Что такое жизнь Фридрих Энгельс дал следующее определение

Что такое жизнь? Фридрих Энгельс дал следующее определение: «Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка» Фри дрих Э нгельс ( 28 ноября 1820 — 5 августа 1895, Лондон) — немецкий философ, один из основоположников марксизма, друг, единомышленник и соавтор Карла Маркса

Советский ученый М. Волькенштейн дал новое определение понятию жизнь: «Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, аморегулирующиеся с и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот» Михаи л Влади мирович Волькенште йн (10 (23) октября 1912, Санкт. Петербург — 18 февраля 1992, Москва) — советский физикохимик и биофизик, членкорреспондент РАН.

В. Н. Пармон дал следующее определение: «Жизнь — это фазовообособленная форма существования функционирующих автокатализаторов, способных к химическим мутациям и претерпевших достаточно длительную эволюцию за счёт естественного отбора» Валенти н Никола евич Пармóн (род. 18 апреля 1948, Бранденбург) — российский учёный. Специалист в области катализа и фотокатализа, химической кинетики.

Жизнь — это процесс существования сложных систем, состоящих из больших органических молекул и неорганических веществ и способных самовоспроизводиться, саморазвиваться и поддерживать свое существование в результате обмена энергией и веществом с окружающей средой.

Вопрос возникновения и развития жизни на нашей планете — один из наиболее сложных и в то же время интересных в современном естествознании. С древнейших времен он занимал человечество и был предметом споров не одного поколения ученых. Не только биологи, но и химики, физики, геологи, философы до сего дня принимают активное участие в поисках ответа на него.

Основная трудность связана с невозможностью проведения прямого эксперимента по возникновению жизни. Ученые могут лишь моделировать те условия и процессы, которые, по их мнению, могли в конечном счете привести к появлению жизни на нашей планете. Однако недостаточность наших знаний приводит к тому, что мнения ученых по отдельным вопросам не только не совпадают, но и бывают противоположными. Различные представления о возникновении жизни можно объединить в шесть гипотез: 1. креационизм — Божественное сотворение живого; 2. абиогенез— живые организмы возникают самопроизвольно из неживого вещества; 3. гипотеза стационарного состояния (этернизм)— жизнь существовала всегда; 4. гипотеза панспермии — жизнь занесена на нашу планету извне; 5. гипотеза биохимической эволюции— жизнь возникла в результате процессов, подчиняющихся химическим и физическим законам. 6. гипотеза РНК-мира.

Основные идеи, объясняющие происхождение жизни на нашей планете Гипотеза креационизма Гипотеза самопроизвольного зарождения Гипотеза панспермии Гипотеза стационарного состояния Гипотеза биохимической эволюции Основные идеи, объясняющие происхождение жизни на нашей планете Жизнь на земле создана богом Жизнь на землю занесена извне (например, с других планет) Живое на планете неоднократно самозарождалось из неживого. Жизнь существовала всегда Жизнь возникла в определенный период развития Земли как следствие биохимической эволюции( гипотеза А. И. Опарина)

Креационизм (от лат. creatio — сотворение) ненаучная концепция, рассматривает возникновение жизни как проявление воли Бога; об этом говорится в Библии и других священных книгах. В настоящее время в США и других странах существуют центры «научного креационизма» , пытающиеся обосновать эту гипотезу. Против «научного креационизма» выступают даже многие священники, считая его не научным и не религиозным, а скорее идеологическим течением.

Одним из сторонников идей креационизма был французский анатом и палеонтолог Жорж Кювье. Он считал, что все виды растений и животных существовали со времени «сотворения мира» и созданы Богом независимо друг от друга. Так как процесс божественного сотворения мира, по мнению сторонников этой гипотезы произошел лишь однажды, вряд ли может быть когда-нибудь подтверждена или опровергнута.

Абиогенез На протяжении тысячелетий люди верили в самопроизвольное зарождение жизни, считая его обычным способом появления живых существ из неживой материи. Полагали, что источником спонтанного зарождения служат либо неорганические соединения, либо гниющие органические остатки. Эта гипотеза была распространена в Древнем Китае, Вавилоне и Египте в качестве альтернативы креационизму, с которым она сосуществовала. Идея самозарождения высказывалась также философами Древней Греции и даже более ранними мыслителями, т. е. она, по-видимому, так же стара, как и само человечество. На протяжении столь длительной истории эта гипотеза видоизменялась, но попрежнему оставалась ошибочной. Аристотель, которого часто провозглашают основателем биологии, писал, что лягушки и насекомые заводятся в сырой почве. В Средние века многим «удавалось» наблюдать зарождение разнообразных живых существ, таких как насекомые, черви, угри, мыши, в разлагающихся или гниющих остатках организмов.

