Эволюция биосферы

Министерство образования  и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Нижневартовский государственный университет»

Естественно-географический факультет

в г. Нижневартовске

 

Кафедра	Экологии и  природопользования

 

 

Эволюция биосферы

наименование темы

 

 

 

 

 

                                                                                                                                                                                                         РЕФЕРАТ

 

по дисциплине	Экология

 

 

 

 

Проверил, (должность)

________________________________

________________________________И.О.Ф.

________________________________2013г.

 

                                                                                        Выполнил:

                                                                              

                                                                                        Пурыгин Никита Николаевич

                                                        

                                                        Студент 1 курса,16 группы

                                                                                      

     

 

 

 

                                                                                        Реферат защищен

                                                                                        с оценкой (прописью, цифрой)

                                                                                        ______________________________________

                                                                                        ________________________________2013г.

 

Нижневартовск 2013г.

                                                                   Содержание

 

 

 

Аннотация___________________________________________________________________3

 

Введение___________________________________________________________________4

 

Глава 1.Развитие биосферы в докембрии ________________________________________5

 

1. Добиогенное развитие земли____________________________________________5

 

2. Возникновение органических соединений_________________________________6

 

3.  Возникновение живых организмов_______________________________________6

 

4.  Возникновение биосферы______________________________________________7

 

5. Появление автотрофов_________________________________________________7

 

6. Изменение состава атмосферы__________________________________________7

 

7. Эволюция живого вещества и климат _____________________________________8

 

Глава 2.Развитие биосферы в фанерозое_________________________________________7

 

 

1.Развитие животных  со скелетными образованиями__________________________9

 

2.  Основные итоги развития биосферы____________________________________10

 

3.  Появление  наземных растений_________________________________________10

 

Глава 3.Особенности эволюции органического мира , важные для развития биосферы__11

 

1.Появление человека   ________________________________________________12

 

Заключение_________________________________________________________________13

 

Список используемой литературы______________________________________________14

 

 

 

     

 

 

 

 

 

Аннотация

 

 

 

 

 

 

 

Целью данной работы является: исследовать развитие биосферы в докембрии и в фанерозое, изучить особенности важных эволюций органического мира.

 

Задача данной работы: раскрыть, сущность развития биосферы.

           

Данная работа состоит из трех частей:  первая раскрывает развитие биосферы в докембрии, вторая  раскрывает сущность развитие биосферы в фанерозое, а третья показывает особенности эволюции органического мира , важные для развития биосферы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

 

 

Человек связан с природой   неразрывными узами . Начиная с первобытного периода  своего существования он пытался  ее познать в целях использования . Природа давало ему пищу , растительную и животную ; одежду, жилище ; орудия и оружие - каменные , металлические; энергию огня , воды , ветра .

 

Постепенно  из наблюдений и опыта использования  различных природных объектов возникли науки . Наука о природе - естествоведение - дифференцировалась на отдельные отрасли знания : биологию , геологию , физику , химию . Каждая из них углублялась в изучение деталей и выделяла новые науки , например ботаника : анатомию , морфологию, физиологию , систематику , филогению растений , микробиологию . То же происходило с зоологией  и многими другими науками  .

 

С развитием  отдельных наук о природе все  настоятельнее проявляется потребность в выявлении всеобъемлющей картины жизни на планете  Земля  и общих процессов , происходящих на ней .

  

Ламарк впервые  вводит термин “биосфера” , обозначающий область жизни и влияние живых организмов на процессы , происходящие на Земле .

 

Биосфера тесно  связана с деятельностью человека , и сохранность равновесия ее состава зависит от него .

 

В настоящее  время в связи с весьма ощутимыми последствиями научно-технического прогресса , ставящим под угрозу дальнейшее существования человека , во всех странах мира испытывается настоятельная потребность в охране биосферы. А чтобы устранить опасности , нависшие над Землей , необходимо знать историю биосферы , знать ,как она существовала  до возникновения человека . Знание процессов , происходящих в биосфере , и соответственно разумная организация всей деятельности и жизни человечества может помочь восстановить былую красоту природы.

 

Под биосферой  принято понимать сложную внешнюю  оболочку Земли  , населенную организмами  . Биосфера качественно отличается от всех других сфер Земли ,  так как в ее пределах проявляется геологическая деятельность живых существ : растений , животных , микроорганизмов , а на последнем этапе истории Земли - и человека . При этом характерно , что определенные группы живых существ могут оказывать различное , вплоть до диаметрально противоположного , влияния на окружающую среду .  Например , зеленые растения обогащают ее кислородом  , животные - углекислым газом ,растения извлекают громадные массы углерода  из атмосферы  , а микроорганизмы  , разлагая органическое вещество , возвращают  большую часть углерода  обратно , и т.д.

 

Современная биосфера включает в себя полностью гидросферу , верхнюю часть литосферы  и нижнюю часть атмосферы.

   

 

 

 

 

 

1. РАЗВИТИЕ БИОСФЕРЫ В ДОКЕМБРИИ

           

 

1.1. ДОБИОГЕННОЕ РАЗВИТИЕ ЗЕМЛИ           

 

По современным представлениям ,возраст   Земли оценивается около 5 млрд. лет . Во время своего образования Земля , вероятно представляла холодное тело  , близкое по составу к метеоритам  .Материал , из которого она образовалась  , содержал радиоактивные элементы . Присутствовали , очевидно , и короткоживущие изотопы . Вещество Земли первоначально характеризовалась однородностью состава .

