I tnmd m`r)m{u hqqkednb`mhi
&XXI bej[
БИОСФЕРА
БИОСФЕРА
МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЙ НАУЧНЫЙ И ПРИКЛАДНОЙ ЖУРНАЛ
ПО ПРОБЛЕМАМ ПОЗНАНИЯ И СОХРАНЕНИЯ БИОСФЕРЫ
И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЕЕ РЕСУРСОВ
Том 3
№ 2
Санкт-Петербург
2011
BIOSPHERE
BIOSPHERE
INTERDISCIPLINARY JOURNAL OF BASIC AND APPLIED SCIENCES
DEDICATED TO COMPREHENSION AND PROTECTION OF THE BIOSPHERE
AND TO USAGE OF RESOURCES THEREOF
Saint-Petersburg
2011
Vol. 3
No. 2
biosphere_TEMPLATE_3_2.inddib osphere_TEMPLATE_3_2.indd I
09.06.2011 13:17:28
09.06.2011 13:17:28
Стр.1
Президент Фонда научных исследований «XXI век»:
Главный редактор:
Заместитель главного редактора:
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ
А. И. Новиков
Э. И. Слепян
А. Г. Голубев
Почетные члены редакционной коллегии
Г. В. Добровольский
Г. И. Марчук
Б. С. Соколов
(Москва)
(Москва)
(Москва)
Члены редакционной коллегии
Т. Г. Авдеева (Москва)
А. В. Адрианов (Владивосток)
С. М. Алексеев (Москва)
В. Р. Болов (Москва)
В. Н. Большаков (Екатеринбург)
Ю. С. Васильев (Санкт-Петербург)
Э. М. Галимов (Москва)
В. К. Глухих (Москва)
В. И. Данилов-Данильян (Москва)
Ю. Ю. Дгебуадзе (Москва)
В. П. Девятов (Москва)
В. А. Драгавцев (Санкт-Петербург)
А. А. Жученко (Москва)
М. Ч. Залиханов (Москва)
И. А. Захаров-Гезехус (Москва)
Э. В. Ивантер (Петрозаводск)
Ю. А. Израэль (Москва)
Л. А. Ильин (Москва)
А. С. Исаев (Москва)
Л. Н. Карлин (Санкт-Петербург)
В. М. Котляков (Москва)
А. И. Кривченко (Санкт-Петербург)
А. П. Кудрявцев (Москва)
Н. П. Лаверов (Москва)
К. В. Новожилов (Санкт-Петербург)
Г. Г. Онищенко (Москва)
В. И. Осипов (Москва)
Г. В. Осипов (Москва)
Ю. А. Рахманин (Москва)
В. Реген (Санкт-Петербург)
Г. С. Розенберг (Тольятти)
Р. Б. Рыбаков (Москва)
А. В. Селиховкин (Санкт-Петербург)
Г. А. Сoфронов (Санкт-Петербург)
С. А. Степанов (Москва)
М. А. Федонкин (Москва)
М. П. Федоров (Санкт-Петербург)
М. В. Флинт (Москва)
А. И. Фокин (Москва)
А. Ф. Цыб (Обнинск)
Х. Д. Чеченов (Москва)
Н. П. Чуркин (Москва)
В. Т. Ярмишко (Санкт-Петербург)
ОТВЕТСТВЕННЫЙ УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРИАТ
Л. Я. Боркин (Санкт-Петербург); Г. В. Жижин (Санкт-Петербург); Г. А. Исаченко (Санкт-Петербург);
Л. А. Кудерский (Санкт-Петербург); В. Н. Максимов (Москва);
Ю. К. Новожилов (Санкт-Петербург); К. М. Петров (Санкт-Петербург); В. Б. Сапунов (Санкт-Петербург);
М. Д. Уфимцева (Санкт-Петербург); Е. П. Щеголева (Москва)
МЕЖДУНАРОДНЫЙ РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ
И. Алитало (Финляндия); Д. Беккулова (Кыргызстан); О. Брейдбах (Германия); Р. Гаглоев (Южная Осетия);
Ф. Гаджи-заде (Азербайджан); Т. Девдариани (Грузия); Ю. Канн (Эстония); А. Карабанов (Беларусь);
М. Клявиньш (Латвия); В. Контримавичус (Литва); А. Мелдыбеков (Казахстан); З. Миквабия (Абхазия);
Я. Олексин (Польша); А. Рафиков (Узбекистан); А. Сагателян (Армения); С. Сатторов (Таджикистан);
Ф. Фурдуй (Молдова); В. Чехун (Украина); П. Эсенов (Туркменистан)
Дизайн и верстка: Ю. С. Волжина, А. А. Яковлев
Корректор: В. Б. Куликова
Администратрор сайта: Н. Д. Давыдова
Логотип: О. Г. Бурова
Адрес редакции: 197110, Санкт-Петербург, Большая Разночинная ул., д. 28; Тел./факс: ( 812) 347-61-38;
Эл. почта: biosphaera@21mm.ru;
Электронная версия: http//:www.biosphere21century.ru (ISSN 2077-1460)
Издание журнала «БИОСФЕРА» осуществляется при финансовой поддержке Правительства Санкт-Петербурга
Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций: ПИ № ФС77-32791 от 08 августа 2008 г.