Взгляды древнегреческих ученых Аристотель придерживался теории абиогенеза – возникновения живого из не живого Приписывал вшам происхождение из мяса, дождевым червям – из ила прудов Писал, что лягушки и насекомые заводятся в сырой почве. Аристотель 384 - 322 гг. до н. э

Взгляды древнегреческих ученых Отстаивал теорию биогенеза – отрицание самопроизвольного зарождения жизни Эмпедокл

Взгляды на возникновение жизни в Средние века Главенствовала теория абиогенеза, поддерживаемая официально церковью Швейцарский врач Парацельс пытался разработать рецепт создания «гомункулюса» – искусственного человека в пробирке из гниющих жидкостей человеческого тела Теория самозарождения просуществовала до XVIII в. Трансформировавшись в гипотезу «Витализма» Идею самозарождения поддерживали известные в то время ученые, такие как Ж. -Б. Ламарк, Р. Декарт, Г. Галилей

В Средние века «удавалось» наблюдать зарождение живых существ, таких как насекомые, черви, угри, мыши, в разлагающихся или гниющих остатках организмов Самозарождение ягнят Самопроизвольное зарождение Бернакельских гусей

Рецепт «изготовления» гомункулуса «Возьми известную человеческую жидкость и оставь её гнить сперва в запечатанной тыкве, потом в лошадином желудке сорок дней. Она начнёт жить, двигаться и копошиться, что легко заметить. То, что получилось, ещё несколько не похоже на человека, но прозрачно и без тела. Если же потом ежедневно, втайне, осторожно и благоразумно питать его человеческой кровью и сохранять в продолжении сорока недель в постоянной равномерной теплоте в лошадином желудке, то произойдет настоящий живой ребенок, имеющий все члены, как дитя, родившееся от женщины, но только весьма маленького роста» . Теофраст Парацельс

Работы У. Гарвея Английский ученый Уильям Гарвей провел большую работу по изучению размножения животных Провозгласил принцип «Все живое – из яйца» Допускал возможность самозарождения для червей или насекомых Уильям Гарвей XVI в.

Эксперимент Ван Гельмонта (1577 -1644) Ван Гельмонт описал, как за три недели, он создал мышей. Для этого всего-то нужно: грязная рубашка, темный шкаф и горсть пшеницы, а чтобы процесс начался – человеческий пот.

Работы Франческо Реди Первый удар по представлениям о самозарождении нанесли эксперименты итальянского ученого Франческо Реди, который в 1668 г. доказал невозможность самозарождения мух в гниющем мясе. Провозгласил принцип «Все живое из живого» . Франческо Реди вторая половина XVII в.

. Ф. Реди взял несколько сосудов и поместил в них кусочки мяса. Часть сосудов он оставил открытыми, а часть прикрыл кисеей. Через несколько дней в открытых сосудах мясо кишело личинками мух, а в закрытых, хотя мясо и гнило, личинок не было. На этом основании был сделан вывод, что личинки появились из отложенных мухами яиц, а не самозародились. Несмотря на это, идеи самозарождения жизни сохранялись до середины XIX в.

Подобных взглядов придерживался и голландский ученый Антони ван Левенгук (1632– 1723), который, используя микроскоп, открыл мельчайшие организмы, невидимые невооруженным глазом. Это были бактерии и протисты. Левенгук высказал мысль, что эти крошечные организмы, или «анималькулы» , как он их называл, происходят от себе подобных.

Л. Спалланцани (1765 г. ) и М. М. Тереховский (1775 г. ) доказали, что если мясные или овощные отвары прокипятить и герметично закрыть, никаких признаков жизни в них обнаружить невозможно. Ладзаро Спалланцани (1729 — 1799) — известный итальянский натуралист и физик. Однако, многие ученые считали, что в закрытый сосуд не может проникнуть «жизненная сила» , необходимая для самозарождения жизни. Требовались новые более достоверные доказательства

Работы Л. Пастера В 1859 г. Французская академия наук учредила премию тому, кто сможет разрешить эту проблему. Эту премию в 1862 г. получил французский ученый микробиолог Луи Пастер, который провел простой показательный эксперимент. Он кипятил бульон в колбах с длинным изогнутым кончиком, в котором оседали все споры микроорганизмов, содержащиеся в воздухе, поступавшем в колбу после кипячения. Хорошо прокипяченная питательная среда оставалась стерильной, хотя доступ воздуха с «жизненной силой» был обеспечен, но стоило смочить бульоном изогнутое колено, как в колбе начиналось интенсивное размножение микроорганизмов. Так окончательно была опровергнута гипотеза самозарождения жизни. Был сформулирован закон «все живое из живого» , имевший большое значение для развития биологии. Луи Пастер Вторая половина XIX в.

Гипотеза стационарного состояния Согласно этой гипотезе Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень мало; виды также существовали всегда. Эту гипотезу называют иногда гипотезой этернизма (от лат. eternus — вечный). Это представление соответствует концепции вечной несотворенной Вселенной, характерной для восточных религий, таких как индуизм и буддизм. В контексте современных астрономических знаний эта гипотеза не рассматривается как научная.

Гипотеза стационарного состояния или вечности жизни Жизнь на Земле никто не создавал, потому что она существовала вечно Идею стационарного состояния жизни поддерживал академик Владимир Иванович Вернадский, автор учения о биосфере. Он считал, что жизнь — такая же вечная основа Космоса, которыми являются материя и энергия. «Мы знаем, и знаем это научно, что Космос без материи, без энергии не может существовать. И достаточно ли материи и без выявления жизни — для построения Космоса, той Вселенной, которая доступна человеческому уму? » .