 

Вследствие выделения  тепла при гравитационном сжатии  и особенно при радиоактивном распаде недра Земли стали постепенно разогреваться . Однако из-за постоянной потери тепла через поверхность и недостаточности радиогенного тепла полного расплавления Земли не произошло .

 

В начальные моменты  плавки вещества Земли процессы выплавления  и дегазации , очевидно , охватывали всю поверхность  , которая была относительно ровной  и слагалась лишь материалом излившихся базальтов  и первичным веществом планеты .Однообразие и монотонность ландшафтов нарушалось лишь бесчисленным количеством вулканов да беспрепятственно достигавшими земной коры солнечными лучами  .

 

Проходили миллионы лет  .И по мере того , как шло время , постепенно менялся облик планеты :  формировались гидросфера и атмосфера . В результате процессов плавления Земли  , на ее поверхность выносилась вода и разнообразные газы . За счет этой воды и начала формироваться гидросфера  , масса которой постепенно росла  , а соответственно увеличивалась и площадь ее поверхности .

 

С увеличением площадей , покрытых водой , все меньше становилось наземных вулканов  , и все больше увеличивалось число подводных извержений или вулканических построек  в виде очень пологих островов  , поднимающихся над водой.

 

Помимо воды , выделявшейся в виде паров  и жидком состоянии , из недр Земли одновременно поступали  газы и дымы : CH4,CO,S,HCl,HF,HBr  и др. Одни из них растворялись в водах гидросферы и участвовали тем самым в формировании ее солевого состава ; другие же  , которые практически не растворялись в воде   , образовывали атмосферу .

 

Одновременно с образованием гидросферы происходило формирование атмосферы  . Основными компонентами ее были водяные пары  , метан , окись углерода , аммиак , азот , CO2. Состав атмосферы примерно отвечал составу современных вулканических газов  . Естественно , параллельно с увеличением объема гидросферы происходило возрастание содержания газов в атмосфере.

 

С какого-то момента , когда  содержание паров воды и газов  в атмосфере достигло существенного  уровня  стали существовать условия , благоприятствующие возникновению жизни .

 

       

 

 

 

 

 

 

1.2. ВОЗНИКНОВЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

 

В то время атмосфера была  проницаема для космического излучения в несравненно большей степени , чем сейчас , поскольку основные компоненты современной атмосферы - азот и кислород  - не играли заметной роли  , отсутствовал озоновый экран  , меньше было паров воды . Можно предположить  , что в таких условиях в древней  атмосфере  должны были постоянно образовываться   сложные органические молекулы    ( эксперименты показали  , что  при особых воздействиях  ( ультрафиолетовое излучение , ионизирующее излучение ) на смеси газов и паров воды , сходные с возможным первичным составом атмосферы , могут возникать разнообразные органические вещества , которые входят в состав биологических макромолекул ). Но эти соединения под влиянием коротковолнового  излучения должны были подвергаться и постоянному разрушению . Поэтому предполагают , что образовавшиеся  соединения сохранялись лишь в том случае , если они попадали в водоемы , в которых верхний слой воды был достаточен , чтобы задержать губительную коротковолновую  радиацию .

 

Таким образом , органические соединения постепенно  могли накапливаться в первичном океане и должны были служить не только  материалом  для создания первых организмов  , но и необходимой питательной средой для них . 

    

 

 

 

1.3.ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ 

 

Предполагается , что  органические соединения , рассеянные в воде , в результате  бесчисленных взаимодействий друг с другом  , переодических  образований   привели в конце  концов к возникновению специфических  скоплений органического вещества . Эти скопления могли не только длительно существовать  , но и расти  , а затем постепенно обмениваться веществом с окружающей средой  , делиться на части себе подобные.  Это момент  был революционным скачком  , в результате которого “капля “ органического вещества  превратилась в живое существо  . Дальше все  было относительно проще  , так как не требовалось радикального изменения состояния вещества , а шло лишь усовершенствование живой материи.

 

Конечно  , это лишь одна из наиболее возможных схем пути возникновения жизни на Земле.  В действительности все могло быть иначе . Нельзя с полной уверенностью сказать ,что жизнь возникла именно на Земле  . Она могла быть и принесена в виде каких-то простейших организмов с метеоритным веществом из космоса  , в то время , когда еще не было плотной атмосферы , которая могла сильно разогреть или даже сжечь метеорит . 

         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4.ВОЗНИКНОВЕНИЕ БИОСФЕРЫ

 

Появление в древнем  океане одного жизнеспособного организма могло привести к мгновенному в масштабе геологического времени распространению жизни на Земле . Ведь у живых организмов не было никаких соперников , а пище в виде разнообразных органических веществ - целый океан  . В связи с этим принято полагать , что возникновение жизни на Земле и возникновение биосферы с геологической точки зрения явления синхронные . Кислород в небольших количества выделялся вследствие частичной диссоциации молекул вода и углекислого газа .

 

                   

1.5.ПОЯВЛЕНИЕ АВТОТРОФОВ

 

  Но вот в процессе  эволюции простейших организмов какой-то организм за счет энергии  Солнца  осуществил в своем теле синтез органического водорода , сопровождающийся разложением воды и выделением свободного кислорода  . Появился первый автотрофный организм  , родоначальник  фотосинтезирующих   растений .  Это событие ознаменовало величайшую революцию в развитии жизни  , поскольку именно фотосинтез является двигателем органических процессов .

 

Эта революция сопровождалась практически уничтожением старого органического мира . На смену примитивным  , малоэффективным в энергетическом отношении организмам  , использовавшим энергию брожения , получающуюся за счет уничтожения органических веществ , пришли более совершенные  организмы  , которые использовали энергию солнечных лучей  и сами создавали органические вещества.