РОЗВИТОК ЖИТТЯ НА ЗЕМЛІ
Більшість сучасних вчених вважають, що Земля сформувалася трохи раніше 4,5 млрд. Років тому. Життя на ній виникла відносно швидко. Найбільш ранні залишки вимерлих мікроорганізмів знайдені у відкладеннях кремнезему, що мають вік 3,8 млрд. Років (див. Життя і її походження).
Першими мешканцями Землі були прокаріоти - організми без оформленого ядра, схожі на сучасних бактерій. Вони були анаеробами, т. Е. Не використали для дихання вільний кисень, якого ще не було в атмосфері. Джерелом їжі для них були органічні сполуки, що виникли ще на млявої Землі в результаті дії ультрафіолетового сонячного випромінювання, грозових розрядів і тепла вулканічних вивержень. Іншим джерелом енергії для них були відновлені неорганічні речовини (сірка, сірководень, залізо і т. Д.). Порівняно рано виник і фотосинтез. Першими фотосинтетиками були також бактерії, але вони використовували в якості джерела іонів водню (протонів) не воду, а сірководень або органічні речовини. Життя тоді була представлена тонкою бактеріальної плівкою на дні водойм і у вологих місцях суші. Цю еру розвитку життя називають архейської, найдавнішої (від грецького слова archaios - древній).
В кінці архею відбулася важлива еволюційне подія. Близько 3,2 млрд. Років тому одна з груп прокаріот - ціанобактерії виробила сучасний, оксигенів механізм фотосинтезу з розщепленням води під дією світла. Утворений при цьому водень з'єднувався з вуглекислим газом, і виходили вуглеводи, а вільний кисень надходив в атмосферу. Атмосфера Землі поступово ставала кисневої, окисної. (Не виключено, що значна частина кисню могла виділятися з гірських порід, коли формувалося металеве ядро Землі.)
Все це мало важливі наслідки для життя. Кисень в верхніх шарах атмосфери під дією ультрафіолетових променів перетворився в озон. Озоновий екран надійно захистив поверхню Землі від жорстокого сонячного випромінювання. Стало можливим виникнення кисневого дихання, енергетично більш вигідного, ніж бродіння, гліколіз, а отже, і виникнення більш великих і більш складно влаштованих еукаріотів. Виникли спочатку одноклітинні, а потім і багатоклітинні організми. Кисень зіграв і негативну роль - все механізми зв'язування атмосферного азоту придушуються ім. Тому азот атмосфери пов'язують досі бактерії-анаероби і ціанобактерії. Від них практично залежить життя всіх інших організмів на Землі, що виникли пізніше, вже в кисневій атмосфері.
Ціанобактерії поряд з бактеріями були широко поширені на поверхні Землі в кінці архею і подальшої ері - протерозойської, ері первинної життя (від грецьких слів proteros - більш ранній і zoe - життя). Відомі утворені ними відкладення - строматоліти ( «килимові камені»). Як джерело вуглекислоти ці стародавні фотосинтетики використовували розчинний бікарбонат кальцію. При цьому нерозчинний карбонат осідав на колонії вапняної кіркою. Строматоліти в багатьох місцевостях утворюють цілі гори, однак залишки мікроорганізмів збереглися лише в деяких з них.
Неясно, коли з'явилися еукаріоти, які мають клітини з оформленим ядром. Вважають, що це сталося 1,5 млрд. Років тому, проте в останні роки в Канаді знайдені залишки клітин з темними цятками всередині (очевидно, ядрами) в шарах давністю 2 млрд. Років. Є й дані про знахідку в Гренландії залишків еукаріотних клітин, вік яких до 3,8 млрд. Років! Однак не всі вчені вважають, що ці знахідки - залишки еукаріот.
Малюнок (див. Оригінал)
Малюнок (див. Оригінал)
Малюнок (див. Оригінал)
Малюнок (див. Оригінал)
Виникли еукаріоти, ймовірно, в результаті симбіозу їхніх предків з якимись аеробними бактеріями. Так, ймовірно, відбулися енергетичні фабрики еукаріотні клітини - мітохондрії.
Трохи пізніше симбионтами якісь перші еукаріот стали ціанобактерії - предки хлоропластів. Залишки перших безсумнівних еукаріот - найпростіших і колоніальних водоростей - знайдені у відкладеннях протерозойської ери. Вони схожі на вольвокс.
Перші еукаріоти - найпростіші, одноклітинні водорості і гриби широко поширилися в протерозої. Тоді ж з'явилися перші багатоклітинні. В кінці протерозою, 1000-600 млн. Років тому, вже існувала досить багата фауна, що складалася з медуз і поліпів, плоских хробаків, молюсків і голкошкірих. Деякі відбитки жили тоді організмів із завищеною талією Білого моря або Південної Австралії не можна віднести ні до одного з існуючих нині видів тварин. Не всі виниклі в той час типи і класи тварин дожили до наших днів.
Всі вони не мали скелетних утворень, а будова їх було подібним з будовою личинок нині живих безхребетних тварин. Тому і рідкісні палеонтологічні знахідки: зазвичай у відкладеннях зберігаються кістки, раковини, скелети коралів.
