Биосфера древности. Геологические эпохи возникновения Земли и соответствующие им сообщества. Подготовила студентка группы МА-08 -1 Евдокимова Мария
Биосфера древности Допланетное облако, из которого образовались Солнце и все планеты, на 99% состояло из водорода с примесью гелия, на остальные химические элементы оставалось совсем немного - 1 -2%. Большая часть облака пошла на образование Солнца, а меньшая стала материалом для формирования планет. Анализ геологического строения Земли показал, что в первые 500 -600 млн. лет существования она была окружена водородной оболочкой, масса которой составляла примерно 0, 5% от массы планеты.
Земля возникла около 4, 6 млрд. лет назад, а приблизительно 4, 5 млрд. лет назад на ней уже повсеместно проявлялась интенсивная вулканическая деятельность, поставлявшая на земную поверхность базальтовую магму. При высоком давлении (около 10 тысяч атмосфер), создаваемом водородной атмосферой, базальты подвергались переплавлению, превращаясь в высокоплотные породы, а 4, 4 млрд лет назад выплавились первые граниты.
Среди измененных давлением базальтов залегают и осадочные породы, образовавшиеся с участием бактерий. Отпечатки разнообразных микроорганизмов, обнаруженные на Алданском массиве в графитовых сланцах, не оставляют сомнений, что с самого начала земной истории развивалась бактериальная жизнь. Столь же рано жизнь возникла и за пределами Земли. Российские ученые С. И. Жмур, А. Ю. Розанов, В. М. Горленко обнаружили в метеоритах (углистых хондритах) окаменевшие останки бактерий, напоминающие по морфологии цианобактерии (синезеленые водоросли).
Метеориты попадают к нам из пояса астероидов, где первоначально существовала планета, получившая название Фаэтон. Предположительно, Фаэтон погиб из-за того, что рассеялась его водородная атмосфера. По гипотезе академика А. Н. Заварицкого (1884 -1952), разрушение Фаэтона проходило в несколько этапов. Сначала откололась базальтовая кора и обнажилась расплавленная мантия. Затем на остывшей поверхности полуразрушенного Фаэтона образовалась вторичная кора из углистых хондритов. Вот тогда и сложились условия, необходимые и достаточные для возникновения жизни.
В пепле современных вулканов содержание органических веществ мало, а в древних углистых хондритах их несколько процентов. Причина в том, что на ранней Земле, как и на Фаэтоне, органический синтез протекал при высоком давлении - не менее 10 тысяч атмосфер, что во много раз ускоряло течение химических реакций.
Жизнь возникла в пограничном слое между высокоплотной, но относительно холодной водородной атмосферой и горячими вулканическими продуктами - магмой, пеплом и газами. Свободной воды было мало: она шла на гидратацию силикатов, образуя минералы серпентинит и хлорит. Среда, в которой появилась жизнь, представляла сжиженную давлением углекислоту с растворенными в ней газами. В газах с колоссальной скоростью шел синтез аминокислот и других органических соединений, в большинстве своем имевших кристаллическую структуру.
Высокая температура способствовала образованию полимеров, но при дальнейшем повышении она же их и разрушала. Зарождающейся биосфере необходимо было устоять от перегрева. Система перегревалась, и ее ответом было включение процесса, понижающего температуру среды, то есть эндотермической реакции. Синтезированные полипептиды (протобелки) обладали каталитическими свойствами. Они ускоряли эндотермические реакции и тем способствовали своему сохранению, ибо температура понижалась сильнее. Со временем в протобелках выработались оптимальные механизмы ускорения процессов восстановления и окисления, которые привели к возникновению универсального накопителя энергии -аденозинтрифосфата (АТФ). Эндотермические реакции с выделением кислорода создавали углеводороды, которые использовались в качестве материала для роста протобелков. Впоследствии получение "пищи" стало главной причиной усиления каталитических свойств протобелков.
Следующий этап - формирование генетического кода, который мог бы реплицировать уже сложившуюся последовательность аминокислот. И в этом случае действовал естественный отбор. Для каждой аминокислоты сформировался определенный набор элементов, позволявших ускорить ее повторный синтез, - возник процесс комплементарной авторепродукции. Путем отбора он усложнялся и завершился возникновением генетического кода.
