ФАЗИ НА РАНАТА ЕВОЛУЦИЈА:

Коацервати (појава на преклеточни форми на живот)

Прокариотски клетки (појава на живот, клеточни форми на живот - анаеробни хетеротрофи)

Хемосинтетички бактерии (појава на хемосинтеза)

Фотосинтетички бактерии (појавата на фотосинтеза, во иднина тоа ќе доведе до појава на озонски екран, што ќе им овозможи на организмите да стигнат до копното)

Аеробни бактерии (појава на кислородно дишење)

Еукариотски клетки (појава на еукариоти)

Повеќеклеточни организми

- (појава на организми на копно)

ФАЗИ НА ЕВОЛУЦИЈА НА РАСТЕНИЈАТА:

- (појава на фотосинтеза кај прокариотите)

Едноклеточни алги

Повеќеклеточни алги

Риниофити, псилофити (појавување на растенија на копно, клеточна диференцијација и појава на ткива)

Мов (појавување на лисја и стебло)

Папрат, коњско опавче, плауни (појавување на корени)

Ангиосперми (појавување на цвеќе и овошје)

ФАЗИ НА ЕВОЛУЦИЈА НА ЖИВОТНИТЕ:

Наједноставниот

Цревни (појава на повеќеклеточност)

Рамни црви (појава на билатерална симетрија)

Тркалезни црви

Анелиди (сегментација на телото)

Членконоги (појава на хитинозна покривка)

Без череп (формирање нотокорд, предци на 'рбетниците)

Риби (потекло на мозокот кај 'рбетниците)

Цис-перка риба

Стегоцефалија (преодни форми помеѓу риби и водоземци)

Водоземци (појавување на белите дробови и екстремитетите со пет прсти)

Рептили

Овипарни цицачи (појавување на срцето со четири комори)

Плацентарни цицачи

ДОПОЛНИТЕЛНИ ИНФОРМАЦИИ:
ЦЕЛИ НА ДЕЛ 2:

Задачи

1. Воспоставете ја низата на еволутивните процеси на Земјата по хронолошки редослед
1) појава на организми на копно
2) појава на фотосинтеза
3) формирање на озонскиот екран
4) формирање на коцервати во вода
5) појавата на клеточни форми на живот

Одговори

2. Воспоставете ја низата на еволутивните процеси на Земјата по хронолошки редослед
1) појава на прокариотски клетки
2) формирање на коцервати во вода
3) појавата на еукариотски клетки
4) појава на организми на копно
5) појавата на повеќеклеточни организми

Одговори

3. Воспоставете низа што ги одразува фазите на еволуција на протобионтите. Запишете ја соодветната низа од броеви.
1) анаеробни хетеротрофи
2) аероби
3) повеќеклеточни организми
4) едноклеточни еукариоти
5) фототрофи
6) хемотрофи

Одговори

4. Утврдете ја низата на појава на групи организми во еволуцијата на органскиот свет на Земјата по хронолошки редослед. Запишете ја соодветната низа од броеви.
1) хетеротрофни прнокариоти
2) повеќеклеточни организми
3) аеробни организми
4) фототрофни организми

Одговори

Воспоставете ја низата на формирање на ароморфози во еволуцијата на хордатите
1) појавата на белите дробови
2) формирање на мозокот и 'рбетниот мозок
3) формирање на акорд
4) појава на срце со четири комори

Одговори

Подредете ги органите на животните по редослед на нивното еволутивно потекло. Запишете ја соодветната низа од броеви.
1) пливачки мочен меур
2) акорд
3) трикоморно срце
4) матка
5) 'рбетниот мозок

Одговори

Утврдете ја низата на појавување на ароморфози во процесот на еволуција на 'рбетниците на Земјата по хронолошки редослед. Запишете ја соодветната низа од броеви
1) размножување со јајца, покриени со густи лушпи
2) формирање на екстремитети од типот земја
3) појава на срце со две комори
4) развојот на ембрионот во матката
5) хранење со млеко

Одговори

Воспоставете ја низата на формирање на ароморфози во еволуцијата на безрбетниците
1) појава на билатерална симетрија на телото
2) појавата на повеќеклеточност
3) појава на артикулирани екстремитети покриени со хитин
4) распарчување на телото на многу сегменти

Одговори

Воспоставете ја правилната низа за појавата на главните групи животни на Земјата. Запишете ги броевите под кои се означени.
1) членконоги
2) анелиди
3) Без череп
4) рамни црви
5) Цревни

Одговори

Воспоставете ја секвенцата во која треба да се постават типовите без'рбетници, земајќи ја предвид сложеноста на нивниот нервен систем во еволуцијата
1) рамни црви
2) членконоги
3) Цревни
4) анелиди

Одговори

Утврдете ја низата на компликација на организацијата на овие животни во процесот на еволуција
1) дождовен црв
2) вообичаена амеба
3) бела планарина
4) може бубачки
5) нематоди
6) ракови

Одговори

Утврдете ја низата на процесите што се случуваат за време на еволуцијата на растенијата на Земјата, по хронолошки редослед. Запишете ја соодветната низа на броеви во одговорот.
1) појава на еукариотска фотосинтетичка клетка
2) јасна поделба на телото на корени, стебла, лисја
3) паѓање
4) појавата на повеќеклеточни форми

