7-
ТАРАУ
.
ЖЕР
БИОСФЕРАСЫ
7.1.
Биосфераның
қалыптасуы
жəне
даму
кезеңдері
Барлық
Күн
жүйесіндегі
ғаламшарлардан
тек
Жерде
ғана
атмос
-
фера
мен
гидросфера
өмір
сүруге
,
тіршіліктің
дамуына
қолайлы
бо
-
лып
келеді
.
Жер
Күннен
өте
қолайлы
қашықтықта
орналасқан
.
Егер
Жер
Күнге
жақын
орналасқанда
онда
Шолпан
ғаламшары
сияқты
тіршілік
болмас
еді
.
Жерге
зат
айналымы
жəне
тектоникалық
белсенділіктің
өзіндік
белгілері
тəн
.
Бұл
процестер
гидросфера
жəне
атмосфераның
негізін
салды
.
Тіршілік
қалай
қалыптасқан
жəне
неліктен
ол
мүмкін
болды
деген
сұраққа
ең
бірінші
кезекте
климат
əсерінің
күшті
болуы
ықпал
етті
деуге
болады
.
Климат
өз
кезегінде
Күн
радиациясының
мөлшері
,
қысым
жəне
жер
атмосферасының
жылу
сыйымдылығына
тəуелді
.
Жердің
өз
білігінен
айналу
еңкіштігі
маусымдылықты
,
климат
зоналылығын
анықтайды
.
Ғаламдық
жер
климатының
негізгі
параметрлеріне
жер
бетінің
орташа
температурасын
Т
s
=288 K
≈
+4.8
0
C
алуға
болады
.
Жер
атмосферасының
тығыздығы
Р
>0,2
атмосфера
көрсеткішіне
тең
.
Төсеніш
беттен
жылудың
бөлінуінің
негізгі
механизмі
тропосферада
конвективті
ауа
массаларының
тасымалдануына
жағдай
жасайды
.
«
Жылыжайлық
эффектінің
»
адиабатты
теориясына
сəйкес
,
тропосфераның
орташа
температурасы
,
яғни
Күн
тұрақтысы
(S),
атмосфера
қысымына
(
Р
)
адиабат
көрсеткішінің
эффективті
мəніне
жəне
Жер
альбедосына
тəуелді
.
Бұл
теория
Жер
жəне
Шолпан
тропосферасындағы
орташа
температураның
көрсеткіші
бойынша
сəтті
дəлелденді
.
Бұл
болашақта
Жер
климаты
эволюциясын
зертте
-
уге
мүмкіндік
береді
.
Жердегі
климатық
өзгерістерді
анықтау
үшін
уақыт
өткен
са
-
йын
негізгі
параметрлер
қалай
өзгергенін
шамамен
түсіну
қажет
.
Мұндай
параметрлерге
Күн
тұрақтысы
(S),
атмосфера
қысымы
(
Р
),
Жер
атмосферасы
басты
компоненттерінің
парциалды
қысымы
(
азот
,
көміртек
қостотығы
,
оттегі
жəне
аргон
)
жəне
тропосфера
ылғалдығының
салыстырмалы
тепе
-
теңдігі
жатады
.
Жұлдыздар
дамуының
теориясы
көрсеткендей
,
Жерде
тіршіліктің
қалыптасуы
290
кезінде
Күн
жарығы
шамамен
37-38%-
ға
2,8·10
33
-3,86·10
33
эрг
/
с
дейін
жоғарылаған
.
Осыған
сəйкес
Күн
тұрақтысының
шамасы
да
өзгерген
(S
≈
1·10
6
эрг
/
см
2
·
с
).
Кембрийге
дейінгі
кезең
–
бұл
ежелгі
жер
қыртысының
қабаты
қалыптасқан
кезең
.
Кембрийге
дейінгі
кезеңнің
ұзақтығы
3,5
млрд
жылдан
астам
.
Архей
жəне
протерозой
эраларына
бөлінеді
.
Катархей
-
де
4,6-4,0
млрд
жыл
бұрын
Жер
атмосферасы
негізінен
азоттан
жəне
кейбір
инертті
газдар
қосылысынан
тұрған
.