Как жизнь выдерживала экстремальные физические условия на ранней Земле? К высокому давлению организмы приспосабливаются. Сложнее с высокой температурой. На поверхности планеты она могла достигать 300 -400 С. В условиях гигантского давления вода при такой температуре находилась не в виде пара, а в жидком состоянии. Значит, бактерии развивались в водной среде, но как они выдерживали столь высокую температуру? Возможно, бактерии, вырабатывая необходимые органические соединения и продуцируя кислород, понижали температуру вокруг себя.
Исчезновение водородного покрывала примерно 4 млрд. лет назад изменило физические и химические условия на земной поверхности, что стало катастрофой для биосферы. Осадки, образовавшиеся после этого, свидетельствуют, что биогеохимические процессы почти прекратились. Большинство организмов ранней биосферы вымерло. Почему это произошло? Во-первых, снизилось поступление энергии и упала температура, а во-вторых, жизнь лишилась защиты от ультрафиолетового излучения Солнца. Раньше бактерии могли развиваться на всей поверхности планеты, а после катастрофы - лишь в водоемах под десятиметровым слоем воды или под землей. Эти две ниши и использовали наиболее жизнестойкие прокариоты.
После срыва водородной атмосферы земная биосфера практически не эволюционировала в течение полутора миллиардов лет. В отложениях архейской эры (4, 0 -2, 6 млрд лет) обнаружены лишь редкие проявления жизнедеятельности. Это так называемые строматолиты - слоистые биогенные известняки, образованные цианобактериями. Эпизодически возникали накопления железокремнистых пород вследствие того, что бактерии извлекали из воды кремнезем и окисляли железо С эпохи 2, 7 млрд. лет назад железокремнистые осадки исчезли, зато накапливались пиритсодержащие отложения с золотом и урановыми минералами, образующиеся в отсутствие кислорода. Деградация биосферы связана именно с резким похолоданием. Для цианобактерий это обернулось катастрофой - им неоткуда стало получать энергию для жизни, для обмена веществ.
Чтобы выжить, бактериям нужно было найти другой источник энергии. На смену вулканическому теплу пришел свет Солнца. Биосфера стала разнообразнее по родовому и видовому составу. Одно из мест, где остались следы раннепротерозойской жизни, находится в Канаде на берегах озера Верхнего. Там, в осадках Ганфлинт-Айрон, в пластах кремнистой породы возрастом около 2 млрд лет, обнаружено восемь родов примитивных форм жизни, включающих 12 видов. Эти простейшие растения похожи на современные волокнистые водоросли, а одна из форм - на современную железоокисляющую бактерию. Другой тип организмов представлен сфероидами диаметром до 16 микрон. Обнаружены звездообразные бактерии из радиальных волокон, организмы колбообразной формы с ножкой и зонтиковидной структурой, организм из двух сфер, соединенных дюжиной ножек
Около 1, 9 млрд лет назад вторично возникли эукариотические клетки (содержащие ядро). Чтобы противостоять разрушительному окислению кислородом, бактерии вынуждены были разработать защитный механизм - двухкамерную клетку. После окончания ледниковой эры в течение полутора миллиардов лет значительных похолоданий не зафиксировано. В биосфере Земли продолжали главенствовать прокариоты, образовавшие цианобактериальные маты на дне мелководных морей. Позже, в фанерозое, цианобактерии оказались в подчиненном положении по отношению к эукариотам: они были вынуждены занимать аномальные по химическим условиям ниши, где эукариоты селиться не желали.
Геологические эпохи земли и соответствующие им сообщества. Архейская эра существовала 3. 5 млрд. лет назад, продолжительность эры 900 млн. лет. Климат и среда. Активная вулканическая деятельность. Анаэробные (бескислородные) условия жизни в мелководном древнем море. Развитие кислородосодержащей атмосферы. Развитие органического мира. Возникли первые живые организмы. Первыми жителями нашей планеты были анаэробные бактерии. Важнейший этап эволюции жизни на Земле связан с возникновением фотосинтеза, что обуславливает разделение органического мира на растительный и животный. Первыми фотосинтезирующими организмами были прокариотические (доядерные) цианобактерии и синезеленые водоросли. Появившиеся затем эукариотические зеленые водоросли выделяли в атмосферу из океана свободный кислород, что способствовало возникновению бактерий, способных жить в кислородной среде.
