Arkean aikakauden tärkeimmät tapahtumat. Arkean ("alkuperäinen") aikakausi elämän kehityksessä. Arkean aikakauden tärkeimmät tapahtumat

Maan olemassaolon vanhin ajanjakso, joka kattaa ajanjakson 4–2,5 miljardia vuotta sitten, on nimeltään "arkealainen aikakausi". Kasvisto ja eläimistö olivat juuri alkamassa ilmaantua, maapallolla oli hyvin vähän happea, ja planeetan vesistöistä oli vain yksi matala valtameri, joka koostui useista säiliöistä, joissa oli kylläistä suolavettä, kun taas vuoristomaisemaa ja painaumia ei ollut. ollenkaan. Tämä on mineraaliesiintymien muodostumisen alkamisaika: grafiitti, nikkeli, rikki, rauta ja kulta.

Tuolloin auringonvalon säteet eivät vielä kyenneet tunkeutumaan hydrosfääriin ja ilmakehään sekoittuneena, joka muodosti yhden höyryn ja kaasun kuoren. Syntynyt kasvihuoneilmiö esti aurinkoa koskettamasta maata.

Amerikkalainen tiedemies J. Dana nimesi arkean aikakauden niin vuonna 1872. Termi "arkealainen" antiikin kreikasta tarkoittaa "muinaista". Arkealainen aikakausi on jaettu neljään pääkauteen, jotka vaihtelevat vanhimmasta, eoarkealaisesta uusarkealaiseen. Tarkastellaanpa niitä tarkemmin.

Arkean alku - Eoarkean

400 Ma ajanjakso alkoi noin 4 miljardia vuotta sitten. Eoarkealle on ominaista usein meteoriittien putoaminen ja kraatterien muodostuminen. Planeetan pintaa peittävä laava alkoi vähitellen väistyä aktiivisesti muodostuvalle maankuorelle.

Arkean aikakausi tällä ajanjaksolla tunnetaan vanhimpien kivien laskemisesta, joista suurimmat muodostelmat löydettiin Grönlannista. Niiden ikä on noin 3,8 miljardia vuotta.

Hydrosfäärin muodostuminen oli vasta alkamassa. Ja vaikka valtameret eivät olleet vielä ilmestyneet, oli jo vihjeitä ensimmäisistä pienistä vesimuodostelmista. Niille tyypillinen eristys toisistaan, tiivistetyllä suolaisella ja erittäin kuumalla vedellä.

Ilmakehässä oli vähän happea ja typpeä, merkittävä osa siitä oli hiilidioksidia. Maan ilmankuoressa lämpötila nousi 120 asteeseen.

Arkean aikakauden ensimmäiset organismit alkoivat ilmaantua juuri silloin. Nämä olivat sinileviä, jotka jättivät jälkeensä muinaisia ​​stromatoliitteja - jätetuotteita. Nämä mikro-organismit tuottavat happea fotosynteesin kautta, mikä on planeetan vanhin elämänmuoto.

Eoarkean tärkein hetki on ensimmäisen maanosan - Vaalbaran - muodostumisen alku.

Toinen aikakausi - paleoarkealainen

Tämän ajanjakson arkean aikakausi kattaa 200 miljoonan vuoden ajanjakson, joka alkoi 3,6 miljardia vuotta sitten. Sitten päivä ei kestänyt enempää kuin 15 tuntia. Päämantereen muodostuminen oli loppumassa, vielä matala Maailmanmeri ilmestyi. Maan ytimestä on tullut kiinteämpi, mikä on vahvistanut Maan magneettikenttää lähes nykyiselle tasolle.

Juuri tämä ajanjakso antaa meille mahdollisuuden väittää, että ensimmäiset elävät organismit ilmestyivät jo tuolloin. Tiedetään varmasti, että heidän nykyään löydetyt jätetuotteiden jäännökset ovat peräisin paleoarkealta.

Arkeaanisen aikakauden eläimet ovat ensimmäisiä bakteereja, organismeja, jotka vaikuttivat Maan ilmakehän muodostumiseen fotosynteesin kautta ja loivat olosuhteet uusien elämänmuotojen kehittymiselle.

Mesoarchean: Vaalbaran jakautuminen

Mesoarchean - ajanjakso, joka kesti 0,4 miljardia vuotta (alkoi 3,2 miljardia vuotta sitten). Silloin tapahtui Vaalbaran halkeama, joka jaettiin 30°:n kulmassa kahteen erilliseen osaan. Ja ilmestyi myös törmäyksestä asteroidin kanssa, aikamme kuuluisimman kraatterin kanssa Grönlannissa. Ehkä Mesoarkean aikana, ensimmäinen jäätikkö, Pongolian, tapahtui myös maan päällä.

Mesoarkean ajanjakson arkean aikakauden elämän kehitykselle oli ominaista sinilevien määrän lisääntyminen.

Viimeinen vaihe - uusarkealainen

Neoarkean aikakausi päättyi 2,5 miljardia vuotta sitten. Sille on ominaista maankuoren muodostumisen loppuun saattaminen sekä suuren hapen vapautuminen, mikä johti myöhemmin (seuraavan aikakauden alussa) happikatastrofiin. Silloin maapallon ilmakehä muuttui täysin - happi alkoi vallita sen koostumuksessa.

Vulkaaninen toiminta kehittyi nopeasti, mikä vaikutti kivien ja jalometallien ja kivien muodostumiseen. Graniitit, syeniitit, kulta, hopea, smaragdit, krysoberyylit - kaikki tämä ja paljon muuta ilmestyi useita miljardeja vuosia sitten, Neoarkean alueella.

Mitä muuta mielenkiintoista arkean aikakaudella on? Tuolloin kasvisto ja eläimistö muodostivat vanhimmat nykyään laajalti käytetyt mineraaliesiintymät. Tähän vaikutti myös planeetan epävakaa tilanne. Maisemat, maankuori ja ensimmäiset vuoristomuodostelmat tuhoutuivat valtamerten vesien ja tulivuoren laavan vuodon vaikutuksesta.

Eläinten maailma

Tiedemiehet sanovat, että elämän synty alkoi juuri arkean aikana. Ja vaikka nämä muodot olivat liian pieniä, ne edustivat silti todellisia eläviä mikro-organismeja, ensimmäisiä bakteriologisia yhteisöjä, jotka jättivät jälkensä planeetalle fossiloituneiden stromatoliittejen muodossa.

Todettiin, että bakteerit vaikuttivat merkittävästi arogoniitin, kalsiumkarbonaattiin perustuvan mineraalin, nanokiteiden muodostumiseen. Aragoniitti on osa nykyaikaisten nilviäisten kuorien pintakerrosta ja se sisältyy korallien ulkopuoliseen luurankoon.

Syanobakteereista tuli syyllisiä ei vain karbonaattien, vaan myös piipitoisten sedimenttimuodostelmien esiintymiseen.

Arkeaaniselle aikakaudelle on ominaista ensimmäisten prokaryoottien - ydintä edeltäneiden yksisoluisten organismien - ilmestyminen.

Prokaryoottien ominaisuudet

Elävillä organismeilla ei ole muodostunutta ydintä, mutta ne ovat kokonaisia ​​soluja. Prokaryootit tuottavat happea fotosynteesin kautta. Solun kantama DNA-informaatio (nukleotidi) ei ole pakattu ytimen proteiinikuoreen (histoni).

