Trumpa gyvenimo žemėje raidos istorija. Pagrindiniai floros ir faunos evoliucijos etapai
Kreacionizmas: gyvenimą sukūrė kūrėjas - Dievas.
Biogenezės hipotezė: pagal šią teoriją gyvenimas gali atsirasti tik iš gyvų būtybių.
Panspermijos hipotezė (G. Richter, G. Helmholtz, S. Arrhenius, P. Lazarev): pagal šią hipotezę gyvenimas erdvėje gali atsirasti vieną ar kelis kartus. Gyvybė Žemėje atsirado ją išvedus iš kosmoso.
Amžino gyvenimo hipotezė (V. Preyer, V.I. Vernadsky): gyvenimas visada egzistavo, nėra gyvybės atsiradimo problemos.
Abiogenezės teorija: gyvybė atsirado iš negyvosios materijos per organizuojant paprastus organinius junginius.
■ Viduramžiai pasižymėjo primityviomis idėjomis, leidžiančiomis iš negyvosios materijos pasirodyti sveikiems gyviems organizmams (buvo manoma, kad varlės ir vabzdžiai auga drėgnoje dirvoje, musės - iš supuvusios mėsos, žuvys - iš dumblo ir kt.).
■ Šiuolaikinė šios teorijos konkretizacija yra Oparino ir Haldane'o hipotezė.
Oparino koacervato hipotezė - Haldane: gyvenimas atsirado abiogeniškai trimis etapais:
■ pirmas žingsnis - organinių medžiagų iš neorganinių medžiagų atsiradimas veikiant fiziniams aplinkos veiksniams, egzistavusiems senovės Žemėje daugiau nei prieš 3,5 milijardo metų;
■ antrasis etapas - sudėtingų biopolimerų (baltymų, riebalų, angliavandenių, nukleorūgščių, proteinoidų) susidarymas iš paprastų organinių junginių pirminio Žemės vandenyno vandenyse ir iš jų koacervatų susidarymas - koncentruoto įvairių biopolimerų mišinio lašeliai. Koacervatai neturėjo genetinės informacijos, kuri užtikrintų jų dauginimąsi ir kopijavimą, todėl nebuvo „gyva“;
■ trečiasis etapas - lipoproteinų membranos struktūrų atsiradimas ir selektyvus metabolizmas koacervatuose ir probionų susidarymas - pirmieji primityvūs heterotrofiniai gyvi organizmai, galintys savarankiškai daugintis; biologinės evoliucijos ir natūralios atrankos pradžia.
RNR molekulės tapo pirmaisiais genetinės informacijos nešėjais. Jie buvo suformuoti naudojant proteinoidus, kurie pritraukia tam tikrus nukleotidus, kurie sujungiami į RNR grandines. Tokia RNR nešė informaciją apie proteinoidų struktūrą ir pritraukė atitinkamas aminorūgštis, kurios lėmė tikslių proteinoidų kopijų reprodukciją. Vėliau RNR funkcijos perėjo DNR (DNR yra stabilesnė už RNR ir ją galima nukopijuoti didesniu tikslumu), ir RNR pradėjo veikti kaip tarpininkas tarp DNR ir baltymų. Evoliucijos procese pranašumą turėjo tie probionai, kuriuose ryškiausia baltymų ir nukleorūgščių sąveika.
Probionų raida
Probionai buvo anaerobiniai heterotrofiniai prokariotai ... Jie maistą ir energiją visam gyvenimui gavo iš abiogeninės kilmės organinių medžiagų per anaerobinį virškinimą (fermentaciją arba fermentaciją). Organinių medžiagų išeikvojimas padidino konkurenciją ir paspartino probiontų evoliuciją.
Dėl to probacijos buvo diferencijuotos. Viena jų dalis (pirmykščiai šiuolaikinių bakterijų protėviai), likę anaerobiniai heterotrofai , patyrė progresuojančią komplikaciją. Kiti probiontai, turintys tam tikrų pigmentų, įgijo galimybę formuoti organines medžiagas fotosintezė (iš pradžių anoksinis, o paskui - cianobakterijų protėviai - išsiskyrus deguoniui). Tie. atsirado anaerobiniai autotrofiniai prokariotai kuris palaipsniui prisotino Žemės atmosferą laisvu deguonimi.
Atsiradus deguoniui, aerobiniai heterotrofiniai prokariotai , egzistuojantis dėl efektyvesnio aerobinio organinių medžiagų oksidacijos, susidariusio fotosintezės metu.
Eukariotų ir daugialąsčių organizmų atsiradimas ir raida
Į amebą panašios heterotrofinės ląstelės galėtų sunaudoti kitas mažas ląsteles. Kai kurios „suvalgytos“ ląstelės nemirė ir galėjo veikti ląstelės-šeimininkės viduje. Kai kuriais atvejais toks kompleksas pasirodė esąs biologiškai naudingas ir sukėlęs stabilią ląstelių simbiozę.
❖ Simbiotinė teorija eukariotinių ląstelių išvaizda (maždaug prieš 1,5 mlrd. metų) ir evoliucija (simbiogenezė):
■ viena anaerobinių heterotrofinių probionų grupė pateko į simbiozę su pirminėmis aerobinėmis heterotrofinėmis bakterijomis, sukeldamos eukariotines ląsteles, kurių energijos organeliai yra mitochondrijos;
■ kita anaerobinių heterotrofinių probiontų grupė, susivienijusi ne tik su aerobinėmis heterotrofinėmis bakterijomis, bet ir su pirminėmis fotosintetinėmis cianobakterijomis, sukėlusi eukariotines ląsteles, kurių energiniai organeliai yra chloroplastai ir mitochondrijos. Ląstelės-simbiontai su mitochondrijomis vėliau sukūrė gyvūnų ir grybų karalystes; su chloroplastais - augalų karalystė.
Dėl eukariotų komplikacijos atsirado poliarinių savybių ląstelės, galinčios abipusiai pritraukti ir susilieti, t. lytiniam procesui, diploidinis (to pasekmė yra mejozė), dominavimas ir recesyvumas, kombinacinis kintamumas ir kt.
❖ Daugialąsčių organizmų atsiradimo hipotezės (Prieš 2,6 mlrd. Metų):
■ gastrėjos hipotezė (E. Haeckel, 1874): daugialąsčių organizmų protėvių formos buvo vienaląsčiai organizmai, suformavę vieno sluoksnio sferinę koloniją. Vėliau dėl įsibrovimo ( intususcepcija) kolonijos sienos dalis suformavo hipotetinį dviejų sluoksnių organizmą - gastrėją, panašią į gyvūnų embriono vystymosi gastrulės stadiją; išorinio sluoksnio ląstelės atliko integumentinę ir motorinę, vidinio sluoksnio ląstelės - mitybos ir dauginimosi funkcijas;
■ fagocitelių hipotezė (II Mechnikov, 1886; ši hipotezė yra šiuolaikinių daugialąsčių atsiradimo koncepcijų pagrindas): daugialąsčiai išsivystė iš vienaląsčių kolonijinių flagelatų organizmų. Tokių kolonijų maitinimo būdas buvo fagocitozė. Auką užfiksavusios ląstelės pajudėjo kolonijos viduje, iš jų buvo suformuotas audinys - endodermas, atliekantis virškinimo funkciją. Lauke likusios ląstelės atliko išorinių dirgiklių suvokimo, apsaugos ir judėjimo funkcijas; iš jų vėliau išsivystė integumentinis audinys - ektodermas. Dalis ląstelių specializuojasi atliekant reprodukcijos funkciją. Palaipsniui kolonija virto primityviu, bet vientisu daugialąsčiu organizmu - fagocitele. Šios hipotezės patvirtinimas yra šiuo metu egzistuojantis tarpinis tarp vieno ir daugialąsčio organizmo Trichoplax, kurio struktūra atitinka fagocitelės struktūrą.
Pagrindiniai augalų evoliucijos etapai
Istoriniai etapai
Eukariotų skirstymas į kelias šakas, iš kurių atsirado augalai, grybai ir gyvūnai (maždaug prieš 1–1,5 mlrd. Metų). Pirmieji augalai buvo dumbliai, kurių dauguma laisvai sklandė vandenyje, likę pritvirtinti prie dugno.
Pirmųjų sausumos augalų - rinofitų - atsiradimas (maždaug prieš 500 mln. Metų dėl kalnų statybos ir jūrų ploto sumažėjimo dalis dumblių pateko į seklius vandens telkinius ir sausumoje; kai kurie iš jų mirė, kiti prisitaikė ir įgijo naujų savybių: jie sudarė audinius, kurie tada diferencijuota į dangą, mechaninę ir laidžią; bakterijos, sąveikaudamos su žemės paviršiaus mineralais, sausumoje sudarė dirvožemio substratą). Rinofitų sporų reprodukcija.
Rinofitų išnykimas ir likopodų, asiūklių ir paparčių atsiradimas (maždaug prieš 380–350 mln. Metų); vegetacinių organų atsiradimas (kuris padidino atskirų augalų dalių veikimo efektyvumą); sėklinių paparčių ir spygliuočių atsiradimas.
