La caratteristica più significativa dell'ipotesi di AI Oparin è la graduale complicazione della struttura chimica e dell'aspetto morfologico dei precursori della vita (probionti) sulla via degli organismi viventi.

Una grande quantità di dati suggerisce che le regioni costiere dei mari e degli oceani potrebbero essere l'ambiente per l'origine della vita. Qui, all'incrocio tra mare, terra e aria, si sono create condizioni favorevoli per la formazione di composti organici complessi.

Ad esempio, le soluzioni di alcune sostanze organiche (zuccheri, alcoli) sono altamente stabili e possono esistere indefinitamente. In soluzioni concentrate di proteine, acidi nucleici, possono formarsi coaguli, simili ai coaguli di gelatina in soluzioni acquose. Tali coaguli sono chiamati gocce coacervate o coacervati (Fig. 66). I coacervati sono in grado di adsorbire varie sostanze. Dalla soluzione che ricevono composti chimici, che vengono convertiti a seguito di reazioni che si verificano nelle gocce di coacervato e rilasciati nell'ambiente.

I coacervati non sono ancora esseri viventi. Mostrano solo una somiglianza esteriore con tali segni di organismi viventi come la crescita e il metabolismo con l'ambiente.

Pertanto, l'emergere di coacervati è considerata una fase dello sviluppo della pre-vita.

Sviluppo della vita sulla Terra.

I nomi di questi periodi di tempo origine greca. Le più grandi di queste divisioni sono le zone, ce ne sono due: criptozoico (vita nascosta) e phanerosa (vita esplicita). Le zone sono divise in epoche (Fig. 67). Ci sono due epoche nel Criptozoico: Archean (la più antica) e Proterozoic (vita primaria). Il Fanerozoico comprende tre epoche: Paleozoico (vita antica), Mesozoico (vita media) e Cenozoico ( nuova vita). A loro volta, le epoche sono divise in periodi, i periodi a volte sono divisi in parti più piccole.

Criptozoico. Secondo gli scienziati, il pianeta Terra si è formato 4,5-7 miliardi di anni fa. Circa 4 miliardi di anni fa, la crosta terrestre iniziò a raffreddarsi e indurirsi e sulla Terra si verificarono condizioni che consentirono lo sviluppo degli organismi viventi. Archeo. Archean - l'era più antica, iniziata più di 3,5 miliardi di anni fa ed è durata circa 1 miliardo di anni. A quel tempo i cianobatteri erano già abbastanza numerosi sulla Terra, i prodotti fossilizzati della loro attività vitale - le stromatoliti - sono stati rinvenuti in quantità significative.

australiano e ricercatori americani sono stati trovati anche cianobatteri pietrificati. Quindi, nell'Archeano esisteva già una sorta di "biosfera procariotica". I cianobatteri di solito hanno bisogno di ossigeno per sopravvivere. Non c'era ancora ossigeno nell'atmosfera, ma apparentemente avevano abbastanza ossigeno, che è stato rilasciato durante reazioni chimiche scorre nella crosta terrestre.

Ovviamente la biosfera, costituita da limo di procarioti anaerobici, esisteva anche prima.

L'evento più importante dell'Archeano fu l'emergere della fotosintesi. Non sappiamo quali organismi furono i primi fotosintetici.

Proterozoico.

L'era proterozoica è la più lunga nella storia della Terra. Durò circa 2 miliardi di anni.

Circa 600 milioni di anni dopo l'inizio del Proterozoico, circa 2 miliardi di anni fa, il contenuto di ossigeno ha raggiunto il cosiddetto "punto Pasteur" - circa l'1% del suo contenuto nell'atmosfera, per noi moderna.

Gli scienziati ritengono che questa concentrazione di ossigeno sia sufficiente per garantire l'attività vitale sostenibile degli organismi aerobici unicellulari.

Un focolaio di diversità animale. La fine del Proterozoico, circa 680 milioni di anni fa, fu segnata da un potente scoppio della diversità degli organismi multicellulari e dell'aspetto degli animali (Fig. 68). Prima di questo periodo, i ritrovamenti di organismi multicellulari sono rari e sono rappresentati da piante e, possibilmente, da funghi.

La fauna che sorse alla fine del Proterozoico era chiamata Ediacaran in termini di area nell'Australia Meridionale, dove a metà del 20° secolo. in strati di età compresa tra 650 e 700 milioni di anni sono state scoperte le prime impronte di animali.

Successivamente, ritrovamenti simili furono fatti in altri continenti. Questi reperti furono la ragione per l'assegnazione nel Proterozoico di un periodo speciale, chiamato Vendians (dal nome di una delle tribù slave che vivevano sulle rive del Mar Bianco, dove furono scoperti ricchi luoghi di rappresentanti di questa fauna) . Paleozoico.

L'era paleozoica è molto più breve delle precedenti, è durata circa 340 milioni di anni. La terra, che alla fine del Proterozoico rappresentava un unico supercontinente, si divise in continenti separati raggruppati vicino all'equatore. Ciò ha portato alla creazione di un gran numero di piccole aree costiere adatte all'insediamento di organismi viventi. All'inizio del Paleozoico, alcuni animali avevano uno scheletro esterno organico o minerale.

Il clima del Cambriano era temperato, i continenti erano bassi. Nel Cambriano animali e piante abitavano principalmente i mari. Batteri e verdi azzurri vivevano ancora sulla terraferma.

Il periodo Cambriano fu caratterizzato dalla rapida diffusione di rappresentanti di nuovi tipi di invertebrati, molti dei quali avevano uno scheletro calcareo o fosfato.

Gli scienziati lo attribuiscono all'emergere della predazione. Tra gli animali unicellulari c'erano numerosi foraminiferi - rappresentanti di protozoi, che avevano un calcare o un guscio incollato da granelli di sabbia.

Ordoviciano. Nell'Ordoviciano, l'area dei mari aumenta notevolmente. Nei mari dell'Ordoviciano le alghe verdi, marroni e rosse sono molto diverse. C'è un intenso processo di formazione delle barriere coralline da parte dei coralli.

Si osserva una notevole diversità tra cefalopodi e gasteropodi. I cordati compaiono per la prima volta nell'Ordoviciano. Siluro. Alla fine del Siluriano si osserva lo sviluppo di peculiari artropodi - i crostacei. La fioritura dei cefalopodi nei mari appartiene all'Ordoviciano e al Siluriano.

Appaiono nuovi rappresentanti di invertebrati: echinodermi. Nei mari siluriani inizia la distribuzione di massa dei primi veri vertebrati, quelli corazzati senza mascelle. Alla fine del Siluriano, l'inizio del Devoniano, inizia lo sviluppo intensivo delle piante terrestri.

Anche gli animali escono sulla terraferma.

Uno dei primi a spostarsi dall'ambiente acquatico furono i rappresentanti del tipo di artropode: i ragni, erano protetti dall'effetto essiccante dell'atmosfera da un guscio chitinoso. Devoniano. Come risultato del sollevamento della terra e della riduzione dei mari, il clima devoniano era più continentale che nel siluriano. Nel Devoniano sono apparse aree desertiche e semi-desertiche. I veri pesci vivevano nei mari, sostituendo quelli corazzati senza mascelle. Tra questi c'erano pesci cartilaginei (rappresentanti moderni - squali) e apparvero pesci con uno scheletro osseo. Nel Devoniano compaiono sulla terraferma le prime foreste di felci giganti, equiseti e muschi. Nuovi gruppi di animali iniziano a conquistare la terra.

I rappresentanti degli artropodi che arrivarono sulla terra diedero origine ai millepiedi e ai primi insetti. Alla fine del Devoniano, i discendenti dei pesci giungono a terra, formando la prima classe di vertebrati terrestri: gli anfibi (anfibi). Carbonio. Nel periodo Carbonifero, o Carbonifero, si ha un notevole riscaldamento e umidificazione del clima. Enormi (fino a 40 m di altezza) felci, equiseti e muschi crescono nelle calde foreste paludose tropicali.

Oltre a queste piante che si riproducono per spore, nel Carbonifero iniziano a diffondersi le gimnosperme, sorte già alla fine del Devoniano. Il loro seme era ricoperto da un guscio che ne impediva l'essiccazione. Nelle umide e calde foreste paludose, gli anfibi più antichi, gli stegocefali, raggiunsero un'eccezionale prosperità e diversità.

