Поиск по сайту
искать:
расширенный поиск
Реклама:
Терапевтическая стоматология лечение кариеса.
География: история науки
история науки
Главная Мысли Постижение Планета Земля Арабески

Пространственные фазы эволюции. Часть II

Подразумевая планету в целом, мы имеем все основания говорить о развитии всей Земли как небесного тела, но можем выделять и некие локальные процессы развития. То же самое можно сказать и о географической оболочке, биогеносфере: да, она была охвачена единым эволюционным процессом, но это не означает, что она развивалась, так сказать, «единым потоком», что процесс развития равным образом охватывал ее всю, от нижней границы до верхней. Когда говорят о едином процессе развития биогеносферы, то имеют в виду, что все ее составные части как бы обеспечивают возможность этого процесса и все испытывают на себе его влияние. Самый же процесс развития биогеносферы был локализован в пространстве, приурочен к тем или иным ее отдельным частям; иначе говоря, в биогеносфере отчетливо выделяются пространственные фазы эволюции.

После возникновения жизни именно органическая материя стала наиболее полным выразителем эволюционного процесса биогеносферы. Колыбель жизни, как мы уже договорились, — море, точнее, его прибрежная часть, где осуществлялись самые сложные взаимодействия вещества. Там возникли и существовали первичные организмы, питавшиеся простейшими органическими соединениями, которые как раз и сосредоточивались преимущественно в прибрежных районах морей и океанов. Но живые организмы поглощали органические соединения быстрее, чем они образовывались вновь, и жизнь должна была либо погибнуть, либо освоить иные способы питания. Первой пространственной фазой эволюции и явились прибрежные участки морей и океанов (очевидно, тропической полосы), где жизнь возникла, существовала за счет более простых органических соединений, исчерпала их и перешла к другим способам питания — овладела фотосинтезом (это самое важное).

Овладевшие фотосинтезом живые существа — назовем их обобщенно водоросли — уже не были привязаны к узкой прибрежной зоне и быстро заселили всю поверхность океана; следом за ними покинули прибрежную зону бактерии и животные. Океан в целом стал второй пространственной фазой эволюции, — на ранних этапах истории Земли именно там с наибольшим напряжением протекал процесс развития.

Теперь уже возможны небезынтересные сравнения. Так, если решающими факторами для первой пространственной фазы эволюции были сложность и многообразие протекавших там процессов, что и обеспечивало возникновение и существование жизни, то для морской или океанической пространственной фазы решающим фактором явилось относительное однообразие внешних условий в водной среде, позволившие жизни освоить, захватить огромные аквапространства. Не случайно в море возникли все типы животных, вплоть до хордовых, к которым относимся и мы, люди. Но противоречивость океанической фазы эволюции заключалась в том, что те самые относительно однообразные условия, которые позволили жизни бурно развиться и окрепнуть, в дальнейшем стали тормозить эволюцию, «балуя», так сказать, жизнь, приучая организмы к относительно легким условиям существования. Примерно к девонскому периоду палеозойской эры океаническая пространственная фаза эволюции изжила себя. Для дальнейшего быстрого и разнообразного развития жизни требовались и разнообразные, и суровые природные условия. И тогда наступила третья пространственная фаза эволюции — материковая, или ландшафтная.

В дальнейшем речь пойдет преимущественно о материковой фазе эволюции и потому пока напомним лишь следующее. Развитие жизни для наглядности обычно изображают в виде генеалогического древа, на котором от одного ствола тянутся вверх и в стороны ветви, обозначающие классы, семейства, роды животных. Низко расположенные «ветви» этого «древа» соответствуют низшим ступеням развития жизни, высоко расположенные — высшим.

Так вот, древо это можно разрезать примерно посередине, и нижняя часть будет тогда соответствовать океаническому этапу развития, а верхняя — материковому. Если все типы животных вплоть до хордовых возникли в океане, то все высокоорганизованные животные (и растения), все млекопитающие (и цветковые растения) появились на суше.

До выхода на сушу (этимологически это не очень хорошо, ибо «суша» была мокрой) вся поверхность геоида выше уровня океана подпадала под понятие «первичная пустыня». Биоцентричность такого суждения очевидна, но очевидна и его правомерность: об эволюции мы судим по результату. До появления на Земле воды планета наша, очевидно, подразделялась на геофизические, или термические, пояса. Вода усложнила обстановку, и на смену геофизическим поясам пришли геохимические зоны. Растения и животные образовали систему ландшафтных зон.

Л. С. Берг выделял на поверхности современной суши тринадцать ландшафтных зон:

  1. арктических пустынь (или ледяная);
  2. тундры;
  3. лесов (умеренного пояса);
  4. лесостепья;
  5. степей;
  6. средиземноморская;
  7. полупустынь;
  8. пустынь умеренного климата;
  9. субтропических лесов;
  10. тропических пустынь;
  11. тропических степей;
  12. тропического лесостепья (саванна);
  13. влажных тропических лесов.

Есть и более подробное зональное деление суши. Евгения Николаевна Лукашева, прекрасный знаток природы Южной Америки, насчитывает, например, двадцать одну зону на земном шаре, но в этой книге нет необходимости вдаваться в подробности (хотя схема Лукашевой совершеннее схемы Берга, и в следующем разделе это невольно проявится). Сейчас важно отметить другое.

Теоретически каждая ландшафтная зона имеет «караваеобразное» строение, ее можно представить себе овалом (это слово будет все чаще и чаще встречаться в географических работах!) с минимальной вертикальной мощностью по краям (границы зоны) и максимальной в центре. Следовательно, вся система ландшафтных зон земного шара в вертикальном разрезе может быть выражена графически волнообразной кривой, причем соседние «волны» будут набегать друг на друга в приграничье, а высота волн будет возрастать по направлению к экватору.

Поскольку поверхность сухопутной (как и океанической, впрочем) части планеты неровная, то на жизнепроявлении должен сказываться и фактор высоты. Действительно, существует высотная поясность, причину которой часто объясняют тем, что «с высотою становится холоднее». Но это еще не объяснение. Внешне высотная поясность подобна широтной ландшафтной зональности, но эти планетные феномены все-таки нетождественны. Всем известно, что изменение интенсивности солнечной радиации у земной поверхности зависит от наклона солнечных лучей (климат — в переводе с греческого «наклон»), и потому чем севернее, тем холоднее. В горах все сложнее. Интенсивность солнечной радиации там с высотой возрастает: в пределах первых трех километров она увеличивается примерно на 10% на каждый километр. Но в горах с высотою быстрее, чем интенсивность приходящей солнечной радиации, возрастает излучение с поверхности грунта, баланс в результате оказывается отрицательным. Это и приводит в горах к понижению температуры с высотой и в конечном итоге к высотной поясности. Существенны также различия в темпах изменения температуры (по вертикали она изменяется значительно быстрее, чем по горизонтали), в характере освещения, в условиях формирования растительного и почвенного покровов и соответственно поведения животных, в динамичности процессов, наконец. Все эти и некоторые другие тоже наблюдения обязывают признать, что высотные ландшафтные пояса нельзя считать пространственной калькой или копиями ландшафтных зон. Высотные пояса — это лишь своеобразные аналоги ландшафтных зон, пейзажно, конечно же, не лишенные сходства.

В связи с тем что ландшафтные зоны имеют трехмерную пространственную структуру, овалообразны, невысокие горные сооружения могут целиком перекрываться зональной волной. На высокие горные хребты зональная волна взбегает до своего верхнего предела и там застывает брызгами. Именно в тех случаях, когда горы, расположенные в пределах широтной зоны, превышают высоту взбегания зональной волны, теоретический верхний предел зоны, тогда зональность и уступает место высотной поясности.

Скажем, подзона тайги в Сибири может располагаться на уровне моря (на западном побережье Охотского моря, например) и на высоте 500—600 м (ближние прибрежные хребты). Низкие гряды в этом случае будут затоплены (они и затоплены) зональной волной, и никакой высотной поясности на них не обнаружится. Но приохотоморский хребет Джугджур, в основной своей части достигающий высоты до 1300 м, вершинами своими выходит за пределы таежной подзоны этого земного района, — на вершинах Джугджура растительность тундрового облика. Это и есть доказательство того эмпирического обобщения, что высотная поясность начинает проявляться лишь в том случае, если высота горной системы превышает вертикальный предел зоны, в границах которой она расположена.

В зоне арктических пустынь, в горных районах никаких поясов, стало быть, нет.

В тундровой зоне уже возможен пояс арктических пустынь.

А в горах Средней Азии выделяют:

  1. пустынный высотный (скорее всего это не пояс, а застывшая зональная волна);
  2. полупустынный высотный пояс;
  3. пояс сухих степей;
  4. лесо-лугово-степной пояс;
  5. субальпийский пояс (луга);
  6. альпийский пояс;
  7. вечные снега.

На характере высотной поясности нередко серьезно сказываются особенности распределения влаги по склонам. Дело в том, что больше всего влаги выпадает на высоте 2—3 тыс. м над уровнем моря, что связано с подъемом и охлаждением воздушных масс (это из наблюдений в горах Средней Азии, они могут не полностью совпадать с наблюдениями в других географических районах). В таких случаях высотная поясность обусловливается двумя факторами: понижением температуры и распределением влаги.

Реклама:
© 2009 География: история науки
    Обратная связь | Карта сайта