Gimnazistų pasirodymas (maždaug prieš 275 milijonus metų), kurie galėtų gyventi sausesnėje aplinkoje; sėklinių paparčių ir medžių sporų augalų išnykimas; aukštesniuose sausumos augaluose palaipsniui mažėja haploidų (gametofitų) karta ir vyrauja diploidų (sporofitų) karta.
Diatomų atsiradimas (maždaug prieš 195 milijonus metų).
Angiospermų atsiradimas (maždaug prieš 135 milijonus metų); diatomų žydėjimas.
Daugelio augalų rūšių išnykimas (maždaug prieš 2,5 mln. metų), arborealinių formų nykimas, žolinių augalų žydėjimas; augalų pasaulis įsigijo šiuolaikines formas.
Biologiniai etapai
1. Perėjimas iš haploidinio į diploidinį
... Diploidija sušvelnina nepalankių recesyvinių mutacijų įtaką gyvybingumui ir leidžia sukaupti paveldimo kintamumo rezervą. Šį perėjimą galima atsekti ir lyginant šiuolaikines augalų grupes. Taigi daugelyje dumblių visos ląstelės, išskyrus zigotas, yra haploidinės. Samanose vyrauja haploidinė karta (suaugęs augalas) su gana silpnu diploido (sporuliacijos organų) išsivystymu. Labiau organizuotuose ruduosiuose dumbliuose kartu su haploidiniais yra ir diploidinių individų. Bet jau paparčiuose vyrauja diploidinė karta, o gimnospermose (pušys, eglės ir kt.) Ir angiospermuose (daugybė medžių, krūmų, žolių) egzistuoja tik diploidiniai individai (žr. Pav.). 
2. Lytinio dauginimosi proceso su vandeniu praradimas
, perėjimas nuo išorinio tręšimo į vidinį tręšimą.
3. Kūno padalijimas į organus
(šaknis, stiebas, lapas), laidžiosios sistemos raida, audinių struktūros komplikacija.
4. Apdulkinimo specializacija
vabzdžių pagalba ir gyvūnams paskleidus sėklas bei vaisius.
Pagrindiniai gyvūnų evoliucijos etapai
❖ Svarbiausi biologiniai evoliucijos etapai:
■ daugialąsčio ir vis didėjančio visų organų sistemų skaidymo ir diferenciacijos atsiradimas;
■ kieto griaučio atsiradimas (nariuotakojų išorinis, stuburinių - vidinis);
■ centrinės nervų sistemos raida;
■ socialinio elgesio plėtra įvairiose labai organizuotų gyvūnų grupėse, o tai kartu su daugybe didelių aromorfozių sukėlė žmogaus ir žmonių visuomenės atsiradimą.
Svarbiausios aromorfozės ir jų rezultatai
Geochronologinė Žemės skalė
❖ Katarchean era (Prieš 4,7–3,5 mlrd. Metų): klimatas labai karštas, stiprus vulkaninis aktyvumas; vyksta cheminė evoliucija, atsiranda biopolimerai.
❖ Archėjos era (Prieš 3,5–2,6 mlrd. Metų) - gyvybės atsiradimo era. Klimatas yra karštas, aktyvi vulkaninė veikla; gyvybės atsiradimas Žemėje, pirmųjų organizmų (anaerobinių heterotrofų) - probiontų atsiradimas ant vandens ir žemės-oro aplinkos ribos. Anaerobinių autotrofinių organizmų, archėjų, cianobakterijų išvaizda; dėl archejų ir cianobakterijų gyvybinės veiklos susidarė grafito, sieros, mangano, sluoksniuotų kalkakmenio nuosėdos. Archėjos pabaigoje - kolonijinių dumblių atsiradimas. Deguonies išvaizda atmosferoje.
❖ Proterozojaus era (Prieš 2,6–0,6 mlrd. Metų) - ankstyvojo gyvenimo era; skirstomas į ankstyvąjį proterozojaus (prieš 2,6–1,65 mlrd. metų) ir vėlyvąjį (prieš 1,65–0,6 mlrd. metų). Jam būdingas intensyvus kalnų užstatymas, pasikartojantys šalčio spragsėjimai ir apledėjimai, aktyvus nuosėdinių uolienų susidarymas, deguonies susidarymas atmosferoje (eros pabaigoje - iki 1%), apsauginio ozono sluoksnio susidarymo pradžia Žemės atmosferoje. Organiniame pasaulyje: vienaląsčių prokariotinių ir eukariotų fotosintetinių organizmų vystymasis, lytinio proceso pradžia, perėjimas nuo fermentacijos prie kvėpavimo (ankstyvasis proterozojaus); žemesnių vandens augalų - stromatolitų, žaliųjų dumblių ir kt. (vėlyvojo proterozojaus) išvaizda, o eros pabaigoje - visų rūšių daugialąsčiai bestuburiai (išskyrus akordus): kempinės, koelenteratai, kirminai, moliuskai, dygiaodžiai ir kt.
❖ paleozojaus era (Prieš 570–230 mln. Metų) - senovės gyvenimo era; suskirstyti į 6 laikotarpius: Kambrija, Ordovičų, Silūro, Devono, Anglies ir Permių.
■ Kambrija (Prieš 570–490 mln. Metų): klimatas vidutiniškas, žemyninė Pangėjos dalis pradėjo gilintis į Tethys vandenyno vandenis. Organiniame pasaulyje: gyvenimas sutelktas jūrose; daugialąsčių formų raida; klesti pagrindinės dumblių grupės (žalieji, raudonieji, rudieji ir kt.) ir jūros bestuburiai su chitinofosfato apvalkalais (ypač trilobitai ir archeokeatai).
■ Ordovicikas (Prieš 490–435 mln. Metų): klimatas šiltas, panardinus Pangea pasiekia maksimumą. Laikotarpio pabaigoje reikšmingos teritorijos buvo išlaisvintos iš vandens. Organiniame pasaulyje: dumblių gausa ir įvairovė; koralų, jūrų dygiaodžių, puskordatų (graptolitų), pirmųjų akordų (žuvų be žandikaulių) ir pirmųjų sausumos augalų - rinofitų pasirodymas. Trilobitų dominavimas.
■ Silūro (Prieš 435–100 mln. Metų): klimatas sausas ir vėsus; pasitaiko žemės kilimas ir intensyvus kalnų statymas O 2 koncentracija atmosferoje siekia 2%; baigiamas formuoti apsauginis ozono sluoksnis. Organiniame pasaulyje: kraujagyslių augalų (rinofitų) nusėdimas žemėje ir dirvožemio susidarymas ant jo; šiuolaikinių dumblių ir grybų grupių atsiradimas; klesti trilobitų, graptolitų, koralų, vėžiagyvių jūrose; žandikaulio akordų (skerdenos ir kremzlinės žuvys) ir pirmųjų sausumos nariuotakojų (skorpionų) atsiradimas.
■ Devonas (Prieš 400–345 mln. Metų): klimatas smarkiai žemyninis; apledėjimas, tolesnis žemės kilimas, visiškas išsivadavimas iš Sibiro ir Rytų Europos jūros; О 2 koncentracija atmosferoje pasiekia dabartį (21%). Organiniame pasaulyje: rinofitų žydėjimas, o vėliau (laikotarpio pabaigoje) jų išnykimas; pagrindinių sporinių augalų grupių atsiradimas (briofitai, paparčiai, likopodai, asiūkliai), taip pat primityvūs gimnospermai (sėkliniai paparčiai); senovės bestuburių žydėjimas, o po to daugelio jų rūšių, kaip ir daugumos be žandikaulių, išnykimas; be sparnų vabzdžių ir voragyvių išvaizda; klesti šarvuotų, kryžminių ir plaučių žuvų jūrose; atsirado pirmieji keturkojai stuburiniai gyvūnai (stegocefalai) - varliagyvių protėviai.
■ Anglinis (anglinis) (Prieš 345–280 mln. Metų): klimatas karštas ir drėgnas (Šiaurės pusrutulyje), šaltas ir sausas (Pietų pusrutulyje); žemai išsidėstę žemynai su didžiulėmis pelkėmis, kuriuose iš paparčio panašių kamienų susidarė anglis. Organiniame pasaulyje: trejopių sporinių asiūklių (kalamitų), likopodų (lepidodendrų ir sigilijų) augalų ir sėklinių paparčių žydėjimas; pirmųjų gimnospermų (spygliuočių) atsiradimas; žydi kriauklės amebos (foraminifera), jūrų bestuburiai, kremzlinės žuvys (rykliai); pirmųjų varliagyvių, senovės roplių (kotilozaurų) ir sparnuotų vabzdžių pasirodymas sausumoje; graptolitų ir žuvų lukštų išnykimas.
