Біялогія
Выдавец: Народная асвета
Памер: 261с.
Мінск 2016
На працягу існавання нашай планеты выведзены з кругавароту вуглярод кампенсаваўся вуглякіслым газам, які трапляе ў атмасферу пры вулканічных вывяржэннях і ў ходзе іншых прыродных працэсаў. У цяперашні час да прыродных працэсаў папаўнення вугляроду ў атмасферы дабавілася значнае антрапагеннае ўздзеянне. Напрыклад, пры спальванні вугляроднага паліва. Гэта парушае адрэгуляваны стагоддзямі кругаварот вугляроду на Зямлі.
Павелічэнне канцэнтрацыі вуглякіслага газу за стагоддзе ўсяго на 0,01 % прывяло да значнага праяўлення парніковага эфекту (гл. с. 197). Сярэднегадавая тэмпература на планеце павысілася на 0,5 °C, а ўзровень Сусветнага акіяна падняўся амаль на 15 см. Па прагнозах
вучоных, калі сярэднегадавая тэмпература павялічыцца яшчэ на 3—4 °C, пачнецца раставанне вечных ільдоў. Пры гэтым узровень Сусветнага акіяна паднімецца на 50—60 см, што прывядзе да затаплення значнай часткі сушы. Гэта расцэньваецца як глабальная экалагічная катастрофа, таму што на гэтых тэрыторыях пражывае каля 40 % насельніцтва Зямлі.
Кругаварот кіслароду. У функцыянаванні біясферы кісларод адыгрывае выключна важную ролю ў працэсах абмену рэчываў і дыханні жывых арганізмаў. Памяншэнне колькасці кіслароду ў атмасферы ў выніку працэсаў дыхання, спальвання паліва і гніення кампенсуецца кіслародам, які выдзяляецца раслінамі пры фотасінтэзе.
Кісларод утвараўся ў першаснай атмасферы Зямлі пры яе астыванні. У сілу сваёй высокай рэакцыйнай здольнасці ён пераходзіў з газападобнага стану ў стан розных неарганічных злучэнняў (карбанатаў, сульфатаў, аксідаў жалеза і інш.). Сённяшняя кіслародзмяшчальная атмасфера планеты ўтварылася выключна за кошт ажыццяўляемага жывымі арганізмамі фотасінтэзу. Утрыманне кіслароду ў атмасферы павышалася да цяперашніх значэнняў працяглы час. Падтрыманне яго колькасці на пастаянным узроўні ў цяперашні час магчыма толькі дзякуючы фотасінтэзуючым арганізмам.
На жаль, у апошнія дзесяцігоддзі дзейнасць чалавека, якая прыводзіць да высечкі лясоў, эрозіі глебы, зніжае інтэнсіўнасць фотасінтэзу. А гэта, у сваю чар
W 14. Зак. 569.
210
Раздзел 7
Мал. 96. Кругаварот кіслароду
гу, парушае натуральны ход кругавароту кіслароду на значных тэрыторыях Зямлі (мал. 96).
Невялікая частка кіслароду атмасферы ўдзельнічае ў працэсах утварэння і разбурэння азонавага экрана пры дзеянні ўльтрафіялетавага выпраменьвання Сонца.
Асновай біягеннага кругавароту рэчываў з’яўляецца сонечная энергія. Галоўнай умовай устойлівага існавання біясферы з’яўляюцца пастаянна працякаемы ў біягеацэнозах кругаварот рэчываў і паток энергіі. У кругаваротах азоту, вугляроду і кіслароду асноўная роля належыць жывым арганізмам. Аснову ж глабальнага кругавароту вады ў біясферы забяспечваюць фізічныя працэсы.
9
1. Што ўяўляе сабой кругаварот рэчываў у біясферы? 2. Прааналізуйце, якія ўмовы з’яўляюцца неабходнымі для падтрымання бесперапыннасці кругавароту рэчываў.
3. Апішыце ролю жывых арганізмаў у кругавароце рэчываў у біясферы. 4. Назавіце магчымыя вынікі празмернага паступлення вуглякіслага газу ў атмасферу, a таксама азоту ў глебу і водныя экасістэмы. 5. 3 чым, на ваш погляд, звязана павышэнне ўтрымання нітратаў у вадзе калодзежаў? Адказ абгрунтуйце.
Асноўныя этапы развіцця біясферы
211
§ 48. Асноўныя зтапы развіцця біясферы
Этапы развіцця (эвалюцыі) біясферы. Сучасная структура біясферы і межы пражывання жывых арганізмаў фарміраваліся працяглы час. Кожны часовы прамежак эвалюцыі біясферы характарызуецца пэўным комплексам экалагічных фактараў і сукупнасцю жывых арганізмаў.
