Hlavné fázy vývoja života na Zemi sú obdobie po. Vývoj života na zemi. Zmena podnebia - kenozoická éra

Kostry dinosaurov sa našli počas celej ľudskej histórie, naši predkovia si ich však pomýlili s kosťami drakov, grifov a iných bájnych tvorov. Keď sa vedci v roku 1677 prvýkrát stretli s pozostatkami dinosaurov, identifikoval riaditeľ jedného z britských múzeí Robert Plot kúsky kostí ako fragment obrovskej ľudskej stehennej kosti. Mýty o predpotopných obroch sa vyvíjali niekoľko sto rokov, kým sa vedci nenaučili, ako presne obnovovať fosílne pozostatky a určovať ich vek. Veda o fosílnych živočíchoch sa dnes zdokonaľuje pomocou najnovších výskumných metód. Vďaka nim môžu vedci presne obnoviť vzhľad úžasných tvorov, ktoré chodili po Zemi pred miliónmi rokov.

Výnimočne bohatý materiál na vývoj evolučných koncepcií poskytla veda o paleontológii, ktorá študuje históriu života z pozostatkov organizmov, ktoré prežili v horninách a sedimentoch (pozri obr. 1). Paleontológia zrekonštruovala základnú chronológiu udalostí, ku ktorým došlo hlavne za posledných 700 miliónov rokov, keď bol vývoj života na našej planéte obzvlášť intenzívny.

Táto časť histórie vývoja Zeme je zvyčajne rozdelená do veľkých intervalov, ktoré sa nazývajú éry. Éry sa zasa delia na menšie intervaly - periódy. Obdobia - na éry a storočia. Názvy epoch sú gréckeho pôvodu. Napríklad mezozoikum - „priemerný život“, kenozoikum - „nový život“. Každá doba, niekedy dokonca aj na určité obdobie, má svoje vlastné charakteristiky vo vývoji sveta zvierat a rastlín ().

Prvých 1,5 miliardy rokov po vzniku našej planéty na nej neexistovali živé organizmy. Toto obdobie sa nazýva katarchei (grécky „pod najstarším“). V katarche došlo k formovaniu zemského povrchu, prebiehali aktívne vulkanické a horské stavebné procesy. Život vznikol na hranici katarejskej a archejskej éry. Dokazujú to nálezy stôp vitálnej aktivity mikroorganizmov v horninách vo veku 3,5 - 3,8 miliardy rokov.

Éra Archeana trvala 900 miliónov rokov a nezanechala takmer žiadne stopy organického života. Prítomnosť organických hornín: vápenec, mramor, oxid uhličitý naznačuje existenciu baktérií a siníc v archejskej ére, teda prokaryotických organizmov (pozri obr. 2). Žili v moriach, ale pravdepodobne vyšli na pevninu. V archaeách je voda nasýtená kyslíkom a na pôde prebiehajú procesy formovania pôdy.

Obrázok: 1

Obrázok: 2

Bolo to v ére Archeana, že vo vývoji živých organizmov nastali tri veľké zmeny: vznik sexuálneho procesu, vznik fotosyntézy a vznik mnohobunkovosti ().

Sexuálny proces vznikol v dôsledku fúzie dvoch identických buniek v bičíkoch, ktoré sa považujú za najstaršie jednobunkové bunky. S príchodom fotosyntézy sa jediný kmeň života rozdelil na dve - rastliny a zvieratá. Mogocelulárnosť viedla k ďalšej komplikácii života: diferenciácii tkanív, vzniku orgánov a orgánových systémov (pozri obr. 3).

Obrázok: 3

V proterozoickej dobe 2 miliárd rokov sa rozvíjajú riasy - zelené, hnedé, červené (pozri obr. 4) a objavujú sa aj huby.

Obrázok: 4

Predkovia mnohobunkových organizmov mohli byť koloniálne organizmy ako moderné koloniálne bičíkovce (pozri obr. 5). A prvé mnohobunkové organizmy pripomínali moderné špongie a koraly (pozri obr. 6).

Obrázok: päť

Obrázok: 6

Faunu toho obdobia predstavovali všetky druhy bezstavovcov (pozri obr. 7).

Obrázok: 7

Predpokladá sa, že na konci prvohôr sa objavili primárne strunatce, podtyp lebiek, ktorých jediným zástupcom v modernej faune je kopijovitý strom (pozri obr. 8).

Obrázok: 8

Objavujú sa bilaterálne symetrické zvieratá, vyvíjajú sa zmyslové orgány a nervové uzliny, správanie zvierat sa komplikuje (pozri obr. 9).

Obrázok: deväť

Paleozoická éra sa začala pred 570 miliónmi rokov a bola charakterizovaná najdôležitejšími evolučnými udalosťami v histórii vývoja organického života na Zemi (). Na začiatku tejto éry došlo k formovaniu významnej časti zemskej zeme, ukončilo sa formovanie ozónovej clony, čo umožnilo zhruba pred 400 miliónmi rokov vstúpiť na zem prvým rastlinám - nosorožcom (pozri obr. 10, 11). Na rozdiel od rias už mali vodivé, kožné a mechanické tkanivá; umožnenie existencie v prostredí zem-vzduch. Potom hlavné skupiny rastlín vyšších spór pochádzali z nosorožcov: lykožrúty, prasličky a paprade, z ktorých sa vytvorili primárne lesy () (pozri obr. 12).

Počas obdobia karbónu došlo k veľkému vývojovému nárastu vo vývoji suchozemskej vegetácie.

Obrázok: desať

Obrázok: jedenásť

Obrázok: 12

Toto obdobie sa vyznačovalo teplým, vlhkým podnebím. Na Zemi sa formovali obrovské suchozemské lesy, ktoré pozostávali z obrovských papradí, prasličiek trojlístkovitých a lykožrútov s výškou od 15 do 20 m.