■ Permė (Prieš 280–240 mln. Metų): padidėja sausrumas, atsiranda aušinimas, vyksta intensyvus kalnų užstatymas. Organiniame pasaulyje: medžių paparčių miškų nykimas; gimnospermų (ginkmedžio, spygliuočių) platinimas; stegocefalų ir roplių žydėjimo pradžia; galvakojų (amonitų) ir teleostinių žuvų platinimas; kremzlių, kryžminių ir plaučių žuvų rūšių skaičiaus sumažėjimas; trilobitų išnykimas.
❖ Mesozojaus era (Prieš 240–67 mln. Metų) - vidurinioji gyvenimo Žemėje raida; suskirstyti į 3 periodus: triaso, juros, kreidos.
■ Trijakas (Prieš 240–195 mln. Metų): klimatas sausas (atsiranda dykumos); prasideda žemynų dreifas ir dalijimasis (Pangėjos žemynas padalintas į Lauraziją ir Gondvaną). Organiniame pasaulyje: sėklinių paparčių išnykimas; gimnospermų (cikladų, ginkmedžių, spygliuočių) dominavimas; roplių vystymas; galvakojų (belemnitų), pirmųjų kiaušialąsčių žinduolių (trikonodontų) ir pirmųjų dinozaurų atsiradimas; stegocefalų ir daugelio gyvūnų rūšių, klestėjusių paleozojaus epochoje, išnykimas.
■ Yura (Prieš 195–135 mln. Metų): klimatas sausringi, žemynai yra iškilę virš jūros lygio; sausumoje yra įvairių peizažų. Organiniame pasaulyje: diatomų atsiradimas; paparčių ir gimnospermų dominavimas; klestėti galvakojai moliuskai, dvigeldžiai, ropliai ir milžiniški dinozaurai (ichtiozaurai, brontozaurai, diplodokas ir kt.); pirmųjų dantytų paukščių (Archaeopteryx) išvaizda; senovės žinduolių vystymasis.
■ kreidos gabalas (Prieš 135–67 mln. Metų): klimatas šlapias (daug pelkių); aušinimas daugelyje sričių; žemyno dreifas tęsiasi; vyksta intensyvus kreidos nusėdimas (iš foraminiferio lukštų). Organiniame pasaulyje: gimnospermų dominavimas, po kurio smarkiai sumažėjo; pirmųjų angiospermų atsiradimas, jų vyravimas antroje laikotarpio pusėje; klevo, ąžuolo, eukalipto ir palmių miškų formavimasis; klesti skraidantys driežai (pterodaktilai ir kt.); žinduolių (marsupialų ir placentų) klestėjimo pradžia; laikotarpio pabaigoje išnyko milžiniški driežai; paukščių vystymasis; aukštesnių žinduolių atsiradimas.
❖ Kenozojaus era (prasidėjo prieš 67 milijonus metų ir tęsiasi iki šiol) yra suskirstyta į 2 laikotarpiai: tretinis (Paleogenas ir neogenas) ir kvarteras (antropogenas).
■ Tretinis laikotarpis (nuo 67 iki 2,5 mln. metų): klimatas šilta, vėsu link pabaigos; žemyno dreifo užbaigimas; žemynai įgauna šiuolaikinius kontūrus; būdingas intensyvus kalnų užstatymas (Himalajai, Alpės, Andai, Uoliniai kalnai). Organiniame pasaulyje: vienaskilčių angiospermų ir spygliuočių dominavimas; stepių plėtra; vabzdžių, dvigeldžių ir pilvakojų žydėjimas; daugelio galvakojų formų išnykimas; bestuburių rūšių sudėties derinimas su šiuolaikiniu; plačiai paplitęs kaulinių žuvų paplitimas gėlavandeniuose vandens telkiniuose ir jūrose; paukščių divergencija ir žydėjimas; marsupialinių ir placentinių žinduolių, panašių į šiuolaikinius (banginių šeimos gyvūnai, kanopiniai, proboscis, mėsėdžiai, primatai ir kt.), vystymasis ir žydėjimas paleogene - antropoidų vystymosi pradžia, neogene - žmogaus protėvių (Dryopithecus) atsiradimas.
■ Ketvirčio laikotarpis (antropogenas; prasidėjo prieš 2,5 milijono metų): staigus klimato atšalimas, milžiniški žemyno apledėjimai (keturi ledynmečiai); šiuolaikinių peizažų formavimas. Organiniame pasaulyje: daugelio senovinių augalų rūšių išnykimas dėl apledėjimo, dviskilčių angiospermų dominavimo; sumedėjusių gedimas ir žolinių augalų formų klestėjimas; daugelio jūrinių ir gėlavandenių moliuskų, koralų, dygiaodžių ir kt. grupių vystymasis; stambių žinduolių (mastodono, mamuto ir kt.) išnykimas; žmogaus išvaizda, priešistorinė ir istorinė raida: intensyvus smegenų žievės vystymasis, vertikali laikysena.
Pagrindiniai gyvenimo Žemėje raidos etapai
1. Kas yra polimerizacija?
2. Kas yra įprasta ir kuo skiriasi glikolizės ir kvėpavimo procesai?
3. Koks skirtumas eukariotas nuo prokariotų?
Jūs jau žinote, kad gyvenimas, kol jis dar nepasiekė šiuolaikinės įvairovės, nuėjo ilgą evoliucijos kelią.
Oparino - Haldane'o hipotezę priėmė ir išplėtojo daugelis mokslininkų. 1947 metais anglų mokslininkas Jonas Bernalis suformulavo hipotezė biopoezė. Jis nustatė tris pagrindinius gyvenimo formavimosi etapus: abiogeninį organinių monomerų (cheminių) išvaizdą, biologinių polimerų susidarymą (prebiologinius) ir pirmųjų organizmų atsiradimą (biologinius) (142 pav.).
Cheminės evoliucijos etapas.
Šiame etape abiogenika sintezė organiniai monomerai. Jūs jau žinote, kad senovės Žemės atmosfera buvo prisotinta vulkaninių dujų, tarp kurių buvo sieros oksidai, azotas, amoniakas, oksidai ir anglies dioksidas, vandens garai ir daugybė kitų medžiagų. Aktyvus vulkaninis aktyvumas kartu su didelių radioaktyviųjų komponentų masių išsiskyrimu, stiprūs ir dažni elektros išsiskyrimai beveik nuolatinių perkūnijų metu, taip pat ultravioletinė spinduliuotė prisidėjo prie organinių junginių susidarymo. Senovės atmosferoje nebuvo laisvo deguonies, todėl organiniai junginiai neoksidavo ir galėjo kauptis šiltai ir net verdant vandenys skirtingi rezervuarai, palaipsniui tampa sudėtingesnės struktūros, formuojant vadinamąjį „pirminį sultinį“.
Šių procesų trukmė buvo daug milijonų ir dešimčių milijonų metų.
Prebiologinės evoliucijos etapas.
Šiame etape vyko polimerizacijos reakcijos, kurias buvo galima suaktyvinti žymiai padidėjus tirpalo koncentracijai (išdžiūvus rezervuarui) ir net drėgname smėlyje. Galų gale, sudėtingi organiniai junginiai suformavo baltymų-nukleino-lipoido kompleksus (mokslininkai juos kitaip vadino: koacervatai, hiperciklai, probiontai, progenotai ir kt.). Dėl prebiologinių natūrali atranka pasirodė pirmieji primityvūs gyvieji organizmai, kurie pateko į biologinę natūralią atranką ir davė pradžią visam organiniam Žemei. Gyvybė, matyt, vystėsi vandens aplinkoje tam tikru gyliu, nes vienintelė apsauga nuo ultravioletinių spindulių buvo vanduo.
Biologinė evoliucijos stadija.
Pamokos turinys pamokos plano ir palaikymo rėmelio pamokų pristatymo pagreitintų metodų ir interaktyvių technologijų uždarų pratimų (tik mokytojams) vertinimas Praktika užduotys ir pratimai, savikontrolės dirbtuvės, laboratorija, atvejų užduočių sunkumo lygis: įprastas, aukštas, olimpiados namų darbai Iliustracijos iliustracijos: vaizdo įrašai, garso įrašai, nuotraukos, diagramos, lentelės, komiksai, daugialypės terpės santraukos smalsiems apgaulingų lapų humorams, palyginimai, anekdotai, posakiai, kryžiažodžiai, citatos Papildai išorinio nepriklausomo testavimo (VNT) vadovėlių pagrindinės ir papildomos teminės šventės, šūkiai straipsniai nacionaliniai ypatumai terminų žodynas kiti Tik mokytojamsDauguma šiuolaikinių mokslininkų mano, kad Žemė susiformavo šiek tiek anksčiau nei prieš 4,5 milijardo metų. Gyvenimas jame atsirado palyginti greitai. Ankstyviausi išnykusių mikroorganizmų likučiai buvo rasti silicio dioksido telkiniuose, kurių amžius yra 3,8 milijardo metų (žr. Gyvenimas ir jo kilmė).
