초기 진화 단계:

코아세르베이트(세포 전 생명체의 출현)

원핵 세포 (생명의 출현, 세포 생명체 - 혐기성 종속 영양 생물)

화학합성세균(화학합성의 모습)

광합성 박테리아(광합성의 출현, 미래에는 유기체가 육지에 도달할 수 있는 오존 스크린의 출현으로 이어질 것입니다)

호기성 박테리아(산소 호흡의 출현)

진핵 세포(진핵 세포의 출현)

다세포 생물

- (육상 생물의 출현)

식물 진화의 단계:

- (원핵 생물에서 광합성의 출현)

단세포 조류

다세포 조류

Riniophytes, Psilophytes (육지에서의 식물 출현, 세포 분화 및 조직의 출현)

이끼(잎과 줄기의 출현)

양치류, 쇠뜨기, 플라우나스(뿌리의 출현)

속씨식물(꽃과 열매 출현)

동물 진화의 단계:

가장 단순한

장(다세포성 모양)

편형동물(양측 대칭의 발생)

둥근 벌레

Annelids(신체 분할)

절지동물(키틴질 덮개의 모습)

스컬리스(척삭의 형성, 척추동물의 조상)

물고기자리(척추동물의 뇌의 기원)

시스 지느러미 물고기

Stegocephaly (어류와 양서류 사이의 과도기 형태)

양서류(폐와 다섯 발가락 사지의 출현)

파충류

난생 포유류(4방 심장의 출현)

태반 포유류

추가 정보:
2부의 목적:

작업

1. 지구에서 진화 과정의 순서를 연대순으로 확립
1) 육지에서 유기체의 출현
2) 광합성의 발생
3) 오존 스크린의 형성
4) 물에서 코아세르베이트 형성
5) 세포 생명체의 출현

답변

2. 지구상의 진화 과정의 순서를 연대순으로 확립
1) 원핵세포의 출현
2) 물에서 코아세르베이트의 형성
3) 진핵 세포의 출현
4) 육지에서 유기체의 출현
5) 다세포 생물의 출현

답변

3. protobiont의 진화 단계를 반영하는 시퀀스를 설정합니다. 해당하는 일련의 숫자를 기록하십시오.
1) 혐기성 종속영양생물
2) 호기성
3) 다세포 생물
4) 단세포 진핵생물
5) 광영양체
6) 화학영양제

답변

4. 지구의 유기체 세계의 진화에서 유기체 그룹의 출현 순서를 연대순으로 설정하십시오. 해당하는 일련의 숫자를 기록하십시오.
1) 종속영양 전핵세포
2) 다세포 생물
3) 호기성 유기체
4) 광영양 유기체

답변

Chordates의 진화에서 romorphoses의 형성 순서를 확립하십시오.
1) 폐의 출현
2) 뇌와 척수의 형성
3) 코드 형성
4) 4방 심장의 출현

답변

동물의 기관을 진화 기원 순서대로 배열하십시오. 해당하는 일련의 숫자를 기록하십시오.
1) 수영 방광
2) 코드
3) 삼방 심장
4) 자궁
5) 척수

답변

지구에서 척추동물이 진화하는 과정에서 아로모포시스가 나타나는 순서를 연대순으로 설정한다. 해당하는 일련의 숫자를 기록하십시오.
1) 조밀한 껍질로 덮인 알에 의한 번식
2) 지상형 팔다리의 형성
3) 두 개의 방이 있는 심장의 모습
4) 자궁에서 배아의 발달
5) 우유와 함께 먹이기

답변

무척추 동물의 진화에서 romorphoses의 형성 순서를 확립
1) 신체의 좌우 대칭의 출현
2) 다세포성의 출현
3) 키틴으로 덮인 관절 사지의 출현
4) 신체를 여러 부분으로 분해

답변

지구상의 주요 동물 그룹의 출현에 대한 올바른 순서를 설정하십시오. 그들이 표시된 숫자를 적어 두십시오.
1) 절지동물
2) 환형체
3) 스컬리스
4) 편형동물
5) 장

답변

진화 과정에서 신경계의 복잡성을 고려하여 무척추 동물의 유형을 배치해야 하는 순서를 설정합니다.
1) 편형동물
2) 절지동물
3) 장
4) 환형체

답변

진화 과정에서 이러한 동물의 조직의 합병증의 순서를 설정
1) 지렁이
2) 일반적인 아메바
3) 백색 플라나리아
4) 딱정벌레
5) 선충
6) 가재

답변

지구에서 식물이 진화하는 동안 발생하는 과정의 순서를 연대순으로 설정하십시오. 답에 해당하는 일련의 숫자를 기록하십시오.
1) 진핵생물 광합성 세포의 출현
2) 몸의 뿌리, 줄기, 잎으로의 명확한 분할
3) 상륙
4) 다세포 형태의 출현

답변

1) 녹조류
2) 말꼬리
3) 종자 고사리
4) 코뿔소
5) 겉씨식물

답변

식물의 주요 그룹이 지구에 나타난 연대순을 확립하십시오.
1) 사이로파이트
2) 겉씨식물
3) 종자 고사리
4) 단세포 조류
5) 다세포 조류

답변

가장 작은 범주부터 시작하여 식물의 분류학적 위치의 순서를 설정합니다. 해당하는 일련의 숫자를 기록하십시오.
1) 사이로파이트
2) 단세포 조류
3) 다세포 조류
4) 겉씨식물
5) 양치류
6) 속씨식물

답변

지구에서 식물계의 발달이 일어난 순서를 확립
1) 속씨식물의 출현과 우세
2) 조류의 출현
3) 겉씨식물의 출현과 우세
4) 육상 식물의 출현
5) 양치류의 출현과 우세

