Seniausias žemės egzistavimo laikotarpis, apimantis laiko intervalą nuo 4 iki 2,5 milijardo metų, vadinamas „Archejų era“. Flora ir fauna tik pradėjo formuotis, Žemėje buvo labai mažai deguonies, o iš planetos vandens telkinių buvo tik vienas seklus vandenynas, susidedantis iš kelių rezervuarų su prisotintu sūraus vandens, o kalnų kraštovaizdžio ir įdubimų nebuvo. iš viso. Tai mineralų telkinių: grafito, nikelio, sieros, geležies ir aukso susidarymo pradžios laikotarpis.

Tuo metu saulės spinduliai dar negalėjo prasiskverbti į hidrosferą ir atmosferą, susimaišiusią, kuri sudarė vieną garų ir dujų apvalkalą. Atsiradęs šiltnamio efektas neleido saulei liesti žemės.

Archeano epochą taip pavadino amerikiečių mokslininkas J. Dana 1872 m. Terminas „archean“ iš senovės graikų kalbos reiškia „senovė“. Archeanas skirstomas į keturias pagrindines eros, pradedant nuo seniausios, Eoarchėjos, iki neoarchėjos. Pakalbėkime apie juos išsamiau.

Archeano pradžia – Eoarcheanas

400 milijonų metų laikotarpis prasidėjo maždaug prieš 4 milijardus metų. Eoarchei būdingas dažnas meteoritų kritimas ir kraterių susidarymas. Planetos paviršių dengianti lava pamažu ėmė užleisti vietą aktyviai besiformuojančiai žemės plutai.

Archeano era šiuo laikotarpiu žinoma dėl seniausių uolienų klojimo, kurių didžiausi dariniai buvo rasti Grenlandijoje. Jų amžius yra maždaug 3,8 milijardo metų.

Hidrosferos formavimasis tik prasidėjo. Ir nors vandenynai dar nebuvo atsiradę, jau buvo užuominų apie pirmuosius nedidelius vandens darinius. Su jiems būdinga izoliacija vienas nuo kito, su koncentruotu sūriu ir labai karštu vandeniu.

Atmosferoje buvo mažai deguonies ir azoto, nemaža jo dalis buvo anglies dioksidas. Temperatūra Žemės oro kiaute siekė 120 °C.

Pirmieji Archeano eros organizmai pradėjo atsirasti kaip tik tada. Tai buvo cianobakterijos, palikusios senovinius stromatolitus – atliekas. Šie mikroorganizmai fotosintezės būdu gamina deguonį – tai seniausia gyvybės forma planetoje.

Svarbiausias momentas Eoarche yra pirmojo sausumos žemyno – Vaalbaros – formavimosi pradžia.

Antroji era – paleoarchėjos

Šio laikotarpio Archeano era apima 200 milijonų metų laikotarpį, kuris prasidėjo prieš 3,6 milijardo metų. Tada diena truko ne ilgiau kaip 15 valandų. Pagrindinio žemyno formavimasis ėjo į pabaigą, pasirodė vis dar seklus Pasaulio vandenynas. Žemės šerdis tapo tvirtesnė, todėl Žemės magnetinis laukas sustiprėjo beveik iki dabartinio lygio.

Būtent šis laikotarpis leidžia teigti, kad jau tuo metu atsirado pirmieji gyvi organizmai. Neabejotinai žinoma, kad šiandien aptiktos jų atliekų liekanos datuojamos paleoarche.

Archeano epochos gyvūnai yra pirmosios bakterijos, organizmai, kurie fotosintezės būdu prisidėjo prie Žemės atmosferos susidarymo, sudarydami sąlygas vystytis naujoms gyvybės formoms.

Mesoarchean: Vaalbaros skilimas

Mesoarchean – laikotarpis, trukęs 0,4 milijardo metų (prasidejo prieš 3,2 milijardo metų). Būtent tada įvyko Vaalbaros skilimas, kuris buvo padalintas 30 ° kampu į dvi atskiras dalis. Taip pat atsirado susidūrus su asteroidu, garsiausiu mūsų laikų krateriu Grenlandijoje. Galbūt Mezoarchėjo laikotarpiu Žemėje taip pat įvyko pirmasis apledėjimas – Pongolijos.

Gyvybės vystymuisi Mezoarcho laikotarpio Archeano eroje buvo būdingas cianobakterijų skaičiaus padidėjimas.

Galutinis etapas – neoarchėjinis

Neoarchėjas baigėsi prieš 2,5 milijardo metų. Jai būdingas žemės plutos formavimosi užbaigimas, taip pat didelio deguonies kiekio išsiskyrimas, dėl kurio vėliau (kitos eros pradžioje) įvyko deguonies katastrofa. Būtent tada Žemės atmosfera visiškai pasikeitė – jos sudėtyje ėmė vyrauti deguonis.

Sparčiai vystėsi vulkaninė veikla, kuri prisidėjo prie uolienų ir tauriųjų metalų bei akmenų susidarymo. Granitai, sienitai, auksas, sidabras, smaragdai, chrizoberilai – visa tai ir dar daugiau atsirado prieš kelis milijardus metų, neoarche.

Kuo dar įdomu Archeano era? Tuo metu augalija ir fauna sudarė seniausius šiandien plačiai naudojamų mineralų telkinius. Taip pat tam įtakos turėjo nestabili padėtis planetoje. Formuojantys kraštovaizdžius, žemės pluta ir pirmieji kalnų dariniai buvo sunaikinta vandenyno vandenų ir išsiliejusios ugnikalnio lavos įtakoje.

Gyvūnų pasaulis

Mokslininkai teigia, kad gyvybės atsiradimas prasidėjo būtent Archeano laikotarpiu. Ir nors šios formos buvo per mažos, jos vis tiek reprezentavo tikrus gyvus mikroorganizmus – pirmąsias bakteriologines bendruomenes, kurios paliko pėdsaką planetoje suakmenėjusių stromatolitų pavidalu.

Nustatyta, kad būtent bakterijos labai prisidėjo prie arogonito – mineralo kalcio karbonato pagrindu – nanokristalų susidarymo. Aragonitas yra šiuolaikinių moliuskų kriauklių paviršinio sluoksnio dalis ir yra koralų egzoskelete.

Melsvabakterios tapo ne tik karbonatinių, bet ir silicio nuosėdų nuosėdų atsiradimo kaltininkėmis.

Archeano erai būdinga pirmųjų prokariotų – ikibranduolinių vienaląsčių organizmų – atsiradimas.

Prokariotų savybės

Gyvi organizmai neturi susiformavusio branduolio, tačiau jie yra visa ląstelė. Prokariotai deguonį gamina fotosintezės būdu. DNR informacija (nukleotidas), kurią ląstelė neša, nėra supakuota į branduolio baltyminį apvalkalą (histoną).

Grupė suskirstyta į dvi sritis:

  • bakterijos.
  • Archėja.

Archėja

Archėjos yra seniausi mikroorganizmai, kaip ir prokariotai, neturintys branduolio. Tačiau jų gyvybės organizavimo struktūra skiriasi nuo kitų mikrobų tipų. Išvaizda archėjos yra panašios į bakterijas, tačiau kai kurios iš jų turi neįprastą plokščią arba kvadratinę formą.

Yra penki archejų tipai, nepaisant to, kad juos gana sunku klasifikuoti. Archebakterijų augti maistinėse terpėse neįmanoma, todėl visi tyrimai atliekami tik remiantis mėginiais, paimtais iš jų buveinės.

Šie mikroorganizmai, priklausomai nuo rūšies, gali naudoti saulės šviesą ir anglį kaip energijos šaltinį. Archėjos nesudaro sporų ir dauginasi nelytiškai. Žmogui jie nėra patogeniški, gali išgyventi pačiomis ekstremaliausiomis sąlygomis: vandenyne, karštose versmėse, dirvožemyje, druskinguose ežeruose. Daugiausiai archėjų rūšių sudaro nemaža dalis vandenynų planktono, kuris tarnauja kaip maistas jūros gyvūnams.