Можна вылучыць наступныя гістарычныя этапы развіцця (эвалюцыі) біясферы: 1) узнікненне і развіццё жыцця ў вадзе; 2) засяленне арганізмамі сушы і фарміраванне наземнапаветранага і глебавага асяроддзяў пражывання; 3) з’яўленне чалавека і яго эвалюцыя са звычайнага біялагічнага віду ў біясацыяльную істоту; 4)' пераход біясферы ў наасферу пад уплывам разумнай дзейнасці чалавека.
Наша планета з’явілася каля 5 млрд гадоў таму. У той час тэмпература зямной паверхні была вышэй 100 °C, і жыццё на Зямлі існаваць не магло. Зніжэнне тэмпературы садзейнічала фарміраванню воднай абалонкі планеты — гідрасферы. Маса гідрасферы паступова расла, павялічвалася яе плошча, што стварыла ўмовы, спрыяльныя для зараджэння жыцця. З’яўленне жывога рэчыва ў гідрасферы садзейнічала фарміраванню біялагічнага кругавароту рэчыва.
На гэтым этапе фарміравання біясферы важная роля належала бактэрыям з рознымі спосабамі жыўлення (фота і хемааўтатрофам, фота і хемагетэратрофам). Яна заключалася, перш за ўсё, у разлажэнні мёртвага арганічнага рэчыва да біягенаў, якія вярталіся назад у біялагічны кругаварот. Дэструктыўная функцыя бактэрый дазволіла падтрымліваць біямасу арганічнага рэчыва планеты на пастаянным узроўні. У той жа час старажытныя фотасінтэзуючыя бактэрыі (цыянабактэрыі) насычалі гідрасферу кіслародам. У далейшым у выніку росту і размнажэння аўтатрофаў колькасць кіслароду павялічылася. Ён пачаў выдзяляцца ў атмасферу і распаўсюджвацца ў ёй. За кошт кіслароду ў верхніх слаях атмасферы з’явіўся азон.
Прыкладна 500 млн гадоў таму канцэнтрацыя кіслароду ў атмасферы дасягнула сучасных значэнняў. Гэты факт сумесна з утварэннем азонавага экрана дазволіў арганізмам выйсці на сушу — пачалося фарміраванне наземнай флоры і фаўны. Першыя наземныя расліны (псілафіты і старажытныя мохападобныя) шляхам фотасінтэзу ўтварылі першаснае арганічнае рэчыва сушы. Гэта гатовае арганічнае рэчыва стала служыць ежай гетэратрофным арганізмам. Так сфарміравалася наземнапаветранае асяроддзе пражывання. Такім чынам, жывыя арганізмы паступова пераўтварылі фізікахімічныя параметры навакольнага асяроддзя, робячы яго спрыяльным для існавання. У гэтым заключаецца яшчэ адна важная функцыя жывога рэчыва — асяроддзеўтваральная.
212
Раздзел 7
У той жа час у гідрасферы працягвала развівацца жыццё. Тут яно было прадстаўлена цыянабактэрыямі, чырвонымі і зялёнымі водарасцямі, а таксама амаль усімі тыпамі жывёл. Глыбакаводныя арганізмы, якія паступова апускаліся ўсё глыбей да дна, засялілі ўсю гідрасферу.
Наступныя этапы эвалюцыі біясферы праходзілі ў напрамку бурнага развіцця і распаўсюджвання жыцця на сушы. З’явіліся імхі, дрэвападобная дзераза, хвашчы, папараці, голанасенныя расліны, на змену якім прыйшлі пакрытанасенныя, якія хутка распаўсюдзіліся па ўсёй планеце.
Першымі жывёламі сушы былі павукі і скарпіёны. У перыяд каля 300 млн гадоў таму з’явіліся першыя земнаводныя. У далейшым, прыкладна 150 млн гадоў таму, масавага распаўсюджвання і росквіту дасягнулі паўзуны: дыназаўры, старажытныя чарапахі і кракадзілы. Каля 50 млн гадоў таму з’явіліся птушкі і млекакормячыя.
Біясферная роля жывёл звязана з іх гетэратрофным тыпам жыўлення і здольнасцю да руху. Яны спажываюць арганічнае рэчыва, ствараемае раслінамі, перамяшчаюць яго на значную адлегласць. Тым самым жывёлы садзейнічаюць распаўсюджванню пладоў, насення, спор.