Appaiono i primi ordini di insetti alati: scarafaggi, la cui lunghezza del corpo raggiunge i 10 cm, e libellule, alcune delle quali avevano un'apertura alare fino a 75 cm.

Un ulteriore sollevamento del terreno ha portato allo sviluppo di un clima arido e al raffreddamento a Perm.

Le foreste umide e rigogliose rimangono solo intorno all'equatore; le felci si stanno gradualmente estinguendo. Sono sostituiti da gimnosperme.

La siccità del clima ha contribuito alla scomparsa degli anfibi - stegocefali. I rettili più antichi, sorti alla fine del Carbonifero, invece, raggiungono una notevole diversità.

Il Mesozoico è giustamente chiamato l'era dei rettili. Il loro periodo di massimo splendore, la più ampia divergenza ed estinzione si verificano proprio in quest'epoca. Triassico. Nel Triassico, le aree dei corpi idrici interni sono notevolmente ridotte e si sviluppano paesaggi desertici. In un clima arido muoiono molti organismi terrestri, in cui alcune fasi della vita sono associate all'acqua.

La maggior parte degli anfibi si estingue, le felci arboree, gli equiseti e i muschi del club scompaiono quasi completamente.

Cominciano invece a predominare le forme terrestri, nel cui ciclo vitale non ci sono fasi associate all'acqua. Tra le piante nel Triassico, le gimnosperme raggiungono un forte sviluppo, tra gli animali - i rettili. Già nel Triassico apparvero i primi rappresentanti di animali a sangue caldo: piccoli mammiferi e uccelli primitivi. Yura. Nel Giurassico c'è una certa espansione delle aree dei mari di acqua calda. Nei mari sono molto numerosi i cefalopodi: ammoniti e belemniti.

I rettili marini sono molto diversi.

Oltre agli ittiosauri, nei mari del Giura compaiono i plesiosauri: animali con un corpo ampio, lunghe pinne e collo a serpentina.

I rettili marini, per così dire, si dividevano le risorse alimentari: i plesiosauri cacciavano nelle acque poco profonde della zona costiera e gli ittiosauri cacciavano in mare aperto. Nel Giurassico, i rettili iniziarono a dominare l'ambiente aereo.

Una varietà di insetti volanti ha creato le condizioni per lo sviluppo di lucertole volanti insettivore.

Piccole lucertole volanti iniziarono a nutrirsi di grandi lucertole.

I pangolini volanti esistevano fino alla fine del Cretaceo. Gesso.

Il periodo Cretaceo (o Cretaceo) è chiamato in connessione con la formazione di gesso nei sedimenti marini di quel tempo. È nato dai resti dei gusci degli animali più semplici: i foraminiferi. In questo periodo, le angiosperme sorgono e si diffondono estremamente rapidamente, le gimnosperme vengono espulse.

L'ampia distribuzione degli insetti e la comparsa delle prime angiosperme hanno portato nel tempo a una connessione tra di loro. Nelle angiosperme è sorto un fiore, un organo riproduttivo che attira gli insetti con riserve di colore, odore e nettare.

Gli insetti, nutrendosi di nettare, divennero portatori di polline.

Il trasferimento di polline da parte degli insetti, rispetto all'impollinazione del vento, si traduce in un minore spreco di gameti. Alla fine del Cretaceo, il clima cambia verso una forte continentalità e un generale raffreddamento. Ammoniti e belemniti muoiono nei mari, e dopo di loro le lucertole marine che si nutrono di loro: plesiosauri e ittiosauri. Sulla terra, la vegetazione amante dell'umidità iniziò a declinare, che serviva da cibo per i dinosauri erbivori, che portò alla loro estinzione; anche i dinosauri carnivori si estinsero. Dei rettili, solo nelle regioni equatoriali hanno conservato grandi forme: coccodrilli, tartarughe e tuatara.

La maggior parte dei rettili sopravvissuti (lucertole, serpenti) erano di piccole dimensioni. Nelle condizioni di un clima fortemente continentale e di un raffreddamento generale, uccelli e mammiferi a sangue caldo, il cui periodo di massimo splendore appartiene all'era successiva, il Cenozoico, hanno ricevuto vantaggi eccezionali.

Cenozoico.

L'era cenozoica è il periodo d'oro di piante da fiore, insetti, uccelli e mammiferi. Ha avuto inizio circa 66 milioni di anni fa e continua fino ad oggi.

Paleogene.

Nel primo periodo del Cenozoico, i mammiferi sostituirono i rettili, occupando le loro nicchie ecologiche sulla terra, gli uccelli iniziarono a dominare l'aria. Durante questo periodo si formano i gruppi più moderni di mammiferi: insettivori, predatori, pinnipedi, cetacei, ungulati.

Apparvero i primi primati primitivi: lemuri e poi vere scimmie.

Neogene. Nel Neogene il clima divenne più freddo e secco.

Le foreste tropicali e di savana, che un tempo crescevano nella zona temperata dall'odierna Ungheria alla Mongolia, sono state sostituite dalle steppe. Ciò ha portato alla distribuzione capillare di piante di cereali, che sono diventate una fonte di cibo per i mammiferi erbivori. Durante questo periodo si formarono tutti gli ordini moderni di mammiferi, apparvero le prime grandi scimmie.

Antropogenico.

L'ultimo periodo del Cenozoico - l'Antropogeno - è il periodo geologico in cui viviamo anche noi. Il suo nome è dovuto al fatto che fu in questo periodo che apparve l'uomo. Nell'antropogeno si distinguono due secoli (non secoli, ma secoli in senso geologico): il Pleistocene e l'Olocene. Durante il Pleistocene sono stati osservati cambiamenti climatici molto forti: si sono verificate quattro glaciazioni giganti, seguite dal ritiro dei ghiacciai.

Le temperature negative nella zona di glaciazione hanno portato al fatto che il vapore acqueo si condensava sotto forma di neve e lo scioglimento del ghiaccio e della neve produceva annualmente meno acqua di quella che cadeva la neve.

L'accumulo di gigantesche riserve di ghiaccio a terra ha portato a una significativa diminuzione del livello dell'Oceano Mondiale (di 60-90 m). Nel Vecchio Mondo (ad eccezione del Madagascar), l'uomo si stabilì almeno 500 mila anni fa, e forse molto prima. Prima dell'ultima glaciazione (circa 35-40 mila anni fa), attraverso un ponte di terra nell'area del moderno Stretto di Bering, antichi cacciatori provenienti dall'Asia attraversarono il Nord America, che si insediò fino alla Terra del Fuoco. All'inizio dell'Olocene, quando iniziò il riscaldamento globale e lo scioglimento dei ghiacciai, molti grandi mammiferi si estinsero: mammut, rinoceronte lanoso, orso delle caverne. Apparentemente, questa estinzione era dovuta non solo al cambiamento climatico, ma anche all'attività umana attiva. Circa 10mila anni fa, nelle regioni moderatamente calde della Terra (Mediterraneo, Medio Oriente, India, Cina, Messico, Perù, ecc.), iniziò la "Rivoluzione neolitica", associata al passaggio dell'uomo dalla raccolta e dalla caccia alla agricoltura e allevamento bovino.

Iniziarono l'addomesticamento degli animali e l'introduzione delle piante nella cultura.

La violenta attività umana: arare la terra, sradicare e bruciare foreste, pascolare pascoli e calpestare l'erba da parte di animali domestici - ha portato all'estinzione o alla riduzione degli areali di molti animali della steppa (tur, tarpan, ecc.), all'espansione delle aree desertiche (Sahara, Karakum, Takla-Makan), l'aspetto delle sabbie mobili. Tutto ciò ha determinato la composizione delle specie del mondo organico che esiste attualmente, ha influenzato la moderna distribuzione geografica degli organismi e ha creato le loro moderne comunità.