Панспермия Теория вечности жизни Гипотеза о появлении жизни на Земле в результате переноса с других планет неких зародышей жизни получила название панспермии (от греч. pan — весь, всякий и sperma — семя). Эта гипотеза примыкает к гипотезе стационарного состояния. Её приверженцы поддерживают мысль о вечном существовании жизни и выдвигают идею о внеземном ее происхождении.

На найденном в Антарктиде метеорите обнаружены объекты, которые можно идентифицировать как следы жизнедеятельности микроорганизмов из космоса.

Одним из первых идею о космическом (внеземном) происхождении жизни высказал немецкий ученый Г. Рихтер в 1865 г. Согласно Рихтеру жизнь на Земле не возникла из неорганических веществ, а была занесена с других планет. В связи с этим возникали вопросы, насколько возможно такое перенесение с одной планеты на другую и как это могло быть осуществлено. Ответы искали в первую очередь в физике, и неудивительно, что первыми защитниками этих взглядов выступили представители этой науки, выдающиеся ученые Г. Гельмгольц, С. Аррениус, Дж. Томсон, П. П. Лазарев и др.

Согласно представлениям Томсона и Гельмгольца, споры бактерий и других организмов могли быть занесены на Землю с метеоритами. Лабораторные исследования подтверждают высокую устойчивость живых организмов к неблагоприятным воздействиям, в частности к низким температурам. Например, споры и семена растений не погибали даже при длительном выдерживании в жидком кислороде или азоте.

Современные приверженцы концепции панспермии (в числе которых — лауреат Нобелевской премии английский биофизик Ф. Крик) считают, что жизнь на Землю занесена случайно или преднамеренно космическими пришельцами. К гипотезе панспермии примыкает точка зрения астрономов Ч. Викрамасингха (Шри-Ланка) и Ф. Хойла (Великобритания). Они считают, что в космическом пространстве, в основном в газовых и пылевых облаках, в большом количестве присутствуют микроорганизмы, где они, по мнению ученых, и образуются. Далее эти микроорганизмы захватываются кометами, которые затем, проходя вблизи планет, «сеют зародыши жизни» .

Материалистические теории Эдуард Пфлюгер 1875 г. Немецкий ученый Эдуард Пфлюгер рассматривал вопрос о происхождении жизни с точки зрения происхождении белковых тел

гипотеза биохимической эволюции Первую научную теорию относительно происхождения живых организмов на Земле создал советский биохимик А. И. Опарин (1894– 1980). В 1924 г. он опубликовал работы, в которых изложил представления о том, как могла возникнуть жизнь на Земле ( книга «Происхождение жизни» ). Согласно этой теории, жизнь возникла в специфических условиях древней Земли и рассматривается Опариным как закономерный результат химической эволюции соединений углерода во Вселенной. А. И. Опарин 1894 - 1980

По Опарину, процесс, приведший к возникновению жизни на Земле, может быть разделен на 4 этапа: 1. возникновение органических веществ; 2. образование из более простых органических веществ биополимеров (белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов, липидов и др. ); 3. Образованию полинуклеотидов – ДНК, РНК и включение их в коацерваты; 4. возникновение примитивных самовоспроизводящихся организмов.

Теория биохимической эволюции имеет наибольшее количество сторонников среди современных учёных. Земля возникла около пяти миллиардов лет назад; первоначально температура её поверхности была очень высокой (до нескольких тысяч градусов). По мере её остывания образовались твёрдая поверхность (земная кора — литосфера).

Атмосфера, первоначально состоявшая из лёгких газов (водород, гелий), не могла эффективно удерживаться недостаточно плотной Землёй, и эти газы заменялись более тяжёлыми: водяным паром, углекислым газом, аммиаком и метаном. Когда температура Земли опустилась ниже 100 С, водяной пар начал конденсироваться, образуя мировой океан. В это время, в соответствии с представлениями А. И. Опарина, состоялся абиогенный синтез, то есть в первичных земных океанах, насыщенных разными простыми химическими соединениями, «в первичном бульоне» под влиянием вулканического тепла, разрядов молний, интенсивной ультрафиолетовой радиации и других факторов среды начался синтез более сложных органических соединений, а затем и биополимеров. Образованию органических веществ способствовало отсутствие живых организмов — потребителей органики — и главного окислителя — кислорода. Сложные молекулы аминокислот случайно объединялись в пептиды, которые, в свою очередь, создали первоначальные белки. Из этих белков синтезировались первичные живые существа микроскопических размеров.

Наиболее сложной проблемой в современной теории эволюции является превращение сложных органических веществ в простые живые организмы. Опарин полагал, что решающая роль в превращении неживого в живое принадлежит белкам. По-видимому, белковые молекулы, притягивая молекулы воды, образовывали коллоидные гидрофильные комплексы. Дальнейшее слияние таких комплексов друг с другом приводило к отделению коллоидов от водной среды (коацервация). На границе между коацерватом (от лат. coacervus — сгусток, куча) и средой выстраивались молекулы липидов — примитивная клеточная мембрана. Предполагается, что коллоиды могли обмениваться молекулами с окружающей средой (прообраз гетеротрофного питания) и накапливать определённые вещества. Ещё один тип молекул обеспечивал способность к самовоспроизведению. Система взглядов А. И. Опарина получила название «коацерватная гипотеза» .

