Организми, които се нуждаят от нисък кислород, но са способни да оцелеят дълго време в концентрациите си, под точката на пастьор се нарича допълнителни анаероби. Организми, които се нуждаят от нисък кислород, но са способни на дълго време

Въпреки това, съществуват организми, които изобщо не се нуждаят от кислород за жизненоважна дейност. За първи път френският биолог Луис бедър бе открит през 1861 година. Те се оказаха бактерии от рода Clastriidium Bacill Family, извършващи ферментация на мазна киселина. Това предизвика истинско усещане в науката, тъй като преди това се смяташе, че животът без кислород е невъзможен. Такива организми, пастьори, наречени анаероб.

Кислородът за анаероби е фатално отровен газ. Пастьор установи, че те могат да живеят само в тези среди, където съдържанието на кислород не надвишава 1% от модерното си съдържание в атмосферата, т.е. по-малко от 0,21% от обема на въздуха ( поуст). Такива условия се появяват в дълбоките слоеве на земната кора, дънните седименти на водните тела, в земната кора, във вътрешните кухини на организмите и др.

Анаеробните организми нямат митохондрии и процесите на производство на енергия се появяват в цитоплазмата. Тези процеси от биохимичната гледна точка е по-правилно, за да не се обадите на анаеробно дишане, но ферментация.

Една от формите на ферментация е алкохолна ферментацияили глюкоза разделяне към етилов алкохол и въглероден диоксид:

C6H 12 0 6 → 2 C 2N 5 на + 2 CO 2

Друг вид ферментация е ламинираща ферментацияили гниене на глюкозни молекули от две молекули от млечна киселина:

C6H 12 0 6 → 2 C 3N 6O3

И в двата случая, с разцепване на една глюкозна молекула се образуват само 2 АТР молекули, вместо 38 с аеробно дишане.

Впоследствие анаеробни микроорганизми Във връзка с кислород анаеробите бяха разделени на две групи. Микроорганизми, които са способни да съществуват при концентрации само при концентрации на кислород под точката на пастьорството, са наречени връзкаanaerobami.

Много важен показател, характеризиращ с кислород условия на средата редоксиален потенциал(rH2.), което е съотношението между съдържанието O 2 и H2. Той се определя чрез електрометричен начин, използвайки потенциометър. Устройството за измерване RH2 е Volt. Стойностите на RH2 варират от 0 до 40 волта. Pasteur Point съответства на RH2 \u003d 14 волта.

Аеробните микроорганизми са способни да съществуват с RH2 от 14 до 40. Bondnate Anaeros оцеляват RH2 от 0 до 14. Допълнителни анаероби съществуват при RH2 от 7.4 до 20.

Понастоящем са известни повече от 2000 вида Bonde Anaerobov. В абсолютното мнозинство - това са микроорганизми от различни таксономични групи. Един ред на прокариотов - застъпничество е представен от изключително свързани анаероби.

В само последен път анаеробните бактерии, живеещи в петролни полета на дълбочина до 700 м, бяха отворени, при условия на пълно отсъствие на кислород. Те получават енергия поради разграждането на съединенията за органично масло. Друго откритие на такъв вид е откриването на бактерии, живеещи на дълбочина до 3 км в по-дебелите скали. Те са наречени литотрофни бактерии.

Много роб анаероби сред химиоастрофичните организми. Сред фотоатоптофичните прокариоти (цианобактерии и редица бактерии) анаеробните форми са неизвестни. Няма анаероби и сред бактерии-азотификсатори.

Всички свободни жизнени ридания са строго аеробни форми.

Всички многоклетъчни еукариотни организми са аеробни. Въпреки това, много видове гъби и животни са в една степен или друга, са способни на допълнителна анаеробиоза, тъй като те са в състояние да оцелеят определен период от време в условия на липса на кислород, да получат енергия за препитанието си поради ферментация.

Сред гъбите, техният пример са дрожди. При анаеробни условия, например тестото, дрождите отиват на ферментация, която се използва в готвенето.

Дори индивидуалната тъкан на многоклетъчните животни се различават по различна способност за анаеробиоза. Високата способност за анаеробиоза се характеризира с мускулна тъкан. С интензивна работа на отработените газове, животните често нямат кислород. След това мускулния гликоген протеин се разделя на млечна киселина с токсични свойства. Тя се натрупва в мускулите, което причинява усещане за мускулна умора. Оттук и организмите след интензивна работа, тя интензивно диша, за да може бързо да окислява млечната киселина до въглероден диоксид и вода.

Растенията в светлото време на деня са малко чувствителни към дефицита на кислород във външната среда, тъй като те го произвеждат с фотосинтеза. Накрая, напротив, те стават много чувствителни към намаляване на концентрацията му. Следователно във водните тела, където концентрацията на кислород е много ниска, растенията, като други автотрофни организми, отсъстват или в потиснатото състояние.

От друга страна, корените на наземните растения, в почвата, пренаситени с вода, престават да растат. Въпреки това, тя не е напълно ясна, причинява се дефицит на кислород или излишък от метан и сероводород, изолиран чрез анаеробни бактерии.

Анаеробните организми на Земята изглеждаха много по-рано аеробни и са доминирали за дълго време. Въпреки това, с появата на аеробни организми, анаеробните организми не издържат на конкуренцията с тях поради много ниската ефективност на техните енергийни процеси. Следователно те са запазени само в тези места, където няма кислород, в който аеробните организми не са оцелели. Въпреки че не всички видове Anaerobov все още са отворени, общият им брой несъмнено е значително по-нисък от аеробните организми.

Като цяло, земните животни много рядко се сблъскват с дефицит на дихателен кислород. Следователно, няма специални физиологични адаптации от сухопътните организми в малки височини (до 3 км) с липса на кислород.

С височина, частичното налягане на кислорода в атмосферата е намалено, така че организмите се развиват " кислороден глад" При високи планински бозайници се отбелязва увеличение на съдържанието на еритроцитите в кръвта, а самите еритроцити са по-големи. Това увеличава кислородния капацитет на кръвта.

Намаляването на кислорода с височина е сериозен ограничаващ фактор, ограничаващ разпространението на живите организми в планините. Най-високата височина на големите градове е столицата на Тибет Лхаса, която се намира на надморска височина от около 4500 м.