II
(Санкт-Петербург)
(Санкт-Петербург)
(Санкт-Петербург)
biosphere_TEMPLATE_3_2.indd II
biosphere_TEMPLATE_3_2.indd II
09.06.2011 13:17:28
09.06.2011 13:17:28
Стр.2
EDITORIAL BOARD
President of XXI Century Research Foundation
Editor-in-Chief
Deputy Editor-in-Chief
A. I. Novikov
E. I. Slepyan
A. G. Golubev
Honorary Editorial Board
G. V. Dobrovolskiy
G. I. Marchuk
B. S. Sokolov
(Moscow)
(Moscow)
(Moscow)
General Editorial Board
T. G. Avdeyeva (Moscow)
A. V. Adrianov (Vladivostok)
S. M. Alexeyev (Moscow)
V. R. Bolov (Moscow)
V. N. Bolshakov (Yekaterinburg)
Yu. S. Vasiliyev (Saint-Petersburg)
E. M. Galimov (Moscow)
V. K. Glukhikh (Moscow)
V. I. Danilov-Daniliyan (Moscow)
Yu. Yu. Dgebuadze (Moscow)
V. P. Deviatov (Moscow)
V. A. Dragavtsev (Saint-Petersburg)
A. A. Zhuchenko (Moscow)
M. Ch. Zalikhanov (Moscow)
I. A. Zakharov-Gezehus (Moscow)
E. V. Ivanter (Petrozavodsk)
Yu. A. Izrael (Moscow)
L. A. Ylyin (Moscow)
A. S. Isayev (Moscow)
L. N. Karlin (Saint-Petersburg)
V. M. Kotliakov (Moscow)
A. I. Krivchenko (Saint-Petersburg)
A. P. Kudriavtsev (Moscow)
N. P. Laverov (Moscow)
K. V. Novozhilov (Saint-Petersburg)
G. G. Onischenko (Moscow)
V. I. Osipov (Moscow)
G. V. Osipov (Moscow)
Yu. A. Rakhmanin (Moscow)
ACADEMIC SECRETARIAT
L. Ya. Borkin (Saint-Petersburg); G. V. Zhizhin (Saint-Petersburg); G. A. Isachenko (Saint-Petersburg);
L. A. Kuderskiy (Saint-Petersburg); V. N. Maksimov (Moscow);
Yu. K. Novozhilov (Saint-Petersburg); K. M. Petrov (Saint-Petersburg); V. B. Sapunov (Saint-Petersburg);
M. D. Ufi mtseva (Saint-Petersburg); Ye. P. Schegoleva (Moscow)
INTERNATIONAL EDITORIAL COUNCIL
I. Alitalo (Finland); D. Bekkulova (Kyrgyzstan); O. Breidbach (Germany); R. Gagloev (South Ossetia);
F. Gadzhi-zade (Azerbaijan); T. Devdariani (Georgia); U. Kann (Estonia); A. Karabanov (Belarus); M. Klavinsh (Latvia);
V. Kontrimavichus (Lithuania); A. Meldybekov (Kazakhstan); Z. Mikvabiya (Abkhazia); J. Oleksyn (Poland);
A. Rafi kov (Uzbekistan); A. Sagatelian (Armenia); S. Sattorov (Tadjikistan); F. Furduy (Moldova);
V. Chekhun (Ukrain); P. Esenov (Turkmenistan)
Design and layout: Y.S. Volzhina and A.A. Yakovlev