Заваяванне сушы жывымі арганізмамі прывяло да значнага росту біямасы жывога рэчыва. У цяперашні час, як ужо адзначалася, біямаса сушы шматразова перавышае акіянічную біямасу.
Вянцом сучаснай эвалюцыі біясферы стала з’яўленне Чалавека разумнага, якое адбылося каля 50 тыс. гадоў таму.
У працэсе эвалюцыі біясферы некаторыя рэчывы на доўгі час выключаліся з біялагічнага кругавароту. Дзякуючы гэтаму на Зямлі ў розныя геалагічныя эпохі сфарміраваліся залежы карысных выкапняў у выглядзе нафты, вапнякоў, жалезных руд і інш. Менавіта эвалюцыя біясферы дазволіла Зямлі набыць сваё ўнікальнае аблічча і стаць планетай жыцця сярод іншых планет Сонечнай сістэмы. А галоўнымі фактарамі эвалюцыі біясферы на разгледжаных этапах сталі працэсы, звязаныя з функцыянаваннем жывога рэчыва: сінтэз, разбурэнне, кругаварот.
Сучасны этап эвалюцыі біясферы. Каля 50 тыс. гадоў таму ў эвалюцыю біясферы стаў уносіць уклад новы фактар — антрапагенны, звязаны з дзейнасцю чалавека. На ранніх стадыях цывілізацыі ўзаемадзеянне чалавека з біясферай насіла хутчэй лакальны характар. Яно ў першую чаргу было звязана з задавальненнем надзённых патрэб чалавека ў ежы і жыллі. У Сярэднія вякі тэмпы развіцця грамадства, прамысловасці і сельскай гаспадаркі паскорыліся. Геаграфічныя адкрыцці дазволілі прыметна пашырыць асваенне прыродных тэрыторый для чалавечых патрэб. Чалавек дпя задавальнення сваіх
Асноўныя этапы развіцця біясферы
213
патрэб стаў усё больш выкарыстоўваць жывое і мінеральнае коснае рэчывы.
Яшчэ больш глыбокія змяненні ў біясферных працэсах пачаліся ў XX в. у выніку навуковатэхнічнай рэвалюцыі. Бурнымі тэмпамі сталі развівацца энергетыка, транспарт, хімічная прамысловасць. Гэта прывяло да таго, што чалавечая дзейнасць паступова стала фактарам, які змяняе аблічча Зямлі. Вынікам
стала разбурэнне прыродных эка Мал 97 Звалка бытавога смецця сістэм (азёраў, балот, лугоў), а так
сама выміранне многіх відаў жывёл і раслін, вычарпанне карысных выкапняў. Акрамя таго, забруджанне навакольнага асяроддзя радыенуклідамі, ядахімікатамі, а таксама прамысловымі і бытавымі адходамі набыло глабальныя маштабы. Усё гэта паставіла чалавецтва на грань экалагічнай катастрофы.
Сёння маштабы ўплыву чалавечай дзейнасці на эвалюцыю біясферы сталі сапраўды гіганцкімі. Большасць дзеянняў, якія часам вядуць да катастрафічных вынікаў, ажыццяўляюцца чалавекам ад неразумення прыродных працэсаў і з’яў, а таксама іх узаемасувязей. Прыкладам можа служыць забруджанне навакольнага асяроддзя і інтэнсіўнае, празмернае выкарыстанне прыродных рэсурсаў.
Вельмі сур’ёзнай стала ў апошнія дзесяцігоддзі праблема бытавога смецця, якое збіраецца на звалках (мал. 97) або скідваецца ў воды Сусветнага акіяна. Месцы ўтылізацыі адаодаў уяўляюць небяспеку, паколькі шкодныя рэчывы, раствараючыся ў вадзе, забруджваюць грун
товыя воды і глебу. У Ціхім акіяне на сённяшні дзень колькасць бытавога смецця па плошчы ў 2 разы перавышае кантынентальную плошчу ЗША, а па масе — у 6 разоў большая за масу планктону.
Французскі матэматык Эдуард Леруа прапанаваў тэрмін — наасфера. Ён назваў наасферай абалонку біясферы, якая фарміруецца чалавечай свядомасцю. У выніку заснавальнік вучэння аб біясферы У. I. Вярнадскі пашырыў дадзенае паняцце. Паводле Вярнадскага, разумная дзейнасць чалавека павінна стаць вядучым фактарам у адносінах грамадства і прыроды.
КНІГІ ОНЛАЙН