Архейская эра В это же время – на границе архейской протерозойской эры произошло еще два крупных эволюционных событий – появились половой процесс и многоклеточность. Пути эволюционных преобразований первых многоклеточных были различны. Некоторые перешли к сидячему образу жизни и превратились в организмы типа губок. От них произошли плоские черви. Третьи сохранили плавающий образ жизни, приобрели рот и дали начало кишечнополостным.
Протерозойская эра Эра ранней жизни. Начало 2600 ± 100 млн. назад, продолжительность 2000 млн. лет. Климат и среда. На грани архейской и протерозойской эры в результате горообразований происходили перераспределения суши и моря. Поверхность планеты представляла собой голую пустыню: климат холодный, частые оледенения, особенно обширны в середине протерозоя. В конце эры содержание свободного кислорода в атмосфере достигло 1%. Активное образование осадочных пород.
Протерозойская эра Развитие органического мира Бактерии и водоросли достигли исключительного расцвета. Образование крупнейших залежей железных руд органического происхождения. Расцвет эукариот- зеленых водорослей. Наряду с плавающими в воде растениями появляются нитчатые формы, прикрепленные ко дну. Около 1350 млн. лет назад отмечены представители низких грибов. Первые многоклеточные животные возникли 900 -1000 млн. лет назад. Древние многоклеточные растения и животные жили в придонных слоях океана. Большинство животных позднего протерозоя были представлены многоклеточными формами. Конец протерозоя можно назвать "веком медуз". Возникают кольчатые черви от которых произошли моллюски и членистоногие.
Палеозойская эра Эра древней жизни. Начало 4600 млн. , конец: 248 млн. лет назад. Палеозойская эра состоит из 6 периодов: Кембрий (570 - 500 млн. лет) Ордовик (500 - 438 млн. лет) Силур (438 - 408 млн. лет) Девон(408 - 360 млн. лет) Карбон (360 - 286 млн. лет) Пермь (286 - 248 млн. лет)
Кембрийский период География и климат. Начало этому периоду положил поразительной силы эволюционный взрыв, в ходе которого на Земле впервые появились представители большинства основных групп животных, известных современной науке. Поперек экватора распростерся сверхматерик Гондвана. Наряду с ним было еще четыре материка меньших размеров, соответствовавших нынешним Европе, Сибири, Китаю и Северной Америке. В мелких тропических водах формируются обширные строматолитовые рифы. Содержание кислорода в атмосфере постепенно повышалось. Ближе к концу периода началось оледенение, приведшее к понижению уровня моря. Животный мир. Возникновение микроскопических фораминифер, губок, морских звезд, морских ежей, морских лилий и различных червей. Появились первые твердопокровные животные; в морях господствовали трилобиты и брахиоподы. Возникли первые хордовые. Позднее появились головоногие моллюски и примитивные рыбы. Растительный мир. Примитивные морские водоросли.
Ордовикский период География и климат. На протяжении периода массивы суши смещались все дальше и дальше к югу. Старые ледниковые покровы кембрия растаяли, и уровень моря повысился. Большая часть суши была сосредоточена в теплых широтах. В конце периода началось новое оледенение. Животный мир. Резкое увеличение численности животных-фильтраторов, в том числе мшанок (морских циновок), морских лилий, плеченогих, двустворчатых моллюсков и граптолитов, чей расцвет пришелся как раз на ордовик. Археоциаты уже вымерли, но эстафету рифостроительства подхватили у них строматопороидеи и первые кораллы. Увеличилось число наутилоидей и бесчелюстных панцирных рыб.
