Existuje celý komplex věd, které studují hlavní etapy vývoje života na Zemi, všechny zvažují tuto problematiku z různých úhlů pohledu, protože jde o základní problém přírodních věd. Velmi důležitý je význam paleontologie, která studuje pozůstatky rostlin a živočichů minulých epoch, přímo souvisí se studiem vývoje světa.

Tato věda studuje ty základní tak, že rekonstruuje vzhled, vnější podobnosti a rozdíly, životní styl pravěkých, již vyhynulých zvířat a rostlin a také určuje přibližnou dobu existence konkrétního druhu. Ale paleontologie by nemohla existovat jako samostatná věda, aniž by ji podporovalo mnoho dalších, tato věda je na průsečíku biologických a geologických disciplín. Hlavní fáze vývoje života na Zemi jsou znovu vytvořeny pomocí takových disciplín, jako jsou:

historická geologie;
stratigrafie;
paleografie;
srovnávací anatomie;
paleoklimatologie a mnoho dalších.

Všechny jsou propojené, bez jednoho nemohou ostatní existovat.

Geologický čas

Abychom zdůraznili hlavní fáze vývoje života na Zemi, je nutné mít představu o takovém konceptu, jako je geologický čas. Jak se lidem dařilo identifikovat určité časové fáze? Celé tajemství spočívá ve studiu hornin. Faktem je, že horniny, které vznikly později, jsou navrstveny na ty, které existovaly dříve. A stáří těchto vrstev lze určit studiem zkamenělin, které v nich zůstaly.

Mezi vší rozmanitostí vynikají tzv. vůdčí fosílie, které jsou nejpočetnější a nejrozšířenější. Bohužel je nemožné určit absolutní stáří pomocí hornin, ale ani zde se vědci nezastaví a získávají tyto poznatky z vulkanických hornin. Jak známo, vznikají z magmatu. Takto se identifikují hlavní fáze vývoje života na Zemi.

Stručně řečeno, proces určování absolutního stáří vulkanických hornin vypadá takto: vyvřelé horniny obsahují nějaké prvky, pokud určíte jejich obsah v hornině, můžete poměrně přesně určit absolutní stáří horniny. Chyby jsou samozřejmě možné, ale nepřesahují pět procent. Kromě toho je také určeno stáří naší planety, všichni vědci se drží své vlastní postavy, ale obecně přijímaná hodnota je pět miliard let. Nyní vyzdvihněme hlavní fáze, které nám v tomto případě budou dobrým pomocníkem.

Éry, epochy a období

Paleontologové rozlišují celkem pět fází nebo jinými slovy epoch, z nichž každá je rozdělena do období, všechny se skládají z epoch a poslední - ze staletí. Archean a Proterozoic éra jsou nejstarší časy, které trvají asi tři miliardy let. Vyznačují se úplnou absencí obratlovců a suchozemských rostlin, které se objevují během „éry starověkého života“ trvající více než tři sta milionů let. Následuje „éra středního života“, mezozoikum (sto sedmdesát pět milionů let), jeho charakteristickým rysem je vývoj plazů, ptáků, savců, rostlin, jak kvetoucích, tak krytosemenných.

Nejnovější, pátá éra je kenozoikum, nazývané také „éra nového života“, začala před sedmdesáti miliony let a stále v ní žijeme. vyznačující se rychlým vývojem savců a vzhledem lidí. Nyní jsme stručně prozkoumali fáze vývoje života na Zemi; navrhujeme zvážit každou éru samostatně.

Archean éra

Tato etapa zahrnuje období před třemi tisíci devíti sty až dvěma tisíci šesti sty miliony let. Některé sedimentární horniny, tedy vzniklé pomocí částic vodního prostředí, zůstaly v Africe, Grónsku, Austrálii a Asii. Všechny obsahují:

biogenní uhlík;
stromatolity;
mikrofosílie.

Jejich původ v této éře navíc není zcela jasný, například v proterozoiku jsou spojovány se sinicemi. V archejské éře byly všechny organismy prokaryoty a zdrojem kyslíku byly sírany, dusičnany, dusitany a tak dále. Všechny existující organismy na planetě navenek připomínaly filmy plísní a nacházely se hlavně na dně nádrží ve vulkanických oblastech.

Proterozoická éra

Je důležité zmínit, že i tato éra se dělí na období, z nichž jsou tři. Je to také nejdelší období v naší historii (přibližně dva miliony let). Pokud vezmeme v úvahu hranici této éry a Archeanu, pak to bylo během tohoto období, kdy se naše planeta velmi změnila, došlo k přerozdělení půdy a vodních prostor. Země byla ledová poušť, ale na konci tohoto období procento kyslíku dosáhlo jednoho procenta, což přispělo k udržitelnému životu jednobuněčné organismy se vyvinuly bakterie a řasy.

Na konci proterozoika vznikla mnohobuněčná zvířata, toto období se také nazývá „věk medúz“. Jednobuněčné organismy jsou nahrazovány mnohobuněčnými, které kvalitativně mění složení atmosféry, což přispívá k rozvoji života na naší planetě.

paleozoikum

Zahrnuje až šest období, první polovina se nazývá rané paleozoikum a druhá pozdní. Období raného a pozdního paleozoika se liší flórou a faunou.

V první fázi lze evoluci vysledovat výhradně v podvodní svět, osidlování země začalo až v devonu, který patří do pozdního paleozoika.

Druhohorní éra

Nyní vstupujeme do nejzajímavější éry, bohatého, tajemného a rozmanitého života vyvíjejícího se po dobu přibližně sto osmdesáti pěti milionů let. Jak je vidět z tabulky, je také rozdělena do tří období. Křída je ve srovnání s jurou a triasem nejdelší (sedmdesát jedna milionů let).

Pokud jde o klima, vše závisí na poloze kontinentů. Rozdíly od našeho klimatu jsou následující:

byla mnohem teplejší než ta moderní;
mezi rovníky a póly nebyly žádné teplotní rozdíly.

Vzduch byl navíc vlhký, což přispělo k rychlému rozvoji živých organismů.

Přejdeme-li k otázkám fauny, nejunikátnější skupinou jsou známí dinosauři. Díky stavbě těla, fyziologickým údajům a reakcím zaujali dominantní postavení nad ostatními formami života.

Když jsme tedy zkoumali otázku, jaké jsou hlavní fáze ve vývoji života na Zemi, určili jsme pět fází. Aby byl obrázek úplný, zbývá zvážit ještě jeden. Doporučujeme začít hned teď.

Cenozoická éra

Tento nová éra, která trvá dodnes. Kontinenty získaly moderní podobu, zmizeli poslední dinosauři a Zemi dominují rostliny a zvířata, která jsou nám docela známá. Zopakovali jsme si stručně hlavní etapy vývoje života na Zemi, rozebrali jsme všechny etapy zvlášť a cíle bylo dosaženo.

Už víte, že existuje mnoho hypotéz, které se snaží vysvětlit vznik a vývoj života na naší planetě. A přestože nabízejí různé přístupy k řešení tohoto problému, většina z nich předpokládá tři vývojové fáze: chemické, prebiologické a biologická evoluce (obr. 87).

Ve fázi chemické evoluce došlo k abiogenní syntéze organické monomery, organické sloučeniny s nízkou molekulovou hmotností.

Ve druhém stádiu, stádiu prebiologické evoluce, vznikly biopolymery, které byly spojeny do komplexů protein-nukleová kyselina-lipid (vědci je nazývali jinak: koacerváty, hypercykly, probionty, progenoty atd.), ve kterých v důsledku selekcí se vytvořil uspořádaný metabolismus a samoreprodukce.

Ve třetím stádiu, stádiu biologické evoluce, vstoupily první primitivní živé organismy do biologického přírodní výběr a dala vzniknout veškeré rozmanitosti organického života na Zemi.

Většina vědců tomu věří první primitivní živé organismy byly prokaryota. Živili se organickými látkami „primárního bujónu“ a během fermentačního procesu přijímali energii, tj. anaerobní heterotrofy. S nárůstem počtu heterotrofních prokaryotických buněk se zásoba organických sloučenin v primárním oceánu vyčerpala. Za těchto podmínek získaly organismy schopné autotrofie, tj. syntézy, významnou selekční výhodu. organická hmota z anorganických v důsledku oxidačních a redukčních reakcí.

Podle všeho první autotrofní organismy byly chemosyntetické bakterie.

Další etapou byl vývoj fotosyntézy – komplexu reakcí využívajících sluneční světlo. V důsledku fotosyntézy se v zemské atmosféře začal hromadit kyslík. To bylo předpokladem pro vznik aerobního dýchání během evoluce. Schopnost syntetizovat více ATP během dýchání umožnila organismům rychleji růst a reprodukovat se a také zvýšit složitost jejich struktur a metabolismu.

Většina vědců se domnívá, že eukaryota se vyvinula z prokaryotických buněk. Existují dvě nejpřijímanější hypotézy o původu eukaryotických buněk a jejich organel.

První hypotéza spojuje vznik eukaryotické buňky a jejích organel s procesem invaginace buněčné membrány (obr. 88).

