Najstarszy okres istnienia Ziemi, obejmujący przedział czasowy od 4 do 2,5 miliarda lat temu, nazywany jest „erą Archaean”. Flora i fauna dopiero zaczynały się pojawiać, na Ziemi było bardzo mało tlenu, a spośród akwenów na planecie był tylko jeden płytki ocean, składający się z kilku zbiorników z nasyconą słoną wodą, nie było natomiast górskiego krajobrazu i zagłębień. w ogóle. Jest to okres początku powstawania złóż mineralnych: grafitu, niklu, siarki, żelaza i złota.

W tym czasie promienie słoneczne nie mogły jeszcze przeniknąć do hydrosfery i atmosfery zmieszanych razem, które stanowiły jedną powłokę pary i gazu. Powstały efekt cieplarniany uniemożliwiał słońcu dotykanie ziemi.

Era archaików została tak nazwana przez amerykańskiego naukowca J. Danę w 1872 roku. Termin „archean” ze starożytnej Grecji oznacza „starożytny”. Archean dzieli się na cztery główne epoki, od najstarszej, eoarchejskiej, do neoarchejskiej. Przyjrzyjmy się im bardziej szczegółowo.

Początek Archeanu - Eoarchean

Okres 400 milionów lat temu rozpoczął się około 4 miliardów lat temu. Eoarchean charakteryzuje się częstym opadaniem meteorytów i powstawaniem kraterów. Lawa pokrywająca powierzchnię planety stopniowo zaczęła ustępować aktywnie formującej się skorupie ziemskiej.

Epoka archaików w tym okresie znana jest z układania najstarszych skał, z których największe formacje znaleziono na Grenlandii. Ich wiek wynosi około 3,8 miliarda lat.

Powstawanie hydrosfery dopiero się zaczynało. I chociaż oceany jeszcze się nie pojawiły, były już ślady pierwszych małych formacji wodnych. Z ich charakterystyczną izolacją od siebie, ze skoncentrowaną słoną i bardzo gorącą wodą.

W atmosferze było mało tlenu i azotu, znaczną część stanowił dwutlenek węgla. Temperatura w powłoce powietrznej Ziemi osiągnęła 120°C.

Właśnie wtedy zaczęły pojawiać się pierwsze organizmy epoki archaików. Były to cyjanobakterie, które pozostawiły po sobie starożytne stromatolity - produkty odpadowe. Te mikroorganizmy wytwarzają tlen w procesie fotosyntezy, będąc najstarszą formą życia na planecie.

Najważniejszym momentem w Eoarchean jest początek formowania się pierwszego kontynentu ziemskiego - Vaalbary.

Druga era - paleoarchaean

Era archaików z tego okresu obejmuje przedział czasu wynoszący 200 milionów lat, który rozpoczął się 3,6 miliarda lat temu. Wtedy dzień trwał nie dłużej niż 15 godzin. Kształtowanie się głównego kontynentu dobiegało końca, pojawił się jeszcze płytki Ocean Światowy. Jądro Ziemi stało się bardziej trwałe, co wzmocniło pole magnetyczne Ziemi prawie do obecnego poziomu.

To właśnie ten okres pozwala stwierdzić, że już w tym czasie pojawiły się pierwsze żywe organizmy. Wiadomo na pewno, że odnalezione dzisiaj pozostałości ich produktów odpadowych pochodzą z okresu paleoarchejskiego.

Zwierzęta epoki archaików to pierwsze bakterie, organizmy, które poprzez fotosyntezę przyczyniły się do powstania atmosfery ziemskiej, tworząc warunki do rozwoju nowych form życia.

Mesoarchean: podział Vaalbara

Mesoarchean - okres, który trwał 0,4 miliarda lat (rozpoczął się 3,2 miliarda lat temu). To wtedy nastąpił podział Vaalbary, która została podzielona pod kątem 30 ° na dwie oddzielne części. A także pojawił się w wyniku zderzenia z asteroidą, najsłynniejszym kraterem naszych czasów na Grenlandii. Być może w okresie mezoarchicznym na Ziemi wystąpiło również pierwsze zlodowacenie, pongolskie.

Rozwój życia w erze archaików okresu mezoarchejskiego charakteryzował się wzrostem liczby sinic.

Ostatni etap - neoarchaean

Neoarchean skończył się 2,5 miliarda lat temu. Charakteryzuje się zakończeniem formowania się skorupy ziemskiej, a także uwolnieniem dużej ilości tlenu, co następnie doprowadziło (na początku następnej ery) do katastrofy tlenowej. Wtedy to atmosfera Ziemi całkowicie się zmieniła - w jej składzie zaczął dominować tlen.

Szybko rozwijała się aktywność wulkaniczna, która przyczyniła się do powstania skał oraz metali i kamieni szlachetnych. Granity, sjenity, złoto, srebro, szmaragdy, chryzoberyle - wszystko to i wiele więcej pojawiło się kilka miliardów lat temu, w neoarchiwum.

Co jeszcze jest ciekawego w erze archaików? Flora i fauna w tym czasie tworzyły najstarsze złoża minerałów, które są dziś szeroko stosowane. Wpływ na to miała również niestabilna sytuacja na planecie. Tworzące się krajobrazy, skorupa ziemska i pierwsze formacje górskie zostały zniszczone pod wpływem wód oceanicznych i rozlewu lawy wulkanicznej.

Świat zwierząt

Naukowcy twierdzą, że początki życia rozpoczęły się właśnie w okresie archaicznym. I chociaż te formy były zbyt małe, nadal reprezentowały prawdziwe żywe mikroorganizmy, pierwsze zbiorowiska bakteriologiczne, które odcisnęły swoje piętno na planecie w postaci skamieniałych stromatolitów.

Ustalono, że to bakterie w istotny sposób przyczyniły się do powstania nanokryształów arogonitu, minerału na bazie węglanu wapnia. Aragonit jest częścią warstwy powierzchniowej muszli współczesnych mięczaków i jest zawarty w egzoszkielecie koralowców.

Sinice stały się sprawcami występowania osadów nie tylko węglanowych, ale również krzemionkowych formacji osadowych.

Era archaików charakteryzuje się pojawieniem się pierwszych prokariotów - jednokomórkowych organizmów przedjądrowych.

Charakterystyka prokariotów

Żywe organizmy nie mają uformowanego jądra, ale są kompletną komórką. Prokarionty produkują tlen poprzez fotosyntezę. Informacja DNA (nukleotyd), którą nosi komórka, nie jest upakowana w powłoce białkowej jądra (histon).

Grupa podzielona jest na dwie domeny:

  • bakteria.
  • Archeony.

Archea

Archeony to najstarsze mikroorganizmy, takie jak prokariota, które nie mają jądra. Jednak ich struktura organizacji życia różni się od innych typów drobnoustrojów. Z wyglądu archeony są podobne do bakterii, ale niektóre z nich mają niezwykły płaski lub kwadratowy kształt.

Istnieje pięć rodzajów archeonów, mimo że dość trudno je sklasyfikować. Niemożliwa jest hodowla archebakterii w pożywkach, dlatego wszystkie badania przeprowadzane są wyłącznie na podstawie próbek pobranych z ich siedliska.

Te mikroorganizmy mogą wykorzystywać jako źródło energii zarówno światło słoneczne, jak i węgiel, w zależności od gatunku. Archeony nie tworzą zarodników i nie rozmnażają się bezpłciowo. Nie są chorobotwórcze dla człowieka, potrafią przetrwać w najbardziej ekstremalnych warunkach: ocean, gorące źródła, gleba, słone jeziora. Najliczniejsze gatunki archeonów stanowią znaczną część oceanicznego planktonu, który służy jako pokarm dla zwierząt morskich.

Niektóre gatunki żyją nawet w jelitach ludzi, pomagając w przeprowadzeniu procesów trawienia. Archeony służą do tworzenia gazów biologicznych, oczyszczania ścieków i osadników.

Rośliny

Jak można zrozumieć, epoka archaików, której świat roślinny był nieco bogatszy niż świat zwierzęcy, nie charakteryzuje się obecnością kręgowców, ryb, a nawet wielokomórkowych glonów. Chociaż początki życia już się pojawiły. Jeśli chodzi o florę, naukowcy odkryli, że jedynymi roślinami w tym czasie były glony nitkowate, w których, nawiasem mówiąc, żyły bakterie.

A niebiesko-zielone glony, wcześniej błędnie uważane za rośliny, okazały się koloniami sinic, które wykorzystują zarówno węgiel, jak i tlen jako zasoby do podtrzymywania życia i nie są częścią archaicznego świata roślin.

algi nitkowate

Era Archaików została naznaczona pojawieniem się pierwszych roślin. Są to jednokomórkowe glony nitkowate, które są najprostszą formą flory. Nie mają określonego kształtu, struktury, narządów i tkanek. Tworząc kolonie, stają się widoczne gołym okiem. To błoto na powierzchni wody, fitoplankton w jej głębinach.

Komórki glonów nitkowatych są połączone w jedną nitkę, która może mieć rozgałęzienia. Z łatwością mogą zarówno swobodnie unosić się na wodzie, jak i przyczepiać się do różnych powierzchni. Powielanie następuje poprzez podzielenie nici na dwie oddzielne. Można podzielić zarówno wszystkie wątki, jak i tylko skrajne, czyli główne.

Glony nie mają wici, są połączone mikroskopijnymi mostkami cytoplazmatycznymi (plasmodesmata).

W toku ewolucji glony utworzyły inną formę życia - porosty.

Era Archaików to pierwszy okres, w którym życie biologiczne pojawiło się na Ziemi niemal z niczego. Jest to punkt zwrotny w historii ewolucji planety, charakteryzujący się pojawieniem się warunków do pojawienia się flory i fauny: tworzenie się skorupy ziemskiej, oceanów, atmosfery, odpowiednich dla innych bardziej złożonych form flory i fauna.

Koniec Archaean oznaczał początek rozwoju procesu rozmnażania płciowego u bakterii, pojawienie się pierwszych wielokomórkowych mikroorganizmów, z których niektóre później stały się organizmami lądowymi, inne nabyły oznaki ptactwa wodnego i osiedliły się w oceanie.

Era archaików jest drugą najdłuższą (900 milionów lat) po proterozoiku. Jego koniec dzieli od naszych czasów ponad 2,5 miliarda lat. W erze archaików powstały pierwsze żywe organizmy. Byli heterotrofami i używali związków organicznych z „pierwotnego bulionu” jako pożywienia. Zmieniły się warunki na starożytnej Ziemi i ustało abiogeniczne występowanie cząsteczek organicznych i nieorganicznych na skalę planetarną. Pozostały oddzielne małe loci, głównie na dnie oceanu, gdzie wciąż dochodzi do powstawania najprostszych związków organicznych, ale ich wkład w zaopatrzenie heterotrofów w odżywianie jest praktycznie znikomy.

Wyczerpywanie się materii organicznej w oceanach doprowadziło istnienie życia na skraj katastrofy.

Najważniejszy etap ewolucji życia na Ziemi wiąże się z pojawieniem się starożytnych prokariontów fotosynteza - biogeniczna synteza cząsteczek organicznych z nieorganicznych pod wpływem energii światła słonecznego, co doprowadziło do podziału świata organicznego na florę i faunę. Pierwszymi organizmami fotosyntezy były prokariotyczne niebiesko-zielone - cyjanek. Oni, przestali zależeć od gotowych organicznych cząsteczek „pierwotnej zupy”, zaczęli się szybko rozwijać. Szczególnie ważne jest, że otworzyli inną drogę do życia na Ziemi.

Fotosyntezie towarzyszy uwolnienie produktu ubocznego - tlenu. Przez miliard lat nasycał wodę, w której żyły pierwsze żywe organizmy, i był uwalniany do atmosfery.

Mikroskopijny cyjanek pozostawił wiele śladów swojego istnienia. Wychwytując cząsteczki mułu, warstwa po warstwie, tworzyły ogromne struktury, tzw. stromatolity, które obecnie istnieją w zauważalnie zredukowanej wersji, w szczególności u wybrzeży Australii i Florydy.

Niemal wszystko, co nam się przydarzyło od tamtych czasów, jest wyczerpywane przez szczątki stromatolitów.

cyjanea, a potem pojawiła się eukariotyczny zielone glony uwalniały do ​​atmosfery wolny tlen z oceanu, co przyczyniło się do powstania bakterii zdolnych do życia w środowisku tlenowym. Podobno w tym samym czasie - na pograniczu er archaiku i proterozoiku - miały miejsce jeszcze dwa ważne wydarzenia ewolucyjne: proces seksualny oraz wielokomórkowość.

Aby lepiej zrozumieć znaczenie dwóch ostatnich aromatów, przyjrzyjmy się im bardziej szczegółowo. Organizmy haploidalne (mikroorganizmy, niebiesko-zielone) mają jeden zestaw chromosomów. Każda nowa mutacja natychmiast przejawia się w fenotypie. Jeśli mutacja jest korzystna, zostaje zachowana przez selekcję, jeśli jest szkodliwa, organizm ją niosący jest eliminowany przez selekcję. Formy haploidalne stale dostosowują się do środowiska, ale nie rozwijają zupełnie nowych cech i właściwości.

Proces seksualny gwałtownie zwiększa możliwości przystosowania się do warunków środowiskowych dzięki tworzeniu niezliczonych kombinacji genów w chromosomach. diploidalność, powstające jednocześnie z powstałym jądrem, pozwala na zapisanie mutacji w stanie heterozygotycznym i wykorzystanie ich jako rezerwa zmienności dziedzicznej do dalszego rozwoju. Ponadto w stanie heterozygotycznym wiele mutacji często zwiększa żywotność osobników, a tym samym zwiększa ich szanse w walce o byt.

Pojawienie się diploidalności i różnorodności genetycznej jednokomórkowych eukariontów z jednej strony doprowadziło do niejednorodności budowy komórek i ich asocjacji w koloniach, z drugiej zaś do możliwości „podziału pracy” pomiędzy komórkami kolonia, tj. tworzenie organizmów wielokomórkowych. Rozdzielenie funkcji komórkowych w pierwszych organizmach wielokomórkowych kolonii doprowadziło do powstania tkanek pierwotnych - ektodermy i endodermy, zróżnicowanych pod względem budowy w zależności od pełnionej funkcji. Dalsze różnicowanie tkanek stworzyło różnorodność niezbędną do poszerzenia struktury i funkcjonalność organizm jako całość, w wyniku czego powstają coraz bardziej złożone narządy. Poprawa interakcji między komórkami, najpierw kontakt, a następnie za pośrednictwem układu nerwowego i układy hormonalne, zapewnił istnienie wielokomórkowego organizmu jako jednej całości ze złożoną i subtelną interakcją jego części oraz odpowiednią reakcją na środowisko.

Drogi przemian ewolucyjnych pierwszych organizmów wielokomórkowych były różne. Niektórzy przeszli do siedzącego trybu życia i zamienili się w organizmy tego typu gąbki. Inni zaczęli czołgać się, poruszać się po podłożu za pomocą rzęsek. Od nich wyszły płazińce. Jeszcze inni zachowali pływający styl życia, nabyli usta i dali początek współistnieniom.

Punkty kontrolne

  • Życie powstało na Ziemi z abiogenicznie zsyntetyzowanych cząsteczek organicznych.
  • W erze archaików, na granicy z proterozoikiem, pojawienie się pierwszych komórek oznaczało początek ewolucji biologicznej.

Pytania i zadania do powtórzenia

  • 1. Na jakiej zasadzie historia Ziemi dzieli się na epoki i okresy?
  • 2. Przywołaj materiał rozdziału. Opisz, kiedy i jak powstały pierwsze żywe organizmy.
  • 3. Jakie formy życia reprezentował świat żywy w erze proterozoicznej?

Naukowcy dzielą historię Ziemi na długie okresy czasu - epoki. Epoki dzielą się na okresy, okresy - na epoki, epoki - na wieki.

Podział na epoki nie jest przypadkowy. Koniec jednej ery i początek drugiej to znacząca zmiana oblicza Ziemi, zmiana stosunku lądu do morza oraz intensywne procesy górnicze.

Nazwa epok pochodzenia greckiego jest następująca: Archean - najstarszy, proterozoik - życie pierwotne, paleozoik - życie starożytne, mezozoik - życie średnie, kenozoik - nowe życie.

Archean - najstarsza era, rozpoczęła się ponad 3,5 miliarda lat temu i trwała około 1 miliarda lat. Niewiele wiadomo o życiu w archaiku, prawie nie ma śladów życia organicznego: warstwy osadowe epoki archaiku zostały silnie zmodyfikowane pod wpływem wysokiej temperatury i ciśnienia. Obecność skał pochodzenia organicznego – wapienia, marmuru wskazuje na istnienie bakterii i sinic w epoce archaików.

W erze archaików wystąpiły główne aromorfozy: pojawienie się komórek z jądrem komórkowym, proces płciowy, fotosynteza i wielokomórkowość.

Proces płciowy – poszerza możliwości doboru naturalnego, zwiększa możliwości adaptacji do warunków środowiskowych dzięki tworzeniu niezliczonych kombinacji w chromosomach. Nowy sposób rozmnażanie jako przydatne w ochronie gatunków zostało zapewnione przez dobór naturalny, a obecnie dominuje w królestwie zwierząt i roślin.

Pojawienie się fotosyntezy oznaczało początek podziału pojedynczego pnia życia na dwa - rośliny i zwierzęta - zgodnie ze sposobem odżywiania i rodzajem metabolizmu. Nasycenie wody tlenem, jego akumulacja w atmosferze oraz obecność pożywienia stworzyły warunki do rozwoju zwierząt w wodzie, które chroniły organizmy żywe przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym. Z czasem w atmosferze zaczął tworzyć się ozon, pochłaniając prawie wszystko promieniowanie ultrafioletowe- ochrona życia na powierzchni wody i lądu.

Pojawienie się struktury wielokomórkowej doprowadziło do komplikacji w organizacji istot żywych: różnicowania tkanek, narządów i układów, ich funkcji. Drogi przemian ewolucyjnych pierwszych organizmów wielokomórkowych były różne. Niektórzy przenieśli się do siedzącego trybu życia i zamienili się w organizmy, takie jak gąbki. Inni zaczęli czołgać się po podłożu za pomocą rzęsek - płazińców. Jeszcze inni utrzymywali pływający styl życia. Nabyli usta i dali początek współwystępcom.

Rozwój życia w erze proterozoicznej.

Era proterozoiczna jest najdłuższą w historii Ziemi. Trwało to około 2 miliardów lat. Na pograniczu epoki archaiku i proterozoiku miał miejsce pierwszy wielki okres budownictwa górskiego. Doprowadziło to do znacznej redystrybucji obszarów lądowych i morskich na Ziemi. Te zmiany w obliczu Ziemi nie przetrwały wszystkich rodzajów organizmów, wiele z nich wymarło. Większość szczątków kopalnych została zniszczona, w wyniku czego tak niewiele wiadomo o życiu w epoce archaików.


W tej epoce wyjątkowo rozwijają się bakterie i glony. Postępował niezwykle intensywny proces sedymentacji przy udziale organizmów. Wiadomo, że żelazo osadowe jest produktem odpadowym bakterii żelaznych. Proterozoik obejmuje powstawanie największych złóż rud żelaza na Ziemi (rudy Kursk, Krivoy Rog, ruda żelaza Lake Superior w USA itp.). Dominację sinic zastępuje obfitość zielenic, w tym wielokomórkowych przyczepionych do dna. Wymagało to rozczłonkowania ciała na części. Najważniejszym aromorfozą było pojawienie się obustronnej symetrii, co doprowadziło do zróżnicowania ciała na przednią i tylną część ciała oraz boki brzuszne i grzbietowe.

Przedni koniec to miejsce, w którym rozwijają się narządy zmysłów, węzły nerwowe, a później mózg. Strona grzbietowa pełni funkcję ochronną, w związku z czym rozwijają się tu różne gruczoły skórne, formacje mechaniczne (włosie, włosy), zabarwienie ochronne. Większość zwierząt proterozoicznych była wielokomórkowa. W morzach żyły nie tylko niższe organizmy wielokomórkowe - gąbki i promieniście symetryczne koelenteraty; są również dwustronnie symetryczne. Wśród tych ostatnich znane są pierścienice - wywodzą się z nich mięczaki i stawonogi. Pod koniec proterozoiku w morzach pojawili się najstarszi przedstawiciele stawonogów, skorpiony skorupiaków.

Akumulacja tlenu w atmosferze doprowadziła do powstania w atmosferze ekranu ozonowego. Ziemia jest martwa, ale wzdłuż brzegów zbiorników wodnych rozpoczęły się procesy glebotwórcze w wyniku działania bakterii i mikroskopijnych glonów.

Rozwój życia w erze paleozoicznej.

Era paleozoiczna jest znacznie krótsza niż poprzednie, trwała około 340 milionów lat. Pod koniec proterozoiku ląd reprezentował jeden superkontynent, podzielony na oddzielne kontynenty, zgrupowane w pobliżu równika. Doprowadziło to do powstania dużej liczby obszarów przybrzeżnych odpowiednich do osiedlania się żywych organizmów. Na początku paleozoiku niektóre zwierzęta miały zewnętrzny szkielet organiczny lub mineralny. Jego szczątki zachowały się w skałach osadowych. Dlatego, począwszy od pierwszego okresu paleozoiku-kambru, zapis paleontologiczny jest dość kompletny i stosunkowo ciągły.

Okresy:

kambryjski;

ordowik;

Kambryjski (80 20 mln lat)

Klimat kambru był umiarkowany, kontynenty były nisko położone. W kambrze zwierzęta i rośliny zamieszkiwały głównie morza. Na lądzie nadal żyły bakterie i sinice.

Życie na morzach kambryjskich było najbardziej zróżnicowane i bogato reprezentowane. Ich powierzchnia była większa niż powierzchnia współczesnych mórz. Prawie cała Europa była pod wodą. W morzach tych dominowały zielone i brązowe glony przyczepione do dna; W słupie wody pływały okrzemki, aureus i glony euglena.

Wśród zwierząt jednokomórkowych nie brakowało otwornic - przedstawicieli pierwotniaków, które miały wapienną lub muszlę sklejoną z ziaren piasku. Gąbki były bardzo różnorodne. Oprócz siedzących zwierząt bentosowych bardzo zróżnicowane były również organizmy mobilne. Wśród nich były małże, ślimaki, głowonogi i pierścienice, z których stawonogi wyewoluowały już w kambrze. Najstarsze stawonogi - trylobity w kształcie ciała przypominały współczesne skorupiaki - wszy drzewne. Ciało trylobitów zostało zamknięte w chitynowej skorupie i podzielone na 40-50 segmentów. Wiadomo, że liczba segmentów ciała współczesnych skorupiaków jest znacznie mniejsza.

ordowik(5510 mln lat)

W ordowiku znaczne obszary lądu kambryjskiego zanikają, przy czym obszar lądowy kurczy się najbardziej na Syberii w Ameryce Północnej. Na pograniczu kambru i ordowiku miały miejsce intensywne ruchy tektoniczne, które kontynuowały się na pograniczu ordowiku i syluru.

W morzach ordowiku eukarionty są bardzo zróżnicowane - syfon zielone, brązowe i czerwone glony. Koralowce intensywnie tworzą rafy. Pod koniec ordowiku pojawiają się pierwsze rośliny lądowe - psilofity. Poprzedzali je aromorfozy, pojawiły się tkanki: powłokowe z aparatami szparkowymi, mechaniczne, podtrzymujące roślinę w przestrzeni, przewodzące.

Dalsza ewolucja roślin poszła w kierunku podziału organizmu na narządy i tkanki wegetatywne, usprawnienie układu naczyniowego (zapewnienie szybkiego przemieszczania się wody na dużą wysokość). Psilofity były formami przejściowymi od niższych, nieunaczynionych zarodników do wyższych, naczyniowych (likopsydy, skrzypy i paprocie). Były one przejściowe od roślin wodnych do lądowych. Ich rozmieszczenie na lądzie zostało już przygotowane przez żywotną aktywność prokariontów, glonów, grzybów, które stworzyły pierwszą glebę.

Wśród głowonogów i ślimaków obserwuje się znaczne zróżnicowanie. Trylobity są bardzo liczne. Zmniejsza się różnorodność otwornic, gąbek i niektórych małży.

U zwierząt występuje duża aromorfoza - pojawienie się aparatu chwytającego usta, co spowodowało restrukturyzację całej organizacji kręgowców.. Umiejętność wyboru jedzenia przyczyniła się do poprawy orientacji w przestrzeni poprzez poprawę zmysłów. Pierwsze szczęki nie miały płetw i poruszały się w wodzie wężowymi ruchami. Jednak ten sposób poruszania się, w razie potrzeby, aby złapać poruszającą się zdobycz, okazał się nieskuteczny.

Dlatego dla usprawnienia ruchu w wodzie ważne były fałdy skórne, w przyszłości pewne części tego fałdu dalej się rozwijają i dają początek płetwom, sparowanym i niesparowanym. Pojawienie się sparowanych płetw – kończyn – to kolejna poważna aromorfoza w ewolucji kręgowców. Tak więc kręgowce ze szczękami nabyły chwytne aparaty gębowe i kończyny. W swojej ewolucji podzielono je na ryby chrzęstne i kostne.

Silurus(35 10 mln lat)

W wyniku intensywnych ruchów tektonicznych ciepłe płytkie morza ordowiku zostają zastąpione znacznymi obszarami lądowymi; odnotowano znaczne przesuszenie klimatu.

Pod koniec syluru obserwuje się rozwój osobliwych stawonogów - skorupiaków. Kwitnienie głowonogów w morzach należy do ordowiku i syluru (współcześni przedstawiciele tej klasy to kalmary, mątwy, ośmiornice). Pojawiają się nowi przedstawiciele bezkręgowców - koralowce (coelenterates), które zaczynają stopniowo zastępować jeżowce (szkarłupnie).

W morzach syluru pojawiają się pierwsi przedstawiciele kręgowców – tzw. ryby pancerne. Ich wewnętrzny szkielet był chrzęstny, a na zewnątrz ciała była otoczona kostną skorupą składającą się z łusek. Ryba pancerna tylko kształtem ciała przypominała prawdziwą rybę. Należeli do innej klasy kręgowców - bezszczękowych, czyli cyklostomów. Nie miały prawdziwych płetw parzystych, miały jedno nozdrze (współczesnym przedstawicielem tej klasy jest minóg).

Pod koniec syluru rozpoczyna się intensywny rozwój roślin lądowych. Pierwsze rośliny lądowe psilofity - zostały pozbawione prawdziwych liści, ich struktura jest bardzo podobna do budowy wielokomórkowych zielonych alg, z których się wywodzą. Rośnie paprocie.

Pojawienie się roślin wyższych na lądzie zostało przygotowane przez wcześniejsze uwolnienie bakterii i sinic z wody, obecność biogennej warstwy gleby na lądzie, z której psilofity i paprocie mogły czerpać zasoby pokarmowe. W rozwoju mchów, paproci, skrzypów, widłaków zachowane jest stadium ruchliwych gamet wici, do czego niezbędne jest środowisko wodne. Tym samym wyjście na ląd i oddzielenie od środowiska wodnego roślin sylurskich nie było jeszcze ostateczne.

Nagromadzenie dużej ilości pozostałości organicznych w glebie stworzyło warunki do pojawienia się na lądzie organizmów heterotroficznych wykorzystujących te substancje organiczne. Rzeczywiście, w sylurze pojawiają się niechlorofilowe organizmy heterotroficzne, czyli grzyby.

Obecność znacznych rezerw biomasy roślinnej przyczyniła się do pojawienia się zwierząt na lądzie. Jednymi z pierwszych, którzy wyprowadzili się ze środowiska wodnego, byli przedstawiciele typu stawonogów - pająki.

Pod koniec syluru ponownie rozpoczął się tak zwany okres orogenezy kaledońskiej. Góry, które powstały w tym okresie, przetrwały do ​​dziś - są to góry skandynawskie, grzbiety łuku górskiego Sajano-Bajkał. Góry Szkocji itp.

Ta górska budowla ponownie zmieniła kontury lądu i morza, zmieniła klimat i warunki bytowania organizmów.

dewoński(55 10 mln lat)

W wyniku wypiętrzenia lądu i zmniejszenia mórz klimat dewonu był bardziej kontynentalny niż syluru. W dewonie zlodowacenia zaobserwowano również w górzystych rejonach Afryki Południowej. W cieplejszych regionach klimat zmienił się w kierunku większego wysuszenia, pojawiły się obszary pustynne i półpustynne.

W morzach dewońskich ryby osiągają wielki dobrobyt. Potomkowie ryb pancernych dają najróżniejszych przedstawicieli prawdziwych ryb. Wśród nich były ryby chrzęstne (współcześni przedstawiciele - rekiny), pojawiają się również ryby ze szkieletem kostnym. Wśród nich ryby dwudyszne zamieszkiwały płytkie zbiorniki wodne, w których wraz z oddychaniem skrzelowym powstawało oddychanie płucne (płuco rozwinęło się z pęcherza pławnego), a także ryby płetwiaste, które były typowymi zwierzętami wodnymi, ale mogły oddychać powietrzem atmosferycznym za pomocą prymitywnych płuc.

Aby zrozumieć dalszą ewolucję ryb, konieczne jest wyobrażenie sobie warunków klimatycznych w okresie dewonu. Większość ziemi była martwą pustynią. Wzdłuż brzegów zbiorników słodkowodnych, w gęstych zaroślach roślin, żyły pierścienice i stawonogi. Klimat jest suchy, z ostrymi wahaniami temperatury w ciągu dnia i pór roku. Poziom wody w rzekach i zbiornikach często się zmieniał. Wiele zbiorników całkowicie wyschło i zamarzło zimą. Roślinność wodna obumarła, gdy zbiorniki wodne wyschły, nagromadziły się resztki roślinne, a następnie gniły. Wszystko to stworzyło bardzo niekorzystne środowisko dla ryb.

W tych warunkach tylko oddychanie powietrzem atmosferycznym mogłoby ich uratować. Tak więc pojawienie się płuc można uznać za idioadaptację do braku tlenu w wodzie. Gdy zbiorniki wodne wyschły, zwierzęta miały dwie drogi ucieczki: zakopując się w mule lub migrując w poszukiwaniu wody. Ryby dwudyszne, których budowa prawie się nie zmieniła od czasów dewonu, a obecnie żyją w płytkich, wysychających wodach Afryki, poszły pierwszą ścieżką. Ryby te przetrwają porę suchą, zakopując się w mule i oddychając powietrzem atmosferycznym.

Tylko ryby płetwiaste mogły przystosować się do życia na lądzie, ze względu na budowę par płetw. Do niedawna uważano, że crossopterany prawie wymarły pod koniec paleozoiku i całkowicie zniknęły pod koniec mezozoiku. Jednak w latach 1938, 1952 i następnych u wybrzeży RPA i Madagaskaru złowiono współczesne ryby płetwiaste – prawdziwe „żywe skamieliny”, które w nieco zmodyfikowanej formie przetrwały do ​​dziś.

Pod koniec dewonu na ląd wychodzą potomkowie ryb płetwiastych, tworząc pierwszą lądową klasę kręgowców - płazów lub płazów. Najstarsze płazy - stegocefale - były pokryte kostną skorupą, która okrywała ich głowy, kształt ich ciał przypominał nieco traszki i salamandry. Stegocefalowie różnili się różnymi rozmiarami (od kilku centymetrów do 4 m długości). Stegocefalowie łączyli znaki ryb, płazów i gadów. Stegocephalus - forma „połączona”. Rozmnażanie stegocefalów, podobnie jak wszystkich innych płazów, odbywało się w wodzie. Larwy oddychały skrzelami i rozwijały się w wodzie.

Na lądzie pojawiają się pierwsze lasy gigantycznych paproci, skrzypów i widłaków, znikają psilofity. Nowe grupy zwierząt zaczynają podbijać ziemię. Przedstawiciele stawonogów, którzy nabyli oddychanie powietrzem, dają początek stonogom i pierwszym owadom.

Oddzielenie płazów od środowiska wodnego nie było jeszcze ostateczne. Były zależne od środowiska wodnego w takim samym stopniu jak paprocie. Dlatego pierwsze ziemskie wyższe rośliny i zwierzęta nie mogły podbić śródlądowych mas lądowych położonych z dala od zbiorników wodnych.

Pod koniec dewonu u roślin występuje duża aromorfoza - pojawienie się nasionka pokrytego osłonką, która chroni je przed wysychaniem, powstaje nowa grupa nagonasiennych. Rozmnażanie wymienne ma wiele zalet: zarodek jest chroniony przed niekorzystnymi warunkami przez błony, dostarczany z pożywieniem i zaczyna mieć diploidalną liczbę chromosomów. W roślinach nasiennych nawożenie odbywa się bez udziału wody.

Węgiel(65 10 mln lat)

W okresie karbońskim, czyli karbońskim, nastąpiło zauważalne ocieplenie i nawilżenie klimatu. Na niskich kontynentach bardzo często występują bagniste niziny. Ogromne (do 40 m wysokości) paprocie, skrzypy i widłaki rosły w gorących, tropikalnych, bagiennych lasach. Oprócz tych roślin, które rozmnażają się przez zarodniki, w karbonie zaczynają rozprzestrzeniać się nagonasienne, które powstały już pod koniec dewonu. Kwitnienie roślinności drzewiastej w karbonie doprowadziło do powstania dużych pokładów węgla. Okres ten obejmuje pojawienie się węgli Donbasu i zagłębia węglowego pod Moskwą.

W wilgotnych i ciepłych bagiennych lasach najstarsze płazy, stegocefale, osiągnęły wyjątkowy dobrobyt i różnorodność. Pojawiają się pierwsze rzędy skrzydlatych owadów – karaluchy, których długość ciała dochodziła do 10 cm, oraz ważki, których rozpiętość skrzydeł niektórych gatunków dochodziła do 75 cm.

Życie w morzach karbońskich nie różniło się znacząco od życia dewońskiego.

Pod koniec karbonu zaczyna się nieznaczny wzrost terenu, powstało pewne wysuszenie klimatu i ochłodzenie, niekorzystne warunki dla płazów. Pewna grupa płazów okazała się zdolna do dalszego podboju terenu, który przeszedł bardzo duże zmiany przydatne w nowych warunkach. Zmienił się sposób rozrodu: powstało zapłodnienie wewnętrzne: jajo miało duży zapas żółtka, gęstą skorupkę i wewnętrzną jamę z płynem, która chroniła zarodek przed wysychaniem. Rozwój zarodka odbywał się w jaju na lądzie.

permski(50 10 mln lat)

W permie dalsze wypiętrzenie terenu doprowadziło do rozwoju suchego klimatu i ochłodzenia. Mokre i bujne lasy będą mieszać się w kierunku równika, paprocie stopniowo wymierają. Zastępują je nagonasienne. W ich rozwoju nie ma etapów wiciowych, do istnienia których woda jest niezbędna. To właśnie ta adaptacja pozwoliła nagonasiennym z powodzeniem wytrzymać konkurencję z roślinami zarodnikowymi w permie i je przemieścić. Umierające lasy ze starożytnych paproci utworzyły węgle Kuzbasu i basenu Peczora-Workuta.

Wysychanie klimatu przyczyniło się do zaniku stegocefalów płazów. Wymarła znaczna część dużych płazów. Te, które mogły ukryć się na pozostałych bagnach i bagnach, dały początek małym płazom. Ale najstarsze gady osiągają znaczną różnorodność. Nawet w karbonie wśród stegocefalów wyróżniała się grupa, która miała dobrze rozwinięte kończyny i ruchomy system dwóch pierwszych kręgów. Przedstawiciele grupy rozmnażali się w wodzie, ale na lądzie udali się dalej niż płazy, żywili się zwierzętami lądowymi, a następnie roślinami. Ta grupa nazywa się liścieniami. Następnie wywodziły się od nich gady i ssaki.

Gady nabyły właściwości, które pozwoliły im ostatecznie zerwać połączenie ze środowiskiem wodnym. Zapłodnienie wewnętrzne i akumulacja żółtka w jaju umożliwiły reprodukcję na lądzie. Keratynizacja skóry i bardziej złożona budowa nerki przyczyniły się do gwałtownego zmniejszenia utraty wody przez organizm i jej szerokiego rozmieszczenia. Klatka piersiowa zapewnił bardziej wydajny rodzaj oddychania - ssanie. Brak konkurencji spowodował powszechne rozmieszczenie gadów na lądzie i powrót części z nich do środowiska wodnego.

Pytania o samokontrolę

1. Jakie znasz hipotezy dotyczące pochodzenia życia?

2. Jaka jest istota teorii panspermii?

3. Kto udowodnił, że „żyjący może powstać z żyjącego”?

4. Jaki jest wiek geologiczny Ziemi?

5. Czy był to pierwszy etap na drodze do powstania życia na Ziemi?

6. Kto zaproponował teorię koocerwatu?

7. Co to są kocerwaty?

8. Czy jest to możliwe na obecnym etapie powstawania życia na Ziemi?

9. Przeczytaj poniższy materiał do nauki.

10. Odpowiedz na pytania samokontroli.

Wiek Ziemi wynosi około 4,6 miliarda lat. Życie na Ziemi powstało w oceanie ponad 3,5 miliarda lat temu.

Historię rozwoju życia na Ziemi badają skamieniałe szczątki organizmów lub ślady ich żywotnej aktywności. Znajdują się w skałach w różnym wieku.

Skala geochronologiczna historii rozwoju organicznego świata Ziemi obejmuje epoki i okresy. Wyróżnia się następujące epoki:

  • archean (archean) - era życia starożytnego,
  • proterozoik (proterozoik) - era życia pierwotnego,
  • Paleozoik (paleozoik) - era życia starożytnego,
  • Mezozoik (mezozoik) - era życia średniego,
  • Kenozoik (kenozoik) - era nowego życia.

Nazwy okresów powstają albo od nazw miejscowości, w których po raz pierwszy odkryto odpowiednie złoża (miasto Perm, hrabstwo Devon), albo od procesów zachodzących w tym czasie (w okresie węglowym - karbon - założono pokłady węgla, w kredzie - kreda itp.).

Skala geochronologiczna i historia rozwoju organizmów żywych
Okres, czas trwania, miliony lat Procesy klimatyczne i geologiczne Świat zwierząt świat roślin Najważniejsze aromaty
kenozoik, 66 maja
Antropogen, 1,5 Powtarzające się zmiany ocieplenia i chłodzenia. Duże zlodowacenia w środkowych szerokościach geograficznych półkuli północnej Współczesny świat zwierząt. Ewolucja i dominacja człowieka Nowoczesna flora Intensywny rozwój kory mózgowej; wyprostowana postawa
Neogen, 23,0
Paleogen, 41±2
Jednolity ciepły klimat. Intensywna zabudowa górska. Ruch kontynentów, Morza Czarnego, Kaspijskiego, Śródziemnomorskiego są izolowane Dominują ssaki, ptaki, owady; pojawiają się pierwsze naczelne (lemury, wyraki), później parapithecus i dryopithecus; wiele grup gadów, znikają głowonogi Rośliny kwitnące, zwłaszcza zielne, są szeroko rozpowszechnione; flora nagonasiennych jest zmniejszona
Mezozoik, 240 mln lat
Kreda (kreda), 70 Ochłodzenie klimatu, wzrost powierzchni Oceanu Światowego Dominują ryby kostne, pierwsze ptaki i małe ssaki; pojawiają się i rozprzestrzeniają ssaki łożyskowe i współczesne ptaki; gigantyczne gady wymierają Okrytozalążkowe pojawiają się i zaczynają dominować; zmniejszają się paprocie i nagonasienne Pojawienie się kwiatów i owoców. Wygląd macicy
Jura (jura), 60 Początkowo wilgotny klimat zmienia się w suchy na równiku. Dominują olbrzymie gady, ryby kostne, owady i głowonogi; Pojawia się Archaeopteryx; starożytne ryby chrzęstne wymierają Dominują współczesne nagonasienne; starożytne nagonasienne wymierają
Trias (trias), 35±5 Osłabienie stref klimatycznych. Początek ruchu kontynentów Dominują płazy, głowonogi, gady roślinożerne i drapieżne; pojawiają się ryby kostne, ssaki jajorodne i torbacze Przeważają starożytne nagonasienne; pojawiają się nowoczesne nagonasienne; paprocie nasienne wymierają Pojawienie się czterokomorowego serca; całkowite oddzielenie przepływu krwi tętniczej i żylnej; pojawienie się stałocieplności; wygląd gruczołów sutkowych
Paleozoik, 570 Ma
Perm (Perm), 50±10 Ostre strefy klimatyczne, zakończenie procesów budowy gór Bezkręgowce morskie, dominują rekiny; gady i owady rozwijają się szybko; istnieją gady o zębach zwierzęcych i roślinożernych; Stegocefalowie i trylobity wymierają Bogata flora paproci nasiennych i zielnych; pojawiają się starożytne nagonasienne; wymierają drzewiaste skrzypy, widłaki i paprocie Tworzenie łagiewki pyłkowej i nasion
Węgiel (węgiel), 65±10 Rozmieszczenie bagien leśnych. Jednolicie wilgotny, ciepły klimat zostaje pod koniec tego okresu zastąpiony przez suchy Dominują płazy, mięczaki, rekiny, ryby dwudyszne; uskrzydlone formy owadów, pająków, skorpionów pojawiają się i rozwijają szybko; pojawiają się pierwsze gady; trylobity i stegocefale są zauważalnie zmniejszone Obfitość drzewiastych, przypominających paprocie, tworzących „lasy węglowe”; pojawiają się paprocie nasienne; psilofity znikają Pojawienie się zapłodnienia wewnętrznego; pojawienie się gęstych skorupek jaj; keratynizacja skóry
dewon (dewon), 55 Zmiana pory suchej i deszczowej, zlodowacenie na terenie współczesnej Afryki Południowej i Ameryki Dominują opancerzone, mięczaki, trylobity, koralowce; pojawiają się ryby płetwiaste, oddychające w płucach i płetwiaste, stegocefale Bogata flora psilofitów; pojawiają się mchy, paprocie, grzyby Rozczłonkowanie ciała roślin na organy; przekształcenie płetw w kończyny lądowe; pojawienie się narządów oddechowych
sylur (silur), 35 Początkowo suchy, potem wilgotny klimat, zabudowa górska Bogata fauna trylobitów, mięczaków, skorupiaków, koralowców; pojawiają się ryby pancerne, pierwsze bezkręgowce lądowe: stonogi, skorpiony, owady bezskrzydłe Obfitość glonów; rośliny wychodzą na ląd - pojawiają się psilofity Różnicowanie ciała roślinnego w tkanki; podział ciała zwierzęcia na sekcje; tworzenie szczęk i obręczy kończyn u kręgowców
ordowik (ordowik), 55±10
kambr (kambr), 80±20
Zlodowacenie zostaje zastąpione przez klimat umiarkowanie wilgotny, a następnie suchy. Większość terenu zajmuje morze, zabudowa górska Dominują gąbki, koelenteraty, robaki, szkarłupnie, trylobity; bezszczękowe kręgowce (tarcze), pojawiają się mięczaki Dobrobyt wszystkich działów alg
proterozoik, 2600 Ma
Powierzchnia planety to naga pustynia. Częste zlodowacenia, aktywne formacje skalne Pierwotniaki są szeroko rozpowszechnione; pojawiają się wszystkie rodzaje bezkręgowców, szkarłupnie; pierwotne strunowce - podtyp czaszkowy Powszechne są bakterie, niebiesko-zielone i zielone algi; pojawiają się czerwone algi Pojawienie się symetrii dwustronnej
Archean, 3500 (3800) Ma
Aktywna aktywność wulkaniczna. Beztlenowe warunki życia w płytkiej wodzie Pojawienie się życia: prokarionty (bakterie, sinice), eukariota (zielenice, pierwotniaki), prymitywne metazoa Powstawanie fotosyntezy, oddychanie tlenowe, komórki eukariotyczne, proces płciowy, wielokomórkowość