Силурийский период География и климат. Европа, Северная Америка и Гренландия столкнулись между собой, образовав огромный северный сверхматерик Лавразию Период бурной вулканической активности и интенсивного горообразования. Начался он с эпохи оледенения. Когда льды растаяли, уровень моря повысился и климат стал мягче. Животный мир. Ругозы ведут очень активное рифостроительство. В морях процветают наутилоидеи, брахиоподы, трилобиты и иглокожие. В несильно соленой воде обитают ракоскорпионы. Изобилие рыб как в пресной, так и в соленой воде. Появились первые челюстные рыбыакантоды. Скорпионы, многоножки и, возможно, эвриптериды начали выбираться на сушу. Растительный мир. Растения заселяли берега водоемов. Преобладание примитивных псилопсидных растений.
Девонский период География и климат. Сформировались обширные отложения красного песчаника. Реки выносили в моря горы осадков. Образовались обширные болотистые дельты, что создавало идеальные условия для животных, рискнувших сделать первые, столь важные шаги из воды на сушу. К концу периода уровень моря понизился. Климат со временем потеплел и стал более резким, с чередованием периодов ливневых дождей и жестокой засухи. Обширные районы материков стали безводными. Животный мир. Быстрая эволюция рыб. Увеличилось число аммонитов. В позднем девоне многие группы древних рыб, а также кораллов, плеченогих и аммонитов вымерли. Суша подверглась нашествию множества членистоногих, в том числе клещей, пауков и примитивных бескрылых насекомых. Появились в позднем девоне и первые земноводные. Растительный мир. Растения сумели отодвинуться от кромки воды и вскоре обширные районы суши поросли густыми первобытными лесами. Возросло число разнообразных сосудистых растений. Появились споровые ликофиты (плауны) и хвощи.
Каменноугольный период (карбон) География и климат. Появились новые горные цепи, образовавшиеся по краям плит земной коры, а кромки материков были буквально затоплены потоками лавы, извергавшейся из недр Земли. На обширных пространствах раскинулись мелкие прибрежные моря и болота и на большей части суши установился почти тропический климат. Громадные леса с пышной растительностью существенно повысили содержание кислорода в атмосфере. В дальнейшем похолодало, и на Земле произошло по меньшей мере два крупных оледенения. Животный мир. В морях появились аммониты, возросла численность брахиоподов. Ругозы, граптолиты, трилобиты, а также некоторые мшанки, морские лилии и моллюски вымерли. Это был век земноводных, а также насекомых — кузнечиков, тараканов, чешуйниц, термитов, жуков и гигантских стрекоз. В позднем карбоне появились и первые рептилии. Растительный мир. Дельты рек и берега обширных болот поросли густыми лесами из гигантских плаунов, хвощей, древовидных папоротников и семенных растений высотой до 45 м. Неразложившиеся останки этой растительности со временем превратились в каменный уголь.
Пермский период География и климат. К концу пермского периода формирование гигантского сверхматерика Пангеи полностью завершилось. Пермский период начался с оледенения, вызвавшего понижение уровня моря. По мере движения Гондваны к северу земля прогревалась, и льды постепенно растаяли. В Лавразии сделалось очень жарко и сухо, по ней распространились обширные пустыни. Животный мир. Бурно эволюционировали двустворчатые моллюски. В морях в изобилии водились аммониты. Стали появляться современные кораллы. Появились водные рептилии в том числе мезозавры. В ходе великого вымирания конца периода полностью исчезло свыше 50% животных семейств, включая многих земноводных, аммонитов и трилобитов. На суше рептилии взяли верх над земноводными Растительный мир. На южных массивах суши распространились леса крупных семенных папоротников-глоссоптерисов. Появились первые хвойные, быстро заселившие внутриматериковые области и высокогорья
Мезозойская эра Эра ранней жизни. Начало: 248 млн. , конец: 65 млн. лет назад Мезозойская эра состоит из трех периодов: Тириасовый (248 - 213 млн. лет) Юрский (213 - 144 млн. лет) Меловой (144 - 65 млн. лет)
Триасовый период География и климат. Начал образовываться Атлантический океан. Климат, почти повсеместно тёплый, постепенно становился более сухим, и во внутриматериковых областях сформировались обширные пустыни. Мелкие моря и озёра интенсивно испарялись, из-за чего вода в них стала очень солёной. Животный мир. Динозавры и прочие рептилии стали доминирующей группой наземных животных. Появились первые лягушки, а чуть позже сухопутные и морские черепахи и крокодилы. Возникли также первые млекопитающие, возросло разнообразие моллюсков. Образовались новые виды кораллов, креветок и омаров. К концу периода вымерли почти все аммониты. В океанах утвердились морские рептилии, такие, как ихтиозавры, а птерозавры начали осваивать воздушную среду Растительный мир. Возросло разнообразие голосеменных растений, образовавших обширные леса саговников, араукарий, гинкго и хвойных деревьев. Ниже расстилался ковер из плаунов и хвощей, а также пальмовидных беннеттитов.
