Важнейшие закономерности эволюции биосферы

В ходе эволюции органического мира, отмечаемого палеонтологической летописью, выделяются некоторые важные закономерности, которые могут быть охарактеризованы следующим образом.

В ходе геологического времени происходит ускорение биологической эволюции. В настоящее время в свете радиологически установленных геохронологических данных, можно показать сравнение длительности различных геологических эр:

 

В данном сравнении совершенно отчетливо выступает сокращение длительности геологических эр по направлению к современной эпохе, что естественно отражает ускорение темпов эволюции, поскольку между началом и концом каждой эры наступали кардинальные изменения в составе флоры и фауны.

Наиболее персистентными оказались некоторые бактерии, по существу не изменившиеся со времени раннего докембрия. Позднепалеозойские и мезозойские формы высших растений просуществовали десятки и сотни миллионов лет и могут быть отнесены к персистентным.

В настоящее время среди растительного мира сохранились «живые ископаемые» из группы папоротников, плаунов, голосеменных. Термин «живое ископаемое» впервые употребил Ч. Дарвин, указав в качестве примера восточноазиатское дерево из голосеменных Ginkgo biloba.

Персистентные формы известны среди беспозвоночных животных. Классическим примером является брахиопода Lingula, возникшая в ордовике и просуществовавшая все остальное время без изменений. Персистентные формы известны среди двустворчатых и головоногих моллюсков.

Живым ископаемым является головоногий моллюск — наутилус. Предшественники его появились в раннем палеозое. К консервативным животным относится мечехвост Limulus, близкий к скорпионам и паукам.

Среди позвоночных животных также известны персистентные формы. В качестве примера можно привести кистеперую рыбу — латимерия, выловленную в Индийском океане в 1938 г.

Среди животных в ходе геологического времени происходит направленное изменение нервной системы. Еще в 1851 г. американский геолог и биолог Д. Дана (1813–1895) указал, что за геологическое время непрерывно изменялась и развивалась нервная система животных и особенно – головной мозг.

Происходил процесс цефализации. особенно у позвоночных животных.

На фоне общей тенденции ускорения эволюции были отдельные эпохи повышенного видообразования. Наиболее вероятно, что это было связано с действием радиоактивности.

Первый этап – восстановительный. Он начался в космических условиях и завершился появлением на Земле первой гетеротрофной биосферы. На этом этапе протекали каталитические и радиохимические реакции синтеза сложных органических соединений, отсутствовал свободный кислород, основным источником живых организмов была радиация. Этот период, вероятно, был коротким по времени.

Второй этап – слабоокислительный – характеризовался появлением фотосинтеза. Он длился более 2 млрд. лет и закончился около 1.8 млрд. лет назад. Свободного кислорода образовывалось еще мало, и атмосфера состояла из углекислого газа.

Третий этап – окислительный – связан с появлением фотоавтотрофной биосферы. Он начался с медленного роста содержания кислорода в атмосфере и завершился значительным ускорением эволюции организмов.

Биологическая эволюция, будучи необратимым процессом, предопределила необратимость эволюции биосферы в целом и создала предпосылки для ее перехода в качественно новое состояние – ноосферу, или сферу разума, когда все происходящие в биосфере изменения контролируются человеком.