Hypotéza o symbiotickém původu eukaryotické buňky má více příznivců. Podle této hypotézy byly mitochondrie, plastidy a bazální tělíska řasinek a bičíků eukaryotické buňky kdysi volně žijícími prokaryotickými buňkami. Procesem symbiózy se staly organelami (obr. 89). Tuto hypotézu podporuje přítomnost vlastní RNA a DNA v mitochondriích a chloroplastech. Struktura mitochondriální RNA je podobná RNA fialových bakterií a RNA chloroplastů se blíží RNA sinic. Data přijatá v minulé roky V důsledku studia struktury RNA v různých skupinách organismů může být nutné přehodnotit zavedené názory.

Porovnáním sekvence nukleotidů v ribozomální RNA vědci dospěli k závěru, že všechny živé organismy lze zařadit do tří skupin: eukaryota, eubakterie a archaebakterie (poslední dvě skupiny jsou prokaryota).

Protože genetický kód je u všech tří skupin stejný, byla vyslovena hypotéza, že mají společného předka, který se nazýval „progenot“ (tj. prarodič).

Předpokládá se, že eubakterie a archebakterie mohly vzniknout z progenotu a moderní typ eukaryotické buňky zřejmě vznikl jako výsledek symbiózy starověkého eukaryota s eubakterií (obr. 90).

Písemná práce s kartami:

1. Tři etapy vývoje života na Zemi.

2. Jakou energii využívaly a využívaly živé organismy na Zemi?

3. Evoluce buněčných forem života.

4. Hypotéza vzniku eukaryotické buňky prostřednictvím symbiogeneze.

Karta na desce:

1. Co se stalo ve fázi chemické evoluce?

2. Co se stalo ve fázi prebiologické evoluce?

3. Co se stalo ve fázi biologické evoluce?

4. Jakým typem výživy byly primární živé organismy?

5. Jak primární prokaryota získávala energii?

6. Kdo byli první autotrofní prokaryota?

7. K jakým důsledkům vedl vznik fotoautotrofních organismů?

8. Jak se objevily mitochondrie podle hypotézy symbiogeneze?

9. Jak vznikly chloroplasty podle hypotézy symbiogeneze?

10. Které organismy se objevily jako první - oxidační bakterie nebo sinice?

Test:

1. Co se stalo ve fázi chemické evoluce:

1. Objevila se prokaryota.

2. Co se stalo ve fázi prebiologické evoluce:

1. Objevila se prokaryota.

2. Proběhla abiogenní syntéza organických látek.

3. Vytvořily se biopolymery a spojily se do koacervátů.

4. Objevili se probionti s matricovým typem dědičnosti, schopní sebereprodukce.

3. Co se stalo ve fázi biologické evoluce:

1. Objevila se prokaryota.

2. Proběhla abiogenní syntéza organických látek.

3. Vytvořily se biopolymery a spojily se do koacervátů.

4. Objevili se probionti s matricovým typem dědičnosti, schopní sebereprodukce.

4. První organismy, které se na Zemi objevily podle způsobu výživy, byly:

1. Anaerobní heterotrofní prokaryota.

2. Aerobní heterotrofní prokaryota.

3. Anaerobní autotrofní prokaryota.

4. Aerobní autotrofní prokaryota.

5. Jak primární prokaryota získávala energii:

1. V důsledku kyslíkové oxidace hotových organických látek, dýchání.

2. Kvůli bezkyslíkaté oxidaci hotových organických látek.

3. Využitá světelná energie pro fotosyntézu.

4. Využili jsme energii, která se uvolnila při oxidaci anorganických látek.

6. Kdo byli první autotrofní prokaryota:

1. Fotoautotrofy.

2. Chemoautotrofy.

**7. K jakým důsledkům vedl vznik fotoautotrofních organismů:

1. Ke vzhledu dýchání.

2. Ke vzniku glykolýzy.

3. K výskytu volného kyslíku v atmosféře.

4. Ke vzhledu rostlin.

8. Jak se objevily mitochondrie podle hypotézy symbiogeneze:

9. Jak se objevily chloroplasty podle hypotézy symbiogeneze:

1. V důsledku symbiózy s oxidujícími bakteriemi.

2. V důsledku symbiózy se sinicemi.

3. V důsledku symbiózy s purpurovými sirnými bakteriemi.

4. V důsledku symbiózy se zelenými sirnými bakteriemi.

Archejský eon

Země je jediná planeta Sluneční Soustava, na nichž se utvářely podmínky příznivé pro vznik a rozvoj života. Život na Zemi vznikl na dně teplých, mělkých moří katarchaea, kde vznikaly složité polymery, které byly schopny syntetizovat proteiny, které jim poskytovaly dostatečně dlouhodobou sebezáchovu. Evoluce těchto primárních mikroorganismů jim dala schopnost syntetizovat organické molekuly z anorganických. Většina efektivní způsob se ukázalo jako fotosyntéza – produkce organické hmoty z oxidu uhličitého a vody.

První fotosyntetické rostliny byly zřejmě mikroskopické modrozelené řasy a bakterie. Tyto organismy se vyznačovaly absencí jádra a nazývaly se prokaryota (Procaryota - prenukleární) a zvláštní polohou DNA, která se nachází volně v buňkách a není oddělena od cytoplazmy jadernou membránou. Všechny ostatní organismy mají jádro obklopené membránou a ostře ohraničené od cytoplazmy. Takové organismy se nazývají eukaryota (Eycaryota - jádro).

Nejstarší spolehlivé stopy vitální činnosti organismů zvaných stromatolity byly objeveny v Austrálii, jejich stáří je 3,5 miliardy let, a také v křemičitých břidlicích řady fíkovníků soustavy Svazijsko (Barbeton) v Transvaalu, jehož stáří je 3,1-3,4 miliardy let. Téměř stejně staré (více než 2,9 miliardy let) jsou zvápenatělé odpadní produkty modrozelených řas - nepřichycené kulaté útvary - onkolity (stromatolity - uchycené na dně). Archejský eon je dobou prokaryot – bakterií a modrozelených řas, jediné stopy života v dávné minulosti. Začalo to před 4,5 miliardami let a skončilo před 2,6 miliardami let.

Proterozoický eon

Proterozoický eon se v 1650 milionech let dělí na rané proterozoikum a pozdní proterozoikum, které se nazývá Riphean. V raném proterozoiku se vyvinula především prokaryota - modrozelené řasy, jejichž stopy vitální činnosti v podobě stromatolitů a onkolitů jsou již známy v mnoha oblastech světa. Na přelomu 2 miliard let, uprostřed raného proterozoika, se hladina kyslíku v atmosféře zřejmě přiblížila moderním úrovním, o čemž svědčí vznik největších ložisek železa v geologické historii, pro jejichž vznik je známý byl potřeba volný kyslík, přeměňující železité formy železa na oxidy, což snižovalo pohyblivost železa a vedlo k masivnímu vysrážení suspenze hydrátů oxidů železa do komplexu SiO2 * nH2O, který byl následně přeměněn na železité křemence-jaspility . Jedná se o největší ložiska železa v povodí Krivoj Rog a Kurské magnetické anomálii v Rusku, Hořejším jezeře v Severní Americe a Indii.

Podle R.E. Folinsbee, znatelné kvality volného kyslíku se objevily asi před 2,2 miliardami let. V Ripheanu se produkce volného kyslíku řasami zvýšila: množství řasových struktur nám umožňuje rozlišit několik oddělení.

Evoluce udělala další krok – objevily se organismy, které spotřebovávaly kyslík. V horninách horního a středního Ripheanu byly nalezeny stopy hrabat zvířat a trubice červů. Ve vendském období, horním toku horního Ripheanu, je hojnost a úroveň vývoje organismů přibližuje fanerozoiku. Ve vendianských depozitech byly nalezeny četné otisky různých nekosterních zvířat: houby, medúzy, kroužkovci a členovci. Jejich pozůstatky představují otisky měkkých tkání.

Fanerozoický eon

Paleozoikum, pokrývající více než polovinu fanerozoika, trvalo více než 340 milionů let a je rozděleno do dvou velkých etap: rané paleozoikum, které začalo v pozdním rifu a vendianu, sestávající z období kambria, ordoviku a siluru, a pozdní paleozoikum, včetně období devonu, karbonu a permu.

Období kambria trvalo 90 milionů let a je rozděleno do tří epoch. Jeho spodní hranice leží na přelomu 570 milionů let a horní hranice 480 milionů let (podle nových údajů). Organický svět kambria se vyznačuje významnou rozmanitostí: nejrozšířenější byli archeocyatové, ramenonožci, trilobiti, graptoliti, houby a konodonti. Zvláště rychle se vyvinuly trojkloubové formy trilobitů, kteří již měli vápenitou schránku a naučili se srolovat, aby si chránili měkké břicho. Vzniklo velké množství jejich vůdčích forem, které umožnily podrobně rozebrat kambrická ložiska. Kambrijští ramenonožci, kteří měli chitin-fosfátové schránky, byli primitivní, bez pantů. Důležitou skupinou pro disekci a korelaci sedimentů jsou graptolity. V současnosti je pro kambrium známo více než 100 druhů živočichů a řas.

