Часть 2. Биологическая эволюция.

Естественное вымирание жизни на Земле.

В этой части книги предсказываются будущие эволюционные пути развития растительно-животного мира на Земле. О палеонтологическом прошлом растений и животных известно очень много, хорошо изучена современная флора и фауна, а вот о будущей судьбе растений и животных никакой информации нет. Что будет с флорой и фауной через миллионы лет? До сих пор биология не занималась такими прогнозами. В этой книге делается попытка охватить всю биологическую эволюцию от зарождения жизни до ее вымирания. Как ни печально, но современная человеческая цивилизация является свидетелем инволюции земной жизни, свидетелем естественного, медленного, неотвратимого вымирания растений и животных на нашей планете.

Чтобы осознать неизбежность вымирания жизни на Земле, необходимо изучить последовательные эволюционные изменения за 5 миллиардов лет в земной литосфере, атмосфере и гидросфере. Атмосфера - воздушная оболочка планеты. Гидросфера - водная оболочка земного шара, которая состоит из океанов, морей, рек, озер, льдов и снегов, атмосферной влаги, почвенной и подземной (артезианской) воды. Литосфера - твердое кристаллическое тело планеты. Все три сферы находятся в постоянном эволюционном развитии. За 5 миллиардов лет, от начала возникновения Земли, произошли значительные изменения химического состава и физических параметров атмосферы, гидросферы и поверхности литосферы. Растительно-животный мир находится в полной зависимости от этих трех «геологических оболочек». В процессе длительной химической эволюции веществ атмосферы, гидросферы и литосферы на поверхности Земли образовалась «биологическая оболочка» из растительно-животной материи – биосфера. Эволюция биосферы (животных) привела к образованию Человека Разумного. Эволюция Разума привела к возникновению человеческой цивилизации (общества, ноосферы, или техносферы), которая заняла огромные пространства на континентах планеты. Итак, на Земле существует пять сфер: три геологических (атмосфера, гидросфера и литосфера) и две биологических (биосфера и общество).

В этой части книги дается совершенно новое объяснение эволюционным биологическим процессам. Фактически предлагается новое мировоззрение на земную и внеземную биологическую эволюцию. «История жизни» на Земле определена эпохой медленного увеличения массы биосферы до максимального значения в мезозойскую эру и эпохой медленного снижения массы растений и животных до полного их исчезновения в далеком будущем. Этот новый подход дает возможность прогнозировать эволюционные изменения растительно-животного мира на миллионы лет вперед.

Предлагаемая автором концепция имеет и практическую ценность. На основании приведенных в ней данных можно предвидеть с перспективой на столетия пути развития сельскохозяйственной отрасли производства; с иных позиций рассматривается проблема вымирания видов растений и животных, прослеживается перспектива изменения климата на планете и так далее.

Во-второй части книги раскрываются причины эволюционной гибели растительно-животного мира на Земле через миллиард лет. Вторая часть книги доказывает, что через 1 миллиард лет полностью погибнет, вымрет растительно-животный мир планеты. Планета Земля образовалась из космической пыли 5000 – 7000 миллионов лет назад. Растительно-животный мир на планете Земля возник 3,5 миллиардов лет назад, и на протяжении 3400 миллионов лет успешно прогрессировал в количественном и качественном отношении. Биомасса Земли (суммарная масса всех растений и животных) сначала возрастала на протяжении 3400 миллионов. Но вот на протяжении последних 100 миллионов лет биомасса Земли быстро снижается.

 

§ 4. Биомасса Земли – это масса всех растений и животных планеты.

Растительные организмы осуществляют в своих клетках биохимические реакции в виде синтеза из простейших неорганических молекул (углекислого газа, воды, азота, окиси серы, окиси железа и других) высокомолекулярных органических веществ в виде белков, жиров, углеводов, РНК, ДНК и других органических веществ. Животные организмы осуществляют совершенно противоположные биохимические реакции в виде распада высокомолекулярных органических веществ растений и животных (белков, жиров, углеводов, РНК, ДНК и других) на простейшие молекулы. Одним из главных общебиологических показателей является масса биосферы, или биомасса. Биомасса – это общая масса всех видов живого (растений и животных) на Земле в определенный момент времени. На нашей планете биомасса состоит из трех главных видов: растения или флора (99,75% массы биосферы), животные или фауна (0,25%) и микроорганизмы (10 ^–6 %). Рисунок 25 отражает этапы изменения массы биосферы.

