Eon archaiku
Ziemia jest jedyną planetą Układ Słoneczny, na którym powstały warunki sprzyjające powstaniu i rozwojowi życia. Życie na Ziemi powstało na dnie ciepłych, płytkich mórz katarchów, gdzie powstały złożone polimery zdolne do syntezy białek zapewniających im wystarczająco długotrwałe samozachowawczość. Ewolucja tych pierwotnych mikroorganizmów dała im zdolność syntezy cząsteczek organicznych z cząsteczek nieorganicznych. Bardzo efektywny sposób okazało się, że jest to fotosynteza - produkcja materia organiczna z dwutlenku węgla i wody.
Pierwszymi roślinami fotosyntetyzującymi były najwyraźniej mikroskopijne niebiesko-zielone algi i bakterie. Organizmy te wyróżniały się brakiem jądra i nazywano je prokariotami (Procaryota - przedjądrowe) oraz specjalną pozycją DNA, które jest swobodnie umiejscowione w komórkach, nie oddzielone od cytoplazmy błoną jądrową. Wszystkie inne organizmy mają jądro otoczone błoną i ostro ograniczone od cytoplazmy. Takie organizmy nazywane są eukariontami (Eycaryota - jądrowe).
Najstarsze wiarygodne ślady życiowej aktywności organizmów zwanych stromatolitami odkryto w Australii, ich wiek wynosi 3,5 miliarda lat, a także znaleziono w łupkach krzemionkowych z serii drzew figowych systemu Suazi (Barbeton) w Transwalu, których wiek wynosi 3,1-3,4 miliarda lat. Prawie tak samo starożytne (ponad 2,9 miliarda lat) są zwapnione produkty przemiany materii niebiesko-zielonych alg - niezwiązane okrągłe formacje - onkolity (stromatolity - przyczepione do dna). Eon Archaiku to czas prokariotów – bakterii i sinic, jedynych śladów życia w odległej przeszłości. Zaczęło się 4,5 miliarda lat temu i zakończyło 2,6 miliarda lat temu.
Eon proterozoiczny
Eon proterozoiczny trwający 1650 milionów lat dzieli się na wczesny proterozoik i późny proterozoik, zwany Ripheanem. We wczesnym proterozoiku rozwijały się głównie prokarioty – sinice, których ślady życiowej aktywności w postaci stromatolitów i onkolitów znane są już w wielu rejonach świata. Na przełomie 2 miliardów lat, w połowie wczesnego proterozoiku, poziom tlenu w atmosferze najwyraźniej zbliżył się do współczesnego poziomu, o czym świadczy powstanie największych w historii geologicznej złóż żelaza, do powstania których, podobnie jak wiadomo, potrzebny był wolny tlen, przekształcający żelazowe formy żelaza w tlenkowe, co zmniejszało ruchliwość żelaza i doprowadziło do masowego wytrącania się zawiesiny hydratów tlenku żelaza do kompleksu SiO2 * nH2O, który następnie został przekształcony w żelazisty kwarcyt-jaspilit . Są to największe złoża żelaza w dorzeczu Krzywego Rogu i anomalia magnetyczna Kurska w Rosji, Jezioro Górne w Ameryce Północnej i Indiach.
Zdaniem R.E. Folinsbee zauważalne właściwości wolnego tlenu pojawiły się około 2,2 miliarda lat temu. W Ripheanie wzrosła produkcja wolnego tlenu przez glony: obfitość struktur glonów pozwala wyróżnić w nich kilka podziałów.
Ewolucja zrobiła kolejny krok – pojawiły się organizmy zużywające tlen. W skałach Ryfeu Górnego i Środkowego odnaleziono ślady ryjących zwierząt oraz rurki robaków. W okresie Vendian, w górnym biegu górnego Ripheanu, liczebność i poziom rozwoju organizmów zbliżają je do fanerozoiku. W osadach Vendian odnaleziono liczne odciski różnych zwierząt innych niż szkieletowe: gąbek, meduz, pierścienic i stawonogów. Ich szczątki reprezentowane są przez odciski tkanek miękkich.
Eon fanerozoiku
Paleozoik, obejmujący ponad połowę fanerozoiku, trwał ponad 340 milionów lat i dzieli się na dwa duże etapy: wczesny paleozoik, który rozpoczął się w późnym ryfeju i wendyjsku, obejmujący okres kambru, ordowiku i syluru, oraz późny paleozoik obejmujący okres dewonu, karbonu i permu.
Okres kambryjski trwał 90 milionów lat i dzieli się na trzy epoki. Jej dolna granica przypada na przełom 570 mln lat, a górna na 480 mln lat (według nowych danych). Organiczny świat kambru wyróżnia się znaczną różnorodnością: najpowszechniej rozwinięte były archeocyjaty, ramienionogi, trylobity, graptolity, gąbki i konodonty. Szczególnie szybko ewoluowały trójstawne formy trylobitów, które miały już wapienną skorupę i nauczyły się zwijać, aby chronić swój miękki brzuch. Powstał duża liczba ich formy przewodnie, co umożliwiło szczegółowe rozeznanie osadów kambryjskich. Ramiononogi kambryjskie, które miały muszle chitynowo-fosforanowe, były prymitywne i nie posiadały zawiasów. Ważna grupa graptolity służą do oddzielania i korelowania osadów. Obecnie w kambrze znanych jest ponad 100 gatunków zwierząt i glonów.
Okres ordowiku trwał 4 miliony lat i dzieli się na trzy epoki. W tym czasie baseny morskie zajmowały największy obszar w fanerozoiku, więc kontynuowano szybki rozkwit morskiej fauny i flory. Trylobity i graptolity osiągają swój maksymalny rozwój. Pojawiają się korale czteroramienne, pelecypody i pierwsze głowonogi – endokeratyty. Wśród ramienionogów pojawiają się odmiany zamkowe, a liczba ich rodzajów sięga 200. Jednocześnie pojawiają się szkarłupnie szypułkowe: liliowce, blastoidy, cystoidy, liliowce. Konodonty odgrywają ważną rolę w stratygrafii. W ordowiku (a być może nawet w kambrze) pojawiły się tzw. ryby pancerne - małe, przypominające ryby zwierzęta denne, bez szczęk i płetw, pokryte na głowie skorupą z grubych płytek i łuskami na tułowiu. Pod koniec ordowiku w niektórych miejscach na Ziemi zaobserwowano dość rozległe zlodowacenie.
Okres sylurski trwał 30 milionów lat i dzieli się na dwie epoki. Morza ponownie powiększają swoje obszary, co może być spowodowane końcem zlodowacenia i topnieniem lodowców. Grupy organizmów, które pojawiły się wcześniej, nadal się rozwijają, z wyjątkiem endokeratytów, które wymierają na początku okresu i cystoidów, które zanikają w środku. Pojawiły się prawdziwe ryby chrzęstne - najpierw rekiny pancerne, a potem niełuskane, które żyją do dziś. Z olbrzymich drapieżnych, oddychających skrzelami (klasa skorupiaków) Gigantostrakany wyewoluowały pierwsze zwierzęta lądowe, podobne do współczesnych skorpionów, u których rozwinęły się płuca. W późnym sylurze pojawiły się pierwsze lądowe rośliny wyższe – psilofity. Tym samym najbardziej istotne wydarzenie Wczesny paleozoik to pojawienie się fauny szkieletowej i „wyjście” przedstawicieli flory i fauny na ląd.
Okres dewonu trwał 55 milionów lat i dzieli się na trzy epoki. Głównym wydarzeniem tego okresu było „wyjście” na ląd wielu przedstawicieli świata zwierząt i roślin. We wczesnym dewonie różnorodność gatunkowa trylobitów gwałtownie się zmniejszyła, zniknęły graptolity i niektóre klasy szkarłupni. Pojawia się wiele wiodących form ramienionogów zamkowych. Od wczesnego dewonu powszechne stały się amonoidy, korale czteroramienne, duże otwornice i przyczepione szkarłupnie (liliowce). Prawdziwe ryby kostnoszkieletowe rozwinęły się już szeroko, dając początek trzem różnym gałęziom: płetwiastym, dwudysznym i płetwiastym.
Świt świata organicznego na lądzie rozpoczął się w dewonie: pojawiły się duże skorpiony i pierwsze płazy (płazy). Nazywa się je stegocefalami, czyli zbrojnymi, gdyż ich głowa pokryta była ochronnymi płytkami kostnymi. W środkowym dewonie pojawiło się wiele grup roślin wyższych: stawonogi, likofity, paprocie i nagonasienne.
Okres karbonu trwał 65 milionów lat i dzieli się na trzy epoki. Okres ten wyróżnia się ciepłym, wilgotnym klimatem, który doprowadził do bujnego świtu roślinności ograniczonej do podmokłych obszarów lądu, w obrębie którego utworzyły się ogromne masy torfu, które w procesie uwęglania stopniowo przekształcały się w węgle brunatne, a następnie w węgle bitumiczne. Rozległe lasy składały się z drzew Fomad o wysokości do 50 m - drzewiastych skrzypów, maczug, paproci, lepidodenronów, sigillarii, kalamitów. W środku karbonu pojawiają się kordaity, skały miłorzębowe i iglaste.
W górnym karbonie pojawiły się pierwsze gady - Seymuria i kotylozaury, które zachowały solidną czaszkę, podobnie jak płazy. Znikają starożytne stromatopory, faptolity, trylobity, ryby bezszczękowe, ryby pancerne i psilofity z roślin. Pod koniec późnego karbonu rozpoczyna się zlodowacenie.
Okres permu trwał 55 milionów lat i dzieli się na dwie epoki. Regres morza, który rozpoczął się w karbonie, coraz bardziej narasta, prowadząc do dominacji lądu. Zlodowacenie późnego karbonu rozszerza się i obejmuje półkulę południową. Klimat półkuli północnej był suchy i gorący, w strefie równikowej wilgotny. W tym okresie faunę tropikalną zastępują nagonasienne, głównie drzewa iglaste i pojawiają się pierwsze sagowce. Wszystkie główne grupy fauny i flory karbonu nadal żyją w permie, ale pod koniec okresu permu wymarło wiele organizmów paleozoicznych: korale czteroramienne, główne typy ramienionogów, mszywioły, liliowce, trylobity, wiele gatunków ryby, płazy itp.; roślin - kordaitów, paproci drzewiastych i likofitów, czyli na przełomie paleozoiku i mezozoiku wszędzie nastąpiła zmiana w świecie zwierząt i roślin. Zatem późny paleozoik charakteryzuje się dużymi zmianami organiczny świat, który wyznacza wyraźną granicę końca ery paleozoiku.