La storia dello sviluppo della vita è studiata secondo i dati geologia e paleontologia, poiché molti resti fossili prodotti da organismi viventi si sono conservati nella struttura della crosta terrestre. Al posto degli ex mari, si sono formate rocce sedimentarie contenenti enormi strati di gesso, arenarie e altri minerali, che rappresentano sedimenti di fondo di conchiglie calcaree e scheletri di silicio di organismi antichi. Esistono anche metodi affidabili per determinare l'età delle rocce terrestri contenenti materia organica. Di solito viene utilizzato il metodo del radioisotopo, basato sulla misurazione del contenuto di isotopi radioattivi nella composizione di uranio, carbonio, ecc., che cambia regolarmente nel tempo.

Notiamo subito che lo sviluppo delle forme di vita sulla Terra è andato di pari passo con la ristrutturazione geologica della struttura e della topografia della crosta terrestre, con i cambiamenti dei confini dei continenti e degli oceani, la composizione dell'atmosfera, la temperatura di la superficie terrestre e altri fattori geologici. Questi cambiamenti determinarono in misura decisiva la direzione e la dinamica dell'evoluzione biologica.

Le prime tracce di vita sulla Terra risalgono a circa 3,6-3,8 miliardi di anni. Così, la vita sorse poco dopo la formazione della crosta terrestre. In accordo con gli eventi più significativi dell'evoluzione geobiologica nella storia della Terra, si distinguono grandi intervalli di tempo - ere, al loro interno - periodi, entro periodi - epoche, ecc. Per maggiore chiarezza, rappresentiamo il calendario della vita come un ciclo annuale condizionato, in cui un mese corrisponde a 300 milioni di anni di tempo reale (Fig. 6.2). Quindi l'intero periodo di sviluppo della vita sulla Terra sarà solo un anno condizionale del nostro calendario - dal "1 gennaio" (3600 milioni di anni fa), quando si formarono le prime protocellule, al "31 dicembre" (zero anni), quando noi vivere. Come puoi vedere, è consuetudine contare il tempo geologico nell'ordine inverso.

(1) Archea

Era Archeana(l'era della vita antica) - da 3600 a 2600 milioni di anni fa, la lunghezza di 1 miliardo di anni - circa un quarto dell'intera storia della vita (nel nostro calendario convenzionale è "gennaio", "febbraio", "marzo" e qualche giorno di "aprile").

La vita primitiva esisteva nelle acque degli oceani sotto forma di protocellule primitive. Non c'era ancora ossigeno nell'atmosfera terrestre, ma c'erano sostanze organiche libere nell'acqua, quindi i primi organismi simili a batteri si nutrivano eterotroficamente: assorbivano materia organica già pronta e ricevevano energia a causa della fermentazione. I batteri chemiosintetici autotrofi o le loro nuove forme, gli archaea, potrebbero vivere in sorgenti termali ricche di idrogeno solforato e altri gas a temperature fino a 120°C. Quando le riserve primarie di materia organica si sono esaurite, sono sorte cellule fotosintetiche autotrofe. Nelle zone costiere, i batteri sono stati rilasciati sulla terra e il suolo ha iniziato a formarsi.

Con la comparsa di ossigeno libero nell'acqua e nell'atmosfera (da batteri fotosintetici) e l'accumulo di anidride carbonica, si creano opportunità per lo sviluppo di batteri più produttivi, seguiti dalle prime cellule eucariotiche con un vero nucleo e organelli. Successivamente da loro si sono sviluppati vari protisti (protozoi unicellulari), e poi piante, funghi e animali.

Così, nell'era Archeana, negli oceani sorsero cellule pro ed eucariotiche con diversi tipi di nutrizione e fornitura di energia. Prerequisiti per il passaggio agli organismi multicellulari.

(2) Proterozoico

Era proterozoica(era primi anni di vita), da 2600 a 570 milioni di anni fa, è l'era più lunga, coprendo circa 2 miliardi di anni, cioè più della metà dell'intera storia della vita.

Riso. 6.2. Ere e periodi di sviluppo della vita sulla Terra

I processi intensivi di costruzione delle montagne hanno cambiato il rapporto tra oceano e terra. Si presume che all'inizio del Proterozoico, la Terra abbia subito la prima glaciazione, causata da un cambiamento nella composizione dell'atmosfera e nella sua trasparenza per il calore solare. Molti gruppi di organismi pionieri, dopo aver svolto il loro lavoro, si estinsero e ne vennero di nuovi per sostituirli. Ma in generale, le trasformazioni biologiche sono avvenute molto lentamente e gradualmente.

La prima metà del Proterozoico era in piena fioritura e il predominio dei procarioti - batteri e archaea. In questo momento, i batteri del ferro degli oceani, depositandosi generazione dopo generazione sul fondo, formano enormi depositi di minerali di ferro sedimentari. I più grandi sono conosciuti vicino a Kursk e Krivoy Rog. Gli eucarioti erano rappresentati principalmente da alghe. Gli organismi multicellulari erano pochi e molto primitivi.

Circa 1000 milioni di anni fa, a causa dell'attività fotosintetica delle alghe, il tasso di accumulo di ossigeno aumenta rapidamente. Ciò è facilitato anche dal completamento dell'ossidazione del ferro nella crosta terrestre, che finora ha assorbito la maggior parte dell'ossigeno. Di conseguenza, inizia il rapido sviluppo di protozoi e animali multicellulari. L'ultimo quarto del Proterozoico è noto come "l'età delle meduse", poiché questi e simili animali intestinali costituivano la forma di vita dominante e più progressiva a quel tempo.

Circa 700 milioni di anni fa, il nostro pianeta ei suoi abitanti stanno vivendo una seconda era glaciale, dopo la quale il progressivo sviluppo della vita diventa sempre più dinamico. Nel cosiddetto periodo vendiano si depongono diversi nuovi gruppi di animali multicellulari, ma la vita è ancora concentrata nei mari.

Alla fine del Proterozoico, l'ossigeno triatomico O 3 si accumulava nell'atmosfera. Questo è l'ozono, che assorbe i raggi ultravioletti della luce solare. Lo scudo all'ozono ha ridotto il livello di mutagenicità della radiazione solare. Ulteriori neoplasie erano numerose e variegate, ma di natura sempre meno radicale - all'interno dei regni biologici già formati (batteri, archei, protisti, piante, funghi, animali) e delle principali tipologie.

Quindi, durante l'era proterozoica, il predominio dei procarioti fu sostituito dal predominio degli eucarioti, vi fu una transizione radicale dall'unicellularità alla multicellularità e si formarono i principali tipi del regno animale. Ma queste complesse forme di vita esistevano esclusivamente nei mari.

La terra terrestre a quel tempo rappresentava un grande continente; i geologi le diedero il nome di Paleopangea. In futuro, la tettonica globale a placche della crosta terrestre e la corrispondente deriva dei continenti giocheranno un ruolo importante nell'evoluzione delle forme di vita terrestri. Nel frattempo, nel Proterozoico, la superficie rocciosa delle zone costiere si è lentamente ricoperta di suolo, batteri, alghe inferiori e gli animali unicellulari più semplici si sono insediati nelle pianure umide, che ancora esistevano perfettamente nelle loro nicchie ecologiche. La terra aspettava ancora i suoi conquistatori. E nel nostro calendario storico era già l'inizio di “novembre”. Prima del "Capodanno", prima dei nostri giorni, c'erano meno di "due mesi", solo 570 milioni di anni.

(3) Paleozoico

Paleozoico(era della vita antica) - da 570 a 230 milioni di anni fa, la lunghezza totale è di 340 milioni di anni.

Il successivo periodo di intensa costruzione di montagne portò a un cambiamento nel rilievo della superficie terrestre. La Paleopangea era divisa nel continente gigante dell'emisfero australe Gondwana e in diversi piccoli continenti dell'emisfero settentrionale. Le ex aree di terra erano sott'acqua. Alcuni gruppi si estinsero, ma altri si adattarono e svilupparono nuovi habitat.

Il corso generale dell'evoluzione, a partire dal Paleozoico, è mostrato in Fig. 6.3. Si noti che la maggior parte delle direzioni di evoluzione degli organismi che hanno avuto origine alla fine del Proterozoico continuano a coesistere con i gruppi giovani emergenti, sebbene molti ne riducano il volume.La natura si è separata da coloro che non soddisfano condizioni mutevoli, ma conserva opzioni di successo come per quanto possibile, li seleziona e li sviluppa sono i più adatti e, inoltre, crea nuove forme, tra cui ci sono i cordati. Appaiono piante più alte: conquistatori di terre. Il loro corpo è diviso in una radice e uno stelo, che consente loro di essere ben fissati al terreno e di estrarne umidità e minerali.