답변

보다 고도로 조직화된 형태의 출현으로 이어진 식물의 진화에서 방향형의 순서를 확립
1) 세포분화와 조직의 출현
2) 씨의 모습
3) 꽃과 열매의 형성
4) 광합성의 출현
5) 뿌리 시스템과 잎의 형성

답변

식물에서 가장 중요한 aromorphoses의 출현에 대한 올바른 순서를 설정하십시오. 해당하는 일련의 숫자를 기록하십시오.
1) 다세포성의 출현
2) 뿌리와 뿌리줄기의 모습
3) 조직 발달
4) 종자 형성
5) 광합성의 발생
6) 이중 수정의 발생

답변

식물이 속한 분류학적 그룹이 진화하는 동안 조직의 복잡성을 반영하는 순서로 식물을 정렬합니다.
1) 클라미도모나스
2) 사이로파이트
3) 스코틀랜드 소나무
4) 고사리
5) 카모마일 오피시날리스
6) 다시마

답변

식물에서 가장 중요한 aromorphoses의 올바른 순서를 설정합니다. 그들이 표시된 숫자를 적어 두십시오.
1) 광합성
2) 종자 형성
3) 식물 기관의 출현
4) 태아에서 꽃의 출현
5) 다세포성의 출현

쌀. 52. 진핵생물의 형성 가능성

현재 살아있는 유기체는 번식의 결과로만 발생합니다. 현대 조건에서 생명의 자발적인 생성은 여러 가지 이유로 불가능합니다. 첫째, 지구의 산소 대기 조건에서 유기 화합물은 빠르게 파괴되므로 축적 및 개선되지 않습니다. 둘째, 현재 영양을 위해 유기물 축적을 사용하는 수많은 종속 영양 유기체가 있습니다.
질문 및 과제 검토
지구 발달의 초기 단계에서 어떤 우주적 요인이 유기 화합물의 출현을 위한 전제 조건이었습니까? 생물 생성 이론에 따라 생명 출현의 주요 단계를 명명하십시오. 코아세르베이트는 어떻게 형성되었으며 어떤 성질을 가지고 있으며 어떤 방향으로 진화하였습니까? 프로바이오틱스는 어떻게 생겨났나요? 최초 종속영양생물의 내부 구조의 합병증이 어떻게 발생할 수 있었는지 설명하십시오. 현대 조건에서 생명체의 자연발생이 불가능한 이유는 무엇입니까?
생각한다! 실행하다! 현재 지구에서 무기성 물질의 생명 기원이 불가능한 이유를 설명하십시오. 바다가 왜 생명체의 발달을 위한 제1의 환경이 되었다고 생각하는가? "지구 생명체의 기원" 토론에 참여하십시오. 이 문제에 대한 귀하의 견해를 표현하십시오.
컴퓨터로 작업
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진핵생물, eubacteria 및 고세균. 리보솜 RNA(rRNA)의 뉴클레오티드 서열을 비교하여 과학자들은 지구상의 모든 생명체를 진핵생물, 진핵생물 및 고세균의 세 그룹으로 나눌 수 있다는 결론에 도달했습니다. 마지막 두 그룹은 원핵 생물입니다. 1990년 rRNA를 기반으로 모든 살아있는 유기체의 계통수를 구축한 미국 연구원 Carl Woese는 이 세 그룹에 대한 "도메인"이라는 용어를 제안했습니다.
세 영역의 유기체에 있는 유전자 코드가 모두 같기 때문에 공통 조상을 가지고 있다고 가정했습니다. 이 가상의 조상은 "전조", 즉 조상이라고 불 렸습니다. eubacteria와 archaea는 progenote에서 유래했을 수 있으며, 현대형의 진핵생물 세포는 eubacteria와 고대 진핵생물의 공생의 결과로 분명히 발생했다고 가정합니다.

최초의 생명체는 Archean 시대에 나타났습니다. 그들은 종속 영양체였으며 "일차 국물"의 유기 화합물을 음식으로 사용했습니다. 첫번째 우리 행성의 주민들은 혐기성 박테리아였습니다.... 지구 생명체의 진화에서 가장 중요한 단계는 광합성의 출현과 관련이 있으며, 이는 유기계를 식물과 동물로 나누는 것을 결정합니다. 최초의 광합성 유기체는 원핵생물(전핵) 남조류와 남조류였습니다. 이후 나타난 진핵생물의 녹조류는 바다에서 대기 중으로 자유산소를 방출했고, 이는 산소 환경에서 살 수 있는 박테리아의 출현에 기여했다. 동시에 - Archean Proterozoic 시대의 경계에서 두 가지 주요 진화 사건이 더 발생했습니다. 생식 과정과 다세포성.

마지막 두 가지 형태의 의미를 더 명확하게 이해하기 위해 더 자세히 설명하겠습니다.반수체 유기체(미생물, 청록색)에는 한 세트의 염색체가 있습니다. 각각의 새로운 돌연변이는 즉시 표현형으로 나타납니다. 돌연변이가 유용하면 선택에 의해 보존되고 유해하면 선택에 의해 제거됩니다. 반수체 유기체는 환경에 끊임없이 적응하지만 근본적으로 새로운 징후와 특성을 개발하지는 않습니다. 성적인 과정은 염색체에서 무수한 조합의 생성으로 인해 환경 조건에 적응하는 능력을 극적으로 증가시킵니다. 이배체, 형성된 핵과 동시에 발생하여 돌연변이를 이형접합 상태로 보존하고 이를 다음과 같이 사용할 수 있습니다. 유전적 변이의 예비추가 진화적 변형을 위해. 또한, 이형접합 상태에서 많은 돌연변이는 종종 개인의 생존력을 증가시키고 따라서 생존을 위한 싸움의 기회를 증가시킵니다.