Era mezozoiczna. Trias. Czas trwania ery mezozoicznej wynosi 183 miliony lat. Okres triasu trwał 40 milionów lat i dzieli się na trzy etapy. Na pograniczu ery paleozoiku i mezozoiku nastąpiła odnowa świata organicznego. Warunki kontynentalne panowały we wczesnym triasie, ustępując w triasie środkowym rozległej transgresji morskiej, która osiągnęła swoje maksimum na początku późnego triasu. Klimat triasu był na ogół ciepły i suchy. Pojawiły się nowe grupy zwierząt - amonity, belemnity, pelecypody, koralowce sześcioramienne. Wraz z bezkręgowcami szybko rozwijają się gady, zwłaszcza dinozaury, co zapewniło dużą różnorodność różne formy; Pojawiły się pierwsze gady wodne: plezjozaury, pliozaury i ichtiozaury.
Pierwsze ssaki pojawiły się na lądzie w triasie – małe zwierzęta wielkości szczura. Wśród zwierząt lądowych królowały gady, które wyróżniały się ogromnymi rozmiarami i nietypowymi kształtami (brachiozaury dochodzące do 24 m długości, diplodok, brontozaur osiągające długość 30 m, ich waga sięgała 35 ton, a niektóre osobniki - do 80 ton ). Gady już zaczęły eksplorować przestrzeń powietrzną. Szczątki znaleziono w zachodnim Teksasie w USA starożytny ptak, którego wiek wynosi 225 milionów lat, tj. żył w okresie triasu.
Okres jurajski trwał 69 milionów lat i dzieli się na trzy epoki. Początek okresu jurajskiego charakteryzuje się rozprzestrzenianiem się reżimu kontynentalnego na starożytnych platformach prekambryjskich. Od jury środkowej, w wyniku osiadania platform prekambryjskich, rozwinęły się rozległe transgresje, które w erze późnej jury przekształciły się w jedną z największych transgresji na kuli ziemskiej w związku z powstaniem Oceanu Atlantyckiego i Indyjskiego. Klimat jurajski uważany jest za ciepły.
Wśród przedstawicieli fauny morskiej pojawiają się nowe gatunki amonitów i belemnitów. Wciąż rozwijają się gigantyczne dinozaury, latające jaszczurki i archaeornis, które były wielkości wrony, miały zębate szczęki, słabe skrzydła zakończone pazurami i długie ogony z licznymi kręgami, pokryte piórami. Wśród bogatej roślinności rozwinęły się paprocie, miłorzęby i sagowce.
Okres kredowy trwał 70 milionów lat (najdłużej po okresie kambru) i dzieli się na dwie epoki. Na początku okresu kredowego, po krótkotrwałym cofnięciu się morza pod koniec jury, powstały nowe transgresje. Nadal rozwijają się wszystkie grupy fauny jurajskiej: koralowce sześcioramienne, małże o grubych muszlach. Pojawiają się olbrzymie amonity, których średnica muszli dochodzi czasami do 3 m. Belemnity rozwijają się szeroko, jeżowce, oścista ryba. Pojawiły się duże latające jaszczurki o rozpiętości skrzydeł do 8 m. Odnotowano pojawienie się pierwszych bezzębnych ptaków.
Już na początku dolnej kredy istniały nadal jurajskie formy roślinne, jednak przez cały okres kredy zachodziły duże zmiany w składzie flory. Pod koniec dolnej kredy znaczącą rolę zaczęły odgrywać okrytozalążkowe. I od samego początku epoki górnej kredy zajmują już pozycję dominującą. Zaczyna pojawiać się roślinność nowoczesne formy: pojawiają się wierzba, brzoza, platan, dąb, buk i rośliny prawdziwie kwitnące.
Pod koniec okresu kredowego nastąpiła radykalna przebudowa świata organicznego. W morzach znikają amonity i główne grupy belemnitów, zniknęły dinozaury na lądzie, ich formy latające i pływające. Wyginięcie dinozaurów pozostaje największym i najbardziej dramatycznym wydarzeniem w historii świata organicznego, którego przyczyny były przedmiotem wielu hipotez.
Na koniec można zauważyć, że zmiana w świecie organicznym najwyraźniej wiąże się ze znaczącymi przekształceniami w rozmieszczeniu kontynentów i oceanów oraz oryginalnością cech klimatycznych.
Era kenozoiczna. Okres paleogenu. Czas trwania ery kenozoicznej wynosi 65 milionów lat. Okres paleogenu trwał 42 miliony lat i dzielił się na trzy epoki: paleocen, eocen i oligocen. W okresie paleogenu zarysy kontynentów zbliżyły się do współczesnych. Na początku paleocenu, w wyniku pionowych ruchów w dół, zaczęła rozwijać się transgresja morza, osiągając maksimum pod koniec eocenu – początek oligocenu. Pod koniec oligocenu, wraz ze zmianą znaku ruchów pionowych, nastąpiła regresja morza, co doprowadziło do wyschnięcia platform. W świecie zwierząt obserwuje się wielkie zmiany. Giną belemnity, amonity, gady lądowe i morskie. Wśród pierwotniaków ważną rolę odgrywają otwornice - nummulity, do których docierają duże rozmiary. Szeroko rozpowszechnione były koralowce sześcioramienne i szkarłupnie. Ryby kostne zdobyły dominującą pozycję w morzach.
Od początku paleogenu wśród gadów pozostały tylko węże, żółwie i krokodyle i rozpoczęło się rozprzestrzenianie się ssaków, najpierw prymitywnych, a potem coraz bardziej zorganizowanych: pierwszych parzystokopytnych, koniowatych, trąb i torbaczy. Pojawiają się małpy, które przybierają nowoczesny wygląd ptaków.
Roślinność wyróżniała się dominującym rozmieszczeniem okrytozalążkowych, rozwojem flory strefy klimatu tropikalnego w Europie Środkowej – palmy, cyprysy oraz strefy klimatu umiarkowanego z florą zimnolubną – dębem, bukiem, platanem i drzewami iglastymi, powszechnymi północ.
Okres neogenu trwał 21 milionów lat i dzieli się na dwie epoki: miocen i pliocen. Po ustaleniu się reżimu kontynentalnego w obrębie platform prekambryjskich pod koniec oligocenu, utrzymywał się on przez cały neogen. W neogenie, w wyniku zakończenia fałdowania alpejskiego, powstał wydłużony pas fałdów górskich, który zaczynał się od Cieśniny Gibraltarskiej, a kończył na Pamirze, Hindukuszu i Himalajach.
Powstawanie wysokich, rozległych pasm górskich przyczyniło się do intensyfikacji ochłodzenia, które rozpoczęło się w oligocenie. W pliocenie nasilające się ochłodzenie spowodowało powstanie najpierw dolin górskich, a następnie lodowców pokrywowych. Lodowce pojawiły się na Grenlandii, Islandii, Kanadzie, na wyspach archipelagu arktycznego, Skandynawii, Ameryce Południowej i innych miejscach. Rozpoczął się okres wielkich zlodowaceń czwartorzędowych, które doprowadziły do ograniczenia zasięgu ciepłolubnej fauny i flory oraz zmiany ich charakteru.
Pojawiają się zwierzęta przystosowane do warunków zimnego klimatu: mamuty, niedźwiedzie, wilki, jelenie wielkorogie. Fauna kręgowców przybiera wygląd współczesnych zwierząt.
Swój szczyt osiągnęły ssaki łożyskowe: prawdziwe drapieżniki, niedźwiedzie, mastodonty, byki, a pod koniec neogenu - słonie, hipopotamy, hippariony i prawdziwe konie (fauna hipparionów).
Ze względu na to, że duże przestrzenie zajmowały suche tereny porośnięte roślinnością zielną, owady rozwijały się szeroko. Pojawiły się małpy i różnorodne ptaki. Wygląd roślinności zbliżony był do współczesnego, z wyraźnym podziałem na flory ciepłolubne i zimnolubne.
Okres czwartorzędu rozpoczął się 1,7 miliona lat temu i trwa do dziś. Okres ten dzieli się na trzy epoki: eoplejstocen, plejstocen i holocen. W okresie czwartorzędu potężne zlodowacenie objęło kontynenty półkuli północnej: większość Europy, azjatycką część Rosji i Ameryka północna, gdzie lodowce pokryły całą północną połowę kontynentu, schodząc wzdłuż doliny rzeki. Mississippi na południe od 37° N. w. Grubość pokrywy lodowej osiągnęła 4 km, a Całkowita powierzchnia lodowce zajmowały 67%, a obecnie stanowią 16% całkowitej powierzchni lądu.
W świecie zwierząt tego okresu nastąpiły istotne zmiany: wymarli typowi przedstawiciele fauny hipparionów, a ich miejsce zajęły zwierzęta, które przystosowały się do życia w zimnym klimacie tundry i przestrzeni leśno-tundrowych powstałych w wyniku zlodowacenia – mamuty włochate, nosorożce włochate, żubry, tury, jelenie itp. .
Najbardziej znaczącym wydarzeniem okresu czwartorzędu było pojawienie się człowieka. Za przodków człowieka, podobnie jak małp, uważa się naczelne.
Pierwszym przodkiem człowieka, który żył około 12 milionów lat temu, był Ramapithecus. Pierwszy hominid, który chodził na dwóch nogach, Australopitek (czyli małpa południowa), żył 6,0–1,5 miliona lat temu. W 1972 roku nad brzegiem jeziora. Rudolf odkrył szczątki Homo habilis, który potrafił wytwarzać prymitywne narzędzia. Jego wiek wynosi 2,6 miliona lat. Następnie, około miliona lat temu, pojawił się wyprostowany człowiek ( człowiek wyprostowany), który nauczył się już posługiwać ogniem. Potem pojawia się Pitekantrop, człowiek z Heidelbergu, Sinantrop, zjednoczeni pod ogólną nazwą Archantrop.
Około 250 tysięcy lat temu w Europie pojawił się wczesny Homo sapiens, z którego wywodzili się neandertalczycy, których 40-35 tysięcy lat temu wyparli Cro-Magnonowie. To byli ludzie z nowoczesna konstrukcja ciała i czaszki, które są przodkami nowoczesny mężczyzna, który pojawił się około 10 tysięcy lat temu.
Trudno przecenić znaczenie ogólnej skali chronologicznej tworzonej przez wiele pokoleń geologów różne kraje i kontynenty i odzwierciedla etapami całą historię geologiczną naszej planety.
Kończąc prezentację historii rozwoju świata organicznego, warto zatrzymać się nad koncepcją genetyczną, która wyznacza naturalne granice jego ewolucji i łączy je z etapami endogennej aktywacji ziemi.
Kryzysy biotyczne – masowe wymieranie zwierząt i roślin są w pewien sposób skorelowane z epokami lodowcowymi i fazami endogennej aktywności Ziemi – odgazowaniem substancji jądra Ziemi, wzmożeniem aktywności wulkanicznej i nasileniem magmatyzmu bazaltowego.
