Биосфера концепциясының қалыптасуы.

Биосфера – грекше биос- өмір және тіршілік, «Sphaira» (сфера) шар, қоршаған орта деген сөздерінен алынған, яғни жер шарындағы адамзаттың жан-жануарлардың, өсімдітердің және басқа тірі организмдердің тіршілік ететін ортасы дене мағына береді.

Жер кеңістігінде жүретін табиғи процестерге әсер тигізетін тіршілік екені туралы XIX және XX ғ.ғ арасындағы еңбектерінде пікірін айтумен қатар дәлелдеген орыс ғалымы В.В.Докучаев.

XIX ғасырдың басында ғылымға «биосфера» түсінігін енгізген француз жаратылыстанушысы Ж.Б.Ламорк болған. «Биосфера» терминін тіршілік бар жердің қабықшасын анықтау үшін « гидросфера», «литосфера» ұғымымен бірге ХХ ғасырдың аяғында австрия ғалымы ұсынады.

Бұл терминді 1875 жылы бірінші рет Австрияның атақты геологы Э.Зюсс ғылымға енгізді. Бірақ биосфера және оның жер бетінде жүріп жатқан процесстері туралы ілімнің негізін салған академик В.И.Вернацкий болды. Осы ілім бойынша, биосфера +50 % -дан 50 %-ға дейін температурасы болатын термодинамикалық қабат болып табылады.

Биосфера негізінен үш қабаттан құралады. Олар : атмосфера (газ күйіндегі), гидросфера (су), литосфера (қатты) қабаттар.

1.1 Атмосфера

Атмосфера жер шарын түгелдеп орап тұрады. Ол гректің «atmos» - бу, «sphairi» (сфера) сөзінен шыққан. Оның қалыңдығы 100 км-ге дейіін жетеді. Атмосфераның негізгі құрамында оттегі (20,95%) , яғни 1,5 * 1015 тонна аргон (1,28%), азот (75,50%), яғни 3,8*1012 тонна және басқадай газдар кездеседі. Атмосфера негізінен – тропосфера, стротосфера және ионосфера қабаттары болып үшке бөлінеді.

Тропосфера – грекше «tropos» (тропос) – бұрылысы, «sphaira» (сфера) – шар. Өзгермелі қабат деген мағына береді. Жер бетіне тікелей жайласқан төменгі тығыз қабаты . Орташа биіктігі 10*12 км-ге жетеді.

Стротосфера – латынша «stratum ion» - төсем, тағы сондай сиякты теңіз деңгеінен 9-11 км жоғары жататын атмосфера қабаты.

Ионсфера – гректің «ion» - қозғалғыш қабат деген сөзінен алынған. Қалыңдығы 800 км-ге жетеді.

1.2 Гидросфера

Гидросфера – табиғи су қоймаларынан (мұхиттардан, теңіздерден, көлдерден, өзендерден) құралады. Бұл құрлықтың 70 % алып жатыр. Гидросфераның көлемі 400 млн шаршы км.

1.3 Литосфера

Литосфера - жердің қатты қабаты Ол екі қабаттан құралған. Үстіңгі қабаты граниттен, оның қалыңдығы 10 км-ден 40 км-ге дейін жетеді. Ал астыңғы бозальттан тұрады. Қалыңдығы 30-80 км. Жоғарыда айтылғандай минералды қабаттардан басқа, жерді ерекше тағы бір қабат – биосефра қоршап тұрады. Ол тірі организмдер тараған аймақтардың бәрін қамтиды. Биосфераның пайда болуымен бірге, жер бетінде тірі организмдер өсіп-өніп, сытрқы қоршаған ортаның эволюциялық дамуына сәйкес қалыптасады.

№ 2. Дәріс. Х.Гюйгенса, Ж.Б.Ламарк, А.Гумбольдт, Э.Зюсс, В.В.Докучаев еңбектерінде тірішіліктің планертарлы ролін көрсету.

Ж. Б. Ламарк өзінің еңбектерінде тіршілік ортасының организмдер үшін ролін зерттейді. Неміс ғалымы А. Ф. Гумбольдт биогеография ғылымының негізін қалайды. Ол өсімдіктердің тіршілік формасын, ландшафтарды топтастыру, өсімдіктердің горизонтальды және биіктік белдеулер бойынша таралу заңдылықтарын ашады. Орыс академигі В. В. Докучаев топырақтану ғылымының негізін салушы ретінде ландшафтық-географиялықзоналар туралы ілімін тұжырымдайды.

Биосфера бірден пайда болған жоқ. Ол өте көне заманнан бері қарай күні бүгінге дейін біртіндеп дамып келеді. Биосфераның ертеден бері қарай құралып келе жатқаннын дәлелдейтін палеонтологиялық материалдар қарапайым тірі организмдердің қалдықтары жер қыртысының әрбір қабаттарынан табылады. Осы қабаттарға сүйене отырып, ғалымдар биосфераның негізгі пайда болу жолдарын анықтады.

Биосфераның ең бірінші заманы Архей деп аталады. Бұл кезде биосфера қандай жағдайда дамығаны және қандай тірі организмдер болғаны туралы ешқандай деректер жоқ.