Pirmieji Žemės gyventojai buvo prokariotai - organizmai be susiformavusio branduolio, panašūs į šiuolaikines bakterijas. Jie buvo anaerobiniai, tai yra, kvėpavimui nenaudojo laisvo deguonies, kurio dar nebuvo atmosferoje. Maisto šaltinis jiems buvo organiniai junginiai, kurie negyvoje Žemėje atsirado dėl ultravioletinių saulės spindulių, žaibo išleidimo ir ugnikalnių išsiveržimų šilumos. Kitas energijos šaltinis jiems buvo sumažintos neorganinės medžiagos (siera, sieros vandenilis, geležis ir kt.). Fotosintezė taip pat pasirodė palyginti anksti. Pirmieji fotosintetikai taip pat buvo bakterijos, tačiau jos kaip vandenilio jonų (protonų) šaltinį naudojo ne vandenį, o vandenilio sulfidą arba organines medžiagas. Tuomet rezervuarų dugne ir drėgnose žemės vietose gyvenimą vaizdavo plona bakterijų plėvelė. Ši gyvenimo raidos era vadinama archėjiškiausia, seniausia (iš graikiško žodžio ἀρχαῖος - senovės).
Archėjos pabaigoje įvyko svarbus evoliucinis įvykis. Maždaug prieš 3,2 milijardo metų viena iš prokariotų grupių - cianobakterijos sukūrė modernų deguonies fotosintezės mechanizmą, vandens skaidymuisi veikiant šviesai. Gautas vandenilis kartu su anglies dioksidu ir angliavandeniais buvo gautas, o laisvas deguonis pateko į atmosferą. Žemės atmosfera pamažu tapo deguonimi, oksidavosi. (Gali būti, kad reikšminga deguonies dalis galėjo išsiskirti iš uolų, kai formavosi metalinė Žemės šerdis.)
Visa tai turėjo svarbių padarinių gyvenimui. Deguonis viršutiniame atmosferos sluoksnyje ultravioletiniais spinduliais buvo paverstas ozonu. Ozono skydas patikimai apsaugojo Žemės paviršių nuo žiaurios saulės spinduliuotės. Deguonies kvėpavimo atsiradimas, energetiškai palankesnis už fermentaciją, glikolizė, todėl atsirado didesnių ir sudėtingesnių eukariotų ląstelių. Iš pradžių atsirado vienaląsčiai, o vėliau - daugialąsčiai organizmai. Deguonis taip pat vaidino neigiamą vaidmenį - jis slopina visus atmosferos azoto prisijungimo mechanizmus. Todėl atmosferos azotą vis dar suriša bakterijos - anaerobai ir cianobakterijos. Visų kitų organizmų gyvenimas Žemėje, kuris atsirado vėliau, jau deguonies atmosferoje, praktiškai priklauso nuo jų.
Cyanobacteria, kartu su bakterijomis, buvo paplitusi Žemės paviršiuje Archėjos ir vėlesnės eros pabaigoje - proterozojaus, pirminio gyvenimo epochoje (iš graikų kalbos žodžių πρότερος - ankstesnė ir ζωή - gyvybė). Žinomos jų suformuotos nuosėdos - stromatolitai („kiliminiai akmenys“). Šiuose senoviniuose fotosintetikuose tirpus kalcio bikarbonatas buvo naudojamas kaip anglies dioksido šaltinis. Šiuo atveju netirpus karbonatas ant kalkių plutos buvo nusėdęs ant kolonijų. Stromatolitai daugelyje rajonų sudaro ištisus kalnus, tačiau mikroorganizmų liekanos išliko tik kai kuriose iš jų.
Kiek vėliau cianobakterijos, chloroplastų protėviai, tapo kai kurių pirmųjų eukariotų simbiontais. Pirmųjų neabejotinų eukariotų - pirmuonių ir kolonijinių dumblių - liekanos buvo rastos proterozojaus eros nuosėdose. Jie atrodo kaip „Volvoxes“.
Kitą, devono periodą (nuo apygardos pavadinimo Didžiojoje Britanijoje), kuris truko apie 60 milijonų metų, įvairūs paparčiai išstūmė psilofitus, o žuvys, kurių priekinė žiauninių lankų pora virto žandikauliais, tapo be žandikaulių. Devone jau atsirado pagrindinės žuvų grupės - kremzlinės, spindulinės ir skiltinės. Kai kurie iš pastarųjų atvyko į žemę devono pabaigoje, todėl atsirado didelė varliagyvių grupė.
Kenozoikas prasideda tretiniame. Ankstyvojo tretinio laikotarpio, arba paleogeno, laikotarpis apima epochas: paleocenas, eocenas ir oligocenas, trukęs 40 milijonų metų. Šiuo metu atsirado visi gyvieji žinduolių ir paukščių užsakymai. Naujasis gyvenimas savo didžiausią žydėjimą pasiekė neogeno laikotarpio pradžioje - mioceno epochoje, kuri prasidėjo prieš 25 milijonus metų. Tuo pat metu pasirodė pirmosios beždžionės. Stiprus vėsa kitos epochos - plioceno pabaigoje - lėmė termofilinės floros ir faunos išnykimą dideliuose Eurazijos ir Šiaurės Amerikos plotuose. Maždaug prieš 2 milijonus metų prasideda paskutinis Žemės istorijos laikotarpis - kvartalas. Tai yra žmogaus formavimosi laikotarpis, todėl jis dažniau vadinamas antropogenu.
Biologija. Bendroji biologija. 11 klasė. Pagrindinio lygio Sivoglazovas Vladislavas Ivanovičius
16. Gyvenimo Žemėje raida
16. Gyvenimo Žemėje raida
Prisiminti!
Ką studijuoja paleontologijos mokslas?
Kokias Žemės istorijos epochas ir laikotarpius žinote?
Maždaug prieš 3,5 milijardo metų Žemėje prasidėjo era biologinė evoliucija, kuris tęsiasi dabar. Žemės veidas keitėsi: skaidant pavienes sausumos mases, žemynai dreifavo, kalnų grandinės augo, salos iškilo iš jūros gelmių, ledynai ropojo ilgomis kalbomis iš šiaurės ir pietų. Daugelis rūšių atsirado ir išnyko. Kažkieno istorija buvo trumpalaikė, o kiti beveik milijonus metų išliko nepakitę. Remiantis konservatyviausiais vertinimais, dabar mūsų planetoje gyvena keli milijonai gyvų organizmų rūšių, o per visą ilgą istoriją Žemė matė apie 100 kartų daugiau gyvų būtybių rūšių.
XVIII amžiaus pabaigoje. atsirado paleontologija - mokslas, tiriantis gyvų organizmų istoriją iš jų iškastinių liekanų ir gyvybės pėdsakų. Kuo giliau yra nuosėdinis sluoksnis su fosilijomis, pėdsakais ar įspaudais, žiedadulkėmis ar sporomis, tuo senesni šie iškastiniai organizmai. Įvairių uolienų sluoksnių fosilijų palyginimas leido išskirti kelis Žemės istorijos laikotarpius, kurie vienas nuo kito skiriasi geologinių procesų ypatumais, klimatu, tam tikrų gyvų organizmų grupių išvaizda ir išnykimu.
Didžiausi laikotarpiai, į kuriuos suskirstyta biologinė Žemės istorija, yra zonos: kriptozė arba prekambrija ir phanerozoic. Zonos skirstomos į erą. Kriptozojuose išskiriamos dvi eros: archajų ir proterozojaus, fanerozojuose - trys eros: paleozojaus, mezozojaus ir kenozojaus. Savo ruožtu epochos skirstomos į laikotarpius, o laikotarpiais arba departamentais skiriami periodai. Šiuolaikinė paleontologija, naudodama naujausius tyrimo metodus, atkūrė pagrindinių evoliucinių įvykių chronologiją, gana tiksliai datuodama tam tikrų rūšių gyvų būtybių atsiradimą ir išnykimą. Apsvarstykite mūsų planetos organinio pasaulio formavimąsi etapais.
Kriptozė (prekambrija). Tai seniausia era, trukusi apie 3 milijardus metų (85% biologinės evoliucijos laiko). Šio laikotarpio pradžioje gyvenimą reprezentavo paprasčiausi prokariotiniai organizmai. Seniausiose nuosėdose, žinomose Žemėje archėjos era atrado organinių medžiagų, kurios, matyt, buvo seniausių gyvų organizmų dalis. Akmenyse rasta suakmenėjusių cianobakterijų, kurių amžius izotopų metodu vertinamas 3,5 milijardo metų.
Gyvenimas šiuo laikotarpiu vystėsi vandens aplinkoje, nes tik vanduo galėjo apsaugoti organizmus nuo saulės ir kosminės spinduliuotės. Pirmieji gyvi organizmai mūsų planetoje buvo anaerobiniai heterotrofai, kurie pasisavino organines medžiagas iš „pirminės sriubos“. Organinių atsargų išeikvojimas prisidėjo prie pirminių bakterijų struktūros komplikacijos ir alternatyvių maitinimo būdų atsiradimo - autotrofiniai organizmai atsirado maždaug prieš 3 milijardus metų. Svarbiausias Archėjos epochos įvykis buvo oksigeninės fotosintezės atsiradimas. Deguonis pradėjo kauptis atmosferoje.