Одговори

1) зелени алги
2) конска опашка
3) семенски папрати
4) ринофити
5) гимносперми

Одговори

Воспоставете го хронолошкиот редослед по кој главните групи на растенија се појавија на Земјата
1) Псилофити
2) Гимносперми
3) семенски папрати
4) едноклеточни алги
5) Повеќеклеточни алги

Одговори

Утврдете ја низата на таксономската положба на растенијата, почнувајќи од најмалата категорија. Запишете ја соодветната низа од броеви.
1) псилофити
2) едноклеточни алги
3) повеќеклеточни алги
4) гимносперми
5) папрат
6) ангиосперми

Одговори

Утврдете ја низата по која се одвивал развојот на растителниот свет на Земјата
1) појава и доминација на ангиосперми
2) појава на алги
3) појавата и доминацијата на гимноспермите
4) појава на растенија на копно
5) појавата и доминацијата на папратите

Одговори

Воспоставете секвенца на ароморфози во еволуцијата на растенијата, што доведе до појава на повисоко организирани форми
1) клеточна диференцијација и појава на ткива
2) изгледот на семето
3) формирање на цвет и плод
4) појава на фотосинтеза
5) формирање на кореновиот систем и лисја

Одговори

Воспоставете ја правилната низа за појава на најважните ароморфози кај растенијата. Запишете ја соодветната низа од броеви.
1) појавата на повеќеклеточност
2) појава на корени и ризоми
3) развој на ткиво
4) формирање на семе
5) појава на фотосинтеза
6) појава на двојно оплодување

Одговори

Наредете ги растенијата во низа што ја одразува сложеноста на нивната организација за време на еволуцијата на таксономските групи на кои припаѓаат.
1) кламидомонас
2) Псилофит
3) Шкотски бор
4) брачен папрат
5) Камилица officinalis
6) алги

Одговори

Воспоставете ја правилната низа на најважните ароморфози кај растенијата. Запишете ги броевите под кои се означени.
1) Фотосинтеза
2) Формирање семиња
3) Појавата на вегетативни органи
4) Појавување на цвет во фетус
5) Појавата на повеќеклеточност

Ориз. 52. Можен начин на формирање на еукариотски организми

Во моментов, живите организми се појавуваат само како резултат на репродукција. Спонтаното генерирање живот во современи услови е невозможно од повеќе причини. Прво, во услови на атмосфера на кислород на Земјата, органските соединенија брзо се уништуваат, па затоа не можат да се акумулираат и да се подобрат. И второ, во моментов има огромен број на хетеротрофни организми кои користат каква било акумулација на органска материја за нивната исхрана.
Прегледајте прашања и задачи
Кои космички фактори во раните фази на развојот на Земјата беа предуслови за појава на органски соединенија? Наведете ги главните фази на појавата на животот според теоријата на биопоеза. Како се формирале коацерватите, какви својства поседувале и во која насока еволуирале? Како настанале пробионтите? Опишете како можела да се појави компликација на внатрешната структура на првите хетеротрофи. Зошто спонтано генерирање живот е невозможно во современи услови?
Размислете! Изврши! Објаснете зошто потеклото на животот од супстанции од неорганска природа е невозможно на нашата планета во моментов. Што мислите, зошто морето стана примарна средина за развој на животот? Учествувајте во дискусијата „Потеклото на животот на Земјата“. Изразете го вашето гледиште за ова прашање.
Работа со компјутер
Ве молиме погледнете го електронскиот прилог. Проучете го материјалот и завршете ги задачите.


Еукариоти, еубактерии и археи. Споредувајќи ги секвенците на нуклеотиди во рибозомалната РНК (rRNA), научниците дошле до заклучок дека сите живи организми на нашата планета можат да се поделат во три групи: еукариоти, еубактерии и археи. Последните две групи се прокариотски организми. Во 1990 година, Карл Воуз, американски истражувач кој изградил филогенетско дрво на сите живи организми врз основа на rRNA, го предложил терминот „домени“ за овие три групи.
Бидејќи генетскиот код во организмите од сите три домени е ист, се претпоставуваше дека тие имаат заеднички предок. Овој хипотетички предок бил наречен „прогенот“, односно прогенитор. Се претпоставува дека еубактериите и археите би можеле да потекнуваат од прогенот, а модерниот тип на еукариотска клетка, очигледно, настанал како резултат на симбиозата на античкиот еукариот со евбактериите.

Првите живи организми се појавија во архејската ера. Тие биле хетеротрофи и користеле органски соединенија од „примарната супа“ како храна. Првиот жителите на нашата планета беа анаеробни бактерии... Најважната фаза во еволуцијата на животот на Земјата е поврзана со појавата на фотосинтезата, која ја одредува поделбата на органскиот свет на растителен и животински. Првите фотосинтетички организми беа прокариотски (пренуклеарни) цијанобактерии и сино-зелени алги. Еукариотските зелени алги што се појавија потоа испуштија слободен кислород од океанот во атмосферата, што придонесе за појава на бактерии кои можат да живеат во кислородна средина. Во исто време - на границата на архејската протерозојска ера, се случија уште два главни еволутивни настани - се појавија репродуктивен процес и повеќеклеточност.

