Arheje - najstariji život. Trajalo je oko 900 milijuna godina, od 3500 do 2600 milijuna godina. Ostataka organskog života je malo. Arhejske stijene sadrže puno grafita͵ vjeruje se da je grafit nastao od ostataka živih organizama. Otkriveno stromatoliti - vapnenačke tvorbe u obliku konusa biogenog podrijetla. Mnoge rezerve sumpora, željeza, bakra, nikla, kobalta bakterijskog su podrijetla. Živi organizmi Arhejaca prvo su bili predstavljeni anaerobnim prokarionima, kasnije se pojavljuju plavozeleni. Fotosinteza plavozelenih životinja najvažnija je aromorfoza arhejskog doba. Zahvaljujući njihovoj vitalnoj aktivnosti, atmosfera se obogaćuje kisikom.
| Proterozojsko doba. |
Proterozoik - doba primarnog života. Trajanje od 2600 milijuna godina do 570 milijuna godina, odnosno oko 2 milijarde godina. Površina planeta bila je gola pustinja, život se uglavnom razvijao u morima. Ovu najdužu eru karakterizira stvaranje najvećih naslaga željeznih ruda, nastalih djelovanjem bakterija. U proterozojskom dobu dogodile su se osnovne aromorfoze:
© prije oko 1500 milijuna godina pojavljuju se prvi eukarioti, dominacija prokariota zamjenjuje se procvatom eukariotskih organizama;
Pojavili su se višećelijski organizmi - stvoreni su preduvjeti za specijalizaciju stanica, povećanje veličine i složenosti organizama;
© postojala je spolna reprodukcija (kombinacijska varijabilnost), u kojoj je spajanje genetskog materijala različitih jedinki davalo materijal za prirodnu selekciju;
© najvažnija aromorfoza bilo je stvaranje dvostrane simetrije u organizmima koji se aktivno kreću.
U ovoj eri nastaju svi dijelovi algi, talus kod mnogih postaje lamelast. Za životinje tog doba karakteristično je odsustvo koštanih formacija, ponekad se naziva i kraj proterozoika "stoljeće meduza"... Pojavljuju se annel crvi iz kojih potječu mekušci i člankonošci. Količina kisika u atmosferi dosegla je 1% trenutne razine.
Paleozoički - doba drevnog života, čije je trajanje od 570 do 230 milijuna godina. U ovoj eri u biljnom i životinjskom svijetu javljaju se značajne aromorfoze, povezane s životom u vodi i razvojem zemlje. Podijeljen je na šest razdoblja: kambrijski, ordovicij, silurski, devonski, ugljik, permski.
Biljke kambrijskog i ordovicijskog naseljavaju mora, a predstavljaju ih svi odjeli algi. U silurskom razdoblju (prije 440 milijuna godina), prve kopnene više biljke pojavile su se u zoni oseke i protoka od zelenih biljaka - psilofiti (gole biljke) (slika 361). Pojava pokrivnih, mehaničkih, provodnih tkiva bile su one aromorfoze koje su pomogle biljkama da pobjegnu u zrak. Psilofitima još uvijek nedostaje korijena, oni upijaju vodu i mineralne soli uz pomoć rizoida. Ljuske na stabljici psilofita povećale su površinu fotosinteze.
U devonu se pojavljuju paprati - zeljasti i drvorezni preslice, mahovina, paprati. Izgled korijenja i lišća pružao je dovoljnu količinu zraka i minerala za razne papratnjače. Jednostanične spore poput paprati razmnožavaju se, na vlažnim mjestima razvijaju izrastke koji tvore spolne stanice. Za gnojidbu je potrebna voda, iz zigote se razvija odrasla biljka.U karbonu je uspostavljena topla i vlažna tropska klima. Paprati dosežu gigantske veličine - do 40 m visine. Karbonske šume nakon toga dovele su do stvaranja ogromnih naslaga ugljena. Istodobno se u karbonu javljaju dvije najvažnije aromorfoze, uslijed čega su se pojavile više sjemenke: prvo, oprašivanje
uz pomoć vjetra, kada pelud s muškim reproduktivnim stanicama kroz zrak ulazi u biljne organe koji sadrže ženske reproduktivne stanice, voda više nije potrebna za oplodnju; drugo, nakon oplodnje nastaju sjemenke. Takve biljke su bile sjemenske paprati.
Sjemenske paprati dovele su do razvoja biljaka s glasovnim sjemenom. U permskom razdoblju klima je postala sušna i hladnija. Kišne šume ostaju na ekvatoru, dok se ostatak teritorija širi glasovnim sjemenom.
Životinje iz kambrijskog razdoblja karakteriziraju različiti trilobiti - najstariji člankonošci; u tom se razdoblju pojavljuju životinje s mineraliziranim kosturima.
U ordovicijskom razdoblju pojavljuju se prvi hordati s unutarnjim kosturom, čiji su daleki potomci lancelet i ciklostomi - lampiji i miksini.
U silurskim morima pojavljuju se iglokožci i oklopljene "ribe" bez čeljusti, koje su samo izvana podsjećale na prave ribe i nisu imale čeljusti. Hvatanje i držanje velikog plijena takvim ustima bilo je nemoguće. Prvi člankonošci - škorpioni i pauci - izlaze na kopno.
U devonu su se na kopnu pojavili insekti; u morima su već plivale prave ribe - hrskavice (morski psi) i ribe s koštanim kosturom. Kao rezultat mutacija i odabira, treći par škržnih lukova u njima pretvorio se u čeljusti, uz pomoć kojih je bilo moguće hraniti se velikim plijenom.
Među koščatim ribama najzanimljivija su bila pluća i slatkovodne ribe s križnim perajama koje su imale pluća zajedno sa škrgama. Topla voda i obilje vegetacije slatkovodnih tijela služili su kao preduvjeti za razvoj dodatnih respiratornih organa, ždrijelni džepovi pluća i škržure postupno se pretvaraju u pluća. Osim toga, slatkovodne križanorepe ribe imale su snažne uparene udove (slika 362) i bile su bolje prilagođene životu u priobalnim plitkim vodama, iz kojih potječu stegocefali (vodozemci školjkastih glava) (slika 363).U karbonu se na kopnu pojavljuju krilati kukci, neki vretenci imali su raspon krila do 70 cm. Obilje artropoda na kopnu uzrokovalo je pojavu velikog broja različitih oblika drevnih vodozemaca (do 6 m duljine).
