Cea mai semnificativă caracteristică a ipotezei lui AI Oparin este complicarea treptată a structurii chimice și a aspectului morfologic al precursorilor vieții (probionți) pe drumul către organismele vii.

O cantitate mare de date sugerează că regiunile de coastă ale mărilor și oceanelor ar putea fi mediul pentru originea vieții. Aici, la joncțiunea dintre mare, uscat și aer, s-au creat condiții favorabile pentru formarea compușilor organici complecși.

De exemplu, soluțiile unor substanțe organice (zaharuri, alcooli) sunt foarte stabile și pot exista la infinit. pentru mult timp. În soluții concentrate de proteine, acizi nucleici se pot forma cheaguri, similare cheagurilor de gelatină în soluții apoase. Astfel de cheaguri se numesc picături coacervate sau coacervate (Fig. 66). Coacervații sunt capabili să adsorbe diferite substanțe. Din solutia pe care o primesc compuși chimici, care sunt convertite ca urmare a reacțiilor care apar în picăturile coacervate și eliberate în mediu.

Coacervatele nu sunt încă ființe vii. Ele arată doar o asemănare exterioară cu astfel de semne ale organismelor vii precum creșterea și metabolismul cu mediul.

Prin urmare, apariția coacervatelor este considerată ca o etapă în dezvoltarea pre-viață.

Dezvoltarea vieții pe Pământ.

Numele acestor perioade de timp origine greacă. Cele mai mari astfel de diviziuni sunt zone, există două dintre ele - criptozoic (viață ascunsă) și phanerosa (viață explicită). Zonele sunt împărțite în ere (Fig. 67). Există două ere în Criptozoic - Archean (cea mai veche) și Proterozoic (viață primară). Fanerozoicul include trei ere - Paleozoic (viață antică), Mezozoic ( viata medie) și Cenozoic ( viață nouă). La rândul lor, erele sunt împărțite în perioade, perioadele sunt uneori împărțite în părți mai mici.

Criptozoic. Potrivit oamenilor de știință, planeta Pământ s-a format acum 4,5-7 miliarde de ani. Cu aproximativ 4 miliarde de ani în urmă, scoarța terestră a început să se răcească și să se întărească, iar pe Pământ au apărut condiții care au permis organismelor vii să se dezvolte. Archaeus. Archean - cea mai veche epocă, a început cu mai bine de 3,5 miliarde de ani în urmă și a durat aproximativ 1 miliard de ani. La acea vreme, cianobacteriile erau deja destul de numeroase pe Pământ, produsele fosilizate ale activității lor vitale - stromatoliții - s-au găsit în cantități semnificative.

australian și cercetători americani au fost găsite şi cianobacterii pietrificate. Astfel, un fel de „biosferă procariotă” exista deja în Arhee. Cianobacteriile au nevoie de obicei de oxigen pentru a supraviețui. Nu exista încă oxigen în atmosferă, dar se pare că aveau suficient oxigen, care a fost eliberat în timpul reacții chimice curgând înăuntru Scoarta terestra.

Evident, biosfera, constând din nămol de procariote anaerobe, a existat chiar mai devreme.

Cel mai important eveniment al arheicii a fost apariția fotosintezei. Nu știm care organisme au fost primele fotosintetice.

Proterozoic.

Era Proterozoică este cea mai lungă din istoria Pământului. A durat aproximativ 2 miliarde de ani.

La aproximativ 600 de milioane de ani de la începutul Proterozoicului, în urmă cu aproximativ 2 miliarde de ani, conținutul de oxigen a atins așa-numitul „punct Pasteur” – aproximativ 1% din conținutul său în atmosfera modernă.

Oamenii de știință cred că această concentrație de oxigen este suficientă pentru a asigura activitatea vitală durabilă a organismelor aerobe unicelulare.

O izbucnire a diversităţii animalelor. Sfârșitul Proterozoicului, cu aproximativ 680 de milioane de ani în urmă, a fost marcat de o izbucnire puternică a diversității organismelor pluricelulare și de apariția animalelor (Fig. 68). Înainte de această perioadă, descoperirile de organisme pluricelulare sunt rare și sunt reprezentate de plante și, eventual, ciuperci.

Fauna care a apărut la sfârșitul Proterozoicului a fost numită Ediacaran în ceea ce privește zona din Australia de Sud, unde la mijlocul secolului XX. în straturi în vârstă de 650-700 de milioane de ani au fost descoperite primele amprente de animale.

Ulterior, descoperiri similare au fost făcute pe alte continente. Aceste descoperiri au fost motivul alocării în Proterozoic a unei perioade speciale, numite Vendiani (după numele unuia dintre triburile slave care locuia pe malul Mării Albe, unde au fost descoperite locații bogate ale reprezentanților acestei faune) . Paleozoic.

Epoca paleozoică este mult mai scurtă decât precedentele, a durat aproximativ 340 de milioane de ani. Pământul, care la sfârșitul Proterozoicului reprezenta un singur supercontinent, s-a împărțit în continente separate grupate în apropierea ecuatorului. Acest lucru a condus la crearea unui număr mare de zone mici de coastă potrivite pentru așezarea organismelor vii. La începutul Paleozoicului, unele animale aveau un schelet extern organic sau mineral.

Clima Cambrianului era temperată, continentele erau joase. În Cambrian, animalele și plantele locuiau în principal mările. Bacteriile și albastru-verzi încă trăiau pe uscat.

Perioada cambriană a fost marcată de răspândirea rapidă a reprezentanților noilor tipuri de nevertebrate, dintre care multe aveau un schelet calcaros sau fosfat.

Oamenii de știință atribuie acest lucru apariției prădării. Printre animalele unicelulare, au existat numeroase foraminifere - reprezentanți ai protozoarelor, care aveau o coajă calcaroasă sau lipită din granule de nisip.

ordovician. În Ordovician, aria mărilor crește semnificativ. În mările ordovicianului, algele verzi, brune și roșii sunt foarte diverse. Există un proces intens de formare a recifelor de către corali.

Se observă o diversitate considerabilă între cefalopode și gasteropode. Chordurile apar pentru prima dată în ordovician. Silur. La sfârșitul Silurianului, se observă dezvoltarea unor artropode deosebite - crustacee. Înflorirea cefalopodelor în mări aparține ordovicianului și silurianului.

Apar noi reprezentanți ai nevertebratelor - echinoderme. În mările Siluriene, începe distribuția în masă a primelor vertebrate adevărate, a celor fără fălci blindate. La sfârșitul Silurianului - începutul Devonianului, începe dezvoltarea intensivă a plantelor terestre.

Animalele ies și pe uscat.

Unul dintre primii care s-au mutat din mediul acvatic au fost reprezentanți ai tipului de artropode - păianjeni, aceștia fiind protejați de efectul de uscare al atmosferei printr-o coajă chitinoasă. devonian. Ca urmare a ridicării pământului și a reducerii mărilor, clima devoniană a fost mai continentală decât în Silurian. Zonele deșertice și semidesertice au apărut în Devonian. Peștii adevărați trăiau în mări, înlocuindu-i pe cei blindați fără fălci. Printre aceștia au fost pești cartilaginoși (reprezentanți moderni - rechini), și au apărut pești cu schelet osos. În Devonian, pe uscat apar primele păduri de ferigi gigantice, coade-calului și mușchi de măciucă. Noi grupuri de animale încep să cucerească pământul.

Reprezentanții artropodelor care au venit pe uscat dau naștere miilor și primelor insecte. La sfârșitul devonianului, descendenții peștilor vin pe uscat, formând prima clasă de vertebrate terestre - amfibieni (amfibieni). Carbon. În perioada Carboniferului, sau Carbonifer, există o încălzire și umidificare notabilă a climei. Ferigi uriașe (până la 40 m înălțime) și coada-calului și mușchi de club cresc în pădurile calde și mlăștinoase tropicale.

Pe lângă aceste plante care se reproduc prin spori, în Carbonifer încep să se răspândească gimnospermele, care au apărut încă de la sfârșitul devonianului. Sămânța lor era acoperită cu o coajă care împiedica uscarea acesteia. În pădurile mlăștinoase umede și calde, cei mai vechi amfibieni, stegocefalii, au atins o prosperitate și o diversitate excepționale.