За појасно да го разбереме значењето на последните две ароморфози, да се задржиме на нив подетално.Хаплоидните организми (микроорганизми, сино-зелена) имаат една група на хромозоми. Секоја нова мутација веднаш се манифестира во нивниот фенотип. Ако мутацијата е корисна, таа се зачувува со селекција, ако е штетна, се елиминира со селекција. Хаплоидните организми постојано се прилагодуваат на нивната околина, но тие не развиваат фундаментално нови знаци и својства. Сексуалниот процес драстично ја зголемува способноста за прилагодување на условите на околината, поради создавањето на безброј комбинации во хромозомите. Диплоидна, кој се појавил истовремено со формираното јадро, овозможува да се зачуваат мутациите во хетерозиготна состојба и да се користат како резерва на наследна варијабилностза понатамошни еволутивни трансформации. Покрај тоа, во хетерозиготна состојба, многу мутации често ја зголемуваат одржливоста на поединците и, според тоа, ги зголемуваат нивните шанси да се борат за опстанок.

Појавата на диплоидија и генетска разновидност на едноклеточните еукариоти, од една страна, предизвика хетерогеност на структурата на клетките и нивно поврзување во колониите, од друга страна, можност за „поделба на трудот“ помеѓу клетките на колонијата, т.е формирање на повеќеклеточни организми. Поделбата на клеточните функции во првите колонијални повеќеклеточни организми доведе до формирање на примарни ткива - ектодерм и ендодерм, што подоцна овозможи да се појават сложени органи и системи на органи. Подобрувањето на интеракцијата помеѓу клетките, првиот контакт, а потоа со помош на нервниот и ендокриниот систем обезбеди постоење на повеќеклеточна

организмот како целина.

Патеките на еволутивните трансформации на првите повеќеклеточни организми беа различни. Некои се преселиле на седентарен начин на живот и се претвориле во организми како што се сунѓери... Други почнаа да лазат со своите цилии. Од нив потекнуваат рамните црви. Други, пак, задржаа лебдечки начин на живот, стекнаа уста и доведоа до колентерации.

3. Историјата на Земјата, од времето на појавата на органскиот живот на неа и до појавата на човекот на неа, е поделена на три големи периоди - епохи, остро различни една од друга и носат имиња: палеозојски - антички живот, мезозоик - среден, неозоик - нов живот ...

Од нив, најголем во времето е палеозоикот, тој понекогаш се дели на два дела: раниот палеозоик и доцниот, бидејќи астрономските, геолошките, климатските и флористичките услови на доцниот период остро се разликуваат од раните. Првиот вклучува: Камбрискиот, Силурскиот и Девонскиот период, вториот - карбонскиот и пермскиот.

Имаше архејска ера пред палеозоикот, но тогаш сè уште немаше живот. Првиот живот на Земјата се алгите и растенијата воопшто. Првите алги потекнуваат од водата: вака модерната наука го гледа појавувањето на првиот органски живот, а дури подоцна се појавуваат мекотели кои се хранат со алги.

Алгите се трансформираат во копнена трева, џиновските треви се претвораат во палеозојски тревни дрвја.

Во девонскиот период, на Земјата се појавува бујна вегетација, а животот во водата во форма на нејзини мали претставници: протозои, трилобити итн. Топла клима - насекаде низ светот, бидејќи сè уште нема модерно небо со своето сонце, месечина и ѕвезди; сè беше покриено со густа, слабо пропустлива, моќна магла од водена пареа, која сè уште ја опкружуваше земјата во колосални количини, а само дел се насели во водните басени на океаните. Земјата брза во студениот светски простор, но тогаш таа беше облечена во топла, непробојна школка. Поради ефектот на стаклена градина (стаклена градина), целиот ран палеозоик, вклучувајќи го дури и карбонскиот период, има топла вода флора и фауна низ целата земја: и на Свалбард и на Антарктикот - насекаде има наоѓалишта на јаглен, кој е производ. од тропската шума, насекаде имаше топла вода морска фауна. Тогаш сончевите зраци не навлегуваа директно во земјата, туку беа прекршени под одреден агол низ пареите и го осветлуваа тогаш поинаку од сега: ноќта не беше толку темна и не толку долга, а денот не беше толку светол. . Денот беше пократок од тековниот ден. Немаше ниту зима, ниту лето, астрономски и геофизички причини за ова се уште нема. Наслагите на јаглен се состојат од дрвја без прстени за раст, нивната структура е тубуларна, како онаа на тревата, наместо прстенеста. Значи немаше сезони. Немаше ниту климатски зони поради ефектот на стаклена градина.

Модерната палеонтологија веќе доволно ги проучувала сите видови живи организми од камбрискиот период: околу илјада различни видови мекотели, но постои причина да се верува дека првата вегетација, па дури и првите мекотели се појавиле на крајот на архејската ера.

Во следниот, силуриски период, бројот на мекотели се зголемува на 10.000 видови, а во девонскиот период се појавуваат белодробни риби, односно риби кои немаат рбет, но се покриени со школки, како преодна форма од мекотели во риби. . Дишеа и со жабри и со бели дробови. Тие се обидуваат да станат жители на земјата, но не мора да го направат тоа. Преминот од море во копно ќе го вршат водоземци, од класата на 'рбетници како што се диносаурусите водоземци.

Првиот претставник на гуштерите - Археосаурус - се појавува на крајот на палеозоикот, се развива на почетокот на мезозојската ера, во периодот на Тријас.

