Еволюція біологічних видів та її значення для появи ноосфери

Еволюція життєвих форм розпочалася декілька мільярдів років тому. Сотні мільйонів біологічних видів зникли назавжди. Без слідів відійшли в минуле більйони унікальних живих істот. Реставрацією основних «ліній життя» займаються багато вчених, представників таких наук як: палеонтологія, палеоботаніка, іхтіологія й палеоантропологія. Великого значення для розуміння еволюції набувають геологія й географія. Тут ми не ставимо завдання дати скільки-небудь повну картину всієї еволюції. Цей ескізний нарис розвитку життя на Землі необхідний для розуміння генезису мозку й людського мислення – основи раціональної діяльності, що формує ноосферу.

Приблизно 3,5 мільярдів років тому на невеликих ділянках суші з'явилися прадавні мікроорганізми – ціанобактерії (фотосинтетичні бактерії). Кожна з цих бактерій уже могла використовувати сонячне світло для того, щоб перетворювати двоокис вуглецю (CO2) і воду на енергію з виділенням кисню. Чим більше ставало цих бактерій, тим більше складав уміст кисню в земній атмосфері. Згодом у місцях великого скупчення утворилися геологічно фіксовані залишки цих бактерій – «строматоліти». Поступово крім одноклітинних організмів стали з'являтися й багатоклітинні (медузи та примітивні червоподібні). Цей важливий етап датується палеонтологами приблизно 670 мільйоном років тому.

Поява багатоклітинних рослин і тварин прискорила еволюцію. Завдяки новому типу розмноження – статевому розмноженню було забезпечено відтворення організмів, які відрізняються один від одного. З'явилося величезне різноманіття рослин і тварин. Безстатеве розмноження відбувається за допомогою простого поділу одноклітинного організму. Це система природного «клонування». При статевій репродукції статеві клітини з'єднуються й у новому організмі вже є гени двох «батьків». Тому нова істота не може бути просто копією якогось одного пращура, але має багатий генетичний матеріал, сприяючи мінливості виду, а мінливість – це і є «трігер» еволюції. Статеве розмноження гарантує для популяції виду комбінації генів, що постійно оновлюються. Особини, які адаптуються до навколишнього середовища, залишають численне потомство і, таким чином, закріплюють в еволюції на генетичному рівні якості необхідні для виживання виду.

Близько 510 млн. років тому, в кінці Кембрійського періоду з'явилися перші хребетні тварини та безщелепні костисті риби. Еволюція океанічних і морських видів привела до того, що 420 млн. років тому в деяких риб сформувалися м'язисті плавники. Спираючись на них можна було в сухий сезон переміщатися з водоймища у водоймище або пересуватися дном. Поступово плавальний міхур почав працювати за типом легенів. Зрештою, ці еволюціонуючі види перетворилися на земноводних. Улаштувавшись на суші 370 млн. років тому перші хребетні не були повністю сухопутними. І лише близько 310 млн. років тому з'явилися рептилії, які вже могли розмножуватися на суші, відкладаючи яйця, захищені від ворогів шкаралупою, в ґрунт.

Важливим еволюційним пристосуванням тварин близько 215 млн. років тому була гомеотермія, що забезпечувала постійну температуру для тіла гомеотермних, тобто теплокровних організмів. Це надбання значно посилило їхні конкурентні переваги по відношенню до пойкілотермних (холоднокровних) видів, що значно залежали від температурних режимів навколишнього середовища. Чим менше тіло, тим швидше тварина втрачає тепло, в прохолодний час доби й у холодну пору року. Окрім інших переваг гомеотермія сприяла підвищенню продуктивності нейронів головного мозку, складна діяльність яких потребувала високоенергетичних затрат організму. У результаті була створена найважливіша передумова для подальшого неухильного зростання відносної величини мозку теплокровних тварин, також ускладнювалася його структура. Це був найважливіший стрибок у процесі енцефалізації. Хоча теплокровність не єдиний чинник збільшення розмірів і складності мозку ссавців.

Еволюційний процес інтенсивно продовжувався, особливо стрімко змінювалися види ссавців. Приблизно 100 млн. років тому виокремились види майбутніх копитних тварин. А пращури пізніших приматів почали з'являтися більше 90 млн. років тому. Найперші рештки власне приматів належать виду Purgatorius (близько 70 млн. років тому). Цей вид існував у кінці Крейдяного періоду та мешкав на території сучасного штату Монтана.

У цю епоху (кінець Крейдяного періоду), на думку більшості геологів, мабуть відбулася катастрофічна подія в планетарному масштабі, яка стрімко змінила напрям і швидкість еволюції ссавців. Приблизно біля 65 мільйонів років тому великий астероїд діаметром 8-12 кілометрів упав на нашу планету. Це відбулося в районі Мексиканської затоки, ближче до півострова Юкатан. Ефект від цього зіткнення був більший, ніж синхронний вибух тисяч ядерних боєголовок. Майже миттєво була спалена територія Центральної Америки й Північної Америки. Загинули мабуть усі рослини й тварини. Унаслідок цього мегавзриву в атмосферу (у її верхній шар) було піднято колосальну кількість каміння й пилу. Цей глобальний пиловий «ковпак» став перешкодою для попадання сонячних променів на поверхню Землі. За відсутності сонячного світла став неможливим фотосинтез. Почали гинути рослини, а потім і тварини, які харчувалися рослинами. Тотально зруйновано було харчові ланцюги. Таким чином, через декілька місяців загинула переважна кількість живих організмів, які мешкали на планеті. Адаптувавшись вижили небагато видів. Найбільш пристосованими до нових екстремальних умов виявилися ті організми, які змогли місяці й роки існувати фактично в темряві та переносити дикі холоди. Це були рослини зі стійким насінням і спорами, деякі види рептилій, теплокровні з невеликою масою тіла. Масове й остаточне вимирання динозаврів палеонтологи також пов'язують з цією космічною катастрофою.

Унаслідок цих катастрофічних змін, що «вдарили» по раніше існуючим панівним біологічним видам, виявилася величезна кількість різноманітних вільних екологічних ніш. Ті ссавці, які змогли пережити катастрофу, еволюціонуючи й адаптуючись до нових умов почали захоплювати вільні природні ніші. Це був час великих змін у глобальному біологічному масштабі. Фундаментальні зміни в еволюції відбулися в Третинному періоді. Цю популярну, але значно застарілу назву тимчасового інтервалу геологічної історії Землі охоплює інтервал часу від 65 млн. років тому й до початку останнього льодовикового періоду (1,8 млн років тому). У сучасній термінології мова йде про палеоген (65 – 23 млн. років тому). Китові зайняли порожню нішу холоднокровних іхтіозаврів. Замість гігантських довгошиїх динозаврів у лісах і на галявинах з'явилася безліч травоїдних ссавців. Великі птахи, потім хижаки й нарешті прадавні примати стали «серйозно й надовго» освоювати «місця під Сонцем», що звільнилися після динозаврів.

Питання для контролю

Якими є умови виникнення життя на Землі?

Які науки вивчають і пояснюють феномен життя?

Хто є автором теорії еволюції видів?

Що таке креаціонізм?

Що таке еволюціонізм?

Що таке косна речовина?

Що таке біосфера?

Що таке біокосна речовина?

Що таке жива речовина?

Коли з'явилися перші мікроорганізми на планеті Земля?

Що таке природний відбір?

Що таке адаптація?

Яка небезпека ідеології соціального дарвінізму?

Що таке євгеніка?

Що таке «Біосфера-2»?

Що таке геоінжиніринг?

Що таке тераформінг?