Daljnji razvoj zemljišta doveo je do pojave gmazova i bio je popraćen brojnim aromorfozama: povećala se površina pluća, suha ljuskava koža zaštićena od isparavanja, unutarnja gnojidba i polaganje velikih jajašaca omogućili su razvoju embrija na kopnu.
U permskom razdoblju klimatske promjene pratile su nestajanje stegokefala i širenje gmazova.
| Mezozojsko doba. |
Mezozoik - doba prosječnog života, započeto 230, završeno prije 67 milijuna godina. Podijeljeno u tri razdoblja: trijas, jura i kreda. Vegetacija u prva dva razdoblja mezozojske ere bila je zastupljena glasovnim sjemenom i papratima, a izumiranje drvoreznih paprati nastavljeno je. Početkom Krede (prije 130 milijuna godina) pojavljuju se prve kritosjemenjače. Pojava cvijeta i ploda velika je aromorfoza koja je dovela do pojave kritosemenki. Uz pomoć cvijeta olakšan je proces oprašivanja, jajne stanice smještene unutar jajnika tučka bile su bolje očuvane. Zidovi perikarpa štitili su sjeme i olakšavali njegovo širenje.
|
U razdoblju jure neki biljojedi gmazovi dosežu gigantske razmjere, a pojavljuju se vrlo veliki mesožderi dinosauri - tiranozauri, čija duljina tijela doseže 12 metara. Neki gmazovi osvajaju zrak - pojavljuju se leteći gušteri (pterosauri). U istom se razdoblju pojavljuju prve ptice, Archeopteryx (veličine goluba) zadržava brojne znakove gmazova - čeljusti imaju zube, tri prsta vire iz krila, a rep se sastoji od velikog broja kralješaka (slika 364.).
Na početku razdoblja Krede očuva se dominacija gmazova na kopnu, u vodi i u zraku, neki biljojedi gmazovi dosežu masu od 50 tona. Pojavljuju se torbari i sisavci s placente, a paralelna evolucija cvjetnica i insekata oprašivača nastavlja se. Na kraju Krede klima postaje hladna i suha. Područje koje zauzima vegetacija smanjuje se, divovski biljožderi dinosauri izumiru, zatim mesojedi dinosauri. Na kraju mezozojske ere neki su sisavci iz reda insektivora počeli voditi drvosječan način života iz kojeg su se na početku kenozojske ere pojavili pradomovski oblici primata.
| Kenozojska era. |
Kenozoik - doba novog života. Traje 67 milijuna godina i podijeljen je u dva vremenski nejednaka razdoblja - tercijar (paleogen i neogen) i kvartar (antropogen). U prvoj polovici tercijarnog razdoblja (u paleogenu), topla tropska klima ponovno se uspostavila na većini Zemlje, u drugoj polovici (neogen), tropske šume zamjenjuju stepe, šire se jednokalične biljke. U kvartarnom razdoblju, koje traje oko 1,5 milijuna godina, tijekom ledenog doba Euroazija i Sjeverna Amerika glacirane su četiri puta.
Kao rezultat stepene formacije koja se dogodila u drugoj polovici tercijarnog razdoblja, neki od primata bili su prisiljeni spustiti se na zemlju i prilagoditi se životu na otvorenim prostorima. To su bili oblici predaka ljudi - hominidi, uspravni primati. Drugi dio ostao je živjeti u tropskim šumama i postali su preci velikih majmuna - pongid... Na kraju tercijarnog razdoblja, majmuni se pojavljuju iz hominida, pithecanthropus.
U kvartarnom razdoblju hladna klima dovela je do smanjenja razine svjetskog oceana za 60 - 90 m, ledenjaci su se formirali i spuštali prema jugu, čija je debljina leda dosezala desetke metara, voda je isparila i nije se imala vremena otopiti. Kopneni mostovi nastali su između Azije i Sjeverne Amerike, između Europe i Britanskih otoka. Ti su kopneni mostovi korišteni za migraciju životinja s kontinenta na kontinent. Prije otprilike 40 tisuća godina drevni ljudi napustili su Aziju prema Sjevernoj Americi uz Beringov most. Kao rezultat hladnog udara i pojave čovjeka koji lovi životinje, nestaju mnoge velike životinje: sabljasti tigrovi, mamuti, vunasti nosorozi. U blizini mjesta starih ljudi pronađeni su ostaci desetaka mamuta i drugih velikih životinja. U vezi s istrebljenjem velikih životinja prije 10 - 12 tisuća godina, ljudi su bili prisiljeni od okupljanja i lova ići u poljoprivredu i stočarstvo.
Razvoj života na Zemlji - pojam i vrste. Klasifikacija i značajke kategorije "Razvoj života na Zemlji" 2017., 2018.
Povijest razvoja Života na Zemlji
Paleontologija - znanost koja proučava povijest živih organizama na Zemlji, prema preživjelim ostacima, otiscima i drugim tragovima njihove vitalne aktivnosti.
RAZVOJ ŽIVOTA NA ZEMLJI
KRIPTOZA (skriveni život)Oko 85% čitavog života Zemlje
ARHEJ
(najstarije)
blizu
3500 milijuna
(traje oko 900 milijuna)
Aktivna vulkanska aktivnost. Anaerobni životni uvjeti u plitkom drevnom moru. Razvoj atmosfere koja sadrži kisik
Pojava života na Zemlji. Doba prokariota: bakterije i cijanobakterije.Pojava prvih stanica (prokariota) - cijanobakterija. Pojava procesa fotosinteze, pojava eukariotskih stanica
Aromorfoze: pojava oblikovane jezgre, fotosinteza
PROTEROZA
(primarni život)
oko 2600 milijuna (u trajanju oko 2000 milijuna)
najduža u povijesti Zemlje
Površina planeta je gola pustinja, klima je hladna. Aktivno stvaranje sedimentnih stijena. Na kraju ere sadržaj kisika u atmosferi je oko 1%. Suho zemljište - jedan superkontinent
( Pange ja ) Proces formiranja tla.
Pojava višestaničnosti, proces disanja. Pojavile su se sve vrste beskičmenjaka. Protozoe, koelenterati, spužve i crvi su široko rasprostranjeni. Od biljaka su jednoćelijske alge pretežno česte
Aromorfoze u životinja: pojava višestaničnosti, dvostrana simetrija tijela, mišića, segmentacija tijela.
FANEROZA
(eksplicitni život)
PALEOZOIČKI
(drevni život)
Trajanje cca. 340 milijuna
Kambrijski
u REDU. 570 milijuna
dl. 80 milijuna
Isprva umjereno vlažna, a zatim topla suha klima. Zemlja se podijelila na kontinente
Cvjetanje morskih beskralježnjaka, od kojih su većina trilobiti (drevni člankonošci), oko 60% svih vrsta morske faune. Pojava organizama s mineraliziranim kosturom. Pojava višećelijskih algi
Ordovicij
u REDU. 490 milijuna
dl. 55 milijuna
Umjerena vlažna klima s postupnim porastom okoliša. Temperature. Intenzivna gradnja planina, oslobađanje velikih područja od vode
Pojava prvih kralježnjaka (hordata) - bez čeljusti. Razne glavonošce i gastropode, razne alge: zelena, smeđa, crvena. Pojava koraljnih polipa
Silurski
u REDU. 435 milijuna
dl. 35 milijuna
Intenzivna planinska gradnja, stvaranje koraljnih grebena
Bujni razvoj koralja i trilobita, pojavljuju se rakovi, rašireni oklopljeni bez čeljusti (prvi pravi kralježnjaci), pojava iglokožaca, prvih kopnenih životinjapaučnjaci ... Na kopnu biljaka, prve kopnene biljke( psilofiti )
Devonski
u REDU. 400 milijuna
dl. 55 milijuna
Klima: izmjenjuju se suha i kišna godišnja doba. Ledenje u današnjoj Južnoj Americi i Južnoj Africi
Starost riba: Pojava riba svih taksonomskih skupina (danas možete pronaći: celacant (ribe s križnom repom), protopter (plućna riba)) izumiranje značajnog broja beskičmenjaka i većine bez čeljusti, pojava amonitnih glavonožaca sa spiralno uvijenim školjkama Razvoj zemljišta od strane životinja: pauci, krpelji. Pojava kopnenih kralježnjaka -stegocefalija (školjkast ) (prvi vodozemci; potječu od križastih peraja) Razvoj i izumiranje psilofita. Pojava spora spora: likopodi, preslice, paprati. Pojava gljiva
Ugljik
(Karbonsko razdoblje)
u REDU. 345
milijuna
dl. 65 milijuna
Širom močvara širom svijeta. Topla vlažna klima ustupa mjesto hladnoj i suhoj.
Procvat vodozemaca, pojava prvih gmazovakotilosaurus , leteći insekti, pad trilobita. Na kopnu - šume spora biljaka, pojava prvih četinjača
Permski
280 milijuna
L. 50 milijuna
Klimatsko zoniranje. Završetak gradnje planina, povlačenje mora, stvaranje poluzatvorenih vodnih tijela. Stvaranje grebena
Brzi razvoj gmazova, pojava gmazova sličnih životinjama. Izumiranje trilobita. Nestanak šuma, uslijed izumiranja paprati, preslica i lira. Permsko izumiranje (96% svih morskih vrsta, 70% kopnenih kralježnjaka)
U paleozoiku se događa važan evolucijski događaj: kolonizacija zemljišta biljkama i životinjama.
Aromorfoze u biljkama: izgled tkiva i organa (psilofiti); korijenov sustav i lišće (paprati, preslice, lužine); sjeme (sjemenska paprat)
Aromorfoze u životinja: stvaranje koštanih čeljusti (maksilarne karapapske ribe); disanje udova s \u200b\u200bpet prstiju i plućno disanje (vodozemci); unutarnja gnojidba i nakupljanje hranjivih sastojaka (žumanjak) u jajetu (gmazovi)
MESOSOE
(prosječni život) doba gmazova
Trijasa
230 milijuna
Za 40 milijuna
Podjela super sadržaja
(Laurasia, Gondwana) kontinentalno kretanje
Cvijet gmazova "doba dinosaura", postoje kornjače, krokodili, tuatare. Pojava prvih primitivnih sisavaca (preci - drevni gmazovi zubnih zuba), istinskih teleost riba. Sjemenska paprat izumire, paprati, preslice, likopodi su rašireni, golosjemenjače su raširene
Yura
190 milijuna
D. 60 milijuna
Klima je vlažna, a zatim ustupa mjesto sušnom na ekvatoru, kretanju kontinenata
Dominacija gmazova na kopnu, u oceanu i u zraku (leteći gmazovi - pterodaktili) pojava prvih ptica - Arheopteriksa. Paprati i golosjemenjače su raširene
komadić krede
136 milijuna
L. 70 milijuna
Klima za hlađenje, povlačenje mora, zamjenjuje se porastoms ocean
Pojava pravih ptica, torbara i sisavaca s placente, procvat insekata, pojavljuju se kritosemenke, smanjenje broja paprati i golosjemenjača, izumiranje velikih gmazova
Aromorfoze životinja: pojava četverokomornog srca i toplokrvnost, perje, razvijeniji živčani sustav, povećanje opskrbe hranjivim tvarima u žumanjku (ptice)
Nošenje beba u majčinom tijelu, hranjenje embrija kroz posteljicu (sisavci)
Aromorfoze biljaka: nicanje cvijeta, zaštita sjemena opnama (kritosemenke)
Kainoza
Paleogen
66 milijuna
dl. 41 milijun
Uspostavlja se topla, jednolična klima
Ribe su raširene, mnogi glavonošci izumiru, na kopnu: pojavljuju se vodozemci, krokodili, gušteri, mnogi redovi sisavaca, uključujući i primate. Procvat insekata. Pojavljuju se dominacija kritosjemenjača, tundre i tajge, pojavljuju se brojne idioadaptacije kod životinja i biljaka (na primjer: samooprašujuće, unakrsno oprašene biljke, razno voće i sjeme)
Neogen
25 milijuna
dl. 23 milijuna
Kontinentalno kretanje
Dominacija sisavaca, raširena: primati, preci konja, žirafe, slonovi; sabljasti tigrovi, mamuti
Antropogen
1.5 milijun
Klimu karakteriziraju opetovane promjene. Velike glacijacije na sjevernoj hemisferi
Pojava i razvoj čovjeka, biljnog i životinjskog svijeta stječu moderna obilježja.
Tijekom dugog povijesnog razvoja života na Zemlji nastala je velika raznolikost bioloških vrsta i sustava.
1) U kojem su se okruženju pojavila prva živa bića na Zemlji? Opiši ih.
Odgovor: Stvaranje i razvoj odvijali su se u vodenom okolišu, koji je sličan zasićenju organskim i anorganskim tvarima kao bujon.
2) Na temelju kojih podataka povijest Zemlje podijeljena je u velike faze. Na koje su još faze podijeljeni?
Odgovor: Povijest Zemlje i razvoj života na planeti podijeljeni su u faze - ere. Razdoblja se razlikuju u erama, a epohe u razdobljima.
3) Ispunite tablicu "Razvoj života na Zemlji".
-
Ime ere Trajanje milijuna godina Fauna i flora Katarchei započela prije otprilike 4500 milijuna godina sinteza prvih organskih spojeva Arheje započela prije oko 3500 milijuna godina fotosinteza, eukariotske stanice, reproduktivni proces, višestaničnost Proterozoik započela prije 2500 milijuna godina dvostrana simetrija, troslojnost, sustavi organa, stražnja crijeva i anus Paleozoički započela prije 534 milijuna godina pojava organizama s mineralnim kosturom, diferencijacija biljnog tijela u tkiva, podjela životinjskog tijela na odjele, formiranje čeljusti, pojasevi krajnjih usta kod kralježnjaka. Raskomadavanje biljnog tijela na organe, pretvaranje peraja u zemaljske udove, pojava organa za disanje zrakom, unutarnja oplodnja, guste membrane jajnih stanica, keratinizacija kože, stvaranje sjemena, stvaranje peludne cijevi i sjemena Mezozoik započeo prije oko 248 milijuna godina 4-komorno srce, potpuno puknuće arterijskog i venskog krvotoka, mliječne žlijezde, nicanje cvijeta i ploda, stvaranje maternice Kenozoik započela prije više od 65 milijuna godina intenzivan razvoj moždane kore, razmišljanje, uspravno hodanje
4) Zašto se početak paleozojske ere može nazvati ključnom prekretnicom u povijesti razvoja života na Zemlji?
Odgovor: Pojavili su se kralježnjaci, u slatkim vodama - morski psi i koštane ribe - pluća i ribe s križanim perajama; biljke, životinje i gljive izašle su na kopno.
5) Koji su prvi organizmi napustili vodeni okoliš i započeli svoj "trijumfalni pohod" nad kopnom? Kada i kako je nastalo tlo?
Odgovor: Prokarioti (bakterije i cijanobakterije) prvi su sletjeli na kopno. To se dogodilo još u Arheju. Pojavom prokariota na kopnu započeo je proces stvaranja tla.
6) Koje su osobine bile karakteristične za prve stanovnike zemlje?
Odgovor: Pojava noćnog i drevnog načina života u organizmima, razvijeni su ritmovi razvoja, lišće i grananje izbojaka u biljkama.
7) Zašto najstarije, primitivne i visoko organizirane životinje danas postoje na istom staništu? Odgovor ilustrirajte primjerima.
Odgovor: Svi su organizmi međusobno povezani.
Povijest razvoja života proučava se prema podacima geologijai paleontologija, budući da su se mnogi fosilni ostaci koje proizvode živi organizmi sačuvali u strukturi zemljine kore. Umjesto nekadašnjih mora stvorile su se sedimentne stijene koje su sadržavale ogromne slojeve krede, pješčenjaka i drugih minerala, predstavljajući donje sedimente vapnenastih školjki i kremene kosture drevnih organizama. Postoje i pouzdane metode za određivanje starosti kopnenih stijena koje sadrže organske tvari. Obično se koristi metoda radioizotopa koja se temelji na mjerenju sadržaja radioaktivnih izotopa u sastavu urana, ugljika itd., Koji se s vremenom redovito mijenja.
Odmah napominjemo da se razvoj oblika života na Zemlji odvijao paralelno s geološkim restrukturiranjem strukture i reljefa zemljine kore, s promjenama granica kontinenata i svjetskih oceana, sastava atmosfere, temperature zemljine površine i drugih geoloških čimbenika. Te su promjene odlučno odredile smjer i dinamiku biološke evolucije.
Prvi tragovi života na Zemlji sežu u oko 3,6–3,8 milijardi godina. Tako je život nastao ubrzo nakon stvaranja zemljine kore. U skladu s najznačajnijim događajima geobiološke evolucije u povijesti Zemlje, razlikuju se veliki vremenski intervali - ere, unutar njih - razdoblja, unutar razdoblja - epohe itd. Radi veće jasnoće prikazat ćemo kalendar života u obliku uvjetnog godišnjeg ciklusa, u kojem jedan mjesec odgovara 300 milijuna godina stvarnog vremena (slika 6.2). Tada će cijelo razdoblje razvoja života na Zemlji biti točno jedna uvjetna godina našeg kalendara - od "1. siječnja" (prije 3600 milijuna godina), kada su formirane prve protoćelije, do "31. prosinca" (nula godina), kada živimo s vama ... Kao što vidite, uobičajeno je računati geološko vrijeme obrnutim redoslijedom.
(1) Arheja
Arhejsko doba(doba najstarijeg života) - od prije 3600 do 2600 milijuna godina, duljina od milijardu godina - otprilike četvrtina cjelokupne povijesti života (u našem su konvencionalnom kalendaru to „siječanj“, „veljača“, „ožujak“ i nekoliko dana „travnja“).
Primitivni život postojao je u vodama svjetskih oceana u obliku primitivnih protoćelija. U Zemljinoj atmosferi još uvijek nije bilo kisika, ali u vodi su bile slobodne organske tvari, pa su prvi bakterijski organizmi jeli heterotrofno: apsorbirali su gotove organske tvari i fermentacijom dobivali energiju. U vrućim izvorima bogatim sumporovodikom i drugim plinovima, na temperaturama do 120 ° C, mogle bi živjeti autotrofne kemosintetske bakterije ili njihovi novi oblici, arheje. Kako su se primarne rezerve organske tvari istrošile, nastale su autotrofne fotosintetske stanice. U obalnim zonama bakterije su se pojavile na kopnu i započelo je stvaranje tla.
Pojavom slobodnog kisika u vodi i atmosferi (iz fotosintetskih bakterija) i nakupljanjem ugljičnog dioksida stvaraju se mogućnosti za razvoj produktivnijih bakterija, a iza njih prve eukariotske stanice s pravom jezgrom i organelama. Poslije su razvili razne protiste (jednostanične protozoe), a zatim biljke, gljive i životinje.
Tako su se u arhejsko doba u oceanima pojavile pro- i eukariotske stanice s različitim vrstama prehrane i opskrbe energijom. Stvoreni su preduvjeti za prijelaz na višećelijske organizme.
(2) Proterozoik
Proterozojsko doba(doba ranog života), od prije 2600. do 570 milijuna godina, najduža je era koja obuhvaća oko 2 milijarde godina, odnosno više od polovice cjelokupne povijesti života.
Lik: 6.2. Ere i razdoblja razvoja života na Zemlji
Intenzivni procesi gradnje planina promijenili su omjer oceana i kopna. Postoji pretpostavka da je na početku proterozoika Zemlja prošla prvu oledbu, uzrokovanu promjenom sastava atmosfere i njenom prozirnošću za sunčevu toplinu. Mnoge su pionirske skupine organizama, odradivši svoj posao, izumrle, a novi su ih došli zamijeniti. Ali u cjelini, biološke se transformacije odvijale vrlo sporo i postupno.
Prva polovica proterozoika bila je u punom cvatu i dominaciji prokariota - bakterija i arheja. U to vrijeme, željezne bakterije svjetskih oceana, taložeći generaciju za generacijom na dnu, tvore ogromne naslage sedimentnih željeznih ruda. Najveći od njih poznati su u blizini Kurska i Krivog Roga. Eukariote su uglavnom predstavljale alge. Višećelijski organizmi bili su malobrojni i vrlo primitivni.
Prije oko 1000 milijuna godina, kao rezultat fotosintetske aktivnosti algi, brzina nakupljanja kisika brzo raste. Tome također pridonosi završetak oksidacije željeza u zemljinoj kori koja je do sada upijala glavninu kisika. Kao rezultat, započinje brzi razvoj praživotinja i višećelijskih životinja. Posljednja četvrt proterozoika poznata je kao "doba meduza", jer ovi i slični koelenteri čine dominantni i najprogresivniji oblik života u to doba.
Prije oko 700 milijuna godina, naš planet i njegovi stanovnici prolaze kroz drugo ledeno doba, nakon čega progresivni razvoj života postaje sve dinamičniji. Tijekom takozvanog vendskog razdoblja položeno je nekoliko novih skupina višećelijskih životinja, ali život je i dalje koncentriran u morima.
Na kraju proterozoika u atmosferi se nakuplja triatomski kisik O 3. Ozon je taj koji apsorbira ultraljubičaste zrake sunčeve svjetlosti. Ozonski štit smanjio je mutagenost sunčevog zračenja. Daljnje novotvorine bile su brojne i raznolike, ali bile su sve manje radikalne - unutar već formiranih bioloških kraljevstava (bakterija, arheja, protista, biljaka, gljivica, životinja) i glavnih vrsta.
Dakle, tijekom proterozojske ere dominacija prokariota zamijenjena je dominacijom eukariota, došlo je do radikalnog prijelaza iz jednoćelijske u višećelijsku, nastale su glavne vrste životinjskog carstva. Ali ti složeni oblici života postojali su isključivo u morima.
Kopnena zemlja u to je vrijeme predstavljala jedan veliki kontinent; geolozi su joj dali ime Paleopangea. U budućnosti će globalna tektonika ploča zemljine kore i odgovarajući pomak kontinenata igrati važnu ulogu u evoluciji kopnenih oblika života. U međuvremenu, u proterozoiku, stjenovita površina obalnih područja polako je bila prekrivena zemljom, bakterijama, nižim algama, najjednostavnije jednoćelijske životinje nastanile su se u vlažnim nizinama, koje su i dalje savršeno postojale u njihovim ekološkim nišama. Zemlja je još uvijek čekala svoje osvajače. A na našem je povijesnom kalendaru već bio početak "studenog". Prije „Nove godine“, prije naših dana, bilo je manje od „dva mjeseca“, samo 570 milijuna godina.
(3) paleozoik
Paleozoički(doba drevnog života) - od prije 570 do 230 milijuna godina, ukupna duljina je 340 milijuna godina.
Sljedeće razdoblje intenzivne gradnje planina dovelo je do promjene reljefa zemljine površine. Paleopangeja se podijelila na divovski kontinent južne hemisfere, Gondvanu, i nekoliko malih kontinenata na sjevernoj hemisferi. Nekadašnja kopnena područja bila su pod vodom. Neke su skupine izumrle, ali druge su se prilagodile i ovladale novim staništima.