Období ordoviku trvalo 4 miliony let a je rozděleno do tří epoch. V této době zabíraly mořské pánve největší plochu ve fanerozoiku, takže prudký rozkvět mořské fauny a flóry pokračoval. Trilobiti a graptoliti dosahují maximálního rozvoje. Objevují se čtyřpaprskoví koráli, pelecypodi a první hlavonožci - endoceratiti. Mezi ramenonožci se objevují hradní variety a počet jejich rodů dosahuje 200. Zároveň se objevují stopkaté ostnokožce: krinoidy, blastoidy, cystoidy, krinoidy. Konodonti hrají důležitou roli ve stratigrafii. V ordoviku (a možná i v kambriu) se objevily tzv. pancéřové ryby - rybí rybí spodní živočichové bez čelistí a ploutví, pokrytí schránkou ze silných plátů na hlavě a šupinami na těle. Na konci ordoviku bylo na některých místech na Zemi pozorováno poměrně rozsáhlé zalednění.

Silurské období trvalo 30 milionů let a je rozděleno do dvou epoch. Moře opět rozšiřují své plochy, za což může konec zalednění a tání ledovců. Skupiny organismů, které se objevily dříve, se dále vyvíjejí s výjimkou endoceratitů, kteří odumírají na začátku období, a cystoidů, které mizí uprostřed. Objevily se skutečné chrupavčité ryby - nejprve obrněné a poté žraloci bez krunýřů, kteří žijí dodnes. Z obrovských dravých žaber dýchajících (třída korýšů) se z Gigantostracanů vyvinuli první suchozemští živočichové, podobně jako moderní štíři, u kterých se vyvinuly plíce. V pozdním siluru se objevily první suchozemské vyšší rostliny - psilofyty. Nejvýznamnější událostí raného paleozoika je tedy výskyt kosterní fauny a „výstup“ zástupců flóry a fauny na pevninu.

Období devonu trvalo 55 milionů let a je rozděleno do tří epoch. Hlavní událostí tohoto období byl „výstup“ na půdu mnoha zástupců zvířat a flóra. Ve starším devonu se druhová diverzita trilobitů prudce snížila, vymizely graptolity a některé třídy ostnokožců. Objevuje se mnoho předních forem hradních ramenonožců. Od staršího devonu se rozšířili amonoidi, čtyřpaprskoví koráli, velké foraminifery a přiléhající ostnokožci (crinoidi). Skutečné kostnaté ryby se již široce rozvinuly a daly vzniknout třem různým větvím: paprskoploutvý, plicník a lalokoploutvý.

Svítání začíná v Devonu organický svět na souši: objevují se velcí štíři a první obojživelníci (obojživelníci). Říká se jim stegocefalové, tedy pancířové, protože jejich hlava byla pokryta ochrannými kostěnými pláty. Ve středním devonu se objevilo mnoho skupin vyšších rostlin: členovci, lykofy, kapradiny a nahosemenné rostliny.

Období karbonu trvalo 65 milionů let a je rozděleno do tří epoch. Toto období se vyznačuje teplým, vlhkým podnebím, které vedlo k bujnému úsvitu vegetace omezené na bažinaté oblasti země, v níž se vytvořily obrovské masy rašeliny, která se během procesu prouhelnění postupně přeměnila na hnědé uhlí a následně na živičné uhlí. Rozlehlé lesy tvořily až 50 m vysoké lipnice - stromovité přesličky, palouky, kapradiny, lepidodenrony, sigillarie, kalamity. Uprostřed karbonu se objevují cordaity, gingkovic a jehličnaté horniny.

Ve svrchním karbonu se objevili první plazi - Seymuria a Cotylosauři, kteří si zachovali pevnou čepici lebky, jako obojživelníci. Z rostlin mizí starověké stromatopory, faptoliti, trilobiti, bezčelisťovité ryby, obrněné ryby a psilofyty. Na konci pozdního karbonu začíná zalednění.

Permské období trvalo 55 milionů let a je rozděleno do dvou epoch. Regrese moře, která začala v karbonu, se stále více zvyšuje, což vede k dominanci pevniny. Pozdně karbonské zalednění se rozšiřuje a pokrývá jižní polokouli. Klima severní polokoule bylo suché a horké, v rovníkové zóně bylo vlhké. V tomto období je tropická fauna vystřídána nahosemennými rostlinami, především jehličnany, objevují se první cikády. Všechny hlavní skupiny karbonské fauny a flóry nadále žijí v permu, ale na konci permu vymřelo mnoho paleozoických organismů: čtyřpaprskoví koráli, hlavní typy ramenonožců, mechovky, krinoidi, trilobiti, mnoho druhů ryby, obojživelníci atd.; rostlin - cordaitů, stromových kapradin a lykofytů, tedy na přelomu prvohor a druhohor došlo všude ke změně ve světě zvířat a rostlin. Pozdní paleozoikum se tedy vyznačuje velkými změnami v organickém světě, což vytyčuje jasnou hranici konce Paleozoická éra.

Druhohorní éra. triasu. Doba trvání druhohor je 183 milionů let. Období triasu trvalo 40 milionů let a je rozděleno do tří etap. Na rozhraní paleozoika a druhohor došlo k obnově organického světa. Ve starším triasu převládaly kontinentální podmínky, které ve středním triasu ustoupily rozsáhlé mořské transgresi, která dosáhla maxima na začátku pozdního triasu. Triasové klima bylo obecně teplé a suché. Objevily se nové skupiny živočichů - amoniti, belemniti, pelekypodi, šestipaprskoví koráli. Spolu s invertebrates, plazi, obzvláště dinosauři, se vyvíjel rychle, dávat širokou paletu různých forem; Objevili se první vodní plazi: plesiosauři, pliosauři a ichtyosauři.

V triasu se na souši objevili první savci – malá zvířata velikosti krysy. Mezi suchozemskými zvířaty kralovali plazi, kteří se vyznačovali obrovskou velikostí a neobvyklými tvary (brachiosauři až 24 m dlouhý, diplodocus, brontosaurus dosahující délky 30 m, jejich hmotnost byla 35 tun a někteří jedinci až 80 tun ). Plazi už začali prozkoumávat vzdušný prostor. V USA, na západě Texasu, byly nalezeny pozůstatky starověkého ptáka, jehož stáří je 225 milionů let, tedy žil v období triasu.

Jurské období trvalo 69 milionů let a je rozděleno do tří epoch. Počátek jurského období je charakterizován šířením kontinentálního režimu na starověkých prekambrických platformách. Od střední jury se v důsledku sedání prekambrických platforem vyvinuly rozsáhlé prohřešky, které se v pozdní juře změnily v jeden z největších prohřešků na zeměkouli v důsledku formování Atlantiku resp. Indické oceány. Jurské klima je považováno za teplé.

Mezi zástupci mořské fauny se objevují nové druhy amonitů a belemnitů. Pokračují ve vývoji obří dinosauři, létající ještěři a archaeornisové, kteří byli velikosti vrány, měli zubaté čelisti, slabá křídla s drápy na koncích a dlouhé ocasy s četnými obratli, pokryté peřím. Mezi bohatou vegetací byly vyvinuty kapradiny, ginkgos a cykasy.

Období křídy trvalo 70 milionů let (nejdéle po období kambria) a dělí se na dvě éry. Na začátku křídového období se po krátkodobé regresi moře na konci jury vyvinuly nové prohřešky. Všechny skupiny jurské fauny se nadále vyvíjejí: šestipaprskoví koráli, mlži se silnými schránkami. Objevují se obří amoniti, průměr jejich schránek někdy dosahuje 3 m. Belemniti se rozvíjejí široce, mořští ježci, kostnatá ryba. Objevili se velké létající ještěrky s rozpětím křídel až 8 m. Byl zaznamenán výskyt prvních bezzubých ptáků.

Na samém počátku spodní křídy ještě existovaly jurské rostlinné formy, ale v průběhu křídy došlo k velkým změnám ve složení flóry. Na konci spodní křídy začaly hrát významnou roli krytosemenné rostliny. A od samého počátku svrchní křídy již zaujímají dominantní postavení. Vzhled vegetace začíná nabývat moderní podoby: objevují se vrby, břízy, platany, duby, buky a skutečné kvetoucí rostliny.

Na konci křídového období došlo k radikální restrukturalizaci organického světa. Amoniti a hlavní skupiny belemnitů mizí v mořích, zmizeli dinosauři na souši, jejich létající a plavecké formy. Vymírání dinosaurů zůstává největší a nejdramatičtější událostí v historii organického světa, jejíž příčiny byly předmětem mnoha hypotéz.

Na závěr lze poznamenat, že změna organického světa je zřejmě spojena s výraznými proměnami v rozložení kontinentů a oceánů a originalitou klimatických prvků.