Kai kurios rūšys gyvena net žmogaus žarnyne, padėdamos vykdyti virškinimo procesus. Archėjos naudojamos biologinėms dujoms kurti, kanalizacijai ir nusėdimo talpykloms valyti.

Augalai

Kaip suprantate, Archean era, kurios flora buvo šiek tiek turtingesnė nei gyvūnų pasaulis, nepasižymi stuburinių gyvūnų, žuvų ir net daugialąsčių dumblių buvimu. Nors gyvybės užuomazgos jau pasirodė. Kalbant apie florą, mokslininkai išsiaiškino, kad tuo metu vieninteliai augalai buvo siūliniai dumbliai, kuriuose, beje, gyveno bakterijos.

O melsvadumbliai, anksčiau klaidingai laikomi augalais, pasirodė esąs melsvadumblių kolonijos, kurios gyvybei palaikyti naudoja anglį ir deguonį ir nėra archeaninio augalų pasaulio dalis.

siūliniai dumbliai

Archeano era pasižymėjo pirmųjų augalų atsiradimu. Tai vienaląsčiai siūliniai dumbliai, kurie yra paprasčiausia floros forma. Jie neturi konkrečios formos, struktūros, organų ir audinių. Formuodami kolonijas, jie tampa matomi plika akimi. Tai dumblas vandens paviršiuje, fitoplanktonas jo gelmėse.

Gijinių dumblių ląstelės yra sujungtos į vieną siūlą, kuris gali turėti šakų. Jie gali lengvai tiek laisvai plūduriuoti, tiek prisitvirtinti prie įvairių paviršių. Dauginimasis vyksta padalijus siūlą į du atskirus. Tiek visos gijos, tiek tik kraštutinės, arba pagrindinės, gali būti skaidomos.

Dumbliai neturi žvynelių, juos tarpusavyje jungia mikroskopiniai citoplazminiai tilteliai (plazmodesmata).

Evoliucijos eigoje dumbliai suformavo kitą gyvybės formą – kerpes.

Archeano era yra pirmasis laikotarpis, kai biologinė gyvybė Žemėje atsirado beveik iš nieko. Tai lūžis planetos evoliucijos istorijoje, kuriam būdingos sąlygos atsirasti florai ir faunai: žemės plutos, vandenynų, atmosferos, tinkamos kitoms sudėtingesnėms floros formoms, susidarymas. ir fauna.

Archėjos pabaiga pažymėjo bakterijų lytinio dauginimosi proceso vystymosi pradžią, pirmųjų daugialąsčių mikroorganizmų atsiradimą, kurių dalis vėliau tapo sausumos organizmais, kiti įgijo vandens paukščių požymių ir apsigyveno vandenyne.

Archeano era yra antra ilgiausia (900 milijonų metų) po proterozojaus. Jos pabaigą nuo mūsų laikų skiria daugiau nei 2,5 milijardo metų. Archeano eroje atsirado pirmieji gyvi organizmai. Jie buvo heterotrofai ir maistui naudojo organinius „pirminio sultinio“ junginius. Sąlygos senovės Žemėje pasikeitė, organinių ir neorganinių molekulių abiogeninis atsiradimas planetos mastu nutrūko. Išliko atskiri maži lokusai, daugiausia vandenyno dugne, kur vis dar susidaro paprasčiausi organiniai junginiai, tačiau jų indėlis aprūpinant heterotrofus mityba yra praktiškai nereikšmingas.

Organinių medžiagų išeikvojimas vandenynuose privedė gyvybės egzistavimą prie nelaimės slenksčio.

Svarbiausias gyvybės evoliucijos Žemėje etapas yra susijęs su senovės prokariotų atsiradimu fotosintezė - biogeninė organinių molekulių sintezė iš neorganinių dėl saulės šviesos energijos, dėl kurios organinis pasaulis buvo padalintas į florą ir fauną. Pirmieji fotosintetiniai organizmai buvo prokariotiniai melsvai žali – cianidas. Jie, nustoję priklausyti nuo paruoštų organinių „pirminės sriubos“ molekulių, pradėjo sparčiai vystytis. Ypač svarbu, kad jie atvėrė kitą kelią gyvybei Žemėje.

Fotosintezę lydi šalutinio produkto – deguonies – išsiskyrimas. Milijardą metų jis prisotino vandenį, kuriame gyveno pirmieji gyvi organizmai, ir buvo išleistas į atmosferą.

Mikroskopinis cianidas paliko daug savo egzistavimo pėdsakų. Jie, gaudydami dumblo daleles, sluoksnis po sluoksnio sukūrė didžiules struktūras, vadinamuosius stromatolitus, kurie šiuo metu egzistuoja pastebimai sumažintoje versijoje, ypač prie Australijos ir Floridos krantų.

Beveik viską, kas mums atėjo nuo tų senų laikų, išsemia stromatolitų liekanos.

Cyanea ir tada pasirodė eukariotųžali dumbliai iš vandenyno į atmosferą išleido laisvą deguonį, o tai prisidėjo prie bakterijų, galinčių gyventi aerobinėje aplinkoje, atsiradimo. Matyt, tuo pačiu metu - ant Archeano ir Proterozojaus epochų ribos - įvyko dar du svarbūs evoliuciniai įvykiai: seksualinis procesas ir daugialąsteliškumas.

Norėdami geriau suprasti paskutinių dviejų aromorfozių prasmę, pakalbėkime apie jas išsamiau. Haploidiniai organizmai (mikroorganizmai, mėlynai žali) turi vieną chromosomų rinkinį. Kiekviena nauja mutacija iš karto pasireiškia fenotipu. Jei mutacija naudinga, ji išsaugoma atrankos būdu, jei žalinga, ją nešiojantis organizmas pašalinamas atrankos būdu. Haploidinės formos nuolat prisitaiko prie aplinkos, tačiau iš esmės naujų savybių ir savybių jos nesukuria.

Seksualinis procesas smarkiai padidina galimybę prisitaikyti prie aplinkos sąlygų, nes chromosomose sukuriama daugybė genų derinių. diploidija, kurie atsirado kartu su susidariusiu branduoliu, leidžia išsaugoti mutacijas heterozigotinėje būsenoje ir panaudoti jas kaip paveldimo kintamumo rezervas tolesnei plėtrai. Be to, heterozigotinėje būsenoje daugelis mutacijų dažnai padidina individų gyvybingumą ir todėl padidina jų galimybes kovoje už būvį.

Vienaląsčių eukariotų diploidijos ir genetinės įvairovės atsiradimas, viena vertus, lėmė ląstelių struktūros ir jų susiejimo kolonijose nevienalytiškumą, kita vertus, atsirado „darbo pasidalijimo“ galimybė tarp eukariotų ląstelių. kolonija, t.y. daugialąsčių organizmų susidarymas. Pirmųjų kolonijinių daugialąsčių organizmų ląstelių funkcijų atskyrimas paskatino pirminių audinių – ektodermos ir endodermos formavimąsi, diferencijuojančių struktūrą, priklausomai nuo atliekamos funkcijos. Tolesnė audinių diferenciacija sukūrė įvairovę, būtiną išplėsti struktūrinius ir funkcionalumą organizmas kaip visuma, todėl organai tampa vis sudėtingesni. Sąveikos tarp ląstelių gerinimas, pirmas kontaktas, o vėliau tarpininkauja per nervų ir endokrininės sistemos, užtikrino daugialąsčio organizmo kaip vientisos visumos egzistavimą su sudėtinga ir subtilia jo dalių sąveika bei atitinkama reakcija į aplinką.

Pirmųjų daugialąsčių organizmų evoliucinių virsmų keliai buvo skirtingi. Kai kurie perėjo prie sėslaus gyvenimo būdo ir virto tokio tipo organizmais kempinės. Kiti pradėjo šliaužioti, judėti substratu blakstienų pagalba. Iš jų atsirado plokščiosios kirmėlės. Dar kiti išlaikė plūduriuojantį gyvenimo būdą, įgijo burną ir sukėlė koelenteratus.

Tvirtinimo taškai

  • Gyvybė Žemėje atsirado iš abiogeniškai susintetintų organinių molekulių.
  • Archeano eroje, pasienyje su proterozojumi, pirmųjų ląstelių atsiradimas pažymėjo biologinės evoliucijos pradžią.

Klausimai ir užduotys kartojimui

  • 1. Kokiu principu Žemės istorija skirstoma į eras ir laikotarpius?
  • 2. Prisiminkite skyriaus medžiagą. Apibūdinkite, kada ir kaip atsirado pirmieji gyvi organizmai.
  • 3. Kokioms gyvybės formoms proterozojaus epochoje atstovavo gyvasis pasaulis?

Mokslininkai Žemės istoriją skirsto į ilgus laiko tarpsnius – eras. Eros skirstomos į laikotarpius, laikotarpiai – į epochas, epochos – į šimtmečius.

Skirstymas į eras nėra atsitiktinis. Vienos eros pabaiga ir kitos pradžia buvo paženklinta reikšminga Žemės paviršiaus transformacija, sausumos ir jūros santykio pasikeitimu, intensyviais kalnų kūrimo procesais.

Graikiškos kilmės epochų pavadinimai, jų reikšmė tokia: Archėjinis – seniausias, proterozojaus – pirminis gyvenimas, paleozojaus – senovės gyvenimas, mezozojus – vidurinis gyvenimas, cenozojaus – naujas gyvenimas.

Archeanas – seniausia era, prasidėjo daugiau nei prieš 3,5 milijardo metų ir truko apie 1 milijardą metų. Mažai žinoma apie gyvenimą Archeane, beveik neliko organinės gyvybės pėdsakų: archeo amžiaus nuosėdiniai sluoksniai labai pakito veikiami aukštos temperatūros ir slėgio. Organinės kilmės uolienų – kalkakmenio, marmuro – buvimas rodo bakterijų ir melsvadumblių egzistavimą Archeano eroje.

Archeano eroje įvyko pagrindinės aromorfozės: atsirado ląstelių su ląstelės branduoliu, seksualinis procesas, fotosintezė ir daugialąsteliškumas.

Seksualinis procesas – išplečia natūralios atrankos galimybes, padidina prisitaikymo prie aplinkos sąlygų galimybę dėl nesuskaičiuojamų kombinacijų chromosomose sukūrimo. Naujas būdas reprodukcija, kaip naudinga išsaugant rūšis, buvo užtikrinta natūralios atrankos būdu, ir dabar ji vyrauja gyvūnų ir augalų karalystėje.

Fotosintezės atsiradimas pažymėjo vieno gyvybės kamieno padalijimo į du – augalus ir gyvūnus – pradžią pagal mitybos būdą ir medžiagų apykaitos tipą. Vandens prisotinimas deguonimi, jo kaupimasis atmosferoje ir maisto buvimas sukūrė prielaidas gyvūnams vystytis vandenyje, o tai apsaugojo gyvus organizmus nuo žalingos ultravioletinės spinduliuotės. Laikui bėgant atmosferoje pradėjo formuotis ozonas, sugeriantis beveik viską Ultravioletinė radiacija- gyvybės apsauga vandens ir žemės paviršiuje.

Daugialąstės struktūros atsiradimas lėmė gyvų būtybių organizavimo komplikaciją: audinių, organų ir sistemų diferenciaciją, jų funkcijas. Pirmųjų daugialąsčių organizmų evoliucinių virsmų keliai buvo skirtingi. Kai kurie perėjo prie sėslaus gyvenimo būdo ir virto organizmais, tokiais kaip kempinės. Kiti pradėjo šliaužioti palei substratą blakstienų – plokščiųjų kirmėlių – pagalba. Dar kiti išlaikė plūduriuojantį gyvenimo būdą. Jie įgijo burną ir sukėlė koelenteratus.

Gyvybės raida proterozojaus eroje.

Proterozojaus era yra ilgiausia Žemės istorijoje. Tai truko apie 2 milijardus metų. Archeano ir proterozojaus epochų ribose įvyko pirmasis didysis kalnų statybos laikotarpis. Tai lėmė reikšmingą žemės ir jūros plotų perskirstymą Žemėje. Šie Žemės paviršiaus pokyčiai ištvėrė ne visų tipų organizmus, daugelis jų išmirė. Dauguma iškastinių liekanų buvo sunaikintos, todėl tiek mažai žinoma apie gyvenimą Archeano eroje.


Šiuo laikotarpiu bakterijos ir dumbliai klesti išskirtinai. Vyko itin intensyvus sedimentacijos procesas, kuriame dalyvavo organizmai. Yra žinoma, kad nuosėdinė geležis yra geležies bakterijų atliekos. Proterozojus apima didžiausių geležies rūdos telkinių Žemėje formavimąsi (Kursko, Krivoy Rog rūdos, Aukštesniojo ežero geležies rūda JAV ir kt.). Melsvadumblių dominavimą pakeičia žaliųjų dumblių gausa, tarp jų ir daugialąsčių, prisitvirtinusių prie dugno. Tam reikėjo išskaidyti kūną į dalis. Svarbiausia aromorfozė buvo dvišalės simetrijos atsiradimas, dėl kurio kūnas buvo diferencijuojamas į priekinį ir užpakalinį galus, taip pat į pilvo ir nugaros puses.

Priekinis galas – vieta, kur vystosi jutimo organai, nerviniai mazgai, o vėliau ir smegenys. Nugarinė pusė atlieka apsauginę funkciją, su kuria čia susiformuoja įvairios odos liaukos, mechaniniai dariniai (šereliai, plaukeliai), apsauginis dažymas. Dauguma proterozojaus gyvūnų buvo daugialąsčiai. Jūrose gyveno ne tik žemesni daugialąsčiai organizmai – kempinės ir radialiai simetriški koelenteratai; taip pat yra dvišaliai simetriški. Tarp pastarųjų žinomi anelidai – iš jų kilę moliuskai ir nariuotakojai. Proterozojaus pabaigoje jūrose pasirodė seniausi nariuotakojų atstovai – vėžiagyvių skorpionai.

Dėl deguonies kaupimosi atmosferoje atmosferoje susidarė ozono ekranas. Žemė negyva, tačiau vandens telkinių pakrantėse dėl bakterijų ir mikroskopinių dumblių veiklos prasidėjo dirvožemio formavimosi procesai.

Gyvybės raida paleozojaus eroje.

Paleozojaus era yra daug trumpesnė nei ankstesnioji, ji truko apie 340 milijonų metų. Proterozojaus pabaigoje žemė atstovavo vienam superkontinentui, suskilusiam į atskirus žemynus, sugrupuotus šalia pusiaujo. Dėl to buvo sukurta daug pakrančių zonų, tinkamų gyviems organizmams apsigyventi. Paleozojaus pradžioje kai kurie gyvūnai turėjo išorinį organinį arba mineralinį skeletą. Jo liekanos buvo išsaugotos nuosėdinėse uolienose. Štai kodėl, pradedant nuo pirmojo paleozojaus-kambro periodo, paleontologinis įrašas yra gana išsamus ir gana tęstinis.

Laikotarpiai:

Kambras;

Ordovikas;

Kambras (80 20 mln.)

Kambro klimatas buvo vidutinio klimato, žemynai žemi. Kambro regione gyvūnai ir augalai gyveno daugiausia jūrose. Sausumoje vis dar gyveno bakterijos ir melsvadumbliai.

Gyvenimas Kambrijos jūrose buvo pats įvairiausias ir gausiausiai reprezentuojamas. Jų plotas buvo didesnis nei šiuolaikinių jūrų plotas. Beveik visa Europa buvo po jūra. Šiose jūrose vyravo prie dugno prisitvirtinę žalieji ir rudieji dumbliai; vandens storymėje plaukė diatomės, aureus ir euglena dumbliai.

Tarp vienaląsčių gyvūnų buvo daug foraminiferių - pirmuonių atstovų, kurie turėjo kalkingą arba iš smėlio grūdelių suklijuotą apvalkalą. Kempinės buvo labai įvairios. Kartu su sėdinčiais dugno gyvūnais, mobilūs organizmai taip pat buvo labai įvairūs. Tarp jų buvo dvigeldžiai, pilvakojai ir galvakojai bei anelidai, iš kurių nariuotakojai jau išsivystė Kambru. Seniausi nariuotakojai – trilobitai savo kūno forma priminė šiuolaikinius vėžiagyvius – medines utėles. Trilobitų kūnas buvo uždengtas chitininiu apvalkalu ir padalintas į 40-50 segmentų. Yra žinoma, kad šiuolaikinių vėžiagyvių kūno segmentų skaičius yra daug mažesnis.

Ordoviko(5510 mln.)

Ordovike reikšmingi Kambro žemės plotai nyksta, o sausumos plotai labiausiai mažėja Sibire Šiaurės Amerikoje. Kambro ir Ordoviko pakraštyje vyko intensyvūs tektoniniai judėjimai, kurie tęsėsi iki Ordoviko ir Silūro slenksčio.

Ordoviko jūrose eukariotų yra labai įvairių - sifoninių žalių, rudųjų ir raudonųjų dumblių. Vyksta intensyvus koralų rifų formavimosi procesas. Ordoviko pabaigoje atsiranda pirmieji sausumos augalai – psilofitai. Prieš juos buvo aromorfozė, atsirado audiniai: vientisieji su stomatomis, mechaniniai, laikantys augalą erdvėje ir laidūs.

Tolesnė augalų evoliucija ėjo kūno dalijimosi į vegetatyvinius organus ir audinius, kraujagyslių sistemos gerinimo (užtikrinant greitą vandens judėjimą į didelį aukštį) kryptimi. Psilofitai buvo pereinamosios formos iš apatinių, avaskulinių sporų į aukštesnes, kraujagysles (likopsidai, asiūkliai ir paparčiai). Jie buvo pereinamieji iš vandens į sausumos augalus. Jų pasiskirstymui sausumoje jau buvo paruošta gyvybinė prokariotų, dumblių, grybų veikla, sukūrusi pirmąją dirvą.

Didelė galvakojų ir pilvakojų įvairovė. Trilobitų yra labai daug. Mažėja foraminiferų, kempinių ir kai kurių dvigeldžių gyvūnų įvairovė.

Gyvūnams atsiranda didelė aromorfozė - atsiranda sugriebimo burnos aparatas, dėl kurio buvo pertvarkyta visa stuburinių gyvūnų organizacija.. Gebėjimas pasirinkti maistą prisidėjo prie orientacijos erdvėje tobulinimo, tobulindamas pojūčius. Pirmieji nasrai neturėjo pelekų ir judėjo vandenyje gyvatės judesiais. Tačiau šis judėjimo būdas, esant reikalui, norint sugauti judantį grobį, pasirodė esąs neveiksmingas.

Todėl, siekiant pagerinti judėjimą vandenyje, odos raukšlės buvo svarbios, ateityje tam tikros šios raukšlės dalys vystysis toliau ir iš jų atsiranda poriniai ir neporiniai pelekai. Suporuotų pelekų – galūnių – atsiradimas yra kita pagrindinė stuburinių gyvūnų evoliucijos aromorfozė. Taigi, žandikaulio stuburiniai gyvūnai įgijo prigludusias burnos dalis ir galūnes. Evoliucijos metu jie buvo suskirstyti į kremzlines ir kaulines žuvis.

Silurus(35 10 mln.)

Dėl intensyvių tektoninių judėjimų šiltas seklias Ordoviko jūras pakeičia dideli sausumos plotai; buvo pastebėtas reikšmingas klimato išsausėjimas.

Silūro pabaigoje stebimas savotiškų nariuotakojų – vėžiagyvių – vystymasis. Galvakojų žydėjimas jūrose priklauso ordovičiui ir silūrui (šiuolaikiniai šios klasės atstovai yra kalmarai, sepijos, aštuonkojai). Atsiranda naujų bestuburių atstovų – koralai (koelenteratai), kurie pamažu pradeda keisti jūros ežius (dygiaodžius).

Silūro jūrose atsiranda pirmieji stuburinių gyvūnų atstovai – vadinamosios šarvuotosios žuvys. Jų vidinis skeletas buvo kremzlinis, o išorėje buvo apgaubtas kauliniu apvalkalu, sudarytu iš įdubų. Šarvuotos žuvys tik savo kūno forma priminė tikrą žuvį. Jie priklausė kitai stuburinių klasei – bežandikaulių, arba ciklostomų. Jie neturėjo tikrų porinių pelekų, turėjo vieną šnervę (šiuolaikinis šios klasės atstovas yra nėgis).

Silūro pabaigoje prasideda intensyvus sausumos augalų vystymasis. Pirmieji sausumos augalai psilofitai – buvo atimti iš tikrųjų lapų, jų struktūra labai panaši į daugialąsčių žaliųjų dumblių, iš kurių ir kilę, struktūrą. Paparčiai auga.

Aukštesniųjų augalų atsiradimą sausumoje parengė anksčiau iš vandens išsilaisvinusios bakterijos ir melsvadumbliai, sausumoje buvo biogeninis dirvožemio sluoksnis, iš kurio psilofitai ir paparčiai galėjo semtis maisto išteklių. Vystantis samanoms, paparčiams, asiūkliams, klubinėms samanoms išsaugoma judrių žvynelių lytinių ląstelių stadija, kuriai reikalinga vandens aplinka. Taigi silūro augalų išėjimas į žemę ir atsiskyrimas nuo vandens aplinkos dar nebuvo galutinis.

Dirvožemyje susikaupus daugybei organinių liekanų, atsirado prielaidos žemėje atsirasti heterotrofiniams organizmams, naudojantiems šias organines medžiagas. Iš tiesų Silūre atsiranda nechlorofilo heterotrofinių organizmų – grybų.

Didelės augalų biomasės atsargos prisidėjo prie gyvūnų atsiradimo sausumoje. Vieni pirmųjų iš vandens aplinkos pajudėjo nariuotakojų tipo atstovai – vorai.

Silūrui einant į pabaigą, vėl prasidėjo vadinamasis Kaledonijos orogenijos laikotarpis. Šiuo laikotarpiu iškilę kalnai išliko iki šių dienų – tai Skandinavijos kalnai, Sajano-Baikalo kalnų lanko keteros. Škotijos kalnai ir kt.

Šis kalnų pastatas vėl pakeitė žemės ir jūros kontūrus, pakeitė klimatą ir organizmų egzistavimo sąlygas.

devono(55 10 mln.)

Dėl sausumos pakilimo ir jūrų sumažėjimo devono klimatas buvo ryškesnis žemyninis nei Silūro. Devono laikais ledynai buvo pastebėti ir kalnuotuose Pietų Afrikos regionuose. Šiltesniuose kraštuose klimatas keitėsi link didesnio išdžiūvimo, atsirado dykumos ir pusdykumės.

Devono jūrose žuvys pasiekia didelį klestėjimą. Šarvuotų žuvų palikuonys suteikia pačių įvairiausių tikrų žuvų atstovų. Tarp jų buvo kremzlinių žuvų (šiuolaikiniai atstovai – rykliai), atsiranda ir žuvų su kauliniu skeletu. Tarp jų sekliuose vandens telkiniuose gyveno plautinės žuvys, kuriose kartu su žiauniniu kvėpavimu atsirado ir plaučių kvėpavimas (iš plaukimo pūslės išsivystė plaučiai), taip pat skiltelinės žuvys, kurios paprastai buvo vandens gyvūnai, tačiau galėjo kvėpuoti atmosferos oru. primityvių plaučių pagalba.

Norint suprasti tolesnę žuvų evoliuciją, reikia įsivaizduoti devono laikotarpio klimato sąlygas. Didžioji dalis žemės buvo negyva dykuma. Prie gėlo vandens rezervuarų krantų, tankiuose augalų tankumynuose gyveno anelidai ir nariuotakojai. Klimatas yra sausas, staigūs temperatūros svyravimai dienos metu ir metų laikais. Vandens lygis upėse ir telkiniuose dažnai keitėsi. Daugelis rezervuarų visiškai išdžiūvo ir žiemą užšalo. Vandens augalija žuvo, kai vandens telkiniai išdžiūvo, kaupėsi augalų liekanos, o vėliau supuvo. Visa tai sukūrė labai nepalankią aplinką žuvims.

Tokiomis sąlygomis juos galėtų išgelbėti tik kvėpavimas atmosferos oru. Taigi, plaučių atsiradimas gali būti laikomas idioadaptacija prie deguonies trūkumo vandenyje. Išdžiūvus vandens telkiniams, gyvūnai turėjo du išsigelbėjimo būdus: palaidoti dumbluose arba migruoti ieškoti vandens. Pirmuoju keliu nuėjo plaučiai, kurių struktūra beveik nepasikeitė nuo devono laikų ir dabar gyvena sekliuose, džiūstančiose Afrikos vandens telkiniuose. Šios žuvys išgyvena sausąjį sezoną įsiskverbdamos į dumblą ir kvėpuodamos atmosferos oru.

Dėl porinių pelekų struktūros prie gyvenimo sausumoje galėjo prisitaikyti tik skiltinės pelekų žuvys. Dar visai neseniai buvo manoma, kad paleozojaus pabaigoje kryžminiai opteranai beveik išmirė ir visiškai išnyko iki mezozojaus pabaigos. Tačiau 1938, 1952 ir vėlesniais metais prie Pietų Afrikos ir Madagaskaro krantų buvo sugautos modernios skiltinės žuvys – tikros „gyvos fosilijos“, kurios šiek tiek pakeistu pavidalu išliko iki šių dienų.

Devono pabaigoje į sausumą patenka skiltinių žuvų palikuonys, sudarydami pirmąją sausumos stuburinių klasę – varliagyvius arba varliagyvius. Seniausi varliagyviai – stegocefalai – buvo padengti kaulo kiautu, kuris apdengė jų galvas, jų kūno forma šiek tiek priminė tritonus ir salamandras. Stegocefalijos skyrėsi įvairiais dydžiais (nuo kelių centimetrų iki 4 m ilgio). Stegocefalai sujungė žuvų, varliagyvių ir roplių ženklus. Stegocefalija – „kombinuota“ forma. Stegocefalų, kaip ir visų kitų varliagyvių, dauginimasis vyko vandenyje. Lervos kvėpavo žiaunomis ir išsivystė vandenyje.

Sausumoje atsiranda pirmieji milžiniškų paparčių, asiūklių ir samanų miškai, nyksta psilofitai. Naujos gyvūnų grupės pradeda užkariauti žemę. Iš nariuotakojų, įgijusių oro kvėpavimą, atstovų atsiranda šimtakojai ir pirmieji vabzdžiai.

Varliagyvių atskyrimas nuo vandens aplinkos dar nebuvo galutinis. Jie priklausė nuo vandens aplinkos taip pat, kaip ir paparčiai. Todėl pirmieji sausumos aukštesni augalai ir gyvūnai negalėjo užkariauti toli nuo vandens telkinių esančių sausumos masyvų.

Devono pabaigoje augaluose atsiranda didelė aromorfozė - atsiranda sėkla, padengta lukštu, apsaugančiu ją nuo išdžiūvimo, atsiranda nauja gimnasėklių grupė. Keičiamasis dauginimasis suteikia nemažai privalumų: embrionas nuo nepalankių sąlygų apsaugotas membranomis, aprūpinamas maistu, pradėjo turėti diploidinį chromosomų skaičių. Sėkliniuose augaluose tręšimas vyksta nedalyvaujant vandeniui.

Anglies(65 10 mln.)

Anglies, arba karbono, laikotarpiu buvo pastebimas klimato atšilimas ir drėgnėjimas. Žemuose žemynuose labai paplitusios pelkėtos žemumos. Karštuose, atogrąžų pelkėtuose miškuose augo didžiuliai (iki 40 m aukščio) paparčiai, asiūkliai ir samanos. Be šių augalų, besidauginančių sporomis, karbone pradeda plisti gimnasėkliai, atsiradę dar devono pabaigoje. Sumedėjusios augmenijos žydėjimas karbonate susidarė didelės anglies siūlės. Šis laikotarpis apima Donbaso anglių ir anglies baseino prie Maskvos atsiradimą.

Drėgnuose ir šiltuose pelkėtuose miškuose išskirtinį klestėjimą ir įvairovę pasiekė seniausi varliagyviai – stegocefalai. Atsiranda pirmieji sparnuotųjų vabzdžių būriai – tarakonai, kurių kūno ilgis siekė 10 cm, ir laumžirgiai, kurių kai kurių rūšių sparnų plotis siekė iki 75 cm.

Gyvenimas karbono jūrose labai nesiskyrė nuo devono.

Pasibaigus karbonui, prasideda nedidelis žemės pakilimas, tam tikras klimato džiūvimas ir vėsta, susidaro nepalankios sąlygos varliagyviams. Tam tikra varliagyvių grupė pasirodė esanti pajėgi toliau užkariauti žemę, kuri patyrė labai didelių pokyčių, kurie buvo naudingi naujomis sąlygomis. Keitėsi dauginimosi būdas: atsirado vidinis apvaisinimas: kiaušinėlis turėjo daug trynio, tankų lukštą ir vidinę ertmę su skysčiu, kuris saugojo embrioną nuo išsausėjimo. Embriono vystymasis vyko kiaušinyje sausumoje.

Permė(50 10 mln.)

Perme dėl tolesnio žemės pakilimo susiformavo sausas klimatas ir atvėso. Pusiaujo link susimaišys drėgni ir vešlūs miškai, paparčiai pamažu nyksta. Juos pakeičia gimnasėkliai. Jų vystymuisi nėra žvynelių stadijų, kurioms egzistuoti būtinas vanduo. Būtent šis prisitaikymas leido gimnasėkliams sėkmingai atlaikyti konkurenciją su sporiniais augalais Perme ir juos išstumti. Iš senovinių paparčių nykstantys miškai suformavo Kuzbaso ir Pečoros-Vorkutos baseino anglį.

Išdžiūvęs klimatas prisidėjo prie varliagyvių stegocefalijų išnykimo. Nemaža dalis didžiųjų varliagyvių išmirė. Tie, kurie galėjo pasislėpti likusiose pelkėse ir pelkėse, davė pradžią mažiems varliagyviams. Tačiau seniausi ropliai pasiekia didelę įvairovę. Netgi karbone tarp stegocefalijų išsiskyrė grupė, kuri turėjo gerai išsivysčiusias galūnes ir mobilią pirmųjų dviejų slankstelių sistemą. Grupės atstovai veisėsi vandenyje, tačiau iškeliavo į sausumą toliau nei varliagyviai, maitinosi sausumos gyvūnais, o vėliau ir augalais. Ši grupė vadinama kotilozaurais. Vėliau iš jų kilo ropliai ir žinduoliai.

Ropliai įgijo savybių, kurios leido jiems galutinai nutraukti ryšį su vandens aplinka. Vidinis apvaisinimas ir trynio kaupimasis kiaušinyje leido daugintis sausumoje. Odos keratinizacija ir sudėtingesnė inkstų struktūra lėmė staigų vandens netekimo organizme sumažėjimą ir platų pasiskirstymą. Šonkaulių narvas numatytas efektyvesnis kvėpavimo tipas – siurbimas. Dėl konkurencijos stokos ropliai plačiai išplito sausumoje ir kai kurie iš jų sugrįžo į vandens aplinką.

Savikontrolės klausimai

1. Kokias gyvybės atsiradimo hipotezes žinai?

2. Kokia panspermijos teorijos esmė?

3. Kas įrodė, kad „gyvieji gali kilti iš gyvųjų“?

4. Koks yra Žemės geologinis amžius?

5. Ar buvo pirmasis etapas kelyje į gyvybės atsiradimą Žemėje?

6. Kas pasiūlė koocervato teoriją?

7. Kas yra koocervatai?

8. Ar tai įmanoma dabartiniame gyvybės atsiradimo Žemėje etape?

9. Perskaitykite toliau pateiktą studijų medžiagą.

10. Atsakykite į savikontrolės klausimus.

Žemės amžius yra apie 4,6 milijardo metų. Gyvybė Žemėje atsirado vandenyne daugiau nei prieš 3,5 milijardo metų.

Gyvybės raidos Žemėje istoriją tyrinėja iškastinės organizmų liekanos arba jų gyvybinės veiklos pėdsakai. Jie randami skirtingo amžiaus uolienose.

Geochronologinė Žemės organinio pasaulio raidos istorijos skalė apima eras ir laikotarpius. Išskiriamos šios eros:

  • archeanas (archeanas) - senovės gyvenimo era,
  • Proterozojaus (proterozojaus) - pirminio gyvenimo era,
  • Paleozojaus (paleozojaus) - senovės gyvenimo era,
  • Mezozojus (Mezozojus) - vidutinio gyvenimo era,
  • Kainozojus (Cenozoic) – naujos gyvybės era.

Laikotarpių pavadinimai susidaro arba iš vietovių, kuriose buvo pirmą kartą rasti atitinkami telkiniai, pavadinimų (Permės miestas, Devono apskritis), arba iš tuo metu vykusių procesų (anglies periodu - karboninis - buvo paklotos anglies telkiniai, kreidos periode - kreida ir kt.).

Geochronologinis mastas ir gyvų organizmų raidos istorija
Laikotarpis, trukmė, milijonai metų Klimatas ir geologiniai procesai Gyvūnų pasaulis augalų pasaulis Svarbiausios aromorfozės
Kainozojus, 66 mln
Antropogenas, 1.5 Pakartotiniai atšilimo ir vėsinimo pokyčiai. Dideli ledynai šiaurinio pusrutulio vidurinėse platumose Šiuolaikinis gyvūnų pasaulis. Žmogaus evoliucija ir viešpatavimas Šiuolaikinė flora Intensyvus smegenų žievės vystymasis; tiesi laikysena
Neogenas, 23.0
Paleogenas, 41±2
Vienodas šiltas klimatas. Intensyvi kalnų statyba. Žemynų judėjimas, Juodoji, Kaspijos, Viduržemio jūra yra izoliuota Vyrauja žinduoliai, paukščiai, vabzdžiai; atsiranda pirmieji primatai (lemūrai, tarsieriai), vėliau parapitekai ir dryopitekai; išnyksta daugelis roplių, galvakojų grupių Žydintys augalai, ypač žoliniai, plačiai paplitę; sumažėja gimnosėklių flora
Mezozojus, 240 mln
Kreidos periodas (kreida), 70 Klimato atšalimas, Pasaulio vandenyno ploto padidėjimas Vyrauja kaulinės žuvys, pirmieji paukščiai ir smulkūs žinduoliai; atsiranda ir plinta placentos žinduoliai ir šiuolaikiniai paukščiai; milžiniški ropliai išmiršta Atsiranda ir pradeda dominuoti angiospermai; sumažėja paparčių ir gimnasėklių Gėlių ir vaisių atsiradimas. Gimdos išvaizda
Juros periodas (Juros periodas), 60 m Iš pradžių prie pusiaujo drėgnas klimatas pasikeičia į sausą. Vyrauja milžiniški ropliai, kaulinės žuvys, vabzdžiai ir galvakojai; Pasirodo archeopteriksas; senovės kremzlinės žuvys išmiršta Dominuoja šiuolaikiniai gimnastika; senoviniai gimnasėkliai išmiršta
Triasas (triasas), 35±5 Klimato zonos susilpnėjimas. Žemynų judėjimo pradžia Vyrauja varliagyviai, galvakojai, žolėdžiai ir plėšrūs ropliai; atsiranda kaulinių žuvų, kiaušialąsčių ir žvėrių žinduolių Vyrauja senoviniai gimnasėkliai; atsiranda šiuolaikinių gimnasėklių; sėkliniai paparčiai miršta Keturių kamerų širdies išvaizda; visiškas arterinės ir veninės kraujotakos atskyrimas; šiltakraujiškumo atsiradimas; pieno liaukų išvaizda
Paleozojaus, 570 mln
Permė (Permė), 50±10 Aštrus klimato zonavimas, kalnų statybos procesų užbaigimas Dominuoja jūrų bestuburiai, rykliai; ropliai ir vabzdžiai sparčiai vystosi; yra gyvūnų dantytų ir žolėdžių roplių; stegocefalijos ir trilobitai išmiršta Turtinga sėklinių ir žolinių paparčių flora; atsiranda senoviniai gimnosėkliai; išnyksta į medžius panašūs asiūkliai, samanos ir paparčiai Žiedadulkių vamzdelių ir sėklų susidarymas
Anglis (anglis), 65±10 Miško pelkių pasiskirstymas. Vienodai drėgną šiltą klimatą periodo pabaigoje pakeičia sausringas Dominuoja varliagyviai, moliuskai, rykliai, plaučiai; sparnuotos formos vabzdžių, vorų, skorpionų atsiranda ir sparčiai vystosi; pasirodo pirmieji ropliai; pastebimai sumažėja trilobitų ir stegocefalų Gausybė medžių, paparčių, formuojančių „anglių miškus“; atsiranda sėklinių paparčių; psilofitai išnyksta Vidinio apvaisinimo atsiradimas; tankių kiaušinių lukštų išvaizda; odos keratinizacija
Devonas (Devonas), 55 m Sausojo ir lietaus sezonų kaita, apledėjimas šiuolaikinės Pietų Afrikos ir Amerikos teritorijoje Vyrauja šarvuoti, moliuskai, trilobitai, koralai; atsiranda skilčių pelekų, plaučiais kvėpuojančių ir spinduliuotųjų žuvų, atsiranda stegocefalų Turtinga psilofitų flora; atsiranda samanų, paparčių, grybų Augalų kūno suskaidymas į organus; pelekų pavertimas antžeminėmis galūnėmis; kvėpavimo organų atsiradimas
Silūras (Silur), 35 m Iš pradžių sausas, vėliau drėgnas klimatas, kalnų pastatas Turtinga trilobitų, moliuskų, vėžiagyvių, koralų fauna; pasirodo šarvuotos žuvys, pirmieji sausumos bestuburiai: šimtakojai, skorpionai, besparniai vabzdžiai Dumblių gausa; augalai ateina į žemę – atsiranda psilofitai Augalo kūno diferencijavimas į audinius; gyvūno kūno padalijimas į skyrius; stuburinių gyvūnų žandikaulių ir galūnių juostų susidarymas
Ordovikas (Ordovikas), 55±10
Kambras (kambras), 80±20
Apledėjimą keičia vidutiniškai drėgnas, vėliau sausas klimatas. Didžiąją dalį žemės užima jūra, kalnų pastatas Vyrauja kempinės, koelenteratai, kirminai, dygiaodžiai, trilobitai; pasirodo bežandikauliai stuburiniai (skutai), moliuskai Visų dumblių skyrių klestėjimas
Proterozojaus, 2600 mln
Planetos paviršius yra plika dykuma. Dažni apledėjimai, aktyvus uolienų susidarymas Pirmuonys yra plačiai paplitę; atsiranda visų rūšių bestuburių, dygiaodžių; pirminiai chordatai – kaukolės potipis Plačiai paplitusios bakterijos, melsvadumbliai ir žalieji dumbliai; pasirodo raudonieji dumbliai Dvišalės simetrijos atsiradimas
Archeanas, 3500 (3800) Ma
Aktyvi vulkaninė veikla. Anaerobinės gyvenimo sąlygos sekliame vandenyje Gyvybės atsiradimas: prokariotai (bakterijos, melsvadumbliai), eukariotai (žalieji dumbliai, pirmuonys), primityvūs metazoanai Fotosintezės atsiradimas, aerobinis kvėpavimas, eukariotinės ląstelės, lytinis procesas, daugialąsteliškumas

