорота углерода с появлением первых фотосинтезирующих микроорганизмов


Рис. 148. Схема круговорота углерода с появлением организмов с современным механизмом фотосинтеза

Для живых организмов того времени кислород был сильнейшим ядом. Фактически наступил экологический кризис. Живые организмы должны были погибнуть или приспособиться к новым условиям среды.

По мере накопления кислорода в атмосфере живым организмам приходилось вырабатывать все более совершенные механизмы его обезвреживания. В конечном итоге живая природа нашла наиболее рациональный путь решения этой проблемы. Появились живые организмы, которые стали использовать кислород для получения энергии. Появился процесс дыхания.

Фотосинтез сыграл огромную роль в развитии органического мира и эволюции биосферы. Озоновый экран защитил планету от губительных ультрафиолетовых лучей. Это позволило живым организмам развиваться в верхних слоях водоемов, хорошо освещаемых и прогреваемых солнцем, а в дальнейшем завоевать сушу. Процесс дыхания обеспечил организмы энергией, что дало толчок к возникновению многоклеточных организмов, их дальнейшему развитию и усложнению.

В процессе дыхания организмы потребляли кислород и выделяли соответствующее количество углекислого газа, который использовался для синтеза органических веществ в процессе фотосинтеза. Постепенно между автотрофными организмами и гетеротрофами установилось равновесие, которое привело к стабилизации нового состава атмосферы. Сформировались современные круговороты углерода и кислорода (рис. 149).

Таким образом, благодаря жизнедеятельности организмов в биосфере непрерывно протекают процессы синтеза и распада органических веществ и происходят круговороты веществ, обеспечивающие стабильность функционирования биосферы. На разных этапах развития биосферы соотношение процессов синтеза и распада не было постоянным. В начальный период развития биосферы процессы синтеза преобладали над разрушением. Это привело к тому, что из первичной атмосферы в большом количестве были изъяты метан, сероводород, углекислый газ, а концентрация свободного кислорода, отсутствовавшего в ней прежде, достигла современных 21 %.

Примерно 80–90 млн лет назад неравенство этих процессов в биосфере перешло в относительное равновесие.

Влияние человека на эволюцию биосферы. Около 2,5 млн лет назад появились первые люди – далекие предки современного человека. Вначале они были охотниками и собирателями. Однако в связи с усовершенствованием орудий охоты человек современного анатомического типа весьма быстро, вероятно всего за два-три тысячелетия, истребил крупных копытных и мамонтов – основу своего пищевого рациона того времени. Охота не могла уже обеспечить пропитание людей. Человек оказался на грани голодной смерти и был обречен на вымирание. Он мог бы и совсем исчезнуть с лица планеты, как исчезли многие биологические виды, например саблезубые тигры и мамонты.

Но этого не произошло, потому что примерно 10 тыс. лет назад человек перешел к земледелию, а несколько позднее и скотоводству, т. е. люди преодолели первый в истории человечества экологический кризис, возникший в результате их деятельности.


Рис. 149. Схема круговорота углерода с появлением у организмов процесса дыхания

Посредством орудий человечество стало создавать фактически искусственную среду своего обитания (поселения, жилища, одежду, продукты питания, машины и многое другое). С этих пор эволюция биосферы вступила в новую фазу, где человеческая деятельность стала мощной природной движущей силой.

С момента развития промышленности до настоящего времени, в связи с активным использованием природных ресурсов и нарушением сложившегося в природе равновесия, процессы разрушения в биосфере стали преобладать над процессами созидания, причем эти тенденции становятся все более выраженными. Биосфера вновь находится на грани экологического кризиса. Его последствия могут быть катастрофическими для человечества.

Мировое сообщество серьезно обеспокоено нарушениями в биосфере, к которым приводит непродуманная деятельность человека. Для их ликвидации принят целый ряд международных соглашений, которые должны уменьшить выброс в атмосферу вредных веществ, защитить от загрязнения почву и водоемы.

1. Почему можно говорить о взаимосвязи развития органического мира и эволюции биосферы?

2. Какие процессы были характерны для раннего этапа эволюции биосферы?

3. Почему на определенных этапах развития биосферы возникали экологические кризисы?

4. Какие закономерности, происходящие в биосфере, можно отметить в преодолении экологического кризиса?

5. Почему можно утверждать, что надвигающийся экологический кризис является результатом деятельности человека?

6. Можно ли считать завершенным процесс формирования биосферы?

Основываясь на знании о развитии жизни на нашей планете, составьте примерную хронологическую таблицу, показывающую основные этапы эволюции биосферы.

Ученые считают, что биохимический механизм, при помощи которого светлячок вырабатывает световую энергию, появился у древних организмов как средство обезвреживания губительного воздействия кислорода.