Proterozojaus era prasidėjo maždaug prieš 2,5 milijardo metų ir truko 2 milijardus metų. Šiuo laikotarpiu, maždaug prieš 2 milijardus metų, deguonies kiekis pasiekė vadinamąjį „Pastero tašką“ - 1% jo kiekio šiuolaikinėje atmosferoje. Mokslininkai mano, kad tokios koncentracijos pakako aerobiniams vienaląsčiams organizmams atsirasti, ir atsirado naujo tipo energijos procesai - kvėpavimas deguonimi. Dėl skirtingų prokariotų grupių kompleksinės simbiozės atsirado ir pradėjo aktyviai vystytis eukariotai. Susiformavus branduoliui, atsirado mitozė, o vėliau - mejozė. Lytinis dauginimasis prasidėjo maždaug prieš 1,5–2 milijardus metų. Svarbiausias gyvosios gamtos evoliucijos etapas buvo daugialąsčių atsiradimas (maždaug prieš 1,3–1,4 mlrd. Metų). Pirmieji daugialąsčiai organizmai buvo dumbliai. Daugialąstiškumas prisidėjo prie staigaus organizmų įvairovės padidėjimo. Atsirado galimybė specializuotis ląstelėse, formuoti audinius ir organus, paskirstyti funkcijas tarp kūno dalių, o tai dar labiau komplikavo elgesį.
Proterozojuose susiformavo visos gyvojo pasaulio karalystės: bakterijos, augalai, gyvūnai ir grybai. Per pastaruosius 100 milijonų proterozojaus eros metų įvyko galingas organizmų įvairovės augimas: atsirado įvairių bestuburių grupių (kempinės, koelenteratai, kirminai, dygiaodžiai, nariuotakojai, moliuskai) ir jos tapo labai sudėtingos. Padidėjus deguonies kiekiui atmosferoje, susidarė ozono sluoksnis, kuris apsaugojo Žemę nuo radiacijos, todėl gyvybė galėjo išeiti į žemę. Maždaug prieš 600 milijonų metų proterozojaus pabaigoje grybai ir dumbliai išėjo į žemę ir sudarė seniausias kerpes. Proterozojaus ir kitos eros sandūroje pasirodė pirmieji akordai.
Phanerozoic. Eonas, susidedantis iš trijų erų, apima apie 15% viso mūsų planetos gyvenimo.
Paleozojaus prasidėjo prieš 570 milijonų metų ir truko apie 340 milijonų metų. Tuo metu planetoje vyko intensyvūs kalnų statybų procesai, lydimi didelio vulkaninio aktyvumo, ledynai pakeitė vienas kitą, o kartkartėmis jūros žengė į priekį ir traukėsi sausumoje. Senovės gyvenimo epochoje (graikų palaios - senovės) išskiriami 6 laikotarpiai: Kambrija (Kambrija), Ordovicija (Ordovicija), Silurija (Silūra), Devona (Devona), Karboninė (Anglinė) ir Permė (Permė).
AT kambrija ir ordovicikas didėja vandenyno faunos įvairovė, tai medūzų ir koralų klestėjimo laikai. Senovės nariuotakojai - trilobitai pasirodo ir pasiekia didžiulę įvairovę. Vystosi chordatai (53 pav.).
Paveikslėlis: 53. Paleozojaus eros fauna
Paveikslėlis: 54. Pirmieji suši augalai
AT tyla klimatas tampa sausesnis, didėja vieno Pangėjos žemyno sausumos plotas. Jūrose prasideda masinis pirmųjų tikrųjų stuburinių gyvūnų - be žandikaulių, iš kurio vėliau išsivystė žuvys. Svarbiausias silūro įvykis yra sporinių augalų - psilofitų atsiradimas sausumoje (54 pav.). Po augalų senovės voragyviai iškyla į krantą, nuo sauso oro apsaugoti chitino apvalkalu.
AT devonas senovinių žuvų įvairovė didėja, vyrauja kremzlinės žuvys (rykliai, spinduliai), tačiau pasirodo ir pirmosios kaulinės žuvys. Mažuose, džiūstančiuose rezervuaruose, kuriuose nėra pakankamai deguonies, pasirodo plaučių žuvys, kurios, be žiaunų, turi oro kvėpavimo organus - kryžkaulio plaučius ir kryžmines žuvis, turinčias raumenų pelekus, su skeletu, panašiu į penkių pirštų galūnės skeletą. Pirmieji sausumos stuburiniai gyvūnai - stegocefalai (varliagyviai) - kilo iš šių grupių.
AT anglinis sausumoje yra medžių, panašių į asiūklių, likopodų ir paparčių, miškų, kurių aukštis siekia 30–40 m (55 pav.). Būtent šie augalai, patekę į atogrąžų pelkes, drėgname atogrąžų klimate nepuvo, o pamažu virto anglimis, kurias dabar naudojame kaip kurą. Šiuose miškuose pasirodė pirmieji sparnuoti vabzdžiai, panašūs į didžiulius laumžirgius.
Paveikslėlis: 55. Anglies periodo miškai
Paskutiniu paleozojaus eros laikotarpiu - permė - klimatas tapo vis vėsesnis ir sausesnis, todėl tos organizmų grupės, kurių gyvybinė veikla ir dauginimasis buvo visiškai priklausomos nuo vandens, pradėjo mažėti. Mažėja varliagyvių įvairovė, kurių oda nuolat reikalavo drėgmės, o jų lervos turėjo žiauninį kvėpavimą ir išsivystė vandenyje. Ropliai tampa pagrindiniais žemės šeimininkais. Paaiškėjo, kad jie labiau pritaikyti naujoms sąlygoms: perėjimas prie plaučių kvėpavimo leido apsaugoti odą nuo išdžiūvimo raguotų integumentų pagalba, o kiaušiniai, padengti tankiu lukštu, galėjo išsivystyti sausumoje ir apsaugoti embrioną nuo aplinkos poveikio. Susiformuoja ir plačiai paplitę nauji gimnospermų tipai, kai kurie jų išlikę iki šių dienų (ginkmedis, araukarija).
Mesozojaus era prasidėjo maždaug prieš 230 milijonų metų, truko apie 165 milijonus metų ir apėmė tris laikotarpius: triaso, juros ir kreidos periodus. Šioje eroje organizmų sudėtingumas tęsėsi ir evoliucijos tempas padidėjo. Beveik visą erą sausumoje vyravo gimnospermai ir ropliai (56 pav.).
Trijakas - dinozaurų klestėjimo pradžia; pasirodo krokodilai ir vėžliai. Svarbiausias evoliucijos pasiekimas yra šilto kraujo atsiradimas, atsiranda pirmieji žinduoliai. Varliagyvių rūšių įvairovė smarkiai sumažėja, o sėkliniai paparčiai beveik visiškai nyksta.
Kreidos periodas būdingas aukštesnių žinduolių ir tikrų paukščių susidarymas. Angiospermos atsiranda ir greitai plinta, palaipsniui pakeisdamos gimnospermus ir paparčius. Kai kurie kreidos periodu atsiradę angiospermai išliko iki šių dienų (ąžuolai, gluosniai, eukaliptas, delnai). Laikotarpio pabaigoje vyksta masinis dinozaurų išnykimas.
Kenozojaus era, prasidėjęs maždaug prieš 67 milijonus metų, tęsiasi ir šiandien. Jis skirstomas į tris laikotarpius: paleogeno (žemutinio tretinio) ir neogeno (viršutinio tretinio), kurių bendra trukmė yra 65 milijonai metų, ir antropogeninių, kurie prasidėjo prieš 2 milijonus metų.
Paveikslėlis: 56. Mesozojaus eros fauna
Paveikslėlis: 57. Kenozojaus eros fauna
Jau paleogenas dominuojančią poziciją užėmė žinduoliai ir paukščiai. Šiuo laikotarpiu susiformuoja dauguma šiuolaikinių žinduolių kategorijų, atsiranda pirmieji primityvieji primatai. Sausumoje dominuoja angiospermos (atogrąžų miškai), kartu su jų evoliucija vystosi ir didėja vabzdžių įvairovė.
AT neogenas klimatas tampa sausesnis, formuojasi stepės, plačiai paplitę vienaskilčiai žoliniai augalai. Miškų atsitraukimas prisideda prie pirmųjų didžiųjų beždžionių atsiradimo. Formuojasi artimų šiuolaikinių augalų ir gyvūnų rūšys.
Paskutinis antropogeninis laikotarpis būdingas vėsus klimatas. Dėl keturių milžiniškų apledėjimų atsirado žiaurių žmonių, prisitaikiusių prie atšiauraus klimato (mamutai, vilnos raganosiai, muskuso jaučiai) (57 pav.). Tarp Azijos ir Šiaurės Amerikos, Europos ir Britų salų atsirado sausumos „tiltai“, kurie prisidėjo prie plataus rūšių, įskaitant žmones, išsisklaidymo. Maždaug prieš 35–40 tūkstančių metų, prieš paskutinį apledėjimą, žmonės pasiekė Šiaurės Ameriką palei sąsmauką dabartinio Beringo sąsiaurio vietoje. Laikotarpio pabaigoje prasidėjo visuotinis atšilimas, daugybė augalų rūšių ir stambių žinduolių išnyko, susiformavo moderni flora ir fauna. Didžiausias antropogeno įvykis buvo žmogaus pasirodymas, kurio veikla tapo pagrindiniu veiksniu tolesniems Žemės gyvūnų ir augalų pasaulio pokyčiams.
