Союз культуры, науки, религии

Первоначальные формы жизни, по-видимому, существовали за счет энергии органических веществ, находящихся в Мировом океане. С увеличением сложности организации живой материи и разнообразия форм ее существования потребовался постоянный и неисчерпаемый источник энергии. Этому послужило Солнце, посылающее на Землю громадное количество энергии в виде солнечного (электромагнитного) излучения. Некоторые виды организмов приобрели способность непосредственно использовать энергию солнечного света для превращения неорганических веществ, в избытке имеющихся на Земле, в органические вещества. Этому способствовало возникновения в результате неизвестных генных мутаций особого вещества – хлорофилла. Хлорофилл – зеленый пигмент, имеющийся у всех современных растений, действует как катализатор процесса соединения воды и углекислого газа, протекающего с использованием энергии солнечного света. В результате фотосинтеза – процесса образования органических веществ с использованием энергии солнечного света, образуются свободный кислород, попадающий в атмосферу, органические вещества (в 1-ю очередь углероды), а также высокоэргические соединения (т.е. вещества, «запасающие» энергию в виде, удобном для последующего использования ее в процессе жизнедеятельности). Таким образом, с помощью процесса фотосинтеза создается запас органических веществ и энергии, обеспечивающий потребности в них у др. организмов, не способных к самостоятельному синтезу органических веществ из неорганических. В период возникновения жизни на Земле не было свободного кислорода, и живые организмы получали энергию из пищи с помощью процесса брожения или анаэробного дыхания. Однако этот путь, сохранившийся и до наших дней у некоторых видов бактерий, а также на некоторых этапах обмена веществ у высших организмов был малоэффективным, т.к. при этом высвобождается мало энергии. Как только в атмосфере Земли появился свободный кислород, возник новый, более совершенный тип высвобождения энергии из пищи – путь аэробного дыхания, при котором питательные вещества окисляются за счет кислорода с образованием углекислого газа, воды и выделения большого количества энергии (в 20 раз большего, чем при брожении). Высокая эффективность такого вида дыхания способствовала возникновению большого разнообразия форм жизни и усложнению ее организации. Одновременно углекислый газ и вода, образующиеся в процессе аэробного дыхания, могут вновь использоваться зелеными растениями. С появлением в процессе фотосинтеза свободного кислорода и накоплением его в атмосфере произошло постепенное окисление ядовитых газов первичной атмосферы (аммиака – до свободного азота, метана – до углекислого газа и т.д.), в результате чего газовый состав атмосферы стал близок к современному.

В состав солнечного излучения входит и ионизирующее («жесткое») излучение, при определенных условиях губительно воздействующее на все живое, поэтому жизнь зародилась в океане, т.к. вода хорошо поглощает ионизирующее излучение. Кислород, выделяемый в ходе фотосинтеза и попавший в верхние слои атмосферы, превратился там в озон, активно поглощающий ионизирующее излучение. Так на Земле были созданы условия для «выхода» жизни из воды на сушу. Подсчитано, что запас кислорода в атмосфере полностью исчез бы за 2 тыс. лет, если бы фотосинтезирующие организмы не восполняли бы его. Одновременно, если бы не было животных и бесхлорофилльных растений (грибов, некоторых водорослей), содержание углекислого газа в атмосфере падало бы, что отрицательно сказалось бы на жизнедеятельности зеленых растений. Таким образом, между миром зеленых растений, осуществляющих фотосинтез, и миром животных – основного потребителя продукции фотосинтеза – имеется равновесие. Однако производственная и преобразующая деятельность человека способна нарушить это равновесие, т.к. вырубка лесов, распашка полей, строительство дорог, городов, бурное развитие транспорта, сжигающего сотнями миллионов тонн горючего (а значит, и кислорода атмосферы) и выделяющего громадное количество углекислого газа, загрязнение окружающей среды ядовитыми отходами и др. последствия деятельности человека, отрицательно сказываются на растительном и животном мире планеты.