Ryhmä on jaettu kahteen osa-alueeseen:

• bakteerit.
• Archaea.

Archaea

Arkeat ovat vanhimpia mikro-organismeja, kuten prokaryootteja, joilla ei ole ydintä. Niiden elämänorganisaatiorakenne eroaa kuitenkin muiden mikrobityyppien rakenteesta. Ulkonäöltään arkeat ovat samanlaisia ​​kuin bakteerit, mutta joillakin niistä on epätavallinen litteä tai neliön muoto.

Arkeatyyppejä on viisi, huolimatta siitä, että niitä on melko vaikea luokitella. Arkkibakteereja on mahdotonta kasvattaa ravinneväliaineissa, joten kaikki tutkimukset tehdään vain niiden elinympäristöstä otettujen näytteiden perusteella.

Nämä mikro-organismit voivat käyttää sekä auringonvaloa että hiiltä energialähteenä lajista riippuen. Arkeat eivät muodosta itiöitä ja lisääntyvät suvuttomasti. Ne eivät ole patogeenisiä ihmisille, ne voivat selviytyä äärimmäisissä olosuhteissa: meressä, kuumissa lähteissä, maaperässä, suolajärvissä. Suurin osa arkealajeista muodostaa merkittävän osan valtamerten planktonista, joka toimii merieläinten ravinnoksi.

Jotkut lajit elävät jopa ihmisten suolistossa, mikä auttaa suorittamaan ruoansulatusprosesseja. Arkeaa käytetään biologisen kaasun luomiseen, viemärien puhdistamiseen ja sedimentaatiosäiliöihin.

Kasveja

Kuten ymmärrät, arkean aikakaudella, jonka kasvisto oli hieman rikkaampi kuin eläinmaailma, ei ole ominaista selkärankaisten, kalojen ja jopa monisoluisten levien esiintyminen. Vaikka elämän alku on jo ilmestynyt. Mitä tulee kasvistoon, tutkijat ovat havainneet, että ainoat kasvit tuolloin olivat rihmalevät, joissa muuten bakteerit asuivat.

Ja sinilevät, joita aiemmin pidettiin virheellisesti kasveina, osoittautuivat syanobakteerien pesäkkeiksi, jotka käyttävät sekä hiiltä että happea elämän ylläpitämiseen eivätkä ole osa arkealaista kasvimaailmaa.

rihmamaiset levät

Arkean aikakautta leimasi ensimmäisten kasvien ilmestyminen. Ne ovat yksisoluisia rihmaleviä, jotka ovat kasviston yksinkertaisin muoto. Niillä ei ole tiettyä muotoa, rakennetta, elimiä ja kudoksia. Muodostaen pesäkkeitä, ne näkyvät paljaalla silmällä. Tämä on liejua veden pinnalla, kasviplanktonia sen syvyyksissä.

Rihmalevien solut on yhdistetty yhdeksi säikeeksi, jossa voi olla oksia. Ne voivat helposti sekä kellua vapaasti että kiinnittyä erilaisiin pintoihin. Lisääntyminen tapahtuu jakamalla lanka kahteen erilliseen lankaan. Sekä kaikki säikeet ja vain äärimmäiset tai päälangat voivat olla jaettavissa.

Levissä ei ole lippuja, ne ovat yhteydessä toisiinsa mikroskooppisilla sytoplasmisilla silloilla (plasmodesmata).

Evoluution aikana levät muodostivat toisen elämänmuodon - jäkälät.

Arkean aikakausi on ensimmäinen ajanjakso, jolloin biologinen elämä ilmestyi Maahan melkein tyhjästä. Tämä on käännekohta planeetan evoluution historiassa, jolle on ominaista olosuhteiden syntyminen kasviston ja eläimistön syntymiselle: maankuoren, valtamerten, ilmakehän muodostuminen, joka sopii muille monimutkaisemmille kasviston muodoille. ja eläimistö.

Arkeanin loppu merkitsi bakteerien seksuaalisen lisääntymisprosessin kehittymisen alkua, ensimmäisten monisoluisten mikro-organismien ilmaantumista, joista joistakin tuli myöhemmin maan organismeja, toiset saivat merkkejä vesilintuista ja asettuivat valtamereen.

Arkean aikakausi on toiseksi pisin (900 miljoonaa vuotta) proterotsoic-ajan jälkeen. Sen loppua erottaa ajastamme yli 2,5 miljardia vuotta. Arkean aikakaudella syntyivät ensimmäiset elävät organismit. He olivat heterotrofeja ja käyttivät "primääriliemen" orgaanisia yhdisteitä ravinnoksi. Olosuhteet muinaisella maapallolla muuttuivat, ja orgaanisten ja epäorgaanisten molekyylien abiogeeninen esiintyminen planeetan mittakaavassa lakkasi. Erillisiä pieniä lokuksia jäi pääosin valtameren pohjalle, jossa yksinkertaisimpien orgaanisten yhdisteiden muodostumista tapahtuu edelleen, mutta niiden osuus heterotrofien ravinnolla on käytännössä mitätön.

Orgaanisen aineksen ehtyminen valtameristä on saattanut elämän olemassaolon katastrofin partaalle.

Maapallon elämän evoluution tärkein vaihe liittyy muinaisten prokaryoottien syntymiseen fotosynteesi - orgaanisten molekyylien biogeeninen synteesi epäorgaanisista auringonvalon energian vuoksi, mikä johti orgaanisen maailman jakautumiseen kasvistoon ja eläimistöön. Ensimmäiset fotosynteettiset organismit olivat prokaryoottisia sinivihreitä syanidia. Ne, jotka eivät enää olleet riippuvaisia ​​"primäärikeiton" valmiista orgaanisista molekyyleistä, alkoivat kehittyä nopeasti. On erityisen tärkeää, että he avasivat toisen tien elämälle maan päällä.

Fotosynteesiin liittyy sivutuotteen - hapen - vapautuminen. Miljardin vuoden ajan se kyllästi vettä, jossa ensimmäiset elävät organismit asuivat, ja päästettiin ilmakehään.

Mikroskooppinen syanidi on jättänyt monia jälkiä niiden olemassaolosta. Ne vangitsevat lietehiukkasia kerros kerrokselta loivat valtavia rakenteita, niin sanottuja stromatoliiteja, jotka ovat olemassa huomattavasti pienennetyssä versiossa tällä hetkellä, erityisesti Australian rannikolla ja Floridan rannikolla.

Lähes kaikki, mikä on tullut meille noista muinaisista ajoista, on uupunut stromatoliittien jäännöksistä.

Cyanea ja sitten ilmestyi eukaryoottinen viherlevät vapautuivat valtamerestä ilmakehään vapaata happea, mikä vaikutti aerobisessa ympäristössä elämään pystyvien bakteerien syntymiseen. Ilmeisesti samaan aikaan - arkeaanisen ja proterotsoisen aikakauden rajalla - tapahtui kaksi muuta suurta evoluutiotapahtumaa: seksuaalinen prosessi ja monisoluisuus.

Ymmärtääksemme paremmin kahden viimeisen aromorfoosin merkityksen, katsokaamme niitä yksityiskohtaisemmin. Haploidisilla organismeilla (mikro-organismeilla, sinivihreillä) on yksi sarja kromosomeja. Jokainen uusi mutaatio ilmenee välittömästi fenotyypissä. Jos mutaatio on hyödyllinen, se säilytetään valinnalla, jos se on haitallinen, sitä kantava organismi eliminoidaan valinnalla. Haploidit muodot mukautuvat jatkuvasti ympäristöön, mutta ne eivät kehitä olennaisesti uusia ominaisuuksia ja ominaisuuksia.

Seksuaalinen prosessi lisää jyrkästi mahdollisuuksia sopeutua ympäristöolosuhteisiin, koska kromosomeihin syntyy lukemattomia geeniyhdistelmiä. diploidia, jotka syntyvät samanaikaisesti muodostuneen ytimen kanssa, voit tallentaa mutaatioita heterotsygoottisessa tilassa ja käyttää niitä perinnöllisen vaihtelun reservi jatkokehitystä varten. Lisäksi heterotsygoottisessa tilassa monet mutaatiot lisäävät usein yksilöiden elinkelpoisuutta ja siten lisäävät heidän mahdollisuuksiaan taistelussa olemassaolosta.

Yksisoluisten eukaryoottien diploidisuuden ja geneettisen monimuotoisuuden ilmaantuminen johti toisaalta solujen rakenteen heterogeenisyyteen ja niiden liittymiseen pesäkkeisiin, toisaalta mahdollisuuteen "työnjakoon" solujen välillä. siirtomaa, ts. monisoluisten organismien muodostuminen. Solutoimintojen erottaminen ensimmäisissä siirtomaa-monisoluisissa organismeissa johti primaaristen kudosten - ektodermin ja endodermin - muodostumiseen, jotka erottuivat rakenteeltaan suoritetun toiminnon mukaan. Kudosten erilaistuminen edelleen loi monimuotoisuuden, joka tarvitaan laajentamaan rakenteellisia ja toiminnallisuus elimistöön kokonaisuutena, mikä johtaa yhä monimutkaisempiin elimiin. Vuorovaikutuksen parantaminen solujen välillä, ensimmäinen kosketus ja sitten välittäjänä hermoston ja endokriiniset järjestelmät, varmisti monisoluisen organismin olemassaolon yhtenä kokonaisuutena sen osien monimutkaisella ja hienovaraisella vuorovaikutuksella ja vastaavalla reaktiolla ympäristöön.

Ensimmäisten monisoluisten organismien evoluutiomuunnosten polut olivat erilaisia. Jotkut siirtyivät istuvaan elämäntapaan ja muuttuivat tämän tyyppisiksi organismeiksi sienet. Toiset alkoivat ryömiä, liikkua alustaa pitkin värien avulla. Heistä tuli litamatoja. Toiset säilyttivät kelluvan elämäntavan, hankkivat suun ja synnyttivät coelenteraatteja.

Kiinnityspisteet

• Elämä syntyi maapallolla abiogeenisesti syntetisoiduista orgaanisista molekyyleistä.
• Arkean aikakaudella, proterotsoiikan rajalla, ensimmäisten solujen ilmaantuminen merkitsi biologisen evoluution alkua.

Kysymyksiä ja tehtäviä toistoa varten

• 1. Millä periaatteella Maan historia on jaettu aikakausiin ja ajanjaksoihin?
• 2. Muista luvun materiaali. Kuvaile, milloin ja miten ensimmäiset elävät organismit syntyivät.
• 3. Mitä elämänmuotoja elävä maailma edusti proterotsoisella aikakaudella?

Tiedemiehet jakavat Maan historian pitkiin ajanjaksoihin - aikakausiin. Aikakaudet jaetaan ajanjaksoihin, kaudet - aikakausiin, aikakaudet - vuosisatoiksi.

Jako aikakausiin ei ole sattumaa. Yhden aikakauden loppua ja toisen alkua leimasivat maan pinnan merkittävä muutos, maan ja meren välisen suhteen muutos sekä intensiiviset vuoristonrakennusprosessit.

Kreikan alkuperää olevien aikakausien nimet, niiden merkitys on seuraava: Arkealainen - vanhin, Proterotsoic - ensisijainen elämä, Paleozoic - muinainen elämä, Mesozoic - Keski-elämä, Cenozoic - Uusi elämä.

Arkean - vanhin aikakausi, alkoi yli 3,5 miljardia vuotta sitten ja kesti noin 1 miljardi vuotta. Arkeaanisesta elämästä tiedetään vähän, eloperäisestä elämästä ei ole juurikaan jäänyt jälkiä: arkeaanisen aikakauden sedimenttikerrokset muuttuivat voimakkaasti korkean lämpötilan ja paineen vaikutuksesta. Orgaanista alkuperää olevien kivien - kalkkikiven, marmorin - esiintyminen osoittaa bakteerien ja sinilevien olemassaolon arkean aikakaudella.

Arkean aikakaudella tapahtui suuria aromorfoosia: solujen ilmaantuminen soluytimillä, seksuaalinen prosessi, fotosynteesi ja monisoluisuus.

Seksuaalinen prosessi - laajentaa luonnollisen valinnan mahdollisuuksia, lisää mahdollisuuksia sopeutua ympäristöolosuhteisiin, koska kromosomeihin syntyy lukemattomia yhdistelmiä. Uusi tapa lisääntyminen hyödyllisenä lajien suojelussa on turvattu luonnonvalinnan avulla, ja nyt se vallitsee eläin- ja kasvikunnassa.

Fotosynteesin ilmaantuminen merkitsi alkua yhden elämän rungon jakautumiselle kahdeksi - kasveiksi ja eläimiksi - ravitsemusmenetelmän ja aineenvaihdunnan tyypin mukaan. Veden kyllästyminen hapella, sen kertyminen ilmakehään ja ruoan läsnäolo loi edellytykset eläinten kehittymiselle vedessä, mikä suojasi eläviä organismeja haitallisilta ultraviolettisäteilyltä. Ajan myötä ilmakehään alkoi muodostua otsonia, joka absorboi melkein kaiken UV-säteily- elämän suojeleminen veden ja maan pinnalla.

Monisoluisen rakenteen syntyminen johti monimutkaisuuteen elävien olentojen organisoinnissa: kudosten, elinten ja järjestelmien erilaistumiseen, niiden toimintoihin. Ensimmäisten monisoluisten organismien evoluutiomuunnosten polut olivat erilaisia. Jotkut siirtyivät istuvaan elämäntapaan ja muuttuivat organismeiksi, kuten sieniksi. Toiset alkoivat ryömimään alustaa pitkin värekävien - litamatojen avulla. Toiset taas ovat pitäneet kelluvaa elämäntapaa. He hankkivat suun ja synnyttivät coelenteraatteja.

Elämän kehitys proterotsoiikan aikakaudella.

Proterotsoinen aikakausi on maapallon historian pisin. Se kesti noin 2 miljardia vuotta. Arkeaanisen ja proterotsoisen aikakauden rajalla tapahtui ensimmäinen suuri vuoristorakennuskausi. Se johti merkittävään maa- ja merialueiden uudelleenjakoon maan päällä. Nämä muutokset Maan pinnalla eivät kestäneet kaikentyyppisiä organismeja, monet niistä kuolivat sukupuuttoon. Suurin osa fossiilisista jäännöksistä tuhoutui, minkä seurauksena elämästä arkeaanisella aikakaudella tiedetään niin vähän.

Tänä aikana bakteerit ja levät kukoistavat poikkeuksellisesti. Erittäin intensiivinen sedimentaatioprosessi eteni eliöiden osallistuessa. Tiedetään, että sedimenttirauta on rautabakteerien jätetuote. Proterotsoic sisältää maan suurimmat rautamalmiesiintymät (Kursk, Krivoy Rog, USA:n Superior-järven rautamalmi jne.). Sinivihreiden dominanssi korvataan viherlevien runsaudella, mukaan lukien pohjaan kiinnittyneet monisoluiset. Tämä vaati ruumiin pilkkomista osiin. Tärkein aromorfoosi oli kahdenvälisen symmetrian ilmaantuminen, joka johti kehon erilaistumiseen etu- ja takapäähän sekä vatsa- ja selkäpuolelle.

Etupää on paikka, jossa aistielimet, hermosolmukkeet ja myöhemmin aivot kehittyvät. Selkäpuoli suorittaa suojaavaa toimintoa, jonka yhteydessä täällä kehittyvät erilaisia ​​ihorauhasia, mekaanisia muodostelmia (harjakset, karvat), suojaava väritys. Suurin osa proterotsoisista eläimistä oli monisoluisia. Merissä ei elänyt vain alempia monisoluisia organismeja - sieniä ja säteittäisesti symmetrisiä coelenteraatteja; ovat myös kahdenvälisesti symmetrisiä. Jälkimmäisistä tunnetaan annelidit - niistä ovat peräisin nilviäiset ja niveljalkaiset. Proterotsoiikan loppuun mennessä meriin ilmestyi vanhimmat niveljalkaisten edustajat, äyriäisskorpionit.

Hapen kertyminen ilmakehään johti otsoniverkon muodostumiseen ilmakehään. Maa on eloton, mutta vesistöjen rannoilla on alkanut maaperän muodostusprosessit bakteerien ja mikroskooppisten levien toiminnan seurauksena.

Elämän kehitys paleotsoisella aikakaudella.

Paleotsoinen aikakausi on paljon lyhyempi kuin aikaisemmat, se kesti noin 340 miljoonaa vuotta. Proterotsoic-ajan lopussa maa edusti yhtä supermannerta, joka oli jakautunut erillisiin mantereisiin, jotka oli ryhmitelty päiväntasaajan lähelle. Tämä johti suuren määrän rannikkoalueiden luomiseen, jotka soveltuvat elävien organismien asettautumiseen. Paleotsoiikan alkuun mennessä joillakin eläimillä oli ulkoinen orgaaninen tai mineraalirunko. Sen jäännökset ovat säilyneet sedimenttikivissä. Tästä syystä paleontologinen ennätys on paleontologinen ennätys varsin kattava ja suhteellisen jatkuva paleontologinen ennätys paleotsoimisen-kambrian ensimmäisestä ajanjaksosta alkaen.

Jaksot:

Kambrikausi;

Ordovician;

kambrikausi (80 20 Ma)

Kambrian ilmasto oli lauhkea, mantereet matalia. Kambriassa eläimet ja kasvit asuttivat pääasiassa meriä. Bakteerit ja sinilevät asuivat edelleen maalla.

Elämä Kambrianmerillä oli monipuolisinta ja rikkaimmin edustettuna. Niiden pinta-ala oli suurempi kuin nykyisten merien alue. Melkein koko Eurooppa oli meren alla. Näitä meriä hallitsivat pohjaan kiinnittyneet vihreät ja ruskeat levät; piilevät, aureus- ja euglenalevät uivat vesipatsaassa.

Yksisoluisten eläinten joukossa oli lukuisia foraminiferejä - alkueläinten edustajia, joilla oli hiekanjyvistä liimattu kalkkipitoinen tai kuori. Sienet olivat hyvin erilaisia. Istumattomien pohjaeläinten ohella myös liikkuvat organismit olivat hyvin erilaisia. Niiden joukossa oli simpukoita, kotijalkaisia ​​ja pääjalkaisia ​​sekä annelideja, joista niveljalkaiset olivat kehittyneet jo kambrikaudella. Vanhimmat niveljalkaiset - vartalon muotoiset trilobiitit muistuttivat nykyaikaisia ​​äyriäisiä - puutäitä. Trilobiittien ruumis suljettiin kitiinisuoreen ja leikattiin 40-50 segmenttiin. Nykyaikaisten äyriäisten kehon osien lukumäärän tiedetään olevan paljon pienempi.

Ordovikia(5510 Ma)

Ordovikiassa merkittävät alueet Kambrian maasta vajoavat, ja pinta-ala pienenee eniten Siperiassa Pohjois-Amerikassa. Kambrian ja ordovikian partaalla tapahtui intensiivisiä tektonisia liikkeitä, jotka jatkuivat Ordovician ja Silurian partaalla.

Ordovician merissä eukaryootit ovat hyvin erilaisia ​​- sifonivihreitä, ruskeita ja punaisia ​​leviä. Korallit muodostavat riuttoja intensiivisesti. Ordovician lopulla ilmestyvät ensimmäiset maakasvit - psilofyytit. Niitä edelsi aromorfoosi, ilmaantui kudoksia: yhtenäinen stomata kanssa, mekaaninen, tukevat kasvia avaruudessa ja johtavat.

Kasvien jatkokehitys suuntautui kehon jakamiseen vegetatiivisiin elimiin ja kudoksiin, mikä parantaa verisuonijärjestelmää (varmistaa veden nopean liikkeen suurelle korkeudelle). Psilofyytit olivat siirtymämuotoja alemmista verisuonista itiöistä korkeampiin verisuonisiin (lykopsidit, korteet ja saniaiset). Ne olivat siirtymävaiheessa vesikasveista maakasveihin. Niiden leviäminen maalle oli jo valmisteltu prokaryoottien, levien ja sienten elintärkeällä toiminnalla, jotka loivat ensimmäisen maaperän.

Pääjalkaisten ja kotijalkaisten keskuudessa havaitaan huomattavaa monimuotoisuutta. Trilobiiteja on hyvin paljon. Foraminiferojen, sienien ja joidenkin simpukoiden monimuotoisuus vähenee.

Eläimillä esiintyy suuri aromorfoosi - tarttuvan suulaitteen ilmestyminen, mikä aiheutti koko selkärankaisten organisaation uudelleenjärjestelyn.. Kyky valita ruokaa auttoi aisteja parantamalla aisteissa suuntautumista. Ensimmäisessä leuassa ei ollut eviä ja ne liikkuivat vedessä käärmemäisin liikkein. Tämä liikkumismenetelmä, tarvittaessa liikkuvan saaliin kiinni saamiseksi, osoittautui kuitenkin tehottomaksi.

Siksi vedessä liikkumisen parantamiseksi ihopoimut olivat tärkeitä, tulevaisuudessa tietyt tämän taitteen osat kehittyvät edelleen ja synnyttävät eviä, parillisia ja parittomia. Parillisten evien - raajojen - ilmaantuminen on seuraava suuri aromorfoosi selkärankaisten kehityksessä. Joten leualliset selkärankaiset saivat tarttuvat suuosat ja raajat. Evoluutiossa ne jaettiin rustoisiin ja luisiin kaloihin.

Silurus(35 10 Ma)

Voimakkaiden tektonisten liikkeiden seurauksena Ordovician lämpimät matalat meret korvaavat merkittäviä maa-alueita; havaittiin merkittävä ilmaston kuivuminen.

Silurian lopussa havaitaan omituisten niveljalkaisten - äyriäisten - kehitystä. Pääjalkaisten kukinta merissä kuuluu ordovikiaan ja siluriaan (tämän luokan nykyaikaisia ​​edustajia ovat kalmarit, seepiat, mustekalat). Uusia selkärangattomien edustajia ilmestyy - korallit (coelenteraatit), jotka alkavat vähitellen korvata merisiilejä (piikkinahkaisia).

Silurian merillä ilmestyvät ensimmäiset selkärankaisten edustajat - niin sanotut panssaroidut kalat. Heidän sisäinen luuranko oli rustomainen, ja ruumiin ulkopuolella oli luinen kuori, joka koostui osista. Panssaroidut kalat muistuttivat todellista kalaa vain rungon muodoltaan. Ne kuuluivat toiseen selkärankaisten luokkaan - leuattomiin eli syklostomiin. Heillä ei ollut todellisia parillisia eviä, heillä oli yksi sierain (tämän luokan nykyaikainen edustaja on nahkiais).

Silurian loppuun mennessä alkaa maakasvien intensiivinen kehitys. Ensimmäiset maakasvit psilofyytit - jäivät ilman todellisia lehtiä, niiden rakenne on hyvin samanlainen kuin monisoluisten viherlevien rakenne, josta ne ovat peräisin. Saniaiset kasvavat.

Korkeampien kasvien ilmaantumista maalle valmisteli bakteerien ja sinilevien aikaisempi vapautuminen vedestä, maaperän biogeeninen maakerros, josta psilofyytit ja saniaiset saattoivat saada ravintovaroja. Sammaleiden, saniaisten, korteiden, mailasammalten kehittymisessä säilyy liikkuvien siimasukusolujen vaihe, jota varten tarvitaan vesiympäristö. Siten silurian kasvien maahantulo ja irrottautuminen vesiympäristöstä eivät olleet vielä lopullisia.

Suuren määrän orgaanisten jäänteiden kerääntyminen maaperään loi edellytykset heterotrofisten organismien ilmaantumiselle maaperään käyttämällä näitä orgaanisia aineita. Itse asiassa silurissa esiintyy ei-klorofyllisiä heterotrofisia organismeja, sieniä.

Merkittävät kasvibiomassavarat vaikuttivat eläinten ilmaantumiseen maalle. Yksi ensimmäisistä, jotka muuttivat vesiympäristöstä, olivat niveljalkaisten tyypin edustajat - hämähäkit.

Silurian loppupuolella alkoi taas niin kutsuttu kaledonian orogeniakausi. Tänä aikana syntyneet vuoret ovat säilyneet tähän päivään asti - nämä ovat Skandinavian vuoret, Sayano-Baikal-vuoristokaaren harjut. Skotlannin vuoret jne.

Tämä vuoristorakennus muutti jälleen maan ja meren muotoja, muutti ilmastoa ja olosuhteita organismien olemassaololle.

devonilainen(55 10 Ma)

Maan kohoamisen ja merten vähentymisen seurauksena devonin ilmasto oli jyrkemmin mannermainen kuin Silurian. Devonikaudella jäätiköitä havaittiin myös Etelä-Afrikan vuoristoalueilla. Lämpimillä alueilla ilmasto muuttui enemmän kuivumista kohti, ilmaantui aavikko- ja puoliaavikoalueita.

Devonin merillä kalat saavuttavat suuren vaurauden. Panssaroitujen kalojen jälkeläiset antavat todellisten kalojen monipuolisimmat edustajat. Heidän joukossaan oli rustokaloja (nykyaikaiset edustajat - hait), ja myös kaloja, joilla on luuranko, esiintyy. Niistä matalissa vesistöissä asui keuhkokala, jossa kidusten hengityksen ohella keuhkohengitys nousi (keuhko kehittyi uimarakosta), sekä keuhkoeväkalat, jotka olivat tyypillisesti vesieläimiä, mutta pystyivät hengittämään ilmakehän ilmaa. primitiivisten keuhkojen avulla.

Kalojen jatkokehityksen ymmärtämiseksi on tarpeen kuvitella devonin kauden ilmasto-olosuhteet. Suurin osa maasta oli elotonta aavikkoa. Makean veden altaiden rannoilla, tiheissä kasveissa, annelidit ja niveljalkaiset asuivat. Ilmasto on kuiva, jyrkät lämpötilanvaihtelut päivisin ja vuodenaikoina. Jokien ja tekoaltaiden vedenkorkeus muuttui usein. Monet säiliöt kuivuivat kokonaan ja jäätyivät talvella. Vesikasvillisuus kuoli vesistöjen kuivuessa, kasvien jäännösten kerääntyessä ja sitten mädäntyessä. Kaikki tämä loi erittäin epäsuotuisan ympäristön kaloille.

Näissä olosuhteissa vain ilmakehän ilman hengittäminen voisi pelastaa heidät. Siten keuhkojen ilmaantumista voidaan pitää idioadaptoitumisena veden hapenpuutteeseen. Kun vesistöt kuivuivat, eläimillä oli kaksi pakotietä: hautautua lieteeseen tai vaeltaa etsimään vettä. Keuhkokalat, joiden rakenne ei ole juurikaan muuttunut devonikauden jälkeen ja jotka elävät nykyään Afrikan matalissa, kuivuvissa vesistöissä, kulkivat ensimmäistä polkua. Nämä kalat selviävät kuivasta kaudesta kaivautumalla lieteeseen ja hengittämällä ilmakehän ilmaa.

Vain keilaeväkalat pystyivät sopeutumaan elämään maalla parillisten evien rakenteen vuoksi. Viime aikoihin asti uskottiin, että ristisopteraanit melkein kuolivat sukupuuttoon paleotsoiikan lopussa ja hävisivät kokonaan mesotsoiikan lopussa. Mutta vuosina 1938, 1952 ja sitä seuraavina vuosina Etelä-Afrikan ja Madagaskarin rannikolta pyydettiin moderneja keilaeväkaloja - todellisia "eläviä fossiileja", jotka ovat säilyneet hieman muunnetussa muodossa tähän päivään asti.

Devonikauden lopussa keilaeväkalojen jälkeläiset tulevat maihin muodostaen ensimmäisen maaperän selkärankaisten luokan - sammakkoeläimet tai sammakkoeläimet. Vanhimmat sammakkoeläimet - stegokefalit - olivat peitetty luukuorella, joka peitti heidän päänsä, ja niiden ruumiin muoto muistutti jossain määrin vesikoita ja salamantereita. Stegocephalians erosivat eri kokoisilta (muutamasta senttimetristä 4 metriin). Stegokefaalit yhdistivät kalojen, sammakkoeläinten ja matelijoiden merkit. Stegocephalus - "yhdistetty" muoto. Stegokefaalien, kuten kaikkien muiden sammakkoeläinten, lisääntyminen tapahtui vedessä. Toukilla oli kidusten hengitys ja ne kehittyivät vedessä.

Maalle ilmestyy ensimmäiset jättiläissaniaisten, korteiden ja sammaleiden metsät, psilofyytit katoavat. Uudet eläinryhmät alkavat valloittaa maata. Ilmahengityksen saaneiden niveljalkaisten edustajat synnyttävät tuhatjalkaiset ja ensimmäiset hyönteiset.