Apar primele ordine de insecte înaripate - gândaci, a căror lungime a corpului ajunge la 10 cm, și libelule, dintre care unele specii aveau o anvergură a aripilor de până la 75 cm.

Înălțarea ulterioară a pământului a dus la dezvoltarea unui climat arid și răcire în Perm.

Pădurile umede și luxuriante rămân doar în jurul ecuatorului; ferigile se sting treptat. Ele sunt înlocuite cu gimnosperme.

Uscaciunea climei a contribuit la disparitia amfibienilor - stegocefale. Pe de altă parte, cele mai vechi reptile, care au apărut la sfârșitul Carboniferului, ating o diversitate semnificativă.

Mezozoicul este numit pe bună dreptate era reptilelor. Perioada lor de glorie, cea mai mare divergență și extincție au loc tocmai în această eră. Triasic. În Triasic, zonele corpurilor de apă interioare sunt mult reduse, iar peisajele deșertice se dezvoltă. Într-un climat arid, multe organisme terestre se sting, în care anumite etape ale vieții sunt asociate cu apa.

Majoritatea amfibienilor mor, ferigi arborele, coada-calului și mușchii de club dispar aproape complet.

În schimb, încep să predomine formele terestre, în ciclul de viață al cărora nu există etape asociate cu apa. Printre plantele din Triasic, gimnospermele ating o dezvoltare puternică, printre animale - reptile. Deja în Triasic, au apărut primii reprezentanți ai animalelor cu sânge cald - mici mamifere și păsări primitive. Yura. În Jurasic, există o oarecare expansiune a zonelor mărilor cu apă caldă. În mări sunt foarte numeroase cefalopode - amoniți și belemniți.

Reptilele marine sunt foarte diverse.

Pe lângă ihtiosaurii, plesiozaurii apar în mările din Jura - animale cu corp larg, aripi lungi și gât serpentin.

Reptilele marine, parcă, au împărțit resursele alimentare între ele: pleziozaurii vânau în apele puțin adânci ale zonei de coastă și ihtiosaurii vânau în larg. În Jurasic, reptilele au început să stăpânească mediul aerian.

O varietate de insecte zburătoare au creat condițiile pentru dezvoltarea șopârlelor zburătoare insectivore.

Micile șopârle zburătoare au început să se hrănească cu șopârle mari.

Pangolinii zburători au existat până la sfârșitul Cretacicului. Cretă.

Perioada Cretacică (sau Cretacic) este numită în legătură cu formarea cretei în sedimentele marine din acea vreme. A apărut din rămășițele cochiliilor celor mai simple animale - foraminifere. În această perioadă, angiospermele apar și se răspândesc extrem de rapid, gimnospermele sunt forțate să iasă.

Distribuția largă a insectelor și apariția primelor angiosperme au dus de-a lungul timpului la o legătură între ele. La angiosperme, a apărut o floare - un organ de reproducere care atrage insecte cu rezerve de culoare, miros și nectar.

Insectele, hrănindu-se cu nectar, au devenit purtători de polen.

Transferul de polen de către insecte, în comparație cu polenizarea vântului, are ca rezultat mai puțină pierdere de gameți. La sfârșitul Cretacicului, clima se schimbă spre continentalitate bruscă și răcire generală. Amoniții și belemniții mor în mări, iar după ei șopârlele de mare care se hrăneau cu ei - plesiozaurii și ihtiosaurii. Pe uscat, vegetația iubitoare de umezeală a început să scadă, ceea ce a servit drept hrană pentru dinozaurii erbivori, ceea ce a dus la dispariția lor; dinozaurii carnivori au murit și ei. Dintre reptile, doar în regiunile ecuatoriale s-au păstrat forme mari - crocodili, țestoase și tuatara.

Majoritatea reptilelor supraviețuitoare (șopârle, șerpi) erau de dimensiuni mici. În condițiile unui climat puternic continental și o răcire generală, păsările și mamiferele cu sânge cald, a căror perioadă de glorie aparține erei următoare, Cenozoic, au primit avantaje excepționale.

Cenozoic.

Epoca Cenozoică este perioada de glorie a plantelor cu flori, insectelor, păsărilor și mamiferelor. A început în urmă cu aproximativ 66 de milioane de ani și continuă până în prezent.

Paleogen.

În prima perioadă a Cenozoicului, mamiferele au înlocuit reptilele, ocupându-și nișele ecologice pe pământ, păsările au început să domine aerul. În această perioadă se formează majoritatea grupurilor moderne de mamifere - insectivore, prădătoare, pinipede, cetacee, ungulate.

Au apărut primele primate primitive - lemuri și apoi adevărate maimuțe.

Neogen. În neogen, clima a devenit mai rece și mai uscată.

Pădurile tropicale și de savană, care au crescut cândva în zona temperată din Ungaria modernă până în Mongolia, sunt înlocuite de stepe. Acest lucru a dus la răspândirea pe scară largă a plantelor de cereale, care au devenit o sursă de hrană pentru mamiferele erbivore. În această perioadă s-au format toate ordinele moderne de mamifere, au apărut primele mari maimuțe.

Antropic.

Ultima perioadă a Cenozoicului - Antropogenul - este perioada geologică în care trăim și noi. Numele său se datorează faptului că în această perioadă a apărut o persoană. La antropogen se disting două secole (nu secole, ci secole în sens geologic) - Pleistocenul și Holocenul. În timpul Pleistocenului, s-au observat schimbări climatice foarte puternice - au avut loc patru glaciații gigantice, urmate de retragerea ghețarilor.

Temperaturile negative din zona de glaciare au dus la faptul că vaporii de apă s-au condensat sub formă de zăpadă, iar topirea gheții și a zăpezii a produs anual mai puțină apă decât a căzut zăpada.

Acumularea de rezerve gigantice de gheață pe uscat a dus la o scădere semnificativă a nivelului Oceanului Mondial (cu 60-90 m). În Lumea Veche (cu excepția Madagascarului), omul s-a stabilit cu cel puțin 500 de mii de ani în urmă și, posibil, mult mai devreme. Înainte de ultima glaciare (acum aproximativ 35-40 de mii de ani), printr-un pod de uscat în zona strâmtorii moderne Bering, vânătorii antici din Asia au trecut în America de Nord, care s-a așezat până în Țara de Foc. Până la începutul Holocenului, când încălzire globalăși la topirea ghețarilor, multe mamifere mari s-au stins - mamuți, rinocer lanos, urs de peșteră. Aparent, această dispariție s-a datorat nu numai schimbărilor climatice, ci și activității umane active. În urmă cu aproximativ 10 mii de ani, în regiunile moderat calde ale Pământului (Mediterană, Orientul Mijlociu, India, China, Mexic, Peru etc.), a început „Revoluția Neolitică”, asociată cu trecerea omului de la culegere și vânătoare la agricultura si cresterea vitelor.

A început domesticirea animalelor și introducerea plantelor în cultură.

Activitatea umană violentă: arătul pământului, dezrădăcinarea și arderea pădurilor, pășunatul și călcarea arborilor de iarbă de către animale domestice - au dus la dispariția sau reducerea ariilor de distribuție a multor animale de stepă (tur, tarpan etc.), la extinderea zonelor deșertice (Sahara, Karakum, Takla-Makan), apariția nisipurilor mobile. Toate acestea au fost determinate compoziţia speciilor a lumii organice care există în prezent, a influențat distribuția geografică modernă a organismelor, a creat comunitățile lor moderne.

Istoria dezvoltării vieții este studiată în funcție de date geologieși paleontologie, deoarece multe resturi fosile produse de organismele vii au fost păstrate în structura scoarței terestre. În locul fostelor mări, s-au format roci sedimentare care conțineau straturi uriașe de cretă, gresie și alte minerale, reprezentând sedimente de fund de scoici calcaroase și schelete de siliciu ale organismelor antice. Există, de asemenea, metode fiabile pentru determinarea vârstei rocilor terestre care conțin materie organică. Se folosește de obicei metoda radioizotopilor, bazată pe măsurarea conținutului de izotopi radioactivi din compoziția uraniului, carbonului etc., care se modifică în mod regulat în timp.

