постоянное уменьшение углекислого газа в атмосфере, постоянное охлаждение поверхности Земли, резкое уменьшение испарения воды в атмосферу из-за холода и возникновение глобальной засухи (безжизненных песчаных пустынь), а также - медленное исчезновение атмосферы, окружающей планету. Самое сильное влияние на биомассу оказывает уменьшение концентрации углекислого газа. Наивысшее развитие растительной массы происходило при концентрации углекислого газа в 10 - 30% в пермский и триасовый периоды. Дальнейшее уменьшение углекислого газа до 7% в мезозойскую эру привело к медленному сокращению биомассы (стадия 4), а уменьшение концентрации углекислого газа ниже 3% в начале кайнозойской эры (стадия 5) окончательно подорвало приспособительные механизмы земной растительности. Похолодание планеты вместе с углекислым «голодом» способствовало началу быстрого уменьшения биомассы планеты (стадия 5). Многие виды растений (папоротники, лепидодендроны, сигиллярии) не смогли выработать в своих ферментативных системах способов поглощения углекислого газа CO2 из атмосферы и водных растворов при значительном падении концентрации углекислого газа в атмосфере до 0,03%. Эти виды растений интенсивно вымирали. В меловом периоде (мезозойская эра) возникают первые покрытосеменные и распространяются лиственные и хвойные леса. Они оказались более приспособленными к холоду и низкому содержанию углекислого газа в атмосфере, когда в кайнозойскую эру его содержание упало с 3 до 0,03%. Дальнейшее снижение процентного содержания углекислого газа в атмосфере приведет к уменьшению существующей сейчас биомассы (сначала растений, а потом и животных), а при достижении концентрации 0,00003% (через 10 миллионов лет) на Земле останутся единичные виды растений, биомасса уменьшится в тысячи раз. Тогда на Земле, вероятно, будут существовать только мхи и травы, а из животного мира - мелкие насекомые.
§ 58. Закономерности изменения видов растений и животных в количественном отношении.
Одним из главных является общебиологический показатель видового разнообразия растений и животных. Его можно отнести к качественным общебиологическим показателям. Впервые на видовую эволюцию обратил внимание Дарвин. Но практически никто не проводил «статистические исследования» по количеству видов флоры и фауны, существующих в соответствующих эрах и периодах. Оказывается, общее количество видов растений и животных сначала возрастало на протяжении 3340 миллионов лет и уже на протяжении 263 миллионов лет стремительно уменьшается. Видовая эволюция прошла те же стадии развития, что и биомасса Земли (§ 56). Аналогичны и сроки смены стадий:
· Безжизненная горячая Земля.
· Медленное увеличение количества видов (архейский и протерозойский эоны).
· Быстрое увеличение количества видов (палеозойская эра).
· Медленное уменьшение количества видов (мезозойская эра).
· Быстрое уменьшение количества видов (кайнозойская эра + 30 миллионов лет в будущем).
· Безжизненная холодная Земля.
График видовой эволюции будет почти копией графика 26 по эволюции биомассы, поэтому этот график не приводится автором. Изменения количества видов растений и животных показаны в таблице 9.
1. Эпоха видовой эволюции, эпоха биологического прогресса. После зарождения жизни на Земле началось медленное увеличение видового разнообразия флоры и фауны. В архейский эон, когда атмосфера была насыщена углекислым газом до 90%, кислород отсутствовал, в мировом океане были только растения (водоросли). В конце эона насчитывались десятки их разновидностей. Морские животные в архейскую эру почти не существовали, так как при дефиците кислорода дыхательные процессы для животных невозможны. В протерозойский эон в атмосфере накапливается кислород в количестве 5 - 10% и число видов животных начинает увеличиваться. В палеозойскую эру содержание кислорода в атмосфере превышает 15%. В этот очень благоприятный для развития жизни период количество видов растений и животных сравнялось. Повышение числа видов растений и животных, длившееся до начала кайнозойской эры, объясняется следующими причинами. В атмосфере постоянно повышалась концентрация кислорода, что вызвало прогресс животного мира. Одновременно с этим в атмосфере содержалось большое количество углекислого газа для растений.
