Najznačajnija karakteristika hipoteze AI Oparina je postepeno usložnjavanje hemijske strukture i morfološkog izgleda prekursora života (probionta) na putu do živih organizama.

Velika količina podataka ukazuje na to da bi obalni regioni mora i okeana mogli biti okruženje za nastanak života. Ovdje, na spoju mora, kopna i zraka, stvoreni su povoljni uslovi za stvaranje složenih organskih spojeva.

Na primjer, otopine određenih organskih supstanci (šećeri, alkoholi) su vrlo stabilne i mogu postojati neograničeno. U koncentriranim otopinama proteina, nukleinskih kiselina, mogu se formirati ugrušci, slično ugrušcima želatine u vodenim otopinama. Takvi ugrušci se nazivaju koacervatne kapi ili koacervati (slika 66). Koacervati su u stanju da adsorbuju različite supstance. Od rješenja koje dobiju hemijska jedinjenja, koji se pretvaraju kao rezultat reakcija koje se dešavaju u koacervatnim kapima i ispuštaju se u okolinu.

Koacervati još nisu živa bića. Oni pokazuju samo vanjsku sličnost s takvim znakovima živih organizama kao što su rast i metabolizam s okolinom.

Stoga se pojava koacervata smatra etapom u razvoju predživota.

Razvoj života na Zemlji.

Nazivi ovih vremenskih perioda grčkog porijekla. Najveće takve podjele su zone, postoje dvije - kriptozoik (skriveni život) i phanerosa (eksplicitni život). Zone su podijeljene na ere (Sl. 67). U kriptozoiku postoje dvije ere - arhejska (najstarija) i proterozojska (primarni život). Fanerozoik uključuje tri ere - paleozoik (stari život), mezozoik (srednji život) i kenozoik ( novi zivot). Zauzvrat, ere se dijele na periode, periodi se ponekad dijele na manje dijelove.

Cryptozoic. Prema naučnicima, planeta Zemlja nastala je prije 4,5-7 milijardi godina. Prije otprilike 4 milijarde godina, Zemljina kora je počela da se hladi i stvrdnjava, a na Zemlji su se pojavili uslovi koji su omogućili razvoj živih organizama. Archaeus. Arhejsko - najstarije doba, počelo je prije više od 3,5 milijardi godina i trajalo je oko milijardu godina. U to vrijeme cijanobakterije su već bile prilično brojne na Zemlji, fosilizirani proizvodi njihove vitalne aktivnosti - stromatoliti - pronađeni su u značajnim količinama.

Australijski i američki istraživači pronađene su i okamenjene cijanobakterije. Dakle, neka vrsta "prokariotske biosfere" je već postojala u Arhejcima. Cijanobakterije obično trebaju kiseonik da prežive. U atmosferi još nije bilo kiseonika, ali su očigledno imali dovoljno kiseonika, koji se tokom toga oslobađao hemijske reakcije teče u zemljinoj kori.

Očigledno, biosfera, koja se sastoji od mulja anaerobnih prokariota, postojala je i ranije.

Najvažniji događaj Arhejaca bila je pojava fotosinteze. Ne znamo koji su organizmi bili prvi fotosintetici.

Proterozoik.

Proterozojska era je najduža u istoriji Zemlje. Trajalo je oko 2 milijarde godina.

Otprilike 600 miliona godina nakon početka proterozoika, prije oko 2 milijarde godina, sadržaj kiseonika je dostigao takozvanu "Pasterovu tačku" - oko 1% njegovog sadržaja u atmosferi, za nas moderne.

Naučnici vjeruju da je ova koncentracija kisika dovoljna da osigura održivu vitalnu aktivnost jednoćelijskih aerobnih organizama.

Izbijanje životinjske raznolikosti. Kraj proterozoika, prije otprilike 680 miliona godina, obilježen je snažnim izbijanjem raznolikosti višećelijskih organizama i pojavom životinja (Sl. 68). Prije ovog perioda, nalazi višećelijskih organizama su rijetki i predstavljeni su biljkama i, moguće, gljivama.

Fauna koja je nastala krajem proterozoika nazvana je Ediakaran u smislu područja u Južnoj Australiji, gdje je sredinom 20.st. u slojevima starim 650-700 miliona godina otkriveni su prvi otisci životinja.

Nakon toga, slični nalazi su napravljeni i na drugim kontinentima. Ovi nalazi bili su razlog za izdvajanje u proterozoiku posebnog perioda, nazvanog Vendi (po imenu jednog od slovenskih plemena koja su živjela na obalama Bijelog mora, gdje su otkrivena bogata nalazišta predstavnika ove faune) . Paleozoik.

Paleozojska era je mnogo kraća od prethodnih, trajala je oko 340 miliona godina. Zemlja, koja je na kraju proterozoika predstavljala jedan superkontinent, podijelila se na zasebne kontinente grupisane u blizini ekvatora. To je dovelo do stvaranja velikog broja malih obalnih područja pogodnih za naseljavanje živih organizama. Do početka paleozoika neke životinje su imale vanjski organski ili mineralni skelet.

Klima Kambrija je bila umjerena, kontinenti su bili nižinski. U kambriju su životinje i biljke uglavnom naseljavale mora. Bakterije i plavo-zeleni su još uvijek živjeli na kopnu.

Kambrijsko razdoblje obilježilo je brzo širenje predstavnika novih vrsta beskičmenjaka, od kojih su mnogi imali vapnenački ili fosfatni skelet.

Naučnici to pripisuju nastanku grabežljivaca. Među jednoćelijskim životinjama bilo je brojnih foraminifera - predstavnika protozoa, koji su imali vapnenačku ili ljusku zalijepljenu od zrna pijeska.

Ordovician. U ordovicijumu se površina mora značajno povećava. U morima ordovicija, zelene, smeđe i crvene alge su vrlo raznolike. Postoji intenzivan proces formiranja grebena od strane koralja.

Uočena je značajna raznolikost među glavonošcima i puževima. Hordati se prvi put pojavljuju u ordovicijumu. Silur. Na kraju silura uočava se razvoj osebujnih artropoda - rakova. Cvjetanje glavonožaca u morima pripada ordoviciju i siluru.

Pojavljuju se novi predstavnici beskičmenjaka - bodljikaši. U silurskim morima počinje masovna distribucija prvih pravih kralježnjaka, oklopljenih bez čeljusti. Krajem silura - početkom devona počinje intenzivan razvoj kopnenih biljaka.

Životinje također izlaze na kopno.

Jedni od prvih koji su se preselili iz vodenog okoliša bili su predstavnici tipa artropoda - pauci, koji su bili zaštićeni od isušivanja atmosfere hitinskom školjkom. Devonski. Kao rezultat izdizanja kopna i smanjenja mora, devonska klima je bila više kontinentalna nego silurska. Pustinjske i polupustinjske oblasti su se pojavile u Devonu. Prave ribe su živjele u morima, zamjenjujući one oklopljene bez čeljusti. Među njima su bile hrskavične ribe (moderni predstavnici - morski psi), a pojavile su se i ribe s koštanim skeletom. U devonu se na kopnu pojavljuju prve šume divovske paprati, preslice i mahovine. Nove grupe životinja počinju osvajati zemlju.

Predstavnici člankonožaca koji su došli na kopno stvaraju stonoge i prve insekte. Krajem devona, potomci riba dolaze na kopno, formirajući prvu klasu kopnenih kralježnjaka - vodozemce (vodozemce). Karbon. U periodu karbona, odnosno karbona, primetno je zagrevanje i vlaženje klime. Ogromne (do 40 m visine) paprati, preslice i mahovine rastu u vrućim, tropskim močvarnim šumama.

Pored ovih biljaka koje se razmnožavaju sporama, golosemenke, koje su nastale još krajem devona, počinju da se šire u karbonu. Njihovo sjeme je bilo prekriveno ljuskom koja je sprečavala da se osuši. U vlažnim i toplim močvarnim šumama, najstariji vodozemci, stegocefali, dostigli su izuzetan procvat i raznolikost.