Proofreading: V. B. Kulikova
WWW site administrator: N. D. Davydova
Logotype: O. G. Burova
Address: 28 Bolshaya Raznochinnaya, 197110, Saint-Petersburg, Russia;
Phone/fax: +7(812)347-61-38; E-mail: biosphaera@21mm.ru;
Online version: http//:www.biosphere21century.ru (ISSN 2077-1460)
Sponsored by Saint-Petersburg Administration
Registered by RF Federal Service for Communication and Mass Media Surveillance on 08 August 2008 as PI No FS77-32791
III
V. Regen (Saint-Petersburg)
G. S. Rosenberg (Togliatti)
R. B. Rybakov (Moscow)
A. V. Selikhovkin (Saint-Petersburg)
G. A. Sofronov (Saint-Petersburg)
S. A. Stepanov (Moscow)
M. A. Fedonkin (Moscow)
M. P. Fedorov (Saint-Petersburg)
M. V. Flint (Saint-Petersburg)
A. I. Fokin (Moscow)
A. F. Tsyb (Obninsk)
Kh. L. Chechenov (Moscow)
N. P. Churkin (Moscow)
V. T. Yarmishko (Saint-Petersburg)
(Saint-Petersburg)
(Saint-Petersburg)
(Saint-Petersburg)
biosphere_TEMPLATE_3_2.indd III
biosphere_TEMPLATE_3_2.indd III
09.06.2011 13:17:28
09.06.2011 13:17:28
Стр.3
ТЕОРИЯ
ПАЛЕОНТОЛОГИЯ ДОКЕМБРИЯ
И АКРОХРОНЫ БИОСФЕРНОЙ ЭВОЛЮЦИИ
(к теории расширяющейся биосферы)
Б.С. Соколов
ЯДЕРНАЯ ЗИМА:
ИСТОРИЯ ВОПРОСА И ПРОГНОЗЫ
А.М. Тарко, В.П. Пархоменко
ЗАПАД ЕВРАЗИИ: ОСНОВНОЕ ПОЛЕ
КУЛЬТУРНОЙ ЭВОЛЮЦИИ
А.М. Буровский
ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ
ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ТРЕНДЫ
ТАКСОНОМИЧЕСКОГО БОГАТСТВА
ФЛОРЫ СОСУДИСТЫХ РАСТЕНИЙ
О.В. Морозова
Догелевская научная школа
НАУЧНАЯ ШКОЛА
ВАЛЕНТИНА АЛЕКСАНДРОВИЧА ДОГЕЛЯ
Э.И. Слепян
БАКТЕРИАЛЬНЫЕ ЭНДОЦИТОБИОНТЫ
ИНФУЗОРИЙ (CILIOPHORA, PROTISTA):
БИОРАЗНООБРАЗИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С
КЛЕТКОЙ ХОЗЯИНА
С.И. Фокин
ЭВОЛЮЦИЯ ЛЕЦИТОТРОФНЫХ ЛИЧИНОК
У МОРСКИХ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ
НА ПРИМЕРЕ МШАНОК КЛАССА
GYMNOLAEMATA
А.Н. Островский
О ПУТЯХ РАЗВИТИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ АСПЕКТОВ
ДОГЕЛЕВСКОЙ ШКОЛЫ
Э.И. Слепян
.....208.....
.....190.....
.....155.....
THEORY
PRECAMBRIAN PALEONTOLOGY AND
ACROCHRONIC PERIODIZATION
OF BIOSPHERIC EVOLUTION
(towards a theory of expanding biosphere)
B.S. Sokolov
.....164.....
.....174.....
NUCLEAR WINTER:
HISTORY OF THE CONCEPT AND FORECASTS
A.M. Tarko and V.P. Parkhomenko
WESTERN EURASIA AS THE PRINCIPAL
FIELD OF CULTURAL EVOLUTION
A.M. Burovskiy
NATURAL SCIENCES
SPATIAL TRENDS IN THE TAXONOMIC
RICHNESS OF THE VASCULAR PLANT FLORA
O.V. Morozova
Dogel’s school
VALENTIN ALEKSANDROVICH DOGEL’S
SCHOOL
E.I. Slepyan
.....215.....
BACTERIAL ENDOCYTOBIONTS
OF CILIOPHORA (PROTISTA):
BIODIVERSITY AND RELATIONSHIPS
WITH THE HOST CELL
S.I. Fokin
.....233.....
EVOLUTION OF LECITHOTROPHIC LARVAE
IN MARINE INVERTEBRATES
EXEMPLIFIED WITH GYMNOLAEMATE
BRYOZOANS
A.N. Ostrovsky
.....253.....
ON TRENDS IN DEVELOPING OF THE
ECOLOGICAL ASPECTS OF DODEL’S
SCHOOL
E.I. Slepyan
ФЕДЕРАЛЬНАЯ И РЕГИОНАЛЬНАЯ ПОЛИТИКА
ЭКОНОМИКА БИОСФЕРЫ
И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО
С.Д. Митягин
НАСЛЕДИЕ
УЧАСТИЕ В.И. ВЕРНАДСКОГО
В ИССЛЕДОВАНИЯХ ПОСЕЛЕНИЯ
ПАЛЕОЛИТИЧЕСКОГО ЧЕЛОВЕКА В ГОНЦАХ
И.Н. Гавриленко, С.Л. Кигим
ПРИЛОЖЕНИЯ
Сведения об авторах текущего номера
Редакционный портфель
Правила для авторов
IV
.....i.....
.....iii....
.....iv....
.....276....
.....264.....
FEDERAL AND REGIONAL POLICY
ECONOMICS OF THE BIOSPHERE
AND CITY PLANNING
S.D. Mityagin
HERITAGE
V.I. VERNADSKY’S INVOLVEMENT IN
INVESTIGATIONS OF PALEOLITHIC SITTES
IN GONTSY, UKRAINE
I.N. Gavrilenko and S.L. Kigim
APPENDICES
Author references
Manuscripts submitted
Guidelines for authors
biosphere_TEMPLATE_3_2.indd IV
biosphere_TEMPLATE_3_2.indd IV
09.06.2011 13:17:28
09.06.2011 13:17:28
Стр.4
ТЕОРИЯ
УДК 551.73
© 2011: Б.С. Соколов; ФНИ “XXI век”
ПАЛЕОНТОЛОГИЯ ДОКЕМБРИЯ
И АКРОХРОНЫ БИОСФЕРНОЙ ЭВОЛЮЦИИ
(К ТЕОРИИ РАСШИРЯЮЩЕЙСЯ БИОСФЕРЫ)1
Б.С. Соколов
Отделение наук о земле РАН, Москва, Россия
Эл. почта: mfedon@paleo.ru
Статья поступила в редакцию 17.05.2011, принята к печати 22.05.2011
Мы не знаем, что такое преджизнь, скрытая в химических молекулах, несущих ее будущий генетический заряд. Но вершиной
биохимической эволюции, с биологической точки зрения, является прокариотная клетка цианобактерий. Ее появление на
Земле определило и начало формирования первого биогеоценоза планеты, зарождения ее БИОСФЕРЫ. Однажды возникнув
примерно 4,0–3,7 млрд лет назад, она уже никогда на Земле не обрывалась. Весь ход биосферной эволюции зарегистрирован в
геохронологической летописи слоистой оболочки Земли – стратисфере. В стратиграфическом смысле это архей, протерозой
(т.е. карелий и рифей) и фанерозой (т.е. палеозой, мезозой и кайнозой). Им соответствуют и главнейшие этапы эволюции
биосферы – акрохроны. Палеонтология докембрия показала, что первые три акрохрона – это довендский этап эволюции одноклеточных
прокариот и эукариот, завершившийся в рифее возникновением их колониальности. Настоящая многоклеточность
тканевых Metaphyta и Metazoa стала формироваться не ранее позднего неопротерозоя (верхний рифей), а в вендском
периоде произошел макротаксономический «взрыв» с возникновением основных типов многоклеточных фанерозойского
уровня организации. Поэтому последний акрохрон (примерно от 650 млн лет) следует определять как венд-фанерозойский.
Кембрийский популяционный взрыв – это экспансия уже массовых скелетных Metazoa.
Ключевые слова: палеонтология, докембрий, венд, стратиграфия, эволюция, биосфера.
PRECAMBRIAN PALEONTOLOGY AND ACROCHRONIC
PERIODIZATION OF BIOSPHERIC EVOLUTION
(TOWARDS A THEORY OF EXPANDING BIOSPHERE)
B.S. Sokolov
Department of Earth Sciences of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia
E-mail: mfedon@paleo.ru
We do not know what was pre-life hidden in chemical molecules charged with the genetic potential of future life. However, the
peak of the biochemical evolution was the procaryotic cyanobacterial cell. Its emergence on Earth determined the formation of
the fi rst biocenosis on the planet, i.e., the emergence of its BIOSPHERE. Once it has emerged about 4.0 to 3.7. billion years
ago, it never interrupted thereafter. The whole course of biospheric evolution is recorded in the geochronological annals of
the stratifi ed envelope of Earth, its stratisphere. In the stratigraphic sense, it includes the Archean, Proterozoic (Karelian and
Riphean eras) and Phanerozoic (Paleozoic, Mesozoic, and Cainozoic eras) eons. They correspond to the main stages of the
evolution of Biosphere, acrochrons. Precambrian paleontology has shown that the fi rst three acrochrons correspond to the
pre-Vend in the evolution of unicellular prokaryotes and eukaryotes, which culminated in the emergence of their colonial form
in the Riphean era. The genuine histological multicellularity of Metaphyta and Metazoa started to develop not earlier than in
the late Neoproterozoic period (upper Riphean era). In Vendian period, an explosion of macrotaxons occurred resulting in
the emergence of all types of multicellular organisms of the Phanerozoic level of development. Therefore, the last acrochron
(about 650 million years ago) should be defi ned as Vendian period-Phanerosoic. The Cambrian population explosion was already
associated with the mass expansion of the skeletal metazoans.
Keywords: Precambrian paleontology, Vendian period, stratigraphy, evolution, biosphere.
Научной палеонтологии насчитывается более
двухсот лет. Она стала одной из основ теоретической
биологии, а геологию сделала исторической наукой,
раскрывшей хронологическую этапность в формировании
ее стратисферной оболочки. Вся наша деятельность
связана с этой оболочкой. Она основа всех
жизненных благ и вместе с тем – хранилище летописи
самой жизни и событий, происходивших в истории
Земли на протяжении многих геологических эр. Все
это мы давно и хорошо знаем. Мы только долгое время
не отдавали себе отчет в том, что наши знания были
в основном связаны с опытом деятельности в фанерозойских
системах, отвечающих, даже вместе с вендом,
не более чем за 650 млн лет из почти четырех миллиардов,
приходящихся на биосферную эволюцию на Земле.
Это лишь седьмая часть всего процесса.
Ранее мной была предложена диаграмма (рис. 1),
иллюстрирующая соотношения палеобиосферного
времени, стратиграфического пространства литосферы
и последовательности этапов развития органического
мира, как расширяющейся биосферы
[19]. В этой диаграмме ее элементы не были новыми.
Я только сделал четкий акцент на том, что нельзя
не различать время как дление геоисторических этапов
в хронологической последовательности уже четко
выявленной неравномерности и иерархичности
1 Публикация основана на Вступительном слове к 57-й сессии Палеонтологического общества.
Междисциплинарный научный и прикладной журнал «Биосфера», 2011, т.3, ¹2
155
biosphere_TEMPLATE_3_2.indd 155
biosphere_TEMPLATE_3_2.indd 155
09.06.2011 13:17:28
09.06.2011 13:17:28
Стр.5
ТЕОРИЯ
p,“. 1. Геологическое и палеобиосферное время.
стратиграфических подразделений литосферы и время
как метод измерения этих длений. Хронология
и хронометрия выражают в исторической геологии
разные сущности, оставаясь в едином пространстве-времени.
И второе: это время я понимаю как палеобиосферное,
а биосферу принимаю не как живое
вещество в его биогеохимическом единстве, а как дискретное
неисчислимое живое множество, связанное
биотопически с другими геосферными оболочками
Земли – лито сферной, гидросферной и атмосферной.
Это совершенно особая система – суперорганизм –
Геомерида, или биогеомерида. Такое понимание было
уже у Карла фон Бэра, но В.Н. Беклемишев (1928) нашел
для его выражения необходимый термин (см. [18]).
Зарождение биосферы на Земле – это появление
жизни в ее микроорганизменной форме. Мы не знаем,
что такое преджизнь, она еще скрыта в химических
молекулах, несущих ее будущий генетический
заряд. По выражению академика А.С. Спирина [20],
это мог быть мир свободы РНК, однако этого, кажется,
еще никто не наблюдал. Но, как однажды заметил
академик С.В. Шестаков (см. [11]), «С точки зрения биолога,
цианобактерии – это вершина биохимической
эволюции». Пока что только с этой раннеархейской
вершины и можно рассуждать о биосферной эволюции,
независимо от того, занесены ли «споры жизни»
на Землю из Космоса, или она на ней и зародилась.
В любом случае, в интервале 4,2–3,7 млрд лет тому назад
на Земле уже складывались более или менее благоприятные
условия для подготовки развития микроорганизмов
(необходимая температура, влажные коры
выветривания и вода на скальном основании, солнечная
энергия). Вполне допустимо, что подобные условия
могли создаваться и на других планетных телах,
156
но только на Земле открылась первая возможность
проследить путь расширяющейся биосферы и диверсификации
ее Геомериды вплоть до гоминид. Эволюция
земной биосферной системы, охватившая геофизические
оболочки, уже никогда не прерывалась, хотя
и прошла через ряд планетарных кризисов, изменяясь
в своем темпе.
Ранее я привлекал внимание [18, 19] к биоразнообразию
на Земле геологического прошлого как системному
явлению, развивающемуся этапно и непрерывнопрерывисто
в геологическом, или палеобиосферном,
времени. Этот процесс нашел свою уникальную запись
в стратисферной оболочке Земли. Он стал основой
фанерозойской стратиграфии, которую мы называем
биологической. Но в какой мере она может
быть распространена на главную, самую длительную
дофанерозойскую часть истории Земли и что собой
представляет нижняя граница самого фанерозоя?
Оказалось, что это один из основных вопросов
стратиграфии и геохронологии. Он остро встал лишь
около полувека тому назад как конкретная проблема
геологической картографии, сформулированная как
вопрос о границе докембрия и кембрия. Последняя
с XIX века обычно привлекала внимание как необъяснимый
пробел, получивший у Ч. Уолкотта [40] название
Липалийского. Проблема была мучительной
и для дарвиновской теории эволюции.
Благоприятные условия для рассмотрения этой
проблемы неожиданным образом сложились в нашей
стране в связи с нефтепоисковыми исследованиями,
масштабно развернувшимися с началом войны в 1941 г.
Поводом явилось открытие промышленных запасов
нефти в Волго-Уральской области, заставившее
включить в объект изучения весь осадочный чехол
Междисциплинарный научный и прикладной журнал «Биосфера», 2011, т.3, ¹2
biosphere_TEMPLATE_3_2.indd 156
biosphere_TEMPLATE_3_2.indd 156
09.06.2011 13:17:28
09.06.2011 13:17:28
Стр.6