Pierwszy kryzys biotyczny - wyginięcie niektórych zwierząt i roślin oraz pojawienie się nowych gatunków - nastąpił w górnym proterozoiku, który zakończył się czterema katastrofalnymi zlodowaceniami w odstępie 850-600 milionów lat temu. Koniec ostatniej, najbardziej ambitnej epoki lodowcowej (600 milionów lat temu) charakteryzuje się pojawieniem się fauny ediakarskiej, występującej w Ediacara w południowej Australii, której przedstawiciele o miękkich ciałach nagle zniknęli na granicy proterozoiku i Paleozoik, ustępując miejsca faunie kambryjskiej - archeocyjatom, trylobitom, ramienionogom. Godna uwagi jest korelacja tego kryzysu z powstawaniem w Chinach złóż gliny wzbogaconych w iryd, miedź i pierwiastki chalkofilne.
Kolejne poważne kryzysy biotyczne miały miejsce na granicy paleozoiku i mezozoiku. 90% wszystkich zwierząt morskich zniknęło. Na tym z kolei notuje się powstawanie iłów (Włochy, San Antonio) o zwiększonej zawartości pierwiastków Ir, Cr, Ni, Co, Sc, Ti, a czasem Cu i pierwiastków chalkofilnych. Granicę triasu i jury naznaczyło masowe wymieranie zwierząt i powstawanie iłów wzbogaconych w iryd, fosfor, pierwiastki ziem rzadkich, a także V, Cr, Ni, Ti, Zn, As itp. Koniec mezozoiku era zakończyła się masowym wymieraniem dinozaurów, amonitów i powszechnym występowaniem czarnych łupków, pokryw bazaltowych i osadów wzbogaconych w iryd. A ostatni kryzys biotyczny początku holocenu (około 10 tysięcy lat temu) zakończył się ociepleniem po zlodowaceniu i wyginięciem mamutów.
AA Marakuszew zauważa, że wszelkie granice katastrof biotycznych wyznacza globalne rozmieszczenie czarnych łupków, których powstawanie wiąże się z okresową intensyfikacją rozprzestrzeniania się Oceanu Światowego i intensywnym odgazowaniem wodorowym ciekłego jądra Ziemi, naznaczonym geochemicznymi anomalie i anomalna akumulacja irydu w osadach. Formacje czarnych łupków odzwierciedlają katastrofalne przemiany Ziemi, zsynchronizowane ze szczytami globalnego diastrofizmu (miliardy lat).
Okresy odgazowania charakteryzują się przenikaniem wodoru do hydrosfery i atmosfery, co powoduje zniszczenie ochronnej warstwy ozonowej Ziemi, czemu towarzyszy zlodowacenie i późniejsze katastrofy biotyczne.
Innym przejawem aktywacji endogenicznej dynamiki Ziemi jest okresowe pojawianie się wybuchowych struktur pierścieniowych (astroblemów) na platformach, które również wyznaczają granice etapów geologicznych.
Wzorce cykliczności w historii geologicznej Ziemi można przedstawić w następującej kolejności. Okresowe przejawy endogennej aktywacji Ziemi wynikają z impulsów odgazowania wodoru z ciekłego jądra Ziemi w strefie grzbietów śródoceanicznych oraz okresowego tworzenia się wybuchowych struktur pierścieniowych (astroblemów) na platformach. Odgazowaniu ciekłego rdzenia towarzyszą erupcje wybuchowe wulkanów, powstawanie grubych warstw tufowych, wylanie bazaltów pokrywających, inwersja biegunów magnetycznych, powstawanie czarnych łupków i pojawienie się anomalii geochemicznych. Odgazowanie wodoru niszczy warstwę ochronną warstwa ozonowa, co prowadzi do okresowych zlodowaceń, po których następuje masowe wymieranie zwierząt i roślin – katastrofy biotyczne.
Już wiesz, że istnieje wiele hipotez próbujących wyjaśnić powstanie i rozwój życia na naszej planecie. I choć oferują różne podejścia do rozwiązania tego problemu, większość z nich zakłada trzy etapy ewolucyjne: chemiczne, prebiologiczne i ewolucja biologiczna (ryc. 87).Na etapie ewolucji chemicznej abiogenna synteza monomerów organicznych o niskiej masie cząsteczkowej związki organiczne .
W drugim etapie ewolucji prebiologicznej powstały biopolimery, które łączyły się w kompleksy białko-kwas nukleinowo-lipidowy (naukowcy nazywali je różnie: koacerwaty, hipercykle, probionty, progenaty itp.), w wyniku czego selekcji ukształtował się uporządkowany metabolizm i samoreprodukcja.
Na trzecim etapie, etapie ewolucji biologicznej, pierwsze prymitywne organizmy żywe weszły w biologię naturalna selekcja i dał początek całej różnorodności życia organicznego na Ziemi.
|
|
Kolejnym etapem był rozwój fotosyntezy, czyli zespołu reakcji wykorzystujących światło słoneczne. W wyniku fotosyntezy tlen zaczął gromadzić się w atmosferze ziemskiej. Był to warunek wstępny pojawienia się oddychania tlenowego podczas ewolucji. Zdolność do syntezy większej ilości ATP podczas oddychania pozwoliła organizmom na szybszy wzrost i rozmnażanie się, a także na zwiększenie złożoności ich struktury i metabolizmu.
Większość naukowców uważa, że eukarionty wyewoluowały z komórek prokariotycznych. Istnieją dwie najbardziej akceptowane hipotezy dotyczące pochodzenia komórek eukariotycznych i ich organelli.
Pierwsza hipoteza łączy pochodzenie komórki eukariotycznej i jej organelli z procesem inwazji Błona komórkowa(ryc. 88).
Hipoteza o symbiotycznym pochodzeniu komórki eukariotycznej ma więcej zwolenników. Zgodnie z tą hipotezą mitochondria, plastydy i ciała podstawne rzęsek i wici komórki eukariotycznej były niegdyś wolno żyjącymi komórkami prokariotycznymi. W procesie symbiozy stały się organellami (ryc. 89). Hipotezę tę potwierdza obecność własnego RNA i DNA w mitochondriach i chloroplastach. Struktura mitochondrialnego RNA jest podobna do RNA bakterii purpurowych, a RNA chloroplastów jest bliższa RNA cyjanobakterii. Dane uzyskane w ostatnich latach w wyniku badania struktury RNA w różnych grupach organizmów mogą zmusić nas do ponownego rozważenia utartych poglądów.
|
Ponieważ kod genetyczny we wszystkich trzech grupach było tak samo, postawiono hipotezę, że mieli wspólnego przodka, którego nazywano „progenotą” (tj. dziadkiem).
Zakłada się, że eubakterie i archaebakterie mogły pochodzić od progenotów, a współczesny typ komórek eukariotycznych najwyraźniej powstał w wyniku symbiozy starożytnego eukariota z eubakteriami (ryc. 90).
Papierkowa robota z kartami:
1. Trzy etapy rozwoju życia na Ziemi.
2. Jaką energię wykorzystywały i wykorzystywały organizmy żywe na Ziemi?
3. Ewolucja komórkowych form życia.
4. Hipoteza powstania komórki eukariotycznej na drodze symbiogenezy.
Karta na planszy:
1. Co się wydarzyło na etapie ewolucji chemicznej?
2. Co wydarzyło się na etapie ewolucji prebiologicznej?
3. Co wydarzyło się na etapie ewolucji biologicznej?
4. Jakim rodzajem odżywiania były pierwotne organizmy żywe?
5. W jaki sposób pierwotne prokarioty pozyskiwały energię?
6. Kim były pierwsze autotroficzne prokarioty?
7. Jakie konsekwencje spowodowało pojawienie się organizmów fotoautotroficznych?
8. Jak powstały mitochondria zgodnie z hipotezą symbiogenezy?
9. Jak pojawiły się chloroplasty zgodnie z hipotezą symbiogenezy?
10. Które organizmy pojawiły się jako pierwsze – bakterie utleniające czy sinice?
Test:
1. Co się wydarzyło na etapie ewolucji chemicznej:
1. Pojawiły się prokarioty.
2. Co wydarzyło się na etapie ewolucji prebiologicznej:
1. Pojawiły się prokarioty.
2. Nastąpiła abiogenna synteza substancji organicznych.
3. Wytworzono biopolimery, które połączono w koacerwaty.
4. Pojawiły się probionty z matrycowym typem dziedziczności, zdolne do samoreprodukcji.
3. Co wydarzyło się na etapie ewolucji biologicznej:
1. Pojawiły się prokarioty.
2. Nastąpiła abiogenna synteza substancji organicznych.
3. Wytworzono biopolimery, które połączono w koacerwaty.
4. Pojawiły się probionty z matrycowym typem dziedziczności, zdolne do samoreprodukcji.
4. Pierwszymi organizmami, które pojawiły się na Ziemi, zgodnie ze sposobem żywienia, były:
1. Beztlenowe heterotroficzne prokarioty.
2. Aerobowe heterotroficzne prokarioty.
3. Beztlenowe prokarioty autotroficzne.
4. Aerobowe autotroficzne prokarioty.
5. W jaki sposób pierwotne prokarioty pozyskiwały energię:
1. Z powodu utleniania tlenu gotowych substancji organicznych, oddychanie.
2. Ze względu na beztlenowe utlenianie gotowych substancji organicznych.
3. Wykorzystana energia świetlna do fotosyntezy.
4. Wykorzystaliśmy energię uwolnioną podczas utleniania substancji nieorganicznych.
6. Kim byli pierwsi autotroficzne prokarioty:
1. Fotoautotrofy.
2. Chemoautotrofy.
**7. Jakie konsekwencje spowodowało pojawienie się organizmów fotoautotroficznych:
1. Do pojawienia się oddychania.
2. Do pojawienia się glikolizy.
3. Do pojawienia się wolnego tlenu w atmosferze.
4. Do wyglądu roślin.
8. Jak powstały mitochondria zgodnie z hipotezą symbiogenezy:
9. Jak pojawiły się chloroplasty zgodnie z hipotezą symbiogenezy:
1. W wyniku symbiozy z bakteriami utleniającymi.
2. W wyniku symbiozy z sinicami.
3. W wyniku symbiozy z fioletowymi bakteriami siarkowymi.
4. W wyniku symbiozy z zielonymi bakteriami siarkowymi.
Biologia, klasa 11
Lekcja 9„Etapy rozwoju życia na Ziemi”.
3. Lista zagadnień poruszanych w temacie;
Materiał zawarty w tej lekcji wprowadzi uczniów w główne etapy rozwoju życia na Ziemi. Podczas lekcji omówione zostaną główne wydarzenia, które miały miejsce w czasach prehistorycznych. Uczniowie dowiedzą się, jak i dlaczego zmieniła się flora i fauna.