Pojavljuju se prvi redovi krilatih insekata - žohari, čija dužina tijela doseže 10 cm, i vilini konjici, od kojih su neke vrste imale raspon krila do 75 cm. Perm.

Dalje podizanje zemljišta dovelo je do razvoja sušne klime i zahlađenja u Permu.

Vlažne i bujne šume ostaju samo oko ekvatora; paprati postepeno odumiru. Zamjenjuju ih golosjemenke.

Suvoća klime doprinijela je nestanku vodozemaca - stegocefala. S druge strane, najstariji gmizavci, koji su nastali krajem karbona, dostižu značajnu raznolikost.

Mezozoik se s pravom naziva erom gmizavaca. Njihov vrhunac, najšira divergencija i izumiranje dešavaju se upravo u ovoj eri. Trijas. U trijasu, površine unutrašnjih vodnih tijela su znatno smanjene, a pustinjski pejzaži se razvijaju. U sušnoj klimi mnogi kopneni organizmi izumiru, u kojima su određene faze života povezane s vodom.

Većina vodozemaca izumire, paprati, preslice i mahovine gotovo potpuno nestaju.

Umjesto toga, počinju prevladavati kopneni oblici, u čijem životnom ciklusu nema faza povezanih s vodom. Među biljkama u trijasu golosemenke dostižu snažan razvoj, među životinjama - gmizavci. Već u trijasu pojavili su se prvi predstavnici toplokrvnih životinja - malih primitivnih sisara i ptica. Yura. U juri postoji određena ekspanzija područja toplih mora. U morima su vrlo brojni glavonošci - amoniti i belemniti.

Morski gmizavci su veoma raznoliki.

Osim ihtiosaura, u morima Jure pojavljuju se i plesiosauri - životinje sa širokim tijelom, dugim perajima i zmijastim vratom.

Morski gmazovi su, takoreći, podijelili resurse hrane između sebe: plesiosauri koji su lovili u plitkim vodama obalnog područja, a ihtiosauri lovili na otvorenom moru. U juri su gmizavci počeli ovladavati zračnim okruženjem.

Raznolikost letećih insekata stvorila je uslove za razvoj insektojednih letećih guštera.

Mali leteći gušteri počeli su se hraniti velikim gušterima.

Leteći pangolini postojali su do kraja krede. Komad krede.

Razdoblje krede (ili kreda) nazvano je u vezi sa formiranjem krede u morskim sedimentima tog vremena. Nastala je iz ostataka školjki najjednostavnijih životinja - foraminifera. U ovom periodu kritosjemenjače nastaju i šire se izuzetno brzo, golosjemenke se istiskuju.

Široka rasprostranjenost insekata i pojava prvih kritosjemenjača doveli su s vremenom do povezanosti između njih. U angiospermima je nastao cvijet - reproduktivni organ koji privlači insekte bojom, mirisom i rezervama nektara.

Insekti, hraneći se nektarom, postali su prenosioci polena.

Prenošenje polena insektima, u poređenju sa oprašivanje vetrom, rezultira manjim gubitkom gameta. Krajem krede klima se mijenja prema oštroj kontinentalnosti i općem zahlađenju. U morima izumiru amoniti i belemniti, a nakon njih i morski gušteri koji su se njima hranili - plesiosauri i ihtiosauri. Na kopnu je vegetacija koja voli vlagu počela opadati, što je služilo kao hrana za dinosaure biljojede, što je dovelo do njihovog izumiranja; izumrli su i dinosaurusi mesožderi. Od gmazova, samo u ekvatorijalnim područjima sačuvani su veliki oblici - krokodili, kornjače i tuatare.

Većina preživjelih gmazova (gušteri, zmije) bili su male veličine. U uslovima oštro kontinentalne klime i opšteg zahlađenja, toplokrvne ptice i sisari, čiji procvat pripada sledećoj eri, kenozoiku, dobili su izuzetne prednosti.

Kenozoik.

Kenozojska era je vrhunac cvjetnica, insekata, ptica i sisara. Počelo je prije oko 66 miliona godina i traje do danas.

Paleogen.

U prvom periodu kenozoika, sisari su zamijenili gmizavce, zauzimajući svoje ekološke niše na zemlji, ptice su počele dominirati zrakom. U ovom periodu formiraju se najmodernije grupe sisara - insektojedi, grabežljivci, peronošci, kitovi, kopitari.

Pojavili su se prvi primitivni primati - lemuri, a potom i pravi majmuni.

Neogen. U neogenu je klima postala hladnija i suša.

Tropske šume i šume savane, koje su nekada rasle u umjerenom pojasu od moderne Mađarske do Mongolije, zamjenjuju stepe. To je dovelo do široke distribucije biljaka žitarica, koje su postale izvor hrane za sisavce biljojede. U tom periodu formirani su svi moderni redovi sisara, pojavili su se prvi veliki majmuni.

Antropogena.

Posljednji period kenozoika - antropogen - je geološki period u kojem i mi živimo. Ime je dobio zbog činjenice da se u tom periodu pojavio čovjek. U antropogenu se razlikuju dva stoljeća (ne stoljećima, već stoljećima u geološkom smislu) - pleistocen i holocen. Tokom pleistocena uočene su vrlo jake klimatske promjene - dogodile su se četiri gigantske glacijacije, nakon čega je uslijedilo povlačenje glečera.

Negativne temperature u zoni glacijacije dovele su do toga da se vodena para kondenzovala u obliku snijega, a otapanje leda i snijega godišnje proizvodi manje vode nego što pada snijeg.

Akumulacija ogromnih rezervi leda na kopnu dovela je do značajnog smanjenja nivoa Svjetskog okeana (za 60-90 m). U Starom svijetu (s izuzetkom Madagaskara) čovjek se nastanio prije najmanje 500 hiljada godina, a moguće i mnogo ranije. Prije posljednje glacijacije (prije oko 35-40 hiljada godina), preko kopnenog mosta u području savremenog Beringovog moreuza, drevni lovci iz Azije prešli su u Sjevernu Ameriku, koja je bila naseljena do Ognjene zemlje. Do početka holocena, kada je počelo globalno zagrijavanje i otapanje glečera, izumrli su mnogi veliki sisari - mamuti, vunasti nosorog, pećinski medvjed. Očigledno, ovo izumiranje nije bilo samo zbog klimatskih promjena, već i zbog aktivne ljudske aktivnosti. Prije oko 10 hiljada godina, u umjereno toplim područjima Zemlje (Mediteran, Bliski istok, Indija, Kina, Meksiko, Peru, itd.), započela je „neolitska revolucija“, povezana s prelaskom čovjeka sa sakupljanja i lova na poljoprivredu i stočarstvo.

Počelo je pripitomljavanje životinja i uvođenje biljaka u kulturu.

Nasilne ljudske aktivnosti: oranje zemlje, čupanje i paljenje šuma, ispaša i gaženje travnjaka od strane domaćih životinja - dovele su do izumiranja ili smanjenja rasprostranjenosti mnogih stepskih životinja (tur, tarpan, itd.), do širenja pustinjskih područja (Sahara, Karakum, Takla-Makan), pojava pokretnih pijeska. Sve je to odredilo sastav vrsta organskog svijeta koji postoji u današnje vrijeme, utjecalo na savremenu geografsku rasprostranjenost organizama i stvorilo njihove moderne zajednice.

Prema podacima proučava se istorija razvoja života geologija I paleontologija, budući da su u strukturi zemljine kore sačuvani mnogi fosilni ostaci živih organizama. Na mjestu nekadašnjih mora formirale su se sedimentne stijene koje su sadržavale ogromne naslage krede, pješčenjaka i drugih minerala, koji su predstavljali donje sedimente vapnenačkih školjki i silicijumskih skeleta drevnih organizama. Postoje i pouzdane metode za određivanje starosti kopnenih stijena koje sadrže organsku tvar. Obično se koristi radioizotopska metoda koja se zasniva na mjerenju sadržaja radioaktivnih izotopa u sastavu uranijuma, ugljika itd., koji se redovno mijenja s vremenom.