Sammakkoeläinten erottaminen vesiympäristöstä ei ollut vielä lopullista. Ne riippuivat vesiympäristöstä yhtä paljon kuin saniaiset. Siksi ensimmäiset maanpäälliset korkeammat kasvit ja eläimet eivät voineet valloittaa kaukana vesistöistä sijaitsevia sisämaan maamassoja.

Devonikauden lopussa kasveissa tapahtuu suuri aromorfoosi - siemenen ilmestyminen, joka on peitetty kuorella, joka suojaa sitä kuivumiselta, syntyy uusi ryhmä siemeniä. Vaihdettava lisääntyminen tarjoaa useita etuja: alkio suojataan haitallisilta olosuhteilta kuorilla, toimitetaan ravinnolla ja sillä alkoi olla diploidi määrä kromosomeja. Siemenkasveissa lannoitus tapahtuu ilman veden osallistumista.

Hiili(65 10 Ma)

Hiilikaudella eli hiilikaudella ilmasto lämpeni ja kostui huomattavasti. Matalilla mantereilla soiset alamaat ovat hyvin yleisiä. Kuumissa, trooppisissa suoisissa metsissä kasvoi valtavat (jopa 40 m korkeat) saniaiset, korteet ja sammalet. Näiden itiöillä lisääntyvien kasvien lisäksi hiilessä alkavat levitä jo devonin kauden lopulla syntyneet kevätsiemeniset. Hiilen puumaisen kasvillisuuden kukinta johti suurten hiilisaumojen muodostumiseen. Tämä ajanjakso sisältää Donbassin hiilen ja Moskovan lähellä sijaitsevan hiilialtaan.

Kosteissa ja lämpimissä suometsissä vanhimmat sammakkoeläimet, stegokefalit, saavuttivat poikkeuksellisen hyvinvoinnin ja monimuotoisuuden. Ensimmäiset siivekkäiden hyönteisten joukot ilmestyvät - torakat, joiden ruumiin pituus oli 10 cm, ja sudenkorennot, joiden joidenkin lajien siipien kärkiväli oli jopa 75 cm.

Hiilen merien elämä ei eronnut merkittävästi devonin merien elämästä.

Hiilen lopulla alkaa lievä maan kohoaminen, ilmaston kuivuminen ja jäähtyminen, sammakkoeläimille epäsuotuisat olosuhteet on luotu. Tietty sammakkoeläinryhmä osoittautui kykeneväksi edelleen valloittamaan maata, joka koki erittäin suuria muutoksia, joista oli hyötyä uusissa olosuhteissa. Lisääntymistapa muuttui: syntyi sisäinen hedelmöitys: munassa oli runsaasti keltuaista, tiheä kuori ja sisäinen onkalo nesteellä, joka suojasi alkiota kuivumiselta. Alkion kehitys tapahtui munassa maassa.

permi(50 10 Ma)

Permikaudella maan kohoaminen edelleen johti kuivan ilmaston kehittymiseen ja jäähtymiseen. Kosteat ja rehevät metsät sekoittuvat kohti päiväntasaajaa, saniaiset ovat vähitellen kuolleet sukupuuttoon. Ne korvataan voimisiemenillä. Niiden kehityksessä ei ole flagellaarisia vaiheita, joiden olemassaoloon tarvitaan vettä. Juuri tämä sopeutuminen antoi siemenille mahdollisuuden kestää menestyksekkäästi kilpailua itiökasvien kanssa Permin alueella ja syrjäyttää ne. Muinaisista saniaisista kuolevat metsät muodostivat Kuzbassin ja Pechora-Vorkutan altaan hiilet.

Ilmaston kuivuminen vaikutti sammakkoeläinten stegokefaalien katoamiseen. Merkittävä osa suurista sammakkoeläimistä kuoli sukupuuttoon. Ne, jotka pystyivät piiloutumaan jäljellä oleviin soihin ja suoihin, synnyttivät pieniä sammakkoeläimiä. Mutta vanhimmat matelijat saavuttavat huomattavan monimuotoisuuden. Jopa hiilialueella stegokefalien joukossa erottui ryhmä, jolla oli hyvin kehittyneet raajat ja liikkuva järjestelmä kahdesta ensimmäisestä nikamasta. Ryhmän edustajat lisääntyivät vedessä, mutta menivät maalle sammakkoeläimiä pidemmälle, ruokkivat maaeläimiä ja sitten kasveja. Tätä ryhmää kutsutaan cotylosaurusiksi. Myöhemmin niistä polveutuivat matelijat ja nisäkkäät.

Matelijat saivat ominaisuuksia, joiden ansiosta ne lopulta katkaisivat yhteyden vesiympäristöön. Sisäinen hedelmöitys ja keltuaisen kertyminen munaan mahdollistivat lisääntymisen maalla. Ihon keratinisoituminen ja munuaisten monimutkaisempi rakenne vähensivät jyrkästi kehon veden menetystä ja levisivät laajasti. Kylkiluu tarjosi tehokkaamman hengitystyypin - imun. Kilpailun puute aiheutti matelijoiden laajan leviämisen maalla ja joidenkin niistä palaamisen vesiympäristöön.

Itsehillinnän kysymyksiä

1. Mitä hypoteeseja elämän syntymiselle tiedät?

2. Mikä on panspermiateorian ydin?

3. Kuka osoitti, että "elävä voi nousta elävästä"?

4. Mikä on maapallon geologinen ikä?

5. Oliko ensimmäinen vaihe matkalla elämän syntymiseen maapallolle?

6. Kuka ehdotti koocervaattiteoriaa?

7. Mitä ovat kookervaatit?

8. Onko mahdollista nykyisessä elämän syntyvaiheessa maan päällä?

9. Lue alla oleva oppimateriaali.

10. Vastaa itsehillintäkysymyksiin.

Maan ikä on noin 4,6 miljardia vuotta. Elämä maapallolla syntyi valtamerestä yli 3,5 miljardia vuotta sitten.

Maapallon elämän kehityksen historiaa tutkitaan eliöiden fossiilisten jäänteiden tai niiden elintärkeän toiminnan jälkien avulla. Niitä löytyy eri-ikäisistä kivistä.

Maan orgaanisen maailman kehityshistorian geokronologinen mittakaava sisältää aikakaudet ja ajanjaksot. Seuraavat aikakaudet erotetaan toisistaan:

• arkean (arkean) - muinaisen elämän aikakausi,
• Proterotsoic (Proterotsoic) - ensisijaisen elämän aikakausi,
• Paleozoic (Paleozoic) - muinaisen elämän aikakausi,
• Mesozoic (Mesozoic) - keski-elämän aikakausi,
• Cenozoic (Cenozoic) - uuden elämän aikakausi.

Ajanjaksojen nimet muodostuvat joko niiden paikkakuntien nimistä, joista vastaavat esiintymät ensimmäisen kerran löydettiin (Permin kaupunki, Devonin lääni), tai tuolloin tapahtuneista prosesseista (hiilikauden aikana - hiili- kivihiiliesiintymiä laskettiin, liitukaudella - liitu jne.).