Mali dobrý vodivý systém, korene, listy, ale ich reprodukcia bola stále spojená s vodou. V tomto období rástli semenné paprade, ktoré namiesto spór vyvíjali semená (pozri obr. 13). Výskyt semenných rastlín bol najväčšou aromorfózou v histórii vývoja Zeme, pretože množenie semenných rastlín už nebolo závislé od vody. Embryo je v semene a je zásobené prísunom živín.

Obrázok: trinásť

Od konca obdobia karbónu je vďaka aktívnemu procesu budovania hôr vlhké podnebie všade suché. Stromové papradie vymiera, na vlhkých miestach zostávajú iba ich malé formy. Semenné papradie tiež vymiera. Karbónové lesy viedli k tvorbe uhoľných ložísk.

Obrázok: štrnásť

Pri vývoji zvieracieho sveta v paleozoiku (pozri obr. 14) došlo aj k najdôležitejším evolučným udalostiam. Na začiatku éry sa objavili prvé stavovce - mušle. Mali vnútornú kostru, ktorá im dávala výhodu pohybu v porovnaní s bezstavovcami. Z obrnených rýb sa potom vyvinuli chrupavčité a kostnaté ryby (pozri obr. 15). Medzi kostnatými rybami sa objavili krížové plutvy, z ktorých sa asi pred 300 miliónmi rokov vyvinuli prvé suchozemské stavovce.

Obrázok: pätnásť

Za najprimitívnejšie suchozemské stavovce sa považujú starodávne obojživelníky - stegocefáli, ktorí žili na močaristých miestach (pozri obr. 16, 17). Stegocephalus kombinoval vlastnosti rýb a obojživelníkov ().

Obrázok: šestnásť

Obrázok: 17

Zvieratá tohto obdobia, podobne ako rastliny, žili na vlhkých miestach, takže sa nemohli rozširovať do vnútrozemia a obsadzovať miesta ďaleko od vodných plôch. S nástupom suchých podmienok na konci obdobia karbónu veľké obojživelníky miznú, na vlhkých miestach zostávajú iba malé formy.

Obojživelníky boli nahradené plazmi (pozri obr. 18). Všetky plazy, viac chránené a prispôsobené na život v suchom podnebí na pevnine, majú na rozdiel od obojživelníkov pokožku chránenú pred vysušením nadržanými šupinami. Ich reprodukcia už nie je spojená s vodou a vajcia sú chránené hustými škrupinami.

Obrázok: osemnásť

Éra druhohôr začala asi pred 230 miliónmi rokov. Klimatické podmienky boli priaznivé pre ďalší vývoj života na našej Zemi. V tom okamihu na zemi prevládali gymnospermy, ale asi pred 140 miliónmi rokov sa už objavili prvé krytosemenné rastliny, čiže kvitnúce rastliny ().

V moriach dominovali hlavonožce a kostnaté ryby (pozri obr. 19). Na pevnine žili obrí dinosaury, ale aj viviparné ichtyosaury, krokodíly, lietajúce dinosaury (pozri obr. 20, 21).

Obrázok: 19

Obrázok: 20

Obrázok: 21

Obrie plazy ale pomerne rýchlo vyhynuli. Na začiatku druhohôr, asi pred 200 miliónmi rokov, sa prvé vtáky vyvinuli zo skupiny ornitických plazov (pozri obr. 22) a zo skupiny plazov podobných zvieratám - prvých cicavcov (pozri obr. 23).

Obrázok: 22

Obrázok: 23

Vysoká úroveň metabolizmu, teplokrvnosť a vyvinutý mozog umožnili vtákom a cicavcom zaujať dominantné postavenie na našej planéte.

Cenozoická éra sa začala pred 67 miliónmi rokov a trvá dodnes. Po pleogéne a neogéne sa začalo tretie obdobie éry - antropogén, v ktorom teraz žijeme.

Počas tejto éry sa moria a kontinenty formovali do súčasnej podoby. V pleogéne sa krytosemenné rastliny rozšírili po celej zemi a v sladkovodných nádržiach prebiehali aktívne horotvorné procesy, v dôsledku ktorých bolo podnebie chladnejšie. To viedlo k nahradeniu vždyzelených lesov listnatými lesmi. V antropogéne sa konečne sformovala moderná flóra a fauna, objavil sa človek ().

Paleontológia

Paleontológia je veda, ktorá študuje históriu vývoja života na Zemi z pozostatkov, odtlačkov a stôp životnej činnosti starých živých organizmov zachovaných v sedimentárnych horninách. Vedecká paleontológia sa objavila na konci 18. storočia. Za jeho zakladateľa sa považuje Georges Leopold Cuvier (obr. 24).

Obrázok: 24

Za viac ako 200 rokov svojej existencie nahromadila paleontológia obrovské množstvo materiálu o starodávnych rastlinách a živočíchoch, z ktorých mnohé sú úplne odlišné od moderných foriem života.

Paleontológovia skúmajú nielen pozostatky starodávnych rastlín a živočíchov, ale aj fosílie, teda telá alebo fragmenty tiel starodávnych živých organizmov, v ktorých bola organická hmota časom nahradená minerálnymi soľami. Paleontológia tiež využíva metódy paleoekológie a paleoklimatológie na obnovenie životných podmienok, v ktorých existovali staré organizmy. V poslednej dobe sa paleontológia dočkala nového vývoja v dôsledku skutočnosti, že sú pre ňu dostupné metódy počítačovej tomografie, digitálnej mikroskopie a molekulárnej biológie. Pomocou týchto objavov bolo možné dokázať, že život na našej planéte je oveľa starší, ako sa zdalo skôr.

Geochronológia

Pre uľahčenie štúdia a popisu je celá história Zeme rozdelená do určitých časových období. Tieto intervaly sa líšia trvaním, horotvornými procesmi, podnebím, flórou a faunou. V geochronologickom zázname sú tieto obdobia charakteristické rôznymi vrstvami usadených hornín so zachovanými fosíliami. Čím hlbšie sedimentárna vrstva leží, tým je fosília v nej staršia. Najväčšie členenie geologického záznamu sú veky. Existujú dva veky: kryptóza, čo v gréčtine znamená „tajný život“, a fanerozoikum - „explicitný život“. Veky sa delia na éry. V kryptozoiku sa rozlišujú dve epochy: archaea a proterozoikum. A vo fanerozoiku existujú tri epochy: prvohorná, druhohorná a kenozoická. Éry sa zase delia na obdobia, ktoré môžu mať menšie rozdelenie.

