Как поступить
в Онлайн-школу №1 и получить аттестат?

Подробно расскажем о том, как перевестись на дистанционный формат обучения, как устроены онлайн-уроки и учебный процесс, как улучшить успеваемость и повысить мотивацию!

Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных

Конспект урока: Краткая история эволюции биосферы. Ноосфера

Экология

Краткая история эволюции биосферы

План урока

  • Этапы эволюции биосферы

Цели урока

  • Уметь: характеризовать первые живые организмы на Земле, объяснять роль фотосинтеза в эволюции биосферы, приводить доказательства защитной роли озонового слоя
  • Знать: причину появления и развития аэробных одноклеточных организмов

Разминка

  • Как возникла жизнь на Земле?
  • Какие этапы эволюции происходили в биосфере?

Этапы эволюции биосферы

 

Биосфера, как система динамическая и очень сложно устроенная, способна постоянно изменяться. И она действительно, с самого момента своего возникновения никогда не оставалась в одном и том же состоянии. 

 

Вся история биосферы — это ее непрерывное эволюционное развитие. История развития биосферы — это в первую очередь история эволюции живых организмов и их сообществ.

 

Состав (минеральный и химический) горных пород, особенности строения и являются производными тех условий, в которых происходило их формирование. Часть этих характеристик сохраняется или может быть реконструирована, несмотря на дальнейшие изменения, которым эти породы подвергались на протяжении миллионов лет. 

 

Так что низкие скорости геологического и геохимического круговорота, в отличие от биологического – благо, дающее нам возможность проследить прошлое планеты достаточно строгими научными методами на многие сотни миллионов лет. Древнейшие сохранившиеся горные породы на Земле имеют возраст около 3,8 млрд. лет.

 

В развитии географической оболочки Земли, а затем биосферы выделяется три крупных этапа:

 

  1. Условно абиогенный (догеологический, катархейский) — гипотетический.
  2. Биогенный .
  3. Техногенный .

 

Абиогенный этап

Рис.1. Круговорот углерода в природе Рис.1. Круговорот углерода в природе

Гипотетически реконструируется на основе общей направленности эволюционного развития литосферы как время развития однообразного базальтового вулканизма, который должен был определять восстановительный состав первичной атмосферы.

 

Первичный состав атмосферы был сформирован вулканической деятельностью. Основными компонентами были CH4, NH3, H2S, CO2, H2O. Следствием такого состава атмосферы было наличие во всей географической оболочке восстановительной среды, непригодной для подавляющего большинства современных форм жизни.

 

Биогенный этап

 

Далее наступает биогенный этап развития, и это ведёт к постепенному, но радикальному преобразованию всего состава атмосферы. Деятельность фотосинтезирующих организмов приводит к появлению свободного кислорода, который насыщает поначалу воды Мирового Океана, а затем и атмосферу. В результате окисляются и теряют своё значение в атмосфере такие газы, как аммиак, сероводород, метан. Существенно уменьшается содержание углекислого газа, используемого в процессах фотосинтеза. 

 

Азот переходит в молекулярную форму. В результате окисления серы выпадают кислотные дожди, и атмосфера от сернистых соединений очищается.

 

Возникновение биосферы (независимо от того, каким именно путём появилась на Земле жизнь), вероятно, относится к самому раннему, догеологическому этапу истории нашей планеты, от которого не сохранилось никаких следов.

 

Разумеется, жизнь на заре геологической истории была совсем не такой, как сейчас. Не было никаких крупных животных и растений. Поначалу жизнь существовала только в форме микроорганизмов. Потому-то и обнаружить ее следы очень трудно. Но не может быть сомнений, что распространялись эти древнейшие формы жизни везде, где находили для себя подходящие условия, осваивая все новые места обитания. Несколько позже появляются и широко распространяются в докембрийских морях водоросли.

 

В глубоких частях протерозойских морей накапливались огромные массы донных осадков, богатых железом. Сейчас в этих местах находятся крупнейшие месторождения железных руд.

 

Биогенный этап связан с широким заселением суши высшими растениями и животными. Периоды бурного развития наземной растительности сопровождались ростом содержания свободного кислорода, противоположные тенденции вели к увеличению содержания CO2. При втором варианте усиливался парниковый эффект, температура атмосферы повышалась. Соответственно, возрастала испаряемость с поверхности океана и насыщенность атмосферы влагой увеличивалась. Поэтому самые тёплые периоды в истории Земли всегда были самыми влажными. Большее насыщение атмосферы свободным кислородом, наоборот, приводило к похолоданиям и большей сухости климата.

 

Вслед за растениями стали выходить из моря и животные. Первыми, вероятно, были членистоногие. Освоение суши растениями, а затем и членистоногими обеспечило обилие пищи, за которой стали надолго выходить из воды потомки кистеперых и двоякодышащих рыб. Так на нашей планете появились земноводные. Птиц еще не было, и в воздухе господствовали мухи, величиной с воробья, стрекозы, длиной до 80 см, и другие подобные создания. Это были первые живые существа, освоившие воздушное пространство.

 

Рис.2. Фотосинтез Рис.2. Фотосинтез

Таким образом, происходило не только качественное развитие, но и расширение биосферы, освоение живым веществом все новых областей обитания. Сначала жизнь развивалась в основном в морях и океанах, потом она овладевает прибрежными и просто хорошо увлажнёнными частями суши, нижними слоями атмосферы.

 

Следом за новой растительностью распространяются и совершенно новые наземные животные — пресмыкающиеся. Пресмыкающиеся совершеннее земноводных, и потому не только успешно осваивают новые природные обстановки, но и быстро вытесняют земноводных из их привычных мест обитания. Надо только сказать, что пресмыкающиеся, господствовавшие в пермском периоде — это совсем не нынешние змеи и крокодилы или их близкие родственники. По многим чертам пресмыкающиеся пермского времени сходны с современными млекопитающими. Считают даже, что некоторые из этих животных были покрыты шерстью, а, может быть, были и теплокровными.

 

Затем наземно-воздушную среду обитания заселили млекопитающие и птицы.

 

Более 2,5 млн лет назад появились первые люди — далёкие предки современного человека. Вначале люди были охотниками и собирателями, и на этом этапе человек ещё вписывался в естественный круговорот веществ в природе. Однако, перейдя к земледелию, а несколько позднее и к скотоводству, добывая и используя полезные ископаемые, человек начал создавать искусственный круговорот веществ, вовлекая в него новые вещества — углеводороды, железо и другие полезные ископаемые. С этих пор эволюция биосферы вступила в новую фазу, где человеческий фактор стал мощной движущей силой. С появлением промышленности процессы разрушения в атмосфере стали преобладать над процессами синтеза, причём с развитием цивилизации эти тенденции становились всё более выраженными. Влияние человечества на биосферу возрастает с каждым годом.

 

Человек использует природу, не задумываясь о неизбежных последствиях своей деятельности. Чтобы предотвратить беду, необходимо в первую очередь перестроить не технологии, а собственное сознание и отношение к миру, в котором мы живём.


Контрольные вопросы

 

  1. Какие этапы эволюции биосферы выделяются?
  2. Где развивались первые организмы?
  3. Благодаря чему стало возможным появление аэробных одноклеточных организмов?


Выводы

Биосфера — это не только область распространения жизни, но и результат её деятельности. Начиная с момента зарождения жизнь постоянно развивается и усложняется, оказывая воздействие на окружающую среду и изменяя её.

Экология как наука

Экология
  • В поисках путей модернизации. Европа меняющаяся

    История

  • Повседневная жизнь и мировосприятие человека XIX века

    История

  • Век демократизации. «Великие идеологии»

    История