Arkean aikakausi (muinaisen elämän aikakausi: 3500 (3800-2600) miljoonaa vuotta sitten)

Eri lähteiden mukaan ensimmäiset elävät organismit ilmestyivät maapallolle 3,8-3,2 miljardia vuotta sitten. Nämä olivat prokaryoottiset heterotrofiset anaerobit(esiydin, ruokkii valmiita orgaanisia aineita, ei tarvitse happea). He asuivat primaarisessa valtameressä ja ruokkivat sen veteen liuenneita orgaanisia aineita, jotka syntyivät abiogeenisesti epäorgaanisista aineista energian vaikutuksesta. ultraviolettisäteilyltä Aurinko ja salama purkauksia.

Maan ilmakehä koostui pääasiassa CO 2:sta, CO:sta, H 2:sta, N 2:sta, vesihöyrystä, pienistä määristä NH 3:a, H 2 S:ta, CH 4:a, eikä se sisältänyt lähes lainkaan vapaata happea O 2 . Vapaan hapen puuttuminen mahdollisti abiogeenisesti luotujen orgaanisten aineiden kerääntymisen valtamereen, muuten ne hajoaisivat välittömästi hapen vaikutuksesta.

Ensimmäiset heterotrofit suorittivat orgaanisten aineiden hapettumisen anaerobisesti - ilman hapen osallistumista käyminen. Käymisen aikana orgaaninen aines ei hajoa kokonaan ja energiaa syntyy vähän. Tästä syystä evoluutio elämän kehityksen alkuvaiheissa oli hyvin hidasta.

Ajan myötä heterotrofit lisääntyivät suuresti ja niistä alkoi puuttua abiogeenisesti luotua orgaanista ainesta. Sitten nousi prokaryoottiset autotrofiset anaerobit. He pystyivät syntetisoimaan orgaanisia aineita epäorgaanisista aineista itsestään ensin kemosynteesin ja sitten fotosynteesin kautta.

Ensimmäinen oli anaerobinen fotosynteesi, johon ei liittynyt hapen vapautumista:

6CO2 + 12H2S → C6H12O6 + 12S + 6H2O

Sitten tuli aerobinen fotosynteesi:

6CO 2 + 6H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 6O 2

Aerobinen fotosynteesi oli tyypillistä nykyisten sinilevien kaltaisille olennoille.

Fotosynteesin aikana vapautuva vapaa happi alkoi hapettaa meriveteen liuenneita kaksiarvoisia rauta-, rikki- ja mangaaniyhdisteitä. Nämä aineet muuttuivat liukenemattomiin muotoihin ja asettuivat merenpohjaan, missä ne muodostivat rauta-, rikki- ja mangaanimalmiesiintymiä, joita ihminen tällä hetkellä käyttää.

Mereen liuenneiden aineiden hapettuminen tapahtui satojen miljoonien vuosien ajan, ja vasta kun niiden valtameren varannot loppuivat, happi alkoi kertyä veteen ja levitä ilmakehään.

On huomattava, että pakollinen ehto hapen kertymiselle valtamereen ja ilmakehään oli jonkin osan hautaaminen organismien syntetisoimasta orgaanisesta aineesta valtameren pohjalle. Muuten, jos kaikki orgaaniset aineet jaettaisiin hapen mukana, sitä ei olisi liikaa eikä happea voisi kertyä. Hajoamattomat organismien kappaleet asettuivat merenpohjaan, missä ne muodostivat fossiilisten polttoaineiden - öljyn ja kaasun - kerrostumia.

Vapaan hapen kertyminen valtamereen mahdollisti autotrofiset ja heterotrofiset aerobit. Tämä tapahtui, kun ilmakehän O 2 -pitoisuus saavutti 1 % nykyisestä tasosta (ja se on 21 %).

Aerobisen hapettumisen (hengityksen) aikana orgaaniset aineet hajoavat lopputuotteiksi - CO 2:ksi ja H 2 O:ksi ja energiaa syntyy 18 kertaa enemmän kuin hapettomassa hapetuksessa (fermentaatiossa):

C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O + 38ATP

Koska aerobisten prosessien aikana alkoi vapautua paljon enemmän energiaa, organismien evoluutio kiihtyi merkittävästi.

Erilaisten prokaryoottisten solujen symbioosin seurauksena ensimmäinen eukaryootit(ydin).

Eukaryoottien evoluution seurauksena seksuaalinen prosessi- organismien vaihto geneettisen materiaalin - DNA:n kanssa. Seksuaalisen prosessin ansiosta evoluutio eteni vieläkin nopeammin, koska mutaatiovaihteluihin lisättiin kombinatiivista vaihtelua.

Aluksi eukaryootit olivat yksisoluisia ja sitten ensimmäisiä monisoluinen eliöt. Siirtyminen monisoluisuuteen kasveissa, eläimissä ja sienissä tapahtui toisistaan ​​riippumatta.

Monisoluiset organismit ovat saaneet useita etuja yksisoluisiin verrattuna:

1. pitkä ontogeneesin kesto, koska organismin yksilöllisen kehityksen aikana jotkut solut korvataan toisilla;
2. lukuisia jälkeläisiä, koska organismi voi allokoida enemmän soluja lisääntymiseen;
3. merkittävä koko ja monipuolinen rungon rakenne, mikä tarjoaa paremman vastustuskyvyn ulkoiset tekijät kehon sisäisen ympäristön vakauden vuoksi.

Tiedemiehillä ei ole yhteistä mielipidettä siitä, milloin seksuaalinen prosessi ja monisoluisuus syntyivät - arkeaanisella tai proterotsoisella aikakaudella.

Proterotsoinen aikakausi (primaarielämän aikakausi: 2600-570 Ma)

Monisoluisten organismien ilmaantuminen vauhditti evoluutiota entisestään ja suhteellisen lyhyessä ajassa (geologisella aikaskaalalla) erilaisia elävät organismit, jotka ovat sopeutuneet erilaisiin olemassaolon olosuhteisiin. Uudet elämänmuodot valloittivat ja muodostivat yhä uusia ekologisia markkinarakoja valtameren eri alueilla ja syvyyksissä. 580 miljoonaa vuotta vanhoissa kivissä on jo kovaluurankoisten olentojen jälkiä, ja siksi evoluutiota on paljon helpompi tutkia tältä ajanjaksolta. Kiinteät luurangot tukevat organismien kehoa ja lisäävät niiden kokoa.

Proterotsoisen aikakauden loppuun mennessä (570 miljoonaa vuotta sitten) kehittyi tuottaja-kuluttajajärjestelmä ja muodostui happi-hiili-biogeokemiallinen aineiden kiertokulku.

Paleotsoinen aikakausi (muinaisen elämän aikakausi: 570-240 miljoonaa vuotta sitten)

Paleotsoisen aikakauden ensimmäisenä aikana kambrikausi(570-505 miljoonaa vuotta sitten) - tapahtui niin kutsuttu "evoluutioräjähdys": lyhyessä ajassa muodostui melkein kaikki tällä hetkellä tunnetut eläintyypit. Koko tätä ajanjaksoa edeltänyt evoluution aika kutsuttiin Prekambria, tai kryptotsoinen("piilotetun elämän aikakausi") on 7/8 maapallon historiasta. Kambrian jälkeistä aikaa kutsuttiin Fanerozoic("ilmeisen elämän aikakausi").