Dôležitosť fotosyntézy pre vývoj života na Zemi

Výskyt autotrofných organizmov na Zemi viedol k gigantickým zmenám v ich vývoji. Po prvé, vzhľad a vitálna aktivita rastlín viedli k tvorbe voľného kyslíka v atmosfére našej Zeme. Prítomnosť voľného kyslíka zmenila biochemické procesy, ktoré viedli k smrti mnohých živých organizmov, pre ktoré bol voľný kyslík deštruktívne toxický. Ale na druhej strane prítomnosť voľného kyslíka v atmosfére umožnila živým organizmom zvládnuť proces dýchania, v dôsledku čoho sa hromadí oveľa viac energie vo forme molekuly ATP. Takýto energeticky výhodnejší spôsob dýchania umožňoval živým organizmom následné ovládnutie krajiny. Okrem toho sa pod vplyvom ultrafialového žiarenia kyslík premieňal na ozón. Vďaka tomuto procesu sa vytvorila ochranná ozónová clona, \u200b\u200bktorá neprenáša tvrdé ultrafialové svetlo na Zem. To bol ďalší dôvod, prečo živé organizmy boli schopné pristáť na súši. Samotné autotrofy sa navyše stali viac energetickou potravou pre heterotrofov. Interakcia autotrofov a heterotrofov, ich narodenie a smrť viedli k najdôležitejšiemu procesu vzniku biologického cyklu látok. Vďaka tomu sa kedysi nezáživná ulita zmenila na biosféru obývanú živými organizmami.

Bibliografia

1. Mamontov S.G., Zakharov V.B., Agafonova I.B., Sonin N.I. Biológia. Všeobecné vzory... - M .: Bustard, 2009.
2. Pasechnik V.V., Kamensky A.A., Kriksunov E.A. Biológia. Úvod do všeobecnej biológie a ekológie. Učebnica pre 9. ročník. 3. vydanie, stereotyp. - M .: Bustard, 2002.
3. Ponomareva I.N., Kornilova O.A., Chernova N.M. Základy všeobecnej biológie. 9. ročník: Učebnica pre študentov 9. ročníka vzdelávacie inštitúcie / Red. prof. I.N. Ponomarevová. - 2. vydanie, Rev. - M.: Ventana-Graf, 2005.

Domáca úloha

1. Vymenujte postupnosť epoch vývoja Zeme.
2. V ktorej ére žijeme?
3. Nemohol by náš druh zaujať na Zemi dominantné postavenie?
4. Čo sa stalo so zvieratami a rastlinami, ktoré vznikli v druhohorách?

Počas dlhého historického vývoja života na Zemi vznikla veľká škála biologických druhov a systémov.

1) V akom prostredí sa objavili prvé živé bytosti na Zemi? Popíšte ich.

Odpoveď: Tvorba a vývoj prebiehali vo vodnom prostredí, ktoré bolo podobné nasýteniu organickými a anorganickými látkami ako bujón.

2) Na základe akých údajov je história Zeme rozdelená do veľkých etáp. Na aké ďalšie etapy sa delia?

Odpoveď: Dejiny Zeme a vývoj života na planéte sú rozdelené do etáp - epoch. Obdobia sa rozlišujú v obdobiach a epochy v obdobiach.

3) Vyplňte tabuľku „Vývoj života na Zemi“.

• Éra meno	Trvanie milión rokov	Fauna a flóra
  Katarchei	sa začalo asi pred 4500 miliónmi rokov	syntéza prvých organických zlúčenín
  Archaea	sa začalo asi pred 3 500 miliónmi rokov	fotosyntéza, eukaryotické bunky, reprodukčný proces, mnohobunkovosť
  Proterozoikum	sa začalo pred 2 500 miliónmi rokov	bilaterálna symetria, trojvrstvová štruktúra, orgánové systémy, zadné črevo a konečník
  Paleozoikum	sa začalo pred 534 miliónmi rokov	vzhľad organizmov s minerálnou kostrou, diferenciácia rastlinného tela na tkanivá, rozdelenie zvieracieho tela na časti, tvorba čeľustí, vzhľad opaskov koncových úst u stavovcov. Rozdelenie tela rastliny na orgány, premena plutiev na suchozemské končatiny, vzhľad orgánov dýchania vzduchu, vnútorné hnojenie, husté vaječné membrány, keratinizácia kože, tvorba semien, tvorba peľovej trubice a semien
  Mezozoikum	sa začalo asi pred 248 miliónmi rokov	4-komorové srdce, úplné pretrhnutie arteriálneho a venózneho prietoku krvi, mliečne žľazy, vznik kvetu a plodu, tvorba maternice
  Kenozoikum	sa začalo pred viac ako 65 miliónmi rokov	intenzívny vývoj mozgovej kôry, myslenie, chôdza vo vzpriamenej polohe

4) Prečo možno začiatok paleozoika nazvať kľúčovým míľnikom v histórii vývoja života na Zemi?

Odpoveď: Objavili sa stavovce, v sladkých vodách - žraloky a kostnaté ryby - pľúca a ryby s krížovými plutvami; rastliny, zvieratá a huby vyšli na suchú zem.

5) Aké boli prvé organizmy, ktoré opustili vodné prostredie a začali svoj „víťazný pochod“ nad pevninou? Kedy a ako vznikla pôda?

Odpoveď: Prokaryoty (baktérie a sinice) prví pristáli na súši. To sa stalo späť v Archeane. So vznikom prokaryotov na zemi sa začal proces tvorby pôdy.

6) Aké vlastnosti boli charakteristické pre prvých obyvateľov krajiny?

