Основные вехи эволюции биосферы и почвообразования

Гидроземный период

Развитие биосферы и почвообразование началось в докембрийское и послекембрийское время. Это доказано наличием остатков организмов и следов их жизнедеятельности в породах докембрия.

Приобретение водорослями способности прикрепляться к донному субстрату способствовало образованию сомкнутого водорослевого покрова и созданию на месте обитания значительной биомассы и, следовательно, большого количества мертвых остатков, которые формировали органическое вещество подводных почв.

В дальнейшем с увеличением видового разнообразия биоты и в зависимости от условий осадконакопления формировались богатые органическим веществом подводные почвы. Об этом свидетельствуют такие высокоуглеродистые породы, как шунгиты, битуминозные сланцы, черные сланцы и др.

Из органического вещества древних подводных почв, захороненных в осадочных породах, образовались основные запасы современных месторождений нефти и газа.

Подводные почвы, обогащенные органическим веществом и металлами, формировались в докембрии и в нижнем палеозое. После силура развитие таких почв резко сократилось, хотя в бассейнах всех океанов оно продолжалось в юрское и меловое время и даже в морях позднего палеоцена.

В современных условиях образование подобных почв возможно в водоемах застойного типа с аномальным сероводородным режимом. Например, на дне глубоководных впадин Черного моря накапливаются серые и черные углеродсодержащие илы, гомологами которых в геологическом прошлом были черные сланцы.

К позднепалеоценовым подводным почвам можно приурочен слой глинистых и глинисто-мергелистых пород, обогащенных органическим веществом и некоторыми химическими элементами и названных сапропелитовым горизонтом.

Велика историческая роль гидроземных почв в становлении современной биосферы. Древнее подводное почвообразование кроме очищения гидросферы выполнило исключительно важную функцию — формирование кислородсодержащей атмосферы.

Фотосинтез, осуществлявшийся водорослями, и утилизация недоокисленной органики подводными почвами с последующим переводом ее в ископаемое состояние привели к накоплению свободного кислорода на планете.

Атмоземный период

Утилизация органического вещества после гидроземного периода проявилась наивысшим образом в последующий период развития биосферы — атмоземный, о чем свидетельствуют залежи каменного угля, исходным материалом образования которых служили древние болотные почвы.

Болотные почвы оказались наиболее благоприятной экологической средой в процессе выхода растений из воды и освоения ими воздушного окружения, а затем и литосферной оболочки суши. Они появились на Земле в конце силура—начале девона, т.е.примерно 400 млн лет назад. Этим же временем специалисты эволюционной фитоценологии датируют выход из водной среды предков современных растений.

На этом этапе развития биосферы растения во многих отношениях были сходны с водными предками и длительное время сохраняли потребность в постоянном обильном увлажнении среды обитания. Роль фактора, стабилизировавшего водообеспечение, выполняло органическое вещество, которое по своей природе обладает высокой способностью поглощать и удерживать воду в больших количествах. Эта особенность органического вещества послужила предпосылкой использования создаваемых самими же растениями запасов мертвых остатков в качестве субстрата — почвы.

Болотные почвы служили не только резервуаром влаги, но и источником азота и зольных элементов, количество и пропорции которых в какой- то мере были упорядочены и более или менее соответствовали составу произраставших на них растений. Мертвые остатки, формировавшие почву, служили благоприятной средой обитания для гетеротрофных организмов, которые создавали замкнутые пищевые цепи и соответствующие круговороты веществ. Удачное сочетание основных свойств делало органогенные почвы благоприятным субстратом в период адаптации растений к воздушной среде, а затем и к литосферной оболочке суши.

Другое по теме

Экология настоящего дня
Современное определение понятия экология имеет более широкое значение, чем в первые десятилетия развития этой науки. Классическое определение экологии: наука, изучающая взаимоотношения живой ...

Геохимические барьеры
Как и в биосфере в целом, в пределах отдельных ландшафтов и в их группах, составленных по определенным признакам, практически непрерывно идет перемещение атомов химических элементов, часто ...