Добиосферный (абиотический) этап. Охватывает условно весь криптозой (докембрий), т.е. период от 4,5 млрд до 570 млн лет назад, или по продолжительности примерно 4 млрд лет. Этот этап характеризовался господством физико-химической формы эволюционного развития ГО, сопровождавшегося усложнением и упорядочением ее вещественного состава и организационной структуры. В частности, произошла дифференциация вещества и сформировалась оболочечная структура Земли и ее ГО (атмосфера, гидросфера, литосфера), возникли материки и океаны, различные типы земной коры. Их объединяли различные геофизические и геохимические круговороты веществ и энергии. Взаимодействие абиотических оболочек вело к образованию различных кор выветривания и т.д. Завершился добиосферный этап бифуркацией, или качественным скачком, в результате которого на Земле, в ГО, в контактной зоне трех абиотических сред возникла жизнь – живое вещество и жизненная энергия. Возникнув, жизнь стала мощным катализатором, а затем, примерно 600 млн лет назад, и ведущим фактором, резко активизировавшим, ускорившим и усложнившим биогеохимические реакции в ландшафтах и структуру геосистем. Активность жизни и определила главное, более быстрое направление дальнейшей эволюции ГО, сопровождающейся усложнением ее организационной структуры.
Биосферный, или биогенный, этап. Этап эволюции (палеозий-кайнозой), начавшийся примерно 570 млн лет назад, характеризуется развитием биоты и под ее воздействием трансформацией атмосферного воздуха, природных вод, литогенной основы, формированием почв и биосферы. Жизнь, нарушив прежнее относительное геохимическое равновесие ГО, стала ведущим фактором ее новых устойчивых эволюционных изменений. Наиболее активной, ведущей формой эволюции на этом этапе развития ГО становятся биогеохимическая и биогенная. Под влиянием жизни появляется озоновый экран, жизнь захватывает практически всю поверхность планеты, возникает биогеохимический круговорот вещества и энергии, объединивший живую и неживую природу, почвенный покров, увеличивается разнообразие видов, формируются сообщества живых организмов, экосистемы, ландшафтные геоэкосистемы, биосфера, ландшафтная оболочка и, наконец, человек.
Основным носителем и хранителем информации о достигнутом уровне развития, а также объектом и фактором, определяющим эволюцию биосферы, становятся гены и их сочетания, а также особи живых организмов и их популяции. При этом увеличивается разнообразие и усложняется организационная структура биосферы и ландшафтов. Накапливаемая эволюционная информация биосферы закрепляется и передается другим поколениям родственных организмов с помощью генов. Основные инструменты и факторы, направляющие эволюцию биосферы, – это изменчивость, определяющая разнообразие организмов и их сообществ, соответственно их адаптивные возможности, и естественный отбор. Он идет на всех уровнях организации биоты (особь, популяция, вид и т.д.). Его результат оценивается выживанием и оставлением потомства (закреплением накопленной информации). В процессе филогенеза закрепляются преимущественно свойства и особенности, которые позволяют видам и популяциям легко адаптироваться в среде или адаптировать ее под себя, т.е. те, которые полезны популяции или виду в целом. Результаты отбора проявляются только в ходе смены многих поколений или в процессе филогенеза. Более того, некоторые закрепленные им свойства могут быть даже вредны для отдельных особей, но полезны виду в целом (самопожертвование родителей при защите потомства или пчелы при защите улья).
Под влиянием мутаций (микробифуркаций) и естественного отбора на индивидуальном, популяционном и видовом уровнях все более разнообразным становился генофонд жизни, усложняясь, эволюционировала биосфера, а с ней и географическая оболочка. В ней появились такие биокосные образования, как почвы, ландшафты, биогеоценозы и другие геоэкосистемы со своими круговоротами вещества, энергии, увеличилась их информационная насыщенность. Растительные сообщества стабилизировали многие активные экзогенные процессы, а увеличив устойчивость ландшафтов, улучшили условия своей жизнедеятельности. В процессе эволюции выделился по функциональной и эволюционной активности, форме эволюционного развития, устойчивости и морфологической выраженности новый биосферный (биогенный) уровень организации материи в ГО.
Условный конец биосферного этапа или начало его очередного под этапа с новой формой ускоренной эволюции связывают с появлением Человека умелого (Homo habilis), формированием его устойчивых сообществ и общественных отношений внутри них. С этого времени в антропологии и археологии начинается антропогенный этап развития биосферы. Археологи его начало определяют появлением первых примитивных каменных орудий труда и охоты пралюдей. Раньше считалось, что они появились 500-600 тыс. лет назад, или в конце неогена (плиоцене) – начале четвертичного периода (плейстоцене) в геологической истории Земли, т. е. в самом начале ледникового периода. В настоящее время эту границу отодвигают вглубь тысячелетий (в плиоцен) до 2-2,5 млн лет назад. Это начало палеолита (древнего каменного века) по археологической хронологии. Примерно 1,6 млн-300 тыс. лет назад появился и исчез, или эволюционировал по биогенному типу, Человек прямоходящий, или выпрямленный (Homo erectus). На первых этапах своего первобытного существования человек значительно зависел от природы, подчинялся ей и по возможности приспосабливался к ее законам и условиям, т.е. преобладали биологические формы адаптации. Поэтому его распространение, как у большинства живых существ, вначале имело ограниченный ареал. Считается, что это были зоны преимущественно тропических редколесий и саванн, с богатыми пищевыми ресурсами и теплым климатом. В период от 200 до 40 тыс. лет назад, предположительно в среднем плейстоцене, Человека прямоходящего (Homo erectus) сменил Человек разумный (Homo sapiens) архаичный – неандерталец или палеоантроп. Он использовал для охоты каменные орудия и огонь.
Однако численность палеоантропов была невелика. И хотя в качестве элемента социальной адаптации уже существовала общественная форма их жизнедеятельности, по своему воздействию на ландшафты человек мало отличался от прочих гетеротрофных консументов. В ледниковый период, адаптируясь морфологически, физиологически и функционально на популяционном и социальном уровне родовых общин, он проник и обитал уже и на юге Европы, и в Азии. По мнению известных антропологов В.П. Алексеева и Т.И. Алексеевой, в среднем палеолите (150-40 тыс. лет назад) уже существовали все пять географически предопределенных адаптивных морфофизиологических типов людей: тропический (экваториальный), умеренной зоны, арктический, континентальный и высокогорный. География стоянок с элементами ранних среднепалеолитических культур показывает, что в то время человек расселился уже по всей Африке и Евразии. Племенами неандертальцев, видимо , начала осваиваться азиатская и американская Арктика. Палеолитические стоянки обнаружены и в Заполярье. По одной из версий, расселение человека современного вида, владевшего огнем, началось примерно 100-120 тыс. лет назад из Африки через Малую Азию. Причина – рост численности людей и оскудение пищевых ресурсов из-за роста плотности населения. Средняя скорость расселения первобытных людей того времени составляла примерно 3-5 км за 10 лет. Некоторые ученые предполагают, что кочевые племена неандертальцев могли проникать в Заполярье уже в период оптимума Мгинско-микулинского межледниковья (125-100 тыс. лет назад). В тот период в Евразии тундра исчезла с материка вообще, а фрагментарно встречалась только на севере Ямала и Гыданского полуостровов, северная же тайга узкой полосой оставалась только вдоль побережья в Сибири. Тем не менее в среднем (150-40 тыс. лет назад) и верхнем палеолите (40-20 тыс. лет назад) эволюция человека и ландшафтов продолжалась еще преимущественно по биогенному, или биогенетическому, типу.