Ал
оның
атмосфералық
қысымы
0,67
барға
тең
болған
.
Осындай
атмосфера
қысымының
болғанына
қарамастан
Жерде
күшті
аяздар
болып
тұрған
.
Оның
ор
-
таша
беткі
температурасы
–28
0
С
-
ге
төмендеген
.
Бұл
осы
кездегі
Күн
сəулесі
жарығының
көп
емес
екендігімен
түсіндіріледі
.
Архейде
инертті
газдардан
тұратын
атмосфера
қалыптасады
.
Басқа
газдар
мантиядан
бөлінуі
мүмкін
.
Мысалы
аргон
мантиядағы
газдар
құрамының
ыдырауы
нəтижесінде
пайда
болды
.
Оның
жылдамдығы
Жер
қыртысы
қалыптасуының
жылдамдығына
про
-
порционал
бағытта
артады
.
Оттегі
атмосфераға
биогенді
фотосин
-
тез
нəтижесінде
бөлініп
шықты
.
Оттегінің
көбеюінің
тағы
бір
жолы
Күн
сəулесінің
əсерінен
су
буының
сутек
пен
оттегіне
ыдырауы
нəтижесінде
жүзеге
асты
.
Оттегінің
көп
бөлігі
темір
жəне
күкіртті
тотықтыруға
жұмсалды
.
Архей
атмосферасы
көміртек
қостотығы
жəне
азоттан
тұрды
.
Қысым
жиынтығы
10
барға
,
температура
+120
0
С
-
ге
жетті
.
Атмосфе
-
ра
өте
тығыз
жəне
«
жылыжайлық
эффект
»
басым
болды
.
Ерте
протерозойда
(2,4
млрд
жыл
бұрын
)
атмосфера
негізінен
азот
жəне
аз
мөлшердегі
аргоннан
тұрды
.
Оттегі
жоқ
болды
.
Көміртегі
қостотығының
осы
кездегі
қысымы
0,7
миллибардан
аспаған
.
Күн
тұрақтысы
S=1,4·10
6
эрг
/(
см
·
с
)
тең
болды
.
Бұл
кезеңде
атмосфера
құрамы
өзгерісімен
қатар
,
көлемді
мұз
басу
болды
.
Бұл
материктердің
теңіз
деңгейінен
жоғары
болуы
жəне
олардың
төменгі
ендіктерде
орналасуымен
байланысты
болды
.
Ерте
кембрийге
дейінгі
өсімдіктер
тек
балдырлардан
тұрғанын
қазба
қалдықтар
мəліметтері
дəлелдеп
беріп
отыр
.
2-2,5
млрд
жыл
бұрын
кембрийге
дейінгі
кезең
соңында
жануарлардың
алғашқы
іздері
табылды
.
Кембрийге
дейінгі
кезең
шөгінділерінде
фаунаның
қаңқа
қалдықтары
болмағандықтан
бұл
қысқа
аралық
криптозой
деп
аталды
.
Жерде
тіршілік
(4,0-3,9)·10
9
жыл
бұрын
су
жəне
қарапайым
органикалық
қосылыстардан
пайда
болды
.
Тіршілік
пайда
болу
кезеңі
Жер
ядросының
пайда
болуы
-
291
мен
сəйкес
келеді
,
бұл
процес
гидросфера
,
атмосфера
жəне
жер
қыртысының
қалыптасуының
басталуына
алып
келді
.
Мантиядан
газдардың
бөлінуінен
гидросфера
жəне
атмосфера
қалыптасты
,
жер
бетінде
алғашқы
тіршілік
иелері
пайда
бола
бас
-
тады
.
Алғашқыда
прокариоттар
(
ядросы
жоқ
организмдер
)
пайда
болды
.
Олардың
ең
ежелгі
қалдықтары
Африканың
оңтүстігіндегі
Ро
-
дезия
шөгінді
қабатынан
табылды
жəне
олардың
жасы
2,9-3,2
млрд
жыл
деп
есептеледі
.