Observăm imediat că dezvoltarea formelor de viață pe Pământ a mers în paralel cu restructurarea geologică a structurii și topografiei scoarței terestre, cu modificări ale limitelor continentelor și oceanelor, compoziția atmosferei, temperatura suprafața pământului și alți factori geologici. Aceste schimbări au determinat într-o măsură decisivă direcția și dinamica evoluției biologice.

Primele urme de viață pe Pământ datează de la aproximativ 3,6–3,8 miliarde de ani. Astfel, viața a apărut la scurt timp după formarea scoarței terestre. În conformitate cu cele mai semnificative evenimente ale evoluției geobiologice din istoria Pământului, se disting intervale mari de timp - ere, în cadrul acestora - perioade, în cadrul perioadelor - epoci etc. Pentru o mai mare claritate, să descriem calendarul vieții ca un ciclu anual condiționat, în care o lună corespunde la 300 de milioane de ani de timp real (Fig. 6.2). Apoi, întreaga perioadă de dezvoltare a vieții pe Pământ va fi exact un an condiționat din calendarul nostru - de la „1 ianuarie” (acum 3600 de milioane de ani), când s-au format primele protocelule, până la „31 decembrie” (zero ani), când traim. După cum puteți vedea, este obișnuit să numărați timpul geologic în ordine inversă.

(1) Arheea

Epoca arheică(era vieții antice) - de la 3600 la 2600 de milioane de ani în urmă, lungimea de 1 miliard de ani - aproximativ un sfert din întreaga istorie a vieții (pe calendarul nostru convențional, acesta este „ianuarie”, „februarie”, „martie”. " și câteva zile din "aprilie").

Viața primitivă a existat în apele oceanelor sub formă de protocelule primitive. În atmosfera Pământului încă nu exista oxigen, dar în apă existau substanțe organice libere, așa că primele organisme asemănătoare bacteriilor s-au hrănit heterotrofe: au absorbit materie organică gata preparată și au primit energie prin fermentare. Bacteriile chemosintetice autotrofe sau noile lor forme, arhaea, ar putea trăi în izvoarele termale bogate în hidrogen sulfurat și alte gaze la temperaturi de până la 120°C. Pe măsură ce rezervele primare de materie organică s-au epuizat, au apărut celule fotosintetice autotrofe. În zonele de coastă, bacteriile au fost eliberate pe uscat și solul a început să se formeze.

Odată cu apariția oxigenului liber în apă și atmosferă (din bacterii fotosintetice) și acumularea dioxid de carbon se creează oportunități pentru dezvoltarea unor bacterii mai productive, iar după ele primele celule eucariote cu un nucleu și organite adevărate. Diferiți protiști (protozoare unicelulare) s-au dezvoltat ulterior din ei, apoi plante, ciuperci și animale.

Astfel, în epoca arheică, în oceane au apărut celule pro- și eucariote cu diferite tipuri de nutriție și aprovizionare cu energie. Condiții preliminare pentru trecerea la organisme pluricelulare.

(2) Proterozoic

Era proterozoică(eră tinereţe), de la 2600 la 570 de milioane de ani în urmă, este cea mai lungă eră, acoperind aproximativ 2 miliarde de ani, adică mai mult de jumătate din întreaga istorie a vieții.

Orez. 6.2. Epocile și perioadele de dezvoltare a vieții pe Pământ

Procesele intensive de construcție a munților au schimbat raportul dintre ocean și pământ. Există o presupunere că la începutul Proterozoicului, Pământul a suferit prima glaciație, cauzată de o modificare a compoziției atmosferei și a transparenței acesteia pentru căldura solară. Multe grupuri de pionieri de organisme, după ce și-au făcut treaba, s-au dispărut, iar altele noi au venit să le înlocuiască. Dar, în general, transformările biologice au avut loc foarte încet și treptat.

Prima jumătate a Proterozoicului a fost în plină floare și dominația procariotelor - bacterii și arhee. În acest moment, bacteriile de fier ale oceanelor, depunându-se generație după generație în fund, formează depozite uriașe de minereuri sedimentare de fier. Cele mai mari dintre ele sunt cunoscute lângă Kursk și Krivoy Rog. Eucariotele au fost reprezentate în principal de alge. Organismele multicelulare erau puține și foarte primitive.

Cu aproximativ 1000 de milioane de ani în urmă, ca urmare a activității fotosintetice a algelor, rata de acumulare a oxigenului crește rapid. Acest lucru este facilitat și de finalizarea oxidării fierului din scoarța terestră, care a absorbit până acum cea mai mare parte a oxigenului. Ca urmare, începe dezvoltarea rapidă a protozoarelor și a animalelor multicelulare. Ultimul sfert al Proterozoicului este cunoscut ca „epoca meduzei”, deoarece acestea și animalele intestinale similare constituiau forma de viață dominantă și cea mai progresivă la acea vreme.

Cu aproximativ 700 de milioane de ani în urmă, planeta noastră și locuitorii săi se confruntă cu o a doua epocă glaciară, după care dezvoltarea progresivă a vieții devine mai dinamică. În așa-numita perioadă vendiană, se formează câteva grupuri noi de animale multicelulare, dar viața este încă concentrată în mări.

La sfârșitul Proterozoicului, în atmosferă s-a acumulat oxigen triatomic O 3. Acesta este ozonul, care absoarbe razele ultraviolete ale razelor solare. Scutul de ozon a redus nivelul de mutagenitate al radiației solare. Neoplasmele ulterioare erau numeroase și variate, dar erau din ce în ce mai puțin radicale în natură - în cadrul regnurilor biologice deja formate (bacterii, arhee, protiste, plante, ciuperci, animale) și principalele tipuri.

Deci, în timpul erei proterozoice, dominația procariotelor a fost înlocuită cu dominația eucariotelor, a avut loc o tranziție radicală de la unicelularitate la multicelularitate și s-au format principalele tipuri ale regnului animal. Dar aceste forme complexe de viață existau exclusiv în mări.

Pământul pământului în acea vreme reprezenta un continent mare; geologii i-au dat numele Paleopangea. În viitor, tectonica plăcilor globale a scoarței terestre și deriva corespunzătoare a continentelor vor juca un rol important în evoluția formelor de viață terestre. Între timp, în Proterozoic, suprafața stâncoasă a zonelor de coastă a fost încet acoperită cu sol, bacterii, alge inferioare, iar cele mai simple animale unicelulare s-au așezat în câmpiile umede, care încă existau perfect în nișele lor ecologice. Pământul încă își aștepta cuceritorii. Și pe calendarul nostru istoric era deja începutul „noiembrie”. Înainte de „Anul Nou”, înainte de zilele noastre, au fost mai puțin de „două luni”, doar 570 de milioane de ani.

(3) Paleozoic

paleozoic(era vieții antice) - de la 570 la 230 de milioane de ani în urmă, lungimea totală este de 340 de milioane de ani.

O altă perioadă de construcție intensă a munților a dus la o schimbare a reliefului suprafeței pământului. Paleopangea a fost împărțită în continentul gigant al emisferei sudice Gondwana și mai multe continente mici din emisfera nordică. Fostele zone de uscat erau sub apă. Unele grupuri au dispărut, dar altele s-au adaptat și au dezvoltat noi habitate.

Cursul general al evoluției, începând din Paleozoic, este prezentat în Fig. 6.3. Vă rugăm să rețineți că majoritatea direcțiilor de evoluție ale organismelor care au luat naștere la sfârșitul Proterozoicului continuă să coexiste cu grupurile tinere nou apărute, deși multe își reduc volumul.Natura s-a despărțit de cele care nu îndeplinesc condițiile în schimbare, dar păstrează opțiuni de succes ca pe cât posibil, selectează și dezvoltă dintre ele sunt cele mai adaptate și, în plus, creează forme noi, printre care se numără și acordurile. Apar plante mai înalte - cuceritori de pământ. Corpul lor este împărțit într-o rădăcină și o tulpină, ceea ce le permite să fie bine fixate pe sol și să extragă umiditatea și mineralele din acesta.

