Как и при описанном в предыдущих разделах этой главы развитии в течение коротких промежутков времени, долговременная эволюция экосистемы формируется под влиянием 1) аллогенных (внешних) сил, таких, как геологические и климатические изменения; 2) автогенных (внутренних) процессов, обусловленных активностью живых компонентов экосистемы. Первые экосистемы, существовавшие 3 млрд. лет назад, были населены мельчайшими анаэробными гетеротрофами, существовавшими за счет органического вещества, синтезируемого в абиотических процессах. Затем последовало возникновение и популяционный взрыв автотрофных водорослей, преобразовавших восстановительную атмосферу в кислородную. На протяжении длительного геологического времени организмы эволюировали и возникали системы, все возрастающие по сложности и разнообразию, которые 1) могли контролировать атмосферу и 2) содержали в себе все более крупные и высокоорганизованные виды многоклеточных. Считается, что в пределах этого компонента сообщества эволюционные изменения осуществляются главным образом путем естественного отбора, действующего на видовом или более низком уровне. Однако возможно, что естественный отбор на более высоких уровнях также играет важную роль, особенно 1) сопряженная эволюция, т. е. взаимный отбор зависящих друг от друга автотрофов » гетеротрофов, и 2) групповой отбор, или отбор на уровне сообществ, который ведет к сохранению признаков, благоприятных для группы в целом, даже если они неблагоприятны (для конкретных носителей этих признаков.[ ...]
Кальвин, 1969). Атмосфера Земли содержала также хлор, сероводород и другие газы, ядовитые для многих из живущих сейчас на Земле организмов. Состав атмосферы в то время в значительной степени определялся вулканическими газами; вулканическая деятельность была гораздо более активна, чем сейчас. Из-за отсутствия кислорода не существовало и слоя озона, экранирующего губительное ультрафиолетовое излучение Солнца, которое, таким образом, достигало поверхности суши и воды. Это излучение убило бы любые живые организмы, но, как это ни странно, считается, что именно оно породило химическую эволюцию, приведшую к возникновению сложных органических молекул, таких, как аминокислоты, которые послужили блоками для построения примитивных живых систем.[ ...]
Очень малое количество кислорода, образуемого за счет абиотических процессов, например при разложении водяного пара под действием ультрафиолета, могло обеспечить достаточное количество озона, чтобы создать некоторую защиту от самого ультрафиолетового излучения. До тех пор пока атмосферного кислорода и озона было мало, жизнь могла развиваться только под защитой слоя воды. Первыми живыми организмами были дрожжеподобные анаэробы, которые получали энергию, необходимую для дыхания, путем брожения. Так как брожение гораздо менее эффективно, чем аэробное дыхание с потреблением кислорода (гл. 2, разд. 3), примитивная жизнь не могла эволюционировать дальше одноклеточной стадии. Снабжение примитивных организмов пищей также было очень ограничено; их питание, по-видимому, зависело от медленно опускающихся на дно органических веществ, синтезируемых под действием радиации в верхних слоях воды, куда не могли отважиться проникнуть эти голодные микробы! Так на протяжении миллионов лет жизнь, вероятно, существовала в очень неподходящих условиях, подвергаясь множеству опасностей. Беркнер и Маршалл (1966) так обрисовали эту ситуацию: «Для этой модели примитивной экологии необходим бассейн, достаточно глубокий, чтобы поглощался губительный ультрафиолет, но не столь глубокий, чтобы поступление видимого излучения было слишком мало. Жизнь могла зародиться на дне небольших водоемов или мелководных закрытых морей, питавшихся, по-видимому, горячими источниками, богатыми питательными химическими веществами».[ ...]
Популяционный взрыв наземных теплокровных ловвка.[ ...]
Так благодаря способности мельчайших зеленых растений моря продуцировать такое количество кислорода, которое превышало потребности в нем всех организмов, оказалось возможным заселение живыми существами за сравнительно короткое время всей Земли.[ ...]
В течение последующих периодов палеозойской эры жизнь не только заполнила все моря, но и вышла на сушу. Развитие зеленой растительности обеспечило большие количества кислорода и питательных веществ, которые были необходимы для последующей эволюции крупных животных, таких, как динозавры, млекопитающие и, наконец, человек. В это же самое время к океаническому фитопланктону, ранее состоявшему из форм с клеточными оболочками из органических веществ, прибавились формы с известковыми, а позднее и с кремниевыми оболочками (фиг. 129).[ ...]
Между прочим, подобную краткую историю развития атмосферы следовало бы довести до сведения каждого гражданина и каждого школьника, так как она ярко показывает абсолютную зависимость человека от других организмов, населяющих среду, в которой он обитает.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Эволюция биосферы и ее кислородной атмосферы (объяснения в тексте). |
 |
| Различные пути изменения видовых популяций, приводящие к эволюционным изменениям в сообществе |
 |
Аналогичные главы в дргуих документах:
| См. далее:Эволюция экосистемы |