Riso. 6.3. Sviluppo evolutivo del mondo vivente dalla fine del Proterozoico ai nostri giorni

L'area dei mari aumenta o diminuisce. Alla fine dell'Ordoviciano, a seguito di una diminuzione del livello dell'oceano mondiale e di un generale raffreddamento, si verificò una rapida e massiccia estinzione di molti gruppi di organismi, sia nei mari che sulla terraferma. Nel Siluriano, i continenti dell'emisfero settentrionale si fondono nel supercontinente Laurasia, che è condiviso con il continente meridionale Gondwana. Il clima diventa più secco, più mite e più caldo. Nei mari compaiono “pesci” corazzati, i primi animali articolati sbarcano. Con il nuovo sollevamento del suolo e la riduzione dei mari nel Devoniano, il clima diventa più contrastato. Sul terreno compaiono muschi, felci, funghi, si formano le prime foreste, costituite da felci giganti, equiseti e muschi. Tra gli animali compaiono i primi anfibi, o anfibi. Nel Carbonifero sono diffuse foreste paludose di enormi (fino a 40 m) felci arboree. Sono state queste foreste a lasciarci depositi di carbone ("foreste di carbone"). Alla fine del Carbonifero, la terra si alza e si raffredda, compaiono i primi rettili, finalmente liberati dalla dipendenza dall'acqua. Nel periodo Permiano, un altro sollevamento di terra portò all'unificazione del Gondwana con Laurasia. L'unico continente di Pangea si formò di nuovo. Come risultato del successivo raffreddamento, le regioni polari della Terra sono soggette a glaciazione. Gli equiseti simili ad alberi, i muschi, le felci e molti antichi gruppi di invertebrati e vertebrati stanno scomparendo. In totale, fino al 95% delle specie marine e circa il 70% delle specie terrestri si estinsero entro la fine del periodo Permiano. Ma i rettili (rettili) e i nuovi insetti stanno rapidamente progredendo: le loro uova sono protette dall'essiccamento da gusci densi, la pelle è ricoperta di squame o chitina.

Il risultato generale del Paleozoico: l'insediamento di terra da parte di piante, funghi e animali. Allo stesso tempo, sia quelli che gli altri, e i terzi, nel corso della loro evoluzione, diventano anatomicamente più complessi, acquisiscono nuovi adattamenti strutturali e funzionali per la riproduzione, la respirazione e l'alimentazione, che contribuiscono allo sviluppo di un nuovo habitat .

Si conclude con il Paleozoico, quando nel nostro calendario “7 dicembre”. La natura “corre di fretta”, il ritmo dell'evoluzione in gruppo è alto, i termini delle trasformazioni si stanno comprimendo, ma i primi rettili stanno solo entrando in scena, e il tempo degli uccelli e dei mammiferi è ancora lontano.

(4) Mesozoico

Era mesozoica(era di mezza vita) - da 230 a 67 milioni di anni fa, la lunghezza totale è di 163 milioni di anni.

Continua il sollevamento del terreno, iniziato nel periodo precedente. Inizialmente, c'è un'unica Pangea continentale. La sua superficie totale è molto più grande dell'attuale superficie terrestre. La parte centrale del continente è ricoperta di deserti e montagne; si sono già formati gli Urali, l'Altai e altre catene montuose. Il clima sta diventando sempre più arido. Solo le valli fluviali e le pianure costiere sono abitate da vegetazione monotona di felci primitive, cicadee e gimnosperme.

Nel Triassico, Pangea si divide gradualmente nei continenti settentrionale e meridionale. Tra gli animali della terraferma, rettili erbivori e predatori, tra cui i dinosauri, iniziano la loro “processione trionfale”. Tra questi ci sono già specie moderne: tartarughe e coccodrilli. Anfibi e vari cefalopodi vivono ancora nei mari e compaiono pesci ossei dall'aspetto completamente moderno. Questa abbondanza di cibo attira i rettili predatori in mare, il loro ramo specializzato - ittiosauri - è separato. Da alcuni primi rettili si separarono piccoli gruppi, dando origine a uccelli e mammiferi. Hanno già una caratteristica importante: il sangue caldo, che darà grandi vantaggi nell'ulteriore lotta per l'esistenza. Ma il loro tempo è ancora avanti, ma per ora i dinosauri continuano a dominare gli spazi terrestri.

Nel periodo giurassico apparvero le prime piante da fiore e i rettili giganti dominano tra gli animali, avendo dominato tutti gli habitat. Nei mari caldi, oltre ai rettili marini, prosperano pesci ossei e una varietà di cefalopodi, simili ai moderni calamari e polpi. La spaccatura e la deriva dei continenti continua con una direzione generale verso di loro. stato attuale. Ciò crea le condizioni per l'isolamento e lo sviluppo relativamente indipendente della fauna e della flora in diversi continenti e sistemi insulari.

Nel Cretaceo, oltre ai mammiferi ovipari e marsupiali, apparvero i mammiferi placentati, che per lungo tempo portano cuccioli nel grembo materno a contatto con il sangue attraverso la placenta. Gli insetti iniziano a usare i fiori come fonte di cibo, contribuendo contemporaneamente alla loro impollinazione. Tale cooperazione ha portato benefici sia agli insetti che alle piante da fiore. La fine del periodo Cretaceo fu segnata da una diminuzione del livello dell'oceano, un nuovo raffreddamento generale e l'estinzione di massa di molti gruppi di animali, inclusi i dinosauri. Si ritiene che il 10-15% della precedente diversità delle specie sia rimasta sulla terraferma.

Esistono diverse versioni di questi drammatici eventi alla fine del Mesozoico. Lo scenario più popolare è una catastrofe globale causata da un gigantesco meteorite o asteroide che cade sulla Terra e porta alla rapida distruzione dell'equilibrio biosferico (onda d'urto, polvere atmosferica, potenti onde tsunami, ecc.). Tuttavia, tutto potrebbe essere molto più prosaico. La graduale ristrutturazione dei continenti e il cambiamento climatico potrebbero portare alla distruzione delle catene alimentari esistenti costruite su una fascia ristretta di produttori. In primo luogo, alcuni invertebrati, compresi i grandi cefalopodi, si estinsero nei mari più freddi. Naturalmente, ciò portò all'estinzione delle lucertole marine, per le quali i cefalopodi erano l'alimento principale. Sulla terra si è verificata una riduzione della zona di crescita e della biomassa della morbida vegetazione succulenta, che ha portato all'estinzione degli erbivori giganti, seguiti dai dinosauri predatori. Anche la base di cibo per i grandi insetti è stata ridotta e le lucertole volanti hanno iniziato a scomparire dietro di loro. Di conseguenza, nel giro di pochi milioni di anni, i principali gruppi di dinosauri si estinsero. Dobbiamo anche tenere a mente il fatto che i rettili erano animali a sangue freddo e non erano adatti ad esistere in un clima nuovo, molto più severo. In queste condizioni, piccoli rettili sopravvissero e si svilupparono ulteriormente: lucertole, serpenti; e quelli relativamente grandi, come coccodrilli, tartarughe, tuatara, sono sopravvissuti solo ai tropici, dove sono rimasti l'approvvigionamento alimentare necessario e il clima mite.

Pertanto, l'era mesozoica è giustamente chiamata l'era dei rettili. Per 160 milioni di anni sono sopravvissuti al loro periodo di massimo splendore, la più ampia divergenza in tutti gli habitat e si sono estinti nella lotta contro gli elementi inevitabili. Sullo sfondo di questi eventi, gli organismi a sangue caldo - mammiferi e uccelli, che sono passati allo sviluppo di nicchie ecologiche liberate, hanno ricevuto enormi vantaggi. Ma era già una nuova era. Fino al "Capodanno" c'erano "7 giorni".

(5) Cenozoico

Era cenozoica(era della nuova vita) - da 67 milioni di anni fa ad oggi. Questa è l'era delle piante da fiore, degli insetti, degli uccelli e dei mammiferi. In quest'epoca apparve un uomo.