4. Glosariusz tematu (lista terminów i pojęć wprowadzonych na tej lekcji);
Eon, era geologiczna, era archaiku, era proterozoiku, era paleozoiku, era mezozoiku, era kenozoiku.
Wieczność(starożytny grecki αἰών - wiek, era) w geologii - okres w historii geologicznej, łączący kilka epok.
Epoka geologiczna- odcinek skali geochronologicznej, poniżej przedziału eonowego. Większość epok geologicznych dzieli się na okresy geologiczne.
Epoka archaiku (era życia starożytnego) – od 3600 do 2600 milionów lat temu, obejmująca 1 miliard lat – około jednej czwartej całej historii życia.
Era proterozoiczna (era wczesne życie), od 2600 do 570 milionów lat temu, to najdłuższa era, obejmująca około 2 miliardów lat, czyli ponad połowę całej historii życia.
Paleozoik (era starożytne życie) – od 570 do 230 milionów lat temu, długość całkowita 340 milionów lat.
Era mezozoiczna (era życia średniego) - od 230 do 67 milionów lat temu, łączna długość 163 milionów lat.
Era kenozoiczna (era nowego życia) – od 67 milionów lat temu do chwili obecnej. To era kwitnących roślin, owadów, ptaków i ssaków. W tej epoce pojawił się także człowiek.
5. Literatura podstawowa i dodatkowa dotycząca tematu lekcji (dokładne dane bibliograficzne wskazujące strony);
- Podręcznik „Biologia. 10-11 klasa”, stworzony pod redakcją akademika D.K. Belyaeva i profesora G.M. Dymshitsa / autor. G.M. Dymshits i O.V. Sablina. - M.: Edukacja, 2018, s. 180-184 Poziom podstawowy.
Dodatkowe źródła:
1. Biologia ogólna 10-11, materiały dydaktyczne/stan-auto SS. Krasnovidova, S. A. Pavlov, A. B. Pavlov, - M. Education, 2000, s. 83-104
2. Klasy 10-11 z biologii ogólnej: przygotowanie do egzaminu Unified State Exam. Kontrola i niezależna praca/ G. I. Lerner. – M.: Eksmo, 2007.s. 160-164
3. Biologia: biologia ogólna. Klasy 10-11: podręcznik / A. A. Kamensky, E. A. Kriksunov, V. V. Pasechnik. - M.: Drop, 2018. s. 340-347
4. A.Yu. Iontseva, A.V. Torgalov „Biologia na diagramach i tabelach”. .
5. EN Demyankov, A.N. Sobolewa „Zbiór problemów i ćwiczeń. Biologia 10-11", instruktaż dla organizacji edukacyjnych.
6. Otwórz zasoby elektroniczne dotyczące tematu lekcji (jeśli są dostępne);
Zasoby internetowe:
- Portal edukacyjny do przygotowania do egzaminów https://bio-ege.sdamgia.ru/?redir=1
- Rosyjski portal edukacji ogólnej www.school.edu.ru
7. Materiał teoretyczny do samodzielnej nauki;
Życie na Ziemi powstało ponad 3,5 miliarda lat temu, zaraz po zakończeniu formacji skorupa Ziemska. Na przestrzeni dziejów pojawienie się i rozwój organizmów żywych wpływało na kształtowanie się rzeźby terenu i klimatu. Również zmiany tektoniczne i klimatyczne, które zachodziły na przestrzeni wielu lat, wpłynęły na rozwój życia na Ziemi.
Ery życia na Ziemi
Cały okres istnienia życia na Ziemi można podzielić na 2 okresy: prekambryjski, czyli kryptozoik (okres pierwotny, od 3,6 do 0,6 miliarda lat) i fanerozoik. Kryptozoik obejmuje erę archaiku (życie starożytne) i proterozoiku (życie pierwotne). Fanerozoik obejmuje paleozoik (życie starożytne), mezozoik (życie średnie) i kenozoik (życie starożytne). nowe życie) epoka. Te 2 okresy rozwoju życia dzieli się zazwyczaj na mniejsze – epoki. Granice między epokami to globalne wydarzenia ewolucyjne, wymieranie. Z kolei epoki dzielą się na okresy, a okresy na epoki. Historia rozwoju życia na Ziemi jest bezpośrednio związana ze zmianami w skorupie ziemskiej i klimacie planety.
Ery rozwoju
odliczanie czasu Najważniejsze wydarzenia dzieli się zwykle na specjalne przedziały czasowe – ery. Czas odliczany jest w odwrotnej kolejności, od życia starożytnego do życia współczesnego.
Jest 5 epok:
1. Archaiku.
2. Proterozoik.
3. Paleozoik.
4. Mezozoik.
5. Kenozoik.
Okresy rozwoju życia na Ziemi Ery paleozoiku, mezozoiku i kenozoiku obejmują okresy rozwoju. Są to krótsze okresy czasu w porównaniu do epok.
Paleozoik:
· Kambr (kambr).
· Ordowik.
· Sylur (Sylur).
· Dewon (dewon).
· Karbon (węgiel).
· Perm (Perm).
· Era mezozoiczna:
· Trias (trias).
· Jurajski (jurajski).
· Kreda (kreda).
Era kenozoiczna:
· Niższy trzeciorzęd (paleogen).
· Górny trzeciorzęd (neogen).
· Czwartorzędowy, czyli antropogeniczny (rozwój człowieka)
Pierwsze 2 okresy zaliczają się do okresu trzeciorzędu trwającego 59 milionów lat
Scharakteryzujmy krótko główne etapy rozwoju życia według epoki.
Katarhey. W tym okresie historii rozwoju życia w wodach Oceanu Światowego utworzył się „bulion pierwotny” i rozpoczął się proces koacerwacji.
Archeony. Pojawiają się pierwsze żywe organizmy prokariotyczne: bakterie i sinice. Swą obecność w tej epoce potwierdzają skały osadowe (wiek 3,1-3,8 miliarda lat). Pojawiła się biosfera. Archaea to era rozkwitu prokariotów. Pojawienie się sinic (około 3,2 miliarda lat temu) wskazuje na obecność fotosyntezy i obecność aktywnego pigmentu chlorofilu. Pierwsze eukarionty pojawiają się w Archeonach. Wśród nich są organizmy: glony jednokomórkowe (zielone, żółto-zielone, złote itp.) I pierwotniaki - wiciowce (Euglenaceae, Volvoxaceae), sarkody (ameba, otwornice, radiolaria) itp. W Archaiku bakterie pojawiły się na lądzie i zaczęły aktywny proces tworzenie gleby.
Na pograniczu ery archaiku i proterozoiku Pojawił się proces seksualny i wielokomórkowość. Rozpoczęło się powstawanie zwierząt wielokomórkowych (bezkręgowców) i roślin (glonów).
Proterozoik- era o ogromnym czasie trwania. Eukariotyczne formy organizmów żywych są tu w pełnym rozkwicie i pod względem różnorodności znacznie wyprzedzają prokarioty. Pojawienie się wielokomórkowości i oddychania doprowadziło do stopniowego rozwoju zarówno heterotrofów, jak i autotrofów. Obok form pływających (glony, pierwotniaki, meduzy) pojawiają się przytwierdzone do dna („osiadłe”) lub do innego podłoża: nitkowate glony zielone, blaszkowate brunatne i czerwone, a także gąbki i koralowce. Pojawiły się organizmy pełzające, takie jak pierścienice. Dały początek mięczakom i stawonogom. Wraz z różnymi koelenteratami pojawiają się podzielone na segmenty zwierzęta pierścienice i stawonogi (skorupiaki).
Paleozoik- epoka charakteryzująca się dość dużymi znaleziskami organizmów kopalnych. Wskazują, że w środowisko wodne(zbiorniki słone i słodkie) są przedstawiciele prawie wszystkich głównych typów zwierząt bezkręgowych. Na świeżo, a potem do środka wody morskie pojawiły się różne kręgowce - bezszczękowe i ryby. Od przodków ryb kostnych powstały ryby płetwiaste, które później (w kredzie) prawie całkowicie wymarły, ale w środku dewonu z ryb płetwiastych wyrosły kręgowce lądowe (starożytne płazy).
W środku ery paleozoicznej nastąpiło pojawienie się zwierząt, roślin i grzybów na lądzie. Rozpoczął się szybki rozwój roślin wyższych. Pojawiły się mszaki i inne rośliny zarodnikowe. Tworzą się pierwsze lasy olbrzymich paproci, skrzypów i mchów klubowych. Ale pod koniec paleozoiku wszystkie wymierają i stanowią podstawę do powstawania złóż węgla (ponieważ w przyrodzie nie było jeszcze wystarczającej liczby zwierząt, aby zjeść tę masę roślinną). Pojawiły się zwierzęta oddychające powietrzem. Gady (w tym roślinożerne i drapieżniki) rozprzestrzeniły się po całej Ziemi i pojawiły się owady.
Mezozoik często nazywany wiekiem gadów. Są one tutaj prezentowane różne formy: pływające, latające, lądowe, wodne i półwodne. Istniejąc na Ziemi przez kilka milionów lat i osiągając wielki dobrobyt, prawie wszystkie gady wymarły pod koniec mezozoiku. Pojawiają się ptaki i prymitywne ssaki (jajorodne i torbacze), a nieco później - łożyskowce. Wraz ze zmianami klimatycznymi - ochłodzeniem i suszą na Ziemi, nagonasienne, zwłaszcza drzewa iglaste, są szeroko rozpowszechnione. Pojawiają się pierwsze okrytozalążkowe, ale są one reprezentowane jedynie przez formy drzewiaste. Ryby kostne i głowonogi stały się powszechne w morzach.
era kenozoiczna charakteryzuje się rozkwitem okrytozalążkowych, owadów, ptaków i ssaków. Już w środku kenozoiku istniały prawie wszystkie znane nam główne grupy przedstawicieli królestw żywej przyrody. Wśród okrytozalążkowych pojawiły się trawy i krzewy. Duże obszary powierzchni ziemi zajmowały stepy i łąki. Powstały wszystkie główne typy naturalnych biogeocenoz. W tej epoce człowiek pojawił się jako szczególny gatunek żywych istot. Wraz z nadejściem człowieka i rozwojem jego kultury rozpoczęło się tworzenie kulturowej flory i fauny. Powstały agrocenozy, wsie i miasta. Przyroda zaczęła być aktywnie wykorzystywana przez człowieka do zaspokajania swoich potrzeb. Pod tym względem zachodzą wielkie zmiany w składzie gatunkowym świata organicznego, w środowisku i w naturze jako całości. Zmiany w przyrodzie pod wpływem ludzka aktywność prowadzić do poważnych zmian w rozwoju życia.
