Početak biološke evolucije pojave na Zemlji. Početak biološke evolucije na Zemlji povezan je s izgledom. Ere i periodi

Pojava primitivne ćelije značila je kraj prebiološke evolucije živih i početak biološke evolucije života.

Prvi jednoćelijski organizmi koji su nastali na našoj planeti bile su primitivne bakterije koje nisu imale jezgro, odnosno prokarioti. Kao što je već spomenuto, to su bili jednoćelijski nenuklearni organizmi. Bili su anaerobi, jer su živjeli u okruženju bez kisika, i heterotrofi, jer su se hranili gotovim organskim jedinjenjima "organskog bujona", odnosno tvarima sintetiziranim tokom kemijske evolucije. Energetski metabolizam kod većine prokariota odvijao se prema vrsti fermentacije. Ali postepeno je "organska juha" kao rezultat aktivne konzumacije splasnula. Kako je iscrpljen, neki organizmi su počeli da razvijaju načine za biohemijski formiranje makromolekula, unutar samih ćelija uz pomoć enzima. U takvim uslovima, ćelije koje su uspele da dobiju većinu potrebne energije direktno iz sunčevog zračenja pokazale su se konkurentnim. Proces formiranja hlorofila i fotosinteze odvijao se ovim putem.

Prelazak živih bića na fotosintezu i autotrofnu ishranu bio je prekretnica u evoluciji živih bića. Zemljina atmosfera počela je da se "puni" kiseonikom, koji je bio otrov za anaerobe. Stoga su mnogi jednoćelijski anaerobi umrli, drugi su se sklonili u anoksična okruženja - močvare i, jedući, ispuštali ne kisik, već metan. Drugi su se ipak prilagodili kiseoniku. Njihov središnji mehanizam izmjene bilo je disanje kisika, što je omogućilo povećanje proizvodnje korisne energije za 10-15 puta u odnosu na anaerobni tip metabolizma - fermentaciju. Prelazak na fotosintezu bio je dug proces i završio se prije oko 1,8 milijardi godina. Pojavom fotosinteze, sve više energije sunčeve svjetlosti akumuliralo se u organskoj tvari Zemlje, što je ubrzalo biološki ciklus tvari i evoluciju živih bića općenito.

Eukarioti, odnosno jednoćelijski organizmi sa jezgrom, nastali u okruženju kiseonika. To su već bili savršeniji organizmi sa sposobnošću fotosinteze. Njihova DNK je već bila koncentrisana u hromozome, dok je u prokariotskim ćelijama nasledna supstanca bila raspoređena po ćeliji. Eukariotski hromozomi bili su koncentrisani u ćelijskom jezgru, a sama ćelija se već razmnožavala bez značajnih promena. Tako je ćerka eukariotska ćelija bila skoro tačna kopija ćelije majke i imala je iste šanse za preživljavanje kao i matična ćelija.

Obrazovanje biljaka i životinja

Naknadna evolucija eukariota bila je povezana s podjelom na biljne i životinjske stanice. Takva podjela dogodila se u proterozoiku, kada su Zemlju naseljavali jednoćelijski organizmi.

Od početka evolucije eukarioti su se razvijali dualno, odnosno imali su paralelne grupe sa autotrofnom i heterotrofnom ishranom, što je osiguravalo integritet i značajnu autonomiju živog svijeta.

Biljne ćelije su evoluirale u pravcu smanjenja sposobnosti kretanja usled razvoja krute celulozne ljuske, ali u pravcu korišćenja fotosinteze.

Životinjske ćelije su evoluirale da povećaju sposobnost kretanja, kao i da poboljšaju način na koji apsorbuju i izlučuju prerađenu hranu.

Sljedeća faza u razvoju živih bića bila je spolna reprodukcija. Nastao je prije oko 900 miliona godina.

Sljedeći korak u evoluciji živih bića dogodio se prije otprilike 700-800 miliona godina, kada su se pojavili višećelijski organizmi sa diferenciranim tijelom, tkivima i organima koji obavljaju određene funkcije. To su bile spužve, koelenterati, člankonošci itd., koji su pripadali višećelijskim životinjama.