Odmah napominjemo da je razvoj životnih oblika na Zemlji išao paralelno sa geološkim restrukturiranjem strukture i topografije zemljine kore, sa promjenama granica kontinenata i okeana, sastava atmosfere, temperature Zemljinu površinu i druge geološke faktore. Ove promjene su u odlučujućoj mjeri odredile smjer i dinamiku biološke evolucije.

Prvi tragovi života na Zemlji datiraju od oko 3,6-3,8 milijardi godina. Dakle, život je nastao ubrzo nakon formiranja zemljine kore. U skladu sa najznačajnijim događajima geobiološke evolucije u istoriji Zemlje izdvajaju se veliki vremenski intervali - ere, unutar njih - periodi, unutar perioda - epohe itd. Radi veće jasnoće, zamislimo životni kalendar kao uslovni godišnji ciklus, u kojem jedan mjesec odgovara 300 miliona godina realnog vremena (slika 6.2). Tada će čitav period razvoja života na Zemlji biti samo jedna uslovna godina našeg kalendara - od “1. januara” (prije 3600 miliona godina), kada su se formirale prve protoćelije, do “31. decembra” (nula godina), kada smo live . Kao što vidite, uobičajeno je računati geološko vrijeme obrnutim redoslijedom.

(1) Archaea

Arhejsko doba(era drevnog života) - od prije 3600 do 2600 miliona godina, dužine od 1 milijardu godina - oko četvrtine cjelokupne istorije života (na našem konvencionalnom kalendaru to je "januar", "februar", "mart" i nekoliko dana "aprila").

Primitivni život postojao je u vodama okeana u obliku primitivnih protoćelija. U Zemljinoj atmosferi još nije bilo kiseonika, ali je u vodi bilo slobodnih organskih materija, pa su se prvi organizmi nalik na bakterije hranili heterotrofno: apsorbovali su gotovu organsku materiju i dobijali energiju usled fermentacije. Autotrofne hemosintetske bakterije ili njihove nove forme, arheje, mogle bi živjeti u toplim izvorima bogatim sumporovodikom i drugim plinovima na temperaturama do 120°C. Kako su primarne rezerve organske materije bile iscrpljene, nastale su autotrofne fotosintetske ćelije. U priobalnim zonama bakterije su ispuštene na kopno i počelo je formiranje tla.

Pojavom slobodnog kisika u vodi i atmosferi (iz fotosintetskih bakterija) i akumulacijom ugljičnog dioksida stvaraju se mogućnosti za razvoj produktivnijih bakterija, a potom i prvih eukariotskih stanica sa pravim nukleusom i organelama. Iz njih su se kasnije razvili različiti protisti (jednoćelijske protozoe), a zatim biljke, gljive i životinje.

Tako su u arhejskoj eri u okeanima nastale pro- i eukariotske ćelije sa različitim vrstama ishrane i snabdevanja energijom. Preduvjeti za prelazak na višećelijske organizme.

(2) Proterozoik

Proterozojska era(era rani život), od prije 2600 do 570 miliona godina, najduža je era, koja pokriva oko 2 milijarde godina, odnosno više od polovine cjelokupne istorije života.

Rice. 6.2. Ere i periodi razvoja života na Zemlji

Intenzivni procesi izgradnje planina promijenili su odnos okeana i kopna. Postoji pretpostavka da je na početku proterozoika Zemlja doživjela prvu glacijaciju, uzrokovanu promjenom sastava atmosfere i njene transparentnosti za sunčevu toplinu. Mnoge pionirske grupe organizama su, nakon što su obavile svoj posao, izumrle, a nove su došle da ih zamijene. Ali općenito, biološke transformacije odvijale su se vrlo sporo i postupno.

Prva polovina proterozoika bila je u punom cvatu i dominaciji prokariota - bakterija i arheja. U to vrijeme, željezne bakterije okeana, naseljavajući se generacija za generacijom na dno, formiraju ogromne naslage sedimentnih željeznih ruda. Najveći od njih poznati su u blizini Kurska i Krivog Roga. Eukariote su uglavnom predstavljale alge. Višećelijskih organizama bilo je malo i vrlo primitivnih.

Prije oko 1000 miliona godina, kao rezultat fotosintetske aktivnosti algi, brzina akumulacije kisika se brzo povećava. Tome također doprinosi završetak oksidacije željeza u zemljinoj kori, koje je do sada apsorbiralo većinu kisika. Kao rezultat toga, počinje brzi razvoj protozoa i višećelijskih životinja. Posljednja četvrtina proterozoika poznata je kao "doba meduza", jer su ove i slične crijevne životinje činile dominantan i najprogresivniji oblik života u to vrijeme.

Prije oko 700 miliona godina, naša planeta i njeni stanovnici doživljavaju drugo ledeno doba, nakon čega progresivni razvoj života postaje sve dinamičniji. U takozvanom vendskom periodu položeno je nekoliko novih grupa višećelijskih životinja, ali je život još uvijek koncentriran u morima.

Na kraju proterozoika, troatomni kiseonik O 3 akumulirao se u atmosferi. To je ozon, koji apsorbira ultraljubičaste zrake sunčeve svjetlosti. Ozonski štit smanjio je nivo mutagenosti sunčevog zračenja. Daljnje neoplazme bile su brojne i raznolike, ali su bile sve manje radikalne prirode - unutar već formiranih bioloških carstava (bakterije, arheje, protisti, biljke, gljive, životinje) i glavnih tipova.

Dakle, tokom proterozojske ere, dominacija prokariota zamijenjena je dominacijom eukariota, došlo je do radikalnog prijelaza iz jednoćelijske u višećelijsku i formirane su glavne vrste životinjskog carstva. Ali ovi složeni oblici života postojali su isključivo u morima.

Zemljina zemlja je u to vrijeme predstavljala jedan veliki kontinent; geolozi su mu dali ime Paleorangea. U budućnosti će globalna tektonika ploča zemljine kore i odgovarajući drift kontinenata igrati veliku ulogu u evoluciji zemaljskih oblika života. U međuvremenu, u proterozoiku, kamenita površina priobalnih područja polako se prekrivala zemljom, bakterijama, nižim algama, a u vlažnim nizinama naseljavale su se najjednostavnije jednoćelijske životinje koje su još uvijek savršeno postojale u svojim ekološkim nišama. Zemlja je još čekala svoje osvajače. A na našem istorijskom kalendaru već je bio početak „novembra“. Prije “Nove godine”, prije naših dana, bilo je manje od “dva mjeseca”, samo 570 miliona godina.

(3) Paleozoik

paleozoik(era drevnog života) - od prije 570 do 230 miliona godina, ukupna dužina je 340 miliona godina.

Naredni period intenzivne izgradnje planina doveo je do promjene reljefa zemljine površine. Paleopangea je podijeljena na džinovski kontinent južne hemisfere Gondvanu i nekoliko malih kontinenata sjeverne hemisfere. Nekadašnje kopnene površine bile su pod vodom. Neke grupe su izumrle, ali su se druge prilagodile i razvile nova staništa.

Opšti tok evolucije, počevši od paleozoika, prikazan je na sl. 6.3. Napominjemo da većina pravaca evolucije organizama koji su nastali krajem proterozoika i dalje koegzistiraju sa novonastalim mladim grupama, iako mnoge smanjuju njihov volumen.Priroda se rastala od onih koji ne ispunjavaju promenljive uslove, ali čuva uspešne opcije kao koliko god je to moguće, odabire i razvija od njih najprilagođenije i, osim toga, stvara nove oblike, među njima su i hordati. Pojavljuju se više biljke - osvajači zemlje. Tijelo im je podijeljeno na korijen i stabljiku, što im omogućava da se dobro pričvrste na tlo i iz njega izvlače vlagu i minerale.