Юрский период География и климат. Образование нынешних Австралии, Индии, Африки и Южной Америки. Море затопило значительную часть суши. Происходило интенсивное горообразование. В начале периода климат был повсеместно тёплым и сухим, затем стал более влажным. Животный мир. Наземные животные северного полушария уже не могли свободно перемещаться с одного материка на другой, однако они по-прежнему беспрепятственно распространялись по всему южному сверхматерику.
Меловой период География и климат. В течение мелового периода на нашей планете продолжался "великий раскол" материков. Громадные массивы суши, образовавшие Лавразию и Гондвану, постепенно распадались на части. Южная Америка и Африка удалялись друг от друга, и Атлантический океан становился всё шире и шире. Африка, Индия и Австралия также начали расходиться в разные стороны, и к югу от экватора в итоге образовались гигантские острова. Большая часть территории современной Европы находилась тогда под водой. Море затопило обширные участки суши. Останки твёрдопокровных планктонных организмов образовали на океанском дне огромные толщи меловых отложений. Поначалу климат был теплым и влажным, однако затем заметно похолодало Животный мир. В морях возросло количество белемнитов. В океанах господствовали гигантские морские черепахи и хищные морские рептилии. На суше появились змеи, кроме того, возникли новые разновидности динозавров, а также насекомых, таких, как мотыльки и бабочки. В конце периода очередное массовое вымирание привело к исчезновению аммонитов, ихтиозавров и многих других групп морских животных, а на суше вымерли все динозавры и птерозавры. Растительный мир. Появились первые цветковые растения, завязавшие тесное "сотрудничество" с насекомыми, переносившими их пыльцу. Они стали быстро распространяться по всей суше.
КАЙНОЗОЙСКАЯ ЭРА (эра новой жизни) Кайнозойская эра разбивается на 2 периода: Третичный (65 - 2 млн. лет назад) Четвертичный (2 млн. лет назад - наше время) Расцвет покрытосеменных растений, насекомых, птиц, млекопитающих и появление человека. Уже в середине кайнозоя имеются почти все основные группы представителей всех царств живой природы. У покрытосеменных растений образуются такие жизненные формы, как травы и кустарники. Появляются степи, луга. Сформировались все основные типы природных биогеоценозов. С появлением человека и развитием его общества создаются культурные флора и фауна, образуются агроценозы, села и города. Природа стала активно использоваться человеком для удовлетворения его потребностей. Произошли большие изменения в видовом составе органического мира, в окружающей среде и природе в целом.