Электрические разряды Ультрафиолетовое излучение ПЕРВИЧНЫЙ БУЛЬОН КОАЦЕРВАТЫ Газы первичной атмосферы

Химический этап

Биологический этап Многоклеточные эукариоты Колониальные организмы Одноклеточные эукариоты Прокариоты гетеротрофы автотрофы Пробионты Коацерваты

Идеи Опарина: Жизнь могла возникнуть в «Коацерватных каплях»

Этапы возникновения жизни на Земле. Абиогенный синтез простейших органических соединений из неорганических. Абиогенный синтез полимеров (белков, углеводов, нуклеиновых кислот) из простейших органических соединений Образование коацерватов как обособление в растворе более высокомолекулярных веществ в виде высококонцентрированного раствора. Взаимодействие коацерватов с окружающей средой, сходство с живыми организмами: рост, питание, дыхание, обмен веществ, размножение. Возникновение генетического кода, мембраны и начало биологической эволюции.

Атмосфера первобытной Земли 4 -4, 5 млрд. лет назад состояла из водорода и его соединений – паров воды, метана, аммиака, углекислого газа – и носила восстановительный характер. Три отличия первобытной атмосферы Земли от современной: Отсутствие свободного кислорода, что исключало возможность прямого и глубокого окисления восстановленных углеродистых соединений. Обилие коротковолновой радиации, что создавало возможности для абиогенных фотохимических процессов. Отсутствие живых организмов с их совершенным обменом веществ, быстро вовлекающих в орбиту своего действия разнообразные органические вещества.

Гипотеза Опарина была лишь первым шагом в развитии биохимических представлений о возникновении жизни. Следующим шагом стали эксперименты Л. С. Миллера ( с Юри), который в 1953 году показал, как из неорганических составляющих первичной земной атмосферы под воздействием электрических разрядов и ультрафиолетового излучения могут образовываться аминокислоты и другие органические молекулы. Стенли Миллер

Так абиогенным путем были получены аминокислоты, другие ученые получили набор всех мономеров, нужных для синтеза биополимеров. Это было на первом этапе возникновения жизни на Земле. Затем, на втором этапе, из простых органических соединений в водах первичного океана формировались биополимеры – белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты, которые самопроизвольно объединялись в коацерваты капли.

В 1929 г. английский биолог Дж. Холдейн выдвинул гипотезу происхождения жизни из неживых элементов. Теорию биохимической эволюции иногда называют теорией Опарина - Холдейна. Первенство в образовании жизни А. И. Опарин отдавал белкам, а Дж. Холдейн – нуклеиновым кислотам. Гипотеза Опарина - Холдейна утверждает, жизнь на Земле возникла абиогенным путем ( «живое от неживого» ).

В настоящее время живое происходит только от живого (биогенное происхождение – «живое из живого» ).

Современный взгляд Мир РНК На сегодняшний день среди биологов преобладает гипотеза РНК-мира, утверждающей, что между химической эволюцией, в которой размножались и конкурировали отдельные молекулы и полноценной жизнью, основанной на модели ДНК—РНК—белок, был промежуточный этап, на котором размножались и конкурировали между собой отдельные молекулы РНК. Уже есть исследования, показывающие, что некоторые молекулы РНК обладают автокаталитическими свойствами и могут обеспечивать самовоспроизведение без участия сложных белковых молекул.

Что было дальше? Реакции матричного синтеза и реализация наследственной информации

Теория симбиогенеза

Современная наука еще далека от исчерпывающего объяснения, как конкретно неорганическое вещество достигло высокого уровня организации, характерного для процессов жизнедеятельности. Тем не менее, биоинженеры уже сумели «по чертежам» , то есть, по известному генетическому коду и структуре белковой оболочки собрать из биологических молекул простейший живой организм — вирус. Тем самым доказано, что для создания живого организма из неживой материи не требуется сверхъестественного воздействия. Так что необходимо лишь ответить на вопрос, как этот процесс мог пройти без участия человека, в естественной среде.

Широкого распространено «статистическое» возражение против абиогенного механизма возникновения жизни. Например, в 1966 г. немецкий биохимик Шрамм подсчитал, что вероятность случайного сочетания 6000 нуклеотидов в РНКвирусе табачной мозаики: 1 шанс из 102000. Это чрезвычайно низкая вероятность, которая указывает на полную невозможность случайного образования подобной РНК. Однако в действительности это возражение построено некорректно. Оно исходит из предположения, что вирусная молекула РНК должна образоваться «с нуля» из разрозненных аминокислот. В случае ступенчатого усложнения химических и биохимических систем вероятность рассчитывается совершенно иначе. Кроме того, нет никакой необходимости получить именно такой вирус, а не какой-то другой. С учетом этих возражений получается, что оценки вероятность возникновения вирусной РНК занижены до полной неадекватности и не могут рассматриваться как убедительное возражение против абиогенной теории возникновения жизни.

История развития Земли Вся история развития Земли делится на эры (от 70 млн. лет до 2 млрд. лет). Архейская —древнейшая эра в истории развития Земли, когда еще не существовало жизни. Протерозойская - эра возникновения первичной жизни (простейших организмов). Палеозойская — эра древней жизни в геологической истории Земли, характеризующаяся формированием всех типов растений и животных. Мезозойская —эра средней жизни в геологической истории Земли, характеризующаяся развитием пресмыкающихся, птиц и первых млекопитающих.