Tokom proterozoika i početkom paleozoika, biljke su naseljavale uglavnom mora i okeane. To su zelene i smeđe, zlatne i crvene alge. Kasnije su mnoge vrste životinja već postojale u morima kambrija. U budućnosti su se specijalizirali i usavršavali. Među morskim životinjama tog vremena bili su rakovi, spužve, koralji, mekušci, trilobiti.

Krajem ordovicijanskog perioda počeli su se pojavljivati veliki mesožderi, kao i kičmenjaci.

Dalja evolucija kralježnjaka išla je u pravcu čeljusti riba. U devonu su se počele pojavljivati ribe koje dišu pluća - vodozemci, a potom i insekti. Nervni sistem se postepeno razvijao kao rezultat poboljšanja oblika refleksije.

Posebno važna faza u evoluciji živih oblika bila je pojava biljnih i životinjskih organizama iz vode u kopno i dalje povećanje broja vrsta kopnenih biljaka i životinja. U budućnosti upravo od njih potiču visokoorganizovani oblici života. Pojava biljaka na kopnu započela je krajem silura, a aktivno osvajanje zemlje od strane kralježnjaka počelo je u karbonu.

Prelazak na život u zraku zahtijevao je mnoge promjene od živih organizama i uključivao je razvoj odgovarajućih adaptacija. On je dramatično povećao stopu evolucije života na Zemlji. Čovjek je postao vrhunac evolucije živih. Život u zraku je “povećao” tjelesnu težinu organizama, zrak ne sadrži hranjive tvari, zrak prenosi svjetlost, zvuk, toplotu drugačije od vode, količina kiseonika u njemu je veća. Sve ovo je trebalo prilagoditi. Prvi kičmenjaci koji su se prilagodili uslovima života na kopnu bili su gmizavci. Njihova jaja su bila opskrbljena hranom i kiseonikom za embrion, prekrivena tvrdom ljuskom i nisu se bojala isušivanja.

Prije otprilike 67 miliona godina, ptice i sisari su stekli prednost u prirodnoj selekciji. Zahvaljujući toplokrvnosti sisara, brzo su zauzeli dominantan položaj na Zemlji, što je povezano sa uslovima zahlađenja na našoj planeti. U to vrijeme, toplokrvnost je postala odlučujući faktor u preživljavanju.

Omogućavao je konstantnu visoku tjelesnu temperaturu i stabilnost funkcionisanja unutrašnjih organa sisara. Živorođenje sisara i hranjenje mladih mlijekom bili su snažan faktor u njihovoj evoluciji, omogućavajući im da se razmnožavaju u različitim uvjetima okoline. Razvijen nervni sistem doprinio je raznim oblicima adaptacije i zaštite organizama. Došlo je do podjele mesoždera i kopitara na kopitare i grabežljivce, a prvi sisari insektojedi postavili su temelj za evoluciju placentalnih i tobolčarskih organizama.

Odlučujuća faza u evoluciji života na našoj planeti bila je pojava odreda primata. U kenozoiku, prije otprilike 67-27 miliona godina, primati su se podijelili na niže i antropoidne majmune, koji su najstariji preci modernog čovjeka. Preduvjeti za nastanak modernog čovjeka u procesu evolucije formirali su se postepeno.

U početku je postojao način života stada. Dozvolio je formiranje temelja buduće društvene komunikacije. Štoviše, ako je kod insekata (pčele, mravi, termiti) biosocijalnost dovela do gubitka individualnosti, onda je kod drevnih predaka čovjeka, naprotiv, razvila individualne osobine pojedinca. Ovo je bila moćna pokretačka snaga u razvoju tima.

Prema paleontološkim podacima zasnovanim na proučavanju najstarijih stena Zemlje, prvi živi organizmi pojavili su se na Zemlji prije oko 3,5 milijardi godina.

U suštini, prva živa ćelija, baš kao i njen neživi prototip, koacervatna kap, bila je kap iskonskog okeana okružena vodoodbojnom ljuskom, ali proteini i nukleinske kiseline u njoj nisu bili nasumična kolekcija organskih supstanci. Već su naučili da "razumeju" jedni druge, naučili su da komuniciraju.