Rice. 6.3. Evolucijski razvoj živog svijeta od kraja proterozoika do našeg vremena

Površina mora se ili povećava ili smanjuje. Krajem ordovicija, kao rezultat snižavanja nivoa svjetskog okeana i općeg zahlađenja, došlo je do brzog i masovnog izumiranja mnogih grupa organizama, kako u morima tako i na kopnu. U siluru se kontinenti sjeverne hemisfere spajaju u superkontinent Laurasia, koji dijeli s južnim kontinentom Gondvanom. Klima postaje suša, blaža i toplija. Oklopne "ribe" pojavljuju se u morima, prve zglobne životinje dolaze na kopno. Sa novim izdizanjem kopna i smanjenjem mora u Devonu, klima postaje kontrastnija. Na tlu se pojavljuju mahovine, paprati, pečurke, formiraju se prve šume koje se sastoje od divovskih paprati, preslice i klupskih mahovina. Među životinjama pojavljuju se prvi vodozemci ili vodozemci. U karbonu su rasprostranjene močvarne šume ogromnih (do 40 m) drvolikih paprati. Upravo su nam ove šume ostavile naslage uglja („šume uglja“). Na kraju karbona, zemlja se diže i hladi, pojavljuju se prvi gmizavci, konačno oslobođeni zavisnosti od vode. U permskom periodu, još jedno uzdizanje zemlje dovelo je do ujedinjenja Gondvane sa Laurazijom. Ponovo je formirano jedinstveno kopno Pangea. Kao rezultat sljedećeg hlađenja, polarni dijelovi Zemlje su podvrgnuti glacijaciji. Preslice nalik na drveće, mahovine, paprati i mnoge drevne grupe beskičmenjaka i kralježnjaka izumiru. Ukupno je do 95% morskih vrsta i oko 70% kopnenih vrsta izumrlo do kraja permskog perioda. Ali gmazovi (gmizavci) i novi insekti brzo napreduju: njihova jaja su zaštićena od isušivanja gustim školjkama, koža je prekrivena ljuskama ili hitinom.

Opći rezultat paleozoika - naseljavanje zemljišta biljkama, gljivama i životinjama. Istovremeno, i oni i drugi, i treći, u toku svoje evolucije, anatomski postaju složeniji, dobijaju nove strukturne i funkcionalne adaptacije za reprodukciju, disanje i ishranu, koje doprinose razvoju novog staništa. .

Završava se paleozoikom, kada je na našem kalendaru “7. decembar”. Prirodi se "žuri", tempo evolucije u grupama je visok, vrijeme transformacija se kompresuje, ali prvi gmizavci tek stupaju na scenu, a vrijeme ptica i sisara je još daleko ispred.

(4) Mezozoik

Mezozojska era(era srednjeg života) - od prije 230 do 67 miliona godina, ukupna dužina je 163 miliona godina.

Nastavlja se podizanje zemljišta koje je počelo u prethodnom periodu. U početku postoji samo jedno kopno Pangea. Njegova ukupna površina je mnogo veća od sadašnje površine zemljišta. Središnji dio kontinenta prekriven je pustinjama i planinama, već su formirani Ural, Altai i drugi planinski lanci. Klima postaje sve sušnija. Jedino su riječne doline i obalne nizije naseljene monotonom vegetacijom primitivnih paprati, cikasa i golosjemenjača.

U trijasu, Pangea se postepeno raspada na sjeverni i južni kontinent. Među životinjama na kopnu, biljojedi i grabežljivi reptili, uključujući dinosauruse, započinju svoju "trijumfalnu povorku". Među njima postoje već moderne vrste: kornjače i krokodili. U morima i dalje žive vodozemci i razni glavonošci, a pojavljuju se i koščate ribe potpuno modernog izgleda. Ovo obilje hrane privlači grabežljive gmazove u more, njihova specijalizirana grana - ihtiosauri - je odvojena. Od nekih ranih gmizavaca, male grupe su se odvojile, od kojih su nastale ptice i sisari. Oni već imaju važnu osobinu - toplokrvnost, koja će dati velike prednosti u daljoj borbi za egzistenciju. Ali njihovo vrijeme je još pred nama, ali za sada dinosaurusi nastavljaju da gospodare zemaljskim prostorima.

U jurskom periodu pojavile su se prve cvjetnice, a među životinjama dominiraju divovski gmazovi, koji su ovladali svim staništima. U toplim morima, osim morskih gmizavaca, uspijevaju i koštane ribe i razni glavonošci, slični modernim lignjama i hobotnicama. Cepanje i pomeranje kontinenata nastavlja se opštim smerom ka njima. trenutna drzava. Time se stvaraju uslovi za izolaciju i relativno samostalan razvoj faune i flore na različitim kontinentima i ostrvskim sistemima.

U periodu krede, pored sisara koji leže jaja i tobolčara, pojavljuju se placentni sisari, koji dugo nose mladunčad u majčinoj utrobi u kontaktu s krvlju kroz placentu. Insekti počinju koristiti cvijeće kao izvor hrane, dok istovremeno doprinose njihovom oprašivanju. Takva saradnja je donijela koristi i insektima i cvjetnicama. Kraj perioda krede obilježen je smanjenjem nivoa oceana, novim općim zahlađenjem i masovnim izumiranjem mnogih grupa životinja, uključujući dinosauruse. Vjeruje se da je 10-15% nekadašnje raznolikosti vrsta ostalo na kopnu.

Postoje različite verzije ovih dramatičnih događaja na kraju mezozoika. Najpopularniji scenario je globalna katastrofa uzrokovana padom džinovskog meteorita ili asteroida na Zemlju i dovodeći do brzog uništenja biosferske ravnoteže (udarni val, atmosfersko zaprašivanje, snažni talasi cunamija, itd.). Međutim, sve bi moglo biti mnogo prozaičnije. Postepeno restrukturiranje kontinenata i klimatske promjene mogle bi dovesti do uništenja postojećih prehrambenih lanaca izgrađenih na ograničenom krugu proizvođača. Prvo, neki beskičmenjaci, uključujući velike glavonošce, izumrli su u hladnijim morima. Naravno, to je dovelo do izumiranja morskih guštera, kojima su glavnonošci bili glavna hrana. Na kopnu je došlo do smanjenja zone rasta i biomase meke sočne vegetacije, što je dovelo do izumiranja divovskih dinosaurusa biljojeda, praćenih dinosaurima grabežljivcima. Zalihe hrane za velike insekte također su smanjene, a leteći gušteri su počeli nestajati iza njih. Kao rezultat toga, u roku od nekoliko miliona godina, glavne grupe dinosaurusa su izumrle. Mora se imati na umu da su gmizavci bili hladnokrvne životinje i nisu bili prilagođeni za postojanje u novoj, mnogo oštrijoj klimi. U ovim uslovima preživljavali su i dalje razvijali mali gmizavci - gušteri, zmije; a relativno velike, poput krokodila, kornjača, tuatara, opstale su samo u tropima, gdje su ostale potrebne zalihe hrane i blaga klima.

Stoga se mezozojska era s pravom naziva erom gmizavaca. Za 160 miliona godina preživjeli su svoj vrhunac, najširu divergenciju u svim staništima i izumrli u borbi protiv neizbježnih elemenata. U pozadini ovih događaja, toplokrvni organizmi – sisari i ptice, koji su krenuli u razvoj oslobođenih ekoloških niša, dobili su ogromne prednosti. Ali to je već bila nova era. Do “Nove godine” je bilo “7 dana”.

(5) Kenozoik

Kenozojska era(era novog života) - od prije 67 miliona godina do danas. Ovo je doba cvjetnih biljaka, insekata, ptica i sisara. U ovoj eri pojavio se čovjek.

Na početku kenozoika, položaj kontinenata je već blizak modernom, ali postoje široki mostovi između Azije i Sjeverne Amerike, potonja je povezana preko Grenlanda s Evropom, a Europa je odvojena od Azije tjesnacem. Južna Amerika je bila izolovana nekoliko desetina miliona godina. Indija je također izolovana, iako se postepeno kreće na sjever prema azijskom kontinentu. Australija, koja je na početku kenozoika bila povezana s Antarktikom i južna amerika, prije oko 55 miliona godina, potpuno se odvaja i postepeno pomiče na sjever. Na izoliranim kontinentima stvaraju se posebni pravci i stope evolucije flore i faune. Na primjer, u Australiji je odsustvo grabežljivaca omogućilo opstanak drevnih torbara i sisara koji leže jaja, koji su odavno izumrli na drugim kontinentima. Geološka preuređivanja doprinijela su nastanku sve većeg biodiverziteta, kako su stvarali velike varijaciježivotne uslove za biljke i životinje.

