PLANET ZEMLJA KAO EKOLOKI SUSTAV Prof dr sc

PLANET ZEMLJA KAO EKOLOŠKI SUSTAV Prof. dr. sc. Stjepan Krčmar Odjel 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 km 2 • prosječna površinska temperatura iznosi 150 C, a srednji atmosferski tlak 1013 h. Pa • oko 100 km široki plinski omotač sastavljen je od: N 2, O 2, Ar, H 2 O, CO 2 i drugih plinova

• voda, oceani i mora pokrivaju 71%, a kopno 29% Zemljine površine • u građi Zemlje po masi sudjeluje: Fe 34, 6%, O 2 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 La. Mont 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, O 2, Fe, Ca, Al • gornj žitki ovoj sastoji se od olivina (Mg. Fe)2 Si. O 4 i piroksena (Mg, Fe)Si. O 3 , 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: H 2 O, CO 2, CO, N 2, H, CH 4, NH 3, H 2 S • akumulacija kisika u atmosferi počinje prije 2, 5 milijarde godina pojavom i rasprostiranjem modrozelenih algi

Slika 62.

• elektrode 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) • iskra plinovi vakum kondenser 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 kipuća voda sifon Slika 63. Eksperiment S. Miller-a

• 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 diferencija 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 O 2 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. 211 pp. http: //images. google. hr/ (20. 9. 2012. ).