 

Рисунок 25. Изменение растительной и животной биомассы Земли на протяжении 5 миллиардов лет.

 

Реакции в виде горения происходят внутри животных клеток, где осуществляется соединение органических веществ с атмосферным кислородом (достающемуся животному при дыхании). Конечными продуктами распада, которые животная клетка выбрасывает как «фекалии», являются простейшие неорганические молекулы (углекислый газ, вода, азот, окись серы, окись железа, простейшие органические соединения – мочевина и другие). Биомасса на Земле изменяется в процессе эволюции. Она сначала медленно возрастала на протяжении 3340 миллионов лет, а потом стала сравнительно быстро уменьшаться на протяжении последних 263 миллионов лет. Для точной ориентации в эрах и периодах приводится рисунок - таблица 26, где длительность периодов указана в миллионах лет.

Рисунок 26. Геохронологическая таблица и биомасса Земли.

 

Эон, длительность в миллионах лет	Эра, длительность в миллионах лет	Период, длительность в миллионах лет	Биомасса планеты Земля в тоннах
Фанерозойский эон, 570	Кайнозойская, 67	Антропогеновый, 3 Неогеновый, 25 Палеогеновый, 41	10 ^11 тонн 10 ^12 10 ^14
Мезозойская, 169	Меловой, 66 Юрский, 53 Триасовый, 50	10 ^15 10 ^16 10 ^17
Палеозойская, 335	Пермский, 45 Каменноугольный, 65 Девонский, 55 Силурийский, 35 Ордовикский, 65 Кембрийский, 80	2 × 10 ^17 тонн, maximum 10 ^16 10 ^15 10 ^13 10 ^12 10 ^11
Протерозойский эон, 2000			10 ^10
Архейский эон, 1000			10 ^7тонн

 

Современную биомассу ученые оценивают в среднем в 10¹³ тонн (В. И. Вернадский – в 10 ¹⁴ тонн, а В. А. Ковда – 10 ¹² тонн, а Н. И. Базилевич – 2,42 × 10 ¹² тонн), что составляет в 10 миллионов раз меньшую массу, чем «теоретически максимальная» масса биосферы Земли. Можно выделить следующие эволюционные стадии количественного изменения биомассы.

1. Безжизненная горячая Земля. Стадия длилась в течение 1500 миллионов лет, начиная от возникновения планеты до начала архейского эона, когда возникли первые живые клетки. Вся поверхность Земли была залита вулканической лавой, так как 4 миллиарда лет назад действовали сотни тысяч вулканов одновременно. Смотрите рисунок 27 и 28. Если рассматривать физические условия, существовавшие на поверхности Земли 3,5 – 5 миллиардов лет назад, то можно убедиться, что в то время жизнь на нашей планете была невозможна. Поверхность континентов имела температуру более 100 ° С, а воды мирового океана были нагреты до 80 - 90 ° С, то есть почти до температуры кипения. Естественно, что при таких температурах жизнь на континентах и в океанах была невозможна. Поверхность Земли имела температуру 500 ° С. Не существовало морей и океанов, так как при такой температуре вода в огромном количестве испарялась в атмосферу. Коре и мантии Земли нужно было остыть до температуры ниже 100 ° С для образования океанов. Это и произошло 3,5 миллиардов лет назад. Лишь после этого в морях возникли первые водоросли и примитивные животные.

 

Рисунок 27. Застывшая вулканическая лава, которая покрывала всю поверхность континентов Земли 5 миллиардов лет назад.

 

Рисунок 28. Безжизненный ландшафт Земли 4 миллиарда лет назад.

