Эволюция биосферы шла в направлении усложнения структуры сообществ, увеличения числа видов, совершенствования их адаптации, увеличением эффективности преобразования энергии и вещества организмами, популяциями, сообществами. Вершина эволюции – человек, приобретший сознание (совершенная форма отражения мира) и способность изготовлять и использовать орудия труда.

Взаимосвязь развития органического мира и эволюции биосферы:

1. Первые организмы Земли использовали готовые органические вещества (СО₂ побочный продукт). Уменьшается количество органических веществ.

2. Метановые бактерии (СО₂+ H₂ → CH₄ и энергия для синтеза органических веществ). Уменьшается количество Н₂.

3. Микроорганизмы с аноксигенным (бескислородным) фотосинтезом.

4. Возникновения оксигенного фотосинтеза (побочный продукт О₂↑). ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ КРИЗИС ОКИСЛЕНИЯ (окисление губительно для анаэробов, которых было большинство в данный период).

5. Кислородное дыхание, дающее в 20 раз больше энергии, чем бескислородное. Возникновение многоклеточных организмов.

6. О₃- защита от коротковолнового УФ излучения и выход организмов на сушу.

7. Баланс между автотрофами и гетеротрофами → стабильность атмосферы (Мезозой).

2,5 млн. л.н. появился человек, который за 2-3 тысячелетия истребил крупных копытных, пещерных медведей, мамонтов (голодная смерть человечества вследствие истребления основ пищевого рациона - ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ КРИЗИС). Неолитическая революция (земледелие +скотоводство), создан искусственный круговорот веществ в природе, искусственная среда обитания (дом, одежда, машины, продукты питания). Возникает промышленность (бурно развивается в XVIII веке), строятся города, огромные пространства сельской местности занимаются техническими монокультурами, уничтожаются леса, болота, уменьшается биоразнообразие, редуценты не в состоянии переработать отходы человеческого общества, истощаются невозобновимые природные ресурсы биосферы (ископаемое топливо, металлическое минеральное сырьё - Fe , Cu , неметаллическое минеральное сырьё - глина, песок, фосфаты), загрязнение окружающей среды:

a) Хозяйственные выбросы свинца, кадмия, цинка, токсичны для организмов и превосходят естественное содержание этих металлов в биосфере в 18,5,3 раза соответственно.

b) Синтезированные человеком диоксины (примеси в производствах использующих хлор) обладают высокой активностью, стойкостью и способностью к биопереносу в природе. В ничтожных количествах подавляет иммунную систему человека, снижает умственную и физическую работоспособность, а в высоких концентрациях канцерогенен (ракообразующий), поражает печень, НС, ПС.

c) Привнесённые человеком в избыточном количестве в почву пестициды, удобрения, отходы животноводства, полеводства, промышленности, нефтепродукты включаются растениями и животными в пищевые цепи и доходят до человека. Ядохимикаты, применяемые против вредителей, действуют и на птиц, червей, насекомых-опылителей, полезных бактерий. Данные организмы накапливают эти яды, передавая его следующим трофическим уровням, в том числе и человеку (с каждым уровнем цепи питания концентрация вредных веществ повышается в 10 раз. БИОЛОГИЧЕСКОЕ НАКОПЛЕНИЕ В ПИЩЕВЫХ ЦЕПЯХ характерно для многих веществ. Например, в рыбе концентрация ртути может быть в 1000 раз больше чем в воде) или гибнут (нарушение равновесия в экосистемах). Нарушается структура и плодородие почв.

d) Загрязнение воздуха в результате выброса в атмосферу чужеродных для неё газов (СО, СО₂, SO₂, NO, NO₂) паров, капель, увеличения концентрации твёрдых частиц обусловлено работой промышленных предприятий, сжиганием топлива. Вклад автотранспорта в этот процесс составляет 60-75%. Свинец (Pb) –используется для производства красок, боеприпасов, типографского сплава и т.п. около 60%мировой добычи свинца, ежегодно расходуется для производства кислотных аккумуляторов. Однако основным источником (около 80%) загрязнения атмосферы соединениями свинца являются выхлопные газы транспортных средств, в которых используется этилированный бензин.

e) Радиоактивное загрязнение биосферы - превышение естественного уровня содержания в среде радиоактивных веществ. Вызвано ядерными взрывами, утечкой радиации в результате аварии на АЭС, при разработке радиоактивных руд. Приводит к развитию у человека, животных ряда смертельно опасных или трудно излечимых болезней (лейкемия), мутаций, деградации экосистем.

РЕЗУЛЬТАТ - ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ КРИЗИС разрушения природы и среды собственного обитания > восстановления). НЕОБХОДИМО ИЗМЕНИТЬ ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СОЗНАНИЕ!

Пути решения экологических проблем и выхода из экологического кризиса:

1. Стабильность биосферы обеспечит перестройка промышленности, а главное сознания человека и биосфера перейдёт в ноосферу. НООСФЕРА (по В.И. Вернадскому) - сфера разума, новое состояние биосферы, созданное здравомыслящим человеком,

Для охраны и восстановления природы необходимо знать основы рационального природопользования:

2. Знать закономерности функционирования экосистем,

Перестроить систему производства и потребления, использовать новые экологичные технологии. Сейчас человеческое общество – это «общество одноразового потребления» (расточительное использование природных ресурсов).

ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ - важный компонент среды, используемый для удовлетворения материальных и культурных потребностей. Ограниченность природных ресурсов, несовершенство технологий их добычи, переработки приводит к разрушению экосистем, нарушению климата, круговорота веществ.

Рациональное природопользование- это нахождение оптимальных способов использования экосистем.

3. Локальный (местный) и глобальный экологический мониторинг. МОНИТОРИНГ - измерение и контроль состояния среды, концентрации вредных веществ в атмосфере, воде, почве. При создании новых технологий в разных отраслях хозяйства необходима экологическая экспертиза,

4. Восстановление и охрана лесов от пожаров, вредителей болезней,

5. Расширение заповедных зон, эталонных экосистем, уникальных природных комплексов, создание биосферных заповедников, заказников, национальных парков, памятников природы (водопады, гейзеры, старые деревья ,парки-памятники),

6. Охрана и разведение редких видов растений, животных,

7. Широкое просвещение и образование населения. Формирование экологического сознания, развивать нравственность каждого человека для осознания своего единства с природой,

Сегодня необходимо знать механизмы и устройство биосферы для гармоничного «сотрудничества» с природой, разумного управления её состоянием и для перехода на ноосферный уровень. Решить проблемы биосферы способно только общество, отличающееся определённым уровнем зрелости и культуры.

8. Международное сотрудничество в деле охраны природы.