Розділ «Глава 8. БІОСФЕРА»

У силурійському періоді велика кількість живої речовини планети виходить з океанічного середовища на сушу. Відбувається масове переселення багатоклітинних організмів (спочатку рослин, а пізніше тварин) на поверхню материків. Особливо сприятливі умови первісні сухопутні організми знаходили на територіях низьких широт, з підвищеною температурою і вологістю. Посушливі і напівпосушливі області були заселені пізніше.

Наприкінці силурійського періоду відбувалося повільне відмирання примітивних форм. Вони звільнили життєвий простір більш досконалим формам, які і визначили подальший розвиток органічного світу. Тварини і рослини по долинах рік поширилися далеко в глибину континентів.

На початку девонського періоду, приблизно 400—380 млн років тому, серед рослинності переважали болотолюбиві види, які росли на заболочених узбережжях. Пізніше їм на зміну прийшли плавуневі, хвощеві, папоротеві і голонасінні рослини. На суші в цей час уже жили скорпіони, багатоніжки і комахи. У кінці девонського періоду з'явилися хребетні. Це були земноводні. Серед морської фауни домінували риби. Значно розвинулися також молюски і корали. Вони разом із мшанками і кораловими поліпами створили величезні рифові масиви, які збереглися донині на мілководдях океанічного дна у вигляді підводних бар'єрів і численних коралових островів.

Упродовж кам'яновугільного періоду (350—285 мли років тому) різко збільшилися кількість дерев'янистих форм. У лісових ландшафтах досить сильно розвинулися чагарникові і ліаноподібні. В екваторіальних тропічних областях росли вічнозелені ліси. Вони складалися з деревоподібних плавневих, хвощових і величезних деревоподібних папоротевих. У помірних широтах росли кондуїти, які досягали 30-метрової висоти і мали лінійно витягнуте листя. Серед тварин дуже розвинулися земноводні, які за зовнішнім виглядом нагадували гігантських ящерів.

У пермському періоді (285—230 мли років тому) на зміну споровим і примітивним голонасінним прийшли більш високоорганізовані голонасінні — цикадові гінгкові і хвойні. Із тварин активно розвивалися плазуни. Серед морських безхребетних значного поширення набули представники форамініфер і головоногі молюски.

В тріасовому періоді (230—195 млн років тому) продовжувався пишний розвиток цикадових і гінгкових. У наземній фауні головна роль належала плазунам, але в їх складі відбувалися помітні зміни: котилозаврів і звіроподібних плазунів замінили динозаври. Серед морських тварин розквіту досягли головоногі молюски.

Дуже своєрідним був органічний світ юрського періоду (195—137 млн років тому). Це був час панування голонасінних. Величезні простори займали хвойні, гінгкові, беннетитові і цикадофітові ліси. У фауні переважали плазуни, птахи, риби; з'явилися дрібні ссавці. Серед тварин цього часу особливо привертають до себе у вагу динозаври через свої гігантські розміри. Довжина деяких з них досягала 20—25 м, а маса — 30—50 т.

Протягом крейдового часу (137—65 млн років тому) розвиток організмів та їх розселення вельми залежали від природного середовища. Відбувалася їх диференціація на поверхні Землі залежно від екологічних умов. З'явилися представники вищої фауни — квіткові рослини, які згодом набули провідного значення в різних ландшафтах. З невідомих причин вимерли динозаври. Одна група вчених вважає, що динозаврів витіснили більш розвинені форми ссавців. Багато прихильників має і гіпотеза про раптову зміну кліматичних і космічних умов.

Проте, мабуть, загибель динозаврів має низку причин. Найімовірнішою серед них є посилення впливу космічної радіації, зменшення кількості кисню в атмосфері і надто загальне похолодання клімату, що настало в цей час.