Archeano era (senovės gyvenimo era: prieš 3500 (3800-2600) milijonus metų)

Įvairių šaltinių duomenimis, pirmieji gyvi organizmai Žemėje atsirado prieš 3,8-3,2 mlrd. Šitie buvo prokariotiniai heterotrofiniai anaerobai(ikibranduolinis, mintantis jau paruoštomis organinėmis medžiagomis, nereikalaujantis deguonies). Jie gyveno pirminiame vandenyne ir maitinosi jo vandenyje ištirpusiomis organinėmis medžiagomis, susidarančiomis abiogeniškai iš neorganinių medžiagų veikiant energijai. ultravioletiniai spinduliai Saulės ir žaibo iškrovos.

Žemės atmosferą daugiausia sudarė CO 2, CO, H 2, N 2, vandens garai, nedideli kiekiai NH 3, H 2 S, CH 4 ir beveik nebuvo laisvo deguonies O 2 . Laisvo deguonies nebuvimas leido abiogeniškai sukurtoms organinėms medžiagoms kauptis vandenyne, kitaip jas iš karto suskaidytų deguonis.

Pirmieji heterotrofai organines medžiagas oksidavo anaerobiškai – nedalyvaujant deguoniui fermentacija. Fermentacijos metu organinės medžiagos nėra visiškai suskaidomos, susidaro mažai energijos. Dėl šios priežasties evoliucija ankstyvosiose gyvybės raidos stadijose buvo labai lėta.

Laikui bėgant heterotrofų labai daugėjo ir jiems ėmė trūkti abiogeniškai sukurtos organinės medžiagos. Tada iškilo prokariotiniai autotrofiniai anaerobai. Jie galėjo patys susintetinti organines medžiagas iš neorganinių medžiagų, pirmiausia chemosintezės, o paskui fotosintezės būdu.

Pirmasis buvo fotosintezė anaerobinė, kuris nebuvo lydimas deguonies išsiskyrimo:

6CO2 + 12H2S → C6H12O6 + 12S + 6H2O

Tada prasidėjo aerobinė fotosintezė:

6CO 2 + 6H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 6O 2

Aerobinė fotosintezė buvo būdinga būtybėms, panašioms į šiuolaikines melsvadumbles.

Fotosintezės metu išsiskiriantis laisvas deguonis pradėjo oksiduoti dvivalečius geležies, sieros ir mangano junginius, ištirpusius vandenyno vandenyje. Šios medžiagos virto netirpiomis formomis ir nusėdo vandenyno dugne, kur susidarė geležies, sieros ir mangano rūdos nuosėdos, kurias šiuo metu naudoja žmogus.

Vandenyne ištirpusių medžiagų oksidacija vyko šimtus milijonų metų ir tik išsekus jų atsargoms vandenyne, deguonis pradėjo kauptis vandenyje ir sklisti į atmosferą.

Pažymėtina, kad privaloma deguonies kaupimosi vandenyne ir atmosferoje sąlyga buvo tam tikros organizmų susintetintos organinės medžiagos dalies užkasimas vandenyno dugne. Priešingu atveju, jei visos organinės medžiagos būtų suskaidytos dalyvaujant deguoniui, jos pertekliaus nebūtų ir deguonis negalėtų kauptis. Nesuirę organizmų kūnai nusėdo vandenyno dugne, kur suformavo iškastinio kuro – naftos ir dujų – telkinius.

Laisvo deguonies kaupimasis vandenyne leido autotrofiniai ir heterotrofiniai aerobai. Tai atsitiko, kai O 2 koncentracija atmosferoje pasiekė 1% dabartinio lygio (ir yra 21%).

Aerobinės oksidacijos (kvėpavimo) metu organinės medžiagos suskaidomos iki galutinių produktų – CO 2 ir H 2 O ir susidaro 18 kartų daugiau energijos nei oksiduojant (fermentuojant) be deguonies:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 38ATP

Kadangi aerobinių procesų metu pradėjo išsiskirti daug daugiau energijos, organizmų evoliucija gerokai paspartėjo.

Dėl įvairių prokariotinių ląstelių simbiozės pirmasis eukariotų(branduolinis).

Dėl eukariotų evoliucijos, seksualinis procesas- organizmų mainai su genetine medžiaga - DNR. Dėl seksualinio proceso evoliucija vyko dar greičiau, nes prie mutacijos kintamumo buvo pridėtas kombinacinis kintamumas.

Iš pradžių eukariotai buvo vienaląsčiai, o vėliau pirmieji daugialąsčių organizmai. Perėjimas prie daugialąsčių augalų, gyvūnų ir grybų įvyko nepriklausomai vienas nuo kito.

Daugialąsčiai organizmai turi daug pranašumų prieš vienaląsčius:

  1. ilga ontogenezės trukmė, nes individualaus organizmo vystymosi metu vienos ląstelės pakeičiamos kitomis;
  2. daug palikuonių, nes organizmas gali skirti daugiau ląstelių dauginimuisi;
  3. didelis dydis ir įvairi kūno struktūra, kuri suteikia didesnį atsparumą išoriniai veiksniai aplinka dėl organizmo vidinės aplinkos stabilumo.

Mokslininkai neturi bendros nuomonės klausimu, kada atsirado seksualinis procesas ir daugialąsteliškumas – archeaninėje ar proterozojaus eroje.

Proterozojaus era (pirminio gyvenimo era: 2600–570 mln.

Daugialąsčių organizmų atsiradimas dar labiau paspartino evoliuciją ir per gana trumpą laikotarpį (geologiniu laiko mastu) Skirtingos rūšys gyvi organizmai, prisitaikę prie skirtingų egzistavimo sąlygų. Naujos gyvybės formos užėmė ir formavo vis naujas ekologines nišas įvairiose vandenyno vietose ir gelmėse. 580 milijonų metų senumo uolienose jau yra būtybių su kietais skeletais atspaudų, todėl šio laikotarpio evoliuciją tirti daug lengviau. Kieti skeletai tarnauja kaip atrama organizmų kūnams ir prisideda prie jų dydžio padidėjimo.

Proterozojaus eros pabaigoje (prieš 570 mln. metų) susiformavo gamintojo-vartotojo sistema ir susiformavo deguonies-anglies biogeocheminis medžiagų ciklas.