All'inizio del Cenozoico, la posizione dei continenti è già vicina alla moderna, ma vi sono ampi ponti tra l'Asia e il Nord America, quest'ultimo è collegato attraverso la Groenlandia con l'Europa e l'Europa è separata dall'Asia da uno stretto. Il Sud America è stato isolato per diverse decine di milioni di anni. Anche l'India è isolata, sebbene si stia gradualmente spostando a nord verso il continente asiatico. Australia, che all'inizio del Cenozoico era associata all'Antartide e Sud America, circa 55 milioni di anni fa, si separa completamente e si sposta gradualmente verso nord. In continenti isolati vengono create direzioni e velocità speciali di evoluzione della flora e della fauna. Ad esempio, in Australia, l'assenza di predatori ha permesso la conservazione di antichi marsupiali e mammiferi ovipari, estinti da tempo in altri continenti. I riarrangiamenti geologici hanno contribuito all'emergere di una crescente biodiversità, come hanno creato grandi variazioni condizioni di vita per piante e animali.

Circa 50 milioni di anni fa, nel territorio del Nord America e dell'Europa, apparve nella classe dei mammiferi un distaccamento di primati, che successivamente diede origine a scimmie e umani. Le prime persone sono apparse circa 3 milioni di anni fa (7 ore prima del nuovo anno), a quanto pare, nel Mediterraneo orientale. Allo stesso tempo, il clima divenne sempre più fresco, e iniziò la successiva (quarta, a partire dal primo Proterozoico) era glaciale. Nell'emisfero settentrionale, negli ultimi milioni di anni si sono verificate quattro glaciazioni periodiche (come fasi di un'era glaciale, alternate a riscaldamento temporaneo). Durante questo periodo, mammut, molti grandi animali e ungulati si estinsero. Un ruolo importante in questo è stato svolto da persone attivamente impegnate nella caccia e nell'agricoltura. L'uomo della specie moderna si è formato solo circa 100 mila anni fa (dopo "23 ore e 45 minuti il 31 dicembre" del nostro anno di vita condizionale; esistiamo quest'anno solo per il suo ultimo quarto d'ora!).

In conclusione, lo sottolineiamo ancora una volta forze motrici l'evoluzione biologica deve essere vista su due piani interconnessi: quello geologico e quello biologico proprio. Ogni successiva ristrutturazione su larga scala della superficie terrestre comportava inevitabili trasformazioni nel mondo vivente. Ogni nuova ondata di freddo ha portato all'estinzione di massa di specie mal adattate. La deriva dei continenti ha determinato la differenza nei tassi e nelle direzioni di evoluzione nei grandi isolati. D'altra parte, il progressivo sviluppo e riproduzione di batteri, piante, funghi e animali ha influenzato anche l'evoluzione geologica stessa. Come risultato della distruzione della base minerale della Terra e del suo arricchimento con prodotti metabolici di microrganismi, il suolo è sorto ed è stato costantemente ricostruito. L'accumulo di ossigeno alla fine del Proterozoico ha portato alla formazione di uno schermo di ozono. Molti prodotti di scarto sono rimasti per sempre nelle viscere della terra, trasformandoli in modo irreversibile. Questi sono minerali di ferro organogeni e depositi di zolfo, gesso, carbone e molto altro. Il vivente, generato dalla materia inanimata, evolve insieme ad essa, in un unico flusso biogeochimico di materia ed energia. Quanto all'essenza interiore e ai fattori diretti dell'evoluzione biologica, li considereremo in una sezione speciale (vedi 6.5).