Opći tijek evolucije, počevši od paleozoika, prikazan je na sl. 6.3. Napominjemo da većina evolucijskih trendova organizama nastalih na kraju proterozoika nastavlja koegzistirati s novonastalim mladim skupinama, iako mnogi smanjuju njihov volumen. Prirodni dijelovi s onima koji ne odgovaraju promjenjivim uvjetima, ali zadržava najuspješnije mogućnosti, odabire i razvija od njih su najprilagođeniji i, uz to, stvaraju nove oblike, među njima su i akordi. Pojavljuju se više biljke - osvajači zemlje. Njihovo je tijelo podijeljeno na korijen i stabljiku, što mu omogućuje da se dobro učvrsti na tlu i iz njega vadi vlagu i minerale.
Lik: 6.3. Evolucijski razvoj živog svijeta od kraja proterozoika do našeg doba
Područje mora se ili povećava ili smanjuje. Na kraju ordovicija, kao rezultat smanjenja razine svjetskog oceana i općeg hlađenja, došlo je do brzog i masovnog izumiranja mnogih skupina organizama, kako u morima tako i na kopnu. U Siluriju su kontinenti sjeverne hemisfere povezani sa superkontinentom Laurasia, koji je podijeljen s južnim kontinentom Gondwana. Klima postaje suha, blaža i toplija. Oklopne "ribe" pojavljuju se u morima, prve zglobne životinje izranjaju na kopnu. S novim usponom kopna i smanjivanjem mora u devonu, klima postaje sve kontrastnija. Na tlu se pojavljuju mahovine, paprati, gljive, formiraju se prve šume koje se sastoje od divovskih paprati, preslica i limfoida. Prve vodozemce ili vodozemci pojavljuju se među životinjama. U karbonu su raširene močvarne šume golemih (do 40 m) drveće paprati. Upravo su nam te šume ostavile naslage ugljena ("šume ugljena"). Na kraju karbona dolazi do uspona kopna i zahlađenja, pojavljuju se prvi gmazovi, konačno oslobođeni ovisnosti o vodi. U permskom razdoblju, sljedeće uzdizanje zemlje dovelo je do sjedinjenja Gondvane s Laurasijom. Ponovno je formiran ujedinjeni kontinent Pangea. Kao rezultat sljedećeg zahlađenja, polarna područja Zemlje podložna su glacijaciji. Konjski repovi, lugovi, papratnjače, mnoge drevne skupine beskičmenjaka i kralježnjaka izumiru. Ukupno je do kraja permskog razdoblja izumrlo do 95% morskih vrsta i oko 70% kopnenih vrsta. Ali gmazovi (gmazovi) i novi insekti brzo napreduju: njihova jaja su zaštićena od isušivanja gustim ljuskama, koža je prekrivena ljuskama ili hitinom.
Opći rezultat paleozoika je naseljavanje zemljišta biljkama, gljivama i životinjama. Istodobno, i oni, i drugi, i treći u procesu svoje evolucije postaju anatomski složeniji, stječu nove strukturne i funkcionalne prilagodbe za reprodukciju, disanje, prehranu, pridonoseći razvoju novog staništa.
Paleozoik završava kad naš kalendar prikazuje “7. prosinca”. Priroda se "žuri", brzina evolucije u skupinama je velika, vrijeme transformacija se sabija, ali prvi gmazovi tek stupaju na scenu, a vrijeme ptica i sisavaca još je daleko ispred.
(4) mezozoik
Mezozojsko doba (doba prosječnog života) - od prije 230 do 67 milijuna godina, ukupna duljina 163 milijuna godina.
Podizanje zemljišta, započeto u prethodnom razdoblju, nastavlja se. U početku postoji jedan kontinent zvan Pangea. Njegova ukupna površina mnogo je veća od trenutne površine kopna. Središnji dio kontinenta prekriven je pustinjama i planinama, Ural, Altaj i drugi planinski lanci već su formirani. Klima postaje sve sušnija. Samo doline rijeka i obalne nizine nastanjene su monotonom vegetacijom primitivnih paprati, cikada i golosjemenjača.
U trijasu se Pangea postupno dijeli na sjeverni i južni kontinent. Među životinjama na kopnu, biljojedi i mesožderni gmazovi, uključujući i dinosaure, započinju svoj "trijumfalni pohod". Među njima postoje već moderne vrste: kornjače i krokodili. Vodozemci i razni glavonošci još uvijek žive u morima, pojavljuju se koščate ribe potpuno moderne vrste. Ovo obilje hrane privlači predatorske gmazove u more; njihova je specijalizirana grana, ihtiosauri, odvojena. Od nekih ranih gmazova odvojile su se male skupine, koje su stvorile ptice i sisavce. Oni već imaju važnu značajku - toplokrvnost, koja će dati velike prednosti u daljnjoj borbi za egzistenciju. No, njihovo je vrijeme još uvijek ispred nas, ali za sada dinosauri nastavljaju istraživati \u200b\u200bkopnene prostore.
U razdoblju jure pojavile su se prve biljke u cvatu, a među životinjama dominiraju divovski gmazovi koji su savladali sva staništa. U toplim morima, osim morskih gmazova, uspijevaju i koštane ribe i razni glavonošci, slični modernim lignjama i hobotnicama. Kontinenti se i dalje dijele i zanose općim smjerom prema svom današnjem stanju. To stvara uvjete za izolaciju i relativno neovisan razvoj faune i flore na različitim kontinentima i otočnim sustavima.
U razdoblju Krede, osim oviparoznih i torbanih sisavaca, pojavljuju se i placentni sisavci koji dugo nose mlade u majčinoj utrobi u dodiru s krvlju kroz placentu. Insekti počinju koristiti cvijeće kao izvor hrane, dok doprinose oprašivanju. Ova je suradnja koristila i insektima i cvjetnicama. Kraj razdoblja krede obilježio je pad razine oceana, novo opće zahlađenje i masovno izumiranje mnogih skupina životinja, uključujući dinosaure. Smatra se da 10–15% nekadašnje raznolikosti vrsta ostaje na kopnu.