Kun happea muodostui yhä enemmän, ilmakehä sai vähitellen hapettavia ominaisuuksia. Kun ilmakehän O 2 -pitoisuus saavutti 10 % nykyisestä tasosta (Silurian ja Devonin rajalla), 20-25 km korkeudessa ilmakehään alkoi muodostua otsonikerros. Se muodostui O 2 -molekyyleistä auringon ultraviolettisäteiden energian vaikutuksesta:

O 2 → O + O
O 2 + O → O 3

Otsonimolekyylit (O 3) pystyvät heijastamaan ultraviolettisäteitä. Tämän seurauksena otsonisuojasta on tullut elävien organismien suoja haitallisilta ultraviolettisäteiltä suurina annoksina. Ennen sitä vesi toimi suojana. Nyt elämällä on mahdollisuus siirtyä merestä maalle.

Elävien olentojen ilmaantuminen maalle alkoi kambrikaudella: bakteerit pääsivät ensimmäisinä maahan ja sitten sienet ja alemmat kasvit. Tämän seurauksena maaperää muodostui maahan ja sisälle Silurian(435-400 miljoonaa vuotta sitten), ensimmäiset verisuonikasvit ilmestyivät maalle - psilofyytit. Maalle poistuminen vaikutti kasveihin kudosten (integumentaalinen, johtava, mekaaninen jne.) ja elimien (juuri, varsi, lehdet) esiintymiseen. Seurauksena oli korkeampia kasveja. Ensimmäiset maaeläimet olivat niveljalkaiset, jotka polveutuivat meren äyriäisistä.

Tänä aikana meriympäristössä kehittyivät sondit: selkärankaiset kalat syntyivät selkärangattomista kaloista ja sammakkoeläimet devonin eväkaloista. He hallitsivat maata 75 miljoonan vuoden ajan ja niitä edustivat erittäin suuret muodot. Permikaudella, kun ilmasto kylmeni ja kuivettiin, matelijat saivat ylivoiman sammakkoeläimiin verrattuna.

Mesozoinen aikakausi (keski-iän aikakausi: 240-66 miljoonaa vuotta sitten)

Mesotsooisella aikakaudella - "dinosaurusten aikakaudella" - matelijat saavuttivat kukoistuskautensa (niiden lukuisat muodot muodostuivat) ja taantuivat. Triasskaudella krokotiileja ja kilpikonnia ilmestyi, ja Nisäkkäät-luokka syntyi eläinhammasmatelijoista. Koko mesozoisen aikakauden ajan nisäkkäät olivat pieniä eivätkä levinneet laajalle. Liitukauden lopussa tapahtui jäähtyminen ja matelijoiden massasukupuutto, jonka lopullisia syitä ei ole täysin selvitetty. Liitukaudella koppisiemeniä (kukkivia) ilmestyi.

Cenozoic aikakausi (uuden elämän aikakausi: 66 miljoonaa vuotta sitten - nykyinen)

Cenozoic aikakaudella nisäkkäät, linnut, niveljalkaiset ja kukkivat kasvit olivat laajalle levinneitä. Mies ilmestyi.

Tällä hetkellä ihmisen toiminnasta on tullut tärkeä tekijä biosfäärin kehityksessä.

Arkean aikakausi- vanhin, varhaisin ajanjakso maankuoren historiassa. AT arkean aikakausi ensimmäiset elävät organismit syntyivät. He olivat heterotrofeja ja käyttivät orgaanisia yhdisteitä ravinnoksi. Loppu arkean aikakausi- Maan ytimen muodostumisaika ja tulivuoren toiminnan voimakas lasku, mikä mahdollisti elämän kehittymisen planeetalla.
Arkean aikakausi joka alkoi noin 4 miljardia vuotta sitten ja kesti noin 1,5 miljardia vuotta. Arkean aikakausi jaettu 4 ajanjaksoon: Eoarkean, Paleoarkean, Mesoarkean, Neoarkean

Maankuori

Arkean aikakauden alempi ajanjakso - Eoarchean 4 - 3,6 miljardia vuotta sitten
Noin 4 miljardia vuotta sitten maa muodostui planeettaksi. Melkein koko pinta oli peitetty tulivuorilla ja laavajoet virtasivat kaikkialla. Suuria määriä purkautunut laava muodosti maanosia ja valtamerten painaumia, vuoria ja tasankoja. Pysyvä vulkaaninen toiminta, vaikutukset korkeita lämpötiloja ja korkeapaine johti erilaisten mineraalien muodostumiseen: erilaiset malmit, rakennuskivet, kupari, alumiini, kulta, koboltti, rauta, radioaktiiviset mineraalit ja muut. Noin 3,8 miljardia vuotta sitten Ensimmäiset luotettavasti vahvistetut magmaiset ja metamorfiset kivet, kuten graniitti, dioriitti ja anortosiitti, muodostuivat maapallolle. Näitä kiviä löydettiin monista paikoista: Grönlannin saarelta, Kanadan ja Baltian kilpien sisällä jne.

Heoarkean 2,8 - 2,5 miljardia vuotta sitten - arkean aikakauden viimeinen ajanjakso, päättyy 2,5 miljardia vuotta sitten, on mannerkuoren päämassan muodostumisaika, mikä osoittaa maapallon mantereiden poikkeuksellista ikiaikaa. Arkean aikakauden ilmapiiri ja ilmasto. Alussa arkean aikakausi Maapallolla oli vähän vettä, yhden valtameren sijasta oli vain matalia altaita, jotka eivät olleet yhteydessä toisiinsa. Tunnelma arkean aikakausi, koostui pääasiassa hiilidioksidista CO2 ja sen tiheys oli paljon nykyistä suurempi. Hiilipitoisesta ilmakehästä johtuen veden lämpötila nousi 80-90°C:een. Typpipitoisuus oli alhainen, luokkaa 10-15 %. Happea, metaania ja muita kaasuja ei ollut juuri lainkaan. Ilmakehän lämpötila nousi 120 asteeseen.

Arkean aikakauden kasvisto ja eläimistö

Arkean aikakausi Tämä on ensimmäisten organismien syntymän aika. Ensimmäiset planeettamme asukkaat olivat anaerobisia bakteereja. Maapallon elämän evoluution tärkein vaihe liittyy fotosynteesin syntymiseen, mikä johtaa orgaanisen maailman jakautumiseen kasvistoon ja eläimistöön. Ensimmäiset fotosynteettiset organismit olivat prokaryoottiset (esinukleaariset) syanobakteerit ja sinilevät. Sitten ilmestyneet eukaryoottiset viherlevät vapauttivat vapaata happea valtamerestä ilmakehään, mikä vaikutti happiympäristössä elämään pystyvien bakteerien syntymiseen.
Samaan aikaan - arkeaanisen proterotsoisen aikakauden rajalla - tapahtui kaksi muuta suurta evoluutiotapahtumaa - seksuaalinen prosessi ja monisoluisuus ilmestyivät. Haploidisilla organismeilla (bakteerit ja sinivihreät) on yksi sarja kromosomeja. Jokainen uusi mutaatio ilmenee välittömästi niiden fenotyypissä. Jos mutaatio on hyödyllinen, se säilytetään valinnalla, jos se on haitallinen, se eliminoidaan valinnalla. Haploidit organismit sopeutuvat jatkuvasti ympäristöön, mutta ne eivät kehitä olennaisesti uusia ominaisuuksia ja ominaisuuksia. Seksuaalinen prosessi lisää dramaattisesti mahdollisuuksia sopeutua ympäristöolosuhteisiin, koska kromosomeihin syntyy lukemattomia yhdistelmiä.