8.2. Виникнення і еволюція біосфери

Виникнення життя і біосфери є великою нерозв'язаною про­блемою сучасного природознавства. Нині існують з цього при­воду різні гіпотези, але їх суть можна звести до двох основних точок зору — гіпотези панспермії і гіпотези земного походжен­ня життя.

Згідно з гіпотезою панспермії, життя виникло поза Землею і на неї занесено ззовні. Але прихильники цієї гіпотези ухиля­ються від відповіді на питання, як саме виникла жива речови­на, і стоять на позиціях агностицизму, тобто непізнаванності складних явищ природи. Ймовірність занесення органічної ре­човини на планету не слід беззастережно відкидати. Адже на метеоритах іноді знаходять сліди органічної речовини. Невідо­мо лише, належала вона небесним тілам ще у космосі чи потра­пила на них уже на Землі. На думку окремих учених знайдені на метеоритах амінокислоти утворилися внаслідок поступової хімічної еволюції речовин, які передують виникненню життя. Варто зазначити, що амінокислоти є органічними сполуками, які входять до складу всіх білкових речовин тваринних і рос­линних організмів. Вважають, що вуглеводні сполуки були за­несені на Землю кометами.

Більшість учених схиляються все ж до гіпотези про земне походження життя. Воно виникло з неорганічної матерії на певному етапі її еволюції. Сталося це в давні геологічні епохи (приблизно 2—3,5 млрд років тому), коли атмосфера була на­сичена воднем, метаном, аміаком. Під впливом діяльності вул­канів, електричних атмосферних розрядів (блискавок) та ін­ших специфічних природних явищ могли синтезуватись пер­винні хімічні сполуки, аж до аміно- і нуклеїнових кислот. Пізніше з них утворилися найпростіші білкові речовини.

Найкращі умови для виникнення життя на нашій планеті були в океанах, особливо на його мілководдях, де стикаються між собою три стихії: літосфера, гідросфера і атмосфера. Вода, як і повітря, захищала первісні примітивні організми від кос­мічного опромінювання. Первісні організми Землі не зберегли­ся у викопному стані, але вважають, що вони нагадували собою сучасні ультрамікроби, які були позбавлені оболонки. Ці ор­ганізми розмножувалися діленням, в них не було клітинного ядра.

Поява перших багатоклітинних організмів була пов'язана з поступовим збільшенням в атмосфері і гідросфері кисню. У рослинному царстві панували синьозелені водорості. Тварин­ний світ характеризувався низьким рівнем розвитку і бідністю видів. Найчисленнішою була група бактерій. Вони брали ак­тивну участь у процесах розкладу, окислення й акумуляції не­органічних сполук.

У кінці протерозою з'явилися форамініфери, радіолярії, кремнієві губки, кишковопорожнинні, черв'яки і дрібні чле­нистоногі. Всі вони не мали твердого скелету і тому дуже рідко зустрічаються у викопному стані.

На початку фанерозою (близько 600 млн років тому) відбу­лася важлива зміна в складі морської фауни. Багато організмів набули твердої частини тіла — скелету. Значно поширилися молюски. У них уже з'явилася нервова система і система трав­лення, органи чуття, серце, органи кровообігу. Більшість пред­ставників цього типу мали вапнякові раковини. Дуже своєрід­ною групою були трилобіти. Ці найдавніші членистоногі жили на морському дні, а деякі навіть вільно плавали. Плоске тіло тварини було вкрите твердим хітиновим панциром.

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 вологолюбиві 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 мшанка- ми 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 млн років тому) різко збільшилися кількість дерев'янистих форм. У лісо­вих ландшафтах досить сильно розвинулися чагарникові і ліа- ноподібні. В екваторіальних тропічних областях росли вічно­зелені ліси. Вони складалися з деревоподібних плавуневих, хвощових і величезних деревоподібних папоротневих. 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 млн років тому) на зміну споровим і примітивним голонасінним прийшли більш високо- організовані 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 цикад офітові ліси. У фауні переважали плазуни, птахи, риби; з'явилися дрібні ссавці. Серед тварин цього часу особливо при­вертають до себе увагу динозаври через свої гігантські розміри. Довжина деяких з них досягала 20—25 м, а маса — ЗО—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.