한편으로는 단세포 진핵 생물의 이배체 및 유전 적 다양성의 출현으로 세포 구조의 이질성과 식민지에서의 연관성이 발생했으며 다른 한편으로 식민지의 세포 사이의 "분업"가능성이 발생했습니다. 즉 다세포 유기체의 형성. 최초의 식민지 다세포 유기체에서 세포 기능의 분열은 외배엽과 내배엽과 같은 1차 조직의 형성으로 이어졌으며, 이는 나중에 복잡한 기관과 기관 시스템의 출현을 가능하게 했습니다. 세포 간의 상호 작용, 첫 번째 접촉, 신경계 및 내분비계의 도움으로 다세포의 존재를 보장

유기체 전체.

최초의 다세포 유기체의 진화적 변형 경로는 달랐습니다. 일부는 좌식 생활 방식으로 이동하여 다음과 같은 유기체로 변했습니다. 스펀지... 다른 사람들은 섬모로 기어 다니기 시작했습니다. 그들로부터 편형동물이 유래했습니다. 또 다른 사람들은 떠 다니는 생활 방식을 유지하고 입을 얻었고 coelenterates를 낳았습니다.

3. 지구의 역사는 유기체가 출현한 때부터 인간이 출현할 때까지 세 개의 큰 기간으로 나뉩니다. 서로 크게 다른 시대와 이름을 가진 고생대 - 고대 생명, 중생대 - 중생대, 신생대 - 새로운 생명 ...

이들 중 시간상 가장 큰 것은 고생대이며, 후기의 천문학적, 지질학적, 기후 및 화초 조건이 초기와 크게 다르기 때문에 초기 고생대와 후기의 두 부분으로 나뉩니다. 첫 번째는 캄브리아기, 실루리아기, 데본기, 두 번째는 석탄기와 페름기를 포함합니다.

고생대 이전에 Archean 시대가 있었지만 여전히 생명체는 없었습니다. 지구상의 첫 번째 생명체는 일반적으로 조류와 식물입니다. 최초의 조류는 물에서 시작되었습니다. 이것이 현대 과학이 최초의 유기 생물의 출현을 보는 방식이며, 나중에야 조류를 먹고 사는 연체 동물이 나타납니다.

조류는 육상 풀로 변하고, 거대한 풀은 고생대 초본 나무로 변합니다.

데본기에는 무성한 초목이 지구에 나타나고 원생 동물, 삼엽충 등의 작은 대표자의 형태로 물 속의 생명체가 나타납니다. 따뜻한 기후 - 전 세계적으로 태양, 달, 별이 있는 현대적인 하늘이 아직 없기 때문입니다. 모든 것이 두껍고 투과성이 좋지 않은 강력한 수증기 안개로 덮여 있었고 여전히 엄청난 양으로 지구를 둘러싸고 있었고 일부만 바다의 물동이에 정착했습니다. 지구는 차가운 세계 공간에서 돌진하지만 그녀는 따뜻하고 뚫을 수 없는 껍질을 입고 있었습니다. 온실(온실) 효과로 인해 석탄기까지도 포함하여 초기 고생대 전체에는 지구 도처에 온난한 동식물군이 있습니다: 스발바르와 남극 대륙 모두 - 도처에 석탄이 매장되어 있습니다. 열대 우림의 모든 곳에서 난수 해양 동물 군이있었습니다. 그러면 태양 광선은 땅에 직접 침투하지 않고 증기를 통해 특정 각도로 굴절되어 지금과 다르게 비췄습니다. 밤은 그렇게 어둡지도 길지도 않았고 낮도 그렇게 밝지 않았습니다. . 오늘보다 하루가 짧았다. 겨울도 여름도 없었고, 이에 대한 천문학적, 지구물리학적 이유는 아직 없습니다. 석탄 매장지는 성장 고리가 없는 나무로 구성되며, 그 구조는 고리형이 아니라 풀과 같은 관형입니다. 그래서 계절이 없었다. 온실 효과로 인해 기후대도 없었습니다.

현대 고생물학은 이미 캄브리아기의 모든 유형의 생물체에 대해 충분히 연구했습니다. 약 1,000종의 연체 동물이 있지만 최초의 식물과 심지어 최초의 연체 동물이 Archean 시대 말에 나타났다고 믿을 만한 이유가 있습니다.

다음 실루리아기에는 연체동물의 수가 10,000종으로 증가하고 데본기에는 폐어, 즉 등뼈가 없으나 조개껍데기로 덮인 어류가 연체동물에서 어류로의 과도기적 형태로 출현한다. . 그들은 아가미와 폐로 호흡했습니다. 그들은 토지 거주자가 되려고 노력하지만 그렇게 할 필요는 없습니다. 바다에서 육지로의 전환은 양서류 공룡과 같은 척추동물에 속하는 양서류에 의해 수행될 것입니다.

도마뱀의 첫 번째 대표자 인 Archaeosaurus는 고생대 말에 나타나며 중생대 초기, 트라이아스기 시대에 발전합니다.

고생대의 독특한 특성:빛은 어둠과 분리되지 않았고, 중간 상태, 빛과 어둠의 중간, 낮과 밤 사이, 석탄기가 시작될 때까지 부분적으로 연장되었습니다. 하늘에는 별이 없었다. 계절과 기후대가 없었습니다.

증거:고생대 나무에 연륜이 없었습니다. 마지막 페름기 기간을 제외하고 처음 나타났을 때 그 이후로 관 모양의 줄기 구조를 가진 모든 초본 나무가 사라졌습니다. 극을 포함하여 지구 전체 표면에 열대 식물의 확산; 지구 전체에 걸쳐 동일한 호열성 동물군; 뜨거운 여름에 풀이 까맣게 타듯이 태양의 직사광선에 적응하지 못하고 자외선과 태양 복사에 의해 자연적으로 타서 죽고 있는 초본 숲의 죽음의 결과로 엄청난 양의 석탄 퇴적물이 형성됩니다. 가뭄.