Поверхность Земли была повсеместно теплая (40? С), что благоприятно сказывалось на эволюции растительной жизни. На всей территории планеты шли дожди, а пресная вода абсолютно необходима растениям.
2. Эпоха видовой инволюции, эпоха биологического регресса. Снижение количества видов во время кайнозойской эры происходило по следующим причинам. В мезозойскую и кайнозойскую эры быстро уменьшился процентный состав углекислого газа (с 15% до 0,03%), что способствовало снижению количества видов растений. Концентрация кислорода в атмосфере возросла с 15 до 21%, что вызвало интенсивное развитие животных организмов, и количество их видов быстро увеличивалось. Сейчас животных видов в 2 раза больше, чем растительных. Дальнейшее уменьшение углекислого газа в атмосфере приведет к еще большему видовому обеднению растений. Если увеличение концентрации кислорода в атмосфере является стимулом для увеличения массы и видового разнообразия животных, то снижение массы растений, засуха и похолодание на 80% территории планеты воздействуют отрицательно на эволюцию животного мира в целом. Снижение разновидностей животного мира вызвано главной причиной: голодом травоядных животных, ведь биомасса растений стремительно уменьшается с параллельным уменьшением концентрации углекислого газа, пресной воды и теплого климата. Снижение растительной биомассы привело к вымиранию многих, и в основном крупных, видов травоядных животных. Вымерли крупные хищники-динозавры, для которых травоядные животные служили пищей. Поверхность Земли и ее атмосфера стали холодными. Охлаждение планеты прогрессировало. В связи с этим уменьшалось испарение воды в атмосфере и сократилось количество дождей над континентами. Возникли огромные горячие песчаные пустыни: Сахара, Каракумы, Гоби и другие. Количество видов растительно-животного мира в пустынях меньше числа видов в тропических лесах в сотни раз. Интересно, что впервые песчаные пустыни появились 50 тысяч лет назад.
Таблица 9. Эволюционное изменение количества видов растений и животных на Земле.
Эра Длительность эры, миллионов лет Количество видов (морских и наземных) Процентное соотношение ,%
Растения, в % Животные, в %
Период отсутствия жизни на Земле 1500 0 0 0
Архейская эра 1000 102 100% 0%
Протерозойская 2000 104 80 20
Палеозойская 340 107 50 50
Мезозойская 163 109 40 60
Кайнозойская 67 108 35 65
Сейчас 0 1,5 ?10 6 33 67
Через 10 миллионов лет 10 103 10 90
Через 30 миллионов лет 30 0 0% 0%
Это была африканская пустыня Сахара. На полюсах 3 миллиона лет назад появились первые снежно-ледяные «шапки». Сейчас обширные снежно-ледяные пустыни Арктики и Антарктиды имеют видовое разнообразие растительно-животного мира в тысячи раз меньше, чем тропические леса. Песчаные, снежно-ледяные пустыни и тундра - это районы с катастрофическим понижением количества видов растений и животных. Биомасса в этих районах предельно низкая. В настоящее время на Земле существует 1,5 миллионов видов флоры и фауны.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331
§ 58. Закономерности изменения видов растений и животных в количественном отношении.
Одним из главных является общебиологический показатель видового разнообразия растений и животных. Его можно отнести к качественным общебиологическим показателям. Впервые на видовую эволюцию обратил внимание Дарвин. Но практически никто не проводил «статистические исследования» по количеству видов флоры и фауны, существующих в соответствующих эрах и периодах. Оказывается, общее количество видов растений и животных сначала возрастало на протяжении 3340 миллионов лет и уже на протяжении 263 миллионов лет стремительно уменьшается. Видовая эволюция прошла те же стадии развития, что и биомасса Земли (§ 56). Аналогичны и сроки смены стадий:
· Безжизненная горячая Земля.
· Медленное увеличение количества видов (архейский и протерозойский эоны).
· Быстрое увеличение количества видов (палеозойская эра).
· Медленное уменьшение количества видов (мезозойская эра).
· Быстрое уменьшение количества видов (кайнозойская эра + 30 миллионов лет в будущем).
· Безжизненная холодная Земля.
График видовой эволюции будет почти копией графика 26 по эволюции биомассы, поэтому этот график не приводится автором. Изменения количества видов растений и животных показаны в таблице 9.