Orez. 6.3. dezvoltare evolutivă lumea vie de la sfârşitul Proterozoicului până în epoca noastră

Zona mărilor fie crește, fie scade. La sfârșitul ordovicianului, ca urmare a scăderii nivelului oceanului mondial și a unei răciri generale, a avut loc o extincție rapidă și masivă a multor grupuri de organisme, atât în mare, cât și pe uscat. În Silurian, continentele emisferei nordice se contopesc în supercontinentul Laurasia, care este împărțit cu continentul sudic Gondwana. Clima devine mai uscată, mai blândă și mai caldă. „Peștii” blindați apar în mări, primele animale îmbinate vin la uscat. Odată cu noua ridicare a pământului și reducerea mărilor în Devonian, clima devine mai contrastantă. Pe sol apar mușchi, ferigi, ciuperci, se formează primele păduri, formate din ferigi gigantice, coada-calului și mușchi de club. Printre animale apar primii amfibieni, sau amfibieni. În Carbonifer, pădurile mlăștinoase de ferigi uriașe (până la 40 m) asemănătoare copacilor sunt răspândite. Aceste păduri au fost cele care ne-au lăsat depozite de cărbune („păduri de cărbune”). La sfârșitul Carboniferului, pământul se ridică și se răcește, apar primele reptile, eliberate în sfârșit de dependența de apă. În perioada Permian, o altă ridicare a pământului a dus la unificarea Gondwana cu Laurasia. Unicul continent al Pangeei s-a format din nou. Ca urmare a următoarei răciri, regiunile polare ale Pământului sunt supuse glaciației. Cozile-calului asemănătoare copacilor, mușchi, ferigi și multe grupuri antice de nevertebrate și vertebrate sunt pe cale de dispariție. În total, până la 95% dintre speciile marine și aproximativ 70% dintre speciile terestre au dispărut până la sfârșitul perioadei Permian. Dar reptilele (reptilele) și noile insecte progresează rapid: ouăle lor sunt protejate de uscare de cochilii dense, pielea este acoperită cu solzi sau chitină.

Rezultatul general al Paleozoicului - așezarea pământului de către plante, ciuperci și animale. În același timp, atât aceștia, cât și alții, cât și cei trei, în procesul evoluției lor, devin mai complexe din punct de vedere anatomic, dobândesc noi adaptări structurale și funcționale pentru reproducere, respirație și nutriție, care contribuie la dezvoltarea unui nou habitat. .

Se termină cu Paleozoic, când în calendarul nostru „7 decembrie”. Natura se grăbește, ritmul de evoluție în grupuri este ridicat, timpul de transformări este comprimat, dar primele reptile abia intră în scenă, iar timpul păsărilor și mamiferelor este încă cu mult înainte.

(4) Mezozoic

Epoca mezozoică(era vieții de mijloc) - de la 230 la 67 de milioane de ani în urmă, lungimea totală este de 163 de milioane de ani.

Ridicarea terenului care a început în perioada anterioară continuă. Inițial, există o singură Pangea continentală. Suprafața sa totală este mult mai mare decât suprafața actuală a terenului. Partea centrală a continentului este acoperită cu deșerturi și munți; Uralii, Altai și alte lanțuri muntoase au fost deja formate. Clima devine din ce în ce mai aridă. Doar văile râurilor și zonele joase de coastă sunt locuite de vegetație monotonă de ferigi primitive, cicade și gimnosperme.

În Triasic, Pangea se desparte treptat în continentele de nord și de sud. Printre animalele de pe uscat, reptilele erbivore și prădătoare, inclusiv dinozaurii, își încep „procesiunea triumfală”. Printre ele există deja specii moderne: țestoase și crocodili. Amfibieni și diverse cefalopode încă trăiesc în mări, iar peștii osoși cu aspect complet modern apar. Această abundență de hrană atrage reptilele prădătoare în mare, ramura lor specializată - ihtiosaurii - este separată. Dintre unele reptile timpurii, grupuri mici s-au separat, dând naștere păsărilor și mamiferelor. Au deja caracteristică importantă- sânge cald, care va oferi mari avantaje în continuarea luptei pentru existență. Dar timpul lor este încă înainte, dar deocamdată dinozaurii continuă să stăpânească spațiile pământești.

În perioada jurasică, au apărut primele plante cu flori, iar reptilele gigantice domină printre animale, stăpânind toate habitatele. În mările calde, pe lângă reptilele marine, se dezvoltă peștii osoși și o varietate de cefalopode, asemănătoare cu calmarii și caracatițele moderne. Scindarea și deriva continentelor continuă cu o direcție generală spre ele. starea curenta. Acest lucru creează condiții pentru izolarea și dezvoltarea relativ independentă a faunei și florei pe diferite continente și sisteme insulare.

În perioada Cretacicului, pe lângă mamiferele depunătoare de ouă și marsupiale, au apărut și mamiferele placentare, care multă vreme poartă pui în pântecele mamei în contact cu sângele prin placentă. Insectele încep să folosească florile ca sursă de hrană, contribuind în același timp la polenizarea lor. O astfel de cooperare a adus beneficii atât insectelor, cât și plantelor cu flori. Sfârșitul perioadei Cretacice a fost marcat de o scădere a nivelului oceanului, o nouă răcire generală și extincția în masă a multor grupuri de animale, inclusiv a dinozaurilor. Se crede că 10-15% din diversitatea fostei specii a rămas pe uscat.

Există diferite versiuni ale acestor evenimente dramatice la sfârșitul mezozoicului. Cel mai popular scenariu este o catastrofă globală provocată de un meteorit gigant sau asteroid căzut pe Pământ și care duce la distrugerea rapidă a echilibrului biosferic (undă de șoc, praf atmosferic, valuri puternice de tsunami etc.). Totuși, totul ar putea fi mult mai prozaic. Restructurarea treptată a continentelor și schimbările climatice ar putea duce la distrugerea lanțurilor alimentare existente construite pe o gamă limitată de producători. În primul rând, unele nevertebrate, inclusiv cefalopodele mari, au murit în mările mai reci. Desigur, acest lucru a dus la dispariția șopârlelor de mare, pentru care cefalopodele erau hrana principală. Pe uscat, a avut loc o reducere a zonei de creștere și a biomasei vegetației suculente moi, ceea ce a dus la dispariția dinozaurilor erbivore gigantice, urmate de dinozaurii prădători. Rezerva de hrană pentru insectele mari a fost, de asemenea, redusă, iar șopârlele zburătoare au început să dispară în spatele lor. Ca urmare, în câteva milioane de ani, principalele grupuri de dinozauri au dispărut. Trebuie avut în vedere faptul că reptilele erau animale cu sânge rece și nu erau adaptate să existe într-un climat nou, mult mai sever. În aceste condiții, micile reptile au supraviețuit și s-au dezvoltat în continuare - șopârle, șerpi; iar cele relativ mari, precum crocodilii, țestoasele, tuatara, au supraviețuit doar la tropice, unde a rămas necesarul de hrană și clima blândă.

Astfel, epoca mezozoică este numită pe bună dreptate era reptilelor. Timp de 160 de milioane de ani, ei au supraviețuit perioadei lor de glorie, cea mai mare divergență din toate habitatele și s-au stins în lupta împotriva elementelor inevitabile. Pe fundalul acestor evenimente, organismele cu sânge cald - mamifere și păsări, care s-au mutat către dezvoltarea nișelor ecologice eliberate, au primit avantaje uriașe. Dar era deja nouă eră. Până la „Anul Nou” au fost „7 zile”.

(5) Cenozoic

Epoca cenozoică(era vieții noi) - de acum 67 de milioane de ani până în prezent. Aceasta este epoca plantelor cu flori, insectelor, păsărilor și mamiferelor. În această epocă, a apărut un bărbat.