페름기 이후로 기후대와 후기 동식물 분포가 있으며 기후대에 다르게 적응합니다.

지구의 삶의 다음 기간은 전체 중생대, 즉 트라이아스기, 쥐라기 및 백악기에 해당합니다. 이것은 동물의 왕국의 전성기였습니다. 가장 다양하고 기이한 형태의 파충류가 지구에 서식했습니다. 그들은 바다와 육지와 공중에 있었습니다. 곤충의 전체 클래스는 고생대 말에 나타났으며 현대 후손보다 몇 배나 더 컸습니다.

첫 번째 새는 쥐라기 시대에 나타납니다. 그들은 양적으로뿐만 아니라 다양한 종에서 번식했습니다. 한 종의 새가 자신의 특성을 가진 병아리를 낳고 새로운 종의 새를 낳고 차례로 그들과 매우 유사하지 않은 병아리를 낳습니다. 이렇게 다양한 생명체의 세계가 발전해왔습니다. 어떤 순간에는 절대적으로 놀라운 변형이 있었습니다.

고생물학자는 새의 발달 단계가 다른 많은 표본을 알고 있으며 그 사이에 단일 중간 종은 없습니다. 이들은 익룡, 시조새 및 완전히 발달한 새입니다.

익룡은 반은 새이고 반은 파충류입니다. 이것은 발가락이 강하게 발달하고 그 사이에 영화가 박쥐처럼 나타나는 도마뱀입니다. 그러나 양쪽에 깃털이 자라는 긴 척추를 그대로 유지한 다음 세대는 이전 세대와 확연히 다릅니다. 몸과 날개는 깃털로 덮여 있었지만 날개에는 나뭇가지에 달라붙는 발톱이 있었다.

시조새의 머리는 날카롭고 큰 이빨과 부드러운 입술을 가진 익룡에서 물려받은 짐승의 얼굴입니다. 그리고 다음 세대에서만 척추 꼬리가 사라지고 머리가 부리가 있는 새의 머리가 됩니다.

마지막 시대가 오고 있습니다 - 신생대. 여기에는 제3기 및 빙하기(제4기) 기간이 포함됩니다. 인간은 빙하기가 끝날 무렵에 나타납니다. 포유류가 등장한 것은 신생대 시대였습니다. 이것은 거의 현대 동물의 세계입니다. 빙하가 닿지 않은 아프리카에서는 당시의 동물군을 어느 정도 볼 수 있다.

많은 사람들에게 가장 큰 질문은 원숭이에 대한 질문입니다. 대부분의 과학자들은 원숭이가 결코 인간의 조상이 될 수 없다고 믿는 경향이 있습니다. 그러나 어떤 이들은 공통 조상이 있어야 한다고 말합니다. 그러나 이 공통 조상은 아직 발견되지 않았습니다.

지구의 지질연대표

최초의 유기체

품종 고세균그리고 초기 원생대고도로 변형된 상태로 우리에게 내려왔습니다. 높은 압력과 온도는 암석의 원래 모습을 변형시켜 고대 생명체의 모든 흔적을 파괴했습니다. 따라서 가장 오래된 동식물에 대한 연구는 엄청난 어려움과 관련이 있습니다. 그러나 지난 세기 동안 악기의 도움으로 외관에서 무언가를 명확히하는 것이 가능했습니다. 지구 최초의 유기체.

미국 애리조나 대학(University of Arizona)의 과학자들은 전자 현미경, 화학 및 동위원소 분석을 통해 나이가 32억 년 이상인 온버와트 층(로디지아)의 셰일을 연구하면서 수천 개의 작은 구형 구조물을 발견했습니다. 그 안에 필라멘트와 껍질과 같은 모양이 있습니다. 입자 크기는 0.01mm를 초과하지 않았습니다. 연구는 외래 유기체에 의한 샘플 오염 가능성을 배제한 특수 장비를 갖춘 실험실에서 수행되었습니다. 과학자들은 발견된 구조물이 단세포 조류의 화석화된 잔해라고 믿고 있습니다. 그러나 다른 연구자들은 이러한 형성이 비생물학적 기원일 수 있다고 믿고 그들의 발견에 비판적입니다.

절대 연령이 27-31억 년인 암석에서 유사한 조류 및 박테리아 잔해가 북미, 중앙 아프리카 및 호주의 규산질 및 철광석 혈암에서 발견됩니다. 이러한 연구 결과는 Archean 시대가 시작될 때까지화학적 진화가 끝나고 생물학적 진화가 시작되었습니다.

연구 결과에 따르면 이미 바다에 있다고 가정할 수 있습니다. 시생대와 초기 원생대가장 단순한 단세포 유기체인 박테리아, 조류, 균류, 원생동물이 지배합니다. Archean에서 첫 번째 유기체는 다양한 형태의 영양에 적응합니다. 물, 이산화탄소 및 무기염(독립영양)으로부터 광합성 영양소의 과정에서 동화된 일부 유기체; 다른 것들은 독립영양(종속영양)을 먹거나 부패하는 유기물(사프로파지)을 먹고 살았다. 유기체의 세계가 식물의 왕국과 동물의 왕국으로 나뉘었습니다.

초기 원생대에, 분명히 최초의 다세포 유기체가 나타났습니다. 이들은 명확하게 분화된 조직이 없는 가장 원시적인 형태입니다. 여기에는 특히 해면 유형의 대표자 - 거의 바닥에 부착된 생활 방식을 이끄는 수생 유기체가 포함됩니다. 스폰지의 모양은 다양하며 실린더, 컵, 유리, 공과 비슷할 수 있습니다. 동물의 연조직에는 스피큘로 구성된 유기 또는 미네랄 골격이 있습니다. 해면의 대표자는 여전히 우리 행성의 바다와 바다에 서식하지만 최초의 원시 해면은 오래 전에 죽었고 화석 상태로만 우리에게 내려왔습니다.