Катаклизмы и эволюция. Ароморфозы. Теории возникновения жизни. Подготовила студентка группы МА-08 -1 Рябикова Анастасия
Катаклизмы К катастрофическим природным катаклизмам можно отнести те, которые изменяют облик земли. Это катастрофические процессы эндогенного и экзогенного происхождения: землетрясения извержения вулканов, цунами, наводнения лавины и сели метеориты
Землетрясения Землетрясением называется сотрясение земной коры, подземные удары и колебания поверхности земли, вызванные главным образом тектоническими процессами. Геологические последствия землетрясений, приводящие к физикогеографическим изменениям: на грунте появляются трещины, иногда зияющие; возникают воздушные, водяные, грязевые или песчаные фонтаны, при этом образуются скопления глины или груды песка; прекращают или изменяют свое действие некоторые родники и гейзеры, возникают новые; грунтовые воды становятся мутными (взбаламучиваются); возникают оползни, грязевые и селевые потоки, обвалы; происходит разжижение почвы и песчано-глинистых пород; происходит подводное оползание, и образуются мутьевые (турбидитные) потоки; обрушиваются береговые утесы, берега рек, насыпные участки;
возникают сейсмические морские волны (цунами); срываются снежные лавины; от шельфовых ледников отрываются айсберги; образуются зоны нарушений рифтового характера с внутренними грядами и подпруженными озерами; грунт становится неровным с участками просадки и вспучивания; на озерах возникают сейши (стоячие волны и взбалтывание волн у берегов); нарушается режим приливов и отливов; активизируется вулканическая и гидротермальная деятельность.
Вулканы Вулканизм – это совокупность процессов и явлений, связанных с движением магмы в верхней мантии, земной коре и на поверхности земли. В результате извержения вулканов образуются вулканические горы, вулканические лавовые плато и равнины, кратерные и запрудные озера, грязевые потоки, вулканические туфы, шлаки, брекчии, бомбы, пепел, в атмосферу выбрасываются вулканическая пыль и газы.
Цунами – японский термин, обозначающий необычно крупную морскую волну. Это волны большой высоты и разрушительной силы, возникающие в зонах землетрясений и вулканической активности океанического дна.
Наводнение – это значительное затопление местности в результате подъема уровня воды в реке, озере или море. Наводнения вызываются обильным выпадением ливневых дождей, таянием снега, льда, ураганами и штормами, которые способствуют разрушению насыпных сооружений, плотин, дамб.
Метеориты Землю постоянно бомбардируют космические тела с размерами от долей миллиметра до нескольких метров. Чем больше размер тела, тем реже оно падает на планету. Тела, диаметр которых больше 10 м, как правило, вторгаются в атмосферу Земли, лишь слабо взаимодействуя с последней. Скорость космических тел – огромная: примерно от 10 до 70 км/с. Их столкновение с планетой приводит к сильнейшим землетрясениям, взрыву тела.
Природные катаклизмы древности По одной из гипотез природные катаклизмы могли служить причиной физико-географических изменений гипотетического суперконтинента Гондваны существовавшего приблизительно 200 млн. лет назад в южном полушарии Земли. Южные материки имеют общую историю развития природных условий – все они были частью Гондваны Предполагают, что столкновение внеземного тела с нашей планетой могло вызвать раскол гигантской суши. Так или иначе, в пространствах между отдельными частями Гондваны постепенно образовались Индийский и Атлантический океаны, и материки заняли их современное положение. Изменяли облик Земли в древности и космические тела. О том, что в доисторические времена в океан падали астероиды свидетельствуют кратеры на дне Мирового океана. ü кратер Мьолнир в Баренцевом море. ü кратер Локне в Швеции. ü кратер Элтанин.
Природные катаклизмы нашего времени Анализ вероятных физико-географических причин мощных наводнений в Европе в последние годы (в Германии, а также в Швейцарии, Австрии и Румынии) проведенный рядом ученых, показывает – первопричиной разрушительных катаклизмов является, скорее всего, освобождение ото льдов Северного Ледовитого океана. Иными словами, в связи с происходящим резким потеплением климата, вполне возможно, наводнения только начинаются. Увеличилось количество открытой синей воды в проливах между арктическими островами Великого Канадского архипелага. Появились гигантские полыньи даже между самыми северными из них – островом Элсмира и Гренландией.
Ароморфозы и эволюция Понять сущность жизни как специфической формы движения материи невозможно без изучения теорий биологической эволюции. Эволюция - процесс длительных и постепенных изменений, которые приводят к коренным качественным изменениям живых организмов, сопровождающимся возникновением новых биологических систем, форм и видов. Современные эволюционисты разграничивают две формы прогресса: биологическую и морфофизиологическую. Под биологическим прогрессом понимается успех организмов в борьбе за существование независимо от того, каким путём он достигнут. В результате биологического прогресса численность особей данного вида, рода, семейства и т. д. увеличивается, их распространение расширяется и, кроме того, таксон распадается на подчинённые систематические группы. Морфофизиологический прогресс не обязательно ведёт к процветанию вида; несмотря на то что организм усложняется, усиливаются его дифференциация, интеграция и все функции, а также повышается независимость организма от внешних условий.