La începutul Cenozoicului, amplasarea continentelor este deja aproape de modern, dar există punți largi între Asia și America de Nord, aceasta din urmă este legată prin Groenlanda de Europa, iar Europa este separată de Asia printr-o strâmtoare. America de Sud a fost izolată timp de câteva zeci de milioane de ani. India este și ea izolată, deși se îndreaptă treptat spre nord, spre continentul asiatic. Australia, care la începutul Cenozoicului era asociată cu Antarctica și America de Sud, acum aproximativ 55 de milioane de ani, se separă complet și se deplasează treptat spre nord. Pe continente izolate se creează direcții și rate speciale de evoluție a florei și faunei. De exemplu, în Australia, absența prădătorilor a permis conservarea vechilor marsupiale și a mamiferelor care depun ouă, dispărute de mult pe alte continente. Rearanjamentele geologice au contribuit la apariția creșterii biodiversității, așa cum au creat-o mari variatii condiţiile de viaţă pentru plante şi animale.

În urmă cu aproximativ 50 de milioane de ani, pe teritoriul Americii de Nord și Europei, a apărut un detașament de primate din clasa mamiferelor, care a dat naștere ulterior maimuțelor și oamenilor. Primii oameni au apărut în urmă cu aproximativ 3 milioane de ani (cu 7 ore înainte de Anul Nou), se pare, în estul Mediteranei. În același timp, clima a devenit din ce în ce mai rece, a început următoarea (a patra, numărând de la începutul Proterozoicului) glaciară. În emisfera nordică, au avut loc patru glaciații periodice în ultimul milion de ani (ca faze epoca de gheata, alternând cu încălzire temporară). În acest timp, mamuții, multe animale mari și ungulatele au murit. Un rol important în acest sens l-au jucat oamenii care s-au implicat activ în vânătoare și agricultură. Omul din specia modernă s-a format doar cu aproximativ 100 de mii de ani în urmă (după „23 de ore și 45 de minute pe 31 decembrie” din anul nostru condiționat de viață; existăm în acest an doar pentru ultimul sfert de oră!).

În concluzie, subliniem din nou că forţe motrice evoluția biologică trebuie văzută în două planuri interconectate - geologic și biologic propriu-zis. Fiecare restructurare succesivă la scară largă a suprafeței pământului a implicat transformări inevitabile în lumea vie. Fiecare nouă vată de frig a dus la dispariția în masă a speciilor neadaptate. Deriva continentelor a determinat diferența în ratele și direcțiile de evoluție la izolatele mari. Pe de altă parte, dezvoltarea și reproducerea progresivă a bacteriilor, plantelor, ciupercilor și animalelor au afectat și evoluția geologică în sine. Ca urmare a distrugerii bazei minerale a Pământului și a îmbogățirii acesteia cu produse metabolice ai microorganismelor, solul a apărut și a fost reconstruit în mod constant. Acumularea de oxigen la sfârșitul Proterozoicului a dus la formarea unui ecran de ozon. Multe deșeuri au rămas pentru totdeauna în măruntaiele pământului, transformându-le ireversibil. Acestea sunt minereuri organogenice de fier și zăcăminte de sulf, cretă, cărbune și multe altele. Viul, generat din materie neînsuflețită, evoluează împreună cu acesta, într-un singur flux biogeochimic de materie și energie. În ceea ce privește esența interioară și factorii direcți ai evoluției biologice, le vom analiza într-o secțiune specială (vezi 6.5).