Postoje različite verzije ovih dramatičnih događaja na kraju mezozoika. Najpopularniji scenarij je globalna katastrofa uzrokovana divovskim meteoritom ili asteroidom koji pada na Zemlju i dovodi do brzog uništavanja ravnoteže biosfere (udarni val, prašnjava atmosfera, moćni valovi tsunamija itd.). Međutim, sve je moglo biti puno prozaičnije. Postupno restrukturiranje kontinenata i klimatske promjene mogle bi dovesti do uništenja postojećih prehrambenih lanaca izgrađenih na ograničenom krugu proizvođača. Isprva su neki beskičmenjaci, uključujući velike glavonošce, izumrli u hladnijim morima. Prirodno, to je dovelo do izumiranja morskih guštera, kojima su glavnohrana bili glavnonošci. Na kopnu je došlo do smanjenja zone rasta i biomase meke sočne vegetacije, što je dovelo do izumiranja divovskih biljojeda, a nakon njih i mesoždera dinosaura. Opskrba velikim kukcima također se smanjila, a iza njih leteći gušteri počeli su nestajati. Kao rezultat toga, tijekom nekoliko milijuna godina, glavne skupine dinosaura izumrle su. Moramo imati na umu i činjenicu da su gmazovi bili hladnokrvne životinje i nisu bili prilagođeni postojanju u novoj, mnogo težoj klimi. U tim su uvjetima mali gmazovi preživjeli i dalje se razvijali - gušteri, zmije; a relativno velike, poput krokodila, kornjača i tuatare, preživjele su samo u tropskim krajevima, gdje su ostale potrebne opskrbe hranom i blaga klima.
Stoga se mezozojsko doba s pravom naziva dobom gmazova. Tijekom 160 milijuna godina doživjeli su svoj procvat, najveće razilaženje u svim staništima i izumrli u borbi protiv neizbježnih elemenata. U pozadini ovih događaja, toplokrvni organizmi - sisavci i ptice - stekli su ogromne prednosti koje su prešle na razvoj oslobođenih ekoloških niša.Ali ovo je već bila nova era. Pre "Nove godine" ostalo je "7 dana".
(5) kenozoik
Kenozojska era (doba novog života) - od prije 67 milijuna godina do danas. Ovo je doba cvjetanja biljaka, insekata, ptica i sisavaca. U ovom se dobu pojavio čovjek.
Na početku kenozoika položaj kontinenata već je blizu modernog, međutim, između Azije i Sjeverne Amerike postoje široki mostovi, potonji je preko Grenlanda povezan s Europom, a Europu tjesnac dijeli od Azije. Južna Amerika bila je izolirana nekoliko desetaka milijuna godina. Indija je također izolirana, iako se postupno kreće prema sjeveru, prema azijskom kontinentu. Australija, koja je na početku kenozoika bila povezana s Antarktikom i Južnom Amerikom, prije oko 55 milijuna godina, potpuno je izolirana i postupno se kreće prema sjeveru. Na izoliranim kontinentima stvaraju se posebni smjerovi i stope evolucije flore i faune. Primjerice, u Australiji je odsustvo grabežljivaca omogućilo preživljavanje drevnih torbanih i jajorodnih sisavaca, davno izumrlih na drugim kontinentima. Geološko restrukturiranje pridonijelo je nastanku sve veće biološke raznolikosti jer je stvorilo velike razlike u životnim uvjetima biljaka i životinja.
Prije otprilike 50 milijuna godina, na području Sjeverne Amerike i Europe u klasi sisavaca pojavio se odred primata koji su potom iznjedrili majmune i ljude. Prvi ljudi pojavili su se prije otprilike 3 milijuna godina („7 sati“ prije „Nove godine“), očito, u istočnom Mediteranu. Istodobno, klima je postajala sve hladnija, započelo je sljedeće (četvrto, računajući od ranog proterozoika) ledeno doba. Na sjevernoj hemisferi u posljednjih milijun godina dogodila su se četiri periodična zaleđivanja (poput faza ledenog doba koje se izmjenjuju s privremenim zatopljenjem). U to vrijeme izumrli su mamuti, mnoge velike životinje, kopitari. Veliku ulogu u tome imali su ljudi koji su se aktivno bavili lovom i poljoprivredom. Suvremeni čovjek nastao je tek prije oko 100 tisuća godina (nakon "23 sata i 45 minuta 31. prosinca" naše uvjetne godine života; ove godine postojimo tek posljednjih četvrt sata!).
U zaključku još jednom ističemo da pokretačke snage biološku evoluciju moramo promatrati u dvije međusobno povezane ravni - geološkoj i biološkoj... Svako uzastopno veliko restrukturiranje zemljine površine povlačilo je za sobom neizbježne promjene u živom svijetu. Svako novo zahlađenje dovodilo je do masovnog izumiranja loše prilagođenih vrsta. Kontinentalni zanos odredio je razliku u brzinama i smjerovima evolucije kod velikih izolata. S druge strane, progresivni razvoj i razmnožavanje bakterija, biljaka, gljivica i životinja utjecali su na samu geološku evoluciju. Kao rezultat uništavanja mineralne baze Zemlje i njenog obogaćivanja metaboličkim proizvodima mikroorganizama, tlo je nastalo i stalno se obnavljalo. Akumulacija kisika na kraju proterozoika dovela je do stvaranja ozonskog zaslona. Mnogi otpadni proizvodi zauvijek su ostali u utrobi zemlje, nepovratno ih transformirajući. To su organogene željezne rude i naslage sumpora, krede, ugljena i još mnogo toga. Živo biće, generirano iz nežive materije, razvija se zajedno s njim, u jednom biogeokemijskom protoku materije i energije. Što se tiče unutarnje suštine i izravnih čimbenika biološke evolucije, razmotrit ćemo ih u posebnom odjeljku (vidi 6.5).