Сол
жерде
көк
-
жасыл
балдырлардың
стромолит
түріндегі
іздері
де
табылған
,
бұл
жерде
3
млрд
жыл
бұрын
фотосин
-
тез
процесіне
қатысатын
балдырлардың
болғанын
көрсетеді
.
Ша
-
мамен
,
осы
уақытта
онколит
түрінде
табылған
бактериялар
болған
.
Кембрийге
дейінгі
кезеңде
бактериялар
соңғы
уақытта
археобакте
-
риялар
жеке
тобына
бөлінген
,
олар
қазіргі
бактериялардан
құрамы
жəне
рибосома
мен
РНҚ
-
да
нуклеидтердің
кезектесіп
келуімен
айырмашылық
жасайды
.
Архейдегі
тіршілік
əртүрлі
шағын
дене
,
қабыршық
түрінде
органикалық
биомолекула
түрінде
көрініс
берген
(3,5-3,2
млрд
жыл
).
Архей
зонасында
прокариоттардың
екі
:
хемосинтездеуші
,
анаэроб
-
ты
бактериялар
жəне
оттегі
түзуші
фотосинтездеуші
цианоби
-
онттар
патшалығы
табылды
.
Бактериялар
жəне
цианобионттар
негізінен
органикалық
(
хемосо
-
филл
)
жəне
минералды
жинақталу
(
фосфориттер
,
темір
кварциттері
,
əктасты
строматолиттер
,
онколиттер
жəне
т
.
б
.)
түріндегі
тіршілік
əрекеті
өнімдерінен
тұрады
.
Протерозойда
тіршілік
əртүрлілігі
жоғарылады
.
Палеонтологиялық
мəліметтер
бойынша
протерозойда
анаэробты
бактериялар
жəне
алғашқы
эукариоттардің
үш
патшалығы
пайда
болды
.
Олар
:
хемофоссилия
түріндегі
саңырауқұлақ
,
өсімдік
жəне
жануар
.
Жануарлар
өсімдіктерден
кейін
пайда
болды
.
Ең
алғашқы
бір
клеткалы
жануарлар
1,0
млрд
жыл
бұрын
,
көп
клеткалылар
0,7
млрд
жыл
бұрын
тіршілік
еткені
белгілі
болған
.
Орта
протерозой
флорасының
ең
белгілісі
(
жіп
тəрізді
формалар
бірнеше
жүздеген
микрометрге
дейін
жəне
қалыңдығы
0,6-16
мкм
,
құрылысы
əртүрлі
)
бір
клеткалы
организмдер
(
диаметрі
1-16
мкм
),
олардың
қалдықтары
Жоғары
көлдің
(
Канада
)
солтүстік
жағалауында
кремнийлі
тақтатастар
құрамынан
табылған
.
Бұл
шөгінділердің
жасы
1,9
млрд
жыл
шамасында
.
Екі
жəне
бір
млрд
жыл
бұрын
пайда
болған
шөгінділерде
строматолиттер
жиі
292
кездеседі
.
Бұл
осы
кезеңде
көк
-
жасыл
балдырлардың
кең
таралғанын
жəне
белсенді
фотосинтездеуші
жəне
риф
түзуші
əрекеті
болғанын
көрсетеді
.
Тіршілік
эволюциясындағы
табылған
жаңалық
қатарына
жасы
0,9-1,3
млрд
болатын
шөгінділерден
табылған
қазынды
қалдықтар
жатады
.
Олардың
арасында
мөлшері
8-12
мкм
болатын
бір
клеткалы
организмдер
іздері
жақсы
сақталған
.
Жоғарыда
айтылғандай
орга
-
низмдер
эволюциясы
1,6-1,35
млрд
жыл
бұрын
эукариот
деңгейіне
жеткен
маңызды
кезең
болған
.
Венд
кезеңінде
(650-570
млн
жыл
бұрын
)
əртүрлі
типке
жататын
жануарлар
пайда
болды
.
Соңғы
протерозой
фаунасы
қазбаларын
1947
жылы
Орталық
Аустралиядан
Достарыңызбен бөлісу: |