Эта модель - компонент ИУМК (инновационного учебно-методического комплекса) «Экология. Конструирование биосферы», разработанного в 2008 г. Д. А. Шабановым, А. Г. Козленко и М. А. Кравченко по заказу НФПК (Национального фонда подготовки кадров) Российской Федерации (подробнее об этом проекте - в статье "Инновации и реальность"; причины, по которым этот комплекс не используется, коротко описаны в колонке "Учебники. Прямиком в послезавтра"). Эта модель размещена здесь для ее использования в учебном процессе.
Модель демонстрирует некоторые этапы ключевого изменения в истории Земли, вызванного активностью живых организмов. Теоретический материал, относящийся к модели, находится в дополнении Некоторые этапы истории земной жизни пособия "Экология: биология взаимодействий".
Модель демонстрирует смену групп фотосинтезирующих организмов в истории Земли, при-чины этой смены и ее влияние на облик планеты. Во время существования ранней биосферы атмосфера молодой Земли, как и вся ее поверхность, носила восстановительный характер. Из недр выделялись газы-восстановители (CH4 , NH3 и другие), в воде океана были растворены вещества, которые были способны связываться с кислородом (например, соли Fe2+ , которые в присутствии O2 окисляются до Fe3+). В этих условиях появились первые организмы-фотосинтетики. Ими были анаэробные цианобактерии. Кислород был для них токсичным продуктом выделения. Накопление кислорода в окрестностях бактериальных клеток (в модели оно показывается в виде голубого «облачка» возле бактерий) тормозило их рост. Начиная с определенного момента времени, в биосфере стали доминировать аэробные (приспособленные к существованию в среде, содержащей кислород) фотосинтетические организмы. К их числу относятся и определенные группы цианобактерий, и растения, например, зеленые водоросли.
Инструкции по работе с моделью находятся в самой нижней части ее окна; если эти инструкции не помещаются в окошке, их можно прокрутить вверх-вниз стрелочками рядом с ними справа.
Некоторые задачи, которые можно решить при работе с моделью:
1. Используя модель, определите условия, при которых в эволюционирующей биосфере могут распространиться аэробные организмы. Опишите характер связи между анаэробными и аэробными фотосинтетиками. Отследите значения изменяющихся параметров с помощью графиков. Учтите, что графики построены в условных величинах!
2. Обратите внимание на изменение цвета воды и неба. Объясните, с чем связаны такие изменения.