STUDIO DELLE PRIME FASI DELLO SVILUPPO DELLA VITA SULLA TERRA
Piano
1. Scale del tempo geologico.
2. Le principali divisioni della storia geologica della Terra.
3 Il drammatico aumento della diversità della fauna fossile
1. SCALA DEL TEMPO GEOLOGICO
Molte scienze sono impegnate nello studio dell'evoluzionismo
sviluppo degli organismi, esplorando vari aspetti
Fossili di piante e animali che esistono
agito in epoche geologiche antiche sulla Terra, studio
Xia paleontologia - un ragno su piante e animali estinti
qui, sul loro cambiamento nel tempo e nello spazio, su tutto
disponibile per studiare le manifestazioni della vita in ambito geologico
passato. Per fare questo, studiano i resti di forme antiche
vita e confrontarli con gli organismi moderni. Loro
è possibile determinare il tempo di esistenza delle forme estinte,
al fine di ripristinare la filogenesi su questa base. Filogenesi
rappresenta la continuità storica dell'impianto
e animali, così come tutti gli altri gruppi di organismi,
loro storia evolutiva. Ma la paleontologia non basta
ma solo i loro dati. Ha sicuramente bisogno
informazioni e risultati della ricerca in molte altre scienze,
che gli sono vicini nella direzione. Si possono fare riferimento
queste discipline biologiche, geologiche e geografiche
noi Inoltre, è noto che la stessa paleontologia lo è
all'incrocio tra geologia e biologia. Anche la paleontologia non è-
l'"aiuto" di scienze come la geologia storica,
stratigrafia, paleografia, paleoclimatologia, ecc. Questo
necessario per essere in grado di capire e correttamente
determinare il tempo di esistenza degli organismi estinti,
comprendere le condizioni della loro vita e gli schemi della loro transizione
rimane n stato fossile. utilizzo dei dati
l'anatomia comparata ha semplicemente bisogno della paleontologia
frastuono; per analizzare la struttura, la fisiologia, l'immagine
la vita e l'evoluzione delle forme estinte. Inoltre, con l'aiuto
anatomia comparata, è abbastanza facile stabilire l'omo-
la logica degli organi e la struttura delle diverse specie Cos'è l'omo-
logica!- Rappresenta la somiglianza, che è la base -
dipende dalla parentela. Se gli organismi contengono omo-
organi logici, :-questa è una prova diretta
legami familiari questi organismi. Questi confermano
che gli organismi o hanno antenati comuni o lo sono
discendenti di organismi estinti. Come è venuto, il suo omo-
gli organi logici hanno la stessa struttura, il loro sviluppo
proviene da simili rudimenti embrionali, così come
va precisato che occupano la stessa posizione
nel corpo.
Di grande importanza per la paleontologia è lo sviluppo
scienze come l'anatomia funzionale e comparata
fisiologia. Aiutano i paleontologi a capire correttamente
come funzionavano gli organi negli organismi estinti. Per
analisi della struttura, della vita e delle condizioni di vita
animali estinti, gli scienziati usano il principio di acc-
tualismo, proposto dal geologo D. Hutton. Vpo-
di conseguenza, è stato sviluppato in dettaglio da uno dei più grandi
geologi del 19 e C. Lyell. Secondo questo principio, tutto
modelli e relazioni che possono essere osservati in
fenomeni e oggetti del mondo inorganico e organico
nel presente, avvenuta nel passato. Di certo nessuno
non può dare una garanzia assoluta, ma molti scienziati
giungere alla conclusione che nella maggior parte dei casi questo principio,
corretta. Come è noto, il record paleontologico, che
rappresentato da resti fossili di organismi estinti
mov, a volte non fornisce un quadro completo a causa dei numerosi
spazi. Queste lacune sorgono a causa della specificità del
il luogo di sepoltura per i resti di organismi e molto piccoli
la probabilità di coincidenza di tutti i fattori necessari per questo
tori. Per ricreare completamente la filogenesi degli organismi,
ricostruire i collegamenti mancanti sull'albero relazionale
ve, non bastano solo dati e metodi paleontologici
dov. Il metodo del triplo parallelismo può aiutare in questo.
che è stato introdotto nel ragno dallo scienziato tedesco 3. Haeckel. Lui
Biologia generale 377
basato su un confronto paleontologico, comparativo-ana-
dati tomici ed embriologici. lo scienziato si appoggiò
alla legge da lui stesso formulata. Questo è os-
nuova legge biogenetica. Si basa sulla comprensione
comprendere che lo sviluppo individuale dell'organismo (ontogenesi
nez) è una concisa ripetizione della filogenesi. Significa che
studio e analisi dettagliati delle organizzazioni attualmente in via di sviluppo
il cervello permetterà di capire come è avvenuta l'evoluzione
cambiamenti ionici in tutti gli organismi viventi, compresi quelli
che si sono estinti da tempo. Molto più tardi, lo scienziato A. N. Se-
Vertsov ha dimostrato che Haeckel si sbagliava leggermente. Severtso-
chym ha sviluppato la teoria della filembriogenesi, in cui è dimostrata
afferma che è proprio dovuto all'evoluzione dell'ontogenesi che
possibile manifestazione di filogenesi. Ci sono privati
tè, quando la ristrutturazione evolutiva di qualsiasi organo
nov procede modificando le fasi successive del suo
sviluppo individuale, cioè nuovi segni della formazione
si formano alla fine dell'ontogenesi (Severtsov lo chiamò anabolismo).
Allora si può davvero osservare ciò che ha descritto Haeckel
relazione tra ontogenesi e filogenesi. Solo in
in tali casi, è possibile coinvolgere embriologico
alcuni dati per lo studio della filogenesi. Sevsrtsov a-
interessanti esempi di ricostruzione di ipotetici
alcuni anelli mancanti nell'albero filogenetico. È-
è necessario seguire le ontogeie degli organismi moderni
dimo anche per avere l'idea giusta
sui possibili cambiamenti nell'ontogenesi, che danno
spingere per l'evoluzione;
Per capire l'essenza del processo evolutivo e fare
per fare un'analisi causale del corso della filogenesi, è necessario trarre conclusioni
di evoluzionismo. Questa scienza è analoga alla teoria
.soluzione ed è altrimenti chiamato darwinismo a nome dei grandi
esimo creatore della teoria della selezione naturale Ch. Darwin. Pre-
i leader di questa scienza studiano l'essenza dei meccanismi, comuni
modelli e direzioni del processo evolutivo.
La scienza stessa è la base teorica di tutto il moderno
biologia. L'evoluzione degli organismi è una forma speciale di esistenza
l'esistenza della materia vivente nel tempo. Inoltre, tutto è moderno
mutevoli manifestazioni della vita a qualsiasi livello di organizzazione
la materia vivente può essere compresa solo tenendo conto dell'evoluzione
nuovo sfondo.
Ecco un elenco tutt'altro che completo delle scienze coinvolte
studio e analisi dello sviluppo della vita sulla Terra in passato
ppohi. I paleontologi attingono a dati tassonomici, bio-
geografia. Inoltre, gli scienziati sono molto interessati alle domande su
l'origine dell'uomo e la sua evoluzione, poiché c'è
differenze significative rispetto a tutte le altre classi di animali
nyh in connessione con lo sviluppo dell'attività lavorativa e sociale
tutte le condizioni.
Per comprendere l'evoluzione degli organismi, bisogna conoscere
come è passato nel tempo, tenere conto della durata
tutte le sue fasi. Le rocce sedimentarie aiutano a determinare il
crescita del terreno. Le rocce più vecchie giacciono sotto di più
strati posteriori
Per determinare correttamente l'età relativa del
rocce sedimentarie di diverse regioni, è necessario confrontare
rintracciare gli organismi fossili in essi conservati. Questo è
può essere fatto grazie al metodo paleontologico, pre-
stabilite alla fine nei lavori del geologo inglese W. Smith
XVIII- inizio XIX in. Gli scienziati hanno scoperto che tra i fossili
i miei organismi che caratterizzano ogni epoca,
è possibile individuare alcuni dei più comuni
specie. Queste specie sono diventate note come non guida
scavata.
L'età assoluta delle rocce sedimentarie, cioè quella
il tempo inquietante che è trascorso dall'inizio della loro formazione, us-
è già abbastanza difficile ballare. Informazioni su questo possono essere
raggio esaminando le rocce vulcaniche formate da
magma rinfrescante. Magma dovrebbe tener conto del contenuto
elementi radioattivi e prodotti di decadimento. È risaputo che
il decadimento radioattivo in tali rocce inizia con il tempo
né la loro cristallizzazione dal magma si scioglie e continua
scorre a velocità costante fino ad esaurimento.
tutte le scorte di elementi radioattivi.
Per questo motivo, è sufficiente determinare l'età della razza
facilmente. Per fare ciò, devi solo determinare il contenuto in montagna
roccia di uno o un altro elemento radioattivo e prodotto
del suo decadimento, tenendo conto del tasso di decadimento, ed è possibile
ma calcola accuratamente l'età assoluta di una determinata razza.
Per le rocce sedimentarie, si deve prendere in considerazione approssimativo
età relativa in relazione all'età assoluta dello strato
ev rocce vulcaniche. Lungo e meticoloso
seguendo l'età relativa ed assoluta della montagna
nidifica in diverse regioni il globo che si è tenuto
diverse generazioni di geologi e paleontologi, permettendo
è stato necessario designare le principali pietre miliari della storia geologica della Terra
se. I confini tra queste divisioni corrispondono
vari tipi di cambiamenti nel geologico e biologico
natura (paleontologica). Potrebbe essere un cambiamento
regimi di sedimentazione nei corpi idrici, che portano a
la formazione di altri tipi di rocce sedimentarie, il rafforzamento di quelle vulcaniche
canizma e processi di costruzione della montagna, intrusione del mare
(trasgressione marina) per cedimento di significative
sezioni della crosta continentale o l'innalzamento del livello degli oceani
ana, cambiamenti significativi nella fauna e nella flora .. Dal
tali eventi si sono verificati irregolarmente nella storia della terra,
la durata delle diverse epoche, periodi ed epoche non è la stessa.
A volte l'enorme durata dell'antico
la maggior parte delle ere geologiche (Archeozoica e Proterozoica), che *
che, peraltro, non sono suddivisi in intervalli di tempo minori
raccapricciante (in ogni caso, non esiste ancora una divisione generalmente accettata).
Ciò è dovuto principalmente al fattore tempo stesso.
né, cioè, le antichità dei depositi dell'Archeozoico e del Proterozoico, che
sono state sottoposte a significative
metamorfismo e distruzione, per cui il su
Pietre miliari in marcia nello sviluppo della Terra e della vita. Ritardato
ings delle ere Archeana e Proterozoica contengono estremamente
pochi resti fossili di organismi; su questa base
archeozoico e proterozoico sono combinati sotto il nome di "crypto
zoi" (lo stadio della vita nascosta), opponendosi all'unificazione
tre ere successive - Fanerozoico (etano esplicito, osservabile
vita). L'età della Terra è determinata da vari scienziati
diversamente, .ma puoi specificare una cifra approssimativa - 5
miliardi di anni
2. PRINCIPALI DIVISIONI DEL GEOLOGICO
STORIE DELLA TERRA
Ere archeozoiche e proterozoiche, che sono
ma criptozoico, è durato circa 3,4 miliardi di anni. Questo parla di
il fatto che il criptozoico costituisca 7/8 dell'intera storia geologica
rii. Va notato che nelle rocce di questo periodo
solo sopravvissuto un gran numero di resti fossili
373 Biologia
di organismi estinti. Pertanto, è difficile per gli scienziati con precisione
per determinare come si è sviluppata la vita durante questo periodo di
in un lungo periodo di tempo.
I più antichi resti di scienziati di organismi estinti
trovato negli strati sedimentari della Rodesia. Le rocce sedimentarie hanno
L'età qui è di 2,9-3,2 miliardi di anni. Sono state trovate tracce
l'attività vitale delle alghe (apparentemente, blu-verdi
no). Ciò dimostra in modo convincente che circa 3 miliardi
anni fa, le cellule fotosintetiche esistevano già sulla Terra.
organismi. Queste sono le alghe. Si presume che l'aspetto
la vita sulla Terra sarebbe dovuta avvenire molto prima.
Chiamano la cifra 3,5-4 miliardi di anni fa. Il pro-
Flora Terozoica. È rappresentato da forme filamentose
fino a diverse centinaia di micrometri di lunghezza e 0,6-16 di spessore
µm. Tutti hanno una struttura diversa. Sono stati trovati anche
tatki organismi unicellulari con un diametro di 1 - 16 micron. Os-
esemplari di questa flora proterozoica media sono stati trovati in Ka-
speranza. Gli scienziati hanno esplorato gli scisti silicei nel nord
riva del Lago Superiore e inciampò nei resti di estinto
g^ikreyurganisms. L'età dei depositi è di circa
1,9 miliardi di anni.
Molto spesso nelle rocce sedimentarie appartenenti al
intervallo di tempo 2-1 miliardo di anni fa, gli scienziati trovano
matoliths - a forma di pagnotta calcarea o dolomitica
corpi sul fondo di bacini marini e d'acqua dolce che sono sorti in
il risultato dell'attività delle alghe inferiori. Questo è solo
ko conferma la versione diffusa e attiva
noah attività fotosintetiche e di costruzione di barriere coralline
alghe blu verdi.
Viene confermata la fase successiva più importante nell'evoluzione della vita
è data da numerosi ritrovamenti di reperti fossili nei sedimenti, che
che hanno un'età di 0,9-3 miliardi di anni. Tra di loro sono stati trovati pre-
resti conservati in rosso di organismi unicellulari
con una misura di 2-8 micron, in cui è stato possibile distinguere tra intracellulari
una nuova struttura simile al nucleo; anche trovato stadi
divisione di una delle specie in questi organismi unicellulari, su-
commemorando le fasi della mitosi, - un metodo di divisione eucariotico
cellule kih (cioè che hanno un nucleo).
Se le conclusioni tratte dopo un attento studio
i resti trovati sono corretti, questo lo conferma solo
circa 1,6 miliardi di anni fa, l'evoluzione dell'orgapismo ha superato un importante
la tappa successiva: è stato raggiunto il livello di organizzazione degli eucarioti.
Sulle prime tracce dell'attività vitale di molti vermi
cellulare può essere riconosciuto dai depositi del Tardo Rifeo. Già
ai tempi di Vendian (circa 650-570 milioni di anni fa) c'erano
c'erano animali che potevano essere attribuiti a vari
tipi. Non ci sono impronte di animali vendiani dal corpo morbido.
tanti, ma sono conosciuti in tutti gli angoli della terra
palla. Gli scienziati hanno fatto una serie di scoperte interessanti sul territorio di
retorica ex URSS, dopo averli scoperti nel Tardo Proterozoico
alcuni depositi.
Nel 1947, R. Sprigt scoprì un ricco tardo-
. ha spazzato via l'ozono una specie di fauna. Lo scienziato l'ha trovata nell'Austria centrale
ralia. Più tardi, suggerisce M. Glessner, che lo ha studiato
che si compone di tre dozzine di specie tra le più diverse
animali multicellulari che puoi, tii vendetta su diversi
tipi. La maggior parte delle forme trovate può essere attribuita a Ki-
cervicale. Questi includono medusops'/:organizzazioni comuni
noi, che dovevamo essere nell'8° strato intermedio
acqua e forme poliploidi situate vicino al fondo, che
la segale in apparenza assomiglia alla moderna Alcyonaria o Mor-
piume del cielo. Gli scienziati hanno confermato che tutti loro. come simile
gli animali della fauna adiacarana non hanno uno scheletro solido.
Oltre ai celenterati nelle quarziti di Pound, dove e
si trova la fauna ediacarana, resti di vermi
organismi diversi, classificati come ploek t m e ad anello
vermi. Alcuni dei resti presentati t sono considerati
possibili antenati degli artropodi. Inoltre, lì puoi trovare
ci sono resti di affiliazione tassonomica sconosciuta.
Questo non fa che confermare ancora una volta che all'epoca di Jendian
c'era un'ampia varietà di soft-
animali da calderone. Da ciò possiamo concludere:
sapendo che al tempo di Vendian c'era un'enorme varietà di
zie specie, anche abbastanza altamente organizzate
animali, quindi, a quanto pare, prima del periodo vendiano, la vita
esisteva da molto tempo. È dato per scontato che
gli animali multicellulari sono apparsi molto prima - a-
circa 700-900 milioni di anni fa.
3. LA CRESCITA DELLA DIVERSITÀ FOSSILE
FAUNA
A cavallo tra il Proterozoico e il Paleozoico, molto forte
ma la composizione della fauna fossile cambierà. Mangiato all'improvviso
strati del Proterozoico superiore, in cui quasi la metà di
nuova assenza di vita, nelle rocce sedimentarie del Cambriano, in partenza
dai suoi strati più bassi, c'è una quantità enorme
e la diversità dei resti fossili. Ci sono tra
loro e spugne (brachiopodi), nonché rappresentanti
artropodi estinti. Ma alla fine del Cambriano,
cabine quasi tutti i tipi di organismi multicellulari noti agli scienziati
tutti gli animali. Finora, i ricercatori non sono stati in grado di spiegare
un salto così improvviso nell'evoluzione delle forme viventi.
Apparentemente, l'isolamento di tutti i tipi principali
animali si sono verificati nel Proterozoico superiore 600-800 milioni
anni fa. Gli scienziati suggeriscono che rappresentazioni primitive
i corpi di tutti i gruppi di animali multicellulari erano piccoli
organismi shimi, privi di scheletro. Nel frattempo, w.at-
l'ossigeno si stava accumulando nell'atmosfera e la potenza aumentò
schermo dell'ozono, che ha portato ad un aumento delle dimensioni del
il fossato del corpo degli animali e l'acquisizione di uno scheletro da parte loro. Di conseguenza
organismi sono stati in grado di diffondersi ampiamente
piccole profondità di vari serbatoi, e questo è diventato il motivo
noah che il numero delle varie forme è aumentato notevolmente
vita.