Карактеристични својства на палеозоикот:светлината не била одвоена од темнината, средна состојба, средна помеѓу светлината и темнината, помеѓу денот и ноќта, делумно проширена до почетокот на јаглеродот. Немаше ѕвезди на небото. Немаше годишни времиња и климатски зони.

Доказ:отсуството на годишни прстени на дрвјата од палеозоикот, освен последниот, пермски период, кога тие првпат се појавуваат, исчезнувањето на сите тревни дрвја со тубуларна структура на стеблото од тоа време; ширењето на тропската вегетација по целата површина на земјата, вклучувајќи ги и половите; истата термофилна фауна низ целата земја; формирање на огромни количини на наоѓалишта на јаглен, како резултат на смртта на тревни шуми, неприлагодени на директните зраци на сонцето и природно јагленисани и убиени од ултравиолетовото зрачење и сончевото зрачење, исто како што тревата се јагленисува во жешко лето во текот на суша.

Од Пермскиот период, постојат климатски зони и распространетост на доцната флора и фауна, различно прилагодени на климатските зони.

Следниот период во животот на Земјата одговара на целата мезозојска ера, односно периодите: Тријас, Јура и Креда. Ова беше најславниот период на животинското царство. Најразновидните и најбизарните форми на влекачи ја населувале Земјата. Тие беа и во морињата и на копното и во воздухот. Треба да се напомене дека целата класа на инсекти се појавила на крајот на палеозоикот и тие биле многу пати поголеми од нивните современи потомци.

Првите птици се појавуваат во периодот Јура. Тие се размножуваа не само квантитативно, туку и во различни видови. Еден вид птици родил пилиња со свои карактеристики, што довело до нов вид на птици, кои, пак, создале пилиња кои не биле баш слични на нив. Така се разви разновидниот свет на живите суштества. Во некои моменти имаше апсолутно неверојатни метаморфози.

Палеонтолозите знаат многу примероци од различни фази во развојот на птиците и ниту еден среден вид меѓу нив: тоа се птеродактили, археоптерикс и целосно развиени птици.

Птеродактилите се половина птици, половина влекачи. Ова е гуштер, кај кој прстите на нозете силно се развиле и меѓу нив се појавиле филмови, како лилјак. Но, следната генерација, која го задржа истиот долг рбет, на двете страни од кои растеа пердувите, остро се разликува од нејзините претходници. Телото и крилјата биле покриени со пердуви, но на крилата имало канџи за прилепување на гранките.

Главата на Археоптерикс е лице на ѕвер наследен од птеродактил, со остри големи заби и меки усни. И само во следната генерација вертебралната опашка исчезнува и главата станува глава на птица со клун.

Доаѓа последната ера - неозоикот. Ги вклучува терциерните и леденото доба (кватернерни). Човекот се појавува кон крајот на леденото доба. Во неозојската ера се појавија цицачите. Ова е речиси модерниот свет на животните. Тогашната фауна донекаде може да се види во Африка, која не била допрена од глечер.

Најголемото прашање за многумина е прашањето за мајмуните. Повеќето научници се склони да веруваат дека мајмунот во никој случај не може да биде претходник на човекот; но некои велат дека мора да има некој заеднички предок. Но, овој заеднички предок сè уште не е пронајден.

Геохронолошка табела на Земјата

Уште првите организми

Раси археии раниот протерозоикни дојдоа во многу изменета состојба. Високите притисоци и температури го трансформираа првобитниот изглед на карпата, уништувајќи ги сите траги од античкиот живот. Затоа, проучувањето на најдревната флора и фауна е поврзано со огромни тешкотии. Сепак, во текот на минатиот век, со помош на инструменти, беше можно да се разјасни нешто во изгледот првите организми на Земјата.

Проучувајќи со помош на електронски микроскоп, хемиски и изотопски анализи, шкрилците на Формацијата Онвервахт (Родезија), чија старост е повеќе од 3,2 милијарди години, научниците од Универзитетот во Аризона (САД) открија илјадници мали формации на сферични, филаментозни и школки форми во нив. Големината на честичките не надминува 0,01 мм. Студиите беа спроведени во специјално опремена лабораторија, со што беше исклучена можноста за контаминација на примероците од странски организми. Научниците веруваат дека пронајдените формации се фосилизирани остатоци од едноклеточни алги. Сепак, други истражувачи се критички настроени кон нивните наоди, верувајќи дека овие формации можеби се од небиолошко потекло.

Слични остатоци од алги и бактерии во карпите со апсолутна старост од 2,7-3,1 милијарди години се пронајдени во силикозни и феругинозни шкрилци во Северна Америка, Централна Африка и Австралија. Овие наоди укажуваат на тоа до почетокот на архејската ерахемиската еволуција заврши и биолошката еволуција започна.

Врз основа на наодите, може да се претпостави дека веќе во океаните Архејска и рана протерозојска возрастдоминираат наједноставните едноклеточни организми: бактерии, алги, габи, протозои. Во Архејот, првите организми се прилагодуваат на различни форми на исхрана. Некои организми асимилирани во процесот на фотосинтеза хранливи материи од вода, јаглерод диоксид и неоргански соли (автотрофни); други живееле или на автотрофи (хетеротрофни), или се хранеле со органски остатоци што се распаѓаат (сапрофаги). Имаше поделба на органскиот свет на царството на растенијата и царството на животните.