 

2. Медленное увеличение биомассы Земли. Температура поверхности континентов 500 – 3500 миллионов лет назад составляла примерно 50 °- 80 ° С. Долгое время континентальные пространства были слишком «горячи» для корней растений и для существования на континентах животных. Несмотря на изобилие углекислого газа в атмосфере (80%) повсеместная теплота поверхности континентов планеты (в среднем около + 150 ° С) не давала возможности распространению растений по суши. В то время жизнь была возможна только в океанах и морях, воды которых поглощали тепло, испаряли влагу в атмосферу, а растения и животные удерживали собственную температуру в пределах 20 ° - 40 ° С, а точнее – 36,6 ° С. Поэтому наземные растения появились на континентальной суше только в силурийский период (400 миллионов лет назад). Первые животные - земноводные, которые вышли из океанов на сушу, появились в начале каменноугольного периода (300 миллионов лет назад). Длительность эры увеличения биомассы Земли составляет 3000 миллионов лет, то есть на протяжении архейского и протерозойского эонов. Жизнь возникла, и начала очень медленно увеличивать свою биомассу с нуля тонн до 10¹⁵ тонн к концу протерозоя, живые организмы содержались исключительно в морях и океанах. Смотрите рисунок 29.

 

Рисунок 29. Жизнь на Земле возникла в океанах. Морской динозавр длиной 18 метров съедает огромную доисторическую черепаху 7 метров длины.

3. Быстрое увеличение биомассы происходило в течение палеозойской эры (на протяжении 335 миллионов лет). Первые растения на континентах образовались из водорослей, после чего распространились по континентам. Изобилие углекислого газа в атмосфере (20 - 65%) и повсеместная теплота поверхности планеты (в среднем около + 50 ° С) привели к сверхвысокому насыщению растительной жизнью океанов и континентов. В конце этой стадии, в каменноугольном и пермском периодах, из растительности образовались самые мощные пласты органического ископаемого - каменного угля. Жизнедеятельность растений привела к увеличению количества кислорода в атмосфере Земли с 5% в Протерозойскую эру до 21% в Кайнозойскую. Животным кислород нужен для дыхания. Увеличение процентного содержания кислорода в атмосфере способствовало резкому увеличению биомассы животного мира. Триасовый и юрский периоды этой эры можно назвать «золотым веком» животного царства. Континенты и океаны в то время заполняли самые крупные животные - динозавры. Это были травоядные и хищные звери, плавающие, летающие, ползающие и бегающие. Масса одного экземпляра достигала десятков тонн. Можно предположить, что по отношению к растительной массе животные занимали в то время около 1%, что составляет 10¹⁸ тонн. Если современная масса животных определяется цифрой 2,5 ·10¹³ тонн, то в юрский период она была в 4000 раз выше (10¹⁸ тонн). Однако основную массу биосферы (99%) всегда составляли растения. Наивысшая масса биосферы приходится на 5 периодов: два последних периода палеозойской эры (каменноугольный и пермский = 6 × 10 ¹⁷ тонн) и три периода мезозойской эры (триасовый, юрский и меловой = 10 ¹⁷ тонн). Смотрите рисунок 30. Тропические леса были на всех континентах планеты (включая Арктиду, Гренландию и Антарктиду). В эти периоды возникает максимальная масса растительного мира на Земле в количестве 10¹⁹ - 10²⁰ тонн, что в миллион раз выше современной массы биосферы, потому что современную биомассу В. И. Вернадский оценивал массой в 10¹⁴ тонн.

 

Рисунок 30. Растительный мир планеты 1 миллиард лет назад.

 

4. Медленное уменьшение биомассы. Медленное снижение массы растений и животных происходило в мезозойскую эру (длительность 169 миллионов лет). При сверхбольшом количестве растительной массы началось глобальное и интенсивное поглощение углекислого газа из атмосферы. Процентное содержание углекислого газа стремительно снижалось. Хотя атмосфера постоянно пополнялась им от десятков тысяч вулканов, но вулканическая деятельность медленно затихала. Если в мезозойскую эру процентное содержание углекислого газа не снижалось ниже 20%, то в Кайнозойскую эру (которая началась 70 миллионов лет назад) снизилось процентное содержание углекислого газа в атмосфере до 1 - 3%, охлаждение поверхности планеты и атмосферы достигло ниже 30 ° С. Поэтому растительная биомасса начала медленно сокращаться. К концу мезозоя ее масса уменьшилась в 3 - 5 раз и равнялась 5 ·10 ¹⁹ тонн. Рисунки динозавров Юрского периода смотрите на рисунках 31, 32, 33.

 

Рисунок 31. Травоядный динозавр диплодок Юрского периода.