Prije oko 50 miliona godina, na području Sjeverne Amerike i Evrope, pojavio se odred primata u klasi sisara, koji je potom dao majmune i ljude. Prvi ljudi su se pojavili prije oko 3 miliona godina (7 sati prije Nove godine), očigledno, u istočnom Mediteranu. Istovremeno, klima je postajala sve hladnija, nastupilo je sljedeće (četvrto, računajući od ranog proterozoika) ledeno doba. Na sjevernoj hemisferi, četiri periodične glacijacije dogodile su se u posljednjih milion godina (kao faze ledenog doba, koje se izmjenjuju s privremenim zagrijavanjem). Za to vrijeme izumrli su mamuti, mnoge velike životinje i kopitari. Važnu ulogu u tome imali su ljudi koji su se aktivno bavili lovom i zemljoradnjom. Čovjek moderne vrste nastao je prije samo oko 100 hiljada godina (nakon „23 sata i 45 minuta 31. decembra“ naše uslovne godine života; ove godine postojimo samo njenih posljednjih četvrt sata!).

U zaključku to još jednom naglašavamo pokretačke snage biološku evoluciju treba posmatrati u dvije međusobno povezane ravni - geološkoj i pravo biološkoj. Svako uzastopno veliko restrukturiranje zemljine površine povlačilo je za sobom neizbježne transformacije u živom svijetu. Svako novo zahlađenje dovelo je do masovnog izumiranja neprilagođenih vrsta. Drift kontinenata odredio je razliku u brzinama i smjerovima evolucije u velikim izolatima. S druge strane, progresivni razvoj i razmnožavanje bakterija, biljaka, gljiva i životinja također je utjecao na samu geološku evoluciju. Kao rezultat uništenja mineralne osnove Zemlje i njenog obogaćivanja metaboličkim proizvodima mikroorganizama, tlo je nastalo i neprestano se obnavljalo. Akumulacija kiseonika na kraju proterozoika dovela je do formiranja ozonskog ekrana. Mnogi otpadni proizvodi ostali su zauvijek u utrobi zemlje, transformirajući ih nepovratno. To su organogene željezne rude, te nalazišta sumpora, krede, uglja i još mnogo toga. Živo, nastalo iz nežive materije, evoluira zajedno sa njom, u jednom biogeohemijskom toku materije i energije. Što se tiče unutrašnje suštine i direktnih faktora biološke evolucije, razmotrićemo ih u posebnom delu (videti 6.5).