Понятие ароморфоза Ароморфоз (греч. airomorphosis — поднимаю форму) — это универсальное прогрессивное эволюционное изменение строения, приводящее к общему повышению уровня организации организмов. Ароморфозы осуществляются путем совершенствования не только отдельных органов, но и организма в целом. В этом процессе происходят глубокие функциональные и структурные изменения, в результате которых возникают новые, более широкие и более совершенные приспособления к основным условиям среды, что приводит к расширению связей организма со средой, к все большему и большему ее завоеванию. В результате ароморфозов возникли крупные систематические группы - типы, классы, отряды. Итак, ароморфоз – это главный путь достижения биологического прогресса.
Основные ароморфозы на ранних этапах развития органического мира Первые живые организмы Земли населяли водную среду обитания. Первоначально эта среда была представлена «первичным бульоном» – раствором органических веществ, синтезированных абиогенным способом. В этих условиях первичным способом питания является гетеротрофный. Происходит формирование эукариотических клеток. Недостаток абиогенного органического вещества вынудил часть организмов перейти на автотрофное питание.
Основные ароморфозы в эволюции растений Возникновение различных отделов водорослей. настоящие ткани у водорослей отсутствуют, поэтому они остаются первично-водными организмами. Высшие (наземные) растения. Они произошли от организмов, близких к современным Харовым водорослям, благодаря возникновению крупнейшего ароморфоза – дифференцированных тканей. Сосудистые споровые растения (Плауны, Хвощи, Папоротники). Появляются все остальные типы тканей, происходит дифференцировка тела растений на корень и побег
Основные ароморфозы в эволюции растений Первые Голосеменные растения, которые характеризуются рядом ароморфозов: Появление семязачатков (семяпочек) Появление пыльцевых зерен Появление семени. Покрытосеменные (Цветковые) растения, которые характеризуются следующими ароморфозами: Всегда имеется пестик В большинстве случаев имеются «приманки» для насекомых – нектар и околоцветник. Имеется зародышевый мешок
Основные ароморфозы в эволюции растений
Основные ароморфозы в эволюции животных Одноклеточные организмы, у которых отсутствуют ткани Многоклеточные беспозвоночные животные. Многоклеточными являются Двуслойные животные, в частности, Кишечнополостные Низшие черви (Плоские и Круглые черви) Первичноротые и Вторичноротые Членистоногие Паукообразные и Насекомые
Основные ароморфозы в эволюции животных Хордовые Амфибии (Земноводные) Амниоты Рептилии Птицы Млекопитающие и плацентарные млекопитающие
Основные ароморфозы в эволюции животных
Теории возникновения жизни Теории, касающиеся возникновения Земли и жизни на ней, да и всей Вселенной, разнообразны и далеко не достоверны. Среди множества теорий возникновения жизни на Земле рассмотрим основные: жизнь была создана сверхъестественным существом в определенное время (креационизм); жизни возникала неоднократно из неживого вещества (самопроизвольное зарождение); жизнь существовала всегда (теория стационарного состояния); жизнь занесена на нашу планету извне (панспермия); жизнь возникла в результате процессов, подчиняющихся химическим и физическим законам (биохимическая эволюция).
Креационизм Согласно этой теории, жизнь возникла в результате какого-то сверхъестественного события в прошлом. Архиепископ Ашер из г. Арма (Ирландия) вычислил, что бог сотворил мир в октябре 4004 г. до н. э. И закончил свой труд 23 октября в 9 утра, создав человека. Некоторые считают, что мир, и все населяющие его организмы были созданы за шесть дней продолжительностью по 24 часа. Они отвергают любые другие точки зрения и целиком полагаются на вдохновение, созерцание и божественное откровение.