Odpoveď: Vzhľad nočného a starodávneho spôsobu života v organizmoch, vyvinuli sa rytmy vývoja, v rastlinách sa vyvinuli listy a rozvetvenie výhonkov.

7) Prečo najstaršie, primitívne a vysoko organizované zvieratá v súčasnosti existujú na rovnakom stanovišti? Odpoveď ilustrujte pomocou príkladov.

Odpoveď: Všetky organizmy sú vzájomne prepojené.

Kreacionizmus: život vytvoril tvorca - Boh.

Hypotéza biogenézy: podľa tejto teórie môže život vzniknúť iba zo živých vecí.

Hypotéza Panspermia (G. Richter, G. Helmholtz, S. Arrhenius, P. Lazarev): podľa tejto hypotézy mohol život vo vesmíre vzniknúť jeden alebo viackrát. Život na Zemi sa objavil v dôsledku jeho uvedenia z vesmíru.

Hypotéza večného života (V. Preyer, V.I. Vernadsky): život vždy existoval, nie je problém pôvodu života.

Teória abiogenézy: život vznikol z neživej hmoty prostredníctvom samoorganizácie jednoduchých organických zlúčenín.
■ Stredovek sa vyznačoval primitívnymi myšlienkami, ktoré umožňovali vzhľad celých živých organizmov z neživej hmoty (verilo sa, že žaby a hmyz rastú vo vlhkej pôde, muchy - zo zhnitého mäsa, ryby - z bahna atď.).
■ Modernou konkretizáciou tejto teórie je hypotéza Oparin-Haldane coacervate.

Oparinova hypotéza o koacerváte - Haldane: život vznikol abiogénne v troch etapách:
■ prvý krok - vznik organických látok z anorganických pod vplyvom fyzikálnych faktorov životného prostredia, ktoré existovali na starovekej Zemi pred viac ako 3,5 miliardami rokov;
■ druhá fáza - tvorba komplexných biopolymérov (bielkoviny, tuky, uhľohydráty, nukleové kyseliny, proteinoidy) z jednoduchých organických zlúčenín vo vodách primárneho oceánu Zeme a tvorba koacervátov z nich - kvapôčky koncentrovanej zmesi rôznych biopolymérov. Koacerváty nevlastnili genetické informácie na svoju reprodukciu a kopírovanie, a preto neboli „živé“;
■ tretia etapa - vznik lipoproteínových membránových štruktúr a selektívny metabolizmus v koacervátoch a tvorba probiontov - prvých primitívnych heterotrofných živých organizmov schopných sebareprodukcie; počiatok biologického vývoja a prírodného výberu.

Molekuly RNA sa stali prvými nosičmi genetickej informácie. Vznikli pomocou proteinoidov, ktoré priťahujú určité nukleotidy, ktoré sa kombinujú do reťazcov RNA. Táto RNA niesla informácie o štruktúre proteinoidov a priťahovala zodpovedajúce aminokyseliny, čo viedlo k reprodukcii presných kópií proteinoidov. Neskôr funkcie RNA prešli na DNA (DNA je stabilnejšia ako RNA a dá sa s väčšou presnosťou kopírovať) a RNA začala pôsobiť ako medzičlánok medzi DNA a proteínom. V procese evolúcie mali výhodu tie probiotty, v ktorých bola interakcia proteínov a nukleových kyselín najvýraznejšia.

Vývoj probiontov

Podmieneční lekári boli anaeróbne heterotrofné prokaryoty ... Potravu a energiu na celý život dostávali z organických látok abiogénneho pôvodu prostredníctvom anaeróbneho rozkladu (fermentácie alebo fermentácie). Vyčerpanie organickej hmoty zvýšilo konkurenciu a urýchlilo vývoj probiotík.

Vo výsledku boli probiotici diferencovaní. Jedna z nich (primitívni predkovia moderných baktérií), zvyšná anaeróbne heterotrofy , prešla progresívnou komplikáciou. U ostatných probionov obsahujúcich určité pigmenty sa získala schopnosť vytvárať organické látky pomocou fotosyntéza (najskôr anoxický, a potom - predkovia siníc - s uvoľňovaním kyslíka). Tých. vynoril sa anaeróbne autotrofné prokaryoty ktoré postupne nasýtili zemskú atmosféru voľným kyslíkom.

S príchodom kyslíka aeróbne heterotrofné prokaryoty , ktoré existujú vďaka účinnejšej aeróbnej oxidácii organických látok vytvorených v dôsledku fotosyntézy.

Vznik a vývoj eukaryotov a mnohobunkových organizmov

Heterotrofné bunky podobné amébám by mohli konzumovať ďalšie malé bunky. Niektoré „zjedené“ bunky nezomreli a ukázalo sa, že sú schopné fungovať vo vnútri hostiteľskej bunky. V niektorých prípadoch sa takýto komplex ukázal ako biologicky obojstranne prospešný a viedol k stabilnej symbióze buniek.

❖ Symbiotická teória vzhľad (asi pred 1,5 miliardami rokov) a vývoj eukaryotických buniek (symbiogenéza):
■ jedna skupina anaeróbnych heterotrofných probiotov vstúpila do symbiózy s aeróbnymi heterotrofnými primárnymi baktériami, z ktorých vznikli eukaryotické bunky, ktoré majú mitochondrie ako energetické organely;
■ ďalšia skupina anaeróbnych heterotrofných probiontov zjednotených nielen s aeróbnymi heterotrofnými baktériami, ale aj s primárnymi fotosyntetickými sinicami, ktoré vedú k vzniku eukaryotických buniek, ktoré majú chloroplasty a mitochondrie ako energetické organely. Bunkové symbionty s mitochondriami neskôr vytvorili kráľovstvá zvierat a húb; s chloroplastmi - rastlinná ríša.

Komplikácia eukaryotov viedla k výskytu buniek s polárne vlastnostischopný vzájomnej príťažlivosti a fúzie, t.j. k sexuálnemu procesu, diploidii (dôsledkom toho je meióza), dominancii a recesivite, kombinačnej variabilite atď.