얼마 후 coelenterates 유형의 대표자가 나타납니다. 그들은 이미 조직과 기관의 분화를 보여주고 있습니다. 해면류의 대표자는 해면류뿐만 아니라 오늘날까지 살아남아 바다, 대양, 심지어 민물에도 널리 퍼져 있으며, 그 중에는 우리에게 잘 알려진 산호, 해파리, 히드라 등이 있습니다.

식물에서 Archean과 초기 원생대에서적극적으로 개발 남조류... 얇은 동심층을 특징으로 하는 구형, 버섯 및 기둥형 석회질 형태의 이 조류의 잔해는 종종 원생대 암석에서 발견됩니다. 지구상의 유기 생명체의 첫 번째 대표자는 정확히 남조류 ... 지난 세기에 모스크바 주립 대학에서 수행된 실험은 다른 식물과 동물에 "금기"인 조건에서 존재할 수 있음을 보여주었습니다. 이 조류는 16년 넘게 밀폐된 유리 그릇에서 살아왔습니다! 그러한 유리 공의 다른 모든 주민들은 빨리 죽고 일부 박테리아는 12 년 동안 "지속"되었으며 청록색 만 살아남았습니다. 이것은 그들이 산소가 없는 환경에서도 발달할 수 있음을 증명합니다.

이 조류의 놀라운 적응성은 그들이 현재 얼음 북극, 뜨거운 간헐천, 사해 바닥, 오일 스프링, 고도 5000미터가 넘는 산에서 발견된다는 사실에서 분명합니다. 이들은 원자폭탄과 수소폭탄의 폭발에서 살아남은 유일한 생명체입니다. 원자로 내부에서도 발견됩니다. 이 놀라운 활력으로 인해 일부 과학자들은 기이한 기원에 대해 추측할 수 있었습니다. 남조류... 그것이 가능하지만 이들은 고대 바다뿐만 아니라 육지에도 나타난 최초의 유기체입니다.

미국 교수 E. Barghorn의 연구에 따르면 남조류그들은 물에서 기체 산소를 빌린 최초의 사람들이었습니다. 식민지 근처의 바다에는 산소로 포화 된 일종의 "물"대기가 생성되었습니다. 최초의 해양 생물(강제류, 해면류)은 이 산소를 호흡했습니다. 점차적으로 산소가 대기 중으로 방출되어 대기를 채웠습니다. 생명 덕분에 남조류우리 행성에서 형성되기 시작했습니다 산소 분위기.

초기 지구에 생명체가 출현하기 위한 조건 중 하나는 환원 특성을 가진 1차 대기의 존재였습니다. 초기 Archean 시대에 지구의 주요 대기는 이산화탄소, 질소, 수증기, 아르곤 및 무생물 메탄으로 구성되었습니다. 지구 생명체의 기원에는 액체 상태의 물이 절대적으로 필요합니다. Archean에서 태양의 광도는 현재보다 25% 낮았으므로 양의 온도는 적도에서만 존재할 수 있었습니다.

촉매가있는 1 차 대기의 가스에서 메탄 СН 4, 포름 알데히드 НСОН, 시안화 수소 НСN, 암모니아 NH 3와 같은 가장 단순한 유기 화합물이 비생물학적 방식으로 형성되었습니다. 이러한 화합물로부터 다양한 리보핵산(RNA)이 형성됩니다.

이어서, 포름알데히드 중합의 생성물로서 리보스가 형성되었고, 시안화수소산 중합의 생성물로서 아데닌도 합성되었다. 출발 생성물인 아데닌과 리보스는 뉴클레오티드(그림 4.1)와 아데노신 삼인산(ATP) 합성을 위한 물질로 사용되었습니다.

쌀. 4.1. 뉴클레오티드의 형성 - DNA 분자의 연결
세 가지 구성 요소 중

후기 Archean(30억 년 전)에 따뜻한 수역의 바닥에서 형성된 유기 화합물로부터 콜로이드성 결합체가 생겨나며 지질막(막)에 의해 나머지 물과 분리되었습니다. 나중에 아미노산과 반투과성 막의 생체 공생 덕분에 이 동료들은 가장 작은 원시 단세포 생물인 원생생물(원핵생물) - 핵이 없는 세포 형태의 박테리아에서 형태를 갖추었습니다. 이러한 원시 생명체의 에너지원은 혐기성 화학 반응으로 호흡을 위한 에너지를 발효(화학 합성)를 통해 받았습니다. 발효는 에너지를 공급하는 비효율적인 방법이므로 원생생물의 진화는 단세포 형태의 생명체 조직을 넘어설 수 없습니다. 예를 들어, 화학 합성은 현재 중앙 해령의 "검은 흡연자"에 있는 호열성 박테리아에 의해 사용됩니다.

후기 시생대와 초기 원생대에서 스트로마톨라이트의 형성이 발견되었으며, 그 영양 기반은 비생물성 메탄이었습니다. 세계에서 가장 풍부한 흑연 퇴적물 Cheber(150만 톤)가 Yakutia에서 발견되었으며 암석 함량은 27%를 초과합니다. 이 사실의 특이점은 약 40억 년 전의 Archean 단지의 결정 편암에서 흑연의 축적이 발견되었다는 것입니다.