Теория спонтанного зарождения Эта теория была распространена в древнем Китае, Вавилоне и Египте как альтернатива креационизму, с которым она сосуществовала. Аристотель (384 – 322 до н. э. ), придерживался теории спонтанного зарождения. Согласно гипотезе о спонтанном зарождении, определенные «частицы» вещества содержат некое «активное начало» , которое при подходящих условиях может создать живой организм. Ван Гельмонт (1577 – 1644), описал эксперимент, в котором он якобы создал за две недели мышей.
Теория спонтанного зарождения В 1688 г. итальянский биолог и врач Франческо Реди установил, что белые червячки, появляющиеся на гниющем мясе – личинки мух В 1765 г. Ладзаро Спаланцани провел следующий опыт: подвергнув мясные и овощные отвары длительному кипячению, он сразу же их запечатал, а затем снял с огня. Исследовав жидкости через несколько дней, Спаланцани не обнаружил никаких признаков жизни. В 1860 г. проблемой происхождения жизни занялся Луи Пастер. Он показал, что бактерии вездесущи и что неживые материала легко могут быть заражены ими, если их должным образом не простерилизовать.
Теория стационарного состояния Согласно этой теории, Земля никогда не возникала, а существовала вечно, она всегда способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень мало. Сторонники этой теории не признают, что наличие или отсутствие определенных ископаемых остатков может указывать на время появления или вымирания того или иного вида, и приводят в качестве примера представителя кистеперых рыб – латимерию. Используя палеонтологические данные для подтверждения теории стационарного состояния, ее немногочисленные сторонники интерпретируют появление ископаемых остатков в экологическом аспекте (увеличение численности, миграции в места благоприятные для сохранения остатков и т. п. ).
Теория Панспермии Эта теория не предлагает никакого механизма для объяснения первичного возникновения жизни, а выдвигает идею о ее внеземном происхождении. Теория панспермии утверждает, что жизнь могла возникнуть один или несколько раз в разное время в разных частях Галактики или Вселенной. Для обоснования этой теории используются многократные появления НЛО, наскальные изображения предметов, похожих на ракеты и «космонавтов» , а также сообщения о якобы встречах с инопланетянами.
Биохимическая эволюция Среди астрономов, геологов и биологов принято считать, что возраст Земли составляет примерно 4, 5 – 5 млрд. лет. По мнению многих биологов, в прошлом состояние нашей планеты было мало похоже на нынешнее: вероятно температура на поверхности была очень высокой (4000 - 8000 С), и по мере того, как Земля остывала, углерод и более тугоплавкие металлы конденсировались и образовали земную кору; что гравитационное поле еще недостаточно плотной планеты не могло удерживать легкие газы: водород, кислород, азот, гелий и аргон, и они уходили из атмосферы. атмосфера была, по видимому, «восстановительной» , о чем свидетельствует наличие в самых древних горнах породах металлов в восстановленной форме (например, двухвалентное железо). отсутствие кислорода, вероятно, было необходимым условием для возникновения жизни.
Биохимическая эволюция В 1923 г. А. И. Опарин, исходя из теоретических соображений, высказал мнение, что органические вещества, возможно углеводороды, могли создаваться в океане из более простых соединений В 1953 г. Стэнли Миллер в ряде экспериментов моделировал условия, предположительно существовавшие на первобытной Земле. В созданной им установке (рис. 1) ему удалось синтезировать многие вещества, имеющие важное биологическое значение, в том числе ряд аминокислот, аденин и простые сахара, такие как рибоза. Теория Опарина завоевала широкое признание, но она не решает проблемы, связанные с переходом от сложных органических веществ к простым живым организмам. Именно в этом аспекте теория биохимической эволюции представляет общую схему, приемлемую для большинства биологов. Опарин полагал, что решающая роль в превращении неживого в живое принадлежала белкам. Благодаря амфотерности белков они способны к образованию коллоидных гидрофильных комплексов – притягивают к себе молекулы воды, создающие вокруг них оболочку.
Спасибо за внимание!!!
Скачать презентацию Биосфера древности Геологические эпохи возникновения Земли и соответствующие
Презентация по экологии.pptx