❖ Hypotézy vzniku mnohobunkových organizmov (Pred 2,6 miliardami rokov):
■ hypotéza o gastre (E. Haeckel, 1874): predkové formy mnohobunkových organizmov boli jednobunkové organizmy, ktoré tvorili jednovrstvovú sférickú kolóniu. Neskôr kvôli invaginácii ( intususcepcia) časť steny kolónie tvorila hypotetický dvojvrstvový organizmus - gastrea, podobný gastrulovému štádiu embryonálneho vývoja zvieraťa; bunky vonkajšej vrstvy vykonávali kožné a motorické funkcie, bunky vnútornej vrstvy - funkcie výživy a reprodukcie;

■ hypotéza o fagocytele (II Mechnikov, 1886; táto hypotéza je základom moderných koncepcií vzniku mnohobunkových ™): mnohobunkové sa vyvinuli z jednobunkových koloniálnych bičíkovitých organizmov. Spôsobom kŕmenia takýchto kolónií bola fagocytóza. Bunky, ktoré korisť zachytili, sa pohybovali vo vnútri kolónie a vzniklo z nich tkanivo - endoderm, ktorý vykonáva tráviacu funkciu. Bunky, ktoré zostali vonku, plnili funkcie vnímania vonkajších podnetov, ochrany a pohybu; z nich sa následne vyvinulo kožné tkanivo, ektoderm. Časť buniek špecializovaných na vykonávanie reprodukčnej funkcie. Postupne sa kolónia zmenila na primitívny, ale integrálny mnohobunkový organizmus - fagocytella. Potvrdením tejto hypotézy je v súčasnosti existujúci medziprodukt medzi jedným a mnohobunkovým organizmom Trichoplax, ktorého štruktúra zodpovedá štruktúre fagocytely.

Hlavné fázy vývoja rastlín

Historické etapy

Rozdelenie eukaryotov na niekoľko vetiev, z ktorých pochádzajú rastliny, huby a živočíchy (asi pred 1-1,5 miliardami rokov). Prvé rastliny boli riasy, väčšina z nich voľne plávala vo vode, zvyšok sa pripevňoval k dnu.

Výskyt prvých suchozemských rastlín - nosorožcov (asi pred 500 miliónmi rokov v dôsledku budovania hôr a zmenšenia rozlohy morí niektoré riasy skončili v útvaroch plytkej vody a na súši; niektoré z nich uhynuli, iné sa prispôsobili a získali nové vlastnosti: vytvorili tkanivá, ktoré potom diferencované na krytie, mechanické a vodivé; baktérie interagujúce s minerálmi zemského povrchu vytvorili na zemi pôdny substrát). Reprodukcia spór nosorožcov.

Vyhynutie nosorožcov a výskyt lykožrútov, prasličiek a papradí (asi pred 380 - 350 miliónmi rokov); vznik vegetatívnych orgánov (ktoré zvýšili efektívnosť fungovania jednotlivých častí rastlín); vzhľad semenných papradí a ihličnanov.

Vzhľad gymnospermov (asi pred 275 miliónmi rokov), ktoré by mohli žiť v suchšom prostredí; vyhynutie semenných papradí a rastlín spór stromov; u vyšších suchozemských rastlín postupné znižovanie haploidnej generácie (gametofyt) a prevaha diploidnej generácie (sporofyt).

Vznik rozsievok (asi pred 195 miliónmi rokov).

Vznik krytosemenných rastlín (asi pred 135 miliónmi rokov); kvitnutie rozsievok.

Vyhynutie mnohých druhov rastlín (asi pred 2,5 miliónmi rokov), pokles stromových foriem, rozkvet byliniek; akvizícia flóra moderné formy.

Biologické štádiá

1. Prechod z haploidného na diploidný ... Diploidy zmierňuje vplyv nepriaznivých recesívnych mutácií na životaschopnosť a umožňuje akumulovať rezervu dedičnej variability. Tento prechod možno vysledovať aj pri porovnaní moderných skupín rastlín. Takže v mnohých riasach sú všetky bunky okrem zygotov haploidné. U machov prevláda haploidná generácia (dospelá rastlina) s relatívne slabým vývojom diploidu (sporulačné orgány). Vo vysoko organizovaných hnedých riasach sa spolu s haploidnými vyskytujú aj diploidné jedince. Ale už u papradí prevláda diploidná generácia a u gymnospermov (borovice, smreky atď.) A krytosemenných rastlín (veľa stromov, kríkov, tráv) existujú iba diploidní jedinci nezávisle (pozri obr.).
2. Strata komunikácie procesu pohlavného rozmnožovania s vodou , prechod od vonkajšieho hnojenia k vnútornému.
3. Rozdelenie tela na orgány (koreň, stonka, list), vývoj vodivého systému, komplikácia štruktúry tkanív.
4. Špecializácia na opeľovanie s pomocou hmyzu a šírenia semien a plodov zvieratami.

Hlavné fázy vývoja zvierat

❖ Najdôležitejšie biologické stupne vývoja:
■ vznik mnohobunkových a rastúceho rozštiepenia a diferenciácie všetkých orgánových systémov;
■ vznik tvrdej kostry (vonkajšia u článkonožcov, vnútorná u stavovcov);
■ vývoj centrálneho nervového systému;
■ rozvoj sociálneho správania v rôznych skupinách vysoko organizovaných zvierat, ktorý spolu s akumuláciou množstva veľkých aromorfóz viedol k vzniku človeka a ľudskej spoločnosti.

Najdôležitejšie aromorfózy a ich výsledky

Geochronologická mierka Zeme

❖ Éra katarcha (Pred 4,7 - 3,5 miliardami rokov): podnebie je veľmi horúce, silná sopečná činnosť; nastáva chemická evolúcia, vznikajú biopolyméry.