Libro di testo per le classi 10-11

Capitolo XIII. Sviluppo della vita sulla Terra

La storia degli organismi viventi sulla Terra è studiata dai resti, impronte e altre tracce della loro attività vitale conservate nelle rocce sedimentarie. Questa è la scienza della paleontologia. Per comodità di studio e descrizione, l'intera storia della Terra è suddivisa in periodi di tempo che hanno durate diverse e differiscono tra loro per il clima, l'intensità dei processi geologici, la comparsa di alcuni e la scomparsa di altri gruppi di organismi, ecc. Nella documentazione geologica, questi periodi di tempo corrispondono a diversi strati di rocce sedimentarie con resti fossili inclusi. Più profondo è lo strato di rocce sedimentarie (a meno che, ovviamente, gli strati non siano capovolti a causa dell'attività tettonica), più antichi sono i fossili che vi si trovano. Questa determinazione dell'età dei reperti è relativa. Inoltre, va ricordato che l'origine dell'uno o dell'altro gruppo di organismi avviene prima di quanto appaia nella documentazione geologica. Il gruppo dovrebbe diventare abbastanza numeroso da poter trovare in centinaia di milioni di anni i suoi rappresentanti durante gli scavi.

Riso. 71. La storia dello sviluppo della vita sulla Terra e la formazione dell'atmosfera moderna

I nomi di questi periodi sono di origine greca. Le più grandi di queste divisioni sono le zone, ce ne sono due: criptozoico (vita nascosta) e phanerosa (vita esplicita). Le zone sono divise in epoche (Fig. 71). Ci sono due epoche nel Criptozoico: Archean (la più antica) e Proterozoic (vita primaria). Il Fanerozoico comprende tre epoche: Paleozoico (vita antica), Mesozoico (vita media) e Cenozoico (nuova vita). A loro volta, le epoche sono divise in periodi, i periodi a volte sono divisi in parti più piccole. Per scoprire a quali intervalli di tempo reale corrispondono ere e periodi, il contenuto di isotopi di vario genere elementi chimici nelle rocce e nei resti di organismi. Poiché il tasso di decadimento degli isotopi è strettamente costante e ben noto, è possibile determinare l'età assoluta dei fossili trovati. Più l'uno o l'altro periodo di tempo è lontano da noi, meno accuratamente viene determinata la sua età.

§ 55. Sviluppo della vita nel criptozoico

Secondo gli scienziati, il pianeta Terra si è formato 4,5-7 miliardi di anni fa. Circa 4 miliardi di anni fa, la crosta terrestre iniziò a raffreddarsi e indurirsi e sulla Terra si verificarono condizioni che consentirono lo sviluppo degli organismi viventi. Questi primi organismi erano unicellulari, non avevano gusci duri, quindi è molto difficile trovare tracce della loro attività vitale. Non sorprende che per molto tempo gli scienziati abbiano creduto che la Terra fosse un deserto senza vita per una parte significativa della sua esistenza. Sebbene il criptozoico rappresenti circa 7/8 dell'intera storia della Terra, lo studio intensivo di questa zona iniziò solo a metà del 20° secolo. Applicazione metodi moderni ricerche, come la microscopia elettronica, la tomografia computerizzata, i metodi di biologia molecolare, hanno permesso di stabilire che la vita sulla Terra è molto più antica di quanto si pensasse. Al momento, la scienza non conosce tali rocce sedimentarie in cui non ci sarebbero tracce di attività vitale. Nelle rocce sedimentarie più antiche conosciute sulla Terra, la cui età è di 3,8 miliardi di anni, sono state trovate sostanze che apparentemente facevano parte di organismi viventi.