История развития Земли Кайнозойская — эра новой жизни в геологической истории Земли, эра формирования всех современных форм растений и животных. Она продолжается и в настоящее время. Иногда историю Земли подразделяют по развитию растительности на следующие эры: палеофит (древняя растительность)—эра развития бесцветковых, заканчивается в конце палеозоя; мезофит (средняя растительность)—эра расцвета голосеменных, заканчивается в середине мезозоя; кайнофит (новая растительность)—эра покрытосеменных, продолжается в наше время.

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 Жизнь возникла на Земле из синтезированных абиогенным путем органических молекул. В архейскую эру, на границе с протерозоем, возникновением первых клеток было положено начало биологической эволюции

В архейской эре возникли первые живые организмы. Они были гетеротрофами и в качестве пищи использовали органические соединения «первичного «бульона» . (В осадочных породах древностью 3. 5 млрд. лет обнаружены биополимеры). 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. В это же время – на границе архейской протерозойской эры произошло еще два крупных эволюционных событий – появились половой процесс и многоклеточность. Гаплоидные организмы (бактерии и синезеленые) имеют один набор хромосом. Каждая новая мутация сразу же проявляется у них в фенотипе. Если мутация полезна, она сохраняется отбором, если вредна, устраняется отбором.

Гаплоидные организмы непрерывно приспосабливаются к среде, но принципиально новых признаков и свойств у них не возникает. Половой процесс резко повышает возможность приспособления к условиям среды, вследствие создания бесчисленных комбинаций в хромосомах. Диплоидность, возникшая одновременно с оформленным ядром, позволяет сохранить мутации в гетероготном состоянии и использовать их как резерв наследственной изменчивости для дальнейших эволюционных преобразований. Разделение функций клеток у первых колониальных многоклеточных организмов привело к образованию первичных тканей – эктодермы и энтодермы, что в дальнейшем дало возможность для возникновения сложных органов и систем органов. Совершенствование взаимодействия между клетками сначала контактного, а затем с помощью нервной и эндокринной систем обеспечило существование многоклеточного организма как единого целого.

Протерозойская эра 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. Важнейшие ароморфозы протерозойской эры - это возникновение тканей и органов. Развитие органического мира

Протерозой - огромный по продолжительности этап истории Земли. В течении этой эры бактерии и водоросли достигли исключительного расцвета. Интенсивный процесс образования осадочный пород шел с участием этих организмов. К протерозою относится образование крупнейших залежей железных руд органического происхождения (осадочное железо- продукт жизнедеятельности железобактерий). Господство прокариот сине-зеленых в протерозое сменяется расцветом эукариот- зеленых водорослей. Наряду с плавающими в танце воды 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. Жизнь в придонном слое потребовала расчисления тела на части, одни из которых служили для прикрепления к субстрату, другие для питания. У одних форм это достигалось за счет развития гигантской многоядерной клетки. Однако более перспективным оказалось приобретение многоклеточности и образования органов. 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 Длительность: ОТ 570 ДО 500 МЛН. ЛЕТ НАЗАД География и климат Кембрийский период начался примерно 570 млн. лет назад, возможно, несколько ранее, и продолжался 70 млн. лет. Начало этому периоду положил поразительной силы эволюционный взрыв, в ходе которого на Земле впервые появились представители большинства основных групп животных, известных современной науке. Граница между докембрием и кембрием проходит по горным породам, в которых внезапно обнаруживается удивительное разнообразие окаменелостей животных с минеральными скелетами - результат "кембрийского взрыва" жизненных форм. 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. На суше происходила интенсивная арозия, большое количество осадков смывалось в моря. Содержание кислорода в атмосфере постепенно повышалось. Ближе к концу периода началось оледенение, приведшее к понижению уровня моря Развитие органического мира

Развитие органического мира Животный мир В ходе грандиозного эволюционного взрыва возникло большинство современных типов животных, включая микроскопических фораминифер, губок, морских звезд, морских ежей, морских лилий и различных червей. В тропиках археоциаты возводили громадные рифовые сооружения. 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 Длительность: ОТ 500 ДО 438 МЛН. ЛЕТ НАЗАД География и климат В начале ордовикского периода большая часть южного полушария была по-прежнему занята великим материком Гондваной, в то время как прочие крупные массивы суши сосредоточились ближе к экватору. . Европа и Северная Америка (Лаврентия) постепенно отодвигались друг от друга, а океан Япетус расширялся. Сперва этот океан достиг ширины примерно 2000 км, затем вновь начал сужаться по мере того, как массивы суши, образующие Европу, Северную Америку и Гренландию, стали постепенно сближаться, пока наконец не слились в единое целое. 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. Развитие органического мира

Развитие органического мира 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. Растительный мир Различные виды водорослей. В позднем ордовике появились первые настоящие наземные растения.