❖ Archanská éra (Pred 3,5 - 2,6 miliardami rokov) - éra vzniku života. Podnebie je horúce, aktívna sopečná činnosť; vznik života na Zemi, vznik prvých organizmov (anaeróbnych heterotrofov) - probiotov na hranici vodného a pozemného prostredia. Výskyt anaeróbnych autotrofných organizmov, archea, siníc; tvorba ložísk grafitu, síry, mangánu, vrstvených vápencov v dôsledku vitálnej činnosti archeaov a siníc. Na konci Archeanu - vznik koloniálnych rias. Vzhľad kyslíka v atmosfére.

❖ Doba proterozoická (Pred 2,6 - 0,6 miliardami rokov) - éra skorý život; sa delí na rané proterozoické (pred 2,6–1,65 miliardami rokov) a neskoré proterozoické (pred 1,65–0,6 miliardami rokov). Vyznačuje sa intenzívnym budovaním hôr, opakovanými studenými teplotami a zaľadnením, aktívnym vytváraním usadených hornín, tvorbou kyslíka v atmosfére (na konci éry - až 1%), začiatkom tvorby ochrannej ozónovej vrstvy v zemskej atmosfére. V organickom svete: vývoj jednobunkových prokaryotických a eukaryotických fotosyntetických organizmov, nástup sexuálneho procesu, prechod z fermentácie na dýchanie (včasné proterozoické); výskyt nižších vodných rastlín - stromatolity, zelené riasy atď. (neskoroprotozoické) a na konci éry - všetky druhy mnohobunkových bezstavovcov (okrem strunatcov): huby, coelenteráty, červy, mäkkýše, ostnokožce atď.

❖ Paleozoická éra (Pred 570-230 miliónmi rokov) - éra starodávneho života; rozdelené do 6 období: Kambrian, ordovik, silúr, devón, karbón a perm.

■ Kambriansky (Pred 570-490 miliónmi rokov): podnebie je mierne, kontinent Pangea sa začal ponárať do vôd oceánu Tethys. V organickom svete: život sa sústreďuje v moriach; vývoj mnohobunkových foriem; kvitnutie hlavných skupín rias (zelené, červené, hnedé atď.) a morských bezstavovcov s chitinofosfátovou škrupinou (najmä trilobitov a archeokeatov).

■ Ordovik (Pred 490-435 miliónmi rokov): podnebie je teplé, ponorenie Pangea dosahuje maximum. Na konci obdobia boli významné oblasti zbavené vody. V organickom svete: hojnosť a rozmanitosť rias; vzhľad koralov, morských ostnokožcov, semi-strunatcov (graptolitov), \u200b\u200bprvých strunatcov (rýb bez čeľustí) a prvých suchozemských rastlín - nosorožcov. Trilobitová dominancia.

■ Silurian (Pred 435-100 miliónmi rokov): podnebie je suché a chladné; nastáva vzostup pôdy a intenzívne budovanie hôr; koncentrácia O 2 v atmosfére dosahuje 2%; je dokončená tvorba ochrannej ozónovej vrstvy. V organickom svete: usadzovanie pôdy cievnymi rastlinami (nosorožce) a tvorba pôdy na nich; vznik moderných skupín rias a húb; kvitnúce v moriach trilobitov, graptolitov, koralov, kôrovcov; vzhľad strunatcov čeľustí (karapax a chrupavčité ryby) a prvých suchozemských článkonožcov (škorpióny).

■ Devónsky (Pred 400 - 345 miliónmi rokov): podnebie je výrazne kontinentálne; zaľadnenie, ďalší nárast pôdy, úplné oslobodenie od mora Sibíri a východnej Európy; koncentrácia О 2 v atmosfére dosahuje súčasnosť (21%). V organickom svete: kvitnutie nosorožcov a potom (do konca obdobia) ich vyhynutie; výskyt hlavných skupín rastlín spór (machorasty, paprade, lykožrúty, prasličky), ako aj primitívne gymnospermy (semenné paprade); rozkvet starodávnych bezstavovcov a potom vyhynutie mnohých ich druhov, ako väčšiny bez čeľustí; vzhľad bezkrídleho hmyzu a pavúkovcov; rozkvet v moriach pancierových, krížových a plutvových rýb; pevnina prvých štvornohých stavovcov (stegocefálov) - predkov obojživelníkov.

■ Karbón (karbón) (Pred 345 - 280 miliónmi rokov): podnebie je teplé a vlhké (na severnej pologuli), chladné a suché (na južnej pologuli); nízko položené kontinenty s rozsiahlymi močiarmi, v ktorých sa tvorilo uhlie z kmeňov podobných papradiam. V organickom svete: kvitnutie prasličky roľnej (kalamity), lymfoidných rastlín (lepidodendrony a sigillaria) a semenných papradí; vzhľad prvých gymnospermov (ihličnanov); kvitnutie lastúrnikov (foraminifera), morských bezstavovcov, paryby (žraloky); výskyt prvých obojživelníkov, starých plazov (cotylosaurov) a okrídleného hmyzu na zemi; vyhynutie graptolitov a mäkkýšov.

■ Permu (Pred 280 - 240 miliónmi rokov): zvyšuje sa suchosť, ochladzuje sa, intenzívne sa stavia hory. V organickom svete: zmiznutie lesov stromových papradí; distribúcia gymnospermov (ginko, ihličnany); začiatok kvitnutia stegocefálov a plazov; distribúcia hlavonožcov (amonitov) a teleost rýb; pokles počtu druhov chrupavkových, krížových a plutvových; vyhynutie trilobitov.

❖ Éra druhohôr (Pred 240-67 miliónmi rokov) - stredná doba vo vývoji života na Zemi; rozdelené do 3 období: trias, jura, krieda.

■ Trias (Pred 240 - 195 miliónmi rokov): podnebie vyprahnutý (objavia sa púšte); začína drift a delenie kontinentov (kontinent Pangea sa delí na Laurasiu a Gondwanu). V organickom svete: vyhynutie semenných papradí; nadvláda gymnospermov (cykasy, ginkgoidy, ihličnany); vývoj plazov; výskyt hlavonožcov (belemnites), prvých oviparóznych cicavcov (trikonodontov) a prvých dinosaurov; vyhynutie stegocefalov a mnohých druhov zvierat, ktoré prekvitali v období paleozoika.