STUDIAREA ETAPEI PRECOCE ALE DEZVOLTĂRII VIEȚII PE Pământ
Plan
1. Scale de timp geologic.
2. Principalele diviziuni istoria geologică Pământ.
3 O creștere dramatică a diversității faunei fosile
1. SCALA TIMPULUI GEOLOGIC
O mulțime de științe sunt angajate în studiul evoluției
dezvoltarea organismelor, explorând diverse aspecte
Fosile de plante și animale care există
a acționat în epocile geologice antice pe Pământ, studiu
Paleontologia Xia - un păianjen despre plante și animale dispărute
aici, despre schimbarea lor în timp și spațiu, despre toate
disponibile pentru a studia manifestările vieții în geologic
trecut. Pentru a face acest lucru, ei studiază rămășițele formelor antice
viata si le compara cu organismele moderne. Lor
este posibil să se determine timpul de existență a formelor dispărute,
pentru a restabili filogenia pe această bază. Filogeneza
reprezintă continuitatea istorică a plantei
și animale, precum și toate celelalte grupuri de organisme,
istoria lor evolutivă. Dar paleontologia nu este suficientă
ci doar datele lor. Ea are neapărat nevoie
informații și rezultate ale cercetării în multe alte științe,
care sunt aproape de ea în direcție. Se pot face referire la ele
aceste discipline biologice, geologice și geografice
noi În plus, se ştie că paleontologia în sine este
la intersecția geologiei și biologiei. Paleontologia nu este, de asemenea,
„ajutorul” unor științe precum geologia istorică,
stratigrafie, paleografie, paleoclimatologie etc. Aceasta
necesare pentru a putea înțelege și corect
determina timpul de existență a organismelor dispărute,
să înțeleagă condițiile vieții lor și modelele tranziției lor
rămâne n stare fosilă. utilizarea de date
anatomia comparată are nevoie pur și simplu de paleontologie
din; pentru a analiza structura, fiziologia, imaginea
viața și evoluția formelor dispărute. Mai mult, cu ajutorul
anatomie comparată, este destul de ușor de stabilit homo-
logica organelor și structura diferitelor specii Ce este homo-
logica! - Reprezintă asemănarea, care este baza -
depinde de rudenie. Dacă organismele conțin homo-
organe logice, :-aceasta este o dovadă directă
legaturi de familie aceste organisme. Acestea confirmă
că organismele fie au strămoși comuni, fie sunt
descendenți ai organismelor dispărute. După cum a venit, homo-
organele logice au aceeași structură, dezvoltarea lor
provine din rudimente embrionare similare, precum și
mai trebuie indicat faptul că ocupă aceeaşi poziţie
in corp.
Mare importanță căci s-a dezvoltat şi paleontologia
științe precum anatomia funcțională și comparația
fiziologie. Ele îi ajută pe paleontologi să înțeleagă corect
modul în care au funcționat organele în organismele dispărute. Pentru
analiza structurii, vieții și condițiilor de viață
animale dispărute, oamenii de știință folosesc principiul acc-
tualism, care a fost propus de geologul D. Hutton. Vpo-
în consecință, a fost dezvoltat în detaliu de unul dintre cele mai mari
geologi din secolul al XIX-lea şi C. Lyell. Conform acestui principiu, totul
tipare și relații care pot fi observate în
fenomene şi obiecte ale lumii anorganice şi organice
în prezent, a avut loc în trecut. Cu siguranță nimeni
nu pot oferi o garanție absolută, dar mulți oameni de știință
ajunge la concluzia că, în majoritatea cazurilor, acest principiu,
corect. După cum se știe, evidența paleontologică, care
reprezentată de resturi fosile de organisme dispărute
mov, uneori nu oferă o imagine completă din cauza numeroaselor
spatii. Aceste lacune apar din cauza specificului
locul de înmormântare a rămășițelor de organisme și foarte mici
probabilitatea coincidentei tuturor factorilor necesari pentru aceasta
tori. Pentru a recrea complet filogenia organismelor,
reconstruiți legăturile lipsă din arborele relațional
nu sunt suficiente doar datele și metodele paleontologice
dov. Metoda paralelismului triplu poate ajuta în acest sens.
care a fost introdus în păianjen de către omul de știință german 3. Haeckel. El
Biologie generală 377
bazată pe o comparație de analize paleontologice, comparative
date tomice și embriologice. savantul se aplecă
la legea pe care el însuşi a formulat-o. Acesta este os-
noua lege biogenetica. Se bazează pe înțelegere
înțelegând că dezvoltarea individuală a organismului (ontogenie
nez) este o repetare concisă a filogenezei. Înseamnă că
studiul și analiza detaliată a organizațiilor în curs de dezvoltare
creierul va face posibilă înțelegerea modului în care a avut loc evoluția
modificări ionice în toate organismele vii, inclusiv în acelea
care s-au stins de mult. Mult mai târziu, omul de știință A. N. Se-
Vertsov a dovedit că Haeckel s-a înșelat ușor. Severtso-
chym a dezvoltat teoria filembriogenezei, în care este dovedită
susţine că tocmai din cauza evoluţiei ontogenezei
posibilă manifestare a filogeniei. Există private
ceaiuri, atunci când restructurarea evolutivă a oricăruia dintre organe-
nov procedează prin schimbarea etapelor ulterioare ale acestuia
dezvoltarea individuală, adică noi semne ale formării
se formează la sfârșitul ontogeniei (Severtsov a numit acest anabolism).
Atunci se poate observa într-adevăr ceea ce a descris Haeckel
relația dintre ontogenie și filogenie. Numai în
în astfel de cazuri, este posibilă implicarea embriologică
unele date pentru studiul filogeniei. Sevsrtsov la-
exemple interesante de reconstrucţie a ipotetice
unele verigi lipsă din arborele filogenetic. Este-
este necesară urmărirea ontogeilor organismelor moderne
dimo, de asemenea, pentru a avea ideea corectă
despre posibilele modificări ale ontogeniei, care dau
impuls pentru evoluție;
Pentru a înțelege esența procesului evolutiv și a face
pentru a face o analiză cauzală a cursului filogeniei, este necesar să se tragă concluzii
dy evolutionism. Această știință este analogă teoriei
.soluţie şi se numeşte altfel darwinism în numele celor mari
al-lea creator al teoriei selecției naturale Ch. Darwin. pre-
conducătorii acestei științe studiază esența mecanismelor, comune
tipare și direcții ale procesului evolutiv.
Știința însăși este baza teoretică a tuturor modernelor
biologie. Evoluția organismelor este o formă specială de existență
existenţa materiei vii în timp. În plus, totul este modern
manifestări schimbătoare ale vieţii la orice nivel de organizare
materia vie nu poate fi înţeleasă decât ţinând cont de evoluţia
fundal nou.
Iată o listă departe de a fi completă a științelor implicate
studiul și analiza dezvoltării vieții pe Pământ în trecut
ppohi. Paleontologii se bazează pe date de taxonomie, bio-
geografie. De asemenea, oamenii de știință sunt foarte interesați de întrebările despre
originea omului și evoluția lui, întrucât există
diferențe semnificative față de toate celelalte clase de animale
nyh în legătură cu dezvoltarea activității de muncă și sociale
toate conditiile.
Pentru a înțelege evoluția organismelor, trebuie să cunoaștem
cum a trecut in timp, tine cont de durata
toate etapele sale. Rocile sedimentare ajută la determinarea
creșterea terenului. Roci mai vechi se află sub mai multe
straturile din spate
Pentru a determina corect vârsta relativă a
roci sedimentare din diferite regiuni, este necesar să se compare
urmăriți organismele fosile păstrate în ele. Aceasta este
se poate realiza datorită metodei paleontologice, pre-
stabilite în lucrările geologului englez W. Smith la final
XVIII- începutul XIXîn. Oamenii de știință au descoperit că printre fosile
organismele mele care caracterizează fiecare epocă,
este posibil să se evidențieze un număr dintre cele mai comune
specii. Aceste specii au ajuns să fie cunoscute ca nu ghidaj
săpat.
Vârsta absolută a rocilor sedimentare, adică aceea
timpul ciudat care a trecut de la începutul formării lor,
este destul de greu să dansezi. Informații despre aceasta pot fi
fascicul prin examinarea rocilor vulcanice formate din
magma de răcire. Magma ar trebui să țină cont de conținut
elemente radioactive și produse de descompunere. Se știe că
dezintegrarea radioactivă în astfel de roci începe cu timpul
nici cristalizarea lor din magma se topește și a continuat
curge cu viteză constantă până se epuizează.
toate stocurile de elemente radioactive.
Din acest motiv, este suficient să se determine vârsta rasei
uşor. Pentru a face acest lucru, trebuie doar să determinați conținutul din munți
rocă a unuia sau altui element și produs radioactiv
a dezintegrarii sale, ținând cont de rata de dezintegrare, și este posibil să
dar calculează cu exactitate vârsta absolută a unei rase date.
Pentru rocile sedimentare, trebuie luate în considerare aproximative
vârsta relativă în raport cu vârsta absolută a stratului
ev roci vulcanice. Lung și minuțios
aderarea la vârsta relativă şi absolută a muntelui
se reproduce în diferite regiuni globul care s-a ținut
mai multe generaţii de geologi şi paleontologi, permiţând
a fost necesar să se desemneze principalele repere ale istoriei geologice a Pământului
dacă. Granițele dintre aceste diviziuni corespund
diferite tipuri de schimbări în geologic și biologic
caracter (paleontologic). Ar putea fi o schimbare
regimurile de sedimentare în corpurile de apă, care conduc la
formarea altor tipuri de roci sedimentare, întărirea vulcanice
canizma și procesele de construcție a munților, invazia mării
(transgresiunea maritimă) din cauza tasării semnificative
secțiuni ale scoarței continentale sau creșterea nivelului oceanului
ana, modificari semnificative ale faunei si florei .. Din moment ce
astfel de evenimente au avut loc neregulat în istoria pământului,
durata diferitelor epoci, perioade și ere nu este aceeași.
Uneori durata enormă a anticului
majoritatea erelor geologice (Arheozoic și Proterozoic), care *
care, de altfel, nu se împart în intervale de timp mai mici
înfiorător (în orice caz, încă nu există o diviziune general acceptată).
Acest lucru a apărut în primul rând din cauza factorului timp în sine.
nici, adică, antichitățile zăcămintelor din Arheozoic și Proterozoic, care
au fost supuse unor semnificative
metamorfism și distrugere, în urma cărora su
Marșul cândva pietre de hotar în dezvoltarea Pământului și a vieții. Amânat
ingurile erelor arheice şi proterozoice conţin extrem de
puține resturi fosile de organisme; pe aceasta baza
arheozoic și proterozoic sunt combinate sub denumirea de „cripto
zoi” (etapa vieții ascunse), opunându-se unificării
trei ere ulterioare - fanerozoic (etan explicit, observabil
viaţă). Vârsta Pământului este determinată de diverși oameni de știință
diferit, .dar puteți specifica o cifră aproximativă - 5
miliarde de ani
2. PRINCIPALE DIVIZIUNI ALE GEOLOGICE
ISTORIE ALE PĂMÂNTULUI
Epocile arheozoice şi proterozoice, care sunt
yut criptozoic, a durat aproximativ 3,4 miliarde de ani. Aceasta vorbește despre
faptul că criptozoica constituie 7/8 din întreaga istorie geologică
rii. De remarcat că în stâncile acestei perioade
a supraviețuit doar un numar mare de resturi fosile
373 Biologie
a organismelor dispărute. Prin urmare, este dificil pentru oamenii de știință să facă exact
pentru a determina modul în care s-a dezvoltat viața în această perioadă de
dupa o perioada lunga de timp.
Cele mai vechi rămășițe ale organismelor dispărute oamenilor de știință
găsit în straturile sedimentare ale Rhodesiei. Rocile sedimentare au
Vârsta aici este de 2,9–3,2 miliarde de ani. Au fost găsite urme
activitatea vitală a algelor (aparent, albastru-verde
nyh). Acest lucru demonstrează în mod convingător că aproximativ 3 miliarde
cu ani în urmă, celulele fotosintetice existau deja pe Pământ.
organisme. Acestea sunt alge. Se presupune că aspectul
viața pe Pământ ar fi trebuit să aibă loc mult mai devreme.
Ei numesc cifra acum 3,5-4 miliarde de ani. Cel mai studiat pro-
Flora Terozoică. Este reprezentat prin forme filamentoase
până la câteva sute de micrometri lungime și 0,6-16 grosime
µm. Toate au o structură diferită. De asemenea, au fost găsite
tatki organisme unicelulare cu un diametru de 1 - 16 microni. Os-
exemplare din această floră proterozoică mijlocie au fost găsite în Ka-
speranţă. Oamenii de știință au explorat șisturi silicioase în nordul
malul Lacului Superior și am dat peste rămășițele dispărute
g^ikreyurganisms. Vechimea depozitelor este de aproximativ
1,9 miliarde de ani.
Foarte des în rocile sedimentare aparținând
interval de timp cu 2-1 miliarde de ani în urmă, au descoperit oamenii de știință
matolite - calcaroase sau dolomitice în formă de pâine
corpuri de pe fundul rezervoarelor marine și de apă dulce care au apărut în
rezultatul activității algelor inferioare. Aceasta este numai
ko confirmă versiunea larg răspândită și activă
noah activități fotosintetice și de construire a recifului
Algă verde-albăstruie.
Se confirmă următoarea etapă cea mai importantă în evoluția vieții
este dat de o serie de descoperiri de resturi fosile în sedimente, care
care au o vechime de 0,9–3 miliarde de ani. Printre acestea au fost găsite înainte de
rămășițe conservate în roșu ale organismelor unicelulare
cu o măsură de 2-8 microni, în care a fost posibil să se facă distincția între intracelular
o nouă structură asemănătoare nucleului; găsite şi etape
diviziunea uneia dintre specii în aceste organisme unicelulare, pe-
comemorarea etapelor mitozei, - o metodă de împărțire a eucariotelor
celule kih (adică având un nucleu).
Dacă concluziile trase după un studiu atent
rămășițele găsite sunt corecte, asta doar confirmă asta
Cu aproximativ 1,6 miliarde de ani în urmă, evoluția orgapismonului a trecut de o importanță importantă
următoarea etapă: s-a atins nivelul de organizare al eucariotelor.
Despre primele urme ale activității de viață a multor viermi
celulare pot fi recunoscute din zăcămintele Rifeului târziu. Deja
în vremurile vendiene (acum aproximativ 650-570 milioane de ani) existau
existau animale care puteau fi atribuite diverselor
tipuri. Nu există amprente ale animalelor vendiene cu corp moale.
atât de multe, dar sunt cunoscute în toate colțurile pământului
minge. Întreaga linie oamenii de știință au făcut descoperiri interesante pe teritoriu
retorică fosta URSS, după ce le-a descoperit în Proterozoicul târziu
unele depozite.
În 1947, R. Sprigt a descoperit un bogat
. a șters ozonul un fel de faună. Omul de știință a găsit-o în Austria Centrală
ralia. Mai târziu, sugerează M. Glessner, care a studiat-o
că se compune din trei duzini de specii dintre cele mai diverse
animale multicelulare care poti, tii razbunare pe diferite
tipuri. Majoritatea formelor găsite pot fi atribuite lui Ki-
cervicale. Acestea includ organizațiile comune ale medusops
noi, care trebuia să fim în stratul mijlociu 8
apă, și forme poliploide situate în apropierea fundului, care
secara în aparență seamănă cu Alcyonaria sau Mor-
pene de cer. Oamenii de știință au confirmat că toate. ca asemanatoare
animalele faunei Adiacaran nu au un schelet solid.
Pe lângă celenterate în cuarțite Pound, unde și
se află fauna ediacarană, rămășițe de viermi asemănătoare
diferite organisme, care sunt clasificate ca ploek t m și inelate
viermi. Sunt luate în considerare unele dintre rămășițele t prezentate
posibili strămoși ai artropodelor. În plus, acolo puteți găsi
există resturi de apartenență taxonomică necunoscută.
Acest lucru nu face decât să confirme încă o dată că în timpul Jendian
a existat o mare varietate de multicelulare soft-
animale de ceaun. Din aceasta putem concluziona:
știind că în epoca vendiană exista o mare varietate de
zie, inclusiv destul de bine organizate
animale, apoi, se pare, înainte de perioada vendiană, viața
exista de multă vreme. Se presupune că
animalele pluricelulare au apărut mult mai devreme - la-
acum aproximativ 700-900 de milioane de ani.
3. CREȘTEREA DIVERSITĂȚII FOSILE
FAUNĂ
La răsturnarea erelor Proterozoic și Paleozoic, foarte puternic
dar compoziţia faunei fosile se va schimba. Dintr-o dată a mâncat
straturile Proterozoicului superior, în care aproape jumătate din
nouă absenţă a vieţii, în rocile sedimentare ale Cambrianului, începând
din straturile sale cele mai de jos, există o cantitate uriașă
și diversitatea resturilor fosile. Sunt printre
ei și bureți (brahiopode), precum și reprezentanți
artropode dispărute. Dar până la sfârșitul Cambrianului,
cabane aproape toate tipurile de organisme multicelulare cunoscute oamenilor de stiinta
orice animale. Până acum, cercetătorii nu au reușit să explice
un salt atât de brusc în evoluţia formelor vii.
Aparent, izolarea tuturor tipurilor principale
animale au apărut în Proterozoicul superior 600-800 milioane
cu ani în urmă. Oamenii de știință sugerează că reprezentările primitive
corpurile tuturor grupelor de animale multicelulare erau mici
organisme shimi, lipsite de schelet. Între timp, w.at-
oxigenul se acumula în atmosferă și puterea creștea
ecran de ozon, ceea ce a dus la o creștere a dimensiunii
şanţul trupului animalelor şi dobândirea unui schelet de către acestea. Ca urmare
organismele au putut să se răspândească pe scară largă
adâncimi mici ale diferitelor rezervoare, iar acesta a devenit motivul
noe că numărul diferitelor forme a crescut semnificativ
viaţă.