Силурийский период Длительность: ОТ 438 ДО 408 МЛН. ЛЕТ НАЗАД География и климат Гондвана надвинулась на Южный полюс. Океан Япетус уменьшался в размерах, а массивы суши, образующие Северную Америку и Гренландию, сближались. В конечном итоге они столкнулись, образовав гигантский сверхматерик Лавразию. Это был период бурной вулканической активности и интенсивного горообразования. Начался он с эпохи оледенения. Когда льды растаяли, уровень моря повысился и климат стал мягче. Развитие органического мира

Развитие органического мира Животный мир Ругозы ведут очень активное рифостроительство. Численность граптолитов снижается. В морях процветают наутилоидеи, брахиоподы, трилобиты и иглокожие. В несильно соленой воде обитают ракоскорпионы (эвриптериды). Изобилие рыб как в пресной, так и в соленой воде. Появились первые челюстные рыбы-акантоды. Скорпионы, многоножки и, возможно, эвриптериды начали выбираться на сушу. Растительный мир Растения заселяли берега водоемов. Преобладание примитивных псилопсидных растений.

Девонский период Длительность: ОТ 408 ДО 360 МЛН. ЛЕТ НАЗАД География и климат В девоне северные материки образовали единый большой материк Атлантию, восточнее которого находилась Азия. Продолжает существовать Гондвана. Огромные материки были перегорожены горными хребтами, которые, разрушаясь, заполняли обломками впадины между горами. Климат стал сухим и жарким. Пересыхали озера и лагуны, а входившие в состав их вод соли и гипсы выпадали в осадок, образуя соленосные и гипсоносные толщи. Усиливается вулканическая деятельность. В среднем девоне море вновь наступает на сушу. Возникают многочисленные впадины. Их постепенно заливает море. Климат становится теплым и влажным. В верхнем девоне моря снова обмелевают, возникают небольшие горы, которые в дальнейшем были почти полностью разрушены. Наиболее характерные отложения девонского периода—континентальные красные песчаники, сланцы, гипсы, соль, известняки. Развитие органического мира

Развитие органического мира Животный мир Быстрая эволюция рыб, включая акул и скатов, кистеперых и лучеперых рыб. Увеличилось число аммонитов. В морях охотились гигантские эвриптериды длиной до 2 м. 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, некоторые из них развились в настоящие деревья высотой 38 м

Каменноугольный период (карбон) Длительность: ОТ 360 ДО 286 МЛН. ЛЕТ НАЗАД География и климат В начале каменноугольного периода (карбона) большая часть земной суши была собрана в два огромных сверхматерика: Лавразию на севере и Гондвану на юге. На протяжении позднего карбона оба сверхматерика неуклонно сближались друг с другом. Это движение вытолкнуло кверху новые горные цепи, образовавшиеся по краям плит земной коры, а кромки материков были буквально затоплены потоками лавы, извергавшейся из недр Земли. В раннем карбоне 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. Развитие органического мира

Развитие органического мира 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 Длительность: ОТ 286 ДО 248 МЛН. ЛЕТ НАЗАД География и климат Весь пермский период сверхматерики Гондвана и Лавразия постепенно сблизились друг к другу. Азия столкнулась с Европой, взметнув ввысь Уральский горный хребет. Индия "наехала" на Азию - и возникли Гималаи. А в Северной Америке выросли Аппалачи. 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. Развитие органического мира

Развитие органического мира Животный мир Бурно эволюционировали двустворчатые моллюски. В морях в изобилии водились аммониты. На место главных рифостроителей стали выдвигаться современные кораллы. В ранней перми в пресных водоемах господствовали земноводные. Появились и 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

Мезойская эра - эра ранней жизни Начало: 248 млн. , конец: 65 млн. лет назад Мезозойская эра состоит из трех периодов: Триасовый период (248 - 213 млн. лет) Юрский период (213 - 144 млн. лет) Меловой период (144 - 65 млн. лет)

Триасовый период Длительность: ОТ 248 ДО 213 МЛН. ЛЕТ НАЗАД География и климат Триасовый период в истории Земли ознаменовал собой начало мезозойской эры, или эры "средней жизни". До него все материки были слиты в единый гигантский сверхматерик Панагею. С наступлением Триаса Пангея вновь начала раскалываться на Гондвану и Лавразию, начал образовываться Атлантический океан. Уровень моря по всему миру был очень низок. 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. Триасовый период в истории Земли ознаменовал собой начало мезозойской эры, или (эры средней жизни). До него все материки были слиты в единый гигантский сверхматерик Пангею. С наступлением триаса Пангея начала постепенно раскалываться. Климат в те времена был ровным по всему земному шару. Даже у полюсов и на экваторе погодные условия были гораздо более сходными, чем в наши дни. Ближе к концу триаса климат стал суше. Озёра и реки начали быстро пересыхать, и во внутренних областях материков образовались обширные пустыни. Развитие органического мира

Развитие органического мира 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 Длительность: ОТ 213 ДО 144 МЛН. ЛЕТ НАЗАД География и климат К началу юрского периода гигантский сверхматерик Пангея находился в процессе активного распада. К югу от экватора всё ещё существовал единый обширный материк, который снова назвали Гондваной. В дальнейшем он также раскололся на части, образовавшие сегодняшнее Австралию, Индию, Африку и Южную Америку. Море затопило значительную часть суши. Происходило интенсивное горообразование. В начале периода климат был повсеместно тёплым и сухим, затем стал более влажным. Наземные животные северного полушария уже не могли свободно перемещаться с одного материка на другой, однако они попрежнему беспрепятственно распространялись по всему южному сверхматерику. Развитие органического мира