Već znate da postoje mnoge hipoteze koje pokušavaju objasniti podrijetlo i razvoj života na našem planetu. Iako nude različite pristupe rješavanju ovog problema, većina njih sugerira prisutnost tri evolucijska stupnja: kemijska, prebiološka i biološka evolucija (slika 87).U fazi kemijske evolucije odvijala se abiogena sinteza organskih monomera, organskih spojeva male molekulske mase.
U drugoj fazi, fazi prebiološke evolucije, nastali su biopolimeri koji su kombinirani u proteinsko-nukleinsko-lipoidne komplekse (znanstvenici su ih nazivali drugačije: koacervati, hiperciklusi, probionti, progenoti itd.), Koji su kao rezultat selekcije tvorili uređeni metabolizam i samorazmnožavanje.
U trećoj fazi, fazi biološke evolucije, prvi su primitivni živi organizmi ušli u biološku prirodnu selekciju i stvorili svu raznolikost organskog života na Zemlji.
|
|
Sljedeća faza bila je razvoj fotosinteze - kompleksa reakcija korištenjem sunčeve svjetlosti. Kao rezultat fotosinteze, kisik se počeo nakupljati u zemljinoj atmosferi. To je bio preduvjet za pojavu aerobnog disanja tijekom evolucije. Sposobnost sinteze više ATP-a tijekom disanja omogućila je organizmima brži rast i razmnožavanje, kao i kompliciranje njihovih struktura i metabolizma.
Većina znanstvenika vjeruje da su eukarioti evoluirali iz prokariontskih stanica. Dvije su najprihvaćenije hipoteze o podrijetlu eukariotskih stanica i njihovih organela.
Prva hipoteza povezuje podrijetlo eukariotske stanice i njezinih organela s procesom invaginacije stanične membrane (slika 88).
Hipoteza o simbiotskom podrijetlu eukariotske stanice ima više pristaša. Prema ovoj hipotezi, mitohondriji, plastide i bazalna tijela cilija i bičeva eukariotske stanice nekad su bile prokariontske stanice koje su slobodno živjele. Organele su postale u procesu simbioze (slika 89). Ovu hipotezu podupire prisutnost vlastite RNA i DNA u mitohondrijima i kloroplastima. Po strukturi RNK mitohondriji su slični RNK ljubičastih bakterija, a RNK kloroplasta bliži je RNK cijanobakterija. Podaci dobiveni posljednjih godina kao rezultat proučavanja strukture RNA u raznim skupinama organizama, možda će nas natjerati da preispitamo ustaljena stajališta.
|
Budući da je genetski kod isti u sve tri skupine, pretpostavljalo se da imaju zajedničkog pretka, koji je dobio ime "progenote" (tj. Rodonačelnik).
Pretpostavlja se da su eubakterije i arheje mogle potjecati od progenota, a moderni tip eukariotskih stanica očito je nastao kao rezultat simbioze drevnog eukariota s eubakterijama (slika 90).
Pismeni rad s kartama:
1. Tri faze u razvoju života na Zemlji.
2. Koju su energiju koristili i koristili živi organizmi Zemlje?
3. Evolucija staničnih oblika života.
4. Hipoteza o podrijetlu eukariotske stanice simbiogenezom.
Kartica na ploči:
1. Što se dogodilo u fazi kemijske evolucije?
2. Što se dogodilo u fazi prebiološke evolucije?
3. Što se dogodilo u fazi biološke evolucije?
4. Koja su vrsta hrane bili primarni živi organizmi?
5. Kako su primarni prokarioti dobili energiju?
6. Tko su bili prvi autotrofni prokarioti?
7. Koje su posljedice pojave fotoautotrofnih organizama?
8. Kako su se mitohondriji pojavili prema hipotezi o simbiogenezi?
9. Kako su se kloroplasti pojavili prema hipotezi o simbiogenezi?
10. Koji su se organizmi pojavili prvi - oksidirajuće bakterije ili cijanobakterije?
Test:
1. Što se dogodilo u fazi kemijske evolucije:
1. Pojavili su se prokarioti.
2. Što se dogodilo u fazi prebiološke evolucije:
1. Pojavili su se prokarioti.
2. Došlo je do abiogene sinteze organskih tvari.
3. Biopolimeri su nastali i kombinirani u koacervate.
4. Pojavili su se probionti s matričnim nasljedstvom, sposobni za samorazmnožavanje.
3. Što se dogodilo u fazi biološke evolucije:
1. Pojavili su se prokarioti.
2. Došlo je do abiogene sinteze organskih tvari.
3. Biopolimeri su nastali i kombinirani u koacervate.
4. Pojavili su se probionti s matričnim nasljedstvom, sposobni za samorazmnožavanje.
4. Prvi organizmi koji su se pojavili na Zemlji, prema načinu hranjenja, bili su:
1. Anaerobni heterotrofni prokarioti.
2. Aerobni heterotrofni prokarioti.
3. Anaerobni autotrofni prokarioti.
4. Aerobni autotrofni prokarioti.
5. Kako su primarni prokarioti dobivali energiju:
1. Zbog oksidacije kisikom gotovih organskih tvari, disanje.
2. Zbog oksidacije gotovih organskih tvari bez kisika.
3. Korištena svjetlosna energija za fotosintezu.
4. Koristili smo energiju koja se oslobodila tijekom oksidacije anorganskih tvari.
6. Tko su bili prvi autotrofni prokarioti:
1. Fotoautotrofi.
2. Kemoautotrofi.
** 7. Koje su posljedice pojave fotoautotrofnih organizama:
1. Do pojave disanja.
2. Do pojave glikolize.
3. Do pojave slobodnog kisika u atmosferi.
4. Na izgled biljaka.
8. Kako su se mitohondriji pojavili prema hipotezi simbiogeneze:
9. Kako su se kloroplasti pojavili prema hipotezi simbiogeneze:
1. Kao rezultat simbioze s oksidirajućim bakterijama.
2. Kao rezultat simbioze s cijanobakterijama.
3. Kao rezultat simbioze s ljubičastim sumpornim bakterijama.
4. Kao rezultat simbioze sa bakterijama zelenog sumpora.
