Тема 3 О количестве живого вещества на разных

Тема 3. О количестве живого вещества на разных этапах эволюции биосферы Относительно продуктивности биосферы и общей массы населяющих ее организмов существует 3 точки зрения. Сторонники одной из них полагают, что продуктивность биосферы и масса всего органического мира возрастали в течении геологического времени. Эти исследователи отстаивают идею экогенетической экспансии, суть которой состоит в том, что жизнь, зародившись в мелководных областях моря, путем адаптивной эволюции распространялась в более глубоководные участки с одной стороны и на сушу - с другой (академики А. Б. Ронов, Н. М. Страхов и др. ) В. И. Вернадский выдвинул тезис о постоянстве количества живого вещества в эволюции биосферы. Исходя из того, что химические элементы, слагающие тела организмов, свойственны не только живому, но и костному (минеральному) веществу, а минералы, образующиеся при участии живого вещества одинаковы с архея и до настоящего времени, он предполагал, что жизнь менялась лишь морфологически, но оставалась все это время в общих чертах довольно постоянной по своим биогеохимическими функциям и массе. Он в частности писал: “. . . из неизменности процессов выветривания вытекает и неизменность количества атомов, захваченных жизнью, т. е. не было больших изменений в количестве живого вещества. Есть только признаки небольших колебаний около некоторого среднего» . Как известно, в биосфере резко доминируют фотосинтезирующие организмы. Поэтому в соответствии с уравнением фотосинтеза 6 CO 2 + 6 H 2 O ----> C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 количество живого вещества в любой экосистеме, равно как и в биосфере в целом , зависит от величины чистой продукции, скорость образования которой пропорциональна интенсивности фотосинтеза. Интенсивность же фотосинтеза определяется содержанием СО 2 в атмосфере. Отсюда следует, что скорость образования чистой продукции в мировом масштабе и соответственно биомасса контролируются количеством двуокиси углерода.

Немаловажным моментом в оценке направленности изменения массы живых организмов во времени являются данные о скоростях возможного заселения отдельными видами поверхности Земли. Так, согласно расчетам В. И. Вернадского, некоторые бактерии способны оккупировать всю поверхность нашей планеты за двое суток, зеленый планктон – за 170 суток, крупные млекопитающие – за несколько десятилетий. Данное явление, названное “напором жизни, ” Вернадский считал наиболее ярким выражением биохимической энергии роста и размножения. Приводимые цифры свидетельствуют о потенциальной возможности организмов в невероятно короткие сроки (при отсутствии препятствий для расселения) заселять большие пространства. Но, живое вещество, как известно, не сумма независимо существующих организмов, а единая система, тесно связанная с окружающей средой посредством сложнейшего переплетения разнообразных экосистем, вне которых и не мыслится его существование. Поэтому существует как бы совокупный напор жизни, сдерживающий частные напоры жизни и поддерживающий в динамическом равновесии соотношения между различными организмами, составляющими живое вещество. Однако, на ранних этапах эволюции биосферы, когда этой сложной системы еще не существовало, напор жизни мог проявить себя в полной мере и вполне вероятно, что первые фотосинтезирующие организмы геологически мгновенно заселили все возможные для существования территории. Отсутствие сложных трофических связей, более благоприятные, чем в последующие эпохи , условия для фотосинтеза – все это могло привести к тому, что общая масса живого вещества в раннем докембрии достигла самого высокого уровня.

Реакция «выгорания» органического углерода С + 4 Fe³⁺ + 2 O 2²¯- = CO 2 + 6 Fe²⁺ Из всей совокупности изложенного материала следует, что на всех этапах естественной истории органического вещества происходит закономерное уменьшение его содержаний в породах. Следовательно, то количество углерода, которое фиксируется в настоящее время в древних отложениях, представляет собой лишь небольшую часть общего количества фоссилизированного ОВ. Если дело обстоит именно так, то без учета катагенетических и метаморфических потерь ОВ невозможно представить реальную картину распределения С в отложениях геологического прошлого и тенденцию изменения его содержаний в ходе времени. V = 1, 36 Cорг + 0, 71