Развитие органического мира Животный мир Увеличились численность и разнообразие морских черепах и крокодилов, появились новые виды плезиозавров и ихтиозавров. На суше господствовали насекомые, предшественники современных мух, ос, уховерток, муравьев и пчел. Появилась и первая птица-археоптерикс. Господствовали динозавры, эволюционировавшие во множество форм: от гигантских зауроподов до более мелких и быстроногих хищников. Растительный мир Климат стал более влажным, и вся суша поросла обильной растительностью. В лесах появились предшественники нынешних кипарисов, сосен и мамонтовых деревьев.

Меловой период Длительность: ОТ 144 ДО 65 МЛН. ЛЕТ НАЗАД 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. Развитие органического мира

Развитие органического мира 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), которые в свою очередь разбиваются на эпохи. КАЙНОЗОЙ - 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. Различное воздействие человека на природу произвело в ней существенные изменения. Произошли большие изменения в видовом составе органического мира, в окружающей среде и природе в целом.

ПАЛЕОЦЕНОВАЯ ЭПОХА (третичный период) Длительность: ОТ 65 ДО 55 МЛН. ЛЕТ НАЗАД География и климат Палеоцен ознаменовал собой начало кайнозойской эры. В то время материки все еще находились в движении, поскольку "великий южный материк" Гондвана продолжал раскалываться на части. Южная Америка оказалась теперь полностью отрезанной от остального мира и превратилась в своего рода плавучий "ковчег" с уникальной фауной ранних млекопитающих. Африка, Индия и Австралия еще дальше отодвинулись друг от друга. На протяжении всего палеоцена Австралия располагалась вблизи Антарктиды. Уровень моря понизился, и во многих районах земного шара возникли новые участки суш. Развитие органического мира

Развитие органического мира Животный мир На суше начинался век млекопитающих. Появились грызуны и насекомоядные, "планирующие" млекопитающие и ранние приматы. Были среди них и крупные животные, как хищные, так и травоядные. В морях на смену морским рептилиям пришли новые виды хищных костных рыб и акул. Возникли новые разновидности двустворчатых моллюсков и фораминифер. Растительный мир Продолжали распространяться все новые виды цветковых растений и опылявших их насекомых.

ЭОЦЕНОВАЯ ЭПОХА (третичный период) Длительность: ОТ 55 ДО 38 МЛН. ЛЕТ НАЗАД География и климат В эоцене основные массивы суши начали понемногу принимать положение, близкое к тому, которое они занимают в наши дни. Значительная часть суши была по-прежнему разделена на своего рода гигантские острова, поскольку огромные материки продолжали удаляться друг от друга. Южная Америка утратила связь с Антарктидой, а Индия переместилась ближе к Азии. В начале эоцена Антарктида и Австралия все еще располагались рядом, но в дальнейшем начали расходиться. Северная Америка и Европа также разделились, при этом возникли новые горные цепи. Море затопило часть суши. Климат повсеместно был теплым либо умеренным. Большую часть покрывала буйная тропическая растительность, а обширные районы поросли густыми заболоченными лесами. Развитие органического мира

Развитие органического мира Животный мир На суше появились летучие мыши, лемуры, долгопята; предки нынешних слонов, лошадей, коров, свиней, тапиров, носорогов и оленей; прочие крупные травоядные. Другие млекопитающие, типа китов и сирен, вернулись в водную среду. Увеличилось число видов пресноводных костных рыб. Эволюционировали и другие группы животных, в том числе муравьи и пчелы, скворцы и пингвины, гигантские нелетающие птицы, кроты, верблюды, кролики и полевки, кошки, собаки и медведи. Растительный мир Во многих частях света произрастали леса с пышной растительностью, в умеренных широтах росли пальмы.

ОЛИГОЦЕНОВАЯ ЭПОХА (третичный период) Длительность: ОТ 38 ДО 25 МЛН. ЛЕТ НАЗАД Развитие органического мира В олигоценовую эпоху Индия пересекла экватор, а Австралия наконецто отделилась от Антарктиды. Климат на Земле стал прохладнее, над Южным полюсом сформировался громадный ледниковый покров. Для образования столь большого количества льда потребовалось не менее значительные объемы морской воды. Это привело к понижению уровня моря по всей планете и расширению территории, занятой сушей. Повсеместное похолодание вызвало исчезновение буйных тропических лесов эоцена во многих районах земного шара. Их место заняли леса, предпочитавшие более умеренный (прохладный) климат, а также необъятные степи, раскинувшиеся на всех материках. Развитие органического мира

Развитие органического мира Животный мир С распространением степей начался бурный растцвет травоядных млекопитающих. Среди них возникли новые виды кроликов, зайцев, гигантских ленивцев, носорогов и прочих копытных. Появились первые жвачные. Растительный мир Тропические леса уменьшились в размерах и начали уступать место лесам умеренного пояса, появились и обширные степи. Быстро распространялись новые травы, развивались новые виды травоядных животных.