Cenozoická éra. Paleogenní období. Doba trvání kenozoické éry je 65 milionů let. Období paleogénu trvalo 42 milionů let a bylo rozděleno do tří epoch: paleocén, eocén a oligocén. V období paleogénu se obrysy kontinentů přiblížily moderním. Na počátku paleocénu se v důsledku vertikálních pohybů směrem dolů začala rozvíjet mořská transgrese, která dosáhla maxima ke konci eocénu - začátku oligocénu. Na konci oligocénu se změnou znaku vertikálních pohybů došlo k rozvoji regrese moře, která vedla k vysychání plošin. Velké změny jsou pozorovány ve světě zvířat. Mizí belemniti, amoniti, suchozemští i mořští plazi. Mezi prvoky hrají důležitou roli foraminifery - nummulity, které dosahují velkých rozměrů. Rozšířeni byli šestipaprskoví koráli a ostnokožci. Kostnaté ryby získaly dominantní postavení v mořích.

Od počátku paleogénu zůstali mezi plazy pouze hadi, želvy a krokodýli a začalo se šíření savců, nejprve primitivních a poté stále více organizovaných: prvních sudokopytníků a lichokopytníků, sosáků a vačnatců. Objevují se opice a přebírají moderní vzhled ptáků.

Vegetace se vyznačovala převažujícím rozšířením krytosemenných rostlin, rozvojem tropické flóry klimatická zóna v rámci Střední Evropa- palmy, cypřiše a mírné podnebné pásmo s chladnomilnou květenou - dub, buk, platan a jehličnany, běžné na sev.

Období neogénu trvalo 21 milionů let a dělí se na dvě éry: miocén a pliocén. Po nastolení kontinentálního režimu v rámci prekambrických platforem na konci oligocénu přetrvává v celém neogénu. V neogénu se v důsledku dokončení alpského vrásnění vytvořil rozšířený horský vrásový pás, který začínal od Gibraltarského průlivu a končil Pamírem, Hindukúšem a Himalájemi.

Vznik vysokých, rozšířených horských pásem přispěl k zesílení ochlazování, které začalo v oligocénu. V pliocénu rostoucí ochlazení způsobilo vznik nejprve horských údolí a poté krycích ledovců. Ledovce se objevily v Grónsku, na Islandu, v Kanadě, na ostrovech arktického souostroví, ve Skandinávii, Jižní Amerika a další místa. Začalo období velkých čtvrtohorních zalednění, které vedlo k omezení areálu teplomilné fauny a flóry a změně jejich charakteru.

Objevují se zvířata přizpůsobená chladným klimatickým podmínkám: mamuti, medvědi, vlci, jeleni velkorozí. Fauna obratlovců dostává podobu moderních zvířat.

Svého vrcholu dosáhli placentární savci: skuteční predátoři, medvědi, mastodonti, býci a na konci neogénu sloni, hroši, hipparioni a praví koně (fauna hipparionů).

Vzhledem k tomu, že velké prostory zabírala suchá země s bylinnou vegetací, hmyz se široce rozvíjel. Objevily se opice a široká škála ptáků. Vzhled vegetace se přiblížil moderně s jasným rozdělením na teplomilné a chladnomilné květeny.

Období čtvrtohor začalo před 1,7 miliony let a trvá dodnes. Toto období je rozděleno do tří epoch: eopleistocén, pleistocén a holocén. V období čtvrtohor pokrylo silné zalednění kontinenty severní polokoule: většinu Evropy, asijskou část Ruska a Severní Amerika, kde ledovce pokrývaly celou severní polovinu kontinentu a klesaly údolím řeky. Mississippi jižně od 37° severní šířky. w. Tloušťka ledové pokrývky dosáhla 4 km a celková plocha ledovců byla 67 %, zatímco nyní je to 16 % celkové rozlohy pevniny.

V živočišném světě tohoto období došlo k významným změnám: vymřeli typičtí představitelé hipparionské fauny a byli nahrazeni zvířaty, která se přizpůsobila životu v chladném klimatu tundry a leso-tundrových prostorů vzniklých v důsledku zalednění - mamuti chlupatí, nosorožce srstnaté, bizony, zubry, jeleny atd. .

Nejvýznamnější událostí čtvrtohor bylo objevení se člověka. Předchůdce lidí, stejně jako opice, je považován za primáty.

Prvním předchůdcem člověka, který žil asi před 12 miliony let, byl Ramapithecus. První hominid, který chodil po dvou nohách, Australopithecus (tj. jižní opice), žil před 6,0-1,5 miliony let. V roce 1972 na břehu jezera. Rudolph objevil pozůstatky Homo habilis, který uměl vyrábět primitivní nástroje. Jeho stáří je 2,6 milionu let. Pak, asi před milionem let, se objevil Homo erectus, který se již naučil používat oheň. Pak se objeví Pithecanthropus, heidelberský muž, Sinanthropus, sjednocený pod obecným jménem Archanthropus.

Asi před 250 tisíci lety se v Evropě objevil raný Homo sapiens, z něhož pocházeli neandrtálci, které před 40-35 tisíci lety vytlačili kromaňonci. Jednalo se o lidi s moderní stavbou těla a lebky, kteří jsou jejich předky moderní muž, který se objevil asi před 10 tisíci lety.

Je těžké přeceňovat význam obecného chronologického měřítka vytvořeného mnoha generacemi geologů rozdílné země a kontinenty a odrážely v etapách celou geologickou historii naší planety.

Na závěr prezentace historie vývoje organického světa bychom se měli zastavit u genetického konceptu, který stanovuje přirozené hranice jeho vývoje a spojuje je s etapami endogenní aktivace Země.

Biotické krize - hromadné vymírání živočichů a rostlin určitým způsobem koreluje s dobami ledovými a fázemi endogenní aktivity Země - odplyňování hmoty zemského jádra, zesílení vulkanické činnosti a zesílení čedičového magmatismu.

První biotická krize - vymírání některých živočichů a rostlin a vznik nových druhů - nastala ve svrchním proterozoiku, která skončila čtyřmi katastrofálními zaledněními v intervalu před 850-600 miliony let. Konec poslední, nejambicióznější doby ledové (před 600 miliony let) je charakterizován výskytem ediakarské fauny nalezené v Ediacaru v jižní Austrálii, jejíž zástupci s měkkým tělem náhle zmizeli na hranici prvohor a proterozoika. Paleozoikum, ustupující kambrické fauně - archeocyats, trilobiti, ramenonožci. Pozoruhodná je korelace této krize s tvorbou jílových ložisek v Číně obohacených o iridium, měď a chalkofilní prvky.

Následné velké biotické krize nastaly na rozhraní paleozoika a druhohor. 90 % všech mořských živočichů zmizelo. Na tomto přelomu je také zaznamenán vznik jílů (Itálie, San Antonio) se zvýšenými koncentracemi Ir, Cr, Ni, Co, Sc, Ti, někdy i Cu a chalkofilních prvků. Hranice triasu a jury byla poznamenána hromadným vymíráním živočichů a vznikem jílů obohacených o iridium, fosfor, prvky vzácných zemin, dále V, Cr, Ni, Ti, Zn, As atd. Konec druhohor. éra skončila hromadným vymíráním dinosaurů, amonitů a rozšířeným výskytem černých břidlic, čedičových pokryvů a sedimentů obohacených iridiem. A poslední biotická krize počátku holocénu (asi před 10 tisíci lety) skončila oteplením po zalednění a vyhynutím mamutů.

A.A. Marakushev poznamenává, že všechny hranice biotických katastrof jsou poznamenány globálním rozšířením černých břidlic, jejichž vznik je spojen s periodickým zintenzivňováním šíření Světového oceánu a intenzivním vodíkovým odplyňováním kapalného jádra Země, poznamenaného geochemickým anomálie a anomální hromadění iridia v sedimentech. Útvary černé břidlice odrážejí katastrofické proměny Země, synchronizované s vrcholy globálního diastrofismu (miliardy let).

Období odplyňování jsou charakterizována pronikáním vodíku do hydrosféry a atmosféry, což způsobuje destrukci ochranné ozonové vrstvy Země, doprovázenou zaledněním a následnými biotickými katastrofami.

Dalším projevem aktivace endogenní dynamiky Země je periodický výskyt výbušných prstencových struktur (astroblémů) na plošinách, které zároveň označují hranice geologických stupňů.

Vzorce cykličnosti v geologické historii Země mohou být prezentovány v následujícím pořadí. Periodické projevy endogenní aktivace Země jsou určovány pulzy vodíkového odplyňování kapalného jádra Země v zóně středooceánských hřbetů a periodickým vytvářením výbušných prstencových struktur (astroblémů) na plošinách. Odplynění kapalného jádra je doprovázeno sopečnými explozivními erupcemi, tvorbou silných tufových vrstev, výlevem krycích bazaltů a inverzí magnetické póly, vznik černé břidlice a výskyt geochemických anomálií. Odplyňování vodíkem ničí ochrannou ozonovou vrstvu, což vede k periodickým zaledněním s následným masovým vymíráním živočichů a rostlin – biotickým katastrofám.

