|
Введение
Вселенная — это весь существующий материальный мир, безграничный во времени и пространстве и бесконечно разнообразный по формам, которые принимает материя в процессе своего развития. Часть Вселенной, охваченная астрономическими наблюдениями, называется Метагалактикой, или нашей Вселенной. Размеры Метагалактики очень велики: радиус космологического горизонта составляет 15—20 млрд. световых лет.
Строение и эволюция Вселенной изучаются космологией. Космология — один из тех разделов естествознания, которые по своему существу всегда находятся на стыке наук. Космология использует достижения и методы физики, математики, философии. Предмет космологии — весь окружающий нас мегамир, вся "большая Вселенная", и задача состоит в описании наиболее общих свойств, строения и эволюции Вселенной. Ясно, что выводы космологии имеют большое мировоззренческое значение.
Современная астрономия не только открыла грандиозный мир галактик, но и обнаружила уникальные явления; расширение Метагалактики, космическую распространенность химических элементов, реликтовое излучение, свидетельствующие о том, что Вселенная непрерывно развивается.
С эволюцией структуры Вселенной связано возникновение скоплений галактик, обособление и формирование звезд и галактик, образование планет и их спутников. Сама Вселенная возникла примерно 20 млрд. лет тому назад из некоего плотного и горячего протовещества. Сегодня можно только предполагать, каким было это прародительское вещество Вселенной, как оно образовалось, каким законам подчинялось и что за процессы привели его к расширению.
1. Физический этап эволюции вселенной
Возрастание энергетического потока, проходящего через биосферу, понимается как физическая эволюция. Древнейшая прокариотическая биосфера архея (2 миллиарда лет назад и ранее) использовала, видимо, для своего существования минеральные источники энергии, запасенной ранее в геосферах планеты, в частности, атмосфере, гидросфере и коре. Солнце способствовало существованию жизни на планете косвенно: главным образом, поддерживало химический круговорот и общий температурно-климатический баланс Земли. После возникновения и начала широкого распространения около 2-х миллиардов лет назад фотосинтезирующих организмов (в первую очередь, ? цианобактерий), биосферная биота из-за появления атмосферного кислорода принципиальным образом изменилась, поскольку кислород является сильнейшим ядом для большинства анаэробных организмов, типичных для архея. Жизнь биосферы и, соответственно, ее физическая эволюция оказались связанными с солнечной активностью в диапазоне электромагнитных волн видимой части солнечного спектра.
На ранних стадиях эволюции фотосинтезирующей биосферы, в протерозое, физическая эволюция может быть соотнесена с улучшением химических механизмов фотосинтеза, повышением эффективности хлорофиллов. На этом этапе были выработаны наиболее эффективные хлорофиллы: практически все основные производители органического вещества биосферы, включая такие главнейшие для современности продуценты, как высшие, сосудистые растения, в той или иной степени начиная с протерозоя используют наборы хлорофиллов а и б. К фанерозою (последние 550 ? 570 миллионов лет), эволюция фотосинтеза, судя по всему, закончилась, а появившаяся в протерозое эукариотическая жизнь начала выходить на сушу. Этому способствовало то, что именно эукариоты оказались способны создавать сложные многоклеточные организмы, имеющие для выполнения различных функций специфические ткани и органы, что дало огромное число новых возможностей и способов существования этих организмов в среде и, в частности, на суше. Например, извлечение воды из под верхнего слоя почвы с помощью корней и вынос фотосинтезирующих органов над ее поверхностью, где условия освещенности лучше, ? один из таких способов, недоступный одноклеточным организмам. Рост фотосинтезирующей способности наземных растительных сообществ и сопряженная с этим процессом физическая эволюция биосферы происходили на этом этапе уже вследствие возникновения и развития специальных приспособлений, что вело к увеличению площади фотосинтезирующих поверхностей ? листьев и других, предназначенных для этого образований (например, сочных стеблей, выполняющих многие функции листьев, у кактусовых).
Таким образом, ф
|
На уровень вверх
Купить