 

Рисунок 32. Хищный динозавр бежит за своей жертвой.

 

Рисунок 33. Летающий динозавр – хищник.

Существует всего четыре главных причин, из-за которых биомасса Земли стремительно уменьшается, и, в конце концов, жизнь полностью ликвидируется, биомасса станет равной нулю. Причины эти следующие: постоянное уменьшение углекислого газа в атмосфере, постоянное охлаждение поверхности Земли, резкое уменьшение испарения воды в атмосферу из-за общего охлаждения поверхности планеты, а по этой причине возникли огромные безжизненные песчаные пустыни. Самое сильное влияние на биомассу оказывает уменьшение концентрации углекислого газа.

Во-первых, медленно, но уверенно, исчезает из атмосферы питательное вещество для растений – углекислый газ (СО₂). Для всех видов растений Земли пищей является углекислый газ (СО₂).Сравните, при рождении Земли 5 миллиардов лет назад атмосфера состояла на 97% из углекислого газа. 3,5 миллиардов лет назад появились на Земле растения, которые начали интенсивно поглощать углекислый газ и выделять в атмосферу кислород. Концентрация углекислого газа благодаря деятельности растений неуклонно снижалась на протяжении 3,5 миллиардов лет и продолжит снижаться в будущем. Уже 0,3 миллиарда лет назад в атмосфере находилось только 10 % углекислого газа, а сейчас – всего 0,3%. Наивысшее развитие растительной массы происходило при концентрации углекислого газа в 30% - 40 % в пермский и триасовый периоды. Дальнейшее уменьшение углекислого газа до 20 % в мезозойскую эру привело к медленному сокращению биомассы, а уменьшение концентрации углекислого газа (в начале кайнозойской эры) ниже 3% окончательно подорвало приспособительные механизмы земной растительности. Смотрите график 34, на котором показано динамическое изменения процентного содержания атмосферных газов Земли за 5 миллиардов лет её существования. Современные растения испытывают чудовищный дефицит углекислого газа. Деревьям необходимо в сотни раз больше по количеству углекислого газа, нежели травам, цветам и лишайникам. Поэтому современный ландшафт Земли состоит на 66 % из тундры, степей и песчаных пустынь, и лишь на 34 % из смешанных и тропических лесов, потому что деревьям не хватает углекислого газа для роста и развития. Поэтому лесные массивы медленно деградируют и заменяются степным ландшафтом. Похолодание планеты вместе с углекислым «голодом» способствовало началу быстрого уменьшения биомассы планеты. 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 0,3%. Эти виды растений вымерли. 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 до 0,3%. 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.

 

Рисунок 34. График изменения процентного состава газов атмосферы

на протяжении 5 миллиардов лет.

 

Во-вторых, стремительное похолодание климата Земли, которое произошло в Кайнозойскую эру. Тепло необходимо для существования растительно-животного мира на планете. Большинство растений и животных могут существовать в пределах «100 градусного температурного режима» - окружающая среда не должна быть выше 50 ° тепла по Цельсию, и не должна быть ниже 50 ° мороза.Как отмечалось выше, поверхность Земли имеет два источника тепла: солнечное и собственное «подземное» тепло. В недалеком прошлом (около 70 миллионов лет) земные растения и животные не нуждались в солнечном тепле. Солнце нужно было растениям только как источник световой энергии для фотосинтеза, но не как источник тепла. Целых 3500 миллионов лет тепло живым организмам давала в избытке и сама Земля, так как ее поверхность была нагрета до 20 ° - 50 ° С. Однако вследствие остывания планеты возник острый дефицит планетарного тепла для растительно-животного мира. И вот уже около 70 миллионов лет земная жизнь «ориентируется» только на солнечное тепло. Однако экспериментально доказано, что поток солнечного тепла на Землю также постепенно снижается по причине угасания Солнца. Можно привести множество примеров из палеонтологии, ботаники, зоологии, метеорологии, истории, которые подтверждают наличие процесса медленного охлаждения поверхности Земли.

 

1)Установлено, что 10 миллионов лет назад на месте современной пустыни Сахары находился тропический лес и многочисленные теплые болота. Дальнейшее похолодание резко уменьшило количество дождевых облаков в атмосфере Земли и количество дождей над Сахарой, в частности. Поэтому постепенно Сахара превратилась в пустыню, и расширение ее территории продолжается и по сегодняшний день.