Kostry dinosaurů se nacházely v celé historii lidstva, ale naši předkové si je spletli s kostmi draků, gryfů a dalších mýtických tvorů. Když se vědci v roce 1677 poprvé setkali s pozůstatky dinosaurů, ředitel jednoho z nich Britská muzea Robert Plot identifikoval kusy kostí jako fragment stehenní kosti obrovského muže. Mýty o předpotopních obrech se vyvíjely několik set let, dokud se vědci nenaučili přesně rekonstruovat fosilní pozůstatky a určit jejich stáří. Věda o fosilních zvířatech se dnes stále zlepšuje pomocí nejnovější metody výzkum. Díky nim mohou vědci přesně obnovit vzhled úžasných tvorů, kteří chodili po Zemi před miliony let.

Mimořádně bohatý materiál pro vývoj evolučních konceptů poskytla věda paleontologie, která studuje historii života ze zbytků organismů uchovaných v horninách a sedimentech (viz obr. 1). Paleontologie zrekonstruovala základní chronologii událostí, ke kterým došlo především za posledních 700 milionů let, kdy byl vývoj života na naší planetě obzvláště intenzivní.

Tato část historie vývoje Země je obvykle rozdělena do velkých intervalů nazývaných éry. Éry se zase dělí na menší intervaly – periody. Období - pro epochy a staletí. Jména epoch mají Řecký původ. Například druhohor - „průměrný život“, kenozoikum - „ nový život" Každá doba a někdy i období má své vlastní charakteristiky ve vývoji světa zvířat a rostlin ().

Prvních 1,5 miliardy let po vzniku naší planety na ní živé organismy neexistovaly. Toto období se nazývá Katarchean (řecky: „pod nejstarším“). Vzdělávání probíhalo v katarchei povrch Země probíhaly aktivní sopečné a horotvorné procesy. Život vznikl na hranici katarských a Archean éra. Dokládají to nálezy stop životně důležité činnosti mikroorganismů v horninách starých 3,5-3,8 miliardy let.

Archejská éra trvala 900 milionů let a nezanechala téměř žádné stopy organického života. Přítomnost hornin organického původu: vápenec, mramor, oxid uhličitý svědčí o existenci bakterií a sinic, tedy prokaryotických organismů, v době archeanů (viz obr. 2). Žili v mořích, ale možná přišli i na pevninu. V Archaeanu je voda nasycena kyslíkem a na souši probíhají půdotvorné procesy.

Rýže. 1

Rýže. 2

Bylo to během archejské éry, kdy došlo ke třem velkým změnám ve vývoji živých organismů: ke vzniku sexuálního procesu, vzniku fotosyntézy a vzniku mnohobuněčnosti ().

Sexuální proces vznikl jako výsledek fúze dvou identických buněk v bičíkovce, které jsou považovány za nejstarší jednobuněčné organismy. S příchodem fotosyntézy se jediný kmen života rozdělil na dva – rostliny a živočichy. A celularita vedla k dalším komplikacím života: diferenciaci tkání, vzniku orgánů a orgánových systémů (viz obr. 3).

Rýže. 3

V proterozoické éře, která trvá 2 miliardy let, se vyvíjejí řasy – zelené, hnědé, červené (viz obr. 4), objevují se i houby.

Rýže. 4

Předchůdci mnohobuněčných organismů mohli být koloniální organismy jako moderní koloniální bičíkovci (viz obr. 5). A první mnohobuněčné organismy byly podobné moderním houbám a korálům (viz obr. 6).

Rýže. 5

Rýže. 6

Svět zvířat tohoto období byla zastoupena všemi druhy bezobratlých živočichů (viz obr. 7).

Rýže. 7

Předpokládá se, že na konci proterozoické éry se objevili primární strunatci, podkmen bezlebek, jehož jediným zástupcem v moderní fauně je kopinatec (viz obr. 8).

Rýže. 8

Objevují se oboustranná symetrická zvířata, vyvíjejí se smyslové orgány, ganglia, chování zvířat se komplikuje (viz obr. 9).

Rýže. 9

Paleozoická éra začala před 570 miliony let a byla charakterizována nejdůležitějšími evolučními událostmi v historii vývoje organického života na Zemi (). Na počátku této éry vznikla významná část zemské pevniny, skončila tvorba ozonové clony, která umožnila prvním rostlinám, nosorožcům, dostat se na Zemi před asi 400 miliony let (viz obr. 10 , 11). Na rozdíl od řas již měly vodivé, krycí a mechanické tkáně; umožňující existenci v podmínkách prostředí země-vzduch. Z nosorožců se pak vyvinuly hlavní skupiny vyšších výtrusných rostlin: lykofy, přesličky a kapradiny, z nichž vznikly pralesy () (viz obr. 12).

Během období karbonu došlo k velkému evolučnímu vzestupu ve vývoji suchozemské vegetace.

Rýže. 10

Rýže. jedenáct

Rýže. 12

Toto období se vyznačovalo teplým, vlhkým klimatem. Na Zemi se vytvořily obrovské suchozemské lesy, skládající se z obřích kapradin, stromovitých přesliček a palic o výšce 15 až 20 m.

Měli dobrý vodivý systém, kořeny, listy, ale jejich rozmnožování bylo stále spojeno s vodou. V tomto období vyrostly semenné kapradiny, kterým se místo výtrusů vyvinula semena (viz obr. 13). Vzhled semenných rostlin byl největší aromorfózou v historii vývoje Země, protože reprodukce semenných rostlin již nezávisela na vodě. Embryo se nachází v semenu a je mu zajištěna zásoba živin.

Rýže. 13

Od konce karbonu se díky aktivnímu horotvornému procesu všude vlhké klima vyschlo. Stromové kapradiny odumírají a na vlhkých místech zůstávají jen jejich malé formy. Vymírají i semenné kapradiny. Lesy období karbonu vedly k vytvoření uhelných ložisek.

Rýže. 14

Ve vývoji živočišného světa v paleozoiku (viz obr. 14) došlo také k nejdůležitějším evolučním událostem. Na začátku éry se objevili první obratlovci - obrněné ryby. Měli vnitřní kostru, která jim dávala výhodu v pohybu ve srovnání s bezobratlými zvířaty. Z obrněných ryb se pak vyvinuly chrupavčité a kostnaté ryby (viz obr. 15). Mezi kostnatými rybami vynikaly lalokoploutvé ryby, z nichž asi před 300 miliony let vzešli první suchozemští obratlovci.

Rýže. 15

Za nejprimitivnější suchozemské obratlovce jsou považováni staří obojživelníci – stegocefalci, kteří žili na bažinatých místech (viz obr. 16, 17). Stegocefalci kombinovali vlastnosti ryb a obojživelníků ().

Rýže. 16

Rýže. 17

Zvířata tohoto období, stejně jako rostliny, žila na vlhkých místech, takže se nemohla šířit do vnitrozemí a zabírat místa daleko od vodních ploch. S nástupem suchých podmínek na konci období karbonu velcí obojživelníci mizí, na vlhkých místech zůstávají jen malé formy.

Plazi nahradili obojživelníky (viz obr. 18). Všichni plazi, kteří jsou na rozdíl od obojživelníků více chráněni a přizpůsobeni životu v suchém klimatu na souši, mají kůži chráněnou před vysycháním zrohovatělými šupinami. Jejich rozmnožování již není spojeno s vodou a vajíčka jsou chráněna hustými skořápkami.

Rýže. 18

Mezozoická éra začala asi před 230 miliony let. Klimatické podmínky byly příznivé pro další vývojživot na naší Zemi. V tu chvíli na souši dominovaly nahosemenné rostliny, ale asi před 140 miliony let se objevily první krytosemenné rostliny neboli kvetoucí rostliny ().

V mořích dominovali hlavonožci a kostnaté ryby (viz obr. 19). Na souši žili obří ještěři – dinosauři, dále živorodí ichtyosauři, krokodýli, létající ještěři (viz obr. 20, 21).

Rýže. 19

Rýže. 20

Rýže. 21

Obří plazi ale vymřeli poměrně rychle. Na počátku druhohor, asi před 200 miliony let, vzešli první ptáci ze skupiny ornitiských plazů (viz obr. 22) a první savci ze skupiny plazů podobných zvířatům (viz obr. 23).

Rýže. 22

Rýže. 23

Vysoká úroveň metabolismu, teplokrevnost a vyvinutý mozek umožnily ptákům a savcům zaujmout dominantní postavení na naší planetě.

Cenozoická éra začala před 67 miliony let a trvá dodnes. Po pleogénu a neogénu začalo třetí období éry – antropocén, ve kterém nyní žijeme.

Během této éry vznikla moře a kontinenty ve své moderní podobě. V pleogenu se krytosemenné rostliny rozšířily po celé zemi a ve sladkovodních útvarech došlo k aktivním horotvorným procesům, v jejichž důsledku došlo ke ochlazení klimatu. To vedlo k nahrazení stálezelených lesů listnatými lesy. V antropocénu se konečně vytvořila moderní flóra a fauna a vznikl člověk ().