1. Эпоха видовой эволюции, эпоха биологического прогресса. После зарождения жизни на Земле началось медленное увеличение видового разнообразия флоры и фауны. В архейский эон, когда атмосфера была насыщена углекислым газом до 90%, кислород отсутствовал, в мировом океане были только растения (водоросли). В конце эона насчитывались десятки их разновидностей. Морские животные в архейскую эру почти не существовали, так как при дефиците кислорода дыхательные процессы для животных невозможны. В протерозойский эон в атмосфере накапливается кислород в количестве 5 - 10% и число видов животных начинает увеличиваться. В палеозойскую эру содержание кислорода в атмосфере превышает 15%. В этот очень благоприятный для развития жизни период количество видов растений и животных сравнялось. Повышение числа видов растений и животных, длившееся до начала кайнозойской эры, объясняется следующими причинами. В атмосфере постоянно повышалась концентрация кислорода, что вызвало прогресс животного мира. Одновременно с этим в атмосфере содержалось большое количество углекислого газа для растений.
Поверхность Земли была повсеместно теплая (40? С), что благоприятно сказывалось на эволюции растительной жизни. На всей территории планеты шли дожди, а пресная вода абсолютно необходима растениям.
2. Эпоха видовой инволюции, эпоха биологического регресса. Снижение количества видов во время кайнозойской эры происходило по следующим причинам. В мезозойскую и кайнозойскую эры быстро уменьшился процентный состав углекислого газа (с 15% до 0,03%), что способствовало снижению количества видов растений. Концентрация кислорода в атмосфере возросла с 15 до 21%, что вызвало интенсивное развитие животных организмов, и количество их видов быстро увеличивалось. Сейчас животных видов в 2 раза больше, чем растительных. Дальнейшее уменьшение углекислого газа в атмосфере приведет к еще большему видовому обеднению растений. Если увеличение концентрации кислорода в атмосфере является стимулом для увеличения массы и видового разнообразия животных, то снижение массы растений, засуха и похолодание на 80% территории планеты воздействуют отрицательно на эволюцию животного мира в целом. Снижение разновидностей животного мира вызвано главной причиной: голодом травоядных животных, ведь биомасса растений стремительно уменьшается с параллельным уменьшением концентрации углекислого газа, пресной воды и теплого климата. Снижение растительной биомассы привело к вымиранию многих, и в основном крупных, видов травоядных животных. Вымерли крупные хищники-динозавры, для которых травоядные животные служили пищей. Поверхность Земли и ее атмосфера стали холодными. Охлаждение планеты прогрессировало. В связи с этим уменьшалось испарение воды в атмосфере и сократилось количество дождей над континентами. Возникли огромные горячие песчаные пустыни: Сахара, Каракумы, Гоби и другие. Количество видов растительно-животного мира в пустынях меньше числа видов в тропических лесах в сотни раз. Интересно, что впервые песчаные пустыни появились 50 тысяч лет назад.
Таблица 9. Эволюционное изменение количества видов растений и животных на Земле.
Эра Длительность эры, миллионов лет Количество видов (морских и наземных) Процентное соотношение ,%
Растения, в % Животные, в %
Период отсутствия жизни на Земле 1500 0 0 0
Архейская эра 1000 102 100% 0%
Протерозойская 2000 104 80 20
Палеозойская 340 107 50 50
Мезозойская 163 109 40 60
Кайнозойская 67 108 35 65
Сейчас 0 1,5 ?10 6 33 67
Через 10 миллионов лет 10 103 10 90
Через 30 миллионов лет 30 0 0% 0%
Это была африканская пустыня Сахара. На полюсах 3 миллиона лет назад появились первые снежно-ледяные «шапки». Сейчас обширные снежно-ледяные пустыни Арктики и Антарктиды имеют видовое разнообразие растительно-животного мира в тысячи раз меньше, чем тропические леса. Песчаные, снежно-ледяные пустыни и тундра - это районы с катастрофическим понижением количества видов растений и животных. Биомасса в этих районах предельно низкая. В настоящее время на Земле существует 1,5 миллионов видов флоры и фауны.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331