§ 93. Антропогенное воздействие на биосферу

1. Какие основные компоненты включает в себя биосфера?

2. Какова роль живого вещества в эволюции биосферы?

3. Как происходило развитие (эволюция) биосферы?

4. Какова роль человека в биосфере?

Эволюция биосферы шла по пути усложнения структуры биологических сообществ, умножения числа видов и совершенствования их приспособленности. Эволюционный процесс сопровождался увеличением эффективности преобразования энергии и вещества биологическими системами: организмами, популяциями, сообществами.

Вершиной эволюции живого на Земле явился человек, который как биологический вид на основе многочисленных эволюционных изменений приобрел не только сознание (совершенную форму отражения окружающего мира), но и способность изготавливать и использовать в своей жизни орудия труда.

Человек и экологический кризис. Человек, в отличие от всех других живых организмов, не приспосабливался к окружающей его среде, а стремился сделать ее удобной для своей жизни.

В палеолите человек еще вписывался в естественный круговорот веществ в природе. После появления земледелия, скотоводства, а затем добычи и использования полезных ископаемых он сам начал активно вмешиваться в его формирование, вовлекая в круговорот вещества, накопленные былыми биосферами: ископаемые углеводороды, железо и другие полезные ископаемые.

В XVIII в. были сделаны научные открытия, которые вызвали бурное развитие промышленного производства. Это усилило воздействие человека на биосферу.

С появлением современной индустрии пресс человечества на окружающую среду резко возрос. Строятся города, огромные пространства в сельской местности занимаются техническими монокультурами, уничтожаются леса и болота, бесполезные с точки зрения современного человека. Уменьшение биологического разнообразия естественной среды является одной из причин нарушения равновесия в природе.

Редуценты уже не в состоянии полностью переработать отходы, вырабатываемые человеческим обществом. Положение усугубляется тем, что в процессе промышленного производства создается большое количество веществ, которые невозможно разрушить биологическим путем (например, многие пластмассы).

Загрязнение окружающей среды приобретает все большие размеры. Происходит быстрое истощение невозобновляемых природных ресурсов биосферы.

Теперь мы все отчетливее понимаем, что современная цивилизация, основанная на представлении о безграничной неисчерпаемости природных ресурсов, ведет человечество к катастрофе.

Пути выхода из экологического кризиса. В данной ситуации перед человечеством возможны лишь два пути.

Первый – положиться на волю стихии, в этом случае наступающий кризис приведет, скорее всего, к уничтожению человечества.

Каждый из нас и человечество в целом должно осознать ограниченность ресурсов на нашей планете. Необходимо четко уяснить, что нарушение законов природы неизбежно ведет к гибели цивилизации. Вот почему экологические знания необходимы каждому члену общества.

Человек – лишь один из биологических видов на нашей планете, и свою деятельность необходимо строить исходя из того, что биосфера без человека существовала и может существовать, человек вне биосферы существовать не может.

1. С какого момента человек выделился из остальной природы? В чем его жизнь стала отличаться от жизни других живых существ?

2. Почему в настоящее время все острее ставится вопрос о надвигающемся экологическом кризисе на нашей планете?

3. Существуют ли пути преодоления экологического кризиса?

4. Что В. И. Вернадский понимал под ноосферой?

Основываясь на знаниях из курса истории, составьте примерную хронологическую таблицу, показывающую формы воздействия человека на окружающую природу в разные периоды развития цивилизации.

Человек является естественной составляющей биосферы, он возник в результате эволюции биосферы, и на него, как и на остальные живые виды, распространяются законы развития биосферы. Как и любой другой вид, человечество имеет свою экологическую нишу, т. е. свою систему взаимоотношений с окружающей средой, законы развития которых человек обязан учитывать в своей практической деятельности и отступление от которых чревато для общества последствиями катастрофического характера.

Краткое содержание главы

Биосфера – не только сфера распространения жизни, но и результат ее деятельности. С возникновением жизни сначала медленно и слабо, затем все быстрее и значительнее стало проявляться влияние живой материи на геологические процессы Земли.

Эволюция биосферы шла по пути усложнения структуры биологических сообществ, умножения числа видов и совершенствования их приспособленности. Посредством орудий человечество стало создавать фактически искусственную среду своего обитания. С этих пор биосфера вступила в новую фазу, где человеческий фактор стал мощной природной движущей силой.

Современная цивилизация, основанная на представлении о безграничной неисчерпаемости природных ресурсов, ведет человечество к катастрофе. Только разумная стратегия всего человечества, направленная на преобразование биосферы Земли в ноосферу, может предотвратить надвигающийся экологический кризис.

Данное произведение размещено по согласованию с ООО "ЛитРес" (20% исходного текста). Если размещение книги нарушает чьи-либо права, то сообщите об этом.

Читайте также: