Биосфераның химиялық құрамы

Девонның аяқ кезінде  бұлардан басқа қырықбуындылар, плаундар және папоротниктер қаулап өсе бастады. Өсімдіктер құрлыққа шыққаннан кейін  фотосинтездің ықпалымен атмосфералық ауаның химиялық құрамы өзгеріп, құрлық жануарларының дамуына жағдай туды. Өйткені фотосинтез процесі арқылы ауада оттегі көбейе түсті.

Тас көмір дәуірі (карбон) жылы және ылғалды болды. Мұның өзі құрлық өсімдіктерінің қаулап өсуіне мүмкіншілік жасады. Әсіресе сәнді орман ағаштарының көлемі үлкен аймақтарды қамтыды. Бұл дәуірдегі өсімдіктер негізінен плаундар,  қырықбуындылар, папоротниктер болды. Бұлар псилофиттен таралып, тас көмір дәуірінің басында солардың орнын түгелімен басты.

Плаундар өте биік ағаштар (лепидодендрондар мен сигилляриялар) түрінде дамыды. Олардың биіктігі 40-50 метрге дейін жеткен. Диаметрі  2-3 метрдей болған. Бұлардың діндері  тік, зәулім өсті. Жапырақтары қалың  болды. Мұндай ағаштардан түскен жапырақтар жерде жатып шіріп, топырақтың қарашірігін  молайта түсті. Ол өсімдіктердің  өсуіне қолайлы жағдайлар туғызды.

Тас көмір дәуірінің ағаш тәрізді қырықбуындылары – каламиттер батпақты жерлерде қаулап өсіп, орасан күшті дамыды. Бұл ағаштардың биіктігі бірнеше жүздеген метрге жеткен. Сонымен  қатар лиан тәрізді өсімдіктер де өскен. Тас көмір дәуірінде тұқымды  папоротниктер ағаштарға өте  ұқсас болды.

Тұқымнан көбейетін өсімдіктердің  пайда болуы өсімдіктердің эволюциялық  дамуындағы кезектің ароморфоздың (жетілдірілген  өсімдіктердің түрі) өсуіне мүмкіншілік  туғызды. Тұқымды өсімдіктердің  су ішінде ұрықтануы қажет болмай қалды. Сондай-ақ, олардың тұқымдарының ішіндегі ұрықтарының қорғаныш қасиеті  күшейді.

 Тұқым пайда болуы  цитогенетикалық ароморфоз болып,  бұл өсімдіктердің құрғақ жерлерде  өсуін қамтасыз етті, тау құралу  процестерінің басталуымен, соның  ықпалымен тас көмір дәуірінің  аяқ кезінде климат континентальды  және құрғақ болды. Осы жағдайда  өсімдіктердің тұқым арқылы көбеюі  ерекше етек алды.

Пермь дәуірінің бас кезіндегі  өсімдіктерде тас көмір дәуіріндегі  өсімдіктерге ұқсас көптеген белгілер болды. Бірақ пермь дәуірінің  ортасында жер бетіндегі өсімдіктерге кенет өзгеріс кірді. Ағаш тәрізді  плаундар, каламиттер, папоротниктер  мүлдем жойылып кетті. Бұлардың орнына жалаңаш тұқымды өсімдіктердің  тұқымынан өсіп шыққан қылқандылар, цикада тәрізділер және гинкголар өсе  бастады.

Мезозой эрасы  немесе орта тіршілік кезеңі  бұдан 135 миллион жыл бұрын басталып, 115 миллион жылдан астам уақытқа дейін созылған. Мұны үш дәуірге бөледі: триас, юра және бор. Триаста тау құрылу процестері баяуланды. Бұл эраның құрлық өсімдіктері біркелкі болды. Триас ормандарында көптеген папоротниктер және қырықбуындылармен қатар жалаңаш тұқымды өсімдіктер: қылқан жапырақтылар, гинкго және саговиктер өсті. Осы ерекше флораның қалдығы Ескі дүние мен Жаңа дүниенің тропиктік және субтропиктік өңірлерінде қазіргі кезде де бар. Мысалы, саговиктердің 9 түрі Қытайда, Жапонияда және Европаның ботаникалық бақтары мен парктерінде өсіріледі. Ол – реликті өсімдік. Ал гинкго (Ginkgo biloda) дейтін бір түрі біздің заманымызға дейін жетті.

Юра дәуірі жылы болды. Теңіз жағалауларындағы ормандарда папоротник, қырықбуындылар, жалаңаш тұқымдар – гинкголар, қылқан жапырақтылар қаулап өсіп, дами түсті. Қылқан жапырақтылардың ішінде басым көбі араукариялар болды. Қазіргі кезде олардың аздаған түрлері Жаңа Зеландия, Малайзия және Филиппин аралдарында, сонымен бірге Оңтүстік Америкада өседі. Юра дәуірінде өсімдік әлемінің алыбы – секвоялар болды. Бұлардың бір түрі – веллингтония немесе мамонт ағашы қазіргі кезде Калифорния штатында (АҚШ) өседі. Мамонт ағашы жер жүзіндегі ең үлкен ағаштардың қатарына жатады. Діңнің жуандығы 30 метрге дейін жетеді. Ал биіктігі 200 метрге барады. Өмірінің ұзақтығы  3000 жылдан асады. Кейбір  түрлері 7000 жылға дейін өсетіні байқалады. Юра дәуірінде алып өсімдіктердің түрлері көп болды. Бұл кезеңдегі алып өсімдіктер шөппен қоректенетін жануарлардың дамуына мүмкіншілік туғызды. Шөппен қоректенетін алып рептилиялардың өкілдері – динозаврлар болды.

Мезозой эрасындағы, әсіресе  соңғы кезінде – бор дәуіріндегі, қазіргі флора қалыптасудан бұрын, Жер бетіндегі органикалық тіршілікке үлкен өзгеріс енді. Осы кезде  теңіз сулары азайып, құрғақ жерлер көбейе бастады. Бор дәуірінің аяғында  Шығыс Азия мен Америкадағы Анд  аймақтары жоғары көтеріле түсті.

Бор дәуірінде  климат кенет өзгеріп кеткен. Профессор М.И.Голенкин бұл өзгеріс жерге түсетін күн сәулесінің интенсивті болуымен байланысты деп жорамалдайды.

М.И.Голенкиннің топшылауынша бор дәуірінде Жер бетінде  кенетен бір өзгеріс болып, ол Жерді қоршап тұрған бұлтты серпілтті. Күн сәулесі тікелей өсімдіктердің  жапырақтарына түсті. Көне замандағы  папоротниктер, тіпті, жалаңаш тұқымдылар бұған бейімделе алмады. Кейбір түрлері  мүлде жойылып кетті.

Ауа райының бір мезгілде кенет өзгеруі өсімдіктер эволюциясында  жаңа ароморфоз пайда болуына  себеп болды. Бұларда көптеген жаңа прогрессивті белгілер жетіле түсті. Мәселен, аналықтың, сондай-ақ жеміс дамитын  жатынның болуы, қосарлы ұрықтану, гүлдің пайда болуы т.б.

Жабық тұқымды өсімдіктердің  ертедегі қалдықтары Юра дәуірінен  бері белгілі. Бірақ бұлардың қарқынды дамуы бор дәуірінен басталды. Бұл жабық тұқымды  өсімдіктерде ашық күн сәулесіне және ауаның  құрғақ аңызақ желіне төзімділіктер  пайда бола бастағаны мәлім. Жер  бетіне жабық тұқымды өсімдіктер кеңінен тарай бастады.

Бор дәуірінің  ортасынан бастап өсімдіктер сипаты қазіргі кезде өсімдіктер әлеміне ұқсас келетіні байқалады. Сол кезде дара жарнақты (пальмалар, лилиялар т.б.) және осы кездегі көптеген жабық тұқымдастарға, тіпті, тектестерге жататын (үйеңкілер, емендер, теректер, қайындар, талдар т.б.) қос жарнақты өсімдіктердің түрлері өсе бастады.

Кайнозой эрасы бұдан 70 миллион жыл бұрын басталған. Осы уақыттан бері барлық эралар бойынша қазіргі кездегі флораның қалыптасу процесі жүрді. Кайнозой эрасы екі дәуірге бөлінеді. Ол – үштік және төрттік кезеңдер.

Үштік дәуірде  тау құрылу процесі дами түсті. Жер бетіндегі ең биік Альпы – Гималай таулары пайда болды. Осы кезде Қара Теңіз бен Жер Орта теңіздері оқшауланып өз алдына бөлініп қалған.

Палеоценнен бері қарағай  жердегі үштік дәуірдің өсімдігі осы кездегі өсімдіктерге өте  ұқсас бола бастағаны байқалады. Магнолиялар, лаврлар, пальмалар, араукариялар, бамбуктер, жүзімдер т.б. тропиктік  және субтропиктік өсімдіктер дами түседі. Евразия мен Солтүстік Американың солтүстігіндегі – Аляскаға, Солтүстік  Греландияға, Шпицберген аралына дейінгі  жерлерде жылуды онша қажет етпейтін қоңыржай аймақтың өсімдігі қандыағаш, тал, қайың, т.б. бар. Эоценнің аяқ кезінен  бастап өсімдік сипаты кенеттен өзгеріп  кетті. Ағаш өсімдіктерінің орнына шөп  тәріздес, олардың ішінен астық тұқымдас өсімдіктер дами бастады. Миоценде бұл  процесс күшейе түсті. Басым болып  тұрған климат ылғалдылығынан айрылып  құрғақ және қоңыржай климатқа өзгеріс  берді. Осы дәуірдің аяғында климат суыта түсті. Мәңгі жасыл өсімдіктердің  көпшілігі апатқа ұшырап, қалғандары оңтүстік ендікке қарай жылжып кетті. Орталық Европада доминанттық (басымдылық) етуші өсімдік болып шырша, қарағай  және қайың қалғанын археологиялық  қазбалар анықтап берді.

Төрттік  дәуір жер  бетінде тіршілік дамуының ақырғы және ең қысқа дәуірі болып саналады. Мұның ұзақтығы бір миллион жылдай ғана болады. Бұл дәуірге тән жағдай – сол суық кезеңдер және мұз  дәуірі жылы ылғалды ауа райымен  алмасып отырғаны байқалады. Өйткені  өсімдік әлемі мен жер қыртысының даму процесі біркелкі емес. Мұздар жер бетін басқан кезде жылылықты  сүйетін өсімдіктер оңтүстікке қарай  ығысып кетті. Мұздар қайтадан ери бастаған кезде жылылықты сүйетін өсімдіктер өсе бастады. Бірте-бірте ауа райы жылынып өсімдіктердің өсуіне қолайлы  жағдайлар туды. 

Адам мен биосфераның  өзара қатынасы

 

Биосферадағы барлық процестер  бір - бірімен тығыз байланысты. Адамзат  – осы биосфераның азғантай бір бөлігі. Адамның ақыл- ойы оны жануар әлемінен бөліп, оған үлкен күш – қуат, сенімділік береді. Уақыт өте келе, адам өзін қоршаған ортаның әртүрлі жағдайларына бейімделіп қана қойған жоқ, осы мекендерде кездесетін табиғат өзгешеліктерін өз қажетіне жарата білді. Адамның кез келген шаруашылық қызметі қоршаған ортаға әсер ететінін біз түсіндік, ал биосфера жағдайының нашарлауы жер бетінде тіршілік ететін барлық тірі ағзалар үшін өте қауіпті. Адамның қоршаған ортамен қарым – қатынасын жан – жақты зерттеу, оның денсаулығы ауруларға ғана емес, сонымен қатар түрлі физикалық , психикалық және әлеуметтік саулығына да байланысты екенін түсіндік.

Адам – биосфераның  құрамды бөлігі және оның жемісі. Адам алғаш рет пайда болғанда, өзінің айналасындағы табиғатқа тікелей  тәуелді болып өмір сүрді. Бірте  – бірте алам санасының артуы, еңбек құралдарын жетілдіріп, құрлықта кеңінен тарала түсуі адамның  табиғат байлықтарын пайдалануын  және оны игеруін жеделдете түсті. Бұрын игерілмеген жерлер игерілді, бұрын пайдаланылмай келген табиғат байлықтары пайдаға аса бастады. Әсіресе минералды байлықтарды игеру өнеркәсіп салаларына әсер етсе, ол жерді пайдалану ауыл шаруашылығының дамуына негіз болады. Ең алғашқы кезде адам өзінің өмір сүруіне қолайлы ірі өзендер мен көлдердің маңына қоныстанды. Сондай – ақ, өзендер арқылы бір жерден екінші жерге баруға да ыңғайлы болды. Бірте – бірте адам табиғатты кеңінен игеруге ұмтылды. Жаңадан суқоймалар, каналдар қазу, тоғандар салу арқылы табиғатқа әсері де күшейе түсті. Адамзат өнеркәсіпті өркендету арқылы жануарлар әлемінен бөлініп, оқшаулана түсті. Материялдық байлықтарды игеру мақсатымен биосфераны өз мүддесіне сай өзгерте түсті. Көрнекті ғалым В.И.Вернадскийдің айтуы бойынша, адам қуатты геологиялық күшке айналады. Техниканы дамыту, энергияның жаңа көздерін пайдалану, ауыл аруашылығын өркендету, ғылым салаларын меңгеру адамзаттың табиғатқа ықпал етуіне жол ашты.

Қазіргі кезде биология ғылымдарының да көптеген жаңа салалары –бионика, биотехнология, биофизика т.б. қарқынды түрде дамып келеді.