Jak widzimy, historię Ziemi charakteryzuje się wyjątkowym zjawiskiem: na podstawie ewolucji fizycznej i chemicznej w przyrodzie powstała materia żywa, która następnie za pomocą ewolucji biologicznej osiągnęła wysoki poziom złożoność i różnorodność form. W tym historycznym procesie rozwoju życia na Ziemi pojawiła się ogromna liczba gatunków biologicznych, różne ponadgatunkowe biosystemy, nastąpiła formacja człowieka i powstała współczesna biosfera z globalnym biologicznym cyklem substancji. Rozwój życia, prowadzony przez długi okres czasu i w stale zmieniających się warunkach środowisko, trwa w biosferze w naszych czasach.
8. Przykłady i analiza rozwiązań zadań modułu szkoleniowego (min. 2 zadania).
Ćwiczenie 1.
Kreacjonizm:życie zostało stworzone przez stwórcę – Boga.
Hipoteza biogenezy: Według tej teorii życie może powstać tylko z żywych istot.
Hipoteza panspermii(G. Richter, G. Helmholtz, S. Arrhenius, P. Lazarev): zgodnie z tą hipotezą życie mogło powstać w przestrzeni jeden lub więcej razy. Życie na Ziemi pojawiło się w wyniku wprowadzenia go z kosmosu.
Hipoteza wieczności życia(V. Preyer, V.I. Vernadsky): życie istniało zawsze, nie ma problemu z pochodzeniem życia.
Teoria abiogenezy:życie powstało z materii nieożywionej poprzez samoorganizację prostych związków organicznych.
▪ Średniowiecze charakteryzowało się prymitywnymi ideami, pozwalającymi na wyłonienie się całych organizmów żywych z materii nieożywionej (wierzono, że żaby i owady rodzą się w wilgotnej glebie, muchy – z zgniłego mięsa, ryby – z mułu itp.).
▪ Współczesną konkretyzacją tej teorii jest hipoteza koacerwatu Oparina-Haldane’a.
Hipoteza koacerwatu Oparina- Haldane: życie powstało abiogenicznie w trzech etapach:
■ Pierwszy krok— wyłonienie się substancji organicznych z nieorganicznych pod wpływem fizycznych czynników środowiskowych, które istniały na starożytnej Ziemi ponad 3,5 miliarda lat temu;
■ druga faza- powstawanie złożonych biopolimerów (białka, tłuszcze, węglowodany, kwasy nukleinowe, proteinoidy) z prostych związków organicznych w wodach pierwotnego oceanu Ziemi i powstawanie z nich koacerwatów – kropelek stężonej mieszaniny różnych biopolimerów. Koacerwaty nie posiadały informacji genetycznej umożliwiającej im rozmnażanie się i kopiowanie, w związku z czym nie były „żywe”;
■ trzeci etap— pojawienie się w koacerwatach struktur błonowych lipoprotein i selektywny metabolizm oraz powstawanie proiontów – pierwszych prymitywnych heterotroficznych organizmów żywych, zdolnych do samoreprodukcji; początek ewolucji biologicznej i doboru naturalnego.
Pierwsi przewoźnicy Informacja genetyczna stały się cząsteczkami RNA. Powstały za pomocą proteinoidów, które przyciągały pewne nukleotydy, które łączono w łańcuchy RNA. Taki RNA niósł informację o strukturze proteinoidów i przyciągał odpowiednie aminokwasy, co doprowadziło do reprodukcji dokładnych kopii proteinoidów. Później funkcje RNA przeniesiono na DNA (DNA jest bardziej stabilne od RNA i można je kopiować z większą dokładnością), a RNA zaczął pełnić rolę pośrednika pomiędzy DNA i białkiem. W procesie ewolucji przewagę miały te probionty, w których oddziaływanie białek i kwasów nukleinowych było najbardziej wyraźne.
Ewolucja probiontów
Byli probanci beztlenowe heterotroficzne prokarioty . Pożywienie i energię na całe życie otrzymywali z substancji organicznych pochodzenia abiogennego w drodze fermentacji beztlenowej (fermentacja, czyli fermentacja). Wyczerpywanie się materii organicznej zwiększyło konkurencję i przyspieszyło ewolucję probiontów.
W rezultacie nastąpiło różnicowanie proiontów. Jedna część z nich (prymitywni przodkowie współczesnych bakterii), pozostając heterotrofy beztlenowe , ulegał postępującym powikłaniom. Inne proionty zawierające określone pigmenty nabyły zdolność tworzenia substancji organicznych poprzez fotosynteza (najpierw beztlenowe, a następnie - przodkowie cyjanobakterii - z uwolnieniem tlenu). Te. powstał beztlenowe autotroficzne prokarioty , który stopniowo nasycał atmosferę ziemską wolnym tlenem.
Wraz z pojawieniem się tlenu powstał tlenowe heterotroficzne prokarioty , istniejąca dzięki wydajniejszemu tlenowemu utlenianiu substancji organicznych powstających w wyniku fotosyntezy.
Powstanie i ewolucja eukariontów i organizmów wielokomórkowych
Komórki heterotroficzne podobne do ameby mogą pochłaniać inne małe komórki. Część „zjedzonych” komórek nie umarła i była w stanie funkcjonować wewnątrz komórki gospodarza. W niektórych przypadkach taki kompleks okazał się biologicznie korzystny dla obu stron i doprowadził do stabilnej symbiozy komórek.
❖ Teoria symbiozy pojawienie się (około 1,5 miliarda lat temu) i ewolucja komórek eukariotycznych (symbiogeneza):
▪ jedna grupa beztlenowych heterotroficznych propiontów weszła w symbiozę z tlenowymi heterotroficznymi bakteriami pierwotnymi, dając początek komórkom eukariotycznym posiadającym mitochondria jako organelle energetyczne;
▪ kolejna grupa beztlenowych heterotroficznych propiontów zjednoczona nie tylko z tlenowymi bakteriami heterotroficznymi, ale także z pierwotnymi cyjanobakteriami fotosyntetyzującymi, dając początek komórkom eukariotycznym posiadającym chloroplasty i mitochondria jako organelle energetyczne. Komórki symbiontów z mitochondriami dały później początek królestwu zwierząt i grzybów; z chloroplastami - królestwo roślin.
Rosnąca złożoność eukariontów doprowadziła do pojawienia się komórek o właściwościach polarnych, zdolnych do wzajemnego przyciągania i fuzji, tj. na proces seksualny, diploidię (konsekwencją tego jest mejoza), dominację i recesywność, zmienność kombinacyjną itp.
❖ Hipotezy dotyczące powstania organizmów wielokomórkowych(2,6 miliarda lat temu):
▪ hipoteza gastrea (E. Haeckel, 1874): przodkami organizmów wielokomórkowych były organizmy jednokomórkowe, które tworzyły jednowarstwową kulistą kolonię. Później, w wyniku inwazji ( wgłobienie) w części ściany kolonii powstał hipotetyczny organizm dwuwarstwowy - gastraea, podobny do stadium gastrula rozwój zarodkowy Zwierząt; jednocześnie komórki warstwy zewnętrznej pełniły funkcje powłokowe i motoryczne, komórki warstwy wewnętrznej pełniły funkcje odżywiania i reprodukcji;
■hipoteza fagocytelli(I.I. Mechnikov, 1886; hipoteza ta leży u podstaw współczesnych koncepcji pochodzenia wielokomórkowości): organizmy wielokomórkowe wywodzą się z jednokomórkowych kolonialnych organizmów wiciowych. Metodą żywienia takich kolonii była fagocytoza. Komórki, które schwytały ofiarę, przemieszczały się do wnętrza kolonii i powstała z nich tkanka - endoderma, która pełni funkcję trawienną. Komórki pozostające na zewnątrz pełniły funkcje percepcji zewnętrznych podrażnień, ochrony i ruchu; z nich rozwinęła się następnie tkanka powłokowa - ektoderma. Niektóre komórki specjalizują się w pełnieniu funkcji reprodukcyjnej. Stopniowo kolonia przekształciła się w prymitywny, ale integralny organizm wielokomórkowy - fagocytellę. Hipotezę tę potwierdza obecnie istniejący organizm, pośredni między jedno- i wielokomórkowym, Trichoplax, którego budowa odpowiada strukturze fagocytelli.
Główne etapy ewolucji roślin
Etapy historyczne
Podział eukariontów na kilka gałęzi, z których wywodzą się rośliny, grzyby i zwierzęta (około 1-1,5 miliarda lat temu). Pierwszymi roślinami były glony, z których większość swobodnie unosiła się w wodzie, reszta przyczepiła się do dna.
Pojawienie się pierwszego Rośliny lądowe- nosorożce (około 500 milionów lat temu, w wyniku procesu budowania gór i zmniejszania się powierzchni mórz, część glonów trafiała do małych zbiorników i na ląd; część z nich obumarła, inne przystosowały się, nabywając nowe cechy: tworzyły tkanki, które następnie różnicowały się na powłokowe, mechaniczne i przewodzące; bakterie wchodząc w interakcję z minerałami powierzchni ziemi, tworzyły podłoże glebowe na lądzie). Rozmnażanie zarodników nosorożców.
Wymieranie nosorożców i pojawienie się mchów klubowych, skrzypów i paproci (około 380-350 milionów lat temu); pojawienie się organów wegetatywnych (co zwiększyło efektywność funkcjonowania poszczególnych części rośliny); pojawienie się paproci nasiennych i drzew iglastych.
Pojawienie się nagonasiennych (około 275 milionów lat temu), które mogły żyć w bardziej suchym środowisku; wymieranie paproci nasiennych i drzewiastych roślin zarodnikowych; u roślin wyższych lądowych następuje stopniowa redukcja pokolenia haploidalnego (gametofit) i dominacja pokolenia diploidalnego (sporofit).
Pojawienie się okrzemek (około 195 milionów lat temu).
Pojawienie się okrytozalążkowych (około 135 milionów lat temu); rozkwit okrzemek.
Wymieranie wielu gatunków roślin (ok. 2,5 mln lat temu), zanik form drzewiastych, rozkwit roślin zielnych; nabytek flora nowoczesne formy.
Etapy biologiczne
1. Przejście od haploidalnego do diploidalnego
. Diploidalność łagodzi wpływ niekorzystnych mutacji recesywnych na żywotność i umożliwia gromadzenie rezerwy dziedzicznej zmienności. To przejście można również prześledzić, porównując nowoczesne grupy roślin. Zatem u wielu glonów wszystkie komórki, z wyjątkiem zygot, są haploidalne. U mchów dominuje pokolenie haploidalne (roślina dorosła), przy stosunkowo słabym rozwoju pokolenia diploidalnego (organy zarodnikujące). W bardziej zorganizowanych brunatnicach, obok haploidalnych, występują również osobniki diploidalne. Ale już u paproci dominuje pokolenie diploidalne, a u nagonasiennych (sosny, świerki itp.) i okrytozalążkowych (wiele drzew, krzewów, traw) tylko osobniki diploidalne istnieją niezależnie (patrz rysunek). 