600-570 млн. Років тому почався новий етап розвитку життя - кембрійський період, перший період нової ери - палеозойської, ери давньої життя (від грецьких слів palaios - древній і zoe - життя). Суша і прісні води в кембрії були практично млявими, але море кишіло безхребетними - губками і нині вимерлими археоциатами, а також голкошкірими і молюсками, плеченогих, членистоногими, плоскими і многощетинковими хробаками. В кінці кембрію, що тривав близько 70 млн. Років, очевидно, вже з'явилися перші хордові, схожі на сучасних ланцетників. У всякому разі, в наступних за кембрієм періодах - ордовике (60 млн. Років) і силурі (30 млн. Років) в морях і прісних водах з'явилися дивні безщелепні «риби» - без щелеп і парних плавців. До наших днів дожили лише деякі їхні родичі - круглороті - міноги і міксин. В цей же час на суші з'явилися перші рослини - спочатку примітивні псилофіти, а потім мохи та папоротеподібні.
У наступному, девонського періоду (від назви графства у Великобританії), який тривав близько 60 млн. Років, різноманітні папоротеподібні витіснили псилофітів, а риби, у яких передня пара зябрових дуг перетворилася в щелепи, - біґосів. У девоні з'явилися вже основні групи риб - хрящові, Променепері і Лопастепірі. Деякі з останніх в кінці девону вийшли на сушу, давши початок великій групі земноводних.
Перші земноводні - стегоцефали іноді були незрівнянно більшими наших сучасних тритонів і жаб, мали складно влаштовані зуби і потужний панцир, який прикривав передню частину тіла. Девон - Це час десанту водних форм на сушу. Саме тоді широкого поширення набули павукоподібні (скорпіони, павуки, кліщі), багатоніжки і комахи.
Різноманітна флора і фауна розвинулася на суші в наступному періоді - кам'яновугільному, або карбону (55-75 млн. Років). Це був період гігантських хвощів (каламітів) і плаунів (лепідодендронів), деревовидних папоротей і загадкових насінних папоротей. Вугільні поклади Донбасу утворилися за рахунок цих лісів. У карбоні були численні стегоцефали. В кінці цього періоду з'явилися перші голонасінні рослини - кордаїти і перші плазуни, які досягли розквіту в наступному періоді - пермському, який тривав близько 45 млн. Років, витісняючи більш давні форми. Назви періодів даються зазвичай за назвами місць, де їх відкладення були вперше описані: пермський отримав свою назву від колишньої Пермської губернії вУкаіни.
У пермі стегоцефали нечисленні, хоча ще зустрічалися біля водойм, у вологих місцях. Більш сухі місця займали плазуни - химерні пелікозаври з гребенем-радіатором на спині, які служили для теплообміну, а також предки основних груп, що процвітали в наступній, мезозойської ери, ери середньої життя (від грецьких слів mesos - середній і zoe - життя).
У мезозойської ери, що тривала близько 175 млн. Років (45 млн. Років - тріасовий, 60 - юрський і 70 - крейдяний періоди), еволюція раптово робить зигзаг. Уже в пермі, в кінці палеозою, існували звіроподібні ящери - предки ссавців, і здавалося б, стегоцефалам повинні наслідувати високоорганізовані ссавці. Та й предки птахів виникли, мабуть, вже в тріасі. А насправді мезозой - ера панування різноманітних плазунів. Перші ссавці, близькі до комахоїдних, і перші зубаті птахи в мезозої були на других ролях - море, сушу, прісні води та повітря займали всілякі ящери - динозаври, мешканці морів - іхтіозаври, літаючі ящери. Серед динозаврів були і дрібні, завбільшки з курку або кішку, і гігантські, до 30-35 м довжини і 50 т ваги; двоногі і чотириногі; хижаки і травоїдні. В кінці мезозою більшість їх вимерло. На Землі залишилася лише незначна частина плазунів тієї епохи: ящірки і змії, новозеландська гаттерия, крокодили і черепахи.
Про причини великого вимирання динозаврів наприкінці крейдяного періоду вчені сперечаються до цих пір. Швидше за все, воно було пов'язано зі змінами клімату і не було катастрофічно швидким. Найбільш пізні з відомих нам динозаврів знайдені на півдні Франції. Їх залишкам 62-63 млн. Років, значить, вони жили вже в кайнозойської ери, ери нового життя (від грецьких слів kainos - новий і - життя). У цій ері », в якій живемо і ми, змінилася і рослинність. У мезозої панували голонасінні. Але вже в крейді з'явилися покритонасінні - квіткові рослини, швидко завоювали Землю. Разом з ними бурхливо розвивалися ссавці і птиці.
Кайнозой починається з третинного періоду. Ранній третинний, або палеогенових, період включає епохи: палеоцен, еоцен і олігоцен, які тривали 40 млн. Років. В цей час виникли всі наші сучасники загони ссавців і птахів. Найбільшого розквіту нове життя досягла на початку неогенового періоду, в міоценову епоху, що настала 25 млн. Років тому. Тоді ж з'явилися перші людиноподібні мавпи. Сильне похолодання в кінці наступної епохи, пліоцену, призвело до вимирання теплолюбивой флори і фауни на великих просторах Євразії та Північної Америки. Близько 2 млн. Років тому настає останній період історії Землі - четвертинний. Це період становлення людини, тому його частіше називають антропогенними.