Paleontologie

Paleontologie je věda, která studuje historii vývoje života na Zemi pomocí pozůstatků, otisků a stop životně důležité činnosti starých živých organismů uchovaných v sedimentárních horninách. Vědecká paleontologie vznikla na konci 18. století. Za jejího zakladatele je považován Georges Leopold Cuvier (obr. 24).

Rýže. 24

Za více než 200 let své existence nashromáždila paleontologie obrovský materiál o starověkých rostlinách a zvířatech, z nichž mnohé jsou zcela odlišné od moderních forem života.

Paleontologové zkoumají nejen pozůstatky dávných rostlin a živočichů, ale také zkameněliny, tedy těla či úlomky těl dávných živých organismů, ve kterých byly organické látky postupem času nahrazeny minerálními solemi. Paleontologie také používá metody paleoekologie a paleoklimatologie k obnovení životních podmínek, ve kterých existovaly starověké organismy. Paleontologie doznala v poslední době nového rozvoje díky tomu, že se pro ni staly dostupné metody počítačové tomografie, digitální mikroskopie a molekulární biologie. Pomocí těchto objevů se podařilo prokázat, že život na naší planetě je mnohem starší, než se dosud myslelo.

Geochronologie

Pro snadnější studium a popis je celá historie Země rozdělena do určitých časových období. Tyto intervaly se liší délkou trvání, horotvornými procesy, klimatem, flórou a faunou. V geochronologickém záznamu jsou tato období charakterizována různými vrstvami sedimentárních hornin, v nichž se zachovaly fosilní pozůstatky. Čím hlubší je sedimentární vrstva, tím starší fosilie obsahuje. Největší části geologického záznamu jsou eony. Existují dva eony: kryptozoikum, což v řečtině znamená „tajný život“, a fanerozoikum – „zjevný život“. Eony jsou rozděleny do epoch. V kryptozoiku existují dvě epochy: Archean a Proterozoic. A ve fanerozoiku existují tři éry: paleozoikum, mezozoikum a kenozoikum. Éry jsou zase rozděleny do období, která mohou mít menší rozdělení.

Význam fotosyntézy ve vývoji života na Zemi

Objevení se autotrofních organismů na Zemi vedlo ke gigantickým změnám v jejím vývoji. Za prvé, vzhled a životně důležitá aktivita rostlin vedla k tvorbě volného kyslíku v atmosféře naší Země. Přítomnost volného kyslíku změnila biochemické procesy, které vedly ke smrti mnoha živých organismů, pro které byl volný kyslík destruktivně toxický. Ale na druhou stranu přítomnost volného kyslíku v atmosféře umožnila živým organismům zvládnout proces dýchání, v důsledku čehož se mnohem více energie akumuluje ve formě molekuly ATP. Tento energeticky výhodnější způsob dýchání umožnil živým organismům následně rozvíjet půdu. Pod vlivem ultrafialového světla se navíc kyslík přeměnil na ozón. Díky tomuto procesu vznikl ochranný ozónový štít, který bránil tvrdému ultrafialovému záření dostat se na Zemi. To byl další důvod, proč se živé organismy mohly dostat na zem. Navíc se autotrofní sami stali vysokoenergetickou potravou pro heterotrofy. Interakce autotrofů a heterotrofů, jejich zrod a smrt vedly k nejdůležitějšímu procesu vzniku biologického cyklu látek. Kdysi neživá skořápka se díky tomu proměnila v biosféru obývanou živými organismy.

Bibliografie

Mamontov S.G., Zakharov V.B., Agafonova I.B., Sonin N.I. Biologie. Obecné vzory. - M.: Drop, 2009.
Pasechnik V.V., Kamensky A.A., Kriksunov E.A. Biologie. Úvod do obecné biologie a ekologie. Učebnice pro 9. třídu. 3. vyd., stereotyp. - M.: Drop, 2002.
Ponomareva I.N., Kornilova O.A., Chernova N.M. Základy obecné biologie. 9. třída: Učebnice pro žáky 9. třídy. vzdělávací instituce / Ed. prof. V. Ponomareva. - 2. vyd., přepracováno. - M.: Ventana-Graf, 2005.

Domácí práce

Vyjmenujte sled epoch ve vývoji Země.
V jaké době to žijeme?
Mohl by náš druh neobsadit dominantní postavení na Zemi?
Co se stalo se zvířaty a rostlinami, které vznikly v druhohorách?

Biologie. Obecná biologie. 11. třída Základní úroveň Sivoglazov Vladislav Ivanovič

16. Vývoj života na Zemi

Pamatovat si!

Co studuje paleontologická věda?

Jaká období a období v historii Země znáte?

Asi před 3,5 miliardami let začala na Zemi éra biologická evoluce, která trvá dodnes. Podoba Země se měnila: odtrhával jednotlivé masy pevniny, kontinenty se unášely, horská pásma rostla, ostrovy se zvedaly z hlubin moře, ledovce se plazily dlouhými jazyky ze severu a jihu. Mnoho druhů se objevilo a zmizelo. Historie některých lidí byla pomíjivá, zatímco jiní zůstali po miliony let prakticky nezměněni. Podle nejkonzervativnějších odhadů je nyní naše planeta domovem několika milionů druhů živých organismů a během své dlouhé historie jich Země viděla asi 100krát více. více typůŽíjící bytosti.

Na konci 18. stol. Vznikla paleontologie - věda, která studuje historii živých organismů na základě jejich fosilních pozůstatků a stop životní činnosti. Čím hlubší je vrstva sedimentu obsahující fosilie, stopy nebo otisky, pyl nebo spory, tím starší jsou fosilní organismy. Porovnání zkamenělin různých horninových vrstev umožnilo identifikovat několik časových období v historii Země, které se od sebe liší charakteristikami geologických procesů, klimatu a výskytu a mizení určitých skupin živých organismů.

Největší časové úseky, na které se dělí biologická historie Země je zóny: Kryptozoikum nebo prekambrium a fanerozoikum. Zóny se dělí na éra. V kryptozoiku existují dvě éry: archean a proterozoikum, ve fanerozoiku jsou tři éry: paleozoikum, mezozoikum a kenozoikum. Éry se zase dělí na období a v rámci období se rozlišují epochy nebo oddělení. Moderní paleontologie s využitím nejnovějších výzkumných metod znovu vytvořila chronologii hlavních evolučních událostí a poměrně přesně datovala výskyt a mizení určitých druhů živých bytostí. Uvažujme o postupném formování organického světa na naší planetě.

Kryptóza (prekambrium). Jedná se o nejstarší éru, která trvala asi 3 miliardy let (85 % doby biologické evoluce). Na počátku tohoto období představovaly život nejjednodušší prokaryotické organismy. V nejstarších známých sedimentárních ložiskách na Zemi Archean éra Byly objeveny organické látky, které byly zjevně součástí nejstarších živých organismů. Zkamenělé sinice byly nalezeny v horninách, jejichž stáří je izotopovými metodami odhadováno na 3,5 miliardy let.

Život se v tomto období vyvíjel ve vodním prostředí, protože pouze voda mohla chránit organismy před slunečním a kosmickým zářením. První živé organismy na naší planetě byly anaerobní heterotrofy, které absorbovaly organické látky z „prvotního bujónu“. Vyčerpání organických zásob přispělo ke složitosti struktury primárních bakterií a vzniku alternativních způsobů výživy – asi před 3 miliardami let vznikly autotrofní organismy. Nejdůležitější událost Archejská éra byla objevením kyslíkové fotosyntézy. V atmosféře se začal hromadit kyslík.

Proterozoická éra začal asi před 2,5 miliardami let a trval 2 miliardy let. Během tohoto období, asi před 2 miliardami let, dosáhlo množství kyslíku takzvaného „Pasteurova bodu“ – 1 % jeho obsahu v moderní atmosféře. Vědci se domnívají, že tato koncentrace stačila pro vznik aerobních jednobuněčných organismů a vznikl nový typ energetických procesů – dýchání kyslíku. V důsledku komplexní symbiózy různých skupin prokaryot se objevila eukaryota a začala se aktivně rozvíjet. Tvorba jádra vedla k výskytu mitózy a následně meiózy. Asi před 1,5–2 miliardami let došlo k sexuálnímu rozmnožování. Nejdůležitější etapou ve vývoji živé přírody byl vznik mnohobuněčnosti (asi před 1,3–1,4 miliardami let). Prvními mnohobuněčnými organismy byly řasy. Mnohobuněčnost přispěla k prudkému nárůstu diverzity organismů. Bylo možné specializovat buňky, vytvářet tkáně a orgány, distribuovat funkce mezi částmi těla, což následně vedlo ke komplexnějšímu chování.

