Туристский форум Карелия-2010 Туристический портал



Подводный мир

Под водой – биологи

Снова в воду



ГлавнаяСнова в воду ⇒ С чего все началось


С чего все началось

От поверхности до самого дна океана, в его могучей толще кипит жизнь. И самые «почетные», влиятельные места в ней заняли «гости» — выходцы с суши: тюлени, котики, моржи, сирены и киты. В книге рассказывается о том, как этим переселенцам удалось занять вершину эволюционной лестницы в океане и превратиться в рекордсменов по высокому уровню развития головного мозга, по скорости передвижения, глубине ныряния, по поразительной ориентировке в бесконечных просторах моря. Читатель узнает о дыхании терморегуляции, питании, размножении, поведении млекопитающих, в разной степени связанных с водной средой. Книга рассчитана на широкий круг читателей.

Далекие предки морских млекопитающих (китообразных, сирен и ластоногих) когда-то жили на суше, но в силу разных причин покинули ее, приспособились к водной среде и широко расселились в Мировом океане. Наземному млекопитающему, прежде чем стать обитателем моря, пришлось преодолеть массу препятствий: вода мало подходила для жизни теплокровных животных, которые дышали воздухом, рождали живых детенышей и выкармливали их молоком. Она угрожала удушьем и мешала сохранению постоянной температуры тела: ведь теплопроводность воды в 27 раз, а теплоемкость – в 3200 раз выше, чем у воздуха. Коварная жидкая среда ставила, казалось, неодолимые преграды при передвижении, так как вода в 800 раз плотнее воздуха. В таких тяжелых условиях да при резкой смене факторов (с погружением в воде быстро растет давление, падает освещенность, меняется температура) переселенцам нужно было отыскивать и ловить добычу, а чтобы дышать, требовалось регулярно подниматься на поверхность, возобновлять запас воздуха в легких и оберегать органы дыхания от воды.

Как совершалось удивительное превращение наземных четвероногих-аэробионтов в великолепно приспособленных гидробионтов, какими путями и средствами была обеспечена жизнь в смертельно опасной обстановке, что позволило им покорить морскую стихию – вот вопросы, которые рассматриваются в этой книге.

Наша планета одета тремя минеральными оболочками: твердой – литосферой, жидкой – гидросферой и газообразной – атмосферой. Литосферу составляет каменный панцирь Земли толщиной 10-40 км, гидросферу – Мировой океан со всеми морями с максимальной глубиной 11 км, атмосферу – воздух, слой которого имеет высоту до 100 км.

Вся толща гидросферы, поверхностная часть литосферы и нижняя часть атмосферы заселены организмами. Эта область, где встречаются живые существа, выделена академиком В. И. Вернадским в особую оболочку Земли – биосферу. Ее состав, структура и энергетика обусловлены деятельностью живых организмов. В ней, по грубым подсчетам, общая масса растений достигает 10 000 млрд. т, а животных – 10 млрд. т. И хотя эта масса вряд ли составляет по весу сотую долю процента минеральной части биосферы, роль ее исключительно велика. Растения, животные и микробы – трансформаторы космической энергии: биосфера, преобразуя солнечное излучение, выступает в роли колоссальной химической лаборатории, в которой мощные геохимические процессы осуществляются с помощью живых существ: последние переводят лучистую энергию во всё виды земной энергии, накапливают ее в своем теле и сохраняют многие века в виде топлива – каменного угля, торфа, нефти и т. д.

Основной состав атмосферы (углекислота, кислород, азот) в значительной мере обязан своим происхождением деятельности организмов. Через тело живых существ лишь в течение года проходит масса газов в несколько раз больше, чем во всей атмосфере; огромная часть воды Мирового океана пропускается через тело биофильтраторов – моллюсков, ракообразных и других организмов, подвергаясь биологической очистке.

Самой существенной чертой биосферы является непрерывный биогенный круговорот веществ, который складывался в ходе эволюции живой природы. Жизнь не может существовать вне биологического круговорота веществ.

Точно пока никто не знает, как образовалась наша планета и как родилась на ней жизнь. Возможно, три миллиарда лет отделяют нас от времени появления первых живых существ. Геохимические процессы, протекавшие в первобытной атмосфере и в воде, под воздействием интенсивной солнечной радиации и ультрафиолетового излучения давали различные органические соединения, аминокислоты, а те, соединяясь друг с другом, превращались в белок. Сложные белковые молекулы собирались в капельки, в которых создавались все условия для обмена с окружающей средой, принявшей к тому времени вид "органического бульона".

В нем и зародились первые жидкие белковоподобные тела со свойствами живых организмов. Академик А. И. Опарин назвал их "коацерватными каплями".

Так началась эволюция живой природы – постоянное самообновление и самосохранение белковых тел в результате взаимодействия с окружающей средой. Потребовалось колоссальное время, чтобы студенистые капли превратились в одноклеточные живые существа, а из одноклеточных организмов возникли многоклеточные. Борьба за существование и естественный отбор привели живую природу к исключительному многообразию. Одни организмы гибли, не выдерживая натиска врагов, паразитов, болезней, сурового климата, другие приспосабливались и выживали.

В биогенном круговороте веществ было три этапа: на первом первичные организмы извлекали пищу из органического бульона, или пожирали друг друга. Но уже здесь намечалось расхождение в потребностях живых существ: одни в процессе метаболизма возвращали измененные и непригодные для них продукты, а другие их использовали. На втором этапе, когда появился фотосинтез, огромную роль стали играть растения: с помощью хлорофилла они аккумулировали энергию солнечных лучей в своем теле и стали служить пищей животным.

Биогенный круговорот замкнулся, когда появились микробы: они разрушали органические вещества, в том числе трупы организмов, мочу и кал животных и переводили их из органических соединений в минеральные, которые вновь использовались растениями. Так оформились на Земле три главных звена круговорота: продуценты (растения) – созидатели высокомолекулярных органических соединений, консументы (животные)- потребители энергии, заключенной в пище, созданной растениями, и редуценты (микробы) – минерализаторы, доставляющие необходимые элементы для жизнедеятельности растений.





karelia2010@list.ru
© 2010-2011 Все права защищены.
В случае перепечатки материалов ссылка на
www.karelia2010.ru обязательна!