 

2) Палеонтологические исследования показывают, что только в кайнозойскую эру (последние 70 миллионов лет) появились и начали занимать все большие пространства такие ландшафты, как степи, лесостепи, пустыни, тундра, лесотундра, ледниковый покров Антарктиды и Гренландии. До кайнозойской эры (70 миллионов лет назад) абсолютно вся поверхность Земли (континенты и острова) были покрыты густыми тропическими лесами. Из-за похолодания теплолюбивые гигантские растения (папоротниковые, плауновые) начали вымирать, а их место заняли морозоустойчивые лиственные и хвойные леса. Например, в палеогеновых (40 - 50 миллионов лет назад) отложениях Гренландии содержатся споры и пыльца секвойи, лавра, магнолии, клена и других теплолюбивых растений, свидетельствующих о существовании в этом районе средиземноморского климата. В 1986 году ученые, проводившие исследования в Антарктиде, обнаружили окаменелые фрагменты деревьев на дне моря Уэдделла. Это были остатки обширного леса, который рос 3 миллиона лет назад в 640 километров от южного полюса. Сейчас Гренландия и Антарктида представляют собой снежно-ледяную пустыню. На северном острове Шпицберген 100 миллионов лет назад был очень теплый субтропический климат, там произрастали густые леса папоротников. Поэтому на острове образовались крупные залежи каменного угля, который в настоящее время добывается в большом количестве. Сейчас на этом острове не произрастает ни одного дерева, там круглый год лежит толстый слой снега. Одновременно, под влиянием холода появились животные, покрытые шерстью, птицы – с сохраняющими тепло перьями, морские животные северных широт, покрытые толстым слоем теплоизоляционной жировой тканью. Можно привести десятки других примеров из палеонтологии, показывающих существование процесса медленного похолодания на поверхности Земли, особенно на полюсах.

 

3) История человеческого общества за последние 2 - 5 тысяч лет также предоставляет десятки доказательств медленного охлаждения поверхности планеты. Приведем лишь один пример. Исландия и Гренландия совсем недавно (1000 лет назад) имели достаточно теплый климат. Там произрастали хвойно-лиственные леса, водились разнообразные звери, поэтому на их территориях возникли десятки крупных поселений викингов. После 1000 года нашей эры климат начал быстро ухудшаться. За 400 лет поселения викингов в Гренландии пришли в полное запустение вследствие усилившегося холода, массовой гибели лесов и диких зверей, а на полях снег оставался круглый год, чего не было ранее, а 16 - 17 века были временем тяжелых испытаний для населения, которое сократилось вдвое главным образом из-за резкого похолодания, повлекший плохой урожай, и последовавшего за этим массового голода.

 

4) По наблюдениям японских синоптиков c 1960 года над зоной, лежащей севернее 60-й параллели, начался очередной этап интенсивного охлаждения атмосферы. Как показали регулярные метеорологические исследования за 1940 - 1960 годы, снижение температуры в этой северной зоне произошло на 0,1˚ С, с 1960 по 1980 г. - на 0,2˚ С, прогноз похолодания в период 1980 - 2010 годы - на 0,4˚ С.

 

5) Изучение папирусов Древнего Египта, написанных 4 тысячи лет назад, убеждают ученых в том, что климат в Северной Африке был более теплым и более влажным, чем сейчас. На месте современных песчаных пустынь были степи, покрытые высокими травами. Вокруг Нила было большое количество озер, болот и оазисов, где произрастали пальмы и кустарники. Значительно богаче, чем теперь, был и животный мир. На территории древнего Египта жили в большом количестве слоны, жирафы, носороги, дикие быки, кабаны, газели, антилопы, львы и пантеры. На многочисленных картинах, нарисованных на стенах древних храмов, сохранились сцены охоты на зверей, которые сейчас уже отсутствуют в североафриканском регионе. К сегодняшнему дню все эти животные вымерли по причине расширения границ безжизненной, песчаной пустыни Сахары. В период 2 – 3 тысячи лет назад в пустынях, окружающих Египет, существовали сотни оазисов с богатым растительным и животным миром. А 50 000 лет назад пустыни Сахары вообще не существовало, и весь север Африки имел вид саваны, с высокими травами, с пальмами, с большим количеством болот, озёр и рек, с разнообразнейшим растительным и животным миром.