Manual pentru clasele 10-11

Capitolul XIII. Dezvoltarea vieții pe Pământ

Istoria organismelor vii de pe Pământ este studiată prin rămășițele, amprentele și alte urme ale activității lor de viață păstrate în rocile sedimentare. Aceasta este știința paleontologiei. Pentru comoditatea studiului și descrierii, întreaga istorie a Pământului este împărțită în perioade de timp care au durate diferite și diferă unele de altele prin climă, intensitatea proceselor geologice, apariția unora și dispariția altor grupuri de organisme, etc. În evidenţa geologică, aceste perioade de timp corespund diferitelor straturi de roci sedimentare cu resturi fosile incluse. Cu cât stratul de roci sedimentare este situat mai adânc (cu excepția cazului în care, desigur, straturile sunt răsturnate ca urmare a activității tectonice), cu atât fosilele aflate acolo sunt mai vechi. Această determinare a vârstei descoperirilor este relativă. În plus, trebuie amintit că originea unuia sau altuia de organisme are loc mai devreme decât apare în înregistrarea geologică. Grupul ar trebui să devină suficient de numeros încât în sute de milioane de ani să-i putem găsi reprezentanții în timpul săpăturilor.

Orez. 71. Istoria dezvoltării vieții pe Pământ și a formării atmosferei moderne

Numele acestor perioade de timp sunt de origine greacă. Cele mai mari astfel de diviziuni sunt zone, există două dintre ele - criptozoic (viață ascunsă) și phanerosa (viață explicită). Zonele sunt împărțite în ere (Fig. 71). Există două ere în Criptozoic - Archean (cea mai veche) și Proterozoic (viață primară). Fanerozoicul include trei ere - Paleozoic (viață antică), Mezozoic (viață de mijloc) și Cenozoic (viață nouă). La rândul lor, erele sunt împărțite în perioade, perioadele sunt uneori împărțite în părți mai mici. Pentru a afla ce intervale de timp real corespund erelor și perioadelor, conținutul de izotopi de diferite elemente chimiceîn roci şi resturi de organisme. Deoarece rata de descompunere a izotopilor este strict constantă și bine cunoscută, este posibil să se determine vârsta absolută a fosilelor găsite. Cu cât una sau alta perioadă de timp este mai îndepărtată de noi, cu atât vârsta sa este mai puțin precisă.

§ 55. Dezvoltarea vieţii în criptozoic

Potrivit oamenilor de știință, planeta Pământ s-a format acum 4,5-7 miliarde de ani. Cu aproximativ 4 miliarde de ani în urmă, scoarța terestră a început să se răcească și să se întărească, iar pe Pământ au apărut condiții care au permis organismelor vii să se dezvolte. Aceste prime organisme erau unicelulare, nu aveau cochilii dure, așa că este foarte greu de găsit urme ale activității lor vitale. Nu este surprinzător faptul că oamenii de știință au crezut multă vreme că Pământul a fost un deșert fără viață pentru o parte semnificativă a existenței sale. Deși criptozoicul reprezintă aproximativ 7/8 din întreaga istorie a Pământului, studiul intensiv al acestei zone a început abia la mijlocul secolului al XX-lea. Aplicație metode moderne studii precum microscopia electronică, tomografia computerizată, tehnicile de biologie moleculară au făcut posibilă stabilirea faptului că viața pe Pământ este mult mai veche decât se credea anterior. În prezent, știința nu cunoaște asemenea roci sedimentare în care să nu existe urme de activitate vitală. În cele mai vechi roci sedimentare cunoscute de pe Pământ, a căror vârstă este de 3,8 miliarde de ani, s-au găsit substanțe care aparent făceau parte din organismele vii.