Peržiūrėkite klausimus ir užduotis
1. Pagal kokį principą Žemės istorija skirstoma į epochas ir laikotarpius?
2. Kada atsirado pirmieji gyvi organizmai?
3. Kokie organizmai reprezentavo kriptozojaus (prekambro) gyvąjį pasaulį?
4. Kodėl paleozojaus eros Permės laikotarpiu išnyko daugybė varliagyvių rūšių?
5. Kokia kryptimi augalai vystėsi žemėje?
6. Apibūdinkite gyvūnų evoliuciją paleozojaus epochoje.
7. Papasakok mums apie mezozojaus eros evoliucijos ypatybes.
8. Kokią įtaką augalų ir gyvūnų vystymuisi Kenozojaus eroje turėjo dideli apledėjimai?
9. Kaip galite paaiškinti Eurazijos ir Šiaurės Amerikos faunos ir floros panašumą?
Pagalvok! Vykdyti!
1. Kokią evoliucinę naudą augalai įgijo perėję prie sėklų dauginimo?
2. Paaiškinkite, kodėl skirtingų epochų ir laikotarpių trukmė gerokai skiriasi.
3. Naudodamiesi papildoma literatūra ir interneto šaltiniais, susipažinkite su įvairiomis egzistuojančiomis hipotezėmis apie dinozaurų išnykimo priežastis. Organizuokite ir veskite diskusiją tema „Kodėl dinozaurai išnykę?“
4. Koks ryšys tarp atogrąžų miškų vystymosi ir vabzdžių įvairovės padidėjimo paleogene?
5. Daugeliui studentų sunku prisiminti epochų ir laikotarpių seką. Pasistenkite, kad būtų lengviau prisiminti sugalvojus santrumpas - žodžius, sudarytus iš skiemenų ar pirmąsias terminų raides. Pvz., Mezozojaus epochos laikotarpiai - laikykis (triaso, juros, kreidos periodas). Galite naudoti kitą mnemoninę techniką: sukurkite semantinę frazę, kurios žodžiai prasideda pirmosiomis įsimenamų terminų raidėmis.
Darbas su kompiuteriu
Žr. Elektroninį priedą. Išstudijuokite medžiagą ir atlikite užduotis.
Pakartokite ir prisiminkite!
Botanika
Sėklinių augalų savybės, leidusios jiems užimti dominuojančią padėtį augalų pasaulyje. Pagrindinis sėklinių augalų bruožas yra sėklų dauginimas. Sėklų formavimas yra svarbiausias augalų karalystės evoliucijos pasiekimas. Sporoje yra minimalus maistinių medžiagų kiekis, todėl reikia daugybės palankių sąlygų tolesniam vystymuisi. Palyginti su ja, sėkloje yra daug maistinių medžiagų, o sėklos viduje esantis sporofito embrionas yra patikimai apsaugotas tankiais dangčiais. Maksimalus sėklų audinių dehidravimas ir apsauginių dangčių buvimas užtikrina ilgalaikį sėklų gyvybingumą.
Sėkliniai augalai turi vidinį tręšimą. Tai yra kritinė adaptacija, nes šio tipo tręšimas nepriklauso nuo vandens. Tačiau šiuo atveju išnyksta judrių spermatozoidų, kuriuose yra flagelos, poreikis. Iš tiesų, išskyrus kai kuriuos gimnospermus, sėklinių augalų vyriškos lytinės ląstelės neturi vėliavėlių ir nėra pajėgios savarankiškai judėti. Tokios nejudrios vyriškos augalų lytinės ląstelės vadinamos spermatozoidais. Kaip nejudantys spermatozoidai patenka į kiaušinį? Dar vienas svarbus sėklinių augalų įsigijimas yra žiedadulkių vamzdelio, per kurį spermatozoidai gabenami į kiaušialąstę, vystymasis.
Sėklinių augalų savybių, leidusių jiems užkariauti visą žemės rutulį, apibūdinimas bus neišsamus, jei neprisiminsime tokios savybės kaip laidžių audinių struktūros sudėtingumas. Angiospermuose medienos indai sudaro tobuliausią laidumo sistemą. Jie vaizduoja ilgą tuščiavidurį vamzdį, susidedantį iš negyvų ląstelių grandinės - indo segmentų, kurių skersinėse sienose yra didelės skylės - perforacijos. Šių skylių dėka atliekamas greitas ir netrukdomas vandens srautas.
Zoologija
Devono periodu pasirodė lop-kvėpuojančios ir kryžminės žuvys. Šiuo metu plaučių žuvis - Tai nedidelė gėlavandenių žuvų grupė, jungianti primityvius protėvių formų bruožus su laipsnišku prisitaikymu gyvenant deguonies stokojančiuose tropiniuose vandens telkiniuose. Šių žuvų pelekai atrodo mėsingi ašmenys, padengti žvynais. Su jų pagalba žuvys gali ne tik plaukti, bet ir judėti dugnu. Žiaunos ir plaučių kvėpavimas. Stemplės ventralinėje pusėje yra 1-2 tuščiaviduriai ataugos, veikiančios kaip plaučiai. Širdyje apibūdinamas prieširdžio dalijimasis ir antrojo kraujo apytakos rato susidarymas. Trūkstant deguonies vandenyje arba žiemos miego metu, kvėpavimas yra tik plaučių kvėpavimas. Šiuolaikiniai atstovai: vieno plaučio - Australijos rago ir dviejų plaučių - žvynuotos masės (Afrikos protoptikai ir Pietų Amerikos lepidosirenai). Raginiai dantys gyvena neišdžiūvusiuose vandens telkiniuose ir nemiega žiemoti. Kai vandens telkiniai išdžiūsta, žvynuoti augalai gali įsirausti į žemę ir žiemoti ilgą laiką (iki 9 mėnesių). Protopteris netgi suformuoja kapsulę.
Žuvys ilgai laikyta išnykusia grupe. 1938 m. Buvo atrasta vienintelė šiuolaikinė rūšis - koelakantas (žr. 22 pav.), Gyvenantis Komorų regione maždaug 1000 m gylyje. Cistepera yra arti plaučių žuvų ir, matyt, kilusi iš bendro protėvio. Kryžminių žuvų ypatumas yra raumenų buvimas galūnių sudėtyje ir jų skeleto išardymas. Evoliucijoje tai tapo prielaida pelekams virsti penkių pirštų galūnėmis. Senovės kryžminės žuvys gyveno gėlo vandens telkiniuose ir turėjo dvigubą kvėpavimą: trūkstant deguonies, jos iškilo į paviršių ir įkvėpė oro. Jų raida vyko dviem kryptimis: viena šaka davė pradžią šiuolaikinių varliagyvių protėviams, kita - pritaikyta gyvenimui jūros vandenyje. Šiuolaikinis koelakantas, skirtingai nei protėviai, nėra pajėgus kvėpuoti atmosferos deguonimi, jo didelis išsigimęs plaučiai užpildyti riebalais.
Paleozojaus eros silūro laikotarpiu nariuotakojai išlindo į sausumą, tapdami pirmaisiais žemės gyventojais tarp gyvūnų. Šiuo metu nariuotakojų tipas yra pats įvairiausias ir įvairiausias iš visų rūšių gyvūnų, jis vienija daugiau nei 1,5 milijono rūšių. Tai daugiau nei visos kitos gyvūnų rūšys. Neabejotina, kad šios bestuburių grupės klestėjimas yra susijęs su daugybės adaptacijų įgijimu evoliucijos procese. Toliau pateikiami svarbiausi šiuolaikinių nariuotakojų protėvių įsigijimai:
Stiprus išorinis skeletas, kurį vaizduoja chitininė odelė;
Segmentuotas korpusas, padalytas į sekcijas;
Judamos šarnyrinės galūnės.
Išorinis chitininis skeletas atlieka ne tik mechaninės apsaugos funkciją. Jo įsigijimas leido jūrų nariuotakojams įveikti žemę atsispirti gravitacijos jėgoms ir apsaugojo jų kūnus nuo išdžiūvimo. Krūtinės ląstos segmentų kūno sienų chitininės ataugos, kurios virto sparnais, leido vabzdžiams užvaldyti žemę.