 

В-третьих, общее охлаждение поверхности планеты приводит к уменьшению (или даже прекращению) испарения воды в атмосферу с поверхностных бассейнов гидросферы (океанов, морей, рек, озер, ледников, болот, лугов, лесов). Уменьшение атмосферной влаги влечет за собой уменьшение количества дождей и к сокращению общей массы дождевых осадков. Не будет дождей - исчезнут с лица Земли резервуары пресной воды: озера, реки, болота. Кроме того, воды озера или реки питают только растения, растущие по берегам. Дожди питают влагой растения на огромных площадях. Поэтому роль дождей в увеличении биомассы Земли неизмеримо выше, чем роль озер и рек. Однако, к сожалению, количество дождей на земном шаре с каждым годом уменьшается. Ведь Земля постепенно становится холоднее, а с холодной поверхности планеты испаряется меньше воды, чем с горячей и тёплой поверхности. Весьма показательна эволюционная картина уменьшения количества атмосферной влаги. После своего образования Земля имела очень горячую поверхность - более 1000 ˚ С. Поэтому 5 миллиардов лет назад вся ее гидросфера массой в 3 × 10¹⁸ тонн (100%) находилась в парообразном состоянии в атмосфере. В дальнейшем количество атмосферной влаги стремительно уменьшалось: 4 миллиардов лет назад – 30% от всей массы гидросферы Земли, 3 миллиарда лет – 15%. 2 миллиарда лет – 5%, 1 миллиард лет назад – 1%, сейчас - 0,0005%, или 1,5 × 10¹³ тонн. Необходимо обратить внимание на то, что за последний миллиард лет количество атмосферных осадков снизилось в 2000 раз. В будущем дождей станет еще меньше, и засуха охватит всю поверхность континентов.

5. Быстрое уменьшение биомассы произошло в Кайнозойскую эру, то есть в последние 70 миллионов лет эволюции Земли. Стадия быстрого охлаждения закончится полным исчезновением жизни на Земле приблизительно через 30 миллионов лет, следовательно, общая длительность Кайнозойской эры будет составлять 100 миллионов лет. Причина очень быстрого вымирания растений и животных в кайнозойскую эру уже названы выше: катастрофическое уменьшение углекислого газа до 0,3% и в значительном похолодании атмосферы у поверхности Земли, а вследствие этого - снижение количества испарения воды и дождей до критического уровня. Вулканическая деятельность почти затихла и не добавляет углекислого газа в атмосферу. Северный и южный полюса окружаются холодными зонами льдов и снегов, где почти нет растительно-животного мира. Через миллион лет процентный состав углекислого газа в атмосфере еще больше уменьшится, а планета станет значительно холоднее. Через 30 миллионов лет жизнь на Земле перестанет существовать.

6. Безжизненная холодная Земля. За время кайнозойской эры (на протяжении последних 100 миллионов лет) и в наши дни биомасса Земли интенсивно снижается на 20 000 видов растений и животных в год. Точные расчёты учёных говорят о том, что через 1 миллиард лет планета Земля не будет иметь на своей поверхности ни одного живого организма, даже микроба и вируса. Оставшееся время, вплоть до взрыва Солнца как «сверхновой», Земля будет без признаков жизни. Процесс уничтожения всех планет Солнечной системы, в том числе и планеты Земля, произойдет примерно через 3 миллиарда лет, когда ее возраст будет 8 миллиардов лет. За это время планета потеряет атмосферу и гидросферу, литосфера полностью остынет. Исчезнут все «среды жизни»: атмосфера, почва, гидросфера. Земля станет похожей на Луну. Через 1000 миллионов лет в будущем произойдёт полное вымирание жизни на планете Земля. Гибель всего живого происходит (на всех планетах Вселенной без исключения) по космическим причинам.

