Биосфера земли и ее эволюция

Введение

Несмотря на популярность проблем эволюции, многие вопросы биосферологии именно в плане эволюции биосферы остаются весьма спорными. В частности, далеко неоднозначно трактуется вопрос об иерархической структуре, основных единицах биосферы и их развитии. За проблемой эволюции биосферы чаще всего стоят описания истории жизни на нашей планете. В то же время биосфера - это биокосная система взаимодействующих живых и неживых элементов. Минимальной структурной единицей биосферы является экосистема, биогеоценоз.
Цель данной работы - рассмотреть концепцию структуры биосферы, используя ведущие положения учения В.И. Вернадского, её эволюцию, включая некоторые модели ноосферогенеза, на основе предлагаемой концепции эволюционной системы биосферы.


Основная часть

Как известно, история человечества начинается с палеолита (3-5 млн лет назад), когда первобытные люди (Homo habilis) стали изготавливать и использовать каменные оббитые орудия для охоты и собирательства растительной пищи. На границе раннего и позднего палеолита (около 200 000 лет назад) появились первые представители вида Homo sapiens - кроманьонцы.
В мезолите (около 15 тыс. лет назад) наряду с изготовлением каменных оббитых орудий человек научился делать изделия из кости и рога - наконечники копий, гарпуны, рыболовные крючки. В этот этап каменного века были изобретены лук и стрелы, а также приручена собака.
Важно отметить, что и в палеолите, и в мезолите человек вел себя в биосфере как обыкновенный биологический вид. Он занимался охотой, рыболовством и собирательством, ни земледелие, ни скотоводство ему было не известно.
Считается, что охота, являвшаяся для большинства древних людей единственным способом получения белковой пищи, явилась причиной исчезновения многих видов крупных млекопитающих. К началу мезолита были уничтожены мастодонты, еще обитавшие в Африке и Северной Америке. В мезолите - мамонты, населявшие северные области Америки и Евразии. Позднее, уже в неолите были истреблены гигантские бизоны, два рода овцебыков, крупные ленивцы и броненосцы и некоторые другие млекопитающие. В борьбе за пещеры древний человек уничтожил пещерного медведя. С нарушением экологического равновесия между крупными хищниками и крупными травоядными, служившими первым пищей, исчезли крупные представители семейства кошачьих, такие, как саблезубый тигр и тигролев.
Неолит, (около 10 тыс. лет до н.э.), характеризуется тем, что наряду с использованием каменных орудий, нередко изготовленных путем сверления, шлифования и пиления, а также костяных орудий, человек стал изготавливать и пользоваться глиняной посудой и керамическими изделиями. В неолите быт одомашнены овца, коза, свинья, крупный рогатый скот и другие виды животных. В начале неолита появляются земледелие и скотоводство и первые примитивные жилища, позволяющие вести оседлый образ жизни.
Археологические раскопки показали, что одним из древнейших очагов земледелия и скотоводства является территория, протягивающаяся в виде полумесяца от юга Палестины, через северные районы Сирии и Месопотамии до восточной части Ирана, получившая название "плодородного полумесяца". Уже 10 тыс. лет до н.э. там существовало земледелие и скотоводство.
Именно в начале неолита человек, уже изменяя природную среду и создавая искусственную среду обитания, стал хозяйствующим субъектом, производящим продукцию. Если в палеолите и мезолите Homo habilis и древний Homo sapiens вели себя как обычные элементы биогеоценоза, т.е. участвовали в биосферном круговороте веществ как обыкновенные биологические виды, то уже в неолите человек начинает преобразовывать природную среду, вторгаясь в биосферный круговорот веществ, но пока такое вмешательство носило исключительно точечный характер. Таким образом, в начале неолита в пределах биосферы наряду с существовавшими природными системами возникли первые хозяйственные системы, представляющие собой поначалу антропогенно модифицированные природные системы.
С наступлением бронзового (5-1 тыс. лет назад), а затем железного (1 тыс

. лет назад - 1 век до н. э.) веков, когда человек открыл способы получения из руды металлов, стаю развиваться ремесленничество. На фоне расширения ойкумены и роста численности населения преобразование человеком природной среды усилилось, но все еще носило локальный характер из-за неравномерности исторического развития человечества.
В очагах древнейших земледельческих цивилизаций, приуроченных к долинам Нила, Тигра и Эвфрата, Ганга и Инда, Хуанхэ, возникли еще в конце неолита сначала крупные поселения, а позже и древние города. С этого момента начинается история урбанизации. Урбанизация играет решающую роль в развитии человечества в целом и различных общественно- экономических формаций в частности. Именно с городами связаны технические достижения и социальные преобразования человеческого общества, а также большая часть появившихся экологических проблем.
Сменяемые друг другом, первобытнообщинная, рабовладельческая и феодальная общественно-экономические формации, несмотря на яркие социально-экономические различия, обладали одной сходной чертой - материальное производство в них носило аграрный характер. Хозяйственная деятельность человека основывалась на эксплуатации земель и небольшого количества, главным образом, коррозирующих металлов. Потребляемая человеческим обществом продукция довольно быстро трансформировалась в простые вещества, которые затем снова усваивались биовидами. То есть при взаимодействии существующих в одном географическом пространстве хозяйственных и природных систем в целом биотический круговорот веществ в биосфере оставался практически ненарушенным. Несмотря на то, что из-за роста численности населения и продолжения урбанизации в хозяйственный оборот вовлекались все новые земли за счет уничтожения лесов, измененных территорий было относительно немного. На планете продолжали существовать нетронутые человеком огромные пространства: тундра, прерии, степи, массивы таежных и тропических лесов и т.д., обеспечивая разнообразие и устойчивость биосферы.
Давление на биосферу со стороны человека начало резко возрастать с появлением индустриальной цивилизации (середина XIX в.), возникшей в результате промышленной революции. С этого времени в развитых странах постепенно промышленное производство стало превалировать над аграрным. Именно с этого момента хозяйственные системы качественно изменились, что повлекло за собой качественный и количественный рост антропогенного преобразования биосферы.
Очевидно усложнение структуры биосферы в эволюционном времени. Важно отметить, что этот процесс происходил постоянно, однако имел определенные периоды, которые могут быть установлены на основании палеонтологических, геологических данных. Такие эволюционно относительно однородные этапы характеризовались как эволюционно-биологические формации (Колчинский, 1990). Однако представляется, что сужение их только до «биологических» неправомерно, скорее, они ближе к формациям «биосферной сукцессии». Так, Г.А. Заварзин выделяет несколько крупных этапов, в которых «новые группировки накладываются на предыдущие как на фундамент» (2003, с. 318). Первый этап был, по сути, добиосферным этапом эволюции геосферы. Сформировались основные типы местообитаний, т.е. первичная геохолида. Следующий этап - первичных организмов, объединенных в первичные группировки, сообщества. Сложно сказать, что это были за организмы, однако они уже выполняли определенные биогеохимические функции, в частности, были связаны с биогенной трансформацией серы. Следующий этап - это период господства прокариотной жизни, «прокариотий», в течение которого за 2 млрд лет до наших дней «полностью формируется биогеохимическая машина планеты» (с. 320). Когда в атмосфере накоплено достаточно биогенного кислорода, «на протокариотную систему накладываются эукариоты», к периоду около 1 млрд лет назад сформировался новый этап - «протистий». Эукариоты, протисты становятся господствующими продуцентами.
Далее появление многоклеточности ознаменовало переход к новому этапу - «метазою»