Archeo. Archean - l'era più antica, iniziata più di 3,5 miliardi di anni fa ed è durata circa 1 miliardo di anni. A quel tempo i cianobatteri erano già abbastanza numerosi sulla Terra, i prodotti fossilizzati della loro attività vitale - le stromatoliti - sono stati rinvenuti in quantità significative. Ricercatori australiani e americani hanno anche trovato gli stessi cianobatteri pietrificati. Quindi, nell'Archeano esisteva già una sorta di "biosfera procariotica". I cianobatteri di solito hanno bisogno di ossigeno per sopravvivere. Non c'era ancora ossigeno nell'atmosfera, ma apparentemente avevano abbastanza ossigeno, che è stato rilasciato durante le reazioni chimiche che hanno avuto luogo nella crosta terrestre. Ovviamente la biosfera, costituita da procarioti anaerobici, esisteva anche prima. L'evento più importante dell'Archeano fu l'emergere della fotosintesi. Non sappiamo quali organismi furono i primi fotosintetici. Le prime prove della fotosintesi provengono da minerali contenenti carbonio con rapporti isotopici specifici del carbonio che ha attraversato il processo di fotosintesi. Questi minerali hanno più di 3 miliardi di anni. L'emergere della fotosintesi è stata di grande importanza per l'ulteriore sviluppo della vita sulla Terra. La biosfera ricevette una fonte inesauribile di energia e l'ossigeno iniziò ad accumularsi nell'atmosfera (vedi Fig. 71). Il contenuto di ossigeno nell'atmosfera è rimasto basso per molto tempo, ma c'erano i prerequisiti per il rapido sviluppo di organismi aerobici in futuro.

Proterozoico. L'era proterozoica è la più lunga nella storia della Terra. Durò circa 2 miliardi di anni. Circa 600 milioni di anni dopo l'inizio del Proterozoico, circa 2 miliardi di anni fa, il contenuto di ossigeno ha raggiunto il cosiddetto "punto Pasteur" - circa l'1% del suo contenuto nell'atmosfera moderna. Gli scienziati ritengono che questa concentrazione di ossigeno sia sufficiente per garantire l'attività vitale sostenibile degli organismi aerobici unicellulari. Un lento ma costante aumento del contenuto di ossigeno nell'atmosfera ha contribuito al miglioramento della respirazione cellulare e all'insorgere della fosforilazione ossidativa. La fosforilazione ossidativa, essendo un modo molto più efficiente di utilizzare l'energia dei carboidrati rispetto alla glicolisi anaerobica, a sua volta ha portato al fiorire di organismi aerobici. L'accumulo di ossigeno nell'atmosfera ha portato alla formazione di uno schermo di ozono nella stratosfera, che ha reso fondamentale vita possibile a terra, proteggendolo dalle radiazioni ultraviolette mortali. I procarioti - batteri e alghe unicellulari - apparentemente vivevano anche sulla terraferma, in velo d'acqua tra particelle minerali in zone di parziale allagamento vicino a corpi idrici. Il risultato della loro attività vitale fu la formazione del suolo.

Riso. 72. Flora e fauna del Tardo Proterozoico.
1 - alghe multicellulari; 2 - spugna; 3 - meduse; 4 - gattonare verme inanellato; 5 - anellidi sessili; 6 - corallo a otto raggi; 7 - artropodi primitivi di posizione sistematica poco chiara

Evento non meno importante fu l'emergere degli eucarioti. Quando è successo non è noto, poiché è molto difficile risolverlo. Gli studi a livello molecolare hanno portato alcuni scienziati a suggerire che gli eucarioti potrebbero essere antichi quanto i procarioti. Nella documentazione geologica, i segni dell'attività eucariotica sono comparsi circa 1,8-2 miliardi di anni fa. I primi eucarioti erano organismi unicellulari. Apparentemente, hanno già formato caratteristiche fondamentali degli eucarioti come la mitosi e la presenza di organelli di membrana. Entro 1,5-2 miliardi di anni fa, viene attribuita la presenza di una delle aromorfosi più importanti: la riproduzione sessuale.

La fase più importante nello sviluppo della vita è stata l'emergere della multicellularità. Questo evento ha dato un forte impulso all'aumento della diversità degli organismi viventi e alla loro evoluzione. La multicellularità rende possibile la specializzazione delle cellule all'interno di un organismo, l'emergere di tessuti e organi, inclusi gli organi sensoriali, l'approvvigionamento attivo di cibo e il movimento. Questi vantaggi hanno contribuito all'ampia distribuzione degli organismi, allo sviluppo di tutte le possibili nicchie ecologiche e, in definitiva, alla formazione biosfera moderna, che ha sostituito quello "procariotico". I primi organismi multicellulari apparvero nel Proterozoico almeno 1,5 miliardi di anni fa. Tuttavia, alcuni scienziati ritengono che ciò sia accaduto molto prima, circa 2 miliardi di anni fa. Apparentemente si trattava di alghe.

Un focolaio di diversità animale. La fine del Proterozoico, circa 680 milioni di anni fa, fu segnata da un potente scoppio della diversità degli organismi multicellulari e dell'aspetto degli animali (Fig. 72). Prima di questo periodo, i ritrovamenti di organismi multicellulari sono rari e sono rappresentati da piante e, possibilmente, da funghi. La fauna che sorse alla fine del Proterozoico era chiamata Ediacaran in termini di area nell'Australia Meridionale, dove a metà del 20° secolo. in strati di età compresa tra 650 e 700 milioni di anni sono state scoperte le prime impronte di animali. Successivamente, ritrovamenti simili furono fatti in altri continenti. Questi reperti furono la ragione per l'assegnazione nel Proterozoico di un periodo speciale, chiamato Vendians (dal nome di una delle tribù slave che vivevano sulle rive del Mar Bianco, dove furono trovati molti resti fossili di rappresentanti di questa fauna ). La Vend è durata circa 110 mA. In questo breve tempo rispetto alle epoche precedenti, sorsero un gran numero di specie di animali multicellulari, appartenenti ai tipi delle cavità intestinali, dei vermi e degli artropodi, che raggiunsero una notevole diversità. Alcuni di questi animali erano lunghi fino a 1 m, a quanto pare erano gelatinosi, come le meduse. Una caratteristica distintiva degli animali della fauna Vendo-Ediacarana è l'assenza di qualsiasi tipo di scheletro. Probabilmente, quindi, non c'erano predatori dai quali fosse necessario difendersi.

Qual è la causa di una tale esplosione di diversità? Gli scienziati suggeriscono che alla fine del Proterozoico, il nostro pianeta subì notevoli sconvolgimenti. L'attività idrotermale era molto elevata, la costruzione di montagne era in corso, le glaciazioni furono sostituite dal riscaldamento del clima. Il contenuto di ossigeno nell'atmosfera è aumentato. L'aumento del contenuto di ossigeno al 5-6% del livello attuale, a quanto pare, era necessario per il successo dell'esistenza di animali multicellulari di dimensioni abbastanza grandi. Questi cambiamenti nell'habitat, ovviamente, hanno portato all'emergere di nuovi tipi e al loro rapido sviluppo. L'eone della "vita nascosta", che copre oltre l'85% dell'intero tempo dell'esistenza della vita sulla Terra, si concluse con la criptosi e iniziò una nuova fase - con la fanerosa.

Come viene determinata l'età relativa e assoluta dei reperti paleontologici?
Quali sono le principali aromorfosi nell'evoluzione degli organismi unicellulari?
In che modo l'attività vitale degli organismi viventi ha influenzato il cambiamento nei gusci geologici della Terra?
4. Come si spiega l'emergere di un'ampia varietà di animali multicellulari alla fine del Proterozoico?