V proterozoiku vznikla všechna království živého světa: bakterie, rostliny, zvířata a houby. V posledních 100 milionech let proterozoické éry došlo k silnému nárůstu rozmanitosti organismů: objevily se různé skupiny bezobratlých (houby, koelenteráty, červi, ostnokožci, členovci, měkkýši) a dosáhly vysokého stupně složitosti. Nárůst kyslíku v atmosféře vedl k vytvoření ozónové vrstvy, která chránila Zemi před radiací, takže na souš mohl přijít život. Asi před 600 miliony let, na konci proterozoika, přišly na pevninu houby a řasy, které vytvořily nejstarší lišejníky. Na přelomu prvohor a další éry se objevily první organismy strunatců.

fanerozoikum. Eon, skládající se ze tří epoch, pokrývá asi 15 % celkové doby existence života na naší planetě.

paleozoikum začala před 570 miliony let a trvala asi 340 milionů let. V této době probíhaly na planetě intenzivní horotvorné procesy doprovázené vysokou sopečnou činností, zalednění se nahrazovala a moře na pevnině periodicky postupovala a ustupovala. V éře starověkého života (řecky palaios - starověký) existuje 6 období: kambrium (kambrium), ordovik (ordovik), silur (silur), devon (devon), karbon (karbon) a perm (perm).

V kambrium A ordovik Rozmanitost oceánské fauny se zvyšuje, toto je období rozkvětu medúz a korálů. Objevují se starověcí členovci – trilobiti – a dosahují obrovské rozmanitosti. Vyvíjejí se organismy strunatců (obr. 53).

Rýže. 53. Fauna paleozoické éry

Rýže. 54. První rostliny na sushi

V Silure Klima se stává sušším, rozloha pevniny jediného kontinentu Pangea se zvyšuje. V mořích začalo masové rozšíření prvních skutečných obratlovců – živočichů bez čelistí, z nichž se později vyvinuly ryby. Nejdůležitější událostí v siluru bylo vynoření výtrusných rostlin – psilofytů – na souši (obr. 54). Po rostlinách přicházejí na zem starověcí pavoukovci, chráněni před suchým vzduchem chitinózní schránkou.

V devonský Roste rozmanitost prastarých ryb, dominují chrupavčité ryby (žraloci, rejnoci), ale objevují se i první kostnaté ryby. V malých, vysychajících nádržích s nedostatkem kyslíku se objevují plicníky, které kromě žaber mají dýchací orgány vzduchu - vakovité plíce, a laločnaté ryby, které mají svalnaté ploutve s kostrou připomínající kostru pětiprsté končetiny. Z těchto skupin vzešli první suchozemští obratlovci - stegocefalci (obojživelníci).

V uhlík na souši jsou lesy stromovitých přesliček, kyjovitých mechů a kapradin, dosahující výšky 30–40 m (obr. 55). Právě tyto rostliny, padající do tropických bažin, ve vlhkém tropickém klimatu neshnily, ale postupně se proměnily v uhlí, které dnes využíváme jako palivo. V těchto lesích se objevil první okřídlený hmyz, připomínající obrovské vážky.

Rýže. 55. Lesy období karbonu

V posledním období paleozoické éry - permský– klima se stávalo chladnějším a sušším, takže začaly ubývat ty skupiny organismů, jejichž život a rozmnožování byly zcela závislé na vodě. Diverzita obojživelníků, jejichž kůže neustále vyžadovala vlhkost a jejichž larvy dýchaly žábrami a vyvíjely se ve vodě, se zmenšuje. Hlavními hostiteli sushi se stávají plazi. Ukázalo se, že jsou lépe přizpůsobené novým podmínkám: přechod na plicní dýchání jim umožnil chránit kůži před vysycháním pomocí zrohovatělých integumentů a vajíčka pokrytá hustou skořápkou se mohla vyvíjet na souši a chránila embryo před vystavení životní prostředí. Vznikají a jsou široce rozšířeny nové druhy nahosemenných rostlin a některé z nich přežily až do současnosti (ginkgo, araucaria).

Druhohorní éra začal asi před 230 miliony let, trval asi 165 milionů let a zahrnoval tři období: trias, juru a křídu. Během této éry složitost organismů pokračovala a tempo evoluce se zvýšilo. Téměř po celou éru na souši dominovali gymnospermy a plazi (obr. 56).

triasu– začátek rozkvětu dinosaurů; objevují se krokodýli a želvy. Nejdůležitějším úspěchem evoluce je vznik teplokrevnosti, objevují se první savci. Prudce se snižuje druhová diverzita obojživelníků a semenné kapradiny téměř úplně vymírají.

Období křídy charakterizované tvorbou vyšších savců a skutečných ptáků. Objevují se krytosemenné rostliny a rychle se šíří a postupně vytlačují nahosemenné rostliny a křídlatky. Některé krytosemenné rostliny, které vznikly v období křídy, se dochovaly dodnes (duby, vrby, eukalypty, palmy). Na konci období je masové vymírání dinosauři.

kenozoická éra, který začal asi před 67 miliony let, pokračuje dodnes. Dělí se na tři období: paleogén (spodní třetihory) a neogén (svrchní třetihory), s celkovou dobou trvání 65 milionů let, a antropogen, který začal před 2 miliony let.

Rýže. 56. Fauna druhohorní éry

Rýže. 57. Fauna kenozoické éry

Již v paleogén Dominantní postavení zaujímali savci a ptáci. V tomto období vznikla většina moderních řádů savců a objevili se první primitivní primáti. Na souši dominují krytosemenné (tropické lesy), souběžně s jejich evolucí se vyvíjí a zvyšuje diverzita hmyzu.

V Neogenní Klima se stává sušším, tvoří se stepi a rozšiřují se jednoděložné byliny. Ke vzniku prvních přispívá ústup lesů velké opice. Vznikají druhy rostlin a živočichů blízké moderním.

Poslední antropogenní období charakterizované chladným klimatem. Čtyři obří zalednění vedla ke vzniku savců přizpůsobených drsnému klimatu (mamuti, nosorožci srstnatý, pižmoň) (obr. 57). Mezi Asií a Severní Amerikou, Evropou a Britskými ostrovy se objevily pozemní „mosty“, což přispělo k rozsáhlému šíření druhů, včetně lidí. Asi před 35–40 tisíci lety, před posledním zaledněním, se lidé dostali do Severní Ameriky podél šíje, kde je současný Beringův průliv. Na konci období to začalo globální oteplování vyhynulo mnoho druhů rostlin a velkých savců a vznikla moderní flóra a fauna. Největší antropogenní událostí byl vznik člověka, jehož činnost se stala vedoucím faktorem dalších změn v živočišném a rostlinném světě Země.

Zkontrolujte otázky a úkoly

1. Podle jakého principu se dělí dějiny Země na epochy a období?

2. Kdy se objevily první živé organismy?

3. Které organismy představovaly živý svět v kryptozoiku (prekambriu)?

4. Proč vyhynulo velké množství druhů obojživelníků v období permu paleozoické éry?

5. Jakým směrem se ubíral vývoj rostlin na souši?

6. Popište vývoj živočichů v paleozoické éře.

7. Řekněte nám o rysech evoluce v druhohorní éře.

8. Jaký vliv mělo rozsáhlé zalednění na vývoj rostlin a živočichů v kenozoické éře?

9. Jak můžete vysvětlit podobnosti mezi faunou a flórou Eurasie a Severní Ameriky?

Myslet si! Udělej to!

1. Jaké evoluční výhody získaly rostliny přechodem na reprodukci semeny?

2. Vysvětlete, proč se délka různých epoch a období výrazně liší.

3. Pomocí další literatury a internetových zdrojů se seznamte s různými existujícími hypotézami o příčinách vyhynutí dinosaurů. Uspořádejte a veďte diskusi na téma „Proč vyhynuli dinosauři?

4. Jaký je vztah mezi rozvojem tropických pralesů a nárůstem rozmanitosti hmyzu během paleogénu?

5. Pro mnoho studentů je obtížné zapamatovat si sled epoch a období. Pro snadnější zapamatování zkuste vymyslet zkratky – slova složená ze slabik nebo prvních písmen pojmů. Například období druhohor - hold (trias, jura, křída). Můžete použít jiný mnemotechnická pomůcka: vytvořte smysluplnou frázi, jejíž slova začínají na první písmena zapamatovaných výrazů.

Práce s počítačem

Viz elektronická přihláška. Prostudujte si látku a dokončete úkoly.

Opakujte a pamatujte!

Botanika

Vlastnosti semenných rostlin, které jim umožnily zaujmout dominantní postavení ve světě rostlin. Hlavním rysem semenných rostlin je množení semeny. Tvorba semen - hlavní úspěch v evoluci rostlinného světa. Výtrus obsahuje minimum živin a pro další vývoj vyžaduje kombinaci mnoha příznivých podmínek. Naproti tomu semeno obsahuje značnou zásobu živin a zárodek sporofytu uvnitř semene je spolehlivě chráněn hustým obalem. Maximální dehydratace pletiv semen a přítomnost ochranných obalů zajišťují dlouhodobou životaschopnost semen.

U semenných rostlin dochází k vnitřnímu oplození. Toto je kritická adaptace, protože tento typ hnojení nezávisí na dostupnosti vody. V tomto případě však potřeba pohyblivých spermií vybavených bičíky zmizí. S výjimkou některých nahosemenných rostlin samčí gamety semenných rostlin nemají bičíky a nejsou schopny samostatného pohybu. Takové nepohyblivé samčí gamety rostlin se nazývají spermie. Jak nehybné spermie pronikají do vajíčka? Další důležitou akvizicí semenných rostlin je vývoj pylové láčky, pomocí které jsou spermie transportovány do vajíčka.