Во раниот протерозоик, очигледно, се појавија првите повеќеклеточни организми. Ова се најпримитивните форми без јасно диференцирани ткива. Тие вклучуваат, особено, претставник на типот на сунѓери - водни организми кои водат блиску до дното прикачен начин на живот. Обликот на сунѓерите е разновиден, може да личи на цилиндар, чаша, стакло, топка. Мекото ткиво на животното содржи органски или минерален скелет кој се состои од шпикули. Претставниците на сунѓери сè уште живеат во морињата и океаните на нашата планета, но првите примитивни сунѓери изумреа одамна и дојдоа до нас само во фосилна состојба.

Нешто подоцна се појавуваат претставници од типот на колентерати. Тие веќе покажуваат диференцијација на ткивата и органите. Претставниците на колентератите, како и сунѓерите, преживеале до ден-денес и се рашириле нашироко во морињата, океаните, па дури и во слатководните тела, меѓу нив има корали, медузи и хидри кои ни се добро познати.

Од растенијата во архејскиот и раниот протерозоикактивно се развива сино-зелени алги... Остатоците од овие алги во форма на сферични, печурки и колонозни варовнички тела, кои се карактеризираат со тенка концентрична стратификација, често се наоѓаат во карпите од протерозоикот. Се верува дека првите претставници на органскиот живот на Земјата биле токму сино-зелени алги ... Експериментите спроведени на Московскиот државен универзитет во минатиот век покажаа дека тие можат да постојат под услови кои се „контраиндицирани“ за други растенија и животни. Овие алги живеат во херметички затворен стаклен сад повеќе од 16 години! Сите други жители на таквите стаклени топки брзо умреа, некои бактерии „траеја“ 12 години, преживеа само сино-зелената. Ова докажува дека тие можат да се развијат дури и во средина без кислород.

Неверојатната приспособливост на овие алги е видлива од фактот што тие сега се наоѓаат на ледениот Арктик, во жешките гејзери, на дното на Мртвото Море, во изворите на нафта, во планините на надморска височина од над 5000 метри. Ова се единствените живи организми кои преживеале експлозии на атомски и водородни бомби. Тие се наоѓаат дури и во нуклеарните реактори. Оваа неверојатна виталност им овозможи на некои научници да шпекулираат за неземно потекло. сино-зелени алги... Како и да е, ова се првите организми кои се појавија не само во древните океани, туку и на копно.

Тоа го покажала студијата на американскиот професор Е.Баргорн сино-зелени алгитие беа првите кои позајмија гасовит кислород од вода. Во океаните во близина на нивните колонии се создаде еден вид „водена“ атмосфера, заситена со кислород. Првите морски организми (колентерати, сунѓери) го дишеле овој кислород. Постепено, кислородот почна да се ослободува во атмосферата, пополнувајќи ја. Благодарение на животот сино-зелени алгина нашата планета почна да се формира кислородна атмосфера.

Еден од условите за појава на живот на раната Земја беше постоењето на примарна атмосфера со намалувачки својства. Во раниот Археј, примарната атмосфера на Земјата се состоела од јаглерод диоксид, азот, водена пареа, аргон и абиоген метан. За потеклото на животот на Земјата, водата во течна фаза е апсолутно неопходна. Во Архејот, сјајноста на Сонцето беше 25% помала од денешниот ден, така што позитивните температури можеа да постојат само на екваторот.

Од гасовите на примарната атмосфера во присуство на катализатори, на абиоген начин се формирани првите наједноставни органски соединенија: метан СН 4, формалдехид НСОН, водород цијанид НСN, амонијак NH 3. Од овие соединенија се формираат сорти на рибонуклеински киселини (РНК).

Последователно, рибозата беше формирана како производ на полимеризација на формалдехид, а аденинот исто така беше синтетизиран како производ на полимеризација на цијановодородна киселина. Почетните производи аденин и рибоза служеа како материјал за синтеза на нуклеотиди (сл. 4.1) и аденозин трифосфат (ATP).

Ориз. 4.1. Формирање на нуклеотид - врска во молекулата на ДНК
од три компоненти

Во доцниот археј (пред 3 милијарди години), на дното на топлите водни тела, од формираните органски соединенија, се појавија колоидни соработници, одделени од остатокот од водата со липидна мембрана (мембрана). Подоцна, благодарение на биосимбиозата на амино киселините и полупропустливите мембрани, овие соработници се обликувале во најмалите примитивни едноклеточни суштества - протобионти (прокариоти) - клеточни форми на бактерии без нуклеарно оружје. Изворите на енергија за овие примитивни форми на живот биле анаеробните хемогени реакции, кои добивале енергија за дишење преку ферментација (хемосинтеза). Ферментацијата е неефикасен начин за снабдување со енергија, така што еволуцијата на протобионтите не може да оди подалеку од едноклеточната форма на животна организација.На пример, хемосинтезата моментално ја користат термофилните бактерии кај „црните пушачи“ на сртовите на средината на океанот.

Во доцниот археј и раниот протерозоик, пронајдени се формации на строматолити, чија хранлива основа беше абиоген метан. Во Јакутија е откриено најбогатото наоѓалиште на графит во светот Чебер (1,5 милиони тони), чија содржина во карпите надминува 27%. Особеноста на овој факт е дека акумулации на графит се пронајдени во кристални шкрилци на Архејскиот комплекс на старост од околу 4 милијарди години.