2. Utrata połączenia między procesem rozmnażania płciowego a wodą
, przejście od zapłodnienia zewnętrznego do wewnętrznego.
3. Podział organizmu na narządy
(korzeń, łodyga, liść), rozwój układu przewodzącego, powikłanie struktury tkanki.
4. Specjalizacja zapylanie
przy pomocy owadów oraz dystrybucji nasion i owoców przez zwierzęta.
Główne etapy ewolucji zwierząt
❖ Najważniejsze biologiczne etapy ewolucji:
▪ pojawienie się komórek wielokomórkowych oraz postępujący podział i różnicowanie wszystkich układów narządów;
▪ wygląd twardego szkieletu (zewnętrzny u stawonogów, wewnętrzny u kręgowców);
▪ rozwój centrali system nerwowy;
■ rozwój zachowanie społeczne V różne grupy wysoce zorganizowane zwierzęta, które wraz z nagromadzeniem wielu dużych aromatów doprowadziły do powstania człowieka i społeczeństwa ludzkiego.
Najważniejsze aromatozy i ich skutki
Skala geochronologiczna Ziemi
❖Era Catarcheów(4,7-3,5 miliarda lat temu): klimat jest bardzo gorący, silna aktywność wulkaniczna; zachodzi ewolucja chemiczna, powstają biopolimery.
❖ Epoka archaiku(3,5-2,6 miliarda lat temu) - era powstania życia. Klimat jest gorący, aktywna aktywność wulkaniczna; pojawienie się życia na Ziemi, pojawienie się pierwszych organizmów (heterotrofów beztlenowych) - probiontów - na granicy środowiska wodnego i lądowo-powietrznego. Pojawienie się beztlenowych organizmów autotroficznych, archebakterii, cyjanobakterii; powstawanie złóż grafitu, siarki, manganu, wapienia warstwowego w wyniku żywotnej aktywności archebakterii i cyjanobakterii. Pod koniec archaiku pojawiły się glony kolonialne. Pojawienie się tlenu w atmosferze.
❖ Era proterozoiczna(2,6-0,6 miliarda lat temu) - era wczesnego życia; dzieli się na wczesny proterozoik (2,6-1,65 miliarda lat temu) i późny proterozoik (1,65-0,6 miliarda lat temu). Charakteryzuje się intensywną budową gór, powtarzającymi się zimnymi trzaskami i zlodowaceniami, aktywnym tworzeniem się skał osadowych, powstawaniem tlenu w atmosferze (pod koniec ery - do 1%), początkiem tworzenia się warstwy ochronnej warstwa ozonowa w atmosferze ziemskiej. W świecie organicznym: rozwój jednokomórkowych organizmów prokariotycznych i eukariotycznych fotosyntezujących, pojawienie się procesu płciowego, przejście od fermentacji do oddychania (wczesny proterozoik); pojawienie się niższych roślin wodnych - stromatolity, zielone algi itp. (późny proterozoik), a pod koniec ery - wszystkie typy bezkręgowców wielokomórkowych (z wyjątkiem strunowców): gąbki, koelenteraty, robaki, mięczaki, szkarłupnie itp.
❖ Era paleozoiczna(570-230 milionów lat temu) - era życia starożytnego; dzieli się na 6 okresów: Kambr, ordowik, sylur, dewon, karbon i perm.
■ Kambr(570-490 milionów lat temu): klimat jest umiarkowany, kontynent Pangei zaczął zanurzać się w wodach Oceanu Tetydy. W świecie organicznym: życie koncentruje się w morzach; ewolucja form wielokomórkowych; rozkwit głównych grup glonów (zielonych, czerwonych, brunatnych itp.) i bezkręgowców morskich z muszlami chitynowo-fosforanowymi (zwłaszcza trylobitów i archeoceatów).
■ Ordowik(490-435 milionów lat temu): klimat jest ciepły, osiadanie Pangei osiąga maksimum. Pod koniec tego okresu znaczne obszary zostają uwolnione od wody. W świecie organicznym: obfitość i różnorodność glonów; pojawienie się koralowców, szkarłupni morskich, hemichordatów (graptolitów), pierwszych strunowców (ryb bezszczękowych) i pierwszych roślin lądowych - nosorożców. Dominacja trylobitów.
■ Silur(435-100 milionów lat temu): klimat jest suchy i chłodny; następuje wypiętrzenie terenu i intensywna zabudowa gór; Stężenie O 2 w atmosferze sięga 2%; Zakończyło się tworzenie ochronnej warstwy ozonowej. W świecie organicznym: kolonizacja lądu przez rośliny naczyniowe (nosorożce) i tworzenie na nim gleby; pojawienie się nowoczesnych grup glonów i grzybów; rozkwit trylobitów, graptolitów, koralowców i skorupiaków w morzach; pojawienie się strun szczękowych (ryby pancerne i chrzęstne) oraz pierwszych stawonogów lądowych (skorpiony).
■ dewoński(400-345 milionów lat temu): klimat jest ostro kontynentalny; zlodowacenie, dalsze podnoszenie się lądu, całkowite wyzwolenie z morza Syberii i Europy Wschodniej; stężenie O 2 w atmosferze osiąga współczesne (21%). W świecie organicznym: rozkwit nosorożców, a następnie (pod koniec tego okresu) ich wyginięcie; pojawienie się głównych grup roślin zarodnikowych (mszaków, paproci, likofitów, skrzypów), a także prymitywnych nagonasiennych (paproci nasiennych); rozkwit starożytnych bezkręgowców, a następnie wyginięcie wielu ich gatunków, a także większości bezszczękowców; pojawienie się bezskrzydłych owadów i pajęczaków; rozkwit ryb pancernych, płetwiastych i dwudysznych w morzach; pojawienie się na lądzie pierwszych czworonożnych kręgowców (stegocefalów) – przodków płazów.
■ Karbon (okres karbonu) (345-280 milionów lat temu): klimat jest gorący i wilgotny (na półkuli północnej), zimny i suchy (na półkuli południowej); nisko położone kontynenty z rozległymi bagnami, na których węgiel powstał z pni przypominających paprocie. W świecie organicznym: kwitnienie drzewiastych skrzypów zarodnikowych (kalamitów), likofitów (lepidodendronów i sigillarii) oraz paproci nasiennych; pojawienie się pierwszych nagonasiennych (drzew iglastych); rozwój ameb jąderkowych (otwornic), bezkręgowców morskich, ryb chrzęstnoszkieletowych (rekinów); pojawienie się na lądzie pierwszych płazów, starożytnych gadów (kotylozaurów) i skrzydlatych owadów; wymieranie graptolitów i ryb pancernych.
■ permski(280-240 milionów lat temu): wzrasta suchość, następuje ochłodzenie i następuje intensywne budowanie gór. W świecie organicznym: zanik lasów paproci drzewiastych; występowanie nagonasiennych (Ginkgoaceae, drzewa iglaste); początek kwitnienia stegocefalów i gadów; rozmieszczenie głowonogów (amonitów) i ryb kostnych; spadek liczby gatunków ryb chrzęstno-płetwiastych, płatkowatych i dwudysznych; wymieranie trylobitów.
❖ Era mezozoiczna(240-67 milionów lat temu) - środkowa era w rozwoju życia na Ziemi; dzieli się na 3 okresy: trias, jura, kreda.
■Trias(240-195 milionów lat temu): klimat suche (pojawiają się pustynie); rozpoczyna się dryf i separacja kontynentów (kontynent Pangei dzieli się na Laurazję i Gondwanę). W świecie organicznym: wymieranie paproci nasiennych; dominacja nagonasiennych (sagowce, miłorzęby, drzewa iglaste); rozwój gadów; pojawienie się głowonogów (belemnitów), pierwszych ssaków jajorodnych (trykonodontów) i pierwszych dinozaurów; wyginięcie stegocefali i wielu gatunków zwierząt, które rozkwitły w epoce paleozoiku.
■ Jura(195-135 milionów lat temu): klimat suche kontynenty wzniesione nad poziomem morza; Na lądzie występuje duża różnorodność krajobrazów. W świecie organicznym: pojawienie się okrzemek; dominacja paproci i nagonasiennych; rozkwit głowonogów i małży, gadów i gigantycznych jaszczurek (ichtiozaurów, brontozaurów, diplodoków itp.); pojawienie się pierwszych ptaków zębatych (Archaeopteryx); rozwój starożytnych ssaków.
■ Kreda(135-67 milionów lat temu): klimat mokro (dużo bagien); chłodniejsza pogoda na wielu obszarach; dryf kontynentalny trwa; następuje intensywne osadzanie się kredy (z muszli otwornic). W świecie organicznym: dominacja nagonasiennych, po której następuje ich gwałtowny spadek; pojawienie się pierwszych okrytozalążkowych, ich przewaga w drugiej połowie okresu; powstawanie lasów klonowych, dębowych, eukaliptusowych i palmowych; rozkwit latających jaszczurek (pterodaktyli itp.); początek kwitnienia ssaków (torbacze i łożyskowce); pod koniec tego okresu wyginięcie gigantycznych jaszczurek; rozwój ptaków; pojawienie się wyższych ssaków.
❖Era kenozoiczna(rozpoczął się 67 milionów lat temu i trwa do chwili obecnej) dzieli się na 2 okresy: trzeciorzędne (paleogen i neogen) i czwartorzędu (antropocen).
■ Okres trzeciorzędny(od 67 do 2,5 miliona lat temu): klimat ciepły, pod koniec chłodny; zakończenie dryfu kontynentalnego; kontynenty przyjmują nowoczesne kształty; charakteryzuje się intensywną zabudową górską (Himalaje, Alpy, Andy, Góry Skaliste). W świecie organicznym: dominacja jednoliściennych okrytonasiennych i iglastych; rozwój stepów; rozwój owadów, małży i ślimaków; wyginięcie wielu form głowonogów; przybliżenie składu gatunkowego bezkręgowców do współczesnego; szerokie rozpowszechnienie ryb kostnych zamieszkujących słodkowodne zbiorniki wodne i morza; rozbieżność i kwitnienie ptaków; rozwój i rozkwit torbaczy i ssaków łożyskowych, podobnych do współczesnych (walenie, kopytne, trąby, mięsożerne, naczelne itp.), w paleogenie - początek rozwoju antropoidów, w neogenie - pojawienie się przodków człowieka (driopitek).