В останню еру історії Землі — кайнозойську — органічний світ за 70 млн років набув сучасних рис. Провідну роль серед рослин зайняли покритонасінні, виникли форми, близькі до сучасних. Величезні зміни відбулися в складі тварин. З'явилися хоботні, хижаки, примати, копитні, гризуни та ін. Залежно від ландшафтно-кліматичних умов переважала та чи інша група ссавців. Найбільш знаменною подією цього періоду стала поява в біосфері людини.

У кайнозої настає ускладнення географічної зональності та її диференціація, що не має аналогів у минулому. В палеогені виникають зони пустель і напівпустель, у неогені — зони степів і лісостепів, у другій половині плейстоцену — зони тайги і тундри, наймолодші ландшафтні зони Землі. Початок плейстоцену ознаменувався зледенінням у полярних і помірних широтах.

Таким чином, біосфера, як і географічна оболонка Землі, перебуває у постійному розвитку. Пізнання історії цього розвитку дозволяє зрозуміти і пояснити сучасні зональні і регіональні особливості розподілу рослинного і тваринного світу, відтворити шляхи їх еволюції та географічного поширення на поверхні планети.

8.3. Жива речовина

Поняття про "живу речовину" було вперше розроблено В.І. Вернадським (1934,1936,1940 рр.). Під живою речовиною він розумів сукупність маси всіх організмів, які населяють нашу планету на даний момент. Вся жива речовина займає мізерну долю у порівнянні з будь-якою із зовнішніх оболонок земної кулі. Згідно із сучасними підрахунками загальна маса живої речовини в нинішню епоху дорівнює 2420 млрд. т, тобто вона майже у 2000 разів поступається навіть сумарній вазі повітря. Але в якісному відношенні жива речовина є найбільш високоорганізованою частиною матерії Землі. Живі організми надзвичайно активні та є носіями величезної енергії. У боротьбі за своє існування організми здійснюють величезну роботу, визначаючи цим напрям геохімічних процесів і надаючи ландшафтам індивідуальних ознак.

За 2,5—3 млрд. років діяльності жива речовина докорінно змінила обличчя планети. Більша частина вуглецю атмосфери перейшла в гумусові горизонти сучасних і давніх ґрунтів, у товщі осадових порід і в різні форми корисних копалин, а також у відклади карбонатів кальцію і магнію. Низька концентрація кисню, яка була властива атмосфері на ранніх стадіях існування Землі, змінилася під впливом фотосинтезу. Внаслідок цього атмосфера стала переважно киснево-азотною, а на великих висотах утворився шар озону, який захищає організми від згубної дії ультрафіолетового випромінювання.

Тривалий геологічний вплив живої речовини на гірські породи і дія на них різних видів вивітрювання сприяла формуванню величезних мас органогенного дрібнозему, товщ осадових порід, ґрунтового покриву. Поява останнього стала можливою завдяки пишному розвитку організмів на суходолі.

Жива речовина нашої планети нині існує у вигляді величезної кількості різноманітних організмів. За способом живлення всі організми поділяють на автотрофні і гетеротрофні. Автотрофні живляться безпосередньо неорганічними мінеральними речовинами. До них належить більша частина рослин і деякі групи мікроорганізмів, вони є першоджерелом біомаси. Гетеротрофні організми живляться готовими органічними речовинами. До гетеротрофних належать тварини і більша частина мікроорганізмів. Гетеротрофні бактерії здійснюють один з найголовніших для кожного ґрунту процесів — розклад органічних решток до простих мінеральних солей. Цей процес відбувається залежно від характеру повітряного режиму в аеробних (при вільному доступі кисню) або анаеробних умовах. В останньому випадку через нестачу кисню в перезволожених тривалий час породах утворюються і нагромаджуються закисні сполуки елементів. Більшість організмів біосфери належить до аеробних.

Населення біосфери у видовому і морфологічному відношенні дуже різноманітне. На Землі нині нараховується близько 2 млн видів організмів (табл. 8).

Таблиця 8. Приблизна кількість видів основних типів мікроорганізмів, рослин і тварин

Продовження табл. 8