Paleozojaus era (senovės gyvenimo era: prieš 570–240 mln. metų)

Pirmuoju paleozojaus eros laikotarpiu Kambras(prieš 570-505 mln. metų) – įvyko vadinamasis „evoliucinis sprogimas“: per trumpą laiką susiformavo beveik visi šiuo metu žinomi gyvūnų tipai. Visas evoliucijos laikas iki šio laikotarpio buvo vadinamas Prekambras, arba kriptozojaus(„paslėptos gyvybės era“) yra 7/8 Žemės istorijos. Laikas po Kambro buvo vadinamas Fanerozojus(„akivaizdaus gyvenimo era“).

Susidarius vis daugiau deguonies, atmosfera palaipsniui įgavo oksidacinių savybių. O 2 koncentracijai atmosferoje pasiekus 10% dabartinio lygio (ties Silūro ir Devono ribos), 20-25 km aukštyje atmosferoje pradėjo formuotis ozono sluoksnis. Jis susidarė iš O 2 molekulių veikiant ultravioletinių saulės spindulių energijai:

O 2 → O + O
O 2 + O → O 3

Ozono molekulės (O 3) turi savybę atspindėti ultravioletinius spindulius. Dėl to ozono skydas tapo gyvų organizmų apsauga nuo žalingų ultravioletinių spindulių didelėmis dozėmis. Prieš tai vanduo tarnavo kaip apsauga. Dabar gyvenimas turi galimybę persikelti iš vandenyno į žemę.

Kambro periodu prasidėjo gyvų būtybių atsiradimas sausumoje: pirmosios į ją pateko bakterijos, vėliau – grybai ir žemesni augalai. Dėl to žemėje ir viduje susidarė dirvožemis silūrinis(prieš 435-400 mln. metų) sausumoje pasirodė pirmieji kraujagyslių augalai – psilofitai. Išvykimas į žemę prisidėjo prie audinių (integruotų, laidžių, mechaninių ir kt.) ir organų (šaknų, stiebo, lapų) atsiradimo. Dėl to atsirado aukštesni augalai. Pirmieji sausumos gyvūnai buvo nariuotakojai, kilę iš jūrinių vėžiagyvių.

Tuo metu chordatai išsivystė jūrinėje aplinkoje: stuburinės žuvys išsivystė iš bestuburių chordatų, o varliagyviai – iš skilčių pelekų Devono amžiuje. Jie dominavo žemėje 75 milijonus metų ir buvo atstovaujami labai didelėmis formomis. Permo laikotarpiu, kai klimatas tapo šaltesnis ir sausesnis, ropliai įgavo pranašumą prieš varliagyvius.

Mezozojaus era (vidutinio gyvenimo era: prieš 240–66 mln. metų)

Mezozojaus eroje – „dinozaurų eroje“ – ropliai pasiekė savo klestėjimą (susiformavo daugybė jų formų) ir nyko. Triase atsirado krokodilai ir vėžliai, o žinduolių klasė kilo iš gyvūnų dantytų roplių. Per visą mezozojaus epochą žinduoliai buvo maži ir nebuvo plačiai paplitę. Kreidos periodo pabaigoje prasidėjo atšalimas ir masinis roplių išnykimas, kurio galutinės priežastys nebuvo iki galo išaiškintos. Kreidos periodu atsirado gaubtasėklių (žydėjimo).

Kainozojaus era (naujos gyvybės era: prieš 66 milijonus metų – dabar)

Kainozojaus epochoje buvo plačiai paplitę žinduoliai, paukščiai, nariuotakojai ir žydintys augalai. Pasirodė žmogus.

Šiuo metu žmogaus veikla tapo svarbiu biosferos vystymosi veiksniu.


Archeano era– seniausias, ankstyviausias laikotarpis žemės plutos istorijoje. AT archeo era atsirado pirmieji gyvi organizmai. Jie buvo heterotrofai ir naudojo organinius junginius kaip maistą. Pabaiga archeo era- Žemės šerdies susidarymo laikas ir stiprus ugnikalnio aktyvumo sumažėjimas, leidęs vystytis gyvybei planetoje.
Archeano era prasidėjęs maždaug prieš 4 milijardus metų truko apie 1,5 milijardo metų. Archeano era suskirstyti į 4 periodus: Eoarchean, Paleoarchean, Mezoarchean, Neoarchean


Žemės pluta

Žemutinis Archeano eros periodas – Eoarchėjas 4 – prieš 3,6 mlrd
Maždaug prieš 4 milijardus metų žemė susiformavo kaip planeta. Beveik visas paviršius buvo padengtas ugnikalniais ir visur tekėjo lavos upės. Lava, išsiveržusi dideliais kiekiais, suformavo žemynus ir vandenynų įdubas, kalnus ir plynaukštes. Nuolatinis vulkaninis aktyvumas, poveikiai aukšta temperatūra ir aukštas spaudimas lėmė įvairių mineralų susidarymą: įvairios rūdos, statybinis akmuo, varis, aliuminis, auksas, kobaltas, geležis, radioaktyvūs mineralai ir kt. Maždaug prieš 3,8 mlrd Žemėje susiformavo pirmosios patikimai patvirtintos magminės ir metamorfinės uolienos, tokios kaip granitas, dioritas ir anortozitas. Šios uolienos buvo aptiktos labai įvairiose vietose: Grenlandijos saloje, Kanados ir Baltijos skyduose ir kt.

Prieš 3,2–2,8 milijardo metų paleoarcheją seka Mezoarchejus.
Maždaug prieš 2,8 milijardo metų pirmasis Žemės istorijoje superkontinentas pradėjo skilti.

Heoarchean prieš 2,8–2,5 milijardo metų – paskutinis archeanų eros laikotarpis, besibaigiantis prieš 2,5 milijardo metų, yra pagrindinės žemyninės plutos masės formavimosi laikas, o tai rodo išskirtinį Žemės žemynų senumą.

Archeano eros atmosfera ir klimatas.

Pradžioje archeo eraŽemėje vandens buvo mažai, vietoj vieno vandenyno buvo tik seklūs baseinai, nesusiję vienas su kitu. Atmosfera archeo era, daugiausia sudarytas iš anglies dioksido CO2 ir jo tankis buvo daug didesnis nei dabartinis. Dėl anglies atmosferos vandens temperatūra siekė 80-90°C. Azoto kiekis buvo mažas – 10–15 %. Deguonies, metano ir kitų dujų beveik nebuvo. Atmosferos temperatūra siekė 120°C.

Archeano eros flora ir fauna

Archeano era Tai yra pirmųjų organizmų gimimo laikas. Pirmieji mūsų planetos gyventojai buvo anaerobinės bakterijos. Svarbiausias gyvybės evoliucijos etapas Žemėje yra susijęs su fotosintezės atsiradimu, dėl kurio organinis pasaulis skirstomas į florą ir fauną. Pirmieji fotosintetiniai organizmai buvo prokariotinės (ikibranduolinės) cianobakterijos ir melsvadumbliai. Tada pasirodę eukariotiniai žalieji dumbliai iš vandenyno į atmosferą išleido laisvą deguonį, o tai prisidėjo prie bakterijų, galinčių gyventi deguonies aplinkoje, atsiradimo.
Tuo pačiu metu - ant archeaninės proterozojaus eros ribos, įvyko dar du pagrindiniai evoliuciniai įvykiai - atsirado seksualinis procesas ir daugialąstis. Haploidiniai organizmai (bakterijos ir mėlynai žalieji) turi vieną chromosomų rinkinį. Kiekviena nauja mutacija iš karto pasireiškia jų fenotipu. Jei mutacija naudinga, ji išsaugoma atrankos būdu, jei žalinga – pašalinama atrankos būdu. Haploidiniai organizmai nuolat prisitaiko prie aplinkos, tačiau iš esmės naujų savybių ir savybių jie nesukuria. Seksualinis procesas smarkiai padidina galimybę prisitaikyti prie aplinkos sąlygų, nes chromosomose sukuriama daugybė derinių.