■ Okres czwartorzędowy (antropogen; rozpoczęło się 2,5 miliona lat temu): gwałtowne ochłodzenie klimatu, gigant zlodowacenia kontynentalne(cztery epoki lodowcowe); kształtowanie się krajobrazów typu współczesnego. W świecie organicznym: zanik wielu starożytnych gatunków roślin w wyniku zlodowaceń, dominacja roślin dwuliściennych okrytozalążkowych; zanik form drzewiastych i rozkwit form roślin zielnych; rozwój wielu grup mięczaków morskich i słodkowodnych, koralowców, szkarłupni itp.; wymieranie dużych ssaków (mastodont, mamut itp.); wygląd, prehistoryczny i historyczny rozwój człowieka: intensywny rozwój kory mózgowej, postawa wyprostowana.
Historię rozwoju życia bada się za pomocą danych geologia I paleontologia, ponieważ struktura skorupy ziemskiej zawiera wiele pozostałości kopalnych wytworzonych przez żywe organizmy. Na miejscu dawne morza Powstały skały osadowe zawierające ogromne warstwy kredy, piaskowców i innych minerałów, reprezentujące osady denne muszli wapiennych i krzemowe szkielety starożytnych organizmów. Istnieją także wiarygodne metody określania wieku skał ziemnych zawierających materię organiczną. Zwykle stosuje się metodę radioizotopową, polegającą na pomiarze zawartości izotopów promieniotwórczych w składzie uranu, węgla itp., która naturalnie zmienia się w czasie.
Od razu zauważmy, że rozwój form życia na Ziemi szedł równolegle z geologiczną restrukturyzacją struktury i topografii skorupy ziemskiej, ze zmianami granic kontynentów i oceanu światowego, składu atmosfery, temperatury powierzchni ziemi i inne czynniki geologiczne. Zmiany te w decydującym stopniu zdeterminowały kierunek i dynamikę ewolucji biologicznej.
Pierwsze ślady życia na Ziemi datowane są na około 3,6–3,8 miliarda lat temu. W ten sposób życie powstało wkrótce po uformowaniu się skorupy ziemskiej. Zgodnie z najważniejszymi wydarzeniami ewolucji geobiologicznej w historii Ziemi wyróżnia się duże przedziały czasowe - epoki, w ich obrębie - okresy, w okresach - epoki itp. Dla większej przejrzystości przedstawmy kalendarz życia w postaci warunkowego cyklu rocznego, w którym jeden miesiąc odpowiada 300 milionom lat czasu rzeczywistego (ryc. 6.2). Wtedy cały okres rozwoju życia na Ziemi będzie wynosił dokładnie jeden umowny rok naszego kalendarza - od „1 stycznia” (3600 milionów lat temu), kiedy powstały pierwsze protokomórki, do „31 grudnia” (zero lat), kiedy ty i ja żyjemy. Jak widać, czas geologiczny liczony jest zazwyczaj w odwrotnej kolejności.
(1) Archeony
Epoka archaiku(era starożytnego życia) - od 3600 do 2600 milionów lat temu, długość 1 miliarda lat - w przybliżeniu jedna czwarta całej historii życia (w naszym konwencjonalnym kalendarzu są to „styczeń”, „luty”, „marzec” i kilka dni „kwietnia”).
Prymitywne życie istniało w wodach oceanów świata w postaci prymitywnych protokomórek. W atmosferze ziemskiej nie było jeszcze tlenu, ale w wodzie znajdowały się wolne substancje organiczne, dlatego pierwsze organizmy bakteriopodobne odżywiały się heterotroficznie: wchłaniały gotową materię organiczną i pozyskiwały energię poprzez fermentację. W gorących źródłach, bogatych w siarkowodór i inne gazy, w temperaturach dochodzących do 120°C, mogły żyć autotroficzne bakterie chemosyntetyczne lub ich nowe formy – archeony. W miarę wyczerpania się pierwotnych zasobów materii organicznej pojawiły się autotroficzne komórki fotosyntetyczne. W obszary przybrzeżne Bakterie wydostały się na ląd i zaczęło się tworzenie gleby.
Wraz z pojawieniem się wolnego tlenu w wodzie i atmosferze (z bakterii fotosyntetyzujących) oraz akumulacją dwutlenku węgla, powstają możliwości rozwoju bardziej produktywnych bakterii, a po nich pierwszych komórek eukariotycznych z prawdziwym jądrem i organellami. Z nich rozwinęły się następnie różne protisty (jednokomórkowe pierwotniaki), a następnie rośliny, grzyby i zwierzęta.
Tak więc w epoce archaiku komórki pro- i eukariotyczne różne rodzaje zaopatrzenie w żywność i energię. Pojawiły się warunki wstępne przejścia do organizmów wielokomórkowych.
(2) Proterozoik
Era proterozoiczna(Era Wczesnego Życia), trwająca od 2600 do 570 milionów lat temu, jest najdłuższą erą, obejmującą około 2 miliardy lat, czyli ponad połowę całej historii życia.
Ryż. 6.2. Epoki i okresy rozwoju życia na Ziemi
Intensywne procesy budowania gór zmieniły relację między oceanem a lądem. Zakłada się, że na początku proterozoiku na Ziemi doszło do pierwszego zlodowacenia, spowodowanego zmianą składu atmosfery i jej przezroczystością dla ciepła słonecznego. Wiele pionierskich grup organizmów, po wykonaniu swojej pracy, wymarło i zostało zastąpionych nowymi. Ale generalnie przemiany biologiczne działo się bardzo powoli i stopniowo.
Pierwsza połowa proterozoiku przypadła na okres pełnego rozkwitu i dominacji prokariotów – bakterii i archeonów. W tym czasie bakterie żelazne oceanów świata, osiadając pokolenie za pokoleniem na dnie, tworzą ogromne złoża osadowych rud żelaza. Największe z nich znane są w okolicach Kurska i Krzywego Rogu. Eukarionty reprezentowane były głównie przez glony. Organizmy wielokomórkowe były nieliczne i bardzo prymitywne.
Około 1000 milionów lat temu, w wyniku fotosyntetycznej aktywności glonów, gwałtownie wzrosło tempo akumulacji tlenu. Ułatwia to również dokończenie utleniania żelaza w skorupie ziemskiej, które do tej pory pochłonęło większość tlenu. W rezultacie rozpoczyna się szybki rozwój pierwotniaków i zwierząt wielokomórkowych. Ostatnia ćwierć proterozoiku nazywana jest „erą meduz”, ponieważ te i podobne koelenteraty stanowiły wówczas dominującą i najbardziej postępową formę życia.
Około 700 milionów lat temu nasza planeta i jej mieszkańcy doświadczyli drugiej epoki lodowcowej, po której postępujący rozwój życia stał się coraz bardziej dynamiczny. W tak zwanym okresie Vendian powstało kilka nowych grup zwierząt wielokomórkowych, ale życie nadal koncentrowało się w morzach.
Pod koniec proterozoiku w atmosferze gromadzi się trójatomowy tlen O 3. Jest to ozon, który pochłania promienie ultrafioletowe pochodzące ze światła słonecznego. Ekran ozonowy obniża poziom mutagenności promieniowania słonecznego. Dalsze nowe formacje były liczne i różnorodne, ale miały coraz mniej radykalny charakter - w ramach już powstałych królestw biologicznych (bakterie, archeony, protisty, rośliny, grzyby, zwierzęta) i głównych typów.
Tak więc w epoce proterozoicznej dominacja prokariotów została zastąpiona dominacją eukariontów, nastąpiło radykalne przejście od jednokomórkowości do wielokomórkowości i powstały główne typy królestwa zwierząt. Ale te złożone kształtyżycie istniało wyłącznie w morzach.
Ląd ziemski w tym czasie reprezentował jeden duży kontynent; geolodzy nadali mu nazwę Paleopangea. W przyszłości globalna tektonika płyt skorupy ziemskiej i odpowiadające jej dryfowanie kontynentów odegrają dużą rolę w ewolucji lądowych form życia. Podczas gdy w proterozoiku skalista powierzchnia obszarów przybrzeżnych powoli pokrywała się glebą, bakterie, glony niższe i proste zwierzęta jednokomórkowe osiedlały się na wilgotnych nizinach, które nadal doskonale egzystowały w swoich niszach ekologicznych. Ziemia wciąż czekała na swoich zdobywców. I na naszym kalendarz historyczny Był już początek „listopada”. Przed „Nowym Rokiem”, do naszych czasów, pozostały niecałe „dwa miesiące”, zaledwie 570 milionów lat.
(3) Paleozoik
Paleozoik(era życia starożytnego) – od 570 do 230 milionów lat temu, całkowita długość 340 milionów lat.
Kolejny okres intensywnej zabudowy górskiej doprowadził do zmiany topografii powierzchni Ziemi. Paleopangea została podzielona na gigantyczny kontynent półkuli południowej, Gondwanę i kilka małych kontynentów półkuli północnej. Dawne obszary lądu znalazły się pod wodą. Niektóre grupy wymarły, ale inne przystosowały się i stworzyły nowe siedliska.
Ogólny przebieg ewolucji, począwszy od paleozoiku, przedstawiono na ryc. 6.3. Należy pamiętać, że większość kierunków ewolucji organizmów, które powstały pod koniec proterozoiku, nadal współistnieje z nowo powstającymi młodymi grupami, chociaż wiele z nich zmniejsza ich liczebność.Natura rozstaje się z tymi, które nie odpowiadają zmieniającym się warunkom, ale zachowuje udane opcje w miarę możliwości selekcjonuje i rozwija z nich jak najbardziej dostosowane, a ponadto tworzy nowe formy, wśród nich akordy. Pojawiają się rośliny wyższe - zdobywcy lądu. Ich ciało podzielone jest na korzeń i łodygę, co pozwala im dobrze zakotwiczyć się w glebie i wydobywać z niej wilgoć i minerały.
Ryż. 6.3. Ewolucyjny rozwój świata ożywionego od końca proterozoiku do czasów obecnych
Powierzchnia mórz zwiększa się i zmniejsza. U schyłku ordowiku, w wyniku obniżenia się poziomu mórz świata i ogólnego ochłodzenia, nastąpiło szybkie i masowe wymieranie wielu grup organizmów, zarówno w morzach, jak i na lądzie. W sylurze kontynenty półkuli północnej łączą się, tworząc superkontynent Laurazja, który jest wspólny z południowym kontynentem Gondwaną. Klimat staje się bardziej suchy, łagodniejszy i cieplejszy. W morzach pojawiają się opancerzone „ryby”, a na ląd wychodzą pierwsze przegubowe zwierzęta. Wraz z pojawieniem się nowych lądów i zmniejszeniem się mórz w dewonie klimat staje się bardziej kontrastowy. Na ziemi pojawiają się mchy, paprocie i grzyby, powstają pierwsze lasy, składające się z gigantycznych paproci, skrzypów i mchów. Wśród zwierząt pojawiły się pierwsze płazy, czyli płazy. W karbonie powszechne są bagienne lasy z ogromnymi (do 40 m) paprociami drzewiastymi. To właśnie te lasy pozostawiły nam złoża węgla („lasy węglowe”). Pod koniec karbonu ziemia podniosła się i ostygła, pojawiły się pierwsze gady, wreszcie uwolnione od zależności od wody. W okresie permu kolejne wypiętrzenie terenu doprowadziło do zjednoczenia Gondwany z Laurazją. Ponownie powstał pojedynczy kontynent, Pangea. W wyniku kolejnego przymrozku obszary polarne Ziemi ulegają zlodowaceniu. Wymierają drzewiaste skrzypy, mchy, paprocie i wiele starożytnych grup bezkręgowców i kręgowców. W sumie pod koniec okresu permu wymarło aż 95% gatunków morskich i około 70% gatunków lądowych. Ale gady (gady) i nowe owady postępują szybko: ich jaja są chronione przed wysychaniem przez gęste skorupy, ich skóra pokryta jest łuskami lub chityną.
