3.2. Симбиотическая теория эволюции: работы л. Маргулис

По мнению многих современных учёных, симбиоз — образ жизни большинства организмов и один из наиболее со­зидательных факторов эволюции. Но, кроме обычных форм симбиоза, существует эндосимбиоз (внутренний симбиоз партнеров) как эволюционный механизм усложнения строения организмов. В 60-х годах ХХ в. американский микробиолог Л.Маргулис выдвинула симбиотическую теорию происхождения современных эукариот: животных и растений. Согласно её теории, они появились около 2 млрд. лет назад в результате симбиоза древних эукариотических и специализированных прокариотических клеток – аэробных и фотосинтезирующих бактерий.

Аэробные бактерии, поглощённые крупными клетками эукариот, не всегда «переваривались» ими; часть их выжила внутри клетки эукариота и стала поставлять ему энергию, т.е. они превратились в митохондрии - энергетические станции кислородного дыхания. Так сформировались предки одноклеточных животных организмов. При поглощении ими фотосинтезирующих бактерий, последние начали осуществлять фотосинтез внутри клетки-хозяина, т.е. стали хлоропластами. Так возникли клетки простейших одноклеточных водорослей. Эта теория нашла многочисленные подтверждения в виде современных морских беспозвоночных и бактерий, находящихся на той или иной стадии эндосимбиоза.

Тема 4. Биосфера

Содержание. Учение В.И. Вернадского о биосфере. Большой (геологический) и малый (биотический) круговороты вещества. Потоки энергии в биосфере. Экологическое равновесие. Биоразнообразие как основа стабильности. Проблема сохранения биологического разнообразия на Земле. Причины вымирания живых организмов: естественные и антропогенные. Красные книги.

4.1. Биосфера, её границы, структура и значение. Первые представления о биосфере появились в начале 19 века в работах Ж.Б. Ламарка: пользуясь понятием «биосфера» он писал, что «все вещества, находящиеся на поверхности земного шара и образующие его кору, сформировались благодаря деятельности живых организмов». Тогда же Гумбольдт ввел понятие «жизненная среда», понимая под этим особую оболочку Земли, куда он включал атмосферные, морские и континентальные процессы и весь органический мир. Так в науке сформировалось понятие пространства, охватываемого жизнью и ей же создаваемого. Геолог Э. Зюсс в 1875 г. назвал это пространство «биосферой».

Наиболее полно концепция биосферы разработана в трудах отечественного естествоиспытатели и философа В.И. Вернадского (1863-1945). В 1926 г. в работе «Биосфера» он изложил свое учение о «живом веществе» и его геологических функциях, понимая под живым веществом совокупность всех живых организмов на планете. Суть учения Вернадского заключается в следующем: биосфера – это целостная организованная система живого вещества; все явления в биосфере – части единого эволюционного механизма; живое вещество – это звено, которое соединяет эволюцию химических элементов с эволюцией всей биосферы; живые организмы — та геохимическая сила, которая играет ведущую роль в форми­ровании облика нашей планеты; эволюционный про­цесс создал новую геологическую силу — научную мысль со­циального человечества, способную преобразовать всю планету

Биосфера включает в себя литосферу (поверхностную часть земной коры до глубины 2-3 км), гидросферу (моря, реки, озера и Мировой океан) и тропосферу (нижние слои атмосферы - до слоя озона на высоте 20-25 км). Выше озонового экрана жесткое космическое излучение убивает все живое. Суммарная биомасса живых организмов Земли оценивается примерно в 2,4×10¹² т, причем большая часть её образована наземными организмами. Жизнь распространена по земной поверхности весьма неравномерно и в различных природных условиях существует в виде относительно самостоятельных комплексов – биогеоценозов или экосистем.

Человеческое общество и созданная им искусственная среда – техносфера - также является частью биосферы, представляя собой мощный антропогенный фактор воздействия. Вернадский назвал область влияния современного человека ноосферой («сферой разума») и верил, что человеческая мысль, действуя во благо, поможет создать такое сообщество, где будут учтены потребности не только человека, но и всей Природы в целом.