Кирилл Еськов - История земли и жизни на ней

• Название: История земли и жизни на ней
• Автор: Кирилл Еськов
• Жанр: Прочая научная литература

Экспериментальное учебное пособие для старших классов.

Авторское предуведомление:

Цель настоящего учебного курса мне видится в том, чтобы у ученика возникла максимально целостная картина функционирования биосферы Земли в процессе ее исторического развития. Между тем одно из положений теории систем гласит: систему невозможно оптимизировать по двум независимым параметрам одновременно; в частности, добиваясь целостности рисуемой картины, неизбежно приходится жертвовать ее детальностью, или наоборот. Попытка запихнуть в голову ученика побольше конкретных фактов в отсутствие некоей обобщающей концепции неизбежно приведет нас к созданию ухудшенной копии старого университетского курса палеонтологии — унылого мартиролога вымерших организмов, который по сдаче экзамена следует забыть, как страшный сон. Именно поэтому во многих случаях я вполне сознательно жертвовал палеонтологической и геологической конкретикой в пользу теоретических (иногда к тому же — в достаточной степени умозрительных) обобщений.

---

Сравнение моделей «экваториальной помпы» и «зональной стратификации» позволяет прийти к достаточно неожиданному выводу о том, что они в действительности не альтернативны, а взаимодополнительны. Более того, К.Ю. Еськовым (1994) была предложена и обобщающая их концепция. Она состоит в том, что единый механизм мейеновского «фитоспрединга» может работать в различных режимах, диктуемых внешними (макроклиматическими) условиями, и «экваториальная помпа» есть просто один из этих рабочих режимов. Фитоспрединг понимается здесь как локализация макроэволюционных процессов (ведущих к возникновению новых таксонов) в тех районах Земли, где климатические условия наиболее благоприятны, и, соответственно, абиотическая компонента естественного отбора наиболее ослаблена; отсюда затем происходит однонаправленное «растекание» таксонов в районы с более жесткой абиотикой, где эти группы могут выживать и после своего вымирания в исходных районах. Фитоспрединг, таким образом, должен порождать целый ряд «градиентов архаичности»: гумидно-аридный, равнинно-высокогорный, океаническо-континентальный и т. д. Однако в эпохи резко выраженной широтной зональности климата (т. е. в криоэры) на всех них накладывается мощнейший температурный экваториально-полярный градиент, который низводит их до «градиентов второго порядка» и затушевывает их существование.

Именно в эти периоды фитоспрединг и работает в режиме «экваториальной помпы». В эпохи же с ослабленной широтной зональностью (термоэры) центры формообразования не локализованы в экваториальной зоне, а более диффузно распределены по всей планете. Число нарушений установленной Мейеном закономерности в стратиграфическом распределении членов таксона (в низких широтах они появляются в более древних слоях, чем в высоких) должно заметно возрастать в азональные эпохи — и анализ распределения позднепалеозойских и мезозойских групп насекомых подтвердил, что в целом это действительно так. Процесс же перехода биоты Земли от «полиградиентного» состояния (азональные эпохи) к «моноградиентному» (зональные эпохи) происходит в соответствии с моделью «зональной стратификации». Итак, фитоспрединг — это универсальный механизм флоро- и фауногенеза; он имеет три режима работы, определяемых глобальным термическим градиентом, и режимы эти формируют замкнутый трехчленный цикл: «экваториальная помпа» (поздний палеозой, криоэра) — «диффузные центры формообразования» (мезозой-ранний палеоген, термоэра) — «зональная стратификация» (поздний палеоген) — снова «экваториальная помпа» (неоген, криоэра), и т. д.

Рекомендуемая литература

1. Художественная

А. Конан-Дойл «Затерянный мир»

В.А.Обручев «Плутония»; «Земля Санникова»

Ж. Рони Старший «Борьба за огонь»; «Пещерный лев»

М. Крайтон «Парк юрского периода»

2. Научно-популярная

А. Азимов…………………

С. Уэда «Новый взгляд на Землю»

А.С. Монин «Популярная история Земли»

Дж. Имбри, К.П. Имбри «Тайны ледниковых эпох»

Юл. Медведев «Судеб посланник» (в книге «Бросая вызов»)

И.А. Ефремов «Дорога ветров»

Дж. Смит «Старина четвероног»

А.К. Рождественский «На поиски динозавров в Гоби»

И. Аугуста, З. Буриан «По путям развития жизни»; «Летающие ящеры и древние птицы»; «Ящеры древних морей»; «Гиганты суши»; «Книга о мамонтах»; «Жизнь древнего человека»

К.Л. Фентон, М.А. Фентон «Каменная книга. Летопись доисторической жизни»

Ю.А. Орлов «О мире древних животных»

Д. Эттенборо «Жизнь на Земле»

И. Яковлева, В. Яковлев «По следам минувшего»

М.Ф. Ивахненко, В.А. Корабельников «Живое прошлое Земли»

А. Гангнус «Через горы времени»

Г.А. Заварзин «Бактерии и состав атмосферы Земли»

И.Н. Крылов «На заре жизни»

А.Ю. Розанов «Что произошло 600 миллионов лет назад»

С.В. Мейен «Из истории растительных династий»; «Следы трав индейских»

Н. Эйдельман «Ищу предка»

Р. Фоули «Еще один великолепный вид»

В.А. Красилов «Нерешенные вопросы теории эволюции»

3. Научная и учебная

А.С. Монин……

Шишков «История климата»

Р. Кэрролл «Палеонтология и эволюция позвоночных» (3 тома)

В.В. Друщиц «Палеонтология беспозвоночных»

С.В. Мейен «Основы палеоботаники»; «Историческое развитие класса насекомых», Труды ПИН АН СССР, т.175

В.В. Жерихин «Развитие и смена меловых и кайнозойских фаунистических комплексов» (Общая часть)

Ф. Дарлингтон «Зоогеография» Дж. Симпсон «Великолепная изоляция»

С.М. Разумовский «Закономерности динамики фитоценозов»

О.Г. Кусакин, А.Л. Дроздов «Филема органического мира»

В.А. Красилов «Происхождение и ранняя эволюция цветковых растений»; «Эволюция и биостратиграфия»

Л.П. Татаринов «Очерки по теории эволюции»

Т. де Шарден «Феномен человека»

Э. Шредингер «Что такое жизнь с точки зрения физика»

И. Пригожин, И. Стенгерс «Порядок из хаоса»

Словарь терминов

автотрофы — организмы, способные самостоятельно синтезировать органические вещества из неорганических, используя энергию солнца (фототрофы — см.) или окислительно-восстановительных химических реакций (хемотрофы — см.).

адаптация — приспособление строения и функций организмов к условиям их существования.

адекватный — вполне соответствующий.

амфибиотический — связанный с жизнью как в воде, так и на суше.

аналогия — сходство в каком-либо отношении между предметами, явлениями или понятиями.

анаэробы — организмы, живущие в анаэробных условиях: при отсутствии свободного кислорода. Аэробами являются часть микроорганизмов.

анемофилия — приспособленность цветков растений к опылению при помощи ветра.

антициклон — крупномасштабная область высокого атмосферного давления с циркуляцией воздуха по часовой стрелке в северном полушарии и и против часовой стрелки — в южном, со слабыми ветрами и малооблачной погодой.

антофилия — приспособленность различных животных к связям с цветками.

аспект — точка зрения, с которой рассматривается предмет, явление или понятие.

аридный климат — климат, характеризующийся преобладанием испарения над атмосферными осадками, что создает дефицит влаги.

архаичность — черты, свидетельствующие о древности организма или биоты.

аэробы — организмы, живущие в аэробных условиях: при наличии свободного кислорода. Аэробами являются животные, растения и часть микроорганизмов.

бентос — совокупность живых организмов, обитающих на дне водоемов (на грунте и в грунте).

биогены (биогенные элементы) — химические элементы, непременно входящие в состав живых организмов (углерод, кислород, азот, сера и т. д.).

биосфера — область распространения жизни на Земле; состав, структура и энергетика биосферы определяется главным образом прошлой и/или современной деятельностью живых организмов.

биота — исторически сложившаяся совокупность живых организмов, объединенных общей областью распространения и временем существования.

брожение — процесс ферментативного неполного окисления углеводов, происходящий без участия свободного кислорода; конечным продуктом брожения могут быть спирт или органические кислоты (молочная, уксусная). Составляет основу обмена веществ многих бактерий.

буферные растворы — водные растворы слабой кислоты и ее соли или слабого основания и его соли; обладают способностью сохранять определенный уровень кислотности (концентрации водородных ионов) при добавлении небольших количеств сильной кислоты или щелочи. Пример буферного раствора — существующий в морской воде карбонатно-бикарбонатный буфер (угольная кислота с углекислый кальцием).

восстановительная атмосфера — атмосфера, в составе которой отсутствуют газы-окислители: молекулярный кислород, галогены и т. п.

геохимический цикл — путь миграции атомов некоего химического элемента в оболочках Земли (атмосфере, гидросфере, литосфере и биосфере) в ходе природных (в том числе — биологических) процессов.

гетеротрофы — организмы, неспособные самостоятельно синтезировать органические вещества из неорганических и использующие органику, созданную другими живыми существами. Животные, грибы и часть бактерий.

гипертонический раствор — раствор, осмотическое давление (см.) которого выше осмотического давления внутриклеточного содержимого.

гипотеза — научное предположение, выдвигаемое для объяснения какого-либо явления и требующее проверки на опыте и/или теоретического обоснования для того, чтобы стать достоверной научной теорией (см.).

гипотонический раствор — раствор, осмотическое давление (см.) которого ниже осмотического давления внутриклеточного содержимого.