Ориз. 4.2.Шема на дистрибуција на микрофосили во архејскиот и раниот протерозоик: 1 - 4 - нано- и цијанобактерии; 5 - 10 - разни микрофосили; 11 - 20 - отпечатоци на големи морфолошки
сложени форми

Повеќе од 2 илјади микроорганизми се идентификувани и опишани во карпите со старост до 4 милијарди години (сл. 4.2). Микроорганизмите во древните карпи се наоѓаат во проѕирни тенки тенки делови од 0,03 mm.Како резултат на загубата на вода планктонските животни претрпеле мумификација со зачувување на нивната витална боја. Покрај тоа, микроорганизмите претрпеа графитизација кога органските материи беа трансформирани во графит. Високата концентрација на микроорганизми во графитните гнајсеви и руди го докажува примарното органогено потекло на јаглеродот во депозитите на графит, што е во согласност со резултатите од анализата на изотоп. Можеме да кажеме дека наслагите на графит се гробишта на најстарите микроорганизми - еден вид проба на животот на Земјата.

Ретки едноклеточни и повеќеклеточни организми се пронајдени во античките карпи со старост до 3,8 милијарди години. Масивните откритија биле карбонатни карпи формирани од бактерии и сино-зелени алги кои акумулирале калциум карбонат. Нивната возраст е околу 1,5 милијарди години.

Подоцна, во водата се појавија посложени органски материи, способни да вршат фотосинтеза. Вклучувањето на фотосинтетичките супстанции во составот на протобионтските клетки ги направи автотрофни. Количината на кислород во водата почна да расте. Поради ослободување на кислород во атмосферата, тој се трансформирал од редукциски во оксидирачки.

Ориз. 4.3. Еволуција на содржината на кислород во атмосферата
и различни форми на живот

Еукариотите потекнуваат од биосимбиоза на прокариотски бактерии. Така, во услови на намалување на атмосферата, се појави примитивен живот, што последователно создаде поволни услови за развој на високо организиран живот на Земјата.

На почетокот на раниот протерозоик, имаше нагло зголемување на изобилството на фотосинтетички микроорганизми - сино-зелени алги. Нешто подоцна се појавија фотосинтетички едноклеточни организми како што се цијанобактериите, способни да оксидираат железо. Можеби првите фотохемиски организми користеле зрачење од ултравиолетовиот дел од спектарот. По појавата на слободниот кислород (сл. 4.3) и озонската обвивка, автотрофните фотосинтетички организми почнаа да го користат зрачењето на видливиот дел од сончевиот спектар. Во тоа време, имаше многу видови на алги, и двете слободно лебдат во водата и прикачени на дното.

Еволуција на биосферата

Еволуцијата во однос на живите организми може да се дефинира на следниов начин: развој со текот на времето на сложени организми од поедноставни организми.

Во природните науки, постои концептот на „Пастерова точка“ - таква концентрација на слободен кислород, при што дишењето на кислород станува поефикасен начин за користење на енергијата на Сонцето отколку анаеробната ферментација. Ова критично ниво е еднакво на 1% од моменталното ниво на кислород во атмосферата. Кога концентрацијата на кислород се приближи до точката на Пастер, победата на аеробите над анаеробите стана конечна. Атмосферата на Земјата ја премина оваа граница пред околу 2,5 милијарди години. Оттогаш, развојот на животот се одвива под влијание на атмосферската оксигенација и многу други услови на животната средина (сл. 4.4).

Дишењето е обратен процес на фотосинтеза, кој ослободува десет пати повеќе енергија од ферментацијата (ферментација). Оваа енергија може да се користи за раст и движење на организмите. Животните добро го искористија вишокот на оваа енергија: научија слободно да се движат во потрага по храна. Движењето бара координација на делови од телото и способност за донесување тешки одлуки. Ова бараше мозок за да ги разликува животните од растенијата. Така, појавата на биосферата започнува со хемиски процеси, кои подоцна добиваат биохемиски карактер.

Ориз. 4.4. Дијаграм на еволуцијата на составот на атмосферата и биосферата

Овие настани обезбедија брзо ширење на животот во водната средина и развој на еукариотските клетки. Се верува дека првите нуклеарни ќелии се појавиле откако содржината на кислород во атмосферата достигнала 4% од сегашното ниво. Тоа се случи пред околу 1 милијарда години. Повеќеклеточните организми се појавија пред околу 700 милиони години.

Преминот од протерозоик во фанерозоик беше остра геолошка и биолошка граница која радикално ја промени еколошката ситуација на Земјата. Од тој момент, атмосферата се претвори во оксидирачка, што овозможи биотата да премине во метаболизам заснован на реакциите на оксидација на органската материја синтетизирана од растенијата.

Покрај зголемувањето на парцијалниот притисок на кислородот во атмосферата, континенталните наноси, климатските промени, прекршувањето на океаните и регресијата станаа важни фактори кои влијаат на еволуцијата на биосферата. Овие фактори ги променија еколошките ниши на биолошките заедници и ја интензивираа нивната борба за опстанок. На пример, во Силурија и Девон, нивото на океанот се зголемило за 250 m, во периодот на Креда, глобалниот престап достигна 400 m. Овие процеси значително ја променија климата на Земјата. Значителниот пораст на површината на океаните и намалувањето на површината на копното ги ублажија сезонските и географските климатски промени. Како што океанот се повлекуваше, континенталноста на климата на Земјата се зголемуваше и сезонските температурни контрасти се зголемуваа.