7. Климатическая судьба одинакова для всех континентов Земли. В будущем из-за глобального охлаждения планеты исчезнут леса, степи, саванны, их место займут песчаные пустыни, а в дальнейшем - снежно-ледяные пустыни. Все континенты повторят судьбу Антарктиды, которая, в отличие от других континентов, очень быстро прошла эволюционный путь биологической изменчивости от тропических лесов до снежно-ледяной пустыни. Последовательность изменений «растительно-животного ландшафта» в Антарктиде будет повторяться всеми другими континентами: Европой, Азией, Африкой, Америкой и Австралией. Конечно, аналогичные преобразования поверхности других континентов в ледяные пространства произойдут через сотни тысяч лет, но это обязательно случится. Растительно-животный мир Антарктиды прошел следующие стадии развития:

1) Стадия тропических лесов. В период 70 - 300 миллионов лет назад на территории Антарктиды произрастали тропические леса и жили теплолюбивые животные: динозавры, пресмыкающиеся, птицы, насекомые. На континенте палеонтологи нашли сотни скелетов древних, вымерших десятки миллионов лет назад, животных. В то время Антарктида не отличалась от других континентов ни климатом, ни массой растительно-животного мира на единицу площади, ни количеством атмосферных осадков. Геологи открыли на ее территории богатые залежи месторождений каменного угля. Как известно, каменный уголь образуется в тех местах, где в прошлом происходил буйный расцвет растительно-животной жизни. Следовательно, когда-то биологическая жизнь на этом континенте ничем не отличалась от жизни на других участках суши. Смотрите рисунок 35.

 

Рисунок 35. Тропический лес Антарктиды 100 миллионов лет назад.

2) Стадия хвойно-лиственных лесов. В период 10 - 20 миллионов лет назад происходило медленное похолодание на полюсах. Животные и тропические растения вырождались и «преобразовывались в морозоустойчивые виды». На поверхности Антарктиды разрослись хвойно-лиственные леса, возникли животные, имеющие шерсть, птицы, покрытые перьями. Лишь на 1-2 месяца в году континент покрывался снегом. Смотрите рисунок 36.

 

Рисунок 36. Лиственные леса Антарктиды 15 миллионов лет назад.

3) Стадия степей. В период 4 миллионов лет назад дальнейшее похолодание климата на континенте привело к резкому сокращению дождевых осадков. Деревья нуждаются в большем количестве воды, чем травы. Поэтому начали исчезать леса, а на их площадях вырастали высокие травы. Засуха привела к смене лесного ландшафта на степной ландшафт. Растительно-животная биомасса в связи с этим уменьшилась в тысячи раз. Снег покрывал поверхность Антарктиды в то время в течение 3 - 5 месяцев в году. Смотрите рисунок 37.

 

Рисунок 37. Степи Антарктиды 3,5 миллиона лет назад.

4) Стадия тундры. В период 2 миллионов лет назад холод превратил «растительно-животный ландшафт» Антарктиды в сплошную холодную тундровую зону. Снег покрывал ее территорию 10 месяцев в году. В теплое время года температура не повышалась выше 10 ° - 15 ° С. В «теплое время года» (зимой) из всех видов растений выжили только мхи и низкорослые травы. Осталось несколько видов морозоустойчивых животных: пингвины, мелкие пушные зверьки, птицы. Смотрите рисунок 38.

 

Рисунок 38. Тундровый ландшафт Антарктиды 2 миллионов лет назад.

5) Стадия песчаных пустынь. В период 1 миллионов лет назад дальнейшее охлаждение климата на континенте Антарктида уменьшило испарение воды и усилило засуху. Погибли травы многих степей и тундры, на их месте возникли песчаные пустыни. Биомасса снизилась до критической отметки. Снег покрывал поверхность Антарктиды 7 – 9 месяцев в году. Смотрите рисунок 39.

 

Рисунок 39. Песчаные пустыни Антарктиды 1 миллиона лет назад в самый жаркий период года для южного полушария (январь).

6) Стадия снежно-ледяной пустыни. После 1 миллиона лет назад снег оставался на поверхности Антарктиды уже круглый год. Как показывают исследования, континент в это время начал покрываться вечными льдами. Растительно-животный мир подвергся безжалостному криогенному «истреблению». Антарктида начала принимать современный вид «ледяной шапки». Сейчас весь континент покрыт ледяным панцирем. Толщина льдов в самом его центре достигает 5 километров, а на морском берегу (на периферии) – 0,1 километр. Причина образования ледового покрытия Антарктиды следующая. На континент выпадает большое количество атмосферных осадков в виде снега. Снег не тает, а постоянно накапливается. Под собственной тяжестью нижние слои снега спрессовываются в лед. Поэтому толщина ледяного панциря Антарктиды постоянно увеличивается. Огромные ледяные поля на границе континента и океана под действием огромного давления сползают в океан, образуя айсберги.