PROUČAVANJE RANIH FAZA RAZVOJA ŽIVOTA NA ZEMLJI
Plan
1. Skala geološkog vremena.
2. Glavne podjele geološke istorije Zemlje.
3 Dramatično povećanje diverziteta fosilne faune
1. SKALA GEOLOŠKOG VREMENA
Mnoge nauke se bave proučavanjem evolucije
razvoj organizama, istražujući različite aspekte
Fosili biljaka i životinja koji postoje
djelovao u drevnim geološkim epohama na Zemlji, proučavanje
Xia paleontologija - pauk o izumrlim biljkama i životinjama
ovdje, o njihovoj promjeni u vremenu i prostoru, o svemu
dostupan za proučavanje manifestacija života u geološkom
prošlost. Da bi to učinili, proučavaju ostatke drevnih oblika
života i uporedi ih sa savremenim organizmima. Njih
moguće je odrediti vrijeme postojanja izumrlih oblika,
kako bi se obnovila filogenija na ovoj osnovi. Filogeneza
predstavlja istorijski kontinuitet fabrike
i životinje, kao i sve druge grupe organizama,
njihovu evolucionu istoriju. Ali paleontologija nije dovoljna
već samo njihove podatke. Definitivno joj treba
informacije i rezultati istraživanja u mnogim drugim naukama,
koji su mu u pravcu. Na njih se može pozvati
ove biološke, geološke i geografske discipline
nas Osim toga, poznato je da je i sama paleontologija
na raskrsnici geologije i biologije. Paleontologija takođe nije-
"pomoć" takvih nauka kao što je istorijska geologija,
stratigrafija, paleografija, paleoklimatologija itd. Ovo
potrebno da bude u stanju da razume i ispravno
odrediti vrijeme postojanja izumrlih organizama,
razumiju uslove njihovog života i obrasce njihove tranzicije
ostaje u fosilnom stanju. korištenje podataka
komparativnoj anatomiji jednostavno je potrebna paleontologija
din; analizirati strukturu, fiziologiju, sliku
života i evolucije izumrlih oblika. Štaviše, uz pomoć
komparativne anatomije, vrlo je lako ustanoviti homo-
logika organa i struktura različitih vrsta Šta je homo-
logika! - Predstavlja sličnost, koja je osnova -
zavisi od srodstva. Ako organizmi sadrže homo-
logički organi, :-ovo je direktan dokaz
porodične veze ovih organizama. Ovi potvrđuju
da organizmi ili imaju zajedničke pretke ili jesu
potomci izumrlih organizama. Kako je došlo, njen homo-
logički organi imaju istu strukturu, njihov razvoj
potiče od sličnih embrionalnih rudimenata, kao i
treba istaći da oni zauzimaju istu poziciju
u telu.
Od velikog značaja za paleontologiju je razvoj
nauke kao što su funkcionalna anatomija i komparativna
fiziologija. Oni pomažu paleontolozima da pravilno razumiju
kako su funkcionisali organi u izumrlim organizmima. Za
analiza strukture, života i uslova života
izumrlih životinja, naučnici koriste princip acc-
tualizam, koji je iznio geolog D. Hutton. Vpo-
shodno tome, detaljno ga je razvio jedan od najvećih
geolozi iz 19. i C. Lyell. Po ovom principu, sve
obrasci i odnosi koji se mogu uočiti u
pojave i objekti neorganskog i organskog svijeta
u sadašnjosti, desila se u prošlosti. Sigurno niko
ne mogu dati apsolutnu garanciju, ali mnogi naučnici
doći do zaključka da je u većini slučajeva ovaj princip,
ispravan. Kao što je poznato, paleontološki zapis, koji
predstavljaju fosilni ostaci izumrlih organizama
mov, ponekad ne daje potpunu sliku zbog brojnih
prostori. Ove praznine nastaju zbog specifičnosti
groblje za ostatke organizama i vrlo malo
vjerovatnoća podudarnosti svih faktora potrebnih za to
tori. Da u potpunosti rekreira filogenezu organizama,
rekonstruisati karike koje nedostaju na relacionom stablu
ve, samo paleontološki podaci i metode nisu dovoljni
dov. Metoda trostrukog paralelizma može pomoći u tome.
koju je u pauka uveo njemački naučnik 3. Haeckel. On
Opšta biologija 377
na osnovu poređenja paleontoloških, komparativno-ana-
tomske i embriološke podatke. naučnik se nagnuo
na zakon koji je sam formulisao. Ovo je os-
novi biogenetski zakon. Zasnovan je na razumijevanju
razumijevanje da je individualni razvoj organizma (ontogeneza
nez) je sažeto ponavljanje filogeneze. To znači da
detaljna studija i analiza organizacija koje se trenutno razvijaju
mozak će omogućiti razumijevanje kako se evolucija odvijala
jonske promjene u svim živim organizmima, uključujući i one
koji su odavno izumrli. Mnogo kasnije, naučnik A. N. Se-
Vercov je dokazao da je Hekel malo pogrešio. Severtso-
chym je razvio teoriju filebriogeneze, u kojoj je to dokazano
tvrdi da je upravo zbog evolucije ontogeneze
moguća manifestacija filogenije. Postoje privatne
čajeva, kada evolucijsko restrukturiranje bilo kojeg od organa-
nov nastavlja mijenjanjem kasnijih faza
individualni razvoj, odnosno novi znaci formiranja
formiraju se na kraju ontogeneze (Severcov je to nazvao anabolizmom).
Tada se zaista može uočiti ono što je Haeckel opisao
odnos između ontogeneze i filogenije. Samo unutra
u takvim slučajevima moguće je uključiti embriološke
neki podaci za proučavanje filogeneze. Sevsrtsov at-
zanimljivi primjeri rekonstrukcije hipotetičkih
neke nedostajuće karike u filogenetskom stablu. je-
neophodno je praćenje ontogeije savremenih organizama
dimo takođe da bi stekao pravu ideju
o mogućim promjenama u ontogenezi, koje daju
potaknuti evoluciju;
Shvatiti suštinu evolutivnog procesa i napraviti
da bi se napravila kauzalna analiza toka filogenije, potrebno je izvući zaključke
dy evolucionizam. Ova nauka je analogna teoriji
.rješenje i inače se naziva darvinizam u ime velikih
tvorac teorije prirodne selekcije Ch. Darwin. prije
lideri ove nauke proučavaju suštinu mehanizama, zajedničkih
obrasci i pravci evolucionog procesa.
Sama nauka je teorijska osnova svega modernog
biologija. Evolucija organizama je poseban oblik postojanja
postojanje žive materije u vremenu. Osim toga, sve je moderno
mijenjanje manifestacija života na bilo kojem nivou organizacije
živa materija se može razumeti samo uzimajući u obzir evolucionu
nova pozadina.
Ovo je daleko od potpune liste nauka koje su uključene
proučavanje i analiza razvoja života na Zemlji u prošlosti
ppohi. Paleontolozi se oslanjaju na podatke iz taksonomije, bio-
geografija. Takođe, naučnici su veoma zainteresovani za pitanja o
porijeklo čovjeka i njegova evolucija, budući da postoji
značajne razlike u odnosu na sve druge klase životinja
nyh u vezi sa razvojem radne aktivnosti i društvenih
svi uslovi.
Da bismo razumjeli evoluciju organizama, moramo znati
kako je proteklo u vremenu, uzmite u obzir trajanje
sve njegove faze. Sedimentne stijene pomažu u određivanju
rast terena. Starije stijene leže ispod više
zadnji slojevi
Za pravilno određivanje relativne starosti
sedimentnih stijena iz različitih regija, potrebno je uporediti
pratiti fosilne organizme sačuvane u njima. Ovo je
može se uraditi zahvaljujući paleontološkoj metodi, pre-
položen u radovima engleskog geologa W. Smitha na kraju
XVIII- početkom XIX in. Naučnici su to pronašli među fosilima
moji organizmi koji karakterišu svaku epohu,
moguće je izdvojiti nekoliko najčešćih
vrste. Ove vrste su postale poznate kao ne-vodiče
iskopan.
Apsolutna starost sedimentnih stijena, tj
jezivo vrijeme koje je prošlo od početka njihovog formiranja, nas-
dovoljno je teško plesati. Informacije o tome mogu biti
greda ispitivanjem vulkanskih stijena nastalih od
rashladna magma. Magma treba da uzme u obzir sadržaj
radioaktivnih elemenata i proizvoda raspadanja. To je poznato
radioaktivni raspad u takvim stijenama počinje s vremenom
niti njihova kristalizacija iz topljenja magme, i nastavila se
teče konstantnom brzinom dok se ne iscrpi.
sve zalihe radioaktivnih elemenata.
Zbog toga je dovoljno odrediti starost pasmine
lako. Da biste to učinili, trebate samo odrediti sadržaj u planinama
stijena jednog ili drugog radioaktivnog elementa i proizvoda
njegovog propadanja, uzimajući u obzir brzinu raspadanja, a moguće je
ali tačno izračunajte apsolutnu starost date rase.
Za sedimentne stijene treba uzeti u obzir približne vrijednosti
relativna starost u odnosu na apsolutnu starost sloja
ev vulkanskih stijena. Dugo i mukotrpno
prateći relativnu i apsolutnu starost planine
razmnožava se u različitim regionima globus koji je održan
nekoliko generacija geologa i paleontologa, što je omogućilo
bilo je neophodno odrediti glavne prekretnice geološke istorije Zemlje
da li. Granice između ovih podjela odgovaraju
razne vrste promjena u geološkim i biološkim
(paleontološke) prirode. Mogla bi biti promjena
režimi sedimentacije u vodnim tijelima, koji dovode do
formiranje drugih vrsta sedimentnih stijena, jačanje vulkanskog
canizma i procesi izgradnje planina, prodor mora
(morska transgresija) zbog slijeganja značajnog
dijelovima kontinentalne kore ili porastom nivoa okeana
ana, značajne promjene u fauni i flori.. Od
takvi događaji su se dešavali neredovno u istoriji Zemlje,
trajanje različitih epoha, perioda i epoha nije isto.
Ponekad ogromno trajanje antičkog
većina geoloških era (arheozoik i proterozoik), koje *
koji se, osim toga, ne dijele na manje vremenske intervale
jezivo (u svakom slučaju, još uvijek ne postoji općeprihvaćena podjela).
Ovo je nastalo prvenstveno zbog samog vremenskog faktora.
niti, tj. starine naslaga arheozoika i proterozoika, koje
bili podvrgnuti značajnim
metamorfizam i destrukcija, kao rezultat toga su
Marširajuće prekretnice u razvoju Zemlje i života. Odgođeno
eri arhejske i proterozojske ere sadrže izuzetno
malo fosilnih ostataka organizama; po ovoj osnovi
arheozoik i proterozoik su kombinovani pod nazivom "kripto
zoi" (faza skrivenog života), protiveći se ujedinjenju
tri naredne ere - fanerozoik (etan eksplicitan, vidljiv
život). Starost Zemlje određuju različiti naučnici
drugačije, .ali možete odrediti približnu cifru - 5
milijardi godina
2. GLAVNE ODJELJENJE GEOLOŠKE
ISTORIJE ZEMLJE
Arheozojske i proterozojske ere, koje su
jut kriptozoik, trajao je otprilike 3,4 milijarde godina. Ovo govori o tome
činjenica da kriptozoik čini 7/8 cjelokupne geološke istorije
rii. Treba napomenuti da u stijenama ovog perioda
samo preživjeli veliki broj fosilni ostaci
373 Biologija
izumrlih organizama. Zbog toga je naučnicima teško da to precizno utvrde
kako bi se utvrdilo kako se život razvijao tokom ovog perioda
tokom dužeg vremenskog perioda.
Najstariji ostaci izumrlih organizama naučnici
pronađeno u sedimentnim slojevima Rodezije. Sedimentne stijene imaju
Starost ovdje je 2,9–3,2 milijarde godina. Tragovi su pronađeni
vitalna aktivnost algi (naizgled, plavo-zelenih
nyh). To uvjerljivo dokazuje da oko 3 mlrd
godine, fotosintetske ćelije su već postojale na Zemlji.
organizmi. Ovo su alge. Pretpostavlja se da je izgled
život na Zemlji trebao se dogoditi mnogo ranije.
Nazivaju cifru prije 3,5-4 milijarde godina. Najviše proučavani pro-
Terozojska flora. Predstavljen je filamentoznim oblicima
dužine do nekoliko stotina mikrometara i debljine 0,6-16
µm. Svi imaju drugačiju strukturu. Također su pronađeni
tatki jednoćelijskih organizama promjera 1 - 16 mikrona. Os-
primjerci ove flore srednjeg proterozoika pronađeni su u Ka-
nada. Naučnici su istraživali silicijumske škriljce na sjeveru
obali jezera Superior i naišao na ostatke izumrlih
g^ikreyurganisms. Starost depozita je približno
1,9 milijardi godina.
Vrlo često u sedimentnim stijenama koje pripadaju
naučnici otkrivaju interval vremena prije 2-1 milijardu godina
matoliti - krečnjački ili dolomitski u obliku pogače
tijela na dnu morskih i slatkovodnih rezervoara koja su nastala u
rezultat aktivnosti nižih algi. Ovo je samo
ko potvrđuje verziju rasprostranjene i aktivne
Noah fotosintetske aktivnosti i aktivnosti izgradnje grebena
plavo-zelene alge.
Potvrđena je sljedeća najvažnija faza u evoluciji života
daje niz nalaza fosilnih ostataka u sedimentima, koji
koji imaju starost od 0,9-3 milijarde godina. Među njima su pronađeni pre-
crveno očuvani ostaci jednoćelijskih organizama
sa mjerom od 2-8 mikrona, u kojoj je bilo moguće razlikovati intracelularno
nova struktura slična jezgru; takođe pronađene faze
podjela jedne od vrsta ovih jednoćelijskih organizama, na-
obilježavanje faza mitoze, - metoda dijeljenja eukariota
kih (tj. koje imaju jezgro) ćelija.
Ako su zaključci doneseni nakon pažljivog proučavanja
pronađeni ostaci su tačni, ovo samo potvrđuje
prije oko 1,6 milijardi godina, evolucija orgapismona je prošla važnu ulogu
sljedeća prekretnica: dostignut je nivo organizacije eukariota.
O prvim tragovima životne aktivnosti crvolikih mnogih
ćelijski se može prepoznati iz kasnorifejskih naslaga. Već
u doba Venda (prije otprilike 650-570 miliona godina) postojali su
bilo je životinja koje su se mogle pripisati raznim
vrste. Nema otisaka vendskih životinja mekog tijela.
toliko, ali su poznati na svim stranama zemlje
lopta. Naučnici su napravili niz zanimljivih otkrića na teritoriji
retorika bivši SSSR, otkrivši ih u kasnom proterozoju
neki depoziti.
Godine 1947. R. Sprigt je otkrio bogat kasno-
. obrisao ozon neku vrstu faune. Naučnik ju je pronašao u Srednjoj Austriji
ralia. Kasnije, M. Glessner, koji ga je proučavao, sugeriše
da se sastoji od tri desetine najraznovrsnijih vrsta
višećelijske životinje koje možete, tii osvetiti različite
vrste. Većina pronađenih oblika može se pripisati Ki-
cervikalni. To uključuje medusops’/:common organizacije
mi, koji je trebalo da budemo u srednjem sloju
vode, i poliploidnih oblika koji se nalaze blizu dna, koji
raž po izgledu podsjeća na modernu Alcyonaria ili Mor-
nebesko perje. Naučnici su potvrdili da su svi oni. kao slicno
životinje iz faune Adiacaran nemaju čvrst kostur.
Pored koelenterata u funtskim kvarcitima, gdje i
nalazi se edijakarska fauna, ostaci crvolike
različiti organizmi, koji su klasifikovani kao ploek t m i prstenasti
crvi. Razmatraju se neki od prikazanih ostataka t
mogući preci artropoda. Osim toga, tamo možete pronaći
postoje ostaci nepoznate taksonomske pripadnosti.
To samo još jednom potvrđuje da je u džendijansko vrijeme
postojao je veliki izbor višećelijskih mekih-
kotlovine. Iz ovoga možemo zaključiti:
znajući da je u vendsko doba postojala ogromna raznolikost
zie vrste, uključujući prilično visoko organizirane
životinje, onda, očigledno, pre vendskog perioda, život
postojao dugo vremena. Pretpostavlja se da
višećelijske životinje pojavile su se mnogo ranije - u-
prije otprilike 700-900 miliona godina.
3. RAST FOSILNE RAZNOVRSNOSTI
FAUNA
Na prijelazu proterozojske i paleozojske ere, vrlo jaka
ali će se sastav fosilne faune promijeniti. Odjednom jeo
slojeva gornjeg proterozoika, u kojima je gotovo polovina
novo odsustvo života, u sedimentnim stijenama kambrija, počevši
od njegovih najnižih slojeva, postoji ogromna količina
i raznolikost fosilnih ostataka. Postoje među
njih i sunđera (brahiopoda), kao i predstavnika
izumrli zglavkari. Ali do kraja kambrija,
kabine gotovo svih vrsta višećelijskih organizama poznatih naučnicima
ny animals. Do sada istraživači nisu bili u stanju da objasne
takav nagli skok u evoluciji živih oblika.
Očigledno, izolacija svih glavnih tipova
životinje pojavile u gornjem proterozoiku 600-800 miliona
prije mnogo godina. Naučnici sugerišu da su primitivne reprezentacije
tijela svih grupa višećelijskih životinja bila su mala
shimi organizmi, lišeni skeleta. U međuvremenu, w.at-
kiseonik se akumulirao u atmosferi i snaga se povećavala
ozonski ekran, što je dovelo do povećanja veličine
iskop tijela životinja i stjecanje skeleta od strane njih. Kao rezultat
organizmi su se mogli široko širiti
male dubine raznih rezervoara, i to je postalo razlog
noa da se broj različitih oblika značajno povećao
život.

