1. Возникновение жизни на Земле
Все экологические ниши, пригодные для жизни, заняты биосферой. Возникла биосфера одновременно с возникновением жизни на Земле, первоначально (около 4 млрд. лет тому назад) в виде примитивных биоценозов (протобиоценозов) в первичном Мировом океане. Около 450 млн. лет назад биосфера начала занимать сушу, где, несмотря на гораздо более жесткие, чем в океане, экологические условия, эволюционировала в направлении максимального видового разнообразия. В результате соотношение числа видов животных и растений в Мировом океане и на суше составило в среднем 1: 5. Общая биомасса биосферы составляет около 85 – 100 млрд. т сухого органического вещества, в т.ч. в Мировом океане – 30 млрд. т.
Что касается возникновения жизни на земле и происхождения человека, то по этому вопросу ученые до сих пор не пришли к единому мнению. Существуют различные теории, имеющие свои доказательства правоты, и в то же время, многие ученые находят те или иные доводы, разрушающие эти теории.
Как возникла жизнь на Земле, как появились растения, животные и сам человек, всегда интересовало людей. Многие века и тысячелетия слагались красивые легенды, по своему объяснявшие эту тайну. Религии разных народов рассказывали о творческом могуществе Бога (бог Солнца, Иегова, Бог-Отец, Аллах), создавшего небо и землю, растения и животных, воды и человека. Философы и естествоиспытатели выдвигали различные гипотезы происхождения жизни. Некоторые из них считали, что жизнь вечна так же, как и мертвая природа: «Omnia vivum e vivo» (все живое из живого). Другие видя, как копошатся в испорченном мясе неизвестно откуда взявшиеся «червячки» – личинки мух, считали, что живые организмы, даже такие сложные как насекомые, способны «самозарождаться», появляться непосредственно из мертвой природы. Это мнение опровергнул Луи Пастер. Он доказал, что если в воду, бульон, мясо не попадут споры бактерий, растений, яйца насекомых и т.п., то никакого «самозарождения» не произойдет. В герметически закрытых сосудах, в стерилизованной среде живые организмы не появляются. Так как же и когда они возникли?
В ХХ веке развитие всех естественных наук привело к новым гипотезам в изучении происхождения жизни.
В 1924–1926 гг. В.И. Вернадский опубликовал свои первые труды о биосфере. В них он дал объяснение разнообразным фактам, наблюдениям над природой, наметил пути дальнейших исследований. Ученый обобщил все это, и в результате возникло целостное учение о биосфере.
Живые организмы разнообразны и распространены по всему земному шару в почве и в горячих источниках, на суше и в океане. В.И. Вернадский писал в книге «Биосфера»: «Живое вещество более или менее распределено на земной поверхности, оно образует на ней тонкий, но сплошной покров, в котором концентрирована свободная химическая энергия, выработанная им из энергии Солнца. Этот слой есть земная оболочка, биосфера, которая представляет одну из характерных черт организации нашей планеты». Понятие биосферы, т.е. области жизни, введено в биологию в начале ХIХ века знаменитым французским ученым Жаном Батистом Ламарком, а в геологию – в конце ХIХ века австрийским геологом Эдуардом Зюссом. Но учение о биосфере – тонком слое воздуха, в котором существует жизнь, – разработал В.И. Вернадский.
В.И. Вернадский отмечает наиболее характерные черты живой природы: ассиметрию составляющих их молекул и самих организмов (в отличие от строения кристаллов), огромное разнообразие форм и химическую активность.
Сущность своей концепции В.И. Вернадский объяснил так: «На земной поверхности нет химической силы более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом».
Стоит вдуматься только в такие цифры: науке известно около 2500 видов минералов, около 200000 видов растений и более миллиона видов животных. ............