МИОЦЕНОВАЯ ЭПОХА (третичный период) Длительность: ОТ 25 ДО 5 МЛН. ЛЕТ НАЗАД География и климат На протяжении миоцена материки все еще находились "на марше", и при их столкновениях произошел ряд грандиозных катаклизмов. Африка "врезалась" в Европу и Азию, в результате чего возникли Альпы. При столкновении Индии и Азии вверх взметнулись Гималайские горы. В это же время сформировались Скалистые горы и Анды, поскольку и другие гигантские плиты продолжали смещаться и наползать друг на друга. Однако Австрия и Южная Америка попрежнему оставались изолированными от остального мира, и на каждом из этих материков продолжала развиваться собственная уникальная фауна и флора. Ледниковый покров в южном полушарии распространился на всю Антарктиду, что привело к дальнейшему охлаждению климата. Развитие органического мира

Развитие органического мира Животный мир Млекопитающие мигрировали с материка на материк по новообразовавшимися сухопутным мостам, что резко ускорило эволюционные процессы. Слоны из Африки перебрались в Евразию, а кошки, жирафы, свиньи и буйволы двигались в обратном направлении. Появились саблезубые кошки и обезьяны, в том числе человекообразные. В отрезанной от внешнего мира Австралии продолжали развиваться однопроходные и сумчатые. Растительный мир Внутриматериковые области становились все холоднее и засушливее, и в них все больше распространялись степи.

ПЛИОЦЕНОВАЯ ЭПОХА (третичный период) Длительность: ОТ 5 ДО 2 МЛН. ЛЕТ НАЗАД География и климат Космический путешественник, взглянув сверху на Землю в начале плиоцена, обнаружил бы материки почти на тех же местах, что и в наши дни. Взору галактического визитера открылись бы гигантские ледяные шапки в северном полушарии и громадный ледниковый покров Антарктиды. Изза всей этой массы льда климат Земли стал еще прохладней, и на поверхности материков и океанов нашей планеты значительно похолодало. Большинство лесов, сохранившихся в миоцене, исчезло, уступив место необъятным степям, раскинувшимися по всему свету. Развитие органического мира

Развитие органического мира Животный мир Травоядные копытные млекопитающие продолжали бурно размножаться и эволюционировать. Ближе к концу периода сухопутный мост связал Южную и Северную Америку, что привело к грандиозному "обмену" животными между двумя материками. Полагают, что обострившаяся межвидовая конкуренция вызвала вымирание многих древних животных. В Австралию проникли крысы, а в Африке появились первые человекоподобные существа. Растительный мир По мере охлаждения климата на смену лесам пришли степи.

ПЛЕЙСТОЦЕНОВАЯ ЭПОХА (четвертичный период) Длительность: ОТ 2 ДО 0, 01 МЛН. ЛЕТ НАЗАД География и климат В начале плейстоцена большинство материков занимало то же положение, что и в наши дни, причем некоторым из них для этого потребовалось пересечь половину земного шара. Узкий сухопутный "мост" связывал между собой Северную и Южную Америку. Австралия располагалась на противоположной от Британии стороне Земли. На северное полушарие наползали гигантские ледниковые покровы. Это была эпоха великого оледенения с чередованием периодов похолодания и потепления и колебаниями уровня моря. Эта ледниковая эпоха длится и по сей день. Развитие органического мира

Развитие органического мира Животный мир Некоторые животные сумели адаптироваться к усилившимся холодам, обзаведясь густой шерстью: к примеру, шерстистые мамонты и носороги. Из хищников наиболее распространены саблезубые кошки и пещерные львы. Это был век гигантских сумчатых в Австралии и громадных нелетающих птиц, типа моа или эпиорнисов, обитавших во многих районах южного полушария. Появились первые люди, и многие крупные млекопитающие начали исчезать с лица Земли. Растительный мир С полюсов постепенно наползали льды, и хвойные леса уступали место тундре. Дальше от края ледников уже лиственные леса сменялись хвойными. В более теплых областях земного шара раскинулись обширные степи.

ГОЛОЦЕНОВАЯ ЭПОХА (четвертичный период) Длительность: ОТ 0, 01 МЛН. ЛЕТ ДО НАШИХ ДНЕЙ География и климат Голоцен начался 10000 лет назад. В течение всего голоцена материки занимали практически те же места, что и в наши дни, климат также был похож на современный, каждые несколько тысячелетий становясь то теплее, то холоднее. Сегодня мы переживаем один из периодов потепления. По мере уменьшения ледниковых покровов уровень моря медленно поднимался. Начало время человеческой расы. Развитие органического мира

Развитие органического мира Животный мир В начале периода многие виды животных вымерли, в основном из-за общего потепления климата, но, возможно, сказалось и усиленная охота человека на них. Позднее они могли пасть жертвой конкуренции со стороны новых видов животных, завезенных людьми из других мест, или же их просто съели "пришлые" хищники. Человеческая цивилизация стала более развитой и распространилась по всему свету. Растительный мир С возникновением земледелия крестьяне уничтожали все больше дикорастущих растений, дабы очистить площади под посевы и пастбища. Кроме того, растения, завезенные людьми в новые для них местности, иногда вытесняли коренную растительность.