Era Archaików (era starożytnego życia: 3500 (3800-2600) milionów lat temu)

Według różnych źródeł pierwsze żywe organizmy na Ziemi pojawiły się 3,8-3,2 miliarda lat temu. One były prokariotyczne heterotroficzne beztlenowce(przedjądrowe, żywiące się gotowymi substancjami organicznymi, nie wymagające tlenu). Żyły w pierwotnym oceanie i żywiły się rozpuszczonymi w jego wodzie substancjami organicznymi, powstałymi abiogenicznie z substancji nieorganicznych pod wpływem energii. promienie ultrafioletowe Wyładowania słoneczne i wyładowania atmosferyczne.

Atmosfera ziemska składała się głównie z CO 2 , CO, H 2 , N 2 , pary wodnej, niewielkich ilości NH 3 , H 2 S, CH 4 i prawie nie zawierała wolnego tlenu O 2 . Brak wolnego tlenu umożliwiał abiogenicznie wytworzonym substancjom organicznym akumulację w oceanie, w przeciwnym razie byłyby one natychmiast rozkładane przez tlen.

Pierwsze heterotrofy przeprowadzały utlenianie substancji organicznych beztlenowo - bez udziału tlenu przez fermentacja. Podczas fermentacji materia organiczna nie jest całkowicie rozkładana i wytwarzana jest niewielka ilość energii. Z tego powodu ewolucja we wczesnych stadiach rozwoju życia była bardzo powolna.

Z biegiem czasu heterotrofy znacznie się rozmnażały i zaczęły brakować im powstającej abiogenicznie materii organicznej. Wtedy powstał prokariotyczne beztlenowce autotroficzne. Mogli samodzielnie syntetyzować substancje organiczne z substancji nieorganicznych, najpierw poprzez chemosyntezę, a następnie fotosyntezę.

Pierwszym był fotosynteza beztlenowa, któremu nie towarzyszyło uwolnienie tlenu:

6CO 2 + 12 H 2 S → C 6 H 12 O 6 + 12 S + 6 H 2 O

Potem przyszła fotosynteza tlenowa:

6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

Fotosynteza tlenowa była charakterystyczna dla stworzeń podobnych do współczesnych sinic.

Wolny tlen uwolniony podczas fotosyntezy zaczął utleniać dwuwartościowe związki żelaza, siarki i manganu rozpuszczone w wodzie oceanicznej. Substancje te przekształciły się w formy nierozpuszczalne i osiadły na dnie oceanu, gdzie tworzyły złoża rud żelaza, siarki i manganu, które są obecnie wykorzystywane przez człowieka.

Utlenianie substancji rozpuszczonych w oceanie miało miejsce przez setki milionów lat i dopiero po wyczerpaniu ich rezerw w oceanie tlen zaczął gromadzić się w wodzie i dyfundować do atmosfery.

Należy zauważyć, że obowiązkowym warunkiem akumulacji tlenu w oceanie i atmosferze było zakopanie części materii organicznej syntetyzowanej przez organizmy na dnie oceanu. W przeciwnym razie, gdyby wszystkie substancje organiczne zostały rozszczepione przy udziale tlenu, nie byłoby jej nadmiaru i tlen nie mógłby się gromadzić. Nierozłożone ciała organizmów osiedliły się na dnie oceanu, gdzie utworzyły złoża paliw kopalnych – ropy i gazu.

Akumulacja wolnego tlenu w oceanie umożliwiła tlenowce autotroficzne i heterotroficzne. Stało się tak, gdy stężenie O 2 w atmosferze osiągnęło 1% obecnego poziomu (a jest to 21%).

Podczas utleniania tlenowego (oddychania) substancje organiczne rozkładane są na produkty końcowe - CO 2 i H 2 O i powstaje 18 razy więcej energii niż podczas utleniania beztlenowego (fermentacja):

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 38ATP

Ponieważ podczas procesów tlenowych zaczęło uwalniać się znacznie więcej energii, ewolucja organizmów znacznie przyspieszyła.

W wyniku symbiozy różnych komórek prokariotycznych pierwsze eukarionty(jądrowy).

W wyniku ewolucji eukariontów, proces seksualny- wymiana organizmów z materiałem genetycznym - DNA. Dzięki procesowi seksualnemu ewolucja przebiegała jeszcze szybciej, ponieważ do zmienności mutacyjnej dodano kombinacyjną zmienność.

Początkowo eukarionty były jednokomórkowe, a potem pierwsze wielokomórkowy organizmy. Przejście do wielokomórkowości u roślin, zwierząt i grzybów nastąpiło niezależnie od siebie.

Organizmy wielokomórkowe otrzymały szereg zalet w porównaniu z organizmami jednokomórkowymi:

  1. długi czas trwania ontogenezy, ponieważ w toku indywidualnego rozwoju organizmu niektóre komórki są zastępowane innymi;
  2. liczne potomstwo, ponieważ organizm może przydzielić więcej komórek do reprodukcji;
  3. znaczny rozmiar i zróżnicowana budowa ciała, co zapewnia większą odporność na czynniki zewnętrzneśrodowisko ze względu na stabilność wewnętrznego środowiska ciała.

Naukowcy nie mają wspólnej opinii na temat tego, kiedy pojawił się proces seksualny i wielokomórkowość - w erze archaiku czy proterozoiku.

Era proterozoiczna (era życia pierwotnego: 2600-570 Ma)

Pojawienie się organizmów wielokomórkowych jeszcze bardziej przyspieszyło ewolucję i w stosunkowo krótkim czasie (w skali czasu geologicznego) Różne rodzajeżywe organizmy przystosowane do różnych warunków egzystencji. Nowe formy życia zajmowały i tworzyły coraz to nowe nisze ekologiczne na różnych obszarach i głębokościach oceanu. Skały mające 580 milionów lat zawierają już odciski stworzeń o twardych szkieletach, dlatego znacznie łatwiej jest badać ewolucję z tego okresu. Solidne szkielety służą jako podpora dla organizmów i przyczyniają się do wzrostu ich wielkości.

Pod koniec ery proterozoicznej (570 milionów lat temu) ukształtował się system producent-konsument i ukształtował się biogeochemiczny cykl tlenowo-węglowy substancji.