쌀. 4.2.고생대 및 초기 원생대에서 미세화석 분포 계획: 1 - 4 - 나노 및 남조류; 5 - 10 - 다양한 미세화석; 11 - 20 - 큰 형태의 각인
복잡한 모양

2,000개 이상의 미생물이 최대 40억 년의 나이를 가진 암석에서 확인되고 설명되었습니다(그림 4.2). 고대 암석의 미생물은 0.03mm의 투명하고 얇은 부분에서 발견되며 수분 손실의 결과로 플랑크톤 동물은 생명 색상을 유지하면서 미라화되었습니다. 또한, 유기물이 흑연으로 변형될 때 미생물은 흑연화를 겪었다. 흑연 편마암과 광석의 높은 미생물 농도는 흑연 퇴적물에 있는 탄소의 1차 유기 발생 기원을 증명하며 이는 동위원소 분석 결과와 일치합니다. 우리는 흑연 퇴적물이 지구상의 삶에 대한 일종의 리허설 인 가장 오래된 미생물의 묘지라고 말할 수 있습니다.

희귀 단세포 및 다세포 유기체가 최대 38억 년의 나이를 가진 고대 암석에서 발견되었습니다. 거대한 발견은 박테리아에 의해 형성된 탄산염 암석과 탄산 칼슘을 축적한 남조류였습니다. 그들의 나이는 약 15억 년입니다.

나중에 광합성을 수행 할 수있는 더 복잡한 유기 물질이 물에 나타났습니다. protobiont 세포의 구성에 광합성 물질이 포함되어 독립 영양 세포가되었습니다. 물 속의 산소량이 증가하기 시작했습니다. 대기 중으로 산소가 방출되어 환원에서 산화로 바뀌었습니다.

쌀. 4.3. 대기 중 산소 함량의 진화
그리고 다양한 생명체

진핵생물은 원핵생물 박테리아의 생공생에서 유래했다. 따라서 환원 대기의 조건에서 원시 생명체가 생겨났고, 이는 이후 지구에서 고도로 조직된 생명체의 발달에 유리한 조건을 만들었습니다.

초기 원생대 초기에 광합성 미생물인 청록색 조류의 양이 급격히 증가했습니다. 얼마 후, 철을 산화시킬 수 있는 남조류와 같은 광합성 단세포 유기체가 나타났습니다. 아마도 최초의 광화학 유기체는 스펙트럼의 자외선 부분에서 나오는 복사선을 사용했을 것입니다. 자유 산소 (그림 4.3)와 오존층이 나타난 후 독립 영양 광합성 유기체는 태양 스펙트럼의 가시 부분의 복사를 사용하기 시작했습니다. 그 당시에는 물에 자유롭게 떠 있고 바닥에 붙어 있는 많은 종류의 조류가 있었습니다.

생물권의 진화

살아있는 유기체와 관련하여 진화는 다음과 같이 정의될 수 있습니다: 더 단순한 유기체에서 복잡한 유기체의 시간 경과에 따른 발달.

자연 과학에는 산소 호흡이 혐기성 발효보다 태양 에너지를 사용하는 더 효율적인 방법이 되는 자유 산소 농도와 같은 "파스퇴르 포인트"라는 개념이 있습니다. 이 임계 수준은 대기 중 현재 산소 수준의 1%와 같습니다. 산소 농도가 파스퇴르 지점에 가까워지면 혐기성 미생물에 대한 호기성 미생물의 승리가 최종 결정되었습니다. 지구의 대기는 약 25억 년 전에 이 경계를 넘었습니다. 그 이후로 생명의 발달은 대기 산소화 및 기타 많은 환경 조건의 영향을 받아 이루어졌습니다(그림 4.4).

호흡은 광합성의 역과정으로 발효(발효)보다 10배 더 많은 에너지를 방출합니다. 이 에너지는 유기체의 성장과 이동에 사용될 수 있습니다. 동물들은 이 과잉 에너지를 잘 활용했습니다. 그들은 음식을 찾아 자유롭게 움직이는 법을 배웠습니다. 움직임에는 신체 부위의 조정과 어려운 결정을 내리는 능력이 필요했습니다. 이를 위해서는 동물과 식물을 구별하는 두뇌가 필요했습니다. 따라서 생물권의 출현은 나중에 생화학적 특성을 획득하는 화학적 과정으로 시작됩니다.

쌀. 4.4. 대기 및 생물권 구성의 진화 다이어그램

이러한 사건은 수중 환경에서 생물의 급속한 확산과 진핵 세포의 발달을 보장했습니다. 최초의 핵세포는 대기 중의 산소 함량이 현재 수준의 4%에 도달한 후에 나타난 것으로 믿어집니다. 약 10억 년 전에 일어난 일입니다. 다세포 생물은 약 7억 년 전에 나타났습니다.

원생대에서 현생대로의 전환은 지구의 생태적 상황을 근본적으로 변화시킨 날카로운 지질학적, 생물학적 경계였습니다. 그 순간부터 대기는 산화되는 대기로 바뀌었고 식물이 합성한 유기물의 산화 반응에 따라 생물군이 대사로 전환되었습니다.

대기 중 산소 분압의 증가 외에도 대륙 이동, 기후 변화, 해양 침입 및 퇴행은 생물권의 진화에 영향을 미치는 중요한 요소가 되었습니다. 이러한 요인들은 생물학적 공동체의 생태학적 틈새를 변화시켰고 생존을 위한 투쟁을 강화했습니다. 예를 들어 실루리아기와 데본기에서는 해수면이 250m 상승했고, 백악기에는 전 지구적 범법이 400m에 이르렀으며, 빙하기에는 대륙 빙하에 물이 보존되어 해수면이 130m 낮아졌습니다. 이러한 과정은 지구의 기후를 크게 변화시켰습니다. 해양 표면의 상당한 증가와 육지 면적의 감소는 계절적 및 위도 기후 변화를 완화했습니다. 바다가 물러감에 따라 지구 기후의 대륙성이 증가하고 계절별 온도 대비가 증가했습니다.