■ Yura (Pred 195 - 135 miliónmi rokov): podnebie suché, kontinenty sú vyvýšené nad morskú hladinu; na súši existuje široká škála krajín. V organickom svete: vzhľad rozsievok; dominancia papradí a gymnospermov; rozkvet hlavonožcov a lastúrnikov, plazov a obrovských dinosaurov (ichtyosaurov, brontosaurov, diplodokov atď.); výskyt prvých zubatých vtákov (Archeopteryx); vývoj starých cicavcov.

■ kúsok kriedy (Pred 135-67 miliónmi rokov): podnebie mokré (veľa močiarov); chladenie v mnohých oblastiach; kontinentálny drift pokračuje; dochádza k intenzívnemu ukladaniu kriedy (zo schránok foraminifer). V organickom svete: nadvláda gymnospermov, po ktorej nasleduje prudké zníženie; výskyt prvých krytosemenných rastlín, ich prevaha v druhej polovici obdobia; tvorba javorových, dubových, eukalyptových a palmových lesov; rozkvet lietajúcich jašteríc (pterodaktyly atď.); začiatok rozkvetu cicavcov (vačkovce a placenty); do konca obdobia vyhynutie jašteríc obrovských; vývoj vtákov; vznik vyšších cicavcov.

❖ Kenozoická éra (začala sa pred 67 miliónmi rokov a pokračuje do súčasnosti) sa delí na 2 obdobia: terciárne (Paleogén a neogén) a štvrtohory (antropogén).

■ Terciárne obdobie (pred 67 až 2,5 miliónmi rokov): podnebie teplé, chladné až do konca; dokončenie kontinentálneho driftu; kontinenty získavajú moderné obrysy; charakterizovaná intenzívnou horskou výstavbou (Himaláje, Alpy, Andy, Skalnaté hory). V organickom svete: dominancia jednoklíčnolistových krytosemenných rastlín a ihličnanov; rozvoj stepí; rozkvet hmyzu, lastúrnikov a ulitníkov; vyhynutie mnohých foriem hlavonožcov; priblíženie druhového zloženia bezstavovcov k modernému; rozsiahla distribúcia kostnatých rýb v sladkovodných vodných plochách a moriach; divergencia a kvitnutie vtákov; vývoj a kvitnutie vačnatých a placentárnych cicavcov, podobné moderným (veľryby, kopytníky, proboscis, mäsožravce, primáty atď.), v paleogéne - počiatok vývoja antropoidov, v neogéne - vzhľad predkov človeka (Dryopithecus).

■ Kvartérne obdobie (antropogén; začalo pred 2,5 miliónmi rokov): prudké ochladenie podnebia, obrovské kontinentálne zaľadnenie (štyri doby ľadové); formovanie modernej krajiny. V organickom svete: zmiznutie mnohých starodávnych druhov rastlín v dôsledku zaľadnenia, dominancia dvojklíčnolistových angiospermov; rozpad drevín a rozkvet bylinných foriem rastlín; vývoj mnohých skupín morských a sladkovodných mäkkýšov, koralov, ostnokožcov atď .; vyhynutie veľkých cicavcov (mastodont, mamut atď.); vzhľad, prehistorický a historický vývoj človeka: intenzívny vývoj mozgovej kôry, vzpriamené držanie tela.

Väčšina moderných vedcov sa domnieva, že Zem sa sformovala o niečo skôr ako pred 4,5 miliardami rokov. Život na ňom vznikol pomerne rýchlo. Prvé zvyšky vyhynutých mikroorganizmov sa našli na ložiskách oxidu kremičitého, ktoré sú staré 3,8 miliardy rokov (pozri Život a jeho pôvod).

Prvými obyvateľmi Zeme boli prokaryoty - organizmy bez vytvoreného jadra, podobné moderným baktériám. Boli anaeróbne, to znamená, že na dýchanie nepoužívali voľný kyslík, ktorý ešte nebol v atmosfére. Zdrojom potravy pre nich boli organické zlúčeniny, ktoré vznikli na neživej Zemi v dôsledku pôsobenia ultrafialového slnečného žiarenia, búrok a tepla sopečných erupcií. Ďalším zdrojom energie pre ne boli redukované anorganické látky (síra, sírovodík, železo atď.). Pomerne skoro sa objavila aj fotosyntéza. Prvými fotosyntetikami boli tiež baktérie, ale ako zdroj vodíkových iónov (protónov) nepoužívali vodu, ale sírovodík alebo organické látky. Život potom predstavoval tenký bakteriálny film na dne nádrží a na vlhkých miestach pevniny. Táto éra vývoja života sa nazýva archejská, najstaršia (z gréckeho slova ἀρχαῖος - starodávna).

Na konci Archeanu sa stala dôležitá evolučná udalosť. Asi pred 3,2 miliardami rokov vyvinula jedna zo skupín prokaryot, sinice, moderný, kyslíkový mechanizmus fotosyntézy so štiepením vody pod vplyvom svetla. Získal sa výsledný vodík spojený s oxidom uhličitým a uhľohydrátmi a do atmosféry sa dostal voľný kyslík. Zemská atmosféra sa postupne stala kyslíkovou, oxidačnou. (Je možné, že významná časť kyslíka sa mohla uvoľniť z hornín, keď sa formovalo kovové jadro Zeme.)

To všetko malo dôležité následky na život. Kyslík v horných vrstvách atmosféry sa ultrafialovými lúčmi konvertoval na ozón. Ozónový štít spoľahlivo chránil zemský povrch pred brutálnym slnečným žiarením. Bolo možné dosiahnuť kyslíkové dýchanie, energeticky výhodnejšie ako fermentácia, glykolýza a následne vznik väčších a zložitejších eukaryotických buniek. Najskôr vznikali jednobunkové a potom mnohobunkové organizmy. Kyslík tiež hral negatívnu úlohu - sú ním potlačené všetky mechanizmy väzby na dusík v atmosfére. Dusík v atmosfére je preto stále viazaný baktériami - anaeróbmi a sinicami. Život všetkých ostatných organizmov na Zemi, ktoré vznikli neskôr, už v kyslíkovej atmosfére, na nich prakticky závisí.