 

 

Рисунок 40. Антарктида покрыта толстыми льдами. Современный ландшафт Антарктиды. Пингвины – единственные животные, которые сейчас населяют береговую полосу Антарктиды.

 

Зная, что поверхность Земли медленно охлаждается, можно утверждать, что в будущем, через десятки миллионов лет, аналогичная судьба превращения в ледяную пустыню постигнет все континенты Земли.

8. Сделаем некоторые общебиологические выводы. Нет ничего вечного. Не вечен и растительно-животный мир на Земле.

1) Из 8 миллиардов лет существования Земли (в прошлом и будущем) жизнь будет сохраняться на планете около 3,57 миллиардов лет, то есть 45% времени существования планеты. Максимальная масса биосферы (мезозой) в количестве 10²⁰ тонн просуществовал на планете 0,1 миллиардов лет – 1,5% времени всего существования жизни на планете.

2) На протяжении 3340 миллионов лет происходил процесс возрастания биомассы, а за 263 миллионов лет биомасса уменьшится до минимума, до полного исчезновения жизни на Земле. Таким образом, вымирание жизни происходит в 13 раз быстрее, чем процесс возрастания биомассы.

3) Максимальная масса биосферы на Земле может быть не более 1,4 × 10²¹ тонн. Почему? Растительно-животный мир состоит из воды на 60 - 90%. На поверхности Земли находится 1,4 × 10²¹ тонн воды (в океанах, морях, озерах, реках, атмосфере). Следовательно, если даже растения и животные включат в свой состав всю воду океанов, морей, рек, озер (что практически невозможно), то их масса не сможет превысить эту величину (1,4 × 10²¹ тонн). Современная биомасса в 10¹⁴ тонн составляет в 10 миллионов раз меньшую массу, чем «теоретически максимальная» масса биосферы Земли.

4) Существуют две главные тенденции изменения биомассы планеты Земля. Первое: возрастание массы биосферы происходило во время протерозоя и палеозойской эры. Второе: уменьшение биомассы происходило во время мезозойской и кайнозойской эр. Следовательно, в определенные периоды палеозойской эры биомасса в количественном отношении была равнозначной биомассе определенного периода Мезозойской и Кайнозойской эрам. Определим некоторые периоды ее равенства. Биомасса в количестве 10¹⁷ тонн соответствует началу девонского периода палеозойской эры и началу Кайнозойской эры (палеогеновый период), в количестве 10¹⁹ тонн - каменноугольному периоду (палеозой) и середине юрского периода (мезозой). Биомасса 10 ²⁰ тонн соответствует началу пермского (палеозой) и концу триасового (мезозой) периодов.

5) Сейчас наивысшая биомасса Земли располагается кольцом по континентам и вдоль экватора. На тропический и субтропический пояс приходится 70 % биомассы, на пояс средних широт – 28 %, а на полярный пояс – 2 % всей биомассы Земли.

6) Рассчитано, что полное вымирание крупных животных (более 0,5 метра) и растений (более 1 метра) на Земле произойдет через 30 миллионов лет.

7) Человечество возникло в период интенсивного вымирания жизни на Земле - в антропогеновый (четвертичный) период кайнозойской эры. Холод и голод заставили наших предков думать, развивать свой мозг. Мышление является одним из способов борьбы за существование определенных видов животных, какими оказались древние обезьяны и гоминиды. Сильная воля к жизни трансформировалась в разум. Интересно отметить, что Человек Разумный возник 3 - 5 миллионов лет назад и в то же самое время образовались льды Арктики и Антарктиды. Если астрономы обнаружат планету с растительно-животным миром (с кислородом и углекислым газом в атмосфере), полюса которой начали покрываться снежно-ледяными шапками, то можно утверждать о возможности возникновения Разумных Существ на данной планете.