Силните процеси кои влијаеле на климата и нејзиното географско зони биле бактериското отстранување на азот од атмосферата и флуктуациите на аголот на прецесија на Земјата во зависност од континенталниот нанос и глацијациите на голема ширина. Покрај тоа, промената на релативната положба на континентите ја промени биолошката продуктивност на океаните и циркулацијата на океанските струи. На пример, откако Австралија се пресели северно од Антарктикот, се појави јужна кружна струја, отсекувајќи го Антарктикот од топлите три океани што го мијат. Овој систем на климатска изолација на Антарктикот сè уште е во функција.

Радикално преструктуирање на метаболизмот на океанските организми се случи пред околу 400 милиони години, кога во животинското царство се појавија форми со бели дробови. Појавата на овој орган, прилагоден на размена на гасови во воздухот, овозможи високо организираниот живот да дојде на копно.

Во раниот креда (пред околу 100 милиони години), започна тектонската активност на Земјата, што доведе до ширење на континентите и напредување на морето на копно. Резултатот беше зголемување на разновидноста на фауната бидејќи провинциите на континенталниот гребен станаа изолирани. Прекршокот на Креда доведе до процут на фауната и микрофлората што трошеше карбонат на полиците, како резултат на што беа формирани слоеви на креда за пишување. Сепак, овој престап предизвика кризни феномени во животот на биоценозите на коралните атоли на океанот.

Сите главни граници на геолошката историја и соодветната поделба на геохронолошката скала на епохи, периоди и епохи во голема мера се должат на настани како што се судири и расцепи на континенти, појава и затворање на еколошки ниши, формирање, изумирање и зачувување на одредени форми на живот. Сите овие процеси во крајна линија се предизвикани од тектонската активност на Земјата. Впечатлив пример за ова се ендемичните форми на живот во Австралија и Јужна Америка.

Во последната фаза на глацијацијата Валдај (пред 10-12 илјади години), најголемиот дел од фауната „мамут“ исчезна: мамути, џиновски елени, пештерски мечки, тигри со сабја заби. Ова делумно се должеше на вина на човекот, а делумно поради фактот што влажноста на атмосферата значително се зголеми, зимите станаа снежни, што го отежна пристапот на тревопасните животни до пасиштата. Како резултат на тоа, тревопасните животни умреле од глад, а предаторите од отсуството на тревопасни животни.

Многу е веројатно дека неандерталците изумреле пред околу 30 илјади години, не само поради конкуренцијата со Кромањоните, туку и поради тоа што не можеле да го издржат ладењето на леденото доба. Острите климатски флуктуации ја определија миграцијата на народите и формирањето на расниот состав на луѓето.

Така, еволуцијата на биосферата во текот на 3,5 милијарди години се развила во тесна врска со геолошката еволуција на планетата. Во исто време, постои и повратна информација - влијанието на животот врз текот на геолошките процеси. ВО И. Вернадски напишал: „На површината на земјата нема помоќна хемиска сила во нејзините ефекти од живите организми земени како целина“.

По зголемувањето на концентрацијата на кислород во атмосферата на ниво од 10% од модерната, озонската обвивка почна ефикасно да ја штити живата материја од тешко зрачење, по што животот почна постепено да се појавува на копно. Прво, растенијата навлегоа во земјата, создавајќи почвата таму, а потоа претставници на различни таксони на без'рбетници и 'рбетници навлезе животни. Поминаа епохите и периодите кога еден состав на флора и фауна беше заменет со друг, попрогресивен состав и појава на сите постоечки форми (сл. 4.5).

Ориз. 4.5. Експлозивна природа на развојот на животот на границата на протерозоикот и фанерозоикот

По зголемувањето на концентрацијата на кислород во атмосферата на ниво од 10% од современите ( 2. точка на Пастер) озонската обвивка почна ефикасно да ја штити живата материја од тешко зрачење.

Камбриецот видел еволутивна експлозија на нови форми на живот: сунѓери, корали, мекотели, алги и предци на семенски растенија и 'рбетници. Во текот на следните периоди од палеозојската ера, животот ги исполнил океаните и почнал да слетува на копно.

Понатамошното формирање на копнени екосистеми продолжи автономно од еволуцијата на водните екосистеми. Зелената вегетација обезбеди голема количина на кислород и храна за последователната еволуција на големите животни. Во исто време, океанскиот планктон беше надополнет со форми со варовнички и силициумни школки.

На крајот на палеозоикот, климата на Земјата се променила. Во овој период дојде до зголемување на биолошката продуктивност и се создадоа огромни резерви на фосилни горива. Подоцна (пред 200-150 милиони години) содржината на кислород и јаглерод диоксид се стабилизира на нивото на нашево време.Во некои периоди се случуваат климатски промени кои предизвикале промена на нивото на Светскиот океан. Периодите на општо заладување на планетата наизменично се менувале со периоди на затоплување со цикличност од околу 100 илјади години.Во средниот плеистоцен (пред 45-60 илјади години), моќен глечер се спуштил на 48 o N. во Европа и до 37 o Н во Северна Америка. Глечерите се стопиле релативно брзо - за 1.000 години.

