Эволюция биосферы

Она включает в себя три основных этапа.

Первый этап ‑ восстановительный. Начался в космических условиях и завершился появлением на Земле первой гетеротрофной биосферы. На этом этапе происходили каталитические и радиохимические реакции синтеза сложных органических соединений, давших начало жизни на Земле. Свободный кислород практически отсутствовал, а существенную роль в развитии жизненных форм играла повышенная радиоактивность земного вещества в целом, которая была связана с наличием быстро вымирающих изотопов.

Весь парадокс заключается в том, что жизнь возникла в условиях повышенной радиоактивности, но усложнение жизненных форм происходило на фоне непрерывного понижения радиации.

На первом этапе жизнь, еще не освоив механизм фотосинтеза, нуждалась в источнике энергии, которым и была радиация различной природы. По представлениям А.И. Перельмана это в значительной мере определялось радиоактивностью калия, который поглощали первые живые организмы раннего этапа эволюции. Закрепленная наследственностью, эта особенность передавалась более высокоорганизованным формам жизни, для которых энергетический эффект калия уже не имел существенного значения. Период существования гетеротрофной восстановительной биосферы был относительно коротким, поскольку запасы пищи в первичных водоемах в виде органических соединений были быстро исчерпаны. В гидросфере совершалась интенсивная миграция многих низковалентных химических элементов.

Второй этап ‑ слабоокислительный. Характеризуется возникновением фотосинтеза. Роль радиоактивного калия стали выполнять (за счет увеличения прозрачности атмосферы) космические и солнечные лучи (период с 4,0 млрд. лет до 1,8 млрд. лет). Он завершился накоплением полосчатых железистых кварцитов, характеризующих вступление Земли в эру кислородной жизни. До этого же преобладал аэробный фотосинтез, где господствовали цианобактерии и сине-зеленые водоросли планктона. Но свободный кислород еще мало накапливался в атмосфере планеты, состоящей преимущественно из СО₂. Образованный кислород шел на окисление железа. И только тогда, когда океан освободился от растворенного в воде железа, серы (за счет поступления их путем выщелачивания из минералов основных пород протовещества планеты), количество кислорода начало возрастать в атмосфере Земли[84]. Близился конец эры господства практически бессмертных прокариотов, на смену которым пришли смертные эукариоты.

Третий этап ‑ окислительный. Выразился в развитии фотоавтотрофной биосферы. Количество кислорода в атмосфере с рубежа 1,8 млрд. лет назад резко увеличилось благодаря повышению темпов производящего кислород фотосинтеза. Появились первые континентальные растительные покровы. Это стимулировало еще большее накопление кислорода, которого уже хватало на процессы дыхания[85]. То есть, многоклеточные животные и растения появились практически сразу с наличием свободного кислорода в атмосфере Земли[86]. В начале кембрия происходит массовое формирование морской скелетной (карбонатного и фосфатного состава) фауны, что знаменовалось многочисленными находками ее в осадочных отложениях этого периода. Массовый выход растительности на сушу ознаменовался в конце ордовика, начале силура. В девоне уже существует псилофитовая флора.

Завоевание континентов живым веществом сопровождалось увеличением его массы (примерно в 800 раз больше биомассы океана). Наземная растительность в заболоченных участках континентов определила образование каменноугольных формаций и месторождений нефти[87], газа, горючих сланцев. Одновременно живое вещество океана стремительно завоевывает все большие глубины. Резко возрастает миграция СО₂ и кислорода. Круговорот этих газов определяется живым веществом планеты и химией земной коры. Резко снижалась роль основных пород в формировании круговорота элементов, т.к. изменялся химический состав самой земной коры. На смену магнию, кальцию, железу, игравшим дотоле определяющую роль в химических процессах земной коры, росло влияние кремния, алюминия, натрия, калия. Ранее преобладавшие глубинные геохимические процессы за счет дегазации верхней мантии сменялись менее глубинными, куровыми, за счет круговорота вещества по циклу: кора – океан – атмосфера – океан – кора.

Снижение интенсивности радиации, наличие свободного кислорода, задействование механизма круговорота вещества в трех средах стимулировалось живым веществом и одновременно ускоряло темпы усложнения форм его существования в этих же средах.

Оценка приближенных сроков появления различных органических и культурных изменений в эволюции вида Homo sapiens иллюстрирована нижеследующим рисунком (по В.Бодмеру и Л.Кавалли-Сфорца).

Стремительная эволюция органического мира с рубежа 1,8 млрд. лет обязана эукариотам. Но таких стремительных темпов усложнения высших животных, вследствие которых появился человек, биосфера больше не знает (рис.13).

В четвертичном периоде, наряду с общим развитием человеческого рода, происходит рост численности населения. По некоторым приближенным оценкам за последние 1700000 лет численность людей на нашей планете составляла от 60 до 100 млрд. Таким образом, современное население Земли составляет 6 % от всего числа живших на Земле людей. Это громадные темпы роста сказываются на биосфере отрицательно.

Прежде всего, это происходит за счет геноцида других жизненных форм, включая животные и растительные сообщества.

Отступление 2. Есть несколько бифуркационных (скачкообразных) этапов эволюции Сознания и Разума:

– этап отделения биологической жизни от неживой природы и эволюции усложнения форм этой жизни;

– этап формирования биологических структур, характеризуемых коллективным сознанием при отсутствии индивидуального сознания (муравьи, пчелы и т.д.);

– этап эволюционного усложнения биологических структур, характеризующий развитием и усложнением элементов индивидуального сознания;

– появление биологического вида, обладающего как сильно развитым индивидуальным сознанием, так и коллективным.

Разум – это жизненные формы, способные к самоанализу, самопознанию.

Попытки дать объективное определение сознанию корнями уходят в далекое прошлое человечества. Все они основаны на априорном разделении Природы на сознательную и бессознательную и носят субъективный характер, чаще всего в пользу Homo sapiens, закрепляя лишь его превосходство.

На примере субцивилизаций, подобных мирам простейших и насекомых (термитов, муравьев, пчел), Природа еще раз показывает свою неизмеримую сложность, а границы наших знаний все время отодвигаются, делая процесс познания бесконечным...

В качестве рабочей версии можно дать следующее определение: сознание ‑ это способность живых существ создавать модели объектов окружающего их материального мира в форме, доступной для иных живых существ того же вида. В этом случае и вокализация верветки, сообщающей товаркам о приближении льва, и “виляющий танец” пчелы ‑ факты сознания. Человеческое же сознание отличается тем, что создаваемые им модели не просто понятны другим людям, но способны воздействовать на них, менять их поведение, в том числе против их собственной воли, но в соответствии с волей их создателя.

Человеческий мозг является весьма совершенной корреляционной машиной, способной выявлять закономерности в случайных процессах, обучаться, накапливать знания и применять их на практике.

Н.Бор говорил, что современная физика должна включить в себя сознание, как объект, подобный всем остальным объектам физики. Это – важнейшая задача сегодняшних исследований нейрофизиологов, психологов и других специалистов, объектом исследования которых является человеческий мозг и человеческое сознание.