Эволюция биосферы

Интенсивность солнечного излучения по данным современной астрономии, по-видимому, сохранится на уровне, близком к современному, не один миллиард лет. Многолетние флуктуации солнечной активности также, очевидно, не достигают критических величин.

Приливное трение будет замедлять скорость вращения Земли вокруг оси, что приведёт к увеличению продолжительности суток. Однако это процесс медленный и биосфера вполне сможет к нему приспособиться.

Продолжающийся дрейф материков изменит конфигурацию земной поверхности. Подобный процесс происходил и в прошлом; вряд ли в будущем он приведет к коренным нарушениям в биосфере, хотя, конечно, в какой-то мере отразится на внутрибиосферных процессах.

В связи со стабилизацией земной коры будет затухать вулканизм, что в соответствии с представлениями С. Аррениуса, высказанными еще в начале нашего века, должно сопровождаться прекращением жизни. На зависимость концентрации атмосферной углекислоты от интенсивности вулканической деятельности указывают в уже цитированных работах М. Руттен (1973), М. И. Будыко (1977). Те же авторы приводят данные, свидетельствующие о прогрессирующем снижении концентрации двуокиси углерода в атмосфере в результате фотосинтеза, начиная с мелового периода. Процесс особенно усилился в кайнозое (см. рис. 19). Уменьшение содержания углекислоты в атмосфере сопровождается понижением температуры поверхности Земли. Согласно гипотезе Л. Беркнера и Л. Маршалла (1966) и М. И. Будыко (1977), это было главной причиной наступления ледниковых периодов в прошлом.

Дальнейшее снижение концентрации CO₂, по расчетам М. И. Будыко, неизбежно приведет к наступлению новых ледниковых периодов, знаменующих «начало перехода от устойчивого безледного климатического режима к еще более устойчивому режиму полного оледенения планеты. Длительность этого переходного периода, которым могло бы закончиться существование биосферы, очень невелика по сравнению с общей деятельностью существования жизни на нашей планете»[117]

.

Таков один из наиболее обоснованных перспективных прогнозов результата естественной эволюции биосферы. Он далеко не оптимистичен.

Развитие биосферы на нашей планете обязано маловероятному сочетанию благоприятных факторов как в начале формирования жизни, так и в течение последующих 3—3,5 млрд. лет. Временами интенсивность отдельных факторов достигала критических значений. Большая сложность биосферы, способность к саморегуляции обеспечивала возможность выхода из кризисов путем внутренних перестроек. Однако, поскольку ее функционирование определяется деятельностью стихийных факторов (взаимные отношения организмов в борьбе за существование, взаимодействие биоты и абиотического компонента биосферы, влияние космических и геологических факторов), нет оснований рассчитывать, что биосфера и впредь будет развиваться только в направлении прогресса. Напротив, в ней, как и в любой частной саморазвивающейся системе, таится возможность самоуничтожения. Расчеты М. И. Будыко показывают, что такая возможность вполне реальна. Ведь жизнь на Земле, в конце концов, лишь небольшой эпизод в развитии материи, лишь один из пиков эволюционного ландшафта!

Биосфера и человек

Качественно новый этап в развитии биосферы начался в конце третичного периода в связи с появлением человека. Сначала деятельность людей мало отличалась от деятельности иных живых существ. Беря у биосферы средства к существованию, люди отдавали ей то, что могли использовать другие организмы. Универсальная способность микроорганизмов производить разрушение органического вещества обеспечивала включение последствий хозяйственной деятельности в биотический круговорот. Но уже добывание огня выделило наших предков из ряда других животных. Значение этого открытия заключалось не только в том, что с помощью огня человек защитил свое жилье от хищников, расселился в районы с более холодным климатом и пережил периоды оледенения. Научившись добывать и поддерживать огонь, люди приобрели способность к полной деструкции органических остатков, т. е. научились делать то, что до них делали лишь микроорганизмы. Целенаправленное использование огня началось уже в первобытном хозяйстве, в так называемой переложно-подсечной системе земледелия. При этом огонь выполнял две функции: расчистку участков от дикой растительности и минерализацию органических остатков. Умение с помощью огня, минерализовать органические остатки, используя получаемое тепло для обогрева, позволило в дальнейшем, через много столетий, вовлечь в круговорот органические вещества, слабо используемые микроорганизмами (например, залежи горючих ископаемых), и развить промышленность и транспорт, а также нейтрализовать вредные отходы промышленного производства и быта. Впервые в истории жизни один вид организмов оказался способным не только что-то создавать, но и полностью разрушать созданное. Появились предпосылки к сознательному включению человеческой деятельности в биотический круговорот.