Udžbenik za 10-11 razred

Poglavlje XIII. Razvoj života na Zemlji

Historiju živih organizama na Zemlji proučavaju ostaci, otisci i drugi tragovi njihove životne aktivnosti sačuvani u sedimentnim stijenama. Ovo je nauka o paleontologiji. Radi lakšeg proučavanja i opisa, cjelokupna povijest Zemlje podijeljena je na periode koji imaju različito trajanje i međusobno se razlikuju po klimi, intenzitetu geoloških procesa, pojavi nekih i nestanku drugih grupa organizama, itd. U geološkom zapisu, ovi vremenski periodi odgovaraju različitim slojevima sedimentnih stijena sa uključenim fosilnim ostacima. Što se sloj sedimentnih stijena nalazi dublje (osim, naravno, ako se slojevi ne preokrenu naopačke kao rezultat tektonske aktivnosti), to su fosili koji se tu nalaze stariji. Ovo određivanje starosti nalaza je relativno. Osim toga, treba imati na umu da se porijeklo jedne ili druge grupe organizama događa ranije nego što se pojavljuje u geološkom zapisu. Grupa bi trebala postati dovoljno brojna da za stotine miliona godina možemo pronaći njene predstavnike tokom iskopavanja.

Rice. 71. Istorija razvoja života na Zemlji i formiranje moderne atmosfere

Nazivi ovih perioda su grčkog porijekla. Najveće takve podjele su zone, postoje dvije - kriptozoik (skriveni život) i phanerosa (eksplicitni život). Zone su podijeljene na ere (Sl. 71). U kriptozoiku postoje dvije ere - arhejska (najstarija) i proterozojska (primarni život). Fanerozoik uključuje tri ere - paleozoik (stari život), mezozoik (srednji život) i kenozoik (novi život). Zauzvrat, ere se dijele na periode, periodi se ponekad dijele na manje dijelove. Da bi se saznalo koji intervali realnog vremena odgovaraju erama i periodima, sadržaj izotopa raznih hemijski elementi u stijenama i ostacima organizama. Budući da je brzina raspada izotopa striktno konstantna i dobro poznata, moguće je odrediti apsolutnu starost pronađenih fosila. Što je jedan ili drugi vremenski period udaljeniji od nas, to je manje precizno određena njegova starost.

§ 55. Razvoj života u kriptozoiku

Prema naučnicima, planeta Zemlja nastala je prije 4,5-7 milijardi godina. Prije otprilike 4 milijarde godina, Zemljina kora je počela da se hladi i stvrdnjava, a na Zemlji su se pojavili uslovi koji su omogućili razvoj živih organizama. Ovi prvi organizmi bili su jednoćelijski, nisu imali čvrstu ljusku, pa je vrlo teško pronaći tragove njihove vitalne aktivnosti. Nije iznenađujuće što su naučnici dugo vremena vjerovali da je Zemlja bila beživotna pustinja značajan dio svog postojanja. Iako kriptozoik čini oko 7/8 celokupne istorije Zemlje, intenzivno proučavanje ove zone počelo je tek sredinom 20. veka. Aplikacija savremenim metodama studije poput elektronske mikroskopije, kompjuterske tomografije, tehnike molekularne biologije omogućile su da se utvrdi da je život na Zemlji mnogo stariji nego što se mislilo. Trenutno nauka ne poznaje takve sedimentne stijene u kojima ne bi bilo tragova vitalne aktivnosti. U najstarijim sedimentnim stijenama poznatim na Zemlji, čija je starost 3,8 milijardi godina, pronađene su tvari koje su očigledno bile dio živih organizama.