Постои непроменлив закон на животот: секоја група на непримитивни живи организми ќе изумре порано или подоцна.Масовно истребување на цели видови животни постојано се случувало. Значи, пред 65 милиони години, многу рептили исчезнаа (сл. 4.6). Нивните последни претставници исчезнале на границата на кенозоикот. Овие истребувања беа неистовремени, продолжени во текот на многу години и не беа поврзани со човековата активност. Според пресметките на палеонтолозите, најголемиот дел (до 98%) од видовите што некогаш постоеле на Земјата (до 500 милиони видови) исчезнале.

Ориз. 4.6. Подемот и падот на влекачите

Еволутивниот напредок не беше случаен. Животот окупираше нови простори, условите за постоење на Земјата постојано се менуваа, а сите живи суштества мораа да се прилагодат на ова. Заедниците и екосистемите се заменија едни со други. Се појавија попрогресивни, помобилни форми, подобро прилагодени на новите услови на живот.

Биосферата се развива со блиската заедничка еволуција на организмите. ВО И. Вернадски, продолжувајќи го искуството на претходните натуралисти, го формулирал следниот принцип: „Живото доаѓа само од живите, постои непроодна граница меѓу живите и неживите, иако постои постојана интеракција“.

Таквата блиска еколошка интеракција на големи групи организми (на пример, растенија и тревопасни животни) се нарекува ко-еволуција.Коеволуцијата трае на Земјата со милијарди години. Антропогените фактори се појавија за многу кратко време, но, во однос на нивното влијание врз биосферата, тие станаа споредливи со природните. Природата и биосферата во современата природна наука се претставени како динамични системи кои минуваат низ кризни состојби, катастрофи и точки на бифуркација.

Еволуцијата на биосферата е предмет на следните три закони:

- закон на постојаностеволутивниот процес во биосферата: еволуцијата на живите организми се случува постојано додека постои Земјата;

- закон за неповратностеволуција: кога еден вид изумре, тој никогаш нема да се појави повторно;

- закон за дивергенција: од прадедовската форма сукцесивно се формираат нови популации од повисоки систематски категории.

Пред околу 400 милиони години, животот почна да владее со земјата. Прво, растенијата навлегоа во земјата, создавајќи почва таму, а потоа навлегоа претставници на различни таксони без'рбетници и 'рбетници. До крајот на Девон, целата земја беше покриена со вегетација. До крајот на јаглеродот, се појавуваат гимносперми, летечки инсекти и првите месојадни и тревојадни копнени 'рбетници. На крајот на Перм има големо изумирање (корали, амонити, антички риби итн.).

Ориз. 4.7. Фрагмент од историјата на развојот на формите на живот на Земјата
во мезозоикот и кенозоикот

Од првите копнени 'рбетници се појавија водоземци, а од нив се појавија влекачи. Рептилите процветаа во мезозоикот (слика 4.7) и доведоа до појава на птици и цицачи. Во средината на периодот Јура живееле џиновски четириножни тревопасни диносауруси долги и до 30 m и тешки од 30 до 80 тони.Се појавиле ајкули од модерен тип. Првите животни - предците на современите цицачи - се појавија пред околу 200 милиони години.

Во Креда, Јужна Америка и Африка се оддалечија една од друга. Во овој период се случи уште едно големо истребување: диносаурусите исчезнуваат.По глобалното истребување на големите гуштери, цицачите ги зазедоа водечките позиции и доминираат во сегашно време. Во моментов, на Земјата живеат до 3 милиони животински видови.

Дојде до формирање на нови видови и изумирање на оние форми кои не можеа да ја издржат конкуренцијата или не се прилагодија на промената на природната средина. Пред доаѓањето на човекот, исчезнувањето на одредени видови се случи бавно во текот на многу милиони години. Утврдено е дека животниот век на еден вид птици е во просек 2 милиони години, а на цицачите 600 илјади години.Природната средина многупати се менувала. Промената во фауната беше под влијание на абиотски фактори. Се случи преклопување и планинско градење, климата се промени. Имаше алтернација на затоплување и глацијација, пораст и пад на нивото на океанот, сувата клима беше заменета со влажна.

Може да се разликуваат следните главни фази во еволуцијата на биосферата.

1. Фаза на прокариотската биосфера, која завршила пред 2,5 милијарди години, која се карактеризира со: намалено (аноксично) водно живеалиште и хемосинтеза; појавата на првите фотосинтетички организми како што се цијанобактериите; виталната активност на фотосинтетичките прокариоти до 1-ва точка Пастер.

2. Фаза на прокариотската биосфера со оксидирачко водно живеалиште, која завршила пред околу 1,5 милијарди години. Оваа фаза, која започна по достигнувањето на 1-та Пастерова точка, се карактеризира со: појава на дишење кај наједноставните организми, што е енергетски 14 пати поефикасно од процесите на ферментација; појавата на првите еукариотски (со јадро) едноклеточни организми.

3. Фаза на едноклеточни и неткивни организми кои траат до 700 милиони години. Етапата завршила пред околу 800 милиони години и се карактеризира со: појава на биодиверзитет на наједноставните организми, поради симбиогенезата; преоден период до појава на повеќеклеточност на организмите.

4. Фаза на повеќеклеточни ткивни организми. Во оваа фаза: во Девон (пред околу 350 милиони години), се појави копнена вегетација; цицачите се појавија пред околу 200 милиони години; доминира развојот на биолошката разновидност на растенија, габи и животни.

5. Антропогена фаза - појава на хомо сапиенс во биосферата.