기후와 위도 지역에 영향을 미치는 강력한 과정은 박테리아가 대기에서 질소를 제거하고 대륙 이동과 고위도 빙하에 따른 지구의 세차각 변동이었습니다. 또한, 대륙의 상대적 위치의 변화는 해양의 생물학적 생산성과 해류의 순환을 변화시켰습니다. 예를 들어, 호주가 남극 대륙의 북쪽으로 이동한 후, 남극주류 해류가 발생하여 남극 대륙을 씻고 있는 따뜻한 3개의 대양에서 차단했습니다. 남극 대륙의 이러한 기후적 고립 시스템은 여전히 ​​작동하고 있습니다.

해양 생물의 신진 대사에 대한 근본적인 구조 조정은 약 4 억 년 전에 폐가있는 형태가 동물의 왕국에 나타났을 때 발생했습니다. 공기 중의 가스 교환에 적합한 이 기관의 출현으로 고도로 조직화된 생명체가 육지에 올 수 있었습니다.

백악기 초기(약 1억 년 전)에 지구의 지각 활동이 시작되어 대륙이 확장되고 바다가 육지로 진출했습니다. 그 결과 대륙붕 지역이 고립됨에 따라 동물군의 다양성이 증가했습니다. 백악기의 범법으로 인해 선반에 있는 탄산염을 소비하는 동물군과 미생물군이 번성했으며, 그 결과 분필로 된 지층이 형성되었습니다. 그러나 이러한 위반은 바다의 산호 환초의 생물권에 위기 현상을 초래했습니다.

지질 학적 역사의 모든 주요 경계와 연대기 적 규모의 연대, 기간 및 시대로의 해당 구분은 주로 대륙의 충돌 및 분할, 생태 적 틈새의 출현 및 폐쇄, 특정 생물의 형성, 멸종 및 보존과 같은 사건으로 인한 것입니다. 생명체. 이 모든 과정은 궁극적으로 지구의 지각 활동에 의해 발생합니다. 이것의 놀라운 예는 호주와 남아메리카의 고유한 생명체입니다.

Valdai 빙하기의 마지막 단계(10-12,000년 전)에서 매머드, 거대한 사슴, 동굴 곰, 검치호랑이 등 대부분의 "매머드" 동물군이 멸종되었습니다. 이것은 부분적으로는 인간의 잘못 때문이고, 부분적으로는 대기의 습도가 크게 높아져 겨울에 눈이 내려 초식 동물이 목초지에 접근하기 어렵게 만들었습니다. 결과적으로 초식 동물은 굶주림으로 죽고 육식 동물은 초식 동물이 없었습니다.

네안데르탈인이 약 3만 년 전에 멸종했을 가능성은 매우 높으며, 이는 크로마뇽인과의 경쟁 때문만이 아니라 빙하기의 냉각을 견디지 못했기 때문입니다. 급격한 기후 변동은 사람들의 이주와 사람들의 인종 구성 형성을 결정했습니다.

따라서 35억 년에 걸친 생물권의 진화는 지구의 지질학적 진화와 밀접한 관계로 발전해 왔습니다. 동시에 지질 학적 과정의 과정에 대한 삶의 영향이라는 피드백도 있습니다. 에서 그리고. Vernadsky는 다음과 같이 썼습니다. "지구 표면에는 살아있는 유기체 전체를 통틀어 보는 것보다 더 강력한 화학적 힘은 없습니다."

대기 중 산소 농도가 현대의 10% 수준으로 증가한 후 오존층은 강한 방사선으로부터 생물을 효과적으로 보호하기 시작했고 그 후 점차적으로 육지에 생명체가 출현하기 시작했습니다. 그곳의 토양, 무척추 동물과 척추 동물의 다른 분류군 대표가 동물에 침투했습니다. 동식물의 한 구성이 다른 구성으로 대체되고 기존의 모든 형태가 출현하는 시대와 기간이 지났습니다(그림 4.5).

쌀. 4.5. 원생대와 현생대의 경계에서의 생명 발달의 폭발적 성격

대기 중 산소 농도가 현대의 10% 수준으로 증가한 후( 파스퇴르의 두 번째 점) 오존층이 강한 방사선으로부터 생명체를 효과적으로 보호하기 시작했습니다.

캄브리아기는 해면, 산호, 연체 동물, 조류, 그리고 종자 식물과 척추동물의 조상과 같은 새로운 생명체의 진화적 폭발을 보았습니다. 고생대 이후의 기간 동안 생명체는 바다를 채우고 육지에 상륙하기 시작했습니다.

육지 생태계의 추가 형성은 수생 생태계의 진화로부터 자율적으로 진행되었습니다. 녹색 식물은 이후의 대형 동물의 진화에 많은 양의 산소와 음식을 제공했습니다. 동시에 해양 플랑크톤은 석회질 및 규산질 껍질을 가진 형태로 보충되었습니다.

고생대 말에 지구의 기후가 바뀌었습니다. 이 기간 동안 생물학적 생산성이 증가하고 막대한 화석 연료 매장량이 생성되었습니다. 이후(2억~1억5천만년 전) 산소와 이산화탄소의 함량이 우리 시대 수준으로 안정화되었고, 어떤 시기에는 기후 변화가 일어나 세계 해양의 수위가 변화했습니다. 행성의 일반적인 냉각 기간은 약 100,000년의 주기로 온난화 기간을 번갈아 가며, 중기 플라이스토세(45-60,000년 전)에 강력한 빙하가 48oN까지 내려갔습니다. 유럽 ​​및 최대 37 o N 북미에서. 빙하는 1,000년 만에 비교적 빨리 녹았습니다.