Ogólnym skutkiem paleozoiku było zasiedlenie lądu przez rośliny, grzyby i zwierzęta.. Jednocześnie zarówno jeden, jak i trzeci, w procesie ewolucji stają się bardziej złożone anatomicznie, uzyskując nowe adaptacje strukturalne i funkcjonalne do rozmnażania, oddychania i odżywiania, co przyczynia się do rozwoju nowego siedliska.
Okres paleozoiku kończy się, gdy w naszym kalendarzu widnieje „7 grudnia”. Przyroda „śpieszy się”, tempo ewolucji w grupach jest wysokie, ramy czasowe przemian kurczą się, ale na scenie dopiero pojawiają się pierwsze gady, a czas ptaków i ssaków jest jeszcze daleko przed nami.
(4) Mezozoik
Era mezozoiczna(era życia średniego) - od 230 do 67 milionów lat temu, łączna długość 163 milionów lat.
Wypiętrzanie gruntów rozpoczęte w poprzednim okresie trwa. Na początku istniał jeden kontynent zwany Pangeą. Jego łączna powierzchnia jest znacznie większa niż obecna powierzchnia lądu. Środkowa część Kontynent pokryty jest pustyniami i górami, powstały już Ural, Ałtaj i inne pasma górskie. Klimat staje się coraz bardziej suchy. Jedynie doliny rzeczne i niziny przybrzeżne zamieszkuje monotonna roślinność prymitywnych paproci, sagowców i nagonasiennych.
W triasie Pangea stopniowo dzieli się na kontynenty północny i południowy. Wśród zwierząt lądowych swój „triumfalny marsz” rozpoczynają roślinożercy i drapieżne gady, w tym dinozaury. Wśród nich są także gatunki współczesne: żółwie i krokodyle. W morzach nadal żyją płazy i różne głowonogi, a kościste ryby wyglądają całkiem nieźle nowoczesny wygląd. Ta obfitość pożywienia przyciąga do morza drapieżne gady, a ich wyspecjalizowana gałąź, ichtiozaury, oddziela się. Małe grupy oddzieliły się od niektórych wczesnych gadów, dając początek ptakom i ssakom. Mają już ważną cechę - ciepłokrwistość, która da ogromne korzyści w dalszej walce o byt. Ale ich czas jest wciąż przed nami, a tymczasem dinozaury nadal podbijają przestrzeń Ziemi.
W okresie jurajskim pojawiły się pierwsze rośliny kwitnące, a wśród zwierząt dominowały gigantyczne gady, opanowując wszystkie siedliska. W ciepłych morzach oprócz gadów morskich rozwijają się ryby kostnoszkieletowe i różne głowonogi, podobne do współczesnych kałamarnic i ośmiornic. Podział i dryf kontynentów postępują w ogólnym kierunku ku nim stan aktulany. Stwarza to warunki do izolacji i w miarę niezależnego rozwoju fauny i flory na różnych kontynentach i układach wyspiarskich.
W okresie kredowym oprócz ssaków jajorodnych i torbaczy pojawiły się ssaki łożyskowe, które przez długi czas noszą młode w łonie matki w kontakcie z krwią przez łożysko. Owady zaczynają wykorzystywać kwiaty jako źródło pożywienia, jednocześnie przyczyniając się do ich zapylenia. Na tej współpracy skorzystały zarówno owady, jak i rośliny kwitnące. Koniec okresu kredowego upłynął pod znakiem spadku poziomu morza, nowego ogólnego ochłodzenia i masowego wymierania wielu grup zwierząt, w tym dinozaurów. Uważa się, że na lądzie pozostaje 10–15% dotychczasowej różnorodności gatunkowej.
Istnieją różne wersje tych dramatycznych wydarzeń pod koniec mezozoiku. Najpopularniejszy scenariusz globalna katastrofa, spowodowane upadkiem gigantycznego meteorytu lub asteroidy na Ziemię i prowadzące do szybkiego zniszczenia równowagi biosfery (fala uderzeniowa, pył atmosferyczny, potężne fale tsunami itp.). Wszystko jednak mogło być dużo bardziej prozaiczne. Stopniowa restrukturyzacja kontynentów i zmiany klimatyczne mogą doprowadzić do zniszczenia ustalonych łańcuchów żywnościowych zbudowanych na ograniczonej grupie producentów. Po pierwsze, w zimniejszych morzach wymarły niektóre bezkręgowce, w tym duże głowonogi. Naturalnie doprowadziło to do wyginięcia jaszczurek morskich, dla których głównym pożywieniem były głowonogi. Na lądzie doszło do zmniejszenia powierzchni upraw i biomasy miękkiej, soczystej roślinności, co doprowadziło do wyginięcia olbrzymich roślinożerców, a następnie drapieżnych dinozaurów. Zmniejszyły się także zasoby pożywienia dla dużych owadów, a za nimi zaczęły znikać latające jaszczurki. W rezultacie w ciągu kilku milionów lat wymarły główne grupy dinozaurów. Trzeba też pamiętać, że gady były zwierzętami zmiennocieplnymi i okazały się nieprzystosowane do życia w nowym, znacznie surowszym klimacie. W tych warunkach małe gady - jaszczurki, węże - przetrwały i dalej się rozwijały; a stosunkowo duże, takie jak krokodyle, żółwie i tuateria, przetrwały tylko w tropikach, gdzie pozostały niezbędne zapasy pożywienia i łagodny klimat.
Zatem era mezozoiczna słusznie nazywana jest erą gadów. Przez 160 milionów lat przeżywały swój rozkwit, powszechne zróżnicowanie we wszystkich siedliskach i wymarły w walce z nieuniknionymi żywiołami. Na tle tych wydarzeń organizmy stałocieplne - ssaki i ptaki - uzyskały ogromne korzyści, przenosząc się na eksplorację wyzwolonych nisz ekologicznych. Ale to już było Nowa era. Do „Nowego Roku” pozostało „7 dni”.
(5) Kenozoik
Era kenozoiczna(era nowego życia) – od 67 milionów lat temu do chwili obecnej. To era kwitnących roślin, owadów, ptaków i ssaków. W tej epoce pojawił się także człowiek.
Na początku kenozoiku położenie kontynentów jest już zbliżone do współczesnego, ale między Azją a Ameryką Północną istnieją szerokie mosty, ta ostatnia jest połączona przez Grenlandię z Europą, a Europę oddziela od Azji cieśnina. Ameryka Południowa była izolowana przez kilkadziesiąt milionów lat. Indie również są izolowane, choć stopniowo przesuwają się na północ, w kierunku kontynentu azjatyckiego. Australia, która na początku kenozoiku była połączona z Antarktydą i Ameryką Południową, około 55 milionów lat temu całkowicie się oddzieliła i stopniowo przesuwała na północ. Na izolowanych kontynentach tworzą się specjalne kierunki i tempo ewolucji flory i fauny. Na przykład w Australii brak drapieżników pozwolił przetrwać pradawnym torbaczom i ssakom składającym jaja, dawno wymarłym na innych kontynentach. Zmiany geologiczne przyczyniły się do powstania rosnącej różnorodności biologicznej, ponieważ stworzyły większe zróżnicowanie warunków życia roślin i zwierząt.
Około 50 milionów lat temu w Ameryce Północnej i Europie pojawił się oddział naczelnych w klasie ssaków, który później dał początek małpom i ludziom. Pierwsi ludzie pojawili się około 3 miliony lat temu („7 godzin” przed „Nowym Rokiem”), najwyraźniej we wschodniej części Morza Śródziemnego. Jednocześnie klimat stawał się coraz chłodniejszy i rozpoczęła się kolejna (czwarta, licząc od wczesnego proterozoiku) epoka lodowcowa. Na półkuli północnej w ciągu ostatniego miliona lat miały miejsce cztery okresowe zlodowacenia (takie jak fazy epoki lodowcowej na przemian z przejściowym ociepleniem). W tym czasie wymarły mamuty, wiele dużych zwierząt i kopytne. Dużą rolę odegrali w tym ludzie aktywnie zaangażowani w łowiectwo i rolnictwo. Współczesny gatunek ludzki powstał zaledwie około 100 tysięcy lat temu (po „23 godzinach i 45 minutach 31 grudnia” naszego konwencjonalnego roku życia; w tym roku istniejemy tylko przez jego ostatni kwadrans!).
Podsumowując, jeszcze raz to podkreślamy siły napędowe ewolucję biologiczną należy postrzegać w dwóch wzajemnie powiązanych płaszczyznach – geologicznej i właściwie biologicznej. Każda kolejna przebudowa powierzchni Ziemi na dużą skalę pociągała za sobą nieuniknione przemiany w świecie żywym. Każde nowe zimno doprowadziło do masowego wymierania słabo przystosowanych gatunków. Dryf kontynentalny określił różnicę w tempie i kierunkach ewolucji dużych izolatów. Z drugiej strony postępujący rozwój i rozmnażanie się bakterii, roślin, grzybów i zwierząt wpłynął także na samą ewolucję geologiczną. W wyniku zniszczenia bazy mineralnej Ziemi i wzbogacenia jej w produkty przemiany materii mikroorganizmów gleba powstała i była stale odbudowywana. Nagromadzenie tlenu pod koniec proterozoiku doprowadziło do powstania osłony ozonowej. Wiele produktów odpadowych pozostało na zawsze w trzewiach ziemi, przekształcając je nieodwracalnie. Należą do nich organogeniczne rudy żelaza, złoża siarki, kredy, węgla i wiele innych. Istoty żywe powstałe z materii nieożywionej ewoluują wraz z nią w jednym biogeochemicznym przepływie materii i energii. Jeśli chodzi o wewnętrzną istotę i bezpośrednie czynniki ewolucji biologicznej, rozważymy je w specjalnej sekcji (patrz 6.5).