Sinice boli spolu s baktériami rozšírené na povrchu Zeme na konci Archeanu a nasledujúcej epochy - prvohor, epochy primárneho života (z gréckych slov πρότερος - skôr a ζωή - život). Ložiská nimi tvorené sú známe - stromatolity („kobercové kamene“). Tieto starodávne fotosyntetiká používali rozpustný hydrogenuhličitan vápenatý ako zdroj oxidu uhličitého. V tomto prípade sa nerozpustný uhličitan nanášal na kolónie vápennou kôrkou. Stromatolity v mnohých oblastiach tvoria celé pohoria, ale zvyšky mikroorganizmov sa zachovali iba v niektorých z nich.

O niečo neskôr sa sinice, predchodcovia chloroplastov, stali symbiontmi niektorých prvých eukaryotov. Pozostatky prvých nepochybných eukaryotov - prvoky a koloniálne riasy - sa našli v sedimentoch prvohôr. Vyzerajú ako Volvoxes.

V nasledujúcom devónskom období (z názvu grófstva vo Veľkej Británii), ktoré trvalo asi 60 miliónov rokov, vytlačili rôzne kapradiny psilofyty a ryby, v ktorých sa predný pár žiabrových oblúkov zmenil na čeľuste, stali bez čeľustí. V devóne sa už objavili hlavné skupiny rýb - chrupavkovité, lúčovité a laločnaté. Niektoré z nich prišli na pevninu na konci devónu, čo spôsobilo veľkú skupinu obojživelníkov.

Cenozoikum sa začína v treťohorách. Do obdobia raného treťohôr alebo paleogénu patria epochy: paleocén, eocén a oligocén, ktoré trvali 40 miliónov rokov. V tomto čase vznikli všetky živé poriadky cicavcov a vtákov. Nový život dosiahol najväčší rozkvet na začiatku neogénneho obdobia, v miocénnej epoche, ktorá sa začala pred 25 miliónmi rokov. Potom sa objavili prvé veľké ľudoopy. Silné ochladenie na konci nasledujúcej epochy, pliocénu, viedlo k vyhynutiu teplomilnej flóry a fauny na rozsiahlych územiach Eurázie a Severnej Ameriky. Asi pred 2 miliónmi rokov sa začína posledné obdobie histórie Zeme - štvrtohory. Toto je obdobie formovania človeka, preto sa mu častejšie hovorí antropogén.

Hlavné etapy vývoja života na Zemi

1. Čo je to polymerizácia?
2. Čo je bežné a aký je rozdiel medzi procesmi glykolýzy a dýchaním?
3. Aký je rozdiel eukaryot od prokaryot?

Už viete, že život predtým, ako dosiahol svoju modernú rozmanitosť, prešiel dlhou cestou evolúcie.

Hypotézu Oparin-Haldane prijali a vyvinuli mnohí vedci. V roku 1947 formuloval anglický vedec John Bernal hypotéza biopoéza. Identifikoval tri hlavné stupne formovania života: abiogénny vzhľad organických monomérov (chemický), vznik biologických polymérov (prebiologický) a vznik prvých organizmov (biologický) (obr. 142).

Fáza chemického vývoja.

V tejto fáze abiogénne syntéza organické monoméry. Už viete, že starodávna atmosféra Zeme bola nasýtená sopečnými plynmi, ktoré obsahovali oxidy síry, dusíka, amoniaku, oxidy a oxid uhličitý, vodnú paru a množstvo ďalších látok. Aktívna sopečná činnosť sprevádzaná emisiami veľké omše rádioaktívne zložky, silné a časté elektrické výboje počas takmer nepretržitých búrok, ako aj ultrafialové žiarenie prispeli k tvorbe organických zlúčenín. Starodávna atmosféra neobsahovala voľný kyslík, takže organické zlúčeniny neoxidovali a mohli sa hromadiť v teple a dokonca aj vriace vody rôzne rezervoáre, postupne sa stávajú zložitejšou v štruktúre a vytvárajú takzvaný „primárny vývar“.

Trvanie týchto procesov bolo mnoho miliónov a desiatok miliónov rokov.

Fáza prebiologického vývoja.

V tomto štádiu prebiehali polymerizačné reakcie, ktoré bolo možné aktivovať pri výraznom zvýšení koncentrácie roztoku (vyschnutie zásobníka) a dokonca aj vo vlhkom piesku. Nakoniec komplexné organické zlúčeniny vytvorili komplexy proteín-nukleo-lipoid (vedci ich nazvali inak: koacerváty, hypercykly, probionty, progenoty atď.). V dôsledku prebiologického prirodzený výber objavili sa prvé primitívne živé organizmy, ktoré vstúpili do biologického prírodného výberu a dali podnet na všetko organický svet na zemi. Život sa zjavne vyvinul vo vodnom prostredí v určitej hĺbke, pretože jedinou ochranou pred ultrafialovým žiarením bola voda.

Biologický stupeň vývoja.

Obsah lekcie osnova hodiny a podporný rámec prezentácia hodiny zrýchlené metódy a interaktívne technológie uzavreté cvičenia (iba pre učiteľa) známkovanie Prax úlohy a cvičenia, autotestovacie dielne, laboratórium, prípady náročnosť úloh: normálna, vysoká, olympiáda domáce úlohy Ilustrácie ilustrácie: videoklipy, audio, fotografie, grafy, tabuľky, komiksy, multimediálne abstrakty čipy pre zvedavé podvádzacie listy humor, podobenstvá, vtipy, porekadlá, krížovky, citáty Doplnky stravy učebnice externého nezávislého testovania (VNT) základné a doplnkové tematické prázdniny, slogany články národné zvláštnosti slovník pojmov ostatné Iba pre učiteľov