Archaeus. Arhejsko - najstarije doba, počelo je prije više od 3,5 milijardi godina i trajalo je oko milijardu godina. U to vrijeme cijanobakterije su već bile prilično brojne na Zemlji, fosilizirani proizvodi njihove vitalne aktivnosti - stromatoliti - pronađeni su u značajnim količinama. Australski i američki istraživači su također sami pronašli okamenjene cijanobakterije. Dakle, neka vrsta "prokariotske biosfere" je već postojala u Arhejcima. Cijanobakterije obično trebaju kiseonik da prežive. U atmosferi još nije bilo kiseonika, ali su očigledno imali dovoljno kiseonika koji se oslobađao tokom hemijskih reakcija koje su se odvijale u zemljinoj kori. Očigledno, biosfera, koja se sastoji od anaerobnih prokariota, postojala je i ranije. Najvažniji događaj Arhejaca bila je pojava fotosinteze. Ne znamo koji su organizmi bili prvi fotosintetici. Najraniji dokazi o postojanju fotosinteze potiču od minerala koji sadrže ugljik sa omjerom izotopa koji je specifičan za ugljik koji je prošao kroz proces fotosinteze. Ovi minerali su stari preko 3 milijarde godina. Pojava fotosinteze bila je od velike važnosti za dalji razvoj života na Zemlji. Biosfera je dobila neiscrpni izvor energije, a kiseonik je počeo da se akumulira u atmosferi (vidi sliku 71). Sadržaj kiseonika u atmosferi dugo je ostao nizak, ali su postojali preduslovi za brzi razvoj aerobnih organizama u budućnosti.

Proterozoik. Proterozojska era je najduža u istoriji Zemlje. Trajalo je oko 2 milijarde godina. Otprilike 600 miliona godina nakon početka proterozoika, prije oko 2 milijarde godina, sadržaj kiseonika je dostigao takozvanu "Pasterovu tačku" - oko 1% njegovog sadržaja u modernoj atmosferi. Naučnici vjeruju da je ova koncentracija kisika dovoljna da osigura održivu vitalnu aktivnost jednoćelijskih aerobnih organizama. Sporo, ali konstantno povećanje sadržaja kisika u atmosferi doprinijelo je poboljšanju ćelijskog disanja i nastanku oksidativne fosforilacije. Oksidativna fosforilacija, kao mnogo efikasniji način korištenja energije ugljikohidrata od anaerobne glikolize, zauzvrat je dovela do procvata aerobnih organizama. Akumulacija kiseonika u atmosferi dovela je do formiranja ozonskog ekrana u stratosferi, što je u osnovi napravilo mogući život na kopnu, štiteći ga od smrtonosnog tvrdog ultraljubičastog zračenja. Prokarioti - bakterije i jednoćelijske alge - očito su također živjeli na kopnu, u filmovima vode između mineralnih čestica u zonama djelomičnog plavljenja u blizini vodenih tijela. Rezultat njihove životne aktivnosti bilo je formiranje tla.

Rice. 72. Flora i fauna kasnog proterozoika.
1 - višećelijske alge; 2 - sunđer; 3 - meduza; 4 - puzanje prstenasti crv; 5 - sjedeći annelids; 6 - koral sa osam zraka; 7 - primitivni člankonošci nejasnog sistematskog položaja

Ništa manje važan događaj bila je pojava eukariota. Kada se to dogodilo nije poznato, jer je to veoma teško popraviti. Studije na molekularnom nivou navele su neke naučnike da sugerišu da bi eukarioti mogli biti stari koliko i prokarioti. U geološkim zapisima, znakovi eukariotske aktivnosti pojavili su se prije otprilike 1,8-2 milijarde godina. Prvi eukarioti su bili jednoćelijski organizmi. Očigledno su već formirali takve osnovne karakteristike eukariota kao što su mitoza i prisustvo membranskih organela. Do prije 1,5-2 milijarde godina pripisuje se pojava jedne od najvažnijih aromorfoza - spolne reprodukcije.

Najvažnija faza u razvoju života bila je pojava višećelijnosti. Ovaj događaj dao je snažan poticaj povećanju raznolikosti živih organizama i njihovoj evoluciji. Višećeličnost omogućava specijalizaciju ćelija unutar jednog organizma, nastanak tkiva i organa, uključujući i senzorne organe, aktivnu nabavku hrane i kretanje. Ove prednosti doprinijele su širokoj rasprostranjenosti organizama, razvoju svih mogućih ekoloških niša i, u konačnici, formiranju moderna biosfera, koji je zamijenio "prokariotski". Prvi višećelijski organizmi pojavili su se u proterozoiku prije najmanje 1,5 milijardi godina. Međutim, neki naučnici vjeruju da se to dogodilo mnogo ranije - prije oko 2 milijarde godina. Očigledno su bile alge.

Izbijanje životinjske raznolikosti. Kraj proterozoika, prije otprilike 680 miliona godina, obilježen je snažnim izbijanjem raznolikosti višećelijskih organizama i pojavom životinja (Sl. 72). Prije ovog perioda, nalazi višećelijskih organizama su rijetki i predstavljeni su biljkama i, moguće, gljivama. Fauna koja je nastala krajem proterozoika nazvana je Ediakaran u smislu područja u Južnoj Australiji, gdje je sredinom 20.st. u slojevima starim 650-700 miliona godina otkriveni su prvi otisci životinja. Nakon toga, slični nalazi su napravljeni i na drugim kontinentima. Ovi nalazi bili su razlog za izdvajanje u proterozoiku posebnog perioda, nazvanog Vendi (po imenu jednog od slovenskih plemena koja su živjela na obalama Bijelog mora, gdje su pronađeni mnogi fosilni ostaci predstavnika ove faune ). Vend je trajao oko 110 Ma. Za ovo kratko vrijeme u odnosu na prethodna razdoblja nastao je veliki broj vrsta višećelijskih životinja, koje pripadaju tipovima crijevnih šupljina, crva i artropoda, koji su dostigli značajnu raznolikost. Neke od ovih životinja bile su dugačke i do 1 m, očigledno su bile želatinaste, poput meduza. Posebnost životinja Vendo-Ediacaran faune je odsustvo bilo kakvog skeleta. Vjerovatno tada nije bilo grabežljivaca od kojih se trebalo braniti.

Šta je uzrok takvog naleta različitosti? Naučnici sugeriraju da je na kraju proterozoika naša planeta doživjela značajne potrese. Hidrotermalna aktivnost je bila veoma visoka, gradnja planina je bila u toku, glacijacije su zamenjene zagrevanjem klime. Porastao je sadržaj kiseonika u atmosferi. Povećanje sadržaja kisika na 5-6% trenutnog nivoa, očigledno je bilo potrebno za uspješno postojanje višećelijskih životinja prilično velikih veličina. Ove promjene u staništu, očito su dovele do pojave novih tipova i njihovog brzog razvoja. Eon "skrivenog života", koji pokriva više od 85% cjelokupnog vremena postojanja života na Zemlji, završio je kriptozom, a započela je nova faza - fanerozom.

Kako se određuje relativna i apsolutna starost paleontoloških nalaza?
Koje su glavne aromorfoze u evoluciji jednoćelijskih organizama?
Kako je vitalna aktivnost živih organizama utjecala na promjenu geoloških ljuski Zemlje?
4. Kako se može objasniti pojava velikog broja višećelijskih životinja na kraju proterozoika?