Основные этапы эволюции органического мира на Земле
На этой странице вы узнаете
- Что делает самый древним организм в человеческом теле?
- Чем болели динозавры?
- Кто был главным врагом древних людей?
Давайте вспомним мультфильм «Ледниковый период». В нем показана одна из эр развития Земли — кайнозойская эра. Мультфильм познакомил нас с вымершими уже животными: мамонтами, саблезубыми кошками, саблезубыми белками, дронтами, динозаврами, глиптодонтами и т.д. Растительный мир в нем также хорошо нарисован, например, древовидные папоротники. Есть и некоторые виды, сохранившиеся до наших времен — ежи, опоссумы, ленивцы. В этой статье, как в мультсериале, мы сможем проследить всю историю развития жизни на нашей Земле.
Методы датировки событий прошлого
Современные палеонтологи научились определять эпоху, используя ткани ископаемых животных и растений. Такие свидетельства особенно полезны для археологии при анализе артефактов. Нужно лишь посчитать годичные кольца растений или измерить радиоактивность тканей: это совсем не гадание, это — датировка.
Относительный метод датирования (по образцам)
Останки определенных организмов используются в качестве инструкций, по которым можно датировать древний слой. Так, анализ пыльцы позволяет определить местоположение и возраст залежей. С помощью этого метода можно определить эру и период.
Посмотрим на аммониты. Они жили в древнем океане примерно 245—65 млн лет назад. По окаменелостям раковины можно датировать из какой они эпохи.
![](/library/wp-content/uploads/2022/07/amonite_cropped.jpg)
Радиоизотопные методы
Радиоактивный распад не зависит от внешних факторов среды. Поэтому любой радионуклид представляет собой идеальные часы, по которым можно определять скорость тех или иных процессов в природе, а также возраст объектов.
Выделяют несколько радиоизотопных методов:
- Радиоуглеродный метод.
Любой живой организм на Земле состоит из соединений углерода. Растения получают углерод из воздуха, а животные, грибы и бактерии уже из растений. Часть этого углерода образуется в атмосфере. Там атомы азота попадают под удары космических лучей и превращаются в углерод-14. Атомы углерода накапливаются в телах живых организмов ровно столько, сколько содержится в окружающей среде.
После смерти организма это равновесие нарушается. Поступление веществ извне прекращается, а углерод-14 продолжает распадаться. По современным данным, период полураспада этого изотопа составляет около 5730 лет, что позволяет датировать возраст любого образца по его собственной ткани.
Предельный возраст, который можно определить радиоуглеродным методом, — около 60 тысяч лет.
- Калий-аргоновый метод.
Этот метод основан на самопроизвольном распаде изотопов калия до изотопов аргона. Используя этот метод, палеонтологи могут определить возраст осадочных пород свыше 1 млн лет.
Любопытно, что общепринятая оценка возраста нашей планеты в 4,5—4,6 млрд лет на самом деле косвенная: она основана на возрасте вещества метеоритов и лунного грунта, доставленного на Землю американскими экспедициями «Аполлон» и советскими автоматическими станциями «Луна».
- Уран-свинцовый метод.
Этот метод считается одним из самых надежных методов датировки. Большая надежность и точность достигаются благодаря использованию двух изотопов урана, цепочки распада которых кончаются разными изотопами свинца.
Геохронологическая шкала
Геохронологическая шкала — это своеобразный «календарь» для периодов времени в миллионах лет, применяемый в геологии и палеонтологии.
В основу большого «календаря» истории Земли положены принципы, сформулированные в 1669 году шведским врачом и основателем научной геологии Н. Стеноном. Он гласит: когда не нарушена первичная последовательность образования геологических толщ, вышележащие геологические породы образовались после нижележащих. Говоря простыми словами, это означает, что вышележащие породы моложе, а нижележащие — древнее.
Самые крупные промежутки времени, на которые подразделяют биологическую историю Земли, — это эоны: криптозой, или докембрий, и фанерозой.
Эоны делят на эры. В криптозое выделяют две эры: архей и протерозой, в фанерозое — три эры: палеозой, мезозой и кайнозой.
Эры делят на периоды, а в периодах выделяют эпохи.
![](/library/wp-content/uploads/2022/07/1-26.png)
Основные этапы эволюции органического мира
Давайте пройдемся по истории нашей Земли. Рассмотрим поэтапно становление органического мира.
Криптозо́й (доке́мбрий). Длился около 3 млрд лет. Это примерно 85% времени биологической эволюции.
Архе́йская эра (архей)
![](/library/wp-content/uploads/2022/07/2-28-1024x141.png)
![](/library/wp-content/uploads/2022/07/1920px-archean.png1_.png)
Продолжительность: 1500 млн лет.