Archaeus. Archean - cea mai veche epocă, a început cu mai bine de 3,5 miliarde de ani în urmă și a durat aproximativ 1 miliard de ani. La acea vreme, cianobacteriile erau deja destul de numeroase pe Pământ, produsele fosilizate ale activității lor vitale - stromatoliții - s-au găsit în cantități semnificative. Cercetătorii australieni și americani au descoperit ei înșiși cianobacteriile pietrificate. Astfel, un fel de „biosferă procariotă” exista deja în Arhee. Cianobacteriile au nevoie de obicei de oxigen pentru a supraviețui. Nu exista încă oxigen în atmosferă, dar se pare că aveau suficient oxigen, care a fost eliberat în timpul reacțiilor chimice care au avut loc în scoarța terestră. Evident, biosfera, formată din procariote anaerobe, a existat și mai devreme. Cel mai important eveniment al arheicii a fost apariția fotosintezei. Nu știm care organisme au fost primele fotosintetice. Cele mai vechi dovezi ale fotosintezei provin de la minerale purtătoare de carbon cu rapoarte izotopice care sunt specifice carbonului care a trecut prin procesul de fotosinteză. Aceste minerale au o vechime de peste 3 miliarde de ani. Apariția fotosintezei a fost de mare importanță pentru dezvoltare ulterioară viata pe pamant. Biosfera a primit o sursă inepuizabilă de energie, iar oxigenul a început să se acumuleze în atmosferă (vezi Fig. 71). Conținutul de oxigen din atmosferă a rămas scăzut pentru o lungă perioadă de timp, dar au existat condiții prealabile pentru dezvoltarea rapidă a organismelor aerobe în viitor.

Proterozoic. Era Proterozoică este cea mai lungă din istoria Pământului. A durat aproximativ 2 miliarde de ani. La aproximativ 600 de milioane de ani de la începutul Proterozoicului, în urmă cu aproximativ 2 miliarde de ani, conținutul de oxigen a atins așa-numitul „punct Pasteur” – aproximativ 1% din conținutul său în atmosferă, modernă pentru noi. Oamenii de știință cred că această concentrație de oxigen este suficientă pentru a asigura activitatea vitală durabilă a organismelor aerobe unicelulare. O creștere lentă, dar constantă a conținutului de oxigen din atmosferă a contribuit la îmbunătățirea respirației celulare și la apariția fosforilării oxidative. Fosforilarea oxidativă, fiind mult mai mult mod eficient utilizarea energetică a carbohidraților decât glicoliza anaerobă, la rândul său, a condus la prosperitatea organismelor aerobe. Acumularea de oxigen în atmosferă a dus la formarea unui ecran de ozon în stratosferă, care a făcut fundamental viata posibila pe uscat, protejându-l de radiațiile ultraviolete dure. Procariotele - bacterii și alge unicelulare - se pare că au trăit și pe uscat, în pelicule de apă între particulele minerale în zonele de inundare parțială din apropierea corpurilor de apă. Rezultatul activității lor de viață a fost formarea solului.

Orez. 72. Flora și fauna Proterozoicului târziu.
1 - alge multicelulare; 2 - burete; 3 - meduze; 4 - târâind vierme inelat; 5 - anelide sesile; 6 - coral cu opt raze; 7 - artropode primitive cu poziție sistematică neclară

Un eveniment nu mai puțin important a fost apariția eucariotelor. Nu se știe când s-a întâmplat, deoarece este foarte dificil să-l remediați. Studiile la nivel molecular au determinat unii oameni de știință să sugereze că eucariotele pot fi la fel de vechi ca procariotele. În evidența geologică, semnele activității eucariote au apărut cu aproximativ 1,8-2 miliarde de ani în urmă. Primele eucariote au fost organisme unicelulare. Aparent, ei au format deja caracteristici fundamentale ale eucariotelor, cum ar fi mitoza și prezența organitelor membranare. Până acum 1,5-2 miliarde de ani, se atribuie apariția uneia dintre cele mai importante aromorfoze - reproducerea sexuală.

Cea mai importantă etapă în dezvoltarea vieții a fost apariția multicelularității. Acest eveniment a dat un impuls puternic creșterii diversității organismelor vii și evoluției acestora. Multicelularitatea face posibilă specializarea celulelor într-un singur organism, apariția țesuturilor și organelor, inclusiv a organelor senzoriale, procurarea activă a alimentelor și mișcarea. Aceste avantaje au contribuit la distribuția largă a organismelor, la dezvoltarea tuturor nișelor ecologice posibile și, în cele din urmă, la formarea biosferei moderne, care l-a înlocuit pe cel „procariot”. Primele organisme multicelulare au apărut în Proterozoic în urmă cu cel puțin 1,5 miliarde de ani. Cu toate acestea, unii oameni de știință cred că acest lucru s-a întâmplat mult mai devreme - acum aproximativ 2 miliarde de ani. Se pare că erau alge.

O izbucnire a diversităţii animalelor. Sfârșitul Proterozoicului, cu aproximativ 680 de milioane de ani în urmă, a fost marcat de o izbucnire puternică a diversității organismelor pluricelulare și de apariția animalelor (Fig. 72). Înainte de această perioadă, descoperirile de organisme pluricelulare sunt rare și sunt reprezentate de plante și, eventual, ciuperci. Fauna care a apărut la sfârșitul Proterozoicului a fost numită Ediacaran în ceea ce privește zona din Australia de Sud, unde la mijlocul secolului XX. în straturi în vârstă de 650-700 de milioane de ani au fost descoperite primele amprente de animale. Ulterior, descoperiri similare au fost făcute pe alte continente. Aceste descoperiri au fost motivul alocării în Proterozoic a unei perioade speciale, numite Vendianii (după numele unuia dintre triburile slave care locuia pe malul Mării Albe, unde au fost găsite numeroase resturi fosile ale reprezentanților acestei faune). ). Vendul a durat aproximativ 110 Ma. În acest scurt timp comparativ cu epocile anterioare, un număr mare de specii de animale multicelulare, aparținând tipurilor de cavități intestinale, viermi și artropode, au apărut și au ajuns la o diversitate semnificativă. Unele dintre aceste animale aveau până la 1 m lungime, se pare că erau gelatinoase, precum meduzele. O trăsătură distinctivă a animalelor faunei Vendo-Ediacaran este absența oricărui fel de schelet. Probabil că atunci nu existau prădători de care să fi fost necesar să se apere.

Care este cauza unei asemenea explozii de diversitate? Oamenii de știință sugerează că la sfârșitul Proterozoicului, planeta noastră a suferit schimbări semnificative. Activitatea hidrotermală era foarte mare, se construia munte, glaciațiile au fost înlocuite de încălzirea climatică. Conținutul de oxigen din atmosferă a crescut. Creșterea conținutului de oxigen la 5-6% din nivelul actual, aparent, a fost necesară pentru existența cu succes a animalelor multicelulare de dimensiuni destul de mari. Aceste schimbări în habitat, evident, au dus la apariția de noi tipuri și la dezvoltarea lor rapidă. Eonul „vieții ascunse”, acoperind mai mult de 85% din întregul timp al existenței vieții pe Pământ, s-a încheiat cu criptoză și a început o nouă etapă - cu phanerosa.

Cum se determină vârsta relativă și absolută a descoperirilor paleontologice?
Care sunt principalele aromorfoze în evoluția organismelor unicelulare?
Cum a afectat activitatea vitală a organismelor vii schimbarea învelișurilor geologice ale Pământului?
4. Cum se poate explica apariția unei mari varietăți de animale multicelulare la sfârșitul Proterozoicului?