Протерозой эрасы – биосфераның екінші дәуірі болып есептеледі. Бұл заман 700 млн жыл бойына созылған. Протерозойда тірі организмнің қарапайым түрлері тіршілік еткен. Олардың сол дәуір тасқа жабысқан қалдықтары әр түрлі тау жыныстарынан қазіргі кезде де байқалады.

Биосфераның Палеозой эрасы немесе ертедегі тіршілік кезеңі. Бұл дәуір шамамен алғанда бұдан 570 млн жыл бұрын басталып, 300 млн жылға созылған. Бұл эра кембрий, ордовик, силур, девон, карбон және пермь дәуірлері болып бірнешеге бөлінеді.

Кембрий дәуірінде барлық өсімдіктер теңіз суларына өскен. Олар көк жасыл балдырлар болатын.

Силур кезеңінде өсімдіктер құрлыққа біртіндеп шыға бастап, дами түсті.

Девонның аяқ кезінде бұлардан басқа қырықбуындылар, плаундар және папоротниктер қаулап өсе бастады. Өсімдіктер құрлыққа шыққанан кейін фотосинтездің ықпалымен атмосфералық ауаның химиялық құрамы өзгеріп, құрлық жануарларының дамуына жағдай туды, өйткені фотосинтез процесі арқылы ауада оттегі көбейе түсті.

Тас көмір дәуірі (карбон) жылы және ылғалды болды. Мұның өзі құрлық өсімдіктерінің қаулап өсуіне мүмкіншілік жасады. Әсіресе сәнді орман ағаштарының көлемі үлкен аймақтарды қамтыды. Бұл дәуірдегі өсімдіктер негізінен плаундар, қырықбуындр және папоротниктер болды. Бұлар псилофиттен таралып, тас көмір дәуірінің басында солардың орнын түгелімен басты.

Пермь дәуірінің бас кезіндегі өсімдіктерде тас көмір дәуіріндегі өсімдіктерге ұқсас көптеген белгілер болды. Бірақ пермь дәуірінің ортасында жер бетіндегі өсімдіктерге кенет өзгеріс кірді. Ағаш тәрізді плаундар, каламиттер, папоротниктер мұлдем жойылып кетті. Бұлардың орнына жалңаш тұқымды өсімдіктердің тұқымынан өсіп шыққан қылқандылар, цикада тәрізділер өсе бастады.

Мезозой эрасы немесе орта тіршілік кезеңі бұдан 135 млн жыл бұрын басталып, 115 млн жылдан астам уақытқа дейін созылған. Үш дәуірге бөледі : триас, юра.бор.

Триастан тау құралу процестері баяуланды. Бұл эраның құрлық өсімдіктері бірелкі болды.

Юра дәуірі жылы болды. Теңіз жағалауларындағы ормандарда папоротник, қырықбуындылар , жалаңаш тұқымдылар – гинасомер, қылқан жапырақтылар қаулап өсіп, дами түсті.

Мезозой эрасындағы, әсіресе соңғы кезінде – бор дәуірінде, қазіргі флора қалыптасудан бұрын, жер бетіндегі органикалық тіршілікке үлкен өзгеріс енді. Осы кезде теңіз сулары азайып, құрғақ жерлер көбейе бастады. Бор дәуірінің аяғында Шығыс Азия мен Америкадағы Анд аймақтары жоғары көтеріле түсті. Бор дәуірінде климат кенет өзгеріп кеткен. Профессор М.И. Голенкин бұл өзгеріс жерге түсетін күн сәулесінің интенсивті болуымен байланысты деп жорамалдайды.

Ауа райының бір мезгілде кенет өзгеруі өсімдіктер эволюциясында жаңа ароморфоз пайда болуына себеп болды. Бұларда көптеген жаңа прогрессивті белгілер жетіле түсті. Мәселен, аналықтың, сондай-ақ жеміс дамитын жотаның болыу, қосарлы ұрықтану, гүлдің пайда болуы және тағы басқа.

Кайназой эрасы бұдан 70 млн жыл бұрын басталған. Осы уақыттан бері барлық эралар бойынша қазіргі кезден флораның қалыптасу процесі жүрді. Кайназой эрасы екі дәуірге бөлінеді. Ол үштік және төрттік кезеңдер.

Үштік дәуірде тау құралу процесі дами түсті. Жер бетіндегі ең биік Альпы-Гималай таулары пайда болды. Осы кезде Қара теңіз бен Жер Орта теңіздері оқшауланып өз алдына бөлініп қалған.

Төрттік дәіур жер бетінде тіршілік дамуының ақырғы және ең қысқа дәуірі болып саналады. Ұзақтығы 1 млн жылдай ғана болды. Бұл дәуірге тән жағдай – сол суық кезеңдер және мұз дәуірі жылы ылғалды ауа райымен алмасып отырғаны байқалады. Өйткені өсімдік әлемі мен жер қыртысының даму процесі біркелкі емес. Мұздар жер бетін ауа райы жылынып, өсімдіктердің өсуіне қолайлы жағдайлар туды.