Розвиток життя на землі

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.

Схожі статті