Charakterizace vlastností semenných rostlin, které jim umožnily dobýt celou zeměkouli, bude neúplná, pokud si nepamatujeme takovou vlastnost, jako je složitost struktury vodivých pletiv. U krytosemenných rostlin tvoří dřevěné cévy nejdokonalejší vodivý systém. Jsou to dlouhá dutá trubice sestávající z řetězce odumřelých buněk - cévních segmentů, v jejichž příčných stěnách jsou velké otvory - perforace. Díky těmto otvorům je zajištěn rychlý a ničím nerušený průtok vody.

Zoologie

Plicník a lalokoploutvý se objevil v období devonu. V současné době plicník je malá skupina sladkovodních ryb, která kombinuje primitivní vlastnosti forem předků s progresivními adaptacemi na život v tropických vodách s vyčerpaným kyslíkem. Ploutve těchto ryb vypadají jako masité čepele pokryté šupinami. S jejich pomocí mohou ryby nejen plavat, ale také se pohybovat po dně. Dýchání je žaberní a plicní. Na břišní straně jícnu jsou 1–2 duté výrůstky, které fungují jako plíce. V srdci se plánuje rozdělení síně a vytvoření druhého kruhu krevního oběhu. Při nedostatku kyslíku ve vodě nebo při hibernaci je dýchání pouze plicní. Moderní zástupci: monopulmonáty - orobinec australský a bipulmonáty - šupináčci (African protoptera a jihoamerický lepidosiren). Hornozubci žijí v nikdy nevysychajících vodních plochách a nezimují. Když vodní útvary vyschnou, Lepidoptera se mohou zavrtat do země a hibernovat po dlouhou dobu (až 9 měsíců). Protopter dokonce tvoří kapsli.

Laločnatá ryba byly dlouho považovány za vyhynulou skupinu. V roce 1938 byl objeven jediný moderní druh - coelacanth (viz obr. 22), který žije na Komorských ostrovech v hloubce asi 1000 m. Křížovky jsou blízké pluňákům a zřejmě pocházejí ze společného předka. Zvláštností lalokoploutvých ryb je přítomnost svalů na končetinách a rozporcování jejich kostry. V evoluci se to stalo předpokladem pro přeměnu ploutví na pětiprsté končetiny. Starověké lalokoploutvé ryby žily ve sladkých vodních plochách a měly dvojité dýchání: když byl nedostatek kyslíku, stoupaly k hladině a dýchaly vzduch. Jejich vývoj se ubíral dvěma směry: jedna větev dala vzniknout předkům moderních obojživelníků a druhá se přizpůsobila životu v mořské vodě. Moderní coelacanth, na rozdíl od svých předků, není schopen dýchat atmosférický kyslík, jeho velké, zdegenerované plíce jsou plné tuku.

V silurském období paleozoické éry přišli na pevninu členovci, kteří se stali prvními suchozemskými obyvateli mezi zvířaty. V současnosti je kmen členovců nejpočetnější a nejrozmanitější ze všech druhů živočichů, sdružuje přes 1,5 milionu druhů. To je více než u všech ostatních živočišných druhů. Není pochyb o tom, že prosperita této skupiny bezobratlých je spojena se získáním řady adaptací během procesu evoluce. Nejdůležitější akvizice předků moderních členovců byly následující:

Odolný exoskelet, reprezentovaný chitinózní kutikulou;

Dělené na sekce, segmentované tělo;

Pohyblivé kloubové končetiny.

Vnější chitinový skelet plní nejen funkci mechanické ochrany. Jeho získání umožnilo mořským členovcům odolávat gravitačním silám při vstupu na pevninu a chránilo jejich těla před vysycháním. A chitinózní výrůstky stěn těla hrudních segmentů, které se proměnily v křídla, umožnily hmyzu ovládnout zemi.

Tento text je úvodním fragmentem. Z knihy Jak život vznikl na Zemi autor Keller Boris Alexandrovič

Hlavní etapy vývoje života na Zemi Vývoj života na Zemi od jeho prvopočátku až do současnosti pokračuje miliardy let. Během této dlouhé doby prošel život na Zemi řadou etap od jednodušších po složitější a dokonalejší. To jsou ty hlavní

Z knihy Nejnovější kniha fakta. Svazek 1 [Astronomie a astrofyzika. Geografie a další vědy o Zemi. biologie a lékařství] autor

Z knihy Mravenec, rodina, kolonie autor Zacharov Anatolij Alexandrovič

4. VÝVOJ KOMUNÁLNÍHO ZPŮSOBU ŽIVOTA U MRAVNCŮ Co se obecně rozumí progresivním vývojem určité skupiny živočichů? Vynikající sovětský biolog A.N. Severtsov při studiu této problematiky vytvořil dvě hlavní kritéria biologického pokroku: růst obecného

Z knihy Biologie [ Kompletní průvodce připravit se na jednotnou státní zkoušku] autor Lerner Georgy Isaakovich

Z knihy Nejnovější kniha faktů. Svazek 1. Astronomie a astrofyzika. Geografie a další vědy o Zemi. Biologie a medicína autor Kondrašov Anatolij Pavlovič

Co je fotosyntéza a co znamená pro život na Zemi? Fotosyntéza je produkce komplexních organických látek nezbytných pro život rostlin samotných i všech ostatních rostlin vyššími rostlinami, řasami a fotosyntetickými bakteriemi.

Z knihy Jak vznikal a vyvíjel se život na Zemi autor Gremjatskij Michail Antonovič

VI. Vznik života na Zemi Z experimentů Spallanzaniho a Pasteura již víme, že při vysokých teplotách život ustává. Většina organismů umírá již při 70–80 stupních Celsia. To znamená, že jejich životnost vyžaduje určité teplotní podmínky. Vyžadováno pro

Z knihy Prevalence života a jedinečnost mysli? autor Mosevitsky Mark Isaakovich

Kapitola IV. První projevy života na Zemi; Život má pozemský nebo mimozemský

Z knihy Život v hlubinách věků autor Trofimov Boris Alexandrovič

4.1. Paleontologické a fyzikálně chemické údaje o době výskytu buněčných forem života na Zemi Stáří nejstarších minerálů na Zemi je 3800–3900 milionů let. Patří mezi ně sedimentární horniny, které se v té době již vytvořily v mořích a oceánech, a také starší

Z knihy Úžasná paleontologie [Dějiny Země a života na ní] autor Eskov Kirill Jurijevič

Kapitola VI. Role katastrof ve vývoji života na Zemi

Z knihy Historie vzniku a vývoje Země autor autor neznámý

BUDOUCÍ VÝVOJ ŽIVOTA NA ZEMI Je lidskou přirozeností přemýšlet o budoucnosti, chce ji vždy předvídat, předvídat. Všechny lidské činnosti jsou spojeny s plány a výpočty. V dějinách lidstva hraje vzdálená předvídavost stále důležitější roli ve všech jeho odvětvích.

Z knihy Energie a život autor Pečurkin Nikolaj Saveljevič

KAPITOLA 5 Rané prekambrium: nejstarší stopy života na Zemi. Rohože a stromatolity. Prokaryotický svět a vznik eukaryotičnosti Charles Darwin v „Původu druhů“ upřímně a jasně formuloval otázky, na které jeho teorie (vzhledem k tehdejší úrovni znalostí) neodpověděla.

Z knihy Biologie. Obecná biologie. 11. třída Základní úroveň autor Sivoglazov Vladislav Ivanovič

IV. VÝVOJ ORGANICKÉHO ŽIVOTA NA ZEMI Odkud se vzaly první organismy na Zemi, kdy na ní poprvé začal organický život, najednou se na ní objevila veškerá moderní rozmanitost flóry a fauny, byla tam úplná

Z knihy Současný stav biosféry a politika životního prostředí autor Kolesnik Yu.A.

Kapitola 7. První fáze evoluce života na Zemi: od chemického k biotickému cyklu Snad nejúžasnější věcí na evoluci života na Zemi je to, jak rychle k němu došlo. R. E. Dickerson

Z autorovy knihy

14. Vývoj představ o vzniku života na Zemi Vzpomeňte si!Co je život Vyjmenujte základní vlastnosti živých věcí Otázky o vzniku života na Zemi a vzniku Země samotné lidstvo odjakživa znepokojovaly. Být věčný a globální, tyto problémy a

Z autorovy knihy

2.2. Hypotézy o původu života na Zemi O těchto otázkách se v průběhu staletí zamýšlelo mnoho myslitelů: náboženské osobnosti, umělci, filozofové a vědci. Bez hlubokých vědeckých údajů byli nuceni postavit to nejfantastičtější

Z autorovy knihy

Kapitola 3 Mechanismy vzniku života na Zemi 3.1. Aminokyseliny Vzniklé fyzikálně-chemické podmínky na primitivní planetě lze ztotožnit s instalací S. Millera, ve které syntetizoval aminokyseliny z plynů, které v té době existovaly. Jediný rozdíl