Era paleozoiczna (era starożytnego życia: 570-240 milionów lat temu)

W pierwszym okresie ery paleozoicznej Kambryjski(570-505 milionów lat temu) - nastąpiła tak zwana "eksplozja ewolucyjna": w krótkim czasie powstały prawie wszystkie obecnie znane typy zwierząt. Cały czas ewolucyjny poprzedzający ten okres został nazwany prekambryjczyk, lub kryptozoiczny(„era ukrytego życia”) to 7/8 historii Ziemi. Czas po wezwaniu kambru fanerozoik(„era przejawionego życia”).

W miarę tworzenia coraz większej ilości tlenu atmosfera stopniowo nabierała właściwości utleniających. Gdy stężenie O 2 w atmosferze osiągnęło 10% obecnego poziomu (na granicy syluru i dewonu), na wysokości 20-25 km w atmosferze zaczęła tworzyć się warstwa ozonowa. Powstał z cząsteczek O 2 pod wpływem energii promieni ultrafioletowych Słońca:

O2 → O + O
O 2 + O → O 3

Cząsteczki ozonu (O 3) mają zdolność odbijania promieni ultrafioletowych. Dzięki temu osłona ozonowa stała się ochroną organizmów żywych przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym w dużych dawkach. Wcześniej woda służyła jako ochrona. Teraz życie ma szansę wyjść z oceanu na ląd.

Pojawienie się żywych istot na lądzie rozpoczęło się w okresie kambryjskim: jako pierwsze weszły do ​​niego bakterie, a następnie grzyby i rośliny niższe. W rezultacie na lądzie utworzyła się gleba i sylurski(435-400 milionów lat temu) na lądzie pojawiły się pierwsze rośliny naczyniowe - psilofity. Wyjście na ląd przyczyniło się do pojawienia się w roślinach tkanek (powłokowych, przewodzących, mechanicznych itp.) oraz organów (korzeń, łodyga, liście). W rezultacie pojawiły się wyższe rośliny. Pierwszymi zwierzętami lądowymi były stawonogi, wywodzące się od morskich skorupiaków.

W tym czasie strunowce wyewoluowały w środowisku morskim: kręgowce wywodziły się z bezkręgowców, a płazy z ryb płetwiastych w dewonie. Dominowały na lądzie przez 75 milionów lat i były reprezentowane przez bardzo duże formy. W okresie permu, kiedy klimat stał się chłodniejszy i bardziej suchy, gady zyskały przewagę nad płazami.

Era mezozoiczna (epoka życia średniego: 240-66 milionów lat temu)

W epoce mezozoicznej – „erze dinozaurów” – gady osiągnęły swój rozkwit (powstały ich liczne formy) i zanikły. W triasie pojawiły się krokodyle i żółwie, a klasa ssaków wywodziła się z gadów o zębach zwierzęcych. W erze mezozoicznej ssaki były małe i niezbyt rozpowszechnione. Pod koniec kredy nastąpiło ochłodzenie i masowe wymieranie gadów, którego ostateczne przyczyny nie zostały do ​​końca wyjaśnione. W okresie kredowym pojawiły się okrytozalążkowe (kwitnienie).

Era kenozoiczna (era nowego życia: 66 milionów lat temu - obecnie)

W erze kenozoicznej ssaki, ptaki, stawonogi i rośliny kwitnące były szeroko rozpowszechnione. Pojawił się mężczyzna.

Obecnie działalność człowieka stała się ważnym czynnikiem rozwoju biosfery.


epoka archaików- najstarszy, najwcześniejszy okres w historii skorupy ziemskiej. W epoka archeiczna powstały pierwsze żywe organizmy. Byli heterotrofami i używali związków organicznych jako pożywienia. Koniec epoka archeiczna- czas formowania się jądra Ziemi i silny spadek aktywności wulkanicznej, co pozwoliło na rozwój życia na planecie.
epoka archaików która rozpoczęła się około 4 miliardów lat temu trwała około 1,5 miliarda lat. epoka archaików podzielony na 4 okresy: eoarchean, paleoarchean, mesoarchean, neoarchean


skorupa Ziemska

Niższy okres ery archaików - eoarchean 4 - 3,6 miliarda lat temu
Około 4 miliardów lat temu Ziemia powstała jako planeta. Prawie całą powierzchnię pokrywały wulkany i wszędzie płynęły rzeki lawy. Lawa, wybuchająca w dużych ilościach, utworzyła kontynenty i depresje oceaniczne, góry i płaskowyże. Stała aktywność wulkaniczna, uderzenia wysokie temperatury oraz wysokie ciśnienie doprowadziły do ​​powstania różnych minerałów: różnych rud, kamienia budowlanego, miedzi, aluminium, złota, kobaltu, żelaza, minerałów promieniotwórczych i innych. Około 3,8 miliarda lat temu na Ziemi powstały pierwsze wiarygodnie potwierdzone skały magmowe i metamorficzne, takie jak granit, dioryt i anortozyt. Skały te zostały znalezione w wielu różnych miejscach: na wyspie Grenlandii, w obrębie tarcz kanadyjskich i bałtyckich itp.

Po paleoarchii następuje Mezoarchean 3,2-2,8 miliarda lat temu.
Około 2,8 miliarda lat temu pierwszy superkontynent w historii Ziemi zaczął się rozpadać.

Heoarchean 2,8 - 2,5 miliarda lat temu - ostatni okres ery archaicznej, minął 2,5 miliarda lat temu czas formowania się głównej masy skorupy kontynentalnej, co wskazuje na wyjątkową starożytność kontynentów Ziemi.

Atmosfera i klimat epoki archaików.

Na początku epoka archeiczna na Ziemi było mało wody, zamiast jednego oceanu były tylko płytkie baseny, które nie były ze sobą połączone. Atmosfera epoka archeiczna, składał się głównie z dwutlenku węgla CO2 i jego gęstość była znacznie wyższa niż obecna. Dzięki atmosferze węglowej temperatura wody sięgała 80-90°C. Zawartość azotu była niska, rzędu 10-15%. Prawie nie było tlenu, metanu i innych gazów. Temperatura atmosfery osiągnęła 120°C.

Flora i fauna epoki archaiku

epoka archaików To czas narodzin pierwszych organizmów. Pierwszymi mieszkańcami naszej planety były bakterie beztlenowe. Najważniejszy etap ewolucji życia na Ziemi wiąże się z pojawieniem się fotosyntezy, która prowadzi do podziału świata organicznego na florę i faunę. Pierwszymi organizmami fotosyntetycznymi były prokariotyczne (przedjądrowe) sinice i sinice. Eukariotyczne zielone algi, które następnie się pojawiły, uwolniły wolny tlen z oceanu do atmosfery, co przyczyniło się do pojawienia się bakterii zdolnych do życia w środowisku tlenowym.
W tym samym czasie - na pograniczu archaicznej ery proterozoicznej miały miejsce jeszcze dwa główne wydarzenia ewolucyjne - pojawił się proces seksualny i wielokomórkowość. Organizmy haploidalne (bakterie i niebiesko-zielone) mają jeden zestaw chromosomów. Każda nowa mutacja natychmiast przejawia się w ich fenotypie. Jeśli mutacja jest korzystna, zostaje zachowana przez selekcję, a jeśli jest szkodliwa, jest eliminowana przez selekcję. Organizmy haploidalne nieustannie dostosowują się do środowiska, ale nie rozwijają zupełnie nowych cech i właściwości. Proces seksualny dramatycznie zwiększa możliwości przystosowania się do warunków środowiskowych, dzięki tworzeniu się niezliczonych kombinacji w chromosomach.