Малка птица от отряд от срамната плодка е гнездо в Хималаите на надморска височина до 6000 m. Катерачите на височина над 7000 м не могат да бъдат преди няколко часа, така че когато се катерят на големи височини, те трябва да използват кислород уреди.

Въпреки това, ефектът от съдържанието на кислород върху разпространението на безгръбначни и растения в планините често е много трудно да се разпредели на фона на други фактори, по-специално височината на снежната покривка и температура.

Лятото Zams се дължи на повишена температура и увеличаване на концентрацията на органични вещества във водата, тъй като кислородът се изразходва за тяхното окисление. Най-силните камери се наблюдават в плитки стоящи езера и езера.

Намалява се намаляването на концентрацията на кислород във вода в резултат на изразходването му в окисляването на органични вещества в дебелината на водата биохимична консумация на кислород (BPK.).

Много видове безгръбначни вода и риба, особено обитавани в долните слоеве на вода и дънни седименти, където липсата на кислород се усеща най-силно, имат редица адаптивни механизми, които им позволяват известно време да съществуват с почти липсата на кислород . Техните организми са придобили по-висока устойчивост на повишено съдържание на млечна киселина. Колкото по-ниска е температурата, толкова по-дългите тези организми могат да съществуват без кислород.

Във водите на моретата и океаните съдържанието на кислород е средно по-ниско, отколкото в континентални резервоари, средно 4 - 5 mg / l. Като правило, концентрацията на кислород при дълбочина е малко по-ниска, отколкото на повърхността.

Като цяло, в военноводните водни тела, водата, в която постоянно се смесва в резултат на хоризонтални и вертикални потоци, съдържанието на кислород се променя значително за най-тесните граници, отколкото в континенталната. Ето защо, в моретата и океаните, недостигът на кислород във водата се наблюдава много рядко.

Светлинен фактор.Основният източник на светлина в биосферата на Земята е слънцето. Луната се вижда на небето и няколко близки планетите на слънчевата система са отразени на слънце. Електромагнитното излъчване на звезди и изкуствени светлинни източници в биосферата на голямо значение нямат. Предполага се обаче, че птиците по време на техните сезонни миграции могат да навигират в съзвездията на звездното небе.

За еколог са важни следните количествени светли характеристики:

– дължина на вълната;

– интензитет на лек поток(Размерът на емисионната енергия идва в единица време за единица площ);

– фотопериод(Съотношението между светлата и тъмната фаза на деня).

Човешкото око възприемат електромагнитните вълни (видима светлина) в много тесен обхват - от 3900 Å (синя светлина) до 7600 Å (червено). Радиация с по-ниска дължина на вълната на UV, рентгенова и гама радиация и по-висока инфрачервена радиация, радиовълни и др. Човешкото око не възприема. Въпреки това, някои насекоми са в състояние да видят ултравиолетов цвят и много нощни животни - инфрачервена (термична) радиация, изходящи предмети, чиято температура е по-висока от температурата на околната среда.

Зелените растения за фотосинтеза използват вълни в диапазона " фотосинтетично активна радиация"(Фарове) от 3800 до 7100 Å.

Prokaryotes имат фотосинтетични пигменти, които използват радиационна енергия извън обхвата на фаровете, а именно вълните от 8000, 8500 и 8700 - 8900 Å. Като цяло, частта от фара на факта представлява около 44% от лъчистата енергия на слънцето, падаща върху повърхността на земята.

Максималната ефективност на използването на фамисинтеза фарове е не повече от 3-4.5%. Наблюдава се в културата на морските водорасли по време на осветление на здрача. В тропическите гори, тази стойност е 1 - 3%, в горите с умерен колан - 0.6 - 1.2%, при култури в култури - не повече от 0.6%.

Интензивността на светлината е важна за стойността на скоростта на фотосинтезата или количеството органична материя, генерирана за единица време. W. различни видове Фотосинтезиране на организмите Максималната скорост на фотосинтезата се постига с различна интензивност на светлината. Например, зърнените слънчеви зърнени култури достигат максимална фотосинтеза в повече високо ниво Интензитет на осветлението, водорасливите водорасли. На този знак на растението са разделени светлина- I. teotelubile..

Въпреки това, всички видове върху много светлина интензивността на фотосинтезата намаляват рязко.

Светлината на пълната луна на безоблачната небе е достатъчна за потока на фотосинтеза висши растения. Разпространението на растенията в дълбочината на резервоара се определя от дълбочината на проникването на светлината. Последното от своя страна зависи от съдържанието на разтворените и суспендирани вещества в него. В чистите води на световния океан светлината прониква в дълбочина 200 m. В чисти сладководни езера езера, светлината може да проникне в дълбочина 60-70 м (Baikal). В езерото Нарох тази цифра в момента е 6 - 8 m. В замърсени водни тела, светлината прониква от няколко метра до няколко сантиметра.

Дълбочината на проникването на светлина във вода може да бъде определена, вероятно най-простите научни инструменти - дискови пайети.Той е бял метален диск, спуснал на въжето във водата. На първо място в историята на научния океанографски кораб - английският кораб "Challenger" за тези цели се използва от бяла порцеланова плоча. Сега дълбочината на проникването на светлина и осветление на различни дълбочини с много по-голяма точност може да се измерва лукс.

Значителна част (до половината) от органичната материя, създадена от растенията на фотосинтеза, незабавно се изразходва за дишането им. Следователно, заводът може да съществува само в такива светлинни условия, в които количеството органична материя, създадено по време на фотосинтезата, ще надвиши или поне да бъде равно, неговото количество, използвано за дишане.

Има редица автотрофни видове гуми от подтипа на капацитета на растителните колани, способни на биолуминесценция. Техният пример е обичайната нощна мида в Черно море Noctiluca mirabilis.През нощта неговите клъстери образуват достатъчно светлина за своя фотосинтезен процес.

Хетеротрофични организми, които имат организми, използващи видима светлина за ориентация в пространството. Отделни нощни организми също могат да възприемат инфрачервеното радиация, а насекомите са ултравиолетови радиация.

Някои видове, особено пещерата, подземни и дълбоки води, като цяло струват без светлина. Въпреки това, повечето хетеротрофни организми имат определено количество светлина, например, за производството на витамини и други вещества в кожата.

Годишен характер на промяната в отношенията между светлината (в) и тъмно (t) фаза на деня ( фотопериод) Подчинените строги закони, които се дължат на въртенето на земята около Слънцето.

На екватора фотопериодът през годината е строго постоянен и е 12C: 12T. С напредването на по-високите географски ширини в посоките към двата полюса, фотопериодът естествено се променя.

В северното полукълбо до ширината около 67 o s.sh. Дължината на дневната светлина е минимална на 22 декември (зимно слънцестоене), след което непрекъснато се увеличава. 22 март (пролетно равноденствие) на целия ден на планетата е нощ.

Продължителността на деня достига максимум 22 юни (лятно слънцестоене). Колкото по-висока е географската ширина, толкова по-дълъг от деня. Например, в Минск (54 o, S.Sh.) На 22 юни фотопериодът е приблизително 17с: 7T, а в Санкт Петербург (60 o S.sh.) - 22C: 2T ( бели нощи).

Колкото по-висока е географската ширина, толкова по-висока е скоростта на светлинния ден и намаляването на нощта.

В полярни ширини (над 67 o s.sh.) приблизително между 22 май и 22 август, слънцето изобщо не влиза в хоризонта; Ставане полярен ден. Photoperiod 24C: 0T.

След 22 юни, продължителността на дневната светлина е навсякъде, с изключение на екватора, намалява и достига минимум на 22 декември. В Минск пред този ден фотопериодът е приблизително 7с: 17t.

При полярни ширини, приблизително 22 ноември и на 22 януари, слънцето не се издига по целия хоризонт; Ставане полярна нощ. Фотопериод 0C: 24T.

Продължителността на светлия ден във всеки ден в определен момент на земното кълбо е строго постоянно, за разлика от други важни фактори на околната среда - температура, количеството на валежите и т.н., за много организми, особено птици, фотопериод е фактор на сигнала Много от най-важните етапи на техния жизнен цикъл, например началото на размножаването, летящите птици за зимуване и др.

Наличието на вода и влажност.Всички организми се нуждаят от вода, тъй като е основният компонент на цитоплазмата на техните клетки. Следователно живите организми са 60 - 99% се състоят от вода.

Водата се използва за фотосинтеза.

Водата е едно от основните местообитания. Редица видове живи организми са изключително или почти изключително от водните видове (Iglozzhe, Fish). Много други видове са свързани с вода на определени етапи от техния жизнен цикъл (земноводни, полубръстни, насекоми).

Много организми, адаптирани към съществуването в условията на дефицита на водата. Растенията, живеещи в сухи зони, са обитавани в техните тъкани ( сукуленти). Най-известният им пример са кактуси.

Много животни в случай на използване на вода метаболитна водаполучени чрез окисляване на резервите на мазнини, достъпни в техните организми. Те включват много насекоми, които имат дебели запаси дебело тялокакто и някои бозайници, живеещи в пустини, като камили и нещастни гризачи.

В този случай количеството на получената вода надвишава количеството на разделени мазнини, тъй като почти целият кислород в метаболитна вода се получава от атмосферния кислород.

Възрастта на Земята е около 4,6-4,7 милиарда години. Съставът на древната атмосфера се счита в близо до състава на газовете, които се отличават от съвременните вулкани. Показани са химически анализ на газовите мехурчета в древните скали на земята пълно отсъствие в тях свободен кислород, около 60% СО2 около 35% Н2S, S02, NH3, НС1 и HF, малко количество азот и инертни газове. Понастоящем вече има много неоспорими доказателства, че ранната атмосфера на земята е без остра. Животът, възникващ на Земята постепенно промени тези условия и трансформира химия на горните черупки на планетата.

Историята на Земята е разделена на три големи сегмента: архи – Първите около два милиарда години от своето съществуване, proterozo. – Следните 2 милиарда години и шперплат което започна преди около 570 милиона години. Дофанозочно време се нарича криптоза i.e., ерата скрит живот, тъй като древните скали не съдържат скелетни пръстови отпечатъци на макролепо поле.

Доскоро се смяташе, че появата на живота на Земята е предшествана от много дълга (милиарди години) химична еволюция, включително спонтанно синтез и полимеризация на органични молекули, комбинирайки ги в сложни системи, предхождащи клетки, постепенно образуване на метаболизъм и др. , Способност и лекота на авиогенен синтез на органични мономери в условия, които симулират древна земна атмосфера, е убедително доказана в 50-те години в много лаборатории на света, започвайки с известните експерименти на С. Милър и Г. Юри. Въпреки това, пътят от прости органични молекули към най-простите живи клетки с способността да се възпроизвеждат и апаратът за наследство се считат за много дълги. В допълнение, древните скали изглеждаха безжизнени. С разработването на фини методи за изследване на органични молекули, съдържащи се в архейските и протерозойски скали, както и останки от микроскопични клетъчни структури, това мнение се е променило. Едно от най-удивителните палеонтологични открития от последните десетилетия е регистрацията на следи от живот дори в най-древните скали на земната кора. Следователно еволюцията от органични съединения към живите клетки продължава за много кратко време, в самото начало на историята на Земята. Фотосинтетичните организми се появиха много рано. Породата от древността е 3,8 милиарда години, която вече показва наличието на цианобактерии (синьо-зелени водорасли) и следователно съществуването на фотосинтеза и биогенна разделяне на молекулен кислород. На границата на Архи и протерозойски, цианобактериите вече бяха представени от богат набор от форми, подобни на модерните. Заедно с изкопаемите остатъци от синьо-зелени клетки, следи от мащабната им геоложка активност са открити в архейските слоеве - скали, сгънати с строматолити. Тези характерни общи и колонни вкаменелости възникват поради функционирането на цианобактериалните общности, където фотосинтезиране на синьо-зелено и редица други видове бактерии, деструктори и хемосинтетици са обединени пространствено. Всяка колония, по този начин представлява отделна екосистема, в която синтезът и разлагането на органични вещества са конюгирани. Съвременните строматоли възникват само в изключително екстремни условия - в спестяване или горещи води, където няма по-висок организиран живот.

Така може да се приеме, че вече в средата архия Животът на земята беше представен от различни прокариотни типове, започват да влияят върху нейната геоложка история. В редукционната среда кислородът, разпределен от цианобактерии, първо се изразходва за окисление на различни съединения и не се натрупва в свободна форма в атмосферата. В същото време амонякът се окислява до молекулен азот, метан и въглероден оксид - до СО2, сяра и сероводород - до SO 2 и S03. Съставът на атмосферата постепенно се променя.

Развитието на живота се изправи на фона на геоложката развитие на планетата. Образуването на първите седиментни породи в океана, образуването на първите седиментни породи в океана започна да образува първите седиментни породи в океана, формирането на първите седиментни породи в океана и ядките на бъдещите континентални платформи са оформени. За някои предположения в началото на протерозоя те представляват един континент, наречен Мегаджа, И те бяха заобиколени от обединения океан.

Тектоничната активност на Земята, тъй като епохата на избутваните скални предавания е непоследователна във времето. Кратка ера на висока активност се заместват с по-дълги периоди на почивка. Такъв цикъл отнема до 150-500 милиона години. За историята на планетата, геолозите имат 19 Tonton-Magmatic Eras, четири от които попадат в Plyhouse и 15 - на криптоза. В резултат на това нараства увеличаването на хетерогенността на земната кора. Повишен вулканизъм, процеси на популация или, напротив, селището на платформите промени квадрата на плитки и условията за развитие на живота. На Земята тя е отслабена, климатичната зонил се увеличава. Следите от древно заледяване са известни от архейската ера.

Смята се, че ранният живот първо е имал местно разпространение и може да съществува само на малки дълбочини в океана, от около 10 до 50 m. Горните слоеве, до 10 m, проникват с разрушителни ултравиолетови лъчи, и под 50 млрд. за фотосинтеза. Солите на древния океан се различават увеличено съдържание Магнезий в сравнение с калций в съответствие със състава на породите на първичната земна кора. В това отношение една от основните седиментни скали на Архи - доломити, съдържащи магнезий. В океана, сулфатните валежи не се случваха, тъй като нямаше аня на окислена сяра. В древните скали има много лесно окислителни, но не се окисляват напълно вещества - графит, лазурит, пирит. В архите, в резултат на дейностите на анаеробни ферофорни, се образуват значителна дебелина на магнетита, хематитни руди, съдържащи не-непрозрачно двувалентно желязо. В същото време е установено, че кислородът, който се предлага в тези породи, фотосинтетичен произход.

Постепенно увеличаването на мащаба на фотосинтетичната активност на цианобактериите доведе до появата и натрупването на свободен кислород в околната среда. Преходът на възстановителната атмосфера в оксидативен, очертан в началото proterezhoya, О. Какво се доказва от промените в химическия състав на земните породи.

В историята на атмосферния кислород има няколко прагове. На земята, лишен от фотосинтеза, кислородът се образува в атмосферата поради фотодисоциация на водни молекули. Неговото съдържание, според изчисленията на град Юри, не може да надвишава 0.001 от модерното (точка Юри) И автоматично продължава на това ниво. При такова съдържание на кислород може да съществува само анаеробният живот. Появата на молекулен кислород, дължащ се на фотосинтеза, направи дихателния процес за живи клетки, който представлява много по-ефективен начин за освобождаване на енергията от анаеробната ферментация. От тези позиции стойността на 0,01 съдържанието на кислород от модерното ниво е така нареченото pastera точка. Има няколко микроорганизми, способни да превключват енергийния си обмен от дишането до ферментация и обратно, когато кислородните колебания са по-ниски или по-високи от посоката на пастьорството. В същото време животът има възможност да се разпространи до почти повърхността на резервоарите, тъй като ултравиолетовите лъчи, дължащи се на слабия озонов екран, сега могат да проникнат в дълбините на не повече от измервателни уреди.

Трети праг Съдържание O 2 (Berkner-Marshall Point) съответства на 10% от модерните. Той определя това образуване на озоновия екран, в който потоците от твърди ултравиолетови слънчеви лъчи вече не достигат до повърхността на Земята и не пречат на развитието на живота. До съвременни изследванияПреходът на точката на пастьорката може да се случи преди вече 2,5 милиарда години, а 10% кислородното съдържание (Berkner-Marshall точка) е постигнато вече в периода от 1,8-2,0 милиарда години от съвременните времена.

Така за повече от два милиарда години биосферата се формира изключително за дейността на Прокариотов. Те напълно променят геохимичната ситуация на Земята: оформи кислородна атмосфера, те го почистиха от токсични вулканични газове, вързани и прехвърлиха огромно количество CO 2 на карбонатни скали, променяха солевия състав на океана и оформи огромни находища на желязна руда , фосфори и други минерали.

Образуването на окислителна атмосфера доведе до бързо развитие на еукариотния живот, чиято енергия се основава на дихателния процес. Очевидно животът на свръх-водата е тясно свързан с аеробната среда, приготвена за нейните прокариоти. Първите аеробни организми могат да възникнат доста рано в състава на цианобактериалните общности, които според изразяването на палеонтолозите са били един вид "кислородни оазиси" в анаеробна среда.

Като цяло кислород, различен от ранните фотосинтезизиращи организми, е токсичен и смъртоносен за анаеробни форми на живот. След натрупването на вода и атмосферата, анаеробните прокаротични общности се оказаха избутани в дълбините на почвите, до дъното на резервоарите, т.е. в местните местообитания с липса на 2.

През втората половина на протерезаха в моретата се появиха различни групи едноклетъчни водорасли и протозои. Еукариотният фитопланктон засили мащаба на фотосинтезата. На свой ред, цианобактериите, останали по това време огромни находища на строматолити, което показва тяхната висока фотосинтетична дейност. В края на протерозоя, толкова много биологични продукти вече са създадени в моретата, които са възникнали древни петролни и газови депозити.

Последният етап от протерережа, заемащ около 100 милиона години (Vend), Демонстрира експлозия на разнообразие от многоклетъчни. Възможно е многоцилността да се появи преди, тъй като все още няма яснота по отношение на редица противоречиви палеонтологични находки, но само в Wenda има огромно разнообразие от водни животни и растения сравнително висока организация. Големите места на Venndic Biot се намират в различни региони на света: Австралия, Южна Африка, Канада, Сибир, на брега на Бялото море. Сред животните бяха преобладаващи и портфейла и червеите надделяха, имаше форми, които приличат на членестоноги, но като цяло повечето от тях се отличават с вид външен вид и не се срещат в по-късни слоеве. Сред долните водорасли имаха много тен слой форми. Отличителна черта на целия Venndic Biot - Punchelle. Животните вече са постигнали големи размери, някои - до метър, но имаха брегови чинишки тела, оставяйки отпечатъци върху меки почви. Доброто и масивно запазване на отпечатъците непряко показва липсата на трупове и големи хищници в важните биоценози.

Органичното вещество от биогенния произход става постоянен и задължителен компонент на седиментни скали от втората половина на пропереана.

Новият етап в развитието на органичния свят е огромен вид сред многоклетъчните различни външни и вътрешни скелети. От този момент тя е датираща шперплат - "ерата на изричния живот", тъй като безопасността на скелетните остатъка в земните слоеве позволява да се възстанови хода на биологичната еволюция по-подробно. В puerozoa. Въздействието на живите организми върху геохимия на океана, атмосферата и седиментната скала се увеличава драстично. Много възможността за появата на скелета беше подготвена от развитието на живота. За сметка на фотосинтезата световният океан загуби CO 2 и обогатеше 2, който промени мобилността на редица йони. В телата на организмите минералните компоненти започват да се отлагат като скелетна основа.

Премахването на редица вещества от водната среда и натрупването им в телата им, организмите не стават вече непреки и непосредствените създатели на много седиментни скали, гледащи в дъното на резервоарите. Натрупването на карбонати е станало предимно биогенно и вар, тъй като Casso 3 е по-интензивно, използван за оформяне на скелети, отколкото MgCO3. Способността за извличане на калций от водата придобива много много видове. В началото на шперплата бяха възникнали големи депозити на фосфорити, създадени от вкаменелости с фосфатен скелет. Химичното отлагане Si02 също става биогенно.

В шперплат се отличават три ера: палеозойски ,мезоза и ценозоа. , което от своя страна се разделя на периоди. Първият период на палеозой - камбрийски - Тя се характеризира с такава експлозия за биологично разнообразие, че е получил името на камбрянската революция. Камбръските скали са наситени с множество организми. През този период имаше почти всички видове съществуващи животни и редица други, които не са стигнали до нашето време. Появяват се археоиоди и гъби, плехеноди, известни трилобити, различни групи мекотели, назъбени обвивки, иглози и много други. Сред най-простите радиоклипове и форанче се появиха. Растенията са представени от различни водорасли. Ролята на цианобактериите е намаляла, тъй като строматолитите са станали по-малки и малки.

По време на орговица и силора Разнообразието от организми в океана се увеличи и техните геохимични функции станаха все по-разнообразни. Имаше предци от гръбначни животни. Римската формираща роля се премества от строматолити към коралови полипи. Главното събитие на палеозойката е завладяването на суши от растения и животни.

Възможно е повърхността на континента да е била населена от прокариоти в предварителното време, като се има предвид издръжливостта на някои форми на съвременни бактерии до твърда радиация. Въпреки това, сложните форми на живот са в състояние да овладеят земята само с образуването на пълноценен озонов екран. Този процес очевидно започва в силурското време, но Девън става основният период на неговото развитие. Първите наземни растения - предварително екипът на Prefabitite - се характеризират с редица примитивни анатомични морфологични устройства за местообитание във въздуха: има проводими елементи, покривни тъкани, прах и т.н. за други характеристики на тяхната структура, Psilefies все още са много подобно на водораслите. Наземната растителност се развива толкова бързо, че до края на Девън в сурови и шофиращи местообитания имаше гори от Плауан, хвощ и папрат. Още по-рано, на земята се появиха мъхове. Тази оспорвана растителност може да съществува само в мокрите полу-спонсорирани биотопи и да се взира в анаеробни условия, остави депозитите на нов тип изкопаеми каменни въглища.

В моретата девон Заедно със съгласието, вече доминираха различни форми на риба. Една от групите - кизерът, който придоби редица адаптации към местообитанието в малки, пълни с умиращи растения от водни тела, доведе до първия примитивен амфибия. От силициев диоксид са известни първите наземни членестоноги. В Девън, по-малките почвени членестоноги вече са съществували, очевидно консумират гниещото органично. Въпреки това, разрушителният процес на земята все още не е достатъчно ефективен и биологичната циркулация е отключена. Масовото погребение на растенията и добивът от биологичната циркулационна система доведе до ускорено натрупване от 2 във въздуха. Съдържанието на атмосферния кислород в началото на шперплат е около една трета от модерните. В Девън, и особено през следващия период - въглерод Той стигна до модерното и дори надмина. Въглеродните гори са върхът на развитието на противоречивата растителност. Те се състоят от дървообразни плаоне - лепидодендрон и сигалар, гигантски коне - калавити, мощни и разнообразни папрати. Стимулирани и достатъчно високи растения голямо съдържание CO 2 в атмосферата, която е около 10 пъти по-висока от модерната. Въглеродните въглища съдържат голямо количество въглероден запечатване от въздушни резерви от 2 по това време.

Вече в въглерод, растения и животни, способни да завладяват и ниско-водни суши пространства: първите версии и първите влечуги. Въздушната среда овладее първите летящи насекоми. В моретата процъфтяват хрущяла и кок на рибите, цефалопод мекотели, корали, indcode и брахипод. Краят на палеозоа, период на Перм, се характеризира с рязко промяна в климатичните условия. Интензивен вулканизъм и процеси на населението (завършване на тектонската ера на Херцено) доведе до регресия на морето и високо положение на континентите: Южен суперпронтинент Гондана и север Лаурите. Географската зонална точност се увеличава драстично. В гондwan бяха открити следи от обширно заледяване. В приведанието, в района на сухия климат, има големи площи за утаяване на изпаряване - мазилка, камък и поташ сол (находища на Соликамск), анхидрит, доломити. В тропическите райони обаче натрупването на каменни въглища (Kuzbass, Pechora, China) продължава. Растителността на спора влиза в рязък спад. Масата на кислорода в атмосферата се намалява до стойностите, характерни за началото на палеозойката.

На границата на палеозойката и мезозойската и в края перм и произход триаса случило се, на фона на смяна на флора, дълбоко обновяване на морския и земния фаун. Сред растенията се оцветяват - цикарсове, гинки и иглолистни. Много групи земноводни и ранни влечуги умират, трилобитите изчезват в моретата.

Разпадането на гондвана на отделни континенти започна до мезозойската и несъответствието помежду си. Средна мезозома (Юра) Характеризира се с разширяването на плитки котки, гладък топъл климат и отслабване на географската зоналност. Джурасическите гори са в състава много по-разнообразни карбоксиики, по-малко влага и отглеждат не само в блата и по ръбовете на водните тела, но и в континентите. Според долините и улавят реките, те също оставиха депозитите на каменни въглища. Сред гръбначните на земята, влечугите са доминирани от въздушната и вторичната вода. Има различни групи динозаври, птозаври, ихтиозаври и много други форми.

Отлагането на карбонатни скали е рязко намалено в мецаниката, една от причините се счита за допълнително намалена CO 2 в атмосферата и океана поради честотата на фотосинтезата. Характерът на карбонатни седименти се променя - те са представени главно от биогенни тебешири и мергела с повишено съдържание на калций. В началото на мезозоала има нова група от едноклетъчни водорасли - диатоми със силиконови черупки и тънки силиций и нови породи - диатомитите започват да се образуват. Дебелината им достига на места от 1600 м в световния океан със скорост на натрупване от 7-30 cm за 1000 години. Интензивността на фотосинтезата и мащабът на погребалните органични са много високи, разходите за кислород за окисляване на скалите в междуксекконовския период са незначителни, следователно по средата на мезозоала, рязко увеличаване на кислородната маса във въздуха, която надвишава модерното.

Развитието на растителността доведе до появата на нова прогресивна група, покрита с група. Това се случи в тебешир Периодът до края на който те бързо се разпространяват през всички континенти, значително изпотяваха флората на гласуваните. Успоредно с цъфтящите растения, различни групи от опрашители на насекоми и тъканни потребители са покрити с цъфтящи растения. Цветните растения се отличават с ускорените темпове на растеж и развитие, различни синтезирани съединения. Като независимо от водата в процесите на торене, те се характеризират все пак по-висока потребление на влага при процесите на транспирация до по-интензивно участие в движението на елементите на пепелското хранене и особено азот. С появата на растителността на покрития мост, водният цикъл на планетата за 80-90% започва да се определя от тяхната дейност. Под тяхното влияние започна да се образува близо до съвременни почви с повърхностно аеробно разлагане на растителни остатъци. Процесите на добив на въглища се забавят значително.

По време на целия период на креда, влечугите доминираха, много от които достигнаха гигантски размери. Имаше и зъби птици, плацентални бозайници, които водят произхода от примитивни предци от триад. До края на периода птиците се разпространиха в близост до модерните. Моретата процъфтяват костни риби, амонци и белота, фотаминифера.

Краят на периода на тебешир се характеризира с началото на нова тектонска ера и глобално охлаждане. Channel Florus доведе до промяна на вентилатора, засилен в резултат на влиянието на глобалните тектонски и климатични процеси. На границата на мезозойската и ценозойската и едната е една от най-амбициозните изчезвания. Динозаврите и повечето други влечуги изчезнаха от лицето на земята. В моретата бяха изчезнали амонци и белемити, рудисти, редица планктон едноклетъчни и много други групи. Интензивното адаптиране на радиацията започна най-прогресивните гръбначни групи - бозайници и птици. В земните екосистеми насекомите започнаха да играят важна роля.

Предстоящата ценозочна ера се характеризира с увеличаване на аеробните условия в биосферата, които не се дължат на увеличаване на масата на кислород, но чрез промяна на режимите на почвата. Повишена пълнота на биологичната циркулация. Мокрите гори от палеоген все още остават значително натрупване на каменни и кафяви въглища. В същото време процъфтяването на активната растителност на покрития саламура намалява съдържанието на CO 2 в атмосферата на модерно ниво, в резултат на което общата ефективност на фотосинтезата намалява. В neogene Нарастващата аеробиоза на почвите и водните тела спряха процесите на образуване на въглища и масло. В съвременната ера се появява само торфордион в блатисти почви.

По време на ценозонието имаше остри смени на климата. В резултат на еволюцията, покрита в периоди на дренаж в средата на епохата, тревисти растителни образувания и нови видове пейзажи са отворени отворени степи и прерии. В крайна сметка, климатичната зона се увеличава и ледниковата епоха дойде с разпространението на лед в значителна част от северното и южното полукълбо. Последната вълна на ледниците се оттегли преди около 12 хиляди години.

Развитие на органичния свят

Физическите процеси, развиващи се в атмосферата, определят метеорологичните условия на земната повърхност и са една от основните причини за климата на планетата. Те включват процесите на промени в състава и циркулацията на атмосферата, засягаща абсорбцията на слънчева радиация и образуването на дълги потоци на дължината на вълната.

Сферичната форма на Земята допринася за различната абсорбция на слънчева радиация със земна повърхност. Най-големите му количества се абсорбират в ниски ширини, където температурата на въздуха на земната повърхност е много по-висока от средните и високите ширини. Въпреки че тази температура съществува в цялата геоложка история на планетата, но в различни интервали от време в количествено изражение тя е изразена по различен начин. Основните от планетарните фактори, налагащи отпечатъци върху разпределението на температурата, са променливостта на атмосферата, различна земя и морски район и местоположението на континентите на земната сфера. Температурната разлика между екваториалните и полярните ширини е основната причина, която причинява движението на въздушните маси в атмосферата и водните маси в моретата и океаните. Със значителна разлика между температури в полярни и екваториални ширини, като например в съвременната ера или по време на най-голямото заледяване, са настъпили големи хоризонтални и вертикални движения на водните и въздушните маси.

Сред компонентите на атмосферата, така наречените термодинамично активни примеси имат най-голям ефект върху температурния режим на земята. Те са въглероден диоксид, аерозол и водна пара. Въпреки че концентрацията на кислород няма ефективно пряко въздействие върху температурния режим, но въздействието му върху развитието на органичния свят и създаването на озоновия екран е много голямо.

Състава на атмосферата Тя има пряко въздействие върху развитието на биологичните процеси. Кислородът, озонът и въглеродният диоксид са най-голямо значение за развитието на биологичните процеси. Кислородът и въглеродният диоксид се използват от организми за ефективен курс на метаболитни процеси и изразходвани за минерализация и окисление на органични вещества.

Развитието на атмосферата е тясно свързано с геоложки и геохимични процеси и с дейностите на живите организми. В същото време самата атмосфера засяга земната повърхност, която е мощен фактор в атмосферата и денудацията.

Не докосват особеностите на появата на атмосферата и еволюцията на нейния състав в Архи и Протерозой, помислете само за основните тенденции в състава на атмосферата по време на пуорозойската история на Земята. Според Л. Беркнера и Л. Маршал, така наречената точка на Пастьор е постигната в Venndan ERA, когато съдържанието на кислород в атмосферата се е увеличило до 0.01% в сравнение с модерните. Тази точка е много важна граница за развитието на организмите. В точка на пастьорката редица микроорганизми преминават към окислителни реакции по време на дишането и в процеса на метаболизма се освобождават от енергията от около 30-50 пъти по-голяма от с анаеробна (ензимна) ферментация. Л. Беркнер и Л. Маршал смятат, че когато се достигне точка на пастьор, ефективността на озоновия екран се е увеличила. Появата на озоновия екран, ограничена до земната повърхност на най-късата дължина на дължината на вълната на ултравиолетовата радиация. Малка доза ултравиолетова радиация, влизаща в земната повърхност, вече не можеше да проникне, както по-рано, през цялата дебелина на водата. Това отвори възможността да уреди подвизите на моретата и океаните от организми. Много бързо, вече в началото на Камбрия, се появяват много групи безгръбначни и бързо се утаяват.

В бъдеще, според Беркнер и Маршал, приблизително на границата между силикона и Девън, т.е. преди около 400 милиона години, съдържанието на кислород още повече засилва ефективността на озоновия екран, който погълна отрязването на живите организми Част от ултравиолетовата слънчева радиация и повърхността на моретата и земята започнаха безопасно за организми. По това време е, че има изход към земята на примитивни растителни форми, външният вид на фито и зоопланктон и относително бърза окупация на растителност и земни организми на суши експозицията.

Съвременното ниво на кислородното съдържание в атмосферата Беше постигнато в приблизително в средата на Девън, в резултат на бурна фотосинтеза, която се случи в примитивни горски масиви. Според редица изследователи, съвременното ниво на съдържание на кислород в атмосферата дори е било надхвърлено в началото на въглерода, когато се случи бързото цъфтяване на растителността. Масовата смърт на растителността в края на ранния въглерод предизвика намаляване на концентрацията на кислород. С гледна точка на Berkner и Marshall, не всички изследователи са съгласни. Според M. Rutten, съдържанието на кислород в атмосферата е достигнало точките на Пастьор Не в Уенде, но много по-рано, в средата на архива и 10% от съдържанието на кислород - в късния риф.

В момента основните резервоари на кислород са седиментни скали, в които се намират около 6 -122 g кислород, той съдържа 1,4-1024 g в океанските води, в атмосферата - 1.2 1021 g и в биосферата е около 1019 g кислород. Всички изброени резервоари за кислород са взаимно свързани чрез атмосферата. Освен това, най-големият поток от кислород в атмосферата се извършва през биосферата. Годишното производство на биосферния кислород е приблизително (1 ... 1.5) -1017. Такава висока производителност дава възможност да се предположи, че целият кислород в атмосферата може да бъде създаден за няколко десетки хилядолетия. Всъщност, през това време, кислородът е напълно актуализиран в атмосферата. Кислородът, произведен от биосферата, се изразходва за дишане, окисляването на органични вещества и вулканични газове се изразходва за атмосферни влияния. По-специално, когато метената, 3-10 g кислород се изразходва ежегодно. Това означава, че с пълното отсъствие на източници на кислород всички атмосферни кислород ще бъдат погълнати за атмосферни влияния и окисление на минерали само за 4 -6 години.

Въз основа на съвременните прегледи, основният източник на кислород в атмосферата е процес на фотосинтеза. М. I. Budyko и A. B. RONOV изчислиха, че 7.3-1021 g органичен въглерод са се натрупали в отлаганията на буберуозола и 19-1021 g кислород. Тези данни се отнасят само до континентите, но действителният поток от кислород трябва да бъде голям, тъй като в този случай фотосинтезата в океаните не е взела под внимание. Според изчисленията на авторите се оказа, че над 90% от общото пристигане на кислород в шперплат е изразходвано за окисление на минерални съединения и атмосферни влияния. Скоростта на това консумация по време на историята на пурезооката беше неравномерна, тя зависи напълно от масата на атмосферния кислород. Познаването на общото количество органичен въглерод в определени периоди от време, потреблението на кислород за окисление и стойностите на изчисления коефициент на пропорционалност позволи на Буйко и РОНА да изчислят количеството кислород в атмосферата по време на Plywroen (7.3).

Масата на атмосферния кислород в началото на пурезозоя според това изчисление е "/ s на съвременното съдържание. По време на шперплата, количеството на кислород нараства неравномерно. Първото рязко увеличаване на съдържанието на кислород в атмосферата се наблюдава в Девън и въглерод , когато общата му сума е достигнала модерно ниво. В края на палеозойката, масата на кислород е намаляла, достигайки стойностите, характерни за ранното палеозой в началото на палеозойския в началото на триазния в началото на триазния. Средната на мезозойката се наблюдава ново увеличение на количеството кислород, което допълнително се заменя с бавно намаляване.

Изчисленото съдържание на кислород в атмосферата се съгласява добре с редица геоложки факти. Така увеличаването на кислорода в Девън и въглерод съвпадна с най-високото цъфтеж на растителността, заемането на експозицията на суши и значително увеличаване на производителността на фитопланктона в моретата и океаните. Развитието на Перм и решетъчните заболявания доведе до намаляване на растителната маса и във връзка с това, консумацията на кислород върху окислителните процеси рязко се увеличи. На свой ред, това допринесе за намаляване на общия размер на атмосферния кислород.

Най-важната роля при формирането на климата принадлежи на друг термодинамичен активен примес - въглероден диоксид, който създава парников ефект. В определени периоди на геоложката история на земята, концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата значително надвишава модерното, но с течение на времето имаше постепенно отстраняване на въглероден диоксид от атмосферата.

Въглеродният диоксид се отстранява от атмосферата и хидросферата в резултат на образуването на карбонати като химиогенно и органогеново. A. B. Ronon Въз основа на разпространението и капацитета на карбонатните и въглеродните скали в рамките на съвременната континента изчислява консумацията на въглероден диоксид в различни периоди от шперплат. Тези данни показват, че въглеродните обеми не се променят мокротолно, но изпитват значителни трептения.

М. I. Budyko и A. B. RONOV изчисли промяната в масата на въглеродния диоксид в атмосферата по време на шперплат. Поради факта, че първоначалните данни не включват материали в океаните и тяхната точност, естествено ограничени от непълното геоложки чипсър, получените резултати не са абсолютни, но относително и характеризират интензивността на планетарните процеси в различни геоложки интервали от време.

Използване на данни за броя на въглеродния диоксид, фокусиран в седиментни скали за епохата на ценезоната, авторите са установили, че за последните милиони години са натрупали 0.05-1021 g C02. Въз основа на съвременния коефициент на въглероден диоксид в атмосферата (0.03%) се определя коефициентът на пропорционалност, поради което концентрацията на въглероден диоксид се получава в различни периоди на шперплат в атмосферата на Земята (7.4).

Съдържание на въглероден диоксид в атмосферата По време на Пурезоа тя не се променя от 0.4 до 0.03%. Първото съществено намаляване на общото количество въглероден диоксид в атмосферата се наблюдава в края на ранния палеозой. В края на мезозойската ера започна постепенно намаляване на концентрацията на въглероден диоксид. Последното значително намаление на концентрацията на SOC в атмосферата се наблюдава в плиоцена. В съвременната епоха въглеродният диоксид в атмосферата достигна най-малката си стойност в цялата история на Земята.

Вибрациите на вулканичната активност влияят върху количеството въглероден диоксид в атмосферата. Концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата, координирана заедно с промяна в нивото на вулканичната активност, максималната активност е придружена от увеличение на C02.

Съдържанието на водните пари в съвременната атмосфера е 0.23%, а ролята му в създаването на парников ефект е много голямо. Наситената концентрация на водните пари в атмосферата се увеличава с нарастваща температура. Колкото по-големи са водните пари в атмосферата, толкова по-силен е парничният ефект, толкова по-висока е температурата. Понастоящем няма възможност най-малко косвено чрез получаване на данни за количеството водни пари в тези или други епоха на пуорозои. До известна степен на относително високото съдържание на водните пари могат да се посочат добре познатите периоди на овлажняване на климата.

Но обратно към въпроса за аеробния и анаеробния, кислородния и кислородния начин на живот. Както вече знаем, микроорганизмите използват много повече начини за производство на енергия от най-високите организми. На първо място, помислете за фотосинтеза и дишането. И двата процеса са аеробни в буквалния смисъл на думата: те са възможни само в контакт с атмосферата. Но фотосинтезата може да бъде кислородност и кислород, докато дишането е непременно кислороден процес.

Въпреки това, микроорганизмите са известни и други начини за извличане на енергия от околната среда. Най-известният от тези методи е ферментация. Разнообразието от опции за ферментация е невероятно, но резултатът винаги е един и същ: електронът постепенно се прехвърля от тялото от донора на електронния акцептор. Енергията, освободена с прехвърлянето, се използва от организма в процесите на жизненоважна активност *.

* (В същото време веществото, което е взето, се окислява и веществото, което приема електрон, се възстановява. Поради това такива реакции се наричат \u200b\u200b"упражнения за редокс реакции". Тъй като те не използват лъчиста енергия на слънчевата светлина, те също се наричат \u200b\u200b"тъмни". Когато дишате, крайният акцептор на електрони обслужва свободен кислород, който се възстановява, приемайки електрон и образува вода за водород. Но микроорганизмите могат да се използват като краен електронен акцептор, много други съединения, както органични, така и неорганични.)

Според стоманата и риданието. Могат да се разграничат следните основни видове микробни метаболизъм:

1) използване на лъчиста енергия (слънчева светлина) - органична фотосинтеза;

2) Използване на редокс реакции, които дават енергия (така наречените "тъмни" реакции): а) дишане (електронният краен акцептор е свободен кислород); б) анаеробно дишане (крайният електронен акцептор е друго неорганично вещество); в) ферментация (крайният електронен акцептор е органично вещество).

Тази характеристика на микроорганизмите, различни метаболитни процеси води до "сценария" на преходната зона между кислород и без кислородния живот. Вместо две добре разредени групи организми - неспособни да живеят без кислород (така наречените свързани аероби) и не могат да живеят в присъствието на кислород (свързани анаероби) - сред микроорганизмите ние откриваме различни форми, които могат да живеят в кислород в кислород кислород и в среда без кислород. Те се наричат \u200b\u200bдопълнителни анаероби. Ще има по-добри подобни форми на ранен живот, че са имали възможност за незабавно дишане.

Допълнителният анаеробам принадлежи към дрождите и по-голямата част от бактериите. Когато кислородът е намалял под определено ниво, те отиват на ферментация, над това ниво съществуват поради дишане. Преходната точка се нарича точка на Пастьор.

Този преход от допълнителни анаероби се изразява съвсем ясно. Pasteur Point съответства на съдържанието на кислород около 0,01 от съдържанието си в съвременната атмосфера (личен доклад Л. Беркнер и Л. Маршал, 1966) *.

* (В съвременната атмосфера частичното налягане на свободния кислород може да се вземе равен на 159 mm Hg. Изкуство. След това Passener Point съответства на налягане 1.59 mm Hg. Изкуство.)

Точката на Пастьор не трябва да се бърка с нивото на свободен кислород, под който строго аеробни организми не могат да дишат. Това ниво се обозначава с Р 50. Неговите стойности за различни гръбначни животни са посочени в таблица. единадесет.

С натиск 2, съответната точка на Пастьор, организми, способни да дишат, получават значителни предимства пред тези, които не са в състояние да живеят в присъствието на кислород. В крайна сметка процесът на дишане дава много повече енергия от ферментацията. Това се обяснява с факта, че крайният ферментационен продукт е органично вещество, което е взело електрон, докато с дишането на електронния акцептор обслужва свободен кислород. Органичното вещество, което е крайно ферментационен продукт, се окислява до края с дишане, даващо допълнително голямо количество енергия. Както може да се види от уравненията, дадени тук, енергийният добив на дишането повече от десет пъти по-висок от производството на енергията във ферментацията.