Upload
buidieu
View
228
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
PLANET ZEMLJA KAO EKOLOŠKI SUSTAV
Prof.dr.sc. Stjepan KrčmarOdjel za biologiju, Sveučilište J.J. Strossmayera u Osijeku
Planet Zemlja kao ekološki sustav
• Zemlja je udaljena od Sunca 149,6 milijuna km i vrti se brzinom od 29,79
km/s
• Zemlja je površine 509.088.842 km2
• prosječna površinska temperatura iznosi 150 C, a srednji atmosferski
tlak 1013 hPa
• oko 100 km široki plinski omotač sastavljen je od: N2, O2, Ar, H2O,
CO2 i drugih plinova
• voda, oceani i mora pokrivaju 71%, a kopno 29% Zemljine površine
• u građi Zemlje po masi sudjeluje: Fe 34,6%, O2 29,5%, Si 15,2%,
Mg 12,7%, Ni 2,4%, S 1,9%, Ti 0,05% i ostali elementi s 3,65%
• pojam ekosfera se uvodi 1958. od LaMont Cole, u eseju naslova“The
Ecosphere” objavljenom u časopisu Scientific American te povezuje
dva osnovna termina sfera i ekološki sustav
• atmosfera, litosfera, pedosfera, hidrosfera i biosfera su njeni sastavni
dijelovi
• ekosfera je predmet istraživanja globalne ili planetarne ekologije
Slika 60.
• Veliki prasak se dogodio prije oko 15 milijardi godina te nastaju prvi
atomi H i He
• nastanak Sunca bilježi se prije 5 milijardi godina
• nastanak planeta Zemlja prije 4,6 milijardi godina
• u središtu Zemlje skupilo se pod velikim tlakom željezo omotano plaštem
tekućih željeznih minerala, slijedi ovoj žitkih silikata, na kojoj leži
litosfera
• unutarnja građa Zemlje dijeli se na :
unutarnju i vanjsku jezgru,
donji i gornji ovoj i
ukrućeni površinski omotač - litosferu
Slika 61.
• unutarnja jezgra zaprema prostor u dubini od 6370 km i 5150 km, a
sastoji se od Fe i Ni
• vanjska jezgra zaprema prostor između 5150 km i 2890 km, a sastoji se
od rastaljenog Fe i primjesa ostalih elemenata
• donji žitki ovoj između 2890 km i 650 km tvore Si, Mg, O2, Fe, Ca, Al
• gornj žitki ovoj sastoji se od olivina (MgFe)2SiO4 i piroksena
(Mg,Fe)SiO3 , koji često prodire na Zemljinu površinu vulkanskom
djelatnošću
• slijedi ukrućena i ohlađena litosfera, čija debljina ispod oceana
iznosi 10 km do 0 km, a na kopnu 50 km do 0 km
• oceani su kolijevka života nastali prije 3,8 milijardi godina
• plinoviti omotač su gradili:
H2O, CO2, CO, N2, H, CH4, NH3, H2S
• akumulacija kisika u atmosferi počinje prije 2,5 milijarde godina
pojavom i rasprostiranjem modrozelenih algi
Slika 62.
• nastanak života počinje u moru prije 3,8
milijardi godina
• Stanley Miller USA, 1953. u eksperimentu je
pomiješao plinove praatmosfere i dobio je
aminokiseline (Sl. 63)
• utvrđeno je i umnažanje organskih spojeva
uslijed pirita i sumporovodika (Wächtenhäuser
G. i Huber C., 1997) pod uvjetima sličnim onim
gdje iz pukotina tla prodiru vulkanski plinovi
• G. Cairns – je utvrdio da se na površini
sekundarnog minerala gline nagomilavaju
aminokiseline , koje povišenjem temperature
tvore peptide
Slika 63. Eksperiment S. Miller-a
vakum
elektrode
plinovi
kondenser
kipuća voda sifon
iskra
• nastanak nukleinskih kiselina (DNA i RNA) nije utvrđen s obzirom da
nema molekulskih fosila
• prva živa bića bile su prokariotske prabakterije (stanice bez prave jezgre,
bez plastida, mitohondrija i bičeva)
• u stijenama starim 3,8 milijardi godina, pronađene su njihove okamine
(stromatoliti) u Australiji, Grenlandu i drugim lokalitetima
• prije oko 1,5 milijardi godina pojavili su se eukarioti (autotrofni ili
heterotrofni organizmi s obavijenom staničnom jezgrom i drugim
staničnim strukturama)
• prve životinje pojavile se se prije 600 milijuna godina
• prve kopnene biljke pojavile su se prije 400 milijuna godina
Slika 64.
Tablica 2. Geološka razdoblja i značajnija zbivanja u biosferi
Vrijeme - milijuni godina Geološka razdoblja i zbivanja u biosferi
5000 - 1500 Arheozoik
4600 osnovno oblikovanje planeta Zemlja
4300 diferencijacija unutarnje građe i izbacivanje
plinova
4000 snažni udari planetoida
3800 stvaranje litosfere i nastanak oceana
3500 - 2000 razvoj prokariota i rasprostiranje bakterija i
modrozelenih algi, porast O2 u atmosferi
1500 razvoj eukariota
1500 - 545 Proterozoik
1500 - 600 nastanak višestaničnih organizama
580 - 545 dokazano postojanje životinja
545 - 250 Paleozoik
545 - 505 kambrij: nagli razvoj organizama
505 - 438 ordovicij: pojava riba, koralja, gljiva
438-410 silur: alge, paprati, stonoge
410-355 devon: amoniti nove skupine riba, (šumski
ekološki sustavi)
355-290 karbon:pojava vodozemaca i gmazova
290-250 Perm: pojava golosjemenjača
250-65 Mezozoik
250-205 trijas: razvoj šumskih ekoloških sustava od
golosjemenjača i paprati
205-135 jura: prevlast dinosaura, prve ptice i sisavci
135-65 kreda: pojava i rasprostiranje
kritosjemenjača, izumiranje dinosaura
65-0.01 Kenozoik
65 - 1.8 Tercijar
65-55 paleocen: pojava glodavaca, čaplja, roda,
prvi primati
55-38 eocen: pojava konja, kunića, širenje
travnjaka
38-26 oligocen: pojava glavočika, širenje
biljojeda, pojava majmuna
26-6 miocen: širenje biljojeda, majmuna,
travnjaka
6.-1,8 pliocen: bogatstvo zeljastog bilja,
pojava hominida
1,8 - 0 Kvartar
1,8 - 0.01 pleistocen: česta promjena klime s
ledenim dobima, doba čovjeka,
izumiranje većih sisavaca, nastanak
mnogih pusti nja
0.01 - 0 holocen: rasprostiranje čovjeka i
njegov utjecaj na ekosferu
Literatura:
• Glavač V. 1999.Uvod u globalnu ekologiju. Duzpo i hrvatske šume.
Zagreb. 211pp.
http://images.google.hr/ (20.9.2012.).