Prve žive ćelije već su imale najvažnije svojstvo svakog živog organizma - sposobnost tačne samoreprodukcije, samokopiranja.

Hranili su se gotovim organskim supstancama, koje su nastale u ranim fazama formiranja Zemlje na abiogeni način. Prema većini naučnika, u periodu kada su se pojavili prvi živi organizmi, u atmosferi drevne Zemlje nije bilo slobodnog kiseonika, pa su imali anaerobni (bez kiseonika) tip disanja. Dakle, prvi živi organizmi na Zemlji su, očigledno, bili heterotrofni(hrana pripremljenom organskom materijom) bakterije - anaerobi(Sl. 1).

Unatoč činjenici da su anaerobne bakterije nastale u davnim vremenima, danas su široko rasprostranjene na Zemlji. Mogu se naći u tegli podsirenog mlijeka, te u buretu sa kiselim krastavcima ili kupusom. Bakterije mliječne kiseline su fakultativni anaerobi (mogu rasti i razvijati se u prisutnosti kisika, ali ne koriste kisik tijekom disanja).

Rice. 1. Simbiotska hipoteza porijekla eukariota

Mnoge bakterije u tlu su također anaerobi, na primjer, uzročnici tetanusa, plinske gangrene i botulizma. Svi su obavezni anaerobi. Za razliku od fakultativnih anaeroba, obvezni anaerobi ne podnose prisustvo kiseonika u okolini, kiseonik je za njih otrov. Zato je rizik od zaraze tetanusom mnogo veći ako je rana probušena i u njoj se razvije infekcija bez kiseonika. Otvorene rane i ogrebotine su mnogo manje opasni. Plinska gangrena također se, u pravilu, počinje razvijati nakon što se na ozlijeđeni ekstremitet stavi gips, što onemogućuje pristup kisiku. Opasnost od teškog trovanja hranom – botulizma – javlja se prilikom kućnog konzerviranja, kada se predkuhanjem ukloni zrak, a hermetički zatvoren poklopac onemogućuje dotok kisika izvana. U slučaju kiseljenja krastavaca ili gljiva u otvorenoj posudi, uzročnik botulizma neće se razviti, jer je obavezan anaerob. Kućnim konzerviranjem, uzročnik botulizma je izuzetno teško uništiti, jer njegove spore mogu izdržati 5-6 sati neprekidnog ključanja. Stoga se industrijsko konzerviranje izvodi pregrijanom parom pod pritiskom na temperaturi od ne 100, već 130 ° C u trajanju od 1-2 sata.

Anaerobne bakterije drevne Zemlje hranile su se gotovim organskim supstancama koje su nastale u velikim količinama u ranim fazama formiranja Zemlje. Visoka atmosferska temperatura i burna vulkanska aktivnost pospješuju abiogenu sintezu organskih tvari. U vrijeme kada su se pojavili prvi živi organizmi, Zemlja se ohladila i intenzitet abiogene sinteze organskih tvari značajno je opao. Razvoj anaeroba morao je iscrpiti rezerve organske tvari, što bi zauzvrat dovelo do smrti svih živih organizama. Možda bi se na tome završila istorija razvoja života na Zemlji, da se samo 100 miliona godina kasnije (prije 3,4 milijarde godina), pod utjecajem žestoke konkurencije za organske tvari, na Zemlji nije pojavila nova generacija živih organizama - bakterije koje sintetiziraju fotografije(vidi sliku 1).

Jedinstvena osobina ovih živih bića bila je sposobnost izvođenja fotosinteza, tj. sintetiziraju organske tvari iz neorganskih tvari koristeći energiju sunčeve svjetlosti. Prve fotosintetske bakterije imale su neobičan anoksigeni tip fotosinteze (teče bez oslobađanja kisika).

Kao što je poznato, gradivni blokovi od kojih fotosintetski organizmi stvaraju organske tvari su ugljični dioksid i vodik. Prve fotosintetske bakterije uzimale su vodonik ne iz vode, kao što je slučaj u većini modernih fotosