почему на определенных этапах развития биосферы возникали экологические кризисы

Коротко: экологические кризисы в истории биосферы — это не «поломка природы», а закономерные фазы перестройки сложной системы, когда внешние толчки и внутренние изменения выводят круговороты вещества и энергии из равновесия. Ниже — почему и на каких этапах это происходило.

1. Внешние (геологические и космические) драйверы
   • Суперконтиненты и тектоника. Сборка/распад суперконтинентов меняют очертания береговой линии, глубину мелководий, циркуляцию океанов и климата. Это сдвигает питательные потоки и зоны обитания — отсюда обеднение экосистем и волны вымираний. Пример: формирование Панге́и — усиление континентальной засухи и сезонности, потери ниш для морской фауны.
   • Масштабный вулканизм (плюмы, траппы). Выбросы CO₂, SO₂, аэрозолей → парниковое потепление, кислотные дожди, закисление океана, дефицит кислорода в воде (аноксия). Так рушатся пищевые цепи.
   • Астероидно-кометные импакты. Кратковременная «ядерная зима» от пыли и сажи, затем долгий парниковый отклик от CO₂, пожары, кислотные дожди — резкий обвал продуктивности.
   • Колебания орбиты и солнечной активности. Миланковичевы циклы, изменения инсоляции — каскады ледниковых/межледниковых перестроек, перераспределение биомов и пищевых сетей.

2. Внутренние биосферные драйверы (эволюционные инновации)
   • «Кислородная революция». Появление кислородного фотосинтеза сначала отравило анаэробные сообщества и изменило химизм океанов (осадки железа, серы), а затем открыло путь дыханию и крупным формам. Кризис → новое устойчивое состояние.
   • Выход растений на сушу. Массовое укоренение и образование почв усилили выветривание силикатов → падение CO₂ и похолодание; бурный вынос органики в моря → цветения водорослей и аноксии.
   • Лигнин и «угольные леса». Долгое время лигнин почти не разрушался — углерод «запирался» в торф/уголь, рос O₂ в атмосфере. Затем появление эффективных редуцентов (в т.ч. базидиомицетов) перестроило углеродный цикл — смена режима огня, дыхания, размеров организмов.
   • Хищничество, «эволюционные гонки вооружений». Быстрые новшества (панцири, челюсти, яды, симбиозы) периодически ломают старые экосистемные балансы, приводя к смене доминирующих групп.
   • Биогеохимические «перекосы». Всплески поступления фосфора/азота (эрозия, вулканогены) → эвтрофикация, мёртвые зоны; наоборот, дефицит микроэлементов (например, молибдена) ограничивает азотофиксаторов и обваливает продуктивность.

3. Пороговые эффекты и обратные связи
   Биосфера — система с множеством положительных и отрицательных обратных связей. Когда медленные накопления (углекислый газ, питательные вещества, органика в осадках) переходят порог, запускаются быстровозрастающие процессы: снежнокомные оледенения, океанская аноксия, метановые выбросы. Кризисы часто возникают «скачками», когда сеть связей переподстраивается под новые условия.

4. Что мы видим в геологической летописи (несколько ключевых этапов)
   • Ранняя кислородизация (Палеопротерозой) — гибель анаэробных сообществ, изменение химии океанов; затем стабилизация на новом уровне O₂.
   • «Кембрийский взрыв» и последующие биотические перестройки — быстрое усложнение пищевых сетей, вымирания групп, не вписавшихся в новые взаимодействия.
   • Позднепалеозойские сдвиги — леса, углеобразование, колебания O₂ и CO₂, ледники Гондваны, волны аноксии в морях.
   • Пермо-триасовый кризис — сочетание суперплюмового вулканизма, парникового перегрева, закисления и аноксии океана; масштабная смена доминант.
   • Позднемеловой кризис — ударный импакт + вулканизм → резкая смена климата и коллапс наземных/морских сетей, освобождение ниш для млекопитающих.

5. Почему именно «на определённых этапах»
   • Нужна комбинация факторов: геологическая конфигурация + эволюционная готовность системы к «переключению».
   • Накопительный характер процессов: долгое «подведение фитиля» (осадки углерода, рост суперконтинента, повышенный флюкс питательных веществ) и короткий «взрыв».
   • Наличие инноваций, меняющих правила игры: появление нового типа метаболизма или ключевой группы организмов сдвигает глобальные циклы так же сильно, как вулканы или астероиды.

6. Современный этап
   Человеческая деятельность выступает «геологической силой»: быстрое сжигание ископаемого углерода, изменение землепользования, изъятие биомассы, загрязнение, инвазии видов. Это создаёт те же симптомы прошлых кризисов: ускоренное потепление, закисление океана, эвтрофикация, локальная и региональная аноксия, фрагментация сред обитания — то есть переход биосферы к новому состоянию с потерей части биоразнообразия.

Итого: экологические кризисы возникали, когда совпадали крупные внешние импульсы и внутренние эволюционные новшества, а накопленные изменения в биогеохимических циклах пересекали пороги устойчивости. Каждый такой кризис «перекраивал» экосистемы и открывал дорогу новой конфигурации жизни.