Адамның осныдай қуатты ақыл – ой санасы мен білімнің нәтижесінде  биосфера жаңа деңгейге жетті. В.И.Вернадскийөзінің биосфера туралы ілімінде биосфераның мұндай ең жоғарғы деңгейін ноосфера деп атайды. Ноосфера «саналы қабықша» деген ұғымды білдіреді немесе ноосфера адамзаттың ғылыми ой-санасы және еңбегі арқылы өзгерген биосфераның жаңа деңгейі болып саналады.

Ноосфера – биосфераның  жағдайға көшкен деңгейі; онда адамның  ақыл-ой табиғаттағы барлық әрекеттерді  айқындайтын негізгі фактор болып  есептелінеді. Вернадский ноосфера ұғымына  толық түсінік береді. Оның ілімі  боцынша, адамзаттың ғылыми ой-санасы және еңбегі арқылы биосфераны жасампаздықпен өзгерте отырып көкркейту, яғни адамзаттың өзі және келешек ұрпағы үшін сақтап қалу, әрі тіршілік атаулыға барынша қолайлы жағдай жасау болып табылады.

Қазіргі кезде бүкіл жер  бетіндегі халықтарды толғандырып  отырған мәселе биосфераның тепе-теңдігін сақтай отырып, оны көркейту болып  отыр.

Қорта айтқанда, ноосфера ғылыми ой-сананың және әлеуметтік қатынастардың  бір мақсатқа негізделген қорытындысын көрсетуі тиіс. Ол адамдардың бойындағы  шығармашылық күш-қуатын және бар қабілетін  барынша аша түсүіне жағдай жасау  болып табылады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Биосферадағы  тіршілік туралы қазіргі көзқарастар

 

Кейінгі кезде биохимия, биофизика және биология ғылымдарының кейбір салаларының дами түсуіне  байланысты тіршіліктің қалай пайда  болуын анықтайтын бірнеше жаңалықтар ашылды. Кейінгі 15-20 жылдардың ішінде әр түрлі биосинтездерден және тұқым  қуалаушылықтан тіршіліктің белок  емес заттарға (нуклеин қышқылдарына) байланысты екені анықталды.

Тірі организмнің анорганикалық  материядан пайда болуы жайында  тікелей экспериментті түрде  алынған материал болмағандықтан мұны шешу ғалымдарға оңай түскен жоқ. Сондықтан  кейде биология ғылымында идеалистердің  пікірлері орын алып отырады. Идеалистер ең алдымен діни ұғымдарды таратуға ұмтылды. Тірі организмдер құдайдың құдіретімен пайда болады деген  терминді ұсынды. Өсімдіктерді, жан-жануарларды, адамдарды өлі инертті заттардан  қазіргі біздің көріп жүргеніміздей  толық бейнелі түрінде құдай  жаратты деп соқты. Ертедегі вавилондық және мысырлық ілімдерде, сонымен қатар, үнділік ертегілерде тірі денелер  өздігінен пайда болды деп  көрсетті. Грек оқымыстысы Аристотель де тірі организм өзінен-өзі кенеттен пайда болады дегенге саяды. Адамзат  құрттар, моллюскалар немесе шіріген  заттардан пайда болады деп түсіндіреді.

Бірақ Франческо Редидің  жүргізген зерттеу жұмыстары, тірі организм өзінен-өзі кенеттен пайда  болады деген ұғымды жоққа шығарды. Ол жас етті алып, оны стаканға салып, бетін дәкемен жауып қойды. Ешбір  тірі заттың пайда болғаны байқалмады. Сонымен шыбын личинкаларының шіріген  еттен пайда болмайтынын дәлелдеп шықты.

Луи Пастер бактериялардың өршитін тұқымынан микроорганизмдер дамитынын бірден білді. Сонымен  тірі организм ешқашан да өзінен-өзі  дамымайтыны белгілі болды.

Тірі организм басқа космостық  денелерден даяр күйінде келді деген  болжам бар. Оны космозой теориясы деп  атайды. Мұны алғаш рет айтқан неміс  дәрігері Г.Рихтер еді. Бұл теорияны В.Томсон мен Г.Гельмгольц жақтады. Космозой теориясы бойынша тірі организм басқа космостық денелерден метеориттермен келді деп көрсетті. Бұл дұрыс  емес еді. Өйткені метеориттер ауаның тығыз қабаттарында қатты қызады да балқып кетеді. Оның сыртына жабысқан тірі организмнің бірі де қалмай жанып  кететіні анықталады.

Бұл теориялар тіршіліктің  жер бетінде пайда болу проблемасын  материалистік тұрғыдан шешудің  орнына қайтадан оның жолын жауып  тастады. Олар анорганикалық заттардан  органикалық материаның дамитынын  көзге ілмеді. Жер бетінде тіршіліктің  пайда болуынан бұрын химиялық процестердің болғанын да ескермеді.