Šis tekstas yra įvadinis fragmentas. Iš knygos „Kaip nutiko gyvenimas Žemėje“ autorius Keleris Borisas AleksandrovičiusPagrindiniai gyvenimo žemėje raidos etapai Gyvenimas žemėje nuo pat pradžių iki mūsų laikų vystosi milijardus metų. Per šį ilgą laiką gyvenimas žemėje išgyveno eilę žingsnių nuo paprastesnio iki sudėtingesnio ir tobulesnio. Čia yra pagrindiniai
Iš knygos Naujausia faktų knyga. 1 tomas [Astronomija ir astrofizika. Geografija ir kiti žemės mokslai. Biologija ir medicina] autorius Iš knygos „Skruzdėlė, šeima, kolonija“ autorius Zacharovas Anatolijus Aleksandrovičius4. BENDROJO GYVENIMO PLĖTRA ANTUOSE Ką paprastai reiškia laipsniškas tos ar kitos gyvūnų grupės vystymasis? Nagrinėdamas šį klausimą, išskirtinis sovietų biologas A. N. Severcovas suformavo du pagrindinius biologinės pažangos kriterijus:
Iš knygos „Biologija [išsamus vadovas pasiruošti egzaminui] autorius Lerneris Georgijus Isaakovičius Iš knygos Naujausia faktų knyga. 1 tomas. Astronomija ir astrofizika. Geografija ir kiti žemės mokslai. Biologija ir medicina autorius Kondrašovas Anatolijus PavlovičiusKas yra fotosintezė ir kiek ji svarbi gyvybei Žemėje? Fotosintezė vadinama sudėtingų organinių medžiagų, reikalingų pačių augalų ir visų kitų gyvenimui, aukštesnių augalų, dumblių, fotosintetinių bakterijų susidarymu.
Iš knygos „Kaip atsirado ir vystėsi gyvenimas Žemėje“ autorius Gremjatskis Michailas AntonovičiusVi. Gyvybės atsiradimas Žemėje Iš Spallanzani ir Pasteur eksperimentų jau žinome, kad esant aukštai temperatūrai gyvenimas sustoja. Dauguma organizmų žūsta jau esant 70–80 laipsnių Celsijaus laipsniui. Tai reiškia, kad jų gyvenimui reikalingos tam tikros temperatūros sąlygos. Reikalingas
Iš knygos Gyvenimo paplitimas ir proto unikalumas? autorius Mosevitsky Markas IsaakovičiusIV skyrius. Pirmosios gyvybės Žemėje apraiškos; Gyvenimas yra žemiškas arba nežemiškas
Iš knygos „Gyvenimas amžių gilumoje“ autorius Trofimovas Borisas Aleksandrovičius4.1. Paleontologiniai ir fizikocheminiai duomenys apie ląstelių gyvybės formų atsiradimo Žemėje laiką. Seniausių Žemės mineralų amžius yra 3800–3900 milijonų metų. Tai apima nuosėdines uolienas, jau susiformavusias jūrose ir vandenynuose, taip pat senesnes
Iš knygos „Nuostabi paleontologija [Žemės ir jos gyvenimo istorija] autorius Eskovas Kirilas JurievichasVI skyrius. Katastrofų vaidmuo vystantis gyvybei Žemėje
Iš knygos „Žemės rutulio atsiradimo ir raidos istorija“ autorius autorius nežinomasATEITIS GYVENIMO ŽEMĖJE PLĖTRA Įprasta, kad žmogus galvoja apie ateitį, jis visada nori ją numatyti, numatyti. Visa žmogaus veikla yra susijusi su planais, skaičiavimais. Žmonijos istorijoje vis didesnį vaidmenį visose jos šakose vaidina tolimas numatymas
Iš knygos „Energija ir gyvenimas“ autorius Pečurkinas Nikolajus Savelievichas5 SKYRIUS Ankstyvasis prekambrija: seniausi gyvybės pėdsakai Žemėje. Kilimėliai ir stromatolitai. Prokariotinis pasaulis ir eukariotiškumo atsiradimas „Rūšių atsiradime“ Charlesas Darwinas sąžiningai ir aiškiai suformulavo klausimus, kurių jo teorija nedavė (tuometiniame žinių lygyje).
Iš knygos „Biologija“. Bendroji biologija. 11 klasė. Pagrindinis autorius Sivoglazovas Vladislavas IvanovičiusIV. ORGANINIO GYVENIMO RAIDA Žemėje
Iš knygos „Dabartinė biosferos būklė ir aplinkos politika“ autorius Kolesnik Yu.A.7 skyrius. Pirmasis gyvybės Žemėje evoliucijos etapas: nuo cheminės iki biotinės cirkuliacijos Bene nuostabiausias dalykas gyvybės Žemėje evoliucijoje yra tai, kaip greitai tai įvyko. R. E. Dickersonas
Iš autorės knygos14. Idėjų apie gyvybės atsiradimą Žemėje plėtojimas Prisiminkite! Kas yra gyvybė? Įvardykite pagrindines gyvųjų savybes. Klausimai apie gyvybės Žemėje kilmę ir pačios Žemės kilmę visada jaudino žmoniją. Amžinos ir globalios, šios problemos ir
Iš autorės knygos2.2. Hipotezės apie gyvybės atsiradimą Žemėje Daugelis mąstytojų šimtmečius svarstė šiuos klausimus: religiniai lyderiai, meno atstovai, filosofai ir mokslininkai. Trūkstant gilių mokslinių duomenų, jie buvo priversti kurti fantastiškiausius
Iš autorės knygos3 skyrius Gyvybės atsiradimo Žemėje mechanizmai 3.1. Aminorūgštys Susidariusias fizikines ir chemines sąlygas primityvioje planetoje galima sutapatinti su S. Millerio instaliacija, kurioje jis sintetino aminorūgštis iš tuo metu buvusių dujų. Vienintelis skirtumas
Biologija, 11 klasė
9 pamoka."Gyvenimo Žemėje raidos etapai".
3. Temoje aptartų klausimų sąrašas;
Šios pamokos medžiaga supažindins mokinius su pagrindiniais gyvenimo žemėje raidos etapais. Pamokos metu bus aptarti pagrindiniai įvykiai, vykę priešistoriniais laikais. Studentai sužinos, kaip ir kodėl pasikeitė flora ir fauna.
4. Temos žodynas (šioje pamokoje pateiktų terminų ir sąvokų sąrašas);
Aeonas, geologinė era, Archeano era, proterozojaus era, paleozojaus era, mezozojaus era, kenozojaus era.
Aeonas (senovės graikų. αἰών - amžius, era) geologijoje - geologinės istorijos laikotarpis, jungiantis keletą epochų.
Geologinė era - geochronologinės skalės segmentas, eono intervale. Dauguma geologinių epochų skirstomos į geologinius laikotarpius.
Archėjos era (senovės gyvenimo epocha) - nuo 3600 iki 2600 milijonų metų, 1 milijardo metų trukmė - maždaug ketvirtadalis visos gyvenimo istorijos.
Proterozojaus era (ankstyvojo gyvenimo era), buvusi prieš 2600–570 milijonų metų, yra ilgiausia era, apimanti apie 2 milijardus metų, tai yra daugiau nei pusę visos gyvenimo istorijos.
Paleozojaus (senovės gyvenimo era) - nuo 570 iki 230 milijonų metų, bendras ilgis yra 340 milijonų metų.
Mesozojaus era (vidutinio gyvenimo era) - nuo 230 iki 67 milijonų metų, bendras ilgis - 163 milijonai metų.
Kenozojaus era (naujo gyvenimo era) - nuo 67 milijonų metų iki šių dienų. Tai žydinčių augalų, vabzdžių, paukščių ir žinduolių era. Šioje epochoje atsirado žmogus.
5. Pagrindinė ir papildoma literatūra pamokos tema (tikslūs bibliografiniai duomenys su puslapių nuoroda);
- Vadovėlis "Biologija. 10-11 klasė", sukurtas redaguojant akademikui DK Beljajevui ir profesoriui GM Dymshitsui / aut.-Komp. G.M. Dymshitsas ir O. V. Sablina. - M.: Švietimas, 2018, p. 180-184, pagrindinis lygis.
Papildomi šaltiniai:
1. Bendroji biologija 10–11, didaktinė medžiaga / autorius-komp. S.S. Krasnovidova, S. A. Pavlov, A. B. Pavlov, - M. Education, 2000, p. 83-104
2. 10–11 bendrosios biologijos klasės: pasirengimas egzaminui. Kontrolė ir savarankiškas darbas / GI Lerner. - M.: Eksmo, 2007.p.160-164
3. Biologija: bendroji biologija. 10–11 klasės: vadovėlis / A. A. Kamensky, E. A. Kriksunov, V. V. Pasechnik. - M.: Bustard, 2018. 340–347 puslapiai
4. A.Yu. Iontseva, A. V. Torgalovas „Biologija schemose ir lentelėse“. ...
5. E.N. Demyankovas, A.N. Sobolevas „Užduočių ir pratimų rinkinys. Biologija 10-11 “, vadovėlis švietimo organizacijoms.
6. Atidarykite elektroninius išteklius pamokos tema (jei tokių yra);
Interneto šaltiniai:
- Švietimo portalas pasiruošimui egzaminams https://bio-ege.sdamgia.ru/?redir\u003d1
- Rusijos švietimo portalas www.school.edu.ru
7. Teorinė medžiaga savarankiškam mokymuisi;
Gyvybė Žemėje atsirado daugiau nei prieš 3,5 milijardo metų, iškart po to, kai buvo suformuota žemės pluta. Visą laiką gyvųjų organizmų atsiradimas ir vystymasis turėjo įtakos reljefo ir klimato formavimuisi. Taip pat tektoniniai ir klimato pokyčiai, įvykę per metus, turėjo įtakos gyvybės vystymuisi Žemėje.
Gyvenimo Žemėje eros
Visą gyvavimo Žemėje laikotarpį galima suskirstyti į 2 laikotarpius: prekambriją arba kriptozę (pirminis laikotarpis, nuo 3,6 iki 0,6 milijardo metų) ir fanerozojaus. Kriptozojaus apima Archeano (senovės gyvenimas) ir Proterozoic (pirminio gyvenimo) epochos. Fanerozojaus apima paleozojaus (senovės gyvenimas), mezozojaus (vidurinis gyvenimas) ir kenozojaus (naujas gyvenimas) epochas. Šie 2 gyvenimo raidos periodai paprastai skirstomi į mažesnius - epochas. Ribos tarp epochų yra globalūs evoliuciniai įvykiai, išnykimas. Savo ruožtu eros skirstomos į laikotarpius, laikotarpiai - į epochas. Gyvenimo Žemėje raidos istorija yra tiesiogiai susijusi su žemės plutos ir planetos klimato pokyčiais.
Vystymosi eros
atgalinis laikas Svarbiausi įvykiai paprastai paskirstomi specialiais laiko intervalais - epochomis. Laikas skaičiuojamas atvirkštine tvarka, nuo seniausio gyvenimo iki naujo.
Yra 5 epochos:
1. Archeanas.
2. Proterozojaus.
3. Paleozojaus.
4. Mesozojaus.
5. Kenozojaus.
Gyvenimo Žemėje raidos periodai paleozojaus, mezozojaus ir kenozojaus epochose apima vystymosi laikotarpius. Tai yra trumpesni laikotarpiai, palyginti su epochomis.
Paleozojaus:
· Kambrija (kambrija).
· Ordovicikas.
Silūro (silūro).
· Devonas (devonas).
· Anglinis (anglinis).
Permė (Permė).
Mesozojaus era:
· Trijų (trijų).
Juros (juros).
· Kreidos (kreida).
Kenozojaus era:
· Žemasis tretinis (paleogenas).
· Viršutinė tretinė (neogeninė).
Ketvirtadienis arba antropogenas (žmogaus raida)
Pirmieji 2 laikotarpiai įtraukiami į tretinį laikotarpį, kurio trukmė yra 59 milijonai metų.
Trumpai apibūdinkime pagrindinius gyvenimo raidos etapus pagal epochą.
Katarchei.Šiuo gyvenimo raidos istorijos periodu Pasaulio vandenyno vandenyse susidarė „pirminė sriuba“ ir prasidėjo koacervacijos procesas.
Archėja. Pasirodo pirmieji gyvi prokariotiniai organizmai: bakterijos ir cianobakterijos. Nuosėdinės uolienos (3,1–3,8 mlrd. Metų) patvirtina savo buvimą šioje eroje. Gimė biosfera. Archėja yra prokariotų klestėjimo laikas. Cianobakterijų atsiradimas (maždaug prieš 3,2 mlrd. Metų) rodo fotosintezę ir aktyvųjį pigmentą chlorofilą. Pirmieji eukariotai pasirodo Archėjuje. Tarp jų yra organizmai: vienaląsčiai dumbliai (žali, geltonai žali, auksiniai ir kt.) Ir pirmuonys - flagelatai (euglena, volvox), sarkodai (amebos, foraminifera, radiolarianai) ir kt. Archajose sausumoje atsirado bakterijos ir prasidėjo aktyvus dirvožemio formavimosi procesas.
Ant sienos tarp Archėjos ir Proterozojaus epochų atsirado lytinis procesas ir daugialąstiškumas. Prasidėjo daugialąsčių gyvūnų (bestuburių) ir augalų (dumblių) formavimasis.
Proterozojaus - didžiulė eros trukmė. Gyvų organizmų eukariotinės formos čia klesti ir savo įvairove gerokai lenkia prokariotus. Daugialąstiškumo ir kvėpavimo atsiradimas lėmė progresyvų vystymąsi tiek tarp heterotrofų, tiek tarp autotrofų. Kartu su plūduriuojančiomis formomis (dumbliai, pirmuonys, medūzos), jie atrodo pritvirtinti prie dugno („sėdimieji“) ar prie kito substrato: gijiniai žali, lameliniai rudi ir raudoni dumbliai, taip pat kempinės, koralai. Pasirodė ropojantys organizmai, tokie kaip anelidai. Jie davė pradžią moliuskams ir nariuotakojams. Kartu su įvairiais koelenteratais pasirodo segmentuoti gyvūnai, tokie kaip annelidai ir nariuotakojai (vėžiagyviai).
Paleozojaus- era, kuriai būdingi gana dideli iškastinių organizmų radiniai. Jie nurodo, kad vandens aplinkoje (druskos ir gėlo vandens telkiniuose) yra beveik visų pagrindinių bestuburių rūšių atstovai. Gėluose, o paskui ir jūros vandenyse pasirodė įvairūs stuburiniai gyvūnai - be žandikaulių ir žuvų. Iš kaulinių žuvų protėvių atsirado kryžminės žuvys, kurios vėliau (kreidoje) beveik visiškai išmirė, tačiau devono viduryje iš kryžminių žuvų išsivystė sausumos stuburiniai gyvūnai (senovės varliagyviai).
Paleozojaus eros viduryje žemėje buvo gyvūnų, augalų ir grybų išėjimas. Prasidėjo sparti aukštesnių augalų plėtra. Atsirado briofitų ir kitų sporinių augalų. Pirmieji miškai formuojami iš milžiniškų paparčių, asiūklių ir lyrų. Tačiau paleozojaus pabaigoje jie visi miršta ir yra pagrindas formuoti anglies telkinius (nes gamtoje dar nebuvo pakankamai gyvūnų, valgančių šią augalų masę). Buvo gyvūnų, kvėpuojančių oru. Ropliai išplito visoje Žemėje (tarp jų yra žolėdžių ir mėsėdžių), atsirado vabzdžių.
Mesozojaus dažnai vadinama roplių era. Jie čia atstovaujami įvairiomis formomis: plaukimu, skraidymu, sausuma, vandeniu ir šalia vandens. Keletą milijonų metų gyvavę Žemėje ir pasiekę didelę klestėjimą, beveik visi ropliai miršta iki mezozojaus pabaigos. Pasirodo paukščiai ir primityvūs žinduoliai (kiaušialąsčiai ir marsupialai), o kiek vėliau - placentalai. Keičiantis klimatui - šalčiui ir sausumui, gimnospermai, ypač spygliuočiai, yra plačiai paplitę Žemėje. Pasirodo pirmieji angiospermai, tačiau juos vaizduoja tik arborealinės formos. Kaulinės žuvys ir galvakojai moliai plačiai paplitę jūrose.
Kenozojaus būdingas angiospermų, vabzdžių, paukščių, žinduolių žydėjimas. Jau viduryje kenozojaus yra beveik visos pagrindinės mums žinomos gyvosios gamtos karalysčių atstovų grupės. Tarp žandikaulių atsirado žolių ir krūmų. Dideliuose žemės paviršiaus plotuose gyveno stepės ir pievos. Susiformavo visi pagrindiniai natūralių biogeocenozių tipai. Šioje eroje žmogus pasirodė kaip ypatinga gyvų būtybių rūšis. Atsiradus žmogui ir vystantis jo kultūrai, prasidėjo kultūrinės floros ir faunos formavimasis. Kilo agrocenozės, kaimai ir miestai. Gamtą žmogus pradėjo aktyviai naudoti savo poreikiams patenkinti. Šiuo atžvilgiu vyksta dideli organinio pasaulio rūšių sudėties, aplinkos ir visos gamtos pokyčiai. Gamtos pokyčiai veikiami žmogaus veiklos lemia rimtus pokyčius gyvenimo raidoje.
Kaip matote, Žemės istorijai būdingas unikalus reiškinys: remiantis fizine ir chemine evoliucija, gamtoje atsirado gyvoji materija, kuri tada, biologinės evoliucijos pagalba, pasiekė aukštą sudėtingumo ir formų įvairovės lygį. Šiame istoriniame gyvybės vystymosi Žemėje procese atsirado didžiulis skaičius biologinių rūšių, įvairios supraspecifinės biosistemos, įvyko žmogaus formavimasis ir susiformavo šiuolaikinė biosfera su pasauline biologine medžiagų apykaita. Gyvenimo plėtra, vykdoma ilgą laiką ir nuolat kintant aplinkos sąlygoms, mūsų laikais tęsiasi biosferoje.
8. Mokymo modulio užduočių sprendimo pavyzdžiai ir analizė (mažiausiai 2 užduotys).
1 pratimas.
