1. Биологиялық эволюцияның механизмдері
Биологиялық эволюцияның қазіргі заманғы теориясы төмендегілерді бөліп көрсетеді:
— эволюция басталатын элементарлық құрылымды – яғни жеке особь немесе түр емес, популяция;
— эволюцияның механизмі, яғни популяцияның генотипінің тұрақты өзгерісі — мутагенезді;
— факторларды – олар негізгі және қосымша болып бөлінетін эволюцияның қозғаушы күштерін;
— триггерлерді — қозғаушы күштердің іске қосу механизмдерін, яғни осы қозғаушы күштерді қозғалысқа келтіретін себептерді.
Мутациялар – эволюцияның материалдық қайнар көздері. Келесі ұрпақтарда тұқым қуалайтын өзгерістер туғызатын мутациялар организмдердің қасиеттерін, белгілерін, ерекшеліктерін не реакция нормаларын анықтайды. Көбеюдің әдеттегі қалыпты үрдісінде мутациялар аяқ асты пайда болады. Ұрпақ сандарындағы мутациялар саны тұрақты болады. Кездейсоқ пайда болған өзгерістер организм үшін пайдалы болса, тіршілік үшін күресте организмнің тіршілігін сақтап қалуына себін тигізеді. Бірнеше ұрпақтар бойына сақталып, қайталанып отыратын бұндай кездейсоқ өзгерістер тірі организмдер мен олардың популяцияларының құрылымында түбегейлі өзгерістер туғызып, нәтижесінде жаңа түрлер пайда болады.
Табиғи және жасанды сұрыптаудан басқа тұқым қуалаушылық өзгергіштікті реттейтін ешқандай фактор жоқ. Тек қоршаған ортаның белгілі жағдайларындағы өзгерістер пайдалы болғанда, табиғи ортада сұрыпталады, немесе эволюция барысында олардың саналы түрде жасанды сұрыптауы арқылы іске асады. Эволюция және түрдің пайда болуы популяциялардың немесе кіші бір ғана қолайлы емес екені анықталған. Үлкен популяцияда тұқым қуалаушылық өзгерістердің пайда болуы зиян, ал кіші популяциядағы кездейсоқ әсерлердің ықпал етуі жиі кездеседі. Сондықтан особьтардың сандық құрамын тұрақты түрде өзгертіп отыратын орта мөлшердегі популяциялардың эволюцияға шын жаңа түрлер пайда болуына қалайды.
Жаңа түр пайда болуы үшін бұрынғы организмдердің белгілі бір тобы ерекшеленуі қажет. Организмдердің белгілі бір тобының ерекшеленуі мен изоляциясы арқылы, олардың басқа түрлермен шағылыспа, яғни генетикалық информацияларымен алмаспауы үшін қажет екені дәлелденген.
Табиғатта әртүрлі организмдер тобының изоляциясы, сол сияқты оның селекция практикасында қолданылуы да әртүрлі жолмен жүзеге асырылады, олардың мақсаты біреу ғана –түрлердің генетикалық информациялармен алмаспауын қадағалау. Бұл үшін географиялық шекара (организмдер өте алмайтын сулы орта мұхит не теңіздер, батпақтар не биік таулар, т.с.с.), экологиялық жағдайлар, көбею үрдісіндегі физиологиялық сәйкесссіздік (жұптасудың әрбір түрге тән кезеңдері), организмдердің әртүрлі топтары мен түрлерінің мінез-құлық ерекшеліктері, т.б.
Эволюцияның осы негізгі факторларына тағы популяциядағы ұрпақтар алмасу жиіліктері, мутациялық процестердің сипаты мен қарқынын, т.б қосуға болады. Айта кететін бір жай, жоғарыда аталған барлық негізгі және қосымша факторлар жеке дара емес, бір- бірімен өзара тығыз байланыста әсер етеді.
Алғаш рет катастрофалық құбылыстарға француз ғалымы, палеонтология мен салыстырмалы анатомияның негізін салушы Ж. Кювье (1769-1832) назар аударды.Ол Жер бисферасы даму барысында бірнеше орасан зор катастрофаларды басынан өткізді, бұл катастрофалар планетада тіршілік еткен бірнеше организмдер түрлерінің жойылып кетуіне себеп болды деп көрсетті.
Кювьенің катастрофизм туралы ілімі биостратиграфияның — Жер тарихындағы органикалық дүниенің бір түрлерінің екінші бір түрлермен қоршаған орта дамуымен тікелей байланыста заңды түрде алмасып отыратыны туралы ғылымның қалыптасуына үлкен әсер етті. М.Рауп пен Дж Сепкоски (1982) түрлердің жаппай жойылып кетуі туралы қолда бар мәліметтерді статистикалық өңдеуден өткізді. Осы мәліметтер бойынша фанерозой кезеңінде (570 млн жыл) біздің планетамызда бұндай оқиғалар бірнеше рет қайталанып, Жердің дамуының 600 млн дай жыл барысында әр 30±4 млн жыл сайын дүркін-дүркін байқалып отырғанын көрсетті. Бұл аралықта осындай критикалық 20 кезең болғанын анықтады. Көптеген ғалымдар түрлердің жаппай жойылып кетуінің себептері төмендегідей деп көрсетеді:
а) Жерге өте үлкен аспан денелерінің құлауы (кратер түзілуінен), нәтижесінде климат пен экологиялық жағдайлардың кенеттен күрт өзгеруі;
б) атмосфераға вулкандық шаңның түсуі (вулканогенез);
в) гидросфераға уран және де басқа химиялық радиоактивті элементтердің түсуі (рифтогенез);
г) Жердің магнит өрісінің қорғаныш қасиеттерінің әлсіреуі (геомагниттік өрістің инверсиясы);
д) жаңа жұлдыздардың жарқылдары;
е) Күн системасының компоненттеріне Немезиданың немесе Күн системасының 10-шы планетасының әсері, т.б.;
ж) Бүкіл әлемдік мұхит деңгейінің өзгеруі.
Бұнымен қатар, соңғы кезде осы жоғарыда аталған құбылыстардың барлығы бір-бірімен тығыз байланыста екендігі туралы көптеген мәліметтер жинақталуда. Мысалы, астероидтар Жер бетіне құлағанда атмосфераға шаң көтеріліп қана қоймай, бұнымен бірге Жердің тектогенезі, яғни рифтогенез, вулкандар атқылау, жер сілкіну, геомагниттік өрістің инверсиясы, т.б. құбылыстар байқалады.
3. Кратер түзілу себептері және онымен бірге жүретін құбылыстар
Күн системасы 9 планетадан, шамамен 2,8 астрономиялық бірлікте орналасқан ішкі астероидты белдіктен және 2 сыртқы белдіктен (Оорттың ішкі бұлты = 10 мың Күн массасы, Оорт бұлтының массасы Күн массасынан 100 есе үлкен). Оорт бұлтының бұл көрсетілген заты ондағы комета ядролары мен астероидтарға байланысты.
Кризистік кезеңдерде осы бұлттардан комета ядролары мен астероидтар бөлініп шығып, олардың кейбіреулері Жерге немесе басқа планеталарға құлап түскен. Соңғы 600 млн жылда Жерге 1500 дей астероидтар құлаған. Сондықтан Жердің үлкен аспан денелерімен соқтығуы миллион жылда 3 рет қана кездесуі мүмкін. Дегенмен, статистиктердің болжамдары бойынша, Жерге астероидтың соғылуын кез келген уақытта күтуге болады екен.
Мысалы, 1936 жылы Жердің дәл қасынан “Адонис“, 1937 жылы -“Гермес“, 1989 жылы 22 мартта N астероиды, 1989 жылы “Таутатис“, 1992 жылы — “Апокалипсис шыңы“ астероидтары соқтықпай өтіп кетті. Атақты Аризон кратері салмағы 100 мың тонналық қана — ғарыштық өлшем бойынша “кішкентай“ қауырсындай астероидтың құлауынан пайда болған. Кратердің жалпы диаметрі 1200 метр. Ал астероид құлаған кездегі соғылу толқыны мың хиросималық бомбаны жарған кезде ғана пайда болатындай алпауыт күш кратердің жан – жағын теп тегіс жасаған.
Жерде кратерлер түзілу процесі белгілі бір кезеңдерде байқалады, әсіресе бұл жағдай фанерозой кезеңіне тән. Бірақ кезеңмен бөліну соңғы 250 млн жыл үшін ғана анықталған. Кратер түзу үрідсі 245, 217, 193, 176, 144, 91, 65, 38 және 11 млн жылды құрайтын кезеңдерде жүріп отырған. Дәл осы кезеңдерде биосфераның эволюциясында шешуші оқиғалар болды.
Көптеген астрономдар бұндай периодтылықты Күннің гипотезалық серігі – массасы Күн массасының 0,08 ден 0,3 дей болатын, қатты созылған эллипс тәрізді орбитамен айналатын – Немезиданың болуымен байланыстырады. Ғалымдардың пікірлерінше Немезида құралы комета мен астероидтардың ядролары толған Оорт бұлттарына әсер етіп, оларды орбиталарынан ығыстырады, нәтижесінде, олардың Жерге құлауына тікелей себепкер болады. Немезиданың Күнге жақындауы 15 миллион жылдан кейін болады деп күтілуде.
Америкалық астрофизиктер Д. Уитмаир мен Дж Матистің пікірінше, катастрофаның себебі, гипотетикалық Немезида емес. Басты себебі ретінде олар Күннен 50-100 астрономиялық бірлік қашықтықта орналасқан 10-шы планетаны көрсетеді. Бұл планета эллипс бойымен айналады, айналып шығу кезеңі 1000 жыл. Ол Оорт бұлтының денелеріне әсер етіп, кейбір кометалар мен астероидтарды орбиталарынан шығарып жібереді де, олар жерге құлап түседі. 10 шы планетаның бар екендігін дәлелдейтін көптеген фактілер бар. Бұл туралы Дж Андерсон бастаған америкалық ғалымдар планетааралық станциялардан келіп жеткен сигналдарды қабылдап алу арқылы бақылау жүргізу нәтижесінде көп мәліметтер алды. Дегенмен, 10-шы планетаның дәл орнын анықтау әлі күнге дейін мүмкін болмай отыр.
Кейбір астрофизиктер астероидтар мен кометалық белдіктердің өзгерісін Күн жүйесінің Галактика ядросын айнала периодты қозғалуымен байланыстырады. Бұл кезде Күн жүйесінің шамамен әрбір 30 млн жылда газ, шаң, астероид, кометаларға толы галактика жазықтығын кесіп өтеді. Осы кезде бұл денелер өз траекторияларынан ауытқып, Жерге құлап түседі.
4. Рифтогенез, радиоактивтілік және тіршілік
Жер физикасына белгілі болғандай, планета қойнауының радиоактивтілігі уақыт өткен сайын азаяды да, ал тіршіліктің ертедегі түрлеріне олар кезіндегідей әсер етеді. Жердің даму тарихының ертедегі кезеңдерінде пайда болған қарапайым структуралы балдырлар Жердің даму тарихының соңғы кезеңдерінде пайда болған жоғары сатыдағы тіршілік иелеріне қарағанда радиация әсеріне анағұрлым төзімді.
Адам организміне әсер ететін радиоактивті элементтердің әсерін сипаттау үшін доза мөлшері D және дозаның қуаты Р=D/t қолданылады. Дозалар рентген, грей және джоульдің кг-дағы биологиялық эквиваленттерімен өлшенеді. Бұл өлшемдердің бір-біріне қатынасы : 1 грей = 1 джоуль/кг = 100 рентгеннің биологиялық эквиваленті. Дозалардың қуаты 1 сағаттағы рентген мөлшерімен өлшенеді (миллирентген/сағат, микрорентген/сағат). Адам ағзасына әсер ететін дозалардың жалпы қуаты 1,5-4,0 милдигрей/ жыл (0,017-0,044 миллирентген/ сағат). Біздің ағзамызға мұндай қуатты дозаларға бейімделгендіктен, олардың ешқандай зияны жоқ.
Қазіргі кезде кейбір мамандық салаларында ядролық сәуле шығарумен тығыз байланыста жұмыс жүргізеді. Олар үшін жылына 50 миллигрей қауіпсіз деп саналады. Бұл табиғи фоннан 12-35 есе көп. Биофизиктердің пікірінше, жылына 50 миллигрейден бірнеше есе көп доза адам организміне ұзақ уақыт (10 мың жылдай) әсер еткен жағдайда Homo sapіens түрі өзгеріп кетуі мүмкін.
Уран тірі организм бойына түскенде алдымен улы, кейіннен радиациялық әсер етеді. Тірі организмдерге уранмен бірге түскен басқа элементтер де зиянды әсер етеді. Мысалы, В.В.Ковальский: топырақта төмендегі көрсетілген элементтердің жоғарғы концентрациясы : Co – 3·10-3; Cu – 6·10-3; Zn –7·10-4; B –3·10-3; Sr –6·10-2 және Se –1·10-4 – тірі организмдерге зиянды әсер ететінін дәлелдеген. Олардың артық мөлшері де жеткіліксіздігі сияқты организмдерде морфологиялық, анатомиялық және физиологиялық өзгерістер туғызып, оларда эндемикалық аурулардың пайда болуына себеп болады. Осы элементтердің, әсіресе, U, B, Cu, т.б. жоғары концентрациялары бар ортада тіршілік ететін микроорганизмдерде мутагенез жүріп, пайда болған мутанттар осындай орталарда жылдам дами бастаған. Мысалы, Ыстықкөлдегі уранның концентрациясы Әлемдік мұхиттағы уранның концентрациясынан біршама жоғары. Оңдағы хар балдырларының құрамындағы уранның мөлшері көлдегі сулардан 3 есе артық . Сонда осы балдырлар мутациясына байланысты олардың көптүрлілігі өте жоғары. Ленинградтық геолог профессор С.Г.Неручев рифтогенез кезінде жер қойнауынан уран, V, Mo, Cu, Nі, Ag және де басқа элементтерге бай магмалық ащы сулар таралатынын көрсетеді. Мұхиттарда судың төменнен жоғарыға қарай көтерілуі жиі (апвелинг) болып тұрады.
Апвелинг кезінде фосфаттардың гидросфераның жоғары қабаттарына өтуі мұхиттар мен теңіздерде тіршілік ететін организмдердің қоректік тізбектерінің бастамасы болып табылатын фитопланктонның қарқынды дамуына себеп болады. Гидробиологтардың көрсетулері бойынша, апвелинг нәтижесінде жағалық акваториялардың биоөнімділігі 50 мың есе ұлғаяды екен.
Рифтогенез кезінде фосфаттар мен түрлі химиялық элементтердің гидросфераға түсуі күрт артады. Бұл теңіз өсімдіктерінің, балықтар мен басқа да жануарлардың көбеюіне себеп болады. Қорекпен бірге балықтар мен басқа жануарлардың организміне радиоактивті заттар да жинақталады, олардың әсерінен организмдер құрылымында мутация жүріп, кейбір түрлер жаппай қырылып қалса, екіншілерінде жаңа белгілер мен қасиеттер пайда болып, олар ары қарай түр ретінде дами береді.
Рифтогенез кезінде мутагенез қарқынды жүріп, тіршіліктің жаңа формалары пайда болады. Жаңадан пайда болған түрлер біздің планетамызда тұрақталмай тез жойылып кетті дегенмен ұзақ уақытқа сақталып қалғандары да болды. С.Г.Неручев, 538 млн жыл бұрын уранның гидросфераға түсуі нәтижесінде трилобиттердің дене сегменттері әлдеқайда азайып, ал кейбіреулерінде екеу ғана – бас, құйрық сегменттері қалған деп көрсетеді. 500 млн жыл бұрынғы рифтогенез фазасында алғашқы омыртқалылар, панцирлі балықтар пайда болды. 320 млн жыл бұрынғы кезеңде алғашқы төртаяқтылар –ихтоостегидтер пайда болды, 290 млн жыл бұрынғы кезеңде алғашқы кесірткелер, 167 млн жыл бұрынғы кезеңде жануарларда ұшу аппараты пайда болды. Түрлердің кейбіреуінде алдыңғы аяқтарының саусақтары ұзарып, араларында жарғышақтар пайда болды. Осылайша ұшқыш кесірткелер – птерозаврлар, археоптерикстер пайда болды.
Әрине, биосфера эвоюциясының барысына рифтогенез ғана емес, басқа да факторлар – геомагниттік өрістің инверсиясы, климаттық өзгерістер,т.б. әсер етті.
5. Жердің магнитосферасы және оның биосфера дамуындағы ролі
Біздің планетамыздың магниттік қасиеті бар. Егер Жердің магниттік сферасы болмаса, Күн мен жұлдыз желдерінің ағыны еш кедергісіз Жердің бетіне жетіп,ондағы барлық тірі организмдерге зиянын тигізген болар еді. Магнитосфера бұған кедергі жасап, сол арқылы биосфераны зарядталған бөлшектерден қорғап тұратын бронды қалқан рөлін атқарады.
Магнитологтардың пікірінше, геомагниттік өрісті бақылау үшін Жердің орталығына аса ірі, диаметрі 200 км, ұзындығы 4000 км магнит цилиндрді орналастыру қажет.
Жердің магниттік осі Жердің айналу осін 11,5 градус бұрышпен орналасқан, сондықтан магниттік полюстер географиялық полюстермен сәйкес келмейді, уақыт өткен сайын магниттік полюстер өздерінің орнын өзгертеді. Мысалы, солтүстік магниттік полюс бір тәулікте жердің бетінде 20,5 метрге (7,5 км/жыл) ал оңтүстік полюс –30 метрге (11 км/жыл) ығысады.
Қазіргі кезде солтүстік полюс Канаданың солтүстігінде орналасқан, ал 2185 жылға қарай ол солтүстік географиялық полюспен алмасады. 2400 жылы ол Таймырда орналасады. Оңтүстік полюс қазір Антарктида жағалауларында, Австралияға қарай жылжып келе жатыр.
Кез келген магниттегдей, Жердің магнит күштері бір полюстен Жердің әлем кеңістігі арқылы өтіп, екінші полюспен байланысады. Осының нәтижесінде Жердің айналасында магнитосфера түзіледі.
Магнитосфера Күннің плазма деп аталатын зарядталған бөлшектер ағынын ұстап қалады да оларды планетаның бетіне жеткізбейді. Бірақ дүниеде барлығы да уақыт өткен сайын өзгеріп отырады. Зерттеушілер, қазіргі кезде Жердің магнит өрісі 100 жылда 2,5 %-ке азайып отырғанын және бұл үрдіс ары қарай жүре беретін болса, шамамен 4000 жылда 0-ге жетеді деп есептеп шығарды (қазір экваторда оның шамасы 0,35 эрстед).
Ғалымдар бұндай құбылыс өткен кезеңдерде де болған деп жорамалдайды. Оның үстіне, осындай кезеңдерден соң магнит өрісінің заряды қарама-қарсы елгіге өзеретіні дәлелденді. Басқаша айтқанда, өріс инверсияланады – магниттік полюстердің орны алмасады. Жердің тарихында геомагниттік өрістің инверсияларының бірнеш рет кайталанғаны палеомагнитологтар анықтап отыр.
- Динозаврлардың жойылып кетуі
Динозаврлар Жер бетінде бұдан 290 млн жыл бұрын пайда болып, 100 млн жылдан аса уақыт үстемдік құрды. Динозаврлардың жаппай қырылуы екі геологиялық кезең арасында — бор мен палеогенде – 65 млн жыл бұрын өтті. Ғалымдар осы кезеңдер арасында тіршіліктің бір формаларының екіншісіне кенет ауысқанын анықтады. Палеонтологтардың алған қазба қалдықтары арасынан осы кезеңдерде жойылып кеткен жануарлардың жаңа түрлері табылуда. Олардың ішінде өте кішкене түрлер де, алып гиганттар да бар. Мысалы, АҚШ – та массалары 50-80 тоннаға дейін жететін, ал Қытайда – мойынының ұзындығы 30 метрге жететін жануарлар табылған. Бұл алып жануардың бір ғана мойын омыртқасынң ұзындығы 3 метрге жетеді.
Динозаврлар негізінен өсімдіктермен қоректенген, арасында жыртқыштары да болған. Динозаврлардың қарқынды өсіп дамуына атмосферадағы оттегінің концентрациясының жоғарылауы әсер еткен болуы керек. Бұл кезде оттегінің концентрациясы қазіргі кезден 1,5 есе жоғары болған. Атмосферадағы оттегінің концентрациясының төмендеуі динозаврлар тіршілігіне кері әсерін тигізген, дегенмен де олардың жойылып кетуіне бір ғана осы себеп болды деуге болмайды. Бұдан басқа да себептер: осы кезеңдегі атмосфераның құрамында көмірқышқыл газы, қазіргі кездегіден 5 есе көп болды. Ал бұл барлығымызға белгілі болғандай, парниктік эффект әсерінен ауа температурасы 2,50 — қа жоғарылатады, олай болса, көмірқышқыл газының 5 есе жоғары болуынан температура да қазіргі кездегіден 5 есе, яғни 12,50-қа жоғары болған.
Динозаврлардың арасында қанаттары 11 метрге дейін жететін алыптары да болған. Ғалымдар көп уақытқа дейін бұндай алыптардың ауада қалай ұша алатынын түсіне алмады. Бұл жағдай геохимиктер Г.Лэндис пен Р.Бернер(АҚШ) қазбадан табылған 80 млн жыл бұрынғы янтарьдағы газдардың құрамын зерттеулері нәтижесінде түсінікті болды. Ол кезде газдардың қысымы қазіргіден 10 есе жоғары болған екен, ал оттектің мөлшері 32 процент. Осы тығыз атмосфера алып ұшқыш жануарлардың ұшуына жағдай жасаған сияқты.
Ғалымдар, бұдан 65 млн жыл бұрын тек қана динозаврлар емес, барлық жануарлардың жартысынан көбі жойылып кеткенін анықтады. Көптеген зерттеушілердің пікірінше, жануарлардың қырылып қалуы Жерге бұдан 65 млн жыл бұрын бір немесе бірнеше ірі аспан денелері құлағанынан болуы керек. Олардың негізгі бөлігі (диаметрі 9 км болған) Жерге Мексика территориясында соғылып, диаметрі 180 км кратер түзілген. Бұдан басқа да бірнеше кішілеу кратерлер табылған. Мысалы, Қара теңіздің солтүстік бөлігінен диаметрі 25 км Каменский, диаметрі 3 км Гусевский кратерлері, Кар теңіз жағалауларынан диаметрі 60 км Кар және 25 км Усть-Кар кратерлері табылды. Бұл кратерлердің барлығы теңіздің таяз бөліктерінде пайда болған. Осы кратерлер бір улкен космостық дененің құлап, атмосферада бірнеше бөлікке бөлініп кетуі нәтижесінде пайда болған деп жорамалдайды. Атмосфера ұшып түскен осы дене кометаның ядросы болуы ықтимал.
Осы кратер түзілу құбылыстары бүкіләлемдік экологиялық катастрофаларға әкеп соқты. Атмосфераға жарылыс кезінде түскен шаңдар мен түрлі газдар оның тазалығын нашарлатып, Жер температурасының төмендеуінен динозаврлар да, салмағы 20 кг-нан асатын жануарлар да қырылып қалған болуы керек. Америкалық зерттеушілер В.Вольбах, Р.Левич және Э.Андерстің пікірінше, жануарлардың қырылып қалуына Жерге астероидтың құлап түсуі нәтижесінде болған үлкен өрт себеп болған. Өрт кезінде ауаға бөлінген күл мен күйе ауаның тазалығын нашарлатып, Жер температурасын төмендеуі себепті жануарлар қырылып қалған. 65 млн жыл бұрынғы қалдықтардан ғалымдар осы гипотезаны дәлелдейтін қалың күйе қабаттарын тапты.
Планетолог ғалымдар Жерде тіршілік еткен жануарлардың 90%-не жуығы қырылып қалған аса ірі геологиялық катаклизмдер Жерге өте үлкен астероидтардың соғылуынан болғанын дәлелдейді. Өйткені, динозаврлардың жойылу кезеңдеріндегі геологиялық қабаттардан Жерде кездеспеген металл – иридий табылған.
Америкалық зерттеушілер Р.Принн мен Б.Фигли тәжірибе жұмыстарының нәтижесінде кометалар мен астероидтардың Жерге соғылуы кезінде озон қабатын бұзатын азот оксиді NO түзілетінін анықтады. Нәтижесінде катастрофадан кейін біренше минут не сағат ішінде атмосферадағы азот оксидінің концентрациясы 0,1 процентке жететінін дәлелдеді. Азот оксидтері сумен әрекеттесіп азотты қышқыл HNO2 және азот қышқылын HNO 3 түзеді.
Қышқыл жаңбырлардың әсерінен азот оксидтері молекулаларының Күн сәулесін сіңіруіне байланысты фотосинтез процесі тоқтайды. Оның үстіне топырақтан организмге өте зиянды Be, Hg, Ta және басқа элементтер бөлінеді де, олар су буларымен, ауамен бірге тірі организмдердің тыныс алу органдарын зақымдайды.
Құрлық өсімдіктері жапырақтарын жоғалтып, солып қалады. Мұхиттарға түскен қышқылдар карбонатты қосылыстарды ыдыратып, ауаға СO2 көп бөлінуіне себеп болады. Ал кремнийді қосылыстарға бұл қышқылдар әсер етпейді.
Бұндай катастрофалардың зардаптары шамамен 1000 жылға дейін созылған. Қорыта айтқанда, қарастырылған кезеңдердің қалдық шөгінділерінде иридийдің мөлшері қалыпты фоннан 100-1000 есе артық екендігі табылған. Иридийден басқа платина тобының элементтері, сол сияқты кварц табылды. Бұл жағдайлар Жердің өте үлкен аспан денелерімен соқтығысқанының дәлелдері болып саналады.
- Қысқа периодты ауытқулар және антропогенез
Жоғарыда айтылғандардан басқа 30 млн жыл бұрын жердің тектогенезінде геомагниттік өрістердің инверсиялары мен басқа да құбылыстардың қысқа фазалы процестері байқалды. Олар да өсімдіктер мен жануарлар дүниесіне, адамдарға әсер етті.
Қазіргі заманғы түсініктер бойынша адам мен адам тәрізді маймылдар тармақтары бұдан 4.5 млн жыл бұрын бөлінді. Бұл кездегі адамдарға бірнеше рет түрлі факторлар әсерінен пайда болған радиацияның жоғары дозалары әсер етті. Мысалы, бірнеше қайтара Жердің магнит өрісінің инверсиялары мен рифтогенездің қарқындылығының жоғарылауының әсерінен уранның жоғары концентрациялары гидросфераға, одан құрылыққа түсті.
Бұдан да бұрында айтып кеткеніміздей, геомагниттік өрістің инверсиялары кезінде планетаның магниттік экраны жойылып, Күн мен космостық радиация сәулелері Жердің бетіне еш кедергісіз өтіп биосфераға, әсіресе адамдар организіміне зор қауіп туғызады. Қазіргі кезде, көптеген ғалымдардың пікірінше, мутацияның әсерінен Homo sapіens пайда болған деген жорамал бар.
Г.Н.Матюшин 2.8 млн жыл бұрын болған геомагниттік өрістің инверсиясының әсерінен австралопитектер адамға (”шебер адам”) айналды, ал 1.8 млн жыл бұрын екінші инверсия әсерінен “тік жүретін адам” пайда болып, 690 мың жыл бұрынғы инверсия нәтижесінде питекантроп пайда болды деп жорамалдайды.
Соңғы 600 мың жыл ішінде палеомагнитологтар геомагниттік өріс инверсиясының 12 кезеңін анықтады. Бұл кезеңде планетада геологиялық, климаттық және биологиялық өзгерістер болған. П.Олсонның көрсетуі бойынша, геомагниттік өрістің ең төменгі шегі 2700 жыл бұрын болған, олай болса, оның толық циклы 11400 жыл.
Кестеде инверсиялардың адамның антропологиялық түрінің қалыптасуына әсері көрсетілген. Г.Н.Матюшин 250 мың жыл бұрын болған инверсия сөйлеудің бастапқы түрлеріне ие неандерталдықтардың шығуына себеп болды деп жорамалдайды. Бұл кезеңде Жердің беткі қабатына түскен уранның мөлшері туралы мәліметтер өте аз. С.Г.Неручевтің пікірінше, антропоген кезінде (соңғы 2 млн жыл) уран мен сапропелді органикалық заттардың жинақталу аймақтары рисс-вюрм кезеңі (80 мың жыл бұрын) және голоценде (7-3 мың жыл бұрын) болған.
Жердің магниттік әрісінің соңғы 600 мың жылда өзгеруі
| Европалық шкала
(мың жыл) |
Конг Юоуцидің шкаласы (мың жыл) | Европалық шкала-ның кезеңдерінің аталуы | |
| 2.9-3.2 | |||
| 7-8 | |||
| 10-12 | 11-13 | Готтенборг | |
| 20-24 | 19-31 | Лашами | |
| 36-36 | 41-43 | Каргаполова | |
| 50-60 | |||
| 106-112 | 110-130 | Блейк (х-зона) | |
| 218-268 | 198-215 | Днепр-Чеган | |
| 326-346 | 293-311 | У-зона | |
| 378 | 400-420 | У реки | |
| 500 | 500 | ||
| 600 | |||
Осы кезеңде неандерталдықтардан неоантроп-кроманьондықтар қалыптасқан. Неоантроптың қалыптасуына 60-50 мың жыл бұрын болған геомагниттік өрістің инверсиясы әсер еткен. (Конг-Юоуци анықтағандай). К.П.Сонетт және оның қызметкерлері (1987) мұздықтардағы бериллий – 10 — ды зерттеу нәтижесінде, 60 мың жыл бұрын өте жаңа жұлдыз пайда болып оның жарқылы кезінде космостық бөлшектер ағыны және бериллий-10 мөлшері ұлғайғанын анықтаған. Бериллий — 10 бэта — бөлшектерді шығарып, оның жартылай ыдырау кезеңі 2,5 млн жылға созылған. Кейін бұл изотоп жауын — шашынмен бірге Жердің үстіне түседі.
8. Кроманьондықтардың дамуындағы шешуші кезеңдер
Кроманьондықтардың кеңінен таралуы 45-50 мың жыл бұрын басталған. Осы кезеңде А.Г.Маленков пен И.Е.Ковалевтің пікірінше, адамның даму тізбегінде елеулі өзгерістер болған: қолдың босауы — еңбек ету қабілеті — мидың дамуы — терінің жүнді жабыннан босауы.
Бұл кезеңде кезекті геомагниттік өріс инверсиясы жүрген. Осы уақыттан бастап адамның гомосапиенттік белгілері көбейіп, оның әрі қарай дамуында елеулі оқиғалар болған: бұған дәлел бола алатын Батыс, Орта және Шығыс Европада, Сібірде, Орта Азияда, Қиыр Шығыста, Африкада, Микронезияда. Табылған сол кездегі адамдардың қолынан шыққан өнер туындылары. Ең ертедегі бейнелеу өнерінің туындылары 40 мың жыл бұрын жасалған (Танзания т.б.)
Адамдардың дамуының бұдан кейінгі кезеңдерінде геомагниттік өрістің 4 инверсиясы байқалған: 24 мың, 13 мың, 9500 жыл және 5000 жыл бұрын. Оның ең алғашқысы 20-24 мың не 19-31мың жыл аралығында болған болуы мүмкін. К.Л.Сонетт және т.б. мұздықтағы Ве-10 концентрациясының күрт көтерілуі 31 мың жыл бұрын байқалған дейді. Б.М. Владимирский және Л.Д.Кисловский, бұл кезеңде 80 жарық жылы қашықтығында жаңа жұлдыз жарқылы байқалған деп көрсетеді.
Осы жарқылдың әсерінен геомагниттік өрістің инверсиясы орын алған болуы керек. Биосфера мен адамға геомагниттік өрістің инверсиясы туғызған планетаның магниттік экранын уақытша жойған жұлдыз жарқылы әсер еткен. Дәл осы кезеңде Жер биосферасына магнитосферадан кедергісіз өткен космостық сәулелер де әсер еткен. Осының барлығы неоантроптардың ары қарай жетіліп, палеоантроптардың толық жоғалып кетуіне әкеліп соққан. Антропологиялық мәліметтер бойынша палеоантроптар ми орталықтарының нашар дамуына байланысты әлеуметтік өмірге нашар бейімделген еді. Ал неоантроптар бұларға қарағанда әлдеқайда жоғары дамыған болатын.
Осы кезеңде өнер саласында үлкен жетістіктер болды. Мысалы, Франциядан табылған “Леспук Венерасы”, Сібірден — адамдар мен жануарлардың мүсіндері, Забайкальеде, және т.б. жерлерде аюдың скульптурасы Европада “сурет галереясы” және т.б. осының дәлелі болып табылады. Олардың жасы 30 мың жыл. Адамдар бұл кезеңде күнтізбек, сүйектен флейта сияқты музыкалық аспаптар жасады, желкен арқылы Күнге, жұлдыздар мен ағыстарға қарап теңіздерді жүзіп өтті, кремнийді шахталар арқылы өндірді және т.б. Дәл осы кезеңде Жердің ең қатты мұздануалдыңғы Азия мен Шри — Ланкада адамдар астық, Перуде — картоп, т.б. өсірумен айналысты. Осы кезде садақ атып, балық аулады, неше түрлі ілгектермен торлар жасады. Алғашқы қалалар пайда болды. Марокконың Эр-Риф таулы аймақтарында 1986 жылы бұдан 10 мың жыл бұрын салынған жер астындағы қала табылды. Ондағы галереялар мен залдардың ұзындығы 35 километрге жеткен.
Геомагниттік өрістің келесі инверсиясы (7-8 мың жыл бұрын) полярлық мұздықтардағы бериллиуым — 10 концентрациясының жоғарылауымен сәйкес келеді; бұл кезде екінші бір жаңа жұлдыздың жарқылы байқалған. Дәл осы жұлдыз шумерлердің жазбаларындағы “екінші Күн” болуы мүмкін. Бұл жазбаларда оңтүстіктегі екі шоқжұлдыздар Парус пен Корма аралығында алып жұлдыз болған. Австралиялық астрономдар аспанның осы бөлігін зерттей отырып, РР- 6835-45 пульсарын анықтады.
Қарастырылып отырған кезеңде Жердің беткі қабаты мен гидросферада уранның концентрациясы жоғарылаған. Барлық осы факторлардың бірлескен әсерінен мезолит неолит пен энеолитке ауысып, алғашқы өркениеттің бастамалары – Кіші Азияда, Таяу Шығыста, Египетте қалалар пайда болуы мүмкін. Адамдар егін, мал шаруашылығымен түбегейлі айналысып, математиканың алғашқы түсініктерін игеріп, медицинада белгілі жетістіктерге жетті. Осы оқиғалардан кейін басталған планетаның сейсмикалық белсенділігі органикалық заттарға бай балдыр құрамында уранның мөлшерінің 4,5 . 10-3 % дейін жоғарылауына себеп болды.
Бұл б.э.д. 5,6-5,1 мың жыл бұрын басталды. Бұл кезең планетаның тарихында голоценнің климаттық оптимумына сәйкес келеді. Климат жұмсарып жылу, ылғал мол болып, адамзат қоғамының материалдық байлықтарының дамуына мүмкіндік жасалды. Алайда осы региондарда тайпалардың варварлық басқыншылықтарының әсерінен халықтардың қоныс аударулары да байқалған. Мысалы, б.э.д. 6-4,5 мың жылдары Палестина мен Египетте, 5-3,5 жылдарда Кипр мен Солтүстік Месопатамияда, т.с.с. нәтижесінде толып жатқан қоныс орындары, бірнеше мың халқы бар қалалар жойылып кеткен. (Чатал — Гююк, Хаджиар, т.б.). Осы сияқты жағдай Ресейдің европалық бөлігіндегі солтүстік батыс жерлерінде қалыптасты. С.Г.Неручев батпақты топырақтарды зерттей отырып, б.э.д. 5-4,5 мың жыл бұрынғы топырақтардың құрамында уранның концентрациясының 2,5. 10-4% дейін көтерілгенін көрсеткен. Бұл оның ойынша осы аймақтардағы халық санының күрт азаюына себеп болған.
Геомагниттік өрістің соңғы инверсиясы (б.э.д. 3,2-2,9 мың жыл) халықтардың кең көлемде қоныс аударуына әкелді. Тур Хейердал, осы кезеңде Африканың батыс жағалауында тұрақтын ежелгі халықтар кемелермен Оңтүстік Америкаға- қазіргі Бразилия жерінде қоныс аударған деп есептейді. Тур Хейердал Майя халқында 3113 жыл 12 тамызда “жаңа” күнтізбектің негізі болып алынғанына назар аударады. Ол, дәл осы кезеңде бүкіләлемдік катастрофа болған, соның нәтижесінде адамзаттың дамуының жаңа тарихы басталған деп түсіндіреді. Шамамен осы кезеңде Египет, Месопатамия, ертедегі Индия мен Қытайда өркениет пайда болып, қалалар мен пирамидалар салынды, жазу мен әдебиет пайда болды, тас обсерваториялар құрылып мыс дәуірі қола дәуірге алмасқан, т.б. Бұл Мексиканың ертедегі халықтарына да тән болды. Тур Хейердал бұл катастрофаға дейін барлық халықтарға ортақ өркениеттік орталық болған болуы керек дейді.
Б.э.д. 3113 жылғы катастрофадан кейін сақталып қалған халықтар жаңа жерлерге, атап айтқанда Египет, Месапатамия, Индия, Қытай, Мексика және т.б. қоныстануға мәжбүр болған. Т. Хейердал б.э.д. 3113 жылы 12 тамызды біздің тарихымыздың жыл санағының басы деп қарастыруды ұсынады, себебі, ертедегі грек және рим өркениеттері шумер, египет және крит өркениеттерінен бастау алған.
Жерорта теңізі халықтарына едәуір зиян келтірген б.э.д. 1500 жылғы Санторин вулканының атқылауы болды, соның нәтижесінде атмосфераға 13-18 км3 күл таралып, бүкіл крит – миной өркениеті жойылып кетті. Жердің тектоникалық тіршілігінің белсенділігі (б.э.д.1200 ж.) және рифтогенездің жандануы гидросфера мен жердің беткі қабатында уранның біршама концентрациясының жиналуына байланысты болды. Бұл халықтар миграциясының жаңа толқынын және финикийліктердің Оңтүстік Америкаға қоныс аударуын туғызды. Осы кезеңде тек биосфераның ғана емес, сол сияқты Жерорта теңізі, Қара теңіз жағалаулары мен Ресейдің европалық бөлігінің солтүстік батысында адамзат қоғамының қайта шоғырлануы жүрді. Дәл осы кезеңде Трояны гректер жаулап алды, Таяу шығыста хеттар елі, Үндістанда –Хараппи және Мохенджо — Даро мәдениеттері құлады. Орталық Европада халықтардың қоныс аударуы қайта жанданды.
Сонымен, жоғарыда айтылғандарға қарап отырсақ, геомагниттік өрістің инверсиялары мен уранның концентрацияларының жоғарылау кезеңдерінде биосферада да, адамзат қоғамында да елеулі өзгерістер болған. Бұл, С.Г.Неручевтің пікірінше, адамдардың дене құрылысының түрінің, өзгеруіне де әсерін тигізген. Бұған дәлел Украинада б.э.д. 8-1,5 мыңыншы жылдары өмір сүрген адамдар қалдықтарын зерттеген Т.С.Кондукторованың осы мәліметтері . Б.э.д. 7 мыңыншы жылдан бері қарай адам сүйегінің қаңқасы кішірейе бергені осы зерттеулер барысында анықталды.
Геомагниттік өрістің келесі жаңа инверсиясы шамамен 4000 жылдан соң байқалуы мүмкін. Бірақ бұл жорамал, егер өрістің сипаты сол күйде сақталған жағдайда ғана шындыққа ұласуы мүмкін. Осы бағытта ғалымдар бірталай зерттеу жұмыстар жүргізумен қатар басқа планеталардың магнитөрістерін де зерттеу үстінде. Магнитологтар әртүрлі планетадағы бұндай өзгерістер дамудың әртүрлі стадиясында екенін дәлелдеді. Бірақ басқа планетада тірі организмдер жоқ, сондықтан адамдар мен жануарлар организмдерінде бұл өзгерістер қай бағытта жүретінін басқа планеталар арқылы анықтау мүмкінділігі жоқ деуге де болады.
9. Теңіз деңгейінің катастрофалық өзгерістері
Мұхиттар мен теңіздердің деңгейінің көтерілуі — әдетте бірнеше мың жылдықтар бойына жай жүрді. Бұндай өзгерістер климаттық факторлар әсерінен жүреді. Алайда, табиғатта мұхиттар мен теңіз деңгейінің қысқа уақыт ішінде көтерілуіне әсер ететін процестер бар.
Бұл Ай мен Күннің тартылыс күші сол сияқты, жер сілкіну мен вулкан атқылау әсерінен болатын толқынды желдер мен цунами толқындарының әсерінен болады.
Бірақ бұнымен бірге теңіз деңгейінің катастрофалық өзгерістері де байқалады, олар жер осінің өзгеруі нәтижесінде құрлықтың массасының ығысуынан болады, нәтижесінде бір жерлерде мұхиттар мен теңіздердің деңгейі көтеріліп, яғни трансгрессия болса, екінші жерлерде оның төмендеуі, яғни регрессия байқалады.
Теңіз деңгейінің күрт көтерілуі көбіне құрлықты су алу құбылысына (стихиясына) әкеледі. Қара теңіздің соңғы 3000 жылда деңгейінің өзгеруін қарап отырсақ, оның ең төменгі деңгейі б.э.д. VІІІ ғасырмен ІV ғасыр аралығында болып, біздің эрамыздың басына қарай қазіргі деңгейінен 2 метр жоғары болған. Бұдан кейін оның деңгейі 1,2-2 метрге 3 рет төмендеп, 0,5 метрге 2 рет көтерілген.
Атақты гидробиолог б.ғ.д. В.В.Полещук: Қара теңіз деңгейінің ең төменгі кезінде б.э.д. VІІІ- VІІ ғасырда Солтүстік, Балтық және Ақ теңіздері тасып Қара теңізге құйған деп көрсетеді. Нәтижесінде Қара теңіздің деңгейі қазіргі деңгейінен 80 – 100 метрге көтерілген. Бұны В.В.Полещуктың пайымдауынша, су жануарлары дәлелдейді. Қара теңіздің суларында Балтық, Солтүстік, Ақ теңіздерде тіршілік ететін 200-ден аса түрлі организмдер табылған.
Болған катастрофалық су тасқыны туралы Солтүстік пен Оңтүстік халықтары- эстон, фин, шведтерде көптеген мәліметтер бар.
В.В.Полищук су тасқыны Жердің айналу осінің өзгеруіне байланысты болған деп жорамалдайды. Бұл кезде, жоғарыда айтып кеткендей, жер массалары ығысады — бір жерлерде трансгрессия, басқа жерде — регрессия жүреді. И.И.Гудземнің жүргізген есептеулері бойынша, Жердің айналу осі 54’4”-қе бұрылғанда Батыс Сібір ойпатын, Евразияның біраз бөлігі мен Африканың Солтүстік шығыс бөлігін су басады да, Орал таулары, Скандинавия түбегі, Батыс Европа аралға айналады. Айналу осі 27‘2 “- қе өзгергенде, Батыс Сібір ойпатының бір бөлігін су алып, Қара, Каспий, Арал теңіздері қосылып Жерорта теңізі арқылы байланысқан бір бассейнге айналады. Жердің айналу осінің ығысуын В.В.Полищук планетаның тектоникалық белсенділігінің артуынан деп түсіндіреді. П.В.Василиктің пайымдауынша, бұндай құбылыстар Күнді Жер орбитасына жақын орбита бойымен айналып жүрген астероид тәрізді космостық дене әсерінен болады деп жорамалдайды. Құрылық пен теңіздің орын алмасу құбылыстарына дәлел бола алатын Азия мен Солтүстік аралығындағы Берингия деп аталатын көпірдің пайда болуы.
Б.э.д. VІІІ- VІІ ғасырда Солтүстік Америкадан Азияға Алеут аралдарына эскимостардың қоныс аударғаны тарихта белгілі.
Сонымен, теңіз деңгейінің катастрофалық өзгерулері теңіз, өзен, көл биоталарына ғана емес, адамдардың қоныстануына да тікелей әсер етеді, нәтижесінде кейбір аймақтар ұзақ уақытқа бос қалады.
10. Магнитті дауылдар және олардың биосфераға әсері
Магнитті дауылдар күн сәулелері ағысы әсерінен пайда болады. Күннің де Жер сияқты магнит өрісі бар. Күннің бетінде магнит өрісінің орташа көрсеткіші 1-2 эрстед, яғни Жер өрісінен 2-4 есе жоғары. Күннің магнит өрісінің қуаты 20-30 эрстед, кейде 3000 эрстедке дейін жетеді. Магниттік өрістің мұндай жоғары қуаты оның сәуле шығару қабілетін төмендетеді.
Күн дақтарының астындағы температура күшті магнит өрісінің әсерінен 6000 нан 4500К- ге дейін төмендейді. Зерттеушілер бұдан 700 млн жыл бұрын Күн белсенділігінің 11 жылдық циклінің байқалғанын анықтады. Күннің 11 жылдық циклі Жердің биосферадағы, атмосфера, гидросфера, литосферадағы түрлі құбылыстармен байланысты. Бұл кезеңділік планетадағы болған құрғақшылық пен су тасқынымен сәйкес келеді.
Күн мен Жер арасындағы байланыстарды зерттеушілер соңғы онжылдықтардағы алынған мәліметтерді талдай отырып, Жер планетамыз магнит өрістері арқылы өткенде бұл өрістердің оған әсер ететінін анықтады. Совет геофизигі А.И.Оль бірінші болып бұл кезде планетада түрлі құбылыстар байқалатынын көрсетті. Жер магнит өрісінің бір секторынан екіншісіне екі тәулік ішінде өтеді. Жердің магнитосферасы бұл кезде біршама өзгерістерге ұшырайды. Мамандар дәл осы кезеңдерде метеорологиялық факторлар – атмосфераның турбуленттілігі, найзағайлар саны ұлғайып, атмосфералық қысымның өзгеретінін, т.б. байқалатынын анықтады. Мысалы, америкалық зерттеуші Р.Марксон 1969 жылы Жер екі сектордың арасындағы шекарадан өткенде, найзағайдың көбейетінін көрсеткен. 1974 жылы Дж. Уилконс өзінің әріптестерімен бірге, сол сияқты 1977 жылы С.Хейнес пен И. Хамви Жердің жасанды серіктерінің мәліметтері негізінде жоғарыда айтылған кезеңде атмосферада бұлттардың азаятынын байқаған.
Күн белсенділігінің күшеюі, не әлсіреуі кезінде Күнде отты жарқылдар пайда болады. Бұл кезде электромагнитті сәулелер мен энергияның зарядталған бөлшектері түрінде 102 джоульге дейін энергия бөлінеді.
Жарқылдың көлемі 1 млрд мегатонна ядролық жарылыс мөлшеріне тең болады. Пайда болған электромагнитті сәулелер Жер орбитасына 8 минут 20 секундта, ал жоғары энергетикалық плазма бөлшектері – 1-2 тәулікте жетеді. Бұл сәулелердің екеуі де Жердің магнитосферасына әсер етіп, түрлі геофизикалық құбылыстарды туғызады: магнитті желдер, геоэлектрлік өрістердің өзгерістері, атмосфералық қысымның ауытқулары және т.б. Бұл құбылыстардың барлығы жер сілкінулер мен вулкандардың атқылау белсенділігіне әсер етеді.
Магниттік дауылдар жарқылдың жердің ионосферасына және магнитосферасына әсер еткенде және планетаның магниттік секторларды асып өткенде де пай да болады.
Жоғарыда айтылғаннан адамның және биосфераның даму үрдісі әр кезде ғарыштық және жерлік сипаттағы әртүрлі өзгерістер арқылы бұзылып отырған. Эволюция үрдісіне әртүрлі факторлардың әсер еткендігі жайлы көптеген дәлелдер әлі де пайда болып, табылуда. Адамның және биосфераның эволюциясының проблемасы Жер және Ғарыш жайлы ғылымдардың синтезі кезеңіне өтуде.
ҚОРЫТЫНДЫ
Жер планетасы бұдан 4,7 млрд жыл бұрын қалыптасып, оның эволюциясының алғашқы кезеңі атмосфера, гидросфера, литосфераның абиогенді физико-химиялық қалыптасуы мен олардың арасындағы қатынастардың қарқындауы арқылы болды. Вулкандар әсерінен жүретін геологиялық және геохимиялық үрідстер нәтижесінде азот пен көміртегі оксидтері бөлініп шығып, сутегі, метан, аммиак және су буларынан тұратын атмосфераны қалыптастырды.
Биота 4,7 млрд жыл бұрын қалыптаса бастады және Жердің географиялық қабықшасының эволюциясында үлкен роль атқарды. Биота қоршаған ортаға бейімделіп қана қоймай, сонымен бірге орта жағдайларын өзіне қолайлы бағытта өзгертті де. Жер эволюциясының алғашқы 4 млрд жылында биота литосфера, гидросфера мен атмосфераға айтарлықтай өзгеріс енгізетін фактор бола қойған жоқ. Жер эволюциясының екінші кезеңі прокариоттардың — бір клеткалы ядросыз организмдердің, 3,3 млрд жыл бұрын қарапайым көкжасыл балдырлардың пайда болуымен сипатталады. Алайда, биотикалық фактор әлі де Жердің құрылымдық-структуралық белсенді компоненті болған жоқ еді.
Үшінші кезең 1,9-2,0 млрд жыл бұрын, эукариоттар – бір клетаклы ядролы организмдер пайда болған кезден басталады. Нәтижесінде 1,2-1,0 млрд жыл бұрын мұхитта қарапайым көп клетаклы өсімдіктер мен жануарлар пайда бола бастады. Төртінші кезеңде биотаның қарқындап дамуы Жердің географиялық қабықшасы эволюциясының аса маңызды факторларының біріне айналды. Бұл соңғы 600 млн жылда өтті. Осы кезеңде биота фотосинтез арқылы Жердің көмірқышқыл газды атмосферасын азотты-оттекті атмосфеарға айналдырып, атмосфераға миллиондаған тонна молекулалық оттегі бөліп, озон қабатын қалыптастырып, омыртқалы жануарлардың құрылыққа шығуына алғы шарттар жасады. Органикалық әлемнің эволюциясының осы кезеңінде атмосфера фотосинтездің негізгі компоненті – көмірқышқыл газына байытылып, ал оттегі мөлшері біршама азайды. Палеозойдың көп бөлігінің барысында СО2 атмосферадағы концентрациясы 0,1-0,4% болды. СО2 бұндай концентрациясында авторофты өсімдіктердің көпшілігінің өнімділігі ең жоғарғы шегіне жетіп, түзілген орасан зор биомасса түрлі өзгерістерге ұшырап, нәтижесінде жанғыш органикалық пайдалы қазбалардың мол қоры түзілді. Бұнымен қатар автотрофты өсімдіктердің массасы, онымен бірге Жер бетіндегі тірі организмдердің массасы азайды. Бесінші кезең — Жерге бұдан 65 млн жыл бұрын диаметрі 9 км алып аспан денесінің құлауы және экологиялық жағдайдың кенет өзгеруі нәтижесінде жануарлардың көпшілігі, оның ішінде динозаврлар да қырылып, бұл сүт қоректілердің дамуына себеп болды.
4,5-5 млн жыл бұрын адам тәрізді маймылдардан гоминидтер тұқымдастығының ажырауы бесінші кезеңнің соңы болды. Адамның алғашқы қауымдық ата-тегі табиғи құралдарды қолдан жасауды үйренді. Олар австралопитектерге жақын, 2,5 млн жыл бұрынғы ертедегі гоминидтер (Homo habіlіs — қабілетті адам) тас дәуір –олдувай дәуірінің бізге белгілі мәдениетін жасаушылар болды. Алғашқы палеолитте (шамамен 900-300 мың жыл бұрын) австралопитек- гоминидтер біршама жетілген құралдар жасай бастап, архантроптардың (Homo erectus – тік жүретін адм) ертедегі ашелл және шелл мәдениетін сақтаушылардың қалыптасуына жағдай жасады.
Бесінші кезеңде 40-100 мың жыл бұрын антропогенез процесі қазіргі заманғы адамның (Homo sapіens – саналы адам) физикалық типінің қалыптасуымен аяқталды, ал бұдан соң 12-7 мың жыл бұрын алғашқы қауымдық қауымлық құрылым аяқталып, құл иеленушілік қоғам қалыптасып, Жер дамуының антропогендік кезеңі басталды: орман ағаштары кесіліп, өртеліп, мал және егін шаруашылығы дами бастады.
Аса маңызды оқиғалардың хронологиясы
15 млрд жыл бұрын — Үлкен жарылыс.
3 минуттан кейін — Әлемнің заттық негізі түзілді (фотондар, нейтрино мен антинейтрино сутегі, гелий және электрондар ядроларының қоспасымен).
Бірнеше жүз мың жылдан кейін – атомдар (жеңіл элементтердің) пайда болды.
14 — 12 млрд жыл бұрын — әртүрлі масштабтағы құрылымдардың (галактикалардың) түзілуі.
10 млрд жыл бұрын – алғашқы жұлдыздар пайда болып, ауыр элементтердің ядролары түзілді.
5 млрд жыл бұрын – Күн пайда болды.
4,7 млрд жыл бұрын – Жер пайда болды.
4,5 млрд жыл бұрын – Жерде тіршілік пайда болды.
3,3 млрд жыл бұрын – бір клетаклы ядросыз организмдер пайда болды.
2 млрд жыл бұрын – клеткада ядро түзілді.
1 млрд жыл бұрын – организмдер жануарлар мен өсімдіктерге бөлінді.
500 млн жыл бұрын – жануарларда қаңқа пайда болды (хордалы жануарлар).
450 млн жыл бұрын — өсімдіктер құрлыққа шықты.
320 млн жыл бұрын – жануарлар құрлыққа шықты (алғашқы амфибиялар – ихтиостегиялар – балық құйрықты және төрт жүзу жарғақты жануарлар).
290 млн жыл бұрын – динозаврлар пайда болды.
167 млн жыл бұрын – алғашқы ұшқыш кесірткелер (птерозаврлар мен археоптерикстер).
150 млн жыл бұрын – алғашқы сүт қоректілер пайда болды.
65 млн жыл бұрын – динозаврлар жойылып, сүт қоректілер эволюциясына жол ашылды.
14 млн жыл бұрын — қарапайым гоминидтер – рамапитектер пайда болды.
5-6 млн жыл бұрын – антропогенездің басы.
Қазіргі заманңы ғылымға тек қана даталар ғана белгілі екендігін айта кету маңызды, ғалымға сонымен қатар, лкен жарылыстан басталып осы күнге дейін жалғасып жатқан Әлемнің эволюциясының механизмдері де белгілі. Бұл – бір ғана жүз жылдықта ғылымның қол жеткізген фантастикалық қорытынды деуге болатын жағдай.
Атақты америкалық астроном Карл Саган (1934 жылы туылған) Әлемнің эволюциясының көрнекті моделін жасады, ол бойынша, космостық жыл шамамен біздің 15 млрд жылымызға, ал 1 секунд – 500 жылға тең; сонда эволюцияның уақыты жердегі бірліктермен есептегенде төмендегідей болады екен:
лкен жарылыс 1 қаңтар 0 сағ 0 мин
Галактиканың түзілуі 10 қаңтарда
Күн системасының түзілуі 9 қыркүйекте
Жердің түзілуі 14 қыркүйекте
Жерде тіршіліктің пайда болуы 25 қыркүйекте
Мұхиттағы планктон 18 желтоқсанда
Алғашқы балықтар 19 желтоқсан
Алғашқы динозаврлар 24 желтоқсанда
Алғашқы сүт қоректілер 26 желтоқсанда
Алғашқы құстар 27 желтоқсанда
Алғашқы приматтар 29 желтоқсанда
Алғашқы гоминидтер 30 желтоқсанда
Алғашқы адамдар 31 желтоқсанда шамамен 22 сағат 30 минутта пайда болған.
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
- Горелов А.А. Концепции современного естествознания. Москва: Центр, 1997, 208 б.
- Концепции современного естествознания: Учебник для вузов, Под ред. проф. В.Н.Лавриненко, проф. П.Ратникова. –М.: Культура и спорт, ЮНЙТИ, 1997, -271 б.
- Мукашев З.А. Концепции современного естествознания: курс лекций. Алматы: ВШП Әділет, 1998, 150 б.
- Потеев М.И. Концепции современного естествознания – СПб.: изд-во «Питер , 1999. –352 б.
- Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1999, -288 б.
- Алексеев В.П., Першиц А.И. История первобытного общества. М.: Высш школа.: 1990
- Андреев И.Л. Происхождение человека и общества. – М.: Мысль, 1982.
- Будыко М.И., Голицын Г.С., Израэль Ю.А. Глобальные климатические катастрофы.-М.: Гидрометеоиздат, 1986.
- Вернадский В.И. Биосфера. Различные издания.
- ВладимирскийБ.М., Кисловский Л.Д. Космические воздействия и эволюция биосферы. – М.: Знание, 1986.
- Газенко О.Г., Пестов И.Д., Макаров В.И. Человечество и космос. – М.: Наука, 1987.
- Гумилев Л.Н. География этноса в исторический период. Л.: Наука, 1990.
- Гумилев Л.Н. Этногенез и биосфера Земли. Различные издания.
- Дикерсон Е.Р. Химическая эволюция и происхождение жизни. 103 б.
- Ивахненко М.Ф., Корабельников В.А. Живое вещество Земли. М. 1987.