생명의 불변의 법칙이 있습니다: 원시가 아닌 생물의 그룹은 조만간 사라질 것이며, 동물의 전체 종의 대량 멸종이 반복적으로 발생했습니다. 따라서 6천 5백만 년 전에 많은 파충류가 사라졌습니다(그림 4.6). 그들의 마지막 대표자는 신생대 경계에서 사라졌습니다. 이러한 멸종은 동시적이지 않고 수년에 걸쳐 지속되었으며 인간 활동과 관련이 없습니다. 고생물학자들의 계산에 따르면, 지구상에 존재했던 종의 대부분(최대 98%)(최대 5억 종)이 멸종되었습니다.

쌀. 4.6. 파충류의 출현과 몰락

진화의 진보는 우연이 아니었다. 생명체는 새로운 공간을 차지했고 지구에서의 존재 조건은 끊임없이 변화했으며 모든 생명체는 이에 적응해야 했습니다. 커뮤니티와 생태계는 서로를 대체했습니다. 더 진보적이고 더 유동적인 형태가 생겨 새로운 삶의 조건에 더 잘 적응했습니다.

생물권은 유기체의 긴밀한 공동 진화와 함께 발전합니다. 에서 그리고. Vernadsky는 이전의 자연주의자들의 경험을 계속해서 다음과 같은 원칙을 공식화했습니다.

큰 그룹의 유기체(예: 식물 및 초식 동물)의 이러한 긴밀한 생태학적 상호 작용을 공진화.공진화는 수십억 년 동안 지구에서 진행되었습니다. 인위적 요인은 매우 짧은 시간에 나타났지만 생물권에 미치는 영향 측면에서 자연 요인에 필적하게 되었습니다. 현대 자연과학에서 자연과 생물권은 위기상태, 재앙, 분기점을 통과하는 역동적인 체계로 제시된다.

생물권의 진화에는 다음 세 가지 법칙이 적용됩니다.

- 불변의 법칙생물권의 진화 과정: 살아있는 유기체의 진화는 지구가 존재하는 한 끊임없이 발생합니다.

- 비가역 법칙진화: 종이 죽으면 다시 나타나지 않습니다.

- 발산 법칙: 조상 형태에서 더 높은 체계적인 범주의 새로운 개체군이 연속적으로 형성됩니다.

약 4억 년 전, 생명체가 땅을 지배하기 시작했습니다. 먼저 식물이 땅에 침투하여 토양을 만든 다음 무척추 동물과 척추 동물의 다양한 분류군의 대표자가 침투했습니다. 데본기 말에는 모든 땅이 초목으로 뒤덮였습니다. 석탄기가 끝날 무렵에는 겉씨식물, 날아다니는 곤충, 최초의 육식성 및 초식성 육상 척추동물이 나타납니다. 페름기 말에는 큰 멸종이 있습니다 (산호, 암모나이트, 고대 물고기 등).

쌀. 4.7. 지구상의 생명체 발달 역사의 단편
중생대와 신생대에서

최초의 육상 척추동물은 양서류를 낳았고, 포유동물은 파충류를 낳았다. 파충류는 중생대에 번성했고(그림 4.7) 새와 포유류를 낳았다. 쥐라기 중엽에 길이 30m, 무게 30~80톤에 달하는 거대한 네발 달린 초식공룡이 살았는데 현대형 상어가 등장했다. 현대 포유류의 조상인 최초의 동물은 약 2억 년 전에 나타났습니다.

백악기에 남미와 아프리카는 서로 멀어졌습니다. 이 기간 동안 또 다른 대멸종이 일어났는데, 공룡이 사라지고 큰 도마뱀이 전 세계적으로 멸종된 후 포유류가 주도적인 위치를 차지하여 현재에 이르고 있습니다. 현재 지구에는 최대 300만 종의 동물이 살고 있습니다.

새로운 종의 형성과 경쟁을 견딜 수 없거나 자연 환경의 변화에 ​​적응하지 못한 형태의 멸종이있었습니다. 인간이 출현하기 전에 특정 종의 멸종은 수백만 년에 걸쳐 천천히 발생했습니다. 조류 종의 평균 수명은 200만년, 포유류의 수명은 60만년으로 알려져 있으며, 자연환경은 여러 번 변했습니다. 동물군의 변화는 비생물적 요인의 영향을 받았다. 접고 산을 쌓고 기후가 변했습니다. 온난화와 빙하의 교대, 해수면의 상승과 하강이 있었고, 건조한 기후는 습한 기후로 대체되었습니다.

생물권의 진화에서 다음과 같은 주요 단계를 구분할 수 있습니다.

1. 25억 년 전에 끝난 원핵 생물권의 단계는 환원(무산소) 수중 서식지와 화학 합성, 남조류와 같은 최초의 광합성 유기체의 출현, 최대 광합성 원핵생물의 생명 활동 1차 파스퇴르 포인트.

2. 약 15억 년 전에 끝난 산화성 수생 서식지가 있는 원핵 생물권의 단계. 첫 번째 파스퇴르 지점에 도달한 후 시작된 이 단계는 다음과 같은 특징이 있습니다. 최초의 진핵생물(핵이 있는) 단세포 생물의 출현.

3. 7억년까지 지속되는 단세포 및 비조직 유기체의 단계. 이 단계는 약 8억 년 전에 끝났으며 공생에 의한 가장 단순한 유기체의 생물다양성 출현, 유기체의 다세포성 출현으로의 과도기입니다.

4. 다세포 조직 유기체의 단계. 이 단계에서: 데본기(약 3억 5천만 년 전)에 육상 식물이 나타났고, 약 2억 년 전에 포유류가 나타났으며, 식물, 균류 및 동물의 생물 다양성 발달이 지배적이었습니다.

5. 인위적 단계 - 생물권에서 호모 사피엔스의 출현.