Состав атмосферы: хлор, водород, метан, аммиак, углекислый газ, сероводород, кислород, азот.
Климат: В древнем мире анаэробные условия, то есть кислород отсутствовал. Наблюдалась активная вулканическая деятельность.
Основные события:
- Живые организмы развивались в водной среде. Для организмов было опасно выходить на сушу из-за интенсивного ультрафиолетового излучения.
- Первыми живыми организмами были анаэробные гетеротрофы. Они потребляли органические вещества из «первичного бульона». Вскоре запас органических веществ истощился, что привело к их усложнению.
- Бактерии нашли другой способ питания. Они начали использовать ультрафиолетовое излучение для создания органических веществ. Возникли автотрофные организмы (организмы, способные улавливать солнечный свет и создавать органические вещества из неорганических) и фотосинтез.
- В атмосфере начал накапливаться кислород.
Ароморфозы:
- появился половой процесс;
- появился фотосинтез;
- в клетках появилось оформленное ядро, что привело к возникновению эукариот;
- появилась многоклеточность.
Что делает самый древним организм в человеческом теле? Археи самые древние из ныне живущих организмов. Об их существовании стало известно научному миру только 40 лет назад. Археи — это не бактерии, они имеют схожие черты, но их выделили в отдельный домен. Они составляют значительную часть микрофлоры человека: их обнаружили в ротовой полости, кишечнике, легких и на коже. Благодаря им наш организм быстрее формирует иммунный ответ. Например, в кишечнике человека они стимулируют синтез противовоспалительных цитокинов в некоторых иммунных клетках и ингибируют производство подавляющих воспаление белков. Также они помогают пищеварению и снижают общее давление в ЖКТ, уменьшают вздутие. Но есть и отрицательная роль. По современным данным метаногенные археи, присутствующие в кишечнике, могут стимулировать развитие ряд заболеваний: рак, ожирение, анорексия и воспалительное заболевание кишечника. |
Протерозо́йская эра
![](/library/wp-content/uploads/2022/07/3-20-1024x141.png)
Продолжительность: 1300 млн лет.
Состав атмосферы: азот, кислород, сероводород, углекислый газ, метан.
![](/library/wp-content/uploads/2022/07/4.png1_.png)
Климат: Поверхность планеты — ледяная пустыня.
Климат холодный. Интенсивно начали образовываться осадочные породы. В конце эры содержание кислорода в атмосфере составляло около 1%. Суша представляла собой единый суперконтинент (Пангея).
Основные события:
- Появляются аэробные одноклеточные организмы и возникает новый тип энергетического процесса — кислородное дыхание.
- Появляются эукариоты. Образование ядра в клетке привело к появлению 2-х типов деления клетки. Сначала появился митоз, а затем мейоз.
- В протерозое сформировались все царства живого мира: бактерии, растения, животные и грибы. В конце протерозоя появились губки, кишечнополостные, черви, иглокожие, членистоногие, моллюски.
- Формируется озоновый экран. Он защитил тогда и защищает по сей день все живое на Земле от ультрафиолетового излучения. Это позволило растениям «выйти» на сушу.
Ароморфозы:
- появление эукариот;
- появление митоза и мейоза;
- появление 2-х сторонней (билатеральной) симметрии тела;
- появление мышц;
- появление сегментации тела на отделы.
Палеозо́йская эра. Ранний палеозой
![](/library/wp-content/uploads/2022/07/5-22-1024x141.png)
Продолжительность: 350 млн лет.
Состав атмосферы: похож на современный состав.
Период Ке́мбрий — длительность 80 млн лет.
Климат: Холодный климат постепенно сменяется на умеренно влажный, а затем на теплый сухой. Начали таять ледники. Суша раскололась на материки.
Основные события: Большинство растений и животных обитают в море. На суше появляются грибы, лишайники. В океане появились трилобиты и мечехвосты, коралловые полипы, иглокожие.
![](/library/wp-content/uploads/2022/07/6-22-1024x768.png)
Период Ордо́вик — длительность 55 млн лет.
Климат: Умеренно влажный с постепенным повышением средней температуры. Активное горообразование приводит к освобождению от воды значительную часть территории.
Основные события: В теплых водах океана расцвета достигли кишечнополостные. Появляются хордовые животные (бесчелюстные).
![](/library/wp-content/uploads/2022/07/7-20-1024x666.png)
Период Силу́р — длительность 35 млн лет.
Климат: Становится более сухим. В результате активного горообразования площадь суши единого материка Пангеи увеличивается.
Основные события: Бесчелюстные быстро распространяются в теплых морях. Споровые растения, псилофиты, первые выходят на сушу. На сушу выходят древние паукообразные.
![](/library/wp-content/uploads/2022/07/8-24-1024x717.png)
Палеозо́йская эра. Поздний палеозой
![](/library/wp-content/uploads/2022/07/9-15-1024x141.png)
Период Дево́н — длительность 55 млн лет.
Климат: Смена сухих и дождливых сезонов. На территории современной Южной Америки и Африки резко падает температура и происходит оледенение.
![](/library/wp-content/uploads/2022/07/10-18-1024x569.png)
Основные события:
- Появились все систематические категории рыб. Рыбы, обитающие в бедных кислородом (пересыхающих) водоемах, научились дышать атмосферным воздухом и переползать из одного водоема в другой. Это были двоякодышащие рыбы.
- К концу девона появились земноводные: ихтиостеги и стегоцефалы.
- На суше начинают преобладать древовидные папоротникообразные, образуя густые леса.
Период Карбо́н (каменноугольный период) — длительность 65 млн лет.
Климат: Меняется на более холодный.
![](/library/wp-content/uploads/2022/07/11-3.png1_-3.png)
Основные события:
- Из-за смены климата древесные папоротники начали погибать. Падая в тропические болота, они не сгнивали во влажном тропическом климате, а постепенно превращались в каменный уголь. Появились семенные папоротники, теперь их размножение перестало зависеть от наличия воды.
- Под конец периода появляются пресмыкающиеся, размножение которых также не связано с наличием воды. Это позволило им расширить свои территории.
- Появляются крылатые гигантские насекомые, напоминающие современных стрекоз.
Период Пе́рмь — длительность 50 млн лет.
Климат: Возобновляется вулканическая деятельность. Увеличивается площадь суши. Климат также меняется, он становится резко континентальным.
![](/library/wp-content/uploads/2022/07/12.png1_.png)
Основные события:
- Сокращается разнообразие амфибий.
- Лидирующее положение среди обитателей суши занимают рептилии. Они были более приспособленными к новым условиям: переход полностью на легочное дыхание и наличие роговых покровов кожи. Это все позволило им экономить воду. Чтобы зародыш рептилий развивался на суше и был надежно защищен от воздействия окружающей среды, возникла плотная скорлуповая оболочка.
- Образуются и широко распространяются новые виды голосеменных растений.
Ароморфозы растений | Ароморфозы животных |
1. Появление тканей и органов (псилофиты). 2. Появление корневой системы и листьев (папоротники, хвощи, плауны). 3. Появление семени (семенные папоротники). | 1. Костные челюсти (рыбы). 2. Пятипалые конечности (земноводные). 3. Легочное дыхание (земноводные). 4. Накопления питательных веществ (желток) в яйцеклетке (пресмыкающиеся), то есть появление яйца. 5. Разделение животных на отделы. 6. Образование поясов конечностей. 7. Появление внутреннего оплодотворения. |
Мезозо́йская эра
![](/library/wp-content/uploads/2022/07/13-11-1024x141.png)
Продолжительность: 150 млн. лет.
Период Триа́с — длительность 40 млн лет.
Климат: Отсутствие дождей приводит к пересыханию внутренних морей. Происходят тектонические движения плит, горообразования, образуются пустынные пространства.
![](/library/wp-content/uploads/2022/07/14-1.png11-1.png)
Основные события:
- Господствующее положение среди растений занимают голосеменные.
- Большинство амфибий окончательно вымирает.
- В животном мире господствуют пресмыкающиеся.
- Зверозубые рептилии дают начало млекопитающим.
Период Юра́ — длительность 60 млн лет.
Климат: Влажный. Происходит движение континентов. Образовались многочисленные озера и болота.
![](/library/wp-content/uploads/2022/07/15-9-1024x755.png)
Основные события:
- Наибольший расцвет среди голосеменных растений переживают беннеттитовые, гнетовые, саговниковые.
- В морях и на суше господствуют динозавры. В конце периода возникает археоптерикс. По предположению ученых именно археоптерикс дал начало классу Птиц.
Чем болели динозавры? Древние рептилии из-за своего массивного тела страдали остеохондрозами, остеопорозами, артритами и кариесом. Ученые выяснили, что у динозавров были проблемы и с легкими, они болели туберкулезом, пневмонией и даже аэросаккулитом — воспалением воздушных мешков. |
Период Ме́л — длительность 70 млн лет.
Климат: Климат становится более холодным. Образуются горы Анды, Альпы, Гималаи. Моря отступают, увеличивается площадь Мирового океана.
![](/library/wp-content/uploads/2022/07/16-7-1024x797.png)
Основные события:
- Появились покрытосеменные растения. Они постепенно вытеснили голосеменных и папоротникообразных. Некоторые покрытосеменные растения, которые возникли еще в меловом периоде, вы можно встретить и по сей день: дубы, ивы, эвкалипты, пальмы.
- В конце периода происходит массовое вымирание динозавров.
- Лидирующее положение среди представителей животного мира занимает класс Млекопитающие. Данное положение млекопитающие смогли занять, благодаря появлению теплокровности и живорождению.
- Появляются сумчатые и плацентарные млекопитающие.
Ароморфозы растений | Ароморфозы животных |
1. Возникновение цветка и плода. 2. Защита семени оболочками (покрытосеменные). | 1. Четырехкамерное сердце и теплокровность (птицы и млекопитающие). 2. Перьевой покров (птицы). 3. Усложнение нервной системы. 4. Вынашивание детенышей в теле матери, питание эмбриона через плаценту, появление млечных желез и матки (млекопитающие). |
Кайнозо́й — текущая эра геологической истории
![](/library/wp-content/uploads/2022/07/17-6-1024x141.png)
Мы с вами живем в кайнозойскую эру, которая длится уже 67 млн лет.
Период Палеоге́н — длительность 41 млн лет.
Климат: Устанавливается теплый тропический и субтропический климат. В Арктике и Антарктике появляются первые ледяные шапки.
Основные события:
- Среди растительного мира лидирующее положение занимают покрытосеменные растения.
- Параллельно с эволюцией покрытосеменных растений, идет развитие и увеличение многообразия насекомых.
- В течение этого периода формируется большинство современных отрядов млекопитающих, появляются первые примитивные приматы.
Период Неоге́н — длительность 23 млн лет.
Климат: Становится более сухим, образуются полупустыни и пустыни, саванны и лесостепи.
Основные события:
- Широко распространяются однодольные травянистые растения.
- Отступление лесов способствует появлению первых человекообразных обезьян.
- Формируются виды растений и животных, близкие к современным.
Период Антропоге́н — длительность 1,5 млн лет и по настоящий момент.
Климат: Много раз изменялся.
![](/library/wp-content/uploads/2022/07/18-4-1024x543.png)
Основные события:
- В период оледенения появляются млекопитающие, приспособленные к суровому климату: мамонты, шерстистые носороги, овцебыки, саблезубые тигры.
- Между Азией и Северной Америкой, Европой и Британскими островами возникают небольшие участки суши, соединяющие их. Это помогло видам живых организмов, включая и наших древних предков, широко расселится.
- В конце периода началось глобальное потепление. Результат глобального потепления — вымирание многих видов растений и крупных млекопитающих, таких как мамонты.
- Сформировались современный растительный и животный мир.
- Самым важным событием этого периода стало появление человека. Деятельность человека тогда и сегодня является ведущим фактором дальнейших изменений в животном и растительном мире Земли.
Кто был главным врагом древних людей? Несмотря на то, что большинство саблезубых кошек не поражали своими габаритами, они являлись главными врагами наших далеких предков — австралопитеков. И даже на такую тему современные авторы сочиняют стихи: Убийца хищный в злобной силе — первый! Сознанье зарождается у жертвы… (Александр Лисафьин, 2019) |
![](/library/wp-content/uploads/2022/07/19.png1_.png)
Ароморфозы растений | Ароморфозы животных |
Не возникают. | 1. Развитие коры головного мозга. 2. Прямохождение (человек). |
Фактчек
- Эра скрытой жизни (архей и протерозой) продолжалась более трех миллиардов лет, от момента возникновения жизни до наступления палеозойской эры. Важнейшими ароморфозами являются: возникновение фотосинтеза, эукариотической клетки, полового размножения, появление многоклеточных организмов.
- Появление скелетных организмов на заре палеозоя позволило усовершенствовать способы защиты и нападения. Сушу раньше всех освоили прокариоты и гораздо позже — многоклеточные: сначала растения и беспозвоночные, а потом и позвоночные.
- Мезозойская эра практически вся принадлежала рептилиям. Свой рассвет они достигли в Юрском периоде. Млекопитающие появились почти одновременно с динозаврами, в триасовом периоде.
- В кайнозое появился Человек разумный.
Проверь себя
Задание 1.
До середины какой эры жизнь развивалась только в воде?
- Протерозоя
- Кайнозоя
- Палеозоя
- Мезозоя
Задание 2.
Первые наземные растения называются …
- псилофиты
- гигрофиты
- мезофиты
- ксерофиты
Задание 3.
Какие животные господствовали в мезозойской эре?
- позвоночные
- млекопитающие
- рептилии
- насекомые
Задание 4.
Какой вид животного вымер из-за климатических изменений?
- гиппопотам
- крокодил
- мамонт
- тюлень
Ответы: 1. — 3; 2. — 1; 3. — 3; 4. — 3.