nekrasovI (1114433), страница 200
Текст из файла (страница 200)
Около 350 мли. лет тому назад из животных форм океана развиваются первые предки современных нам земноводных, а около 250 млн. лет тому назад — пресмыкающихся. В эпоху наибольшего господства последних, приблизительно !50 млн.
лет тому назад, появляются первые предки современныХ птиц и несколько позднее — млекопитающих. Дальнейшая эволюция животных форм земной поверхности идет в сторону постепенного вымирания земноводных н пресмыкающихся с заменой их более высокоорганизованными птицами и млекопитающими. В числе последних около 10 млн, лет тому назад развивается отдаленный предок современного человека.
Основная химическая реакция, доставляющая животным организмам необходимую им для жизни энергию, осуществляется в процессе д ы х а н и я и протекает по простой суммарной схеме: С + Оз = СОз + 94 клал ' Приводимые в настоящем параграфе даты ие могут рассматриваться как бесспорные и претендующие иа большую точность, так как различные методы ик установления нередно приводят к противоречивым результатам. Следует думать, однако. что в общем они караятернзуют отдельные зтапы развития жизни более нли менее правильно.
Х. Четвертая группа периодической сиггеим В результате этой реакции при жизнедеятельности организмов из атмосферы постоянно извлекается кислород и ей возврашается углекислый газ, чем и создается некоторый противовес процессу поглощения СО. и выделения кислорода при росте растений."-" Подобно растительной, животная жизнь минувших эпох также оставила нам ценное наследство — нефть.
Хотя химизм образования нефтей еше нс вполне выяснен, все же почти несомненно, что основным материалом для большинства из них послужили останки жизни мелководных морских бассейнов. Бурное развитие растительности (главным образом простейших водорослей), аналогичное «цветению» современных озер, вело к столь же бурному развитию животной жизни. Имея в видч колоссальную быстроту размножения простейших организмов при благоприятных условиях, не приходится удивляться тому, что во впадинах дна водоемов минувших эпох могли скапливаться сотни тысяч тонн их останков. Медленно разлагаясь без доступа воздуха в стоячей 4 приданной воде, останки эти вместе с тем пояямаг~оера з степенно заносились глиной и песком. На про- жи3оамьв ""~4'риалам,~ ' тяжении миллионов лет они превращались в нефть, причем углерод их выводился из круг говорота.
м"м Процессы образования ископаемых углей Рнс. х-40. схема «ругово. (особенно торфа) и нефти несомненно идут на Рота углерода. отдельных участках земного шара и теперь, хотя, конечно, уже далеко не в столь больших масштабах, как раньше. Следовательно, они продолжают играть некоторую роль и в современном нам круговороте углерода, при рассмотрении которого удобно пользоваться приводимой на рис. Х-40 схемой.
Из углекислого газа атмосферы и океана растениями извлекается ежегодно около 170 млрд. т углерода (!). Значительная часть прироста растительной массы потребляется в пишу травоядными животными (2). Организмы последних служат в свою очередь пишей для плотоядных. Человек потребляет в пишу как животные, так и растительные родукт Дыхание животных и растений и тление их останков (3, 4) постоянно возврашает атмосфере (и водам океана) громадные массы утлерода в виде углекислого газа.
Если бы не происходило побочных процессов, обшее возврашаемое подобным образом количество СОз должно было бы приблизительно равняться усвоенному за то же время растениями. Однако в действительности всегда имеет место некоторый вывод углерода из круговорота за счет частичной мннерализации останков растений (5) и животных (6) с образованием торфа, ископаемых углей, нефти и т. п. Поэтому круговорот углерода не является вполне обратимым процессом и уже в его органической части намечается основная линия свободного развития истории этого элемента — постепенный переход его из атмосферы в минералы земной поверхности.
В том же направлении, но еше гораздо более мошно действуют неорганические реакции, протекающие между углекислым газом атмосферы и различными горными породами (7). При выветривании последних некоторые содержащиеся в них металлы под действием СОз переходят в средние и кислые углекислые соли, вымываемые затем водой, переносимые реками в океан и частично осаждаюшиеся в нем. Обшее количество углекислого газа, связываемого ежегодно при выветривании горных пород, по ориентировочным подсчетам отвечает 2 млрд. г углерода.
р д Круговорот углерода Этот громадный расход СОз не могут компенсировать различные свободно протекающие природные процессы (8), ведущие к обратному переводу углерода из минералов в атмосферу (извержения вулканов, газовые источники, действие образующейся при грозах НХОз на известняки и т.
д.). Таким образом и в своей неорганической части круговорот углерода направлен к уменьшению содержания СОз в атмосфере. з™ Развитие сознательной деятельности человека оказало влияние на все направления процессов, протекающих при свободном круговороте углерода. Вырубка лесных массивов, частичная замена их полями культурных растений и ряд подобных же изменений, внесенных в природу, не мог не сказаться на масштабах усвоения СО.
воздуха растениями (г') и растительных организмов животными (2). Промышленное использование растительных и животных останков, а также потребление их в виде топлива (дрова, отчасти жиры и масла) в общем ускорило возвращение СОз атмосфере (3 и особенно 4). Косвенно деятельность человечества затронула и процессы лгинерализацин растительных (5) и животных (6) останков, несколько ослабив их. Промышленная выработка полезных ископаемых, прн которой образуется много минеральной пыли и обнажаются свежие слои горных пород, создает более благоприятные условия для их выветривания (7). Все перечисленные линии сознательного воздействия человека отчасти компенсируют друг друга и не сказываются заметно на общем балансе круговорота углерода.
Напротив, чрезвычайно сильно влияет на него все увеличивающееся потребление ископаемого минерального топлива. За счет сжигания только одного каменного утля атмосфере ежегодно возвращается в виде СО, более 2 ьгл)),щ т углерода. Принимая во внимание потребление и других видов ископаемого горючего (нефти, газа, торфа н т. д.), а также ряд промыш.пенных процессов, ведущих к выделению СОе (иапример, обжиг известняка), можно думать, что человечество в настоящее время ежегодно вводит в круговорот около 3 млрд. г углерода, заключавшегося до этого в минералах (8). Таким образом, влияние человека на цикл превращений углерода по своему направлению прямо противоположно суммарным результатам его свободного развития.
В виде схемы это может быть изображено следующим образом: снополпо протекеющне природные пронесем углерод СОз ю углерод минералов сознательнен дентельпость человека Наиболее мощно действующим природным процессом, выводящим углерод из круговорота, является связывание СОе прн разругиеннн горных пород. Как уже отмечалось, он ежегодно извлекает из атмосферы около 2 млрд г. углерода.
Но еще больше этого элемента возвращает ей сознательная деятельность человека. Можно поэтому думать, что общее содержание СОз в атмосфере современной нам эпохи не только не уменьшается, но даже несколько увеличивается. м Дополнения 1) Первоначально предполагалось, что облако космического вещества было захвачено Солнцем на части его пути вокруг центра нашей Галактики (проходимого со скоростью 2ю) км/сгк за времн около 200 млн. лет). Затем было выдвинуто предположение об этом облаке как остатке материала от с)ормнровапин самого Солнца 674 Х.
Четвертая группа периодической системы Наконец, возможно (и даже наиболее вероятно) предположение о выбросе материала облака из недр уже сформировавшегося Солнца. 2) Пыдевидные частицы мирового пространства находятся в условиях высокого вакуума. Вдали от звезд они имеют равновесную температуру около †270 'С, но по мере приближения к источнику лучеисиускания зта температура повышается. Абсо- лютно черное тато (т. е. тело, полностью поглощающее все падающие иа него лучи) иа расстоянии Земли от Солнца было бы иагрето приблизительно до +4 'С. Средняя равновесная температура реальных пылинок дол1кна была, следовательно, лежать где-то между — 270'С и +4'С, но где именно, пока ие ясно, 3) Химический состав космического пылевого облака зависит и от его происхожде- ния (включая время, прошедшее с момента возникновения) и от навечной равновес- ной температуры.
Так как ни то, нн другое точно ие >становлеио, намечать этот со- став можно лишь предположительно. Вероятно, он был более илн менее близок к составу метеоритов. Несомненно, однако. что исходное пылевое облако содержало (в замороженном состоянии) также и гораздо более летучие вещества, 4) Независимо от признания «горячего» или «холодного> прошлого земной по- верхности, основная масса ее вод должна была в конечном счете пронсходить из кос- мического льлл. Интересно, что такая мысль была впервые высказана Аристотелем.
б) Относительно состава первичной атмосферы Земли имеются две точки зрения. Согласно одной нз иих, древиян атмосфера слагалась, в основном, из водяного пара, углекислого газа н свободного азота, тогда как другие газы (СО, СНи )ч(Н». Н»5 и др,) содержалксь лишь в качестве примесей. Согласно другой точке зрении, первнч. иая атмосфера имела восстановительный характер: помимо водяного пара, она состояла главным образом из водорода, метана н аммиака.
Под лействием солнечного излуче- ния водяной пар разлагался по схеме Н»О + йч = Н» + О, причем водород ухолил в верхние слои атмосферы и постепенно терялси Зеилей (1Ч $ 1 доп. 18). тогда как кислород расходовался иа окисление метана до СО и затем СОь а аммиака — до г(», Таким образом, состоящая, в основном, из азота, углекислого газа и водяного пара атмосфера является с этой точки зрения вторичной, Вероятно, таиое представление более правильно. Так как фотохимическое разложение водяного пара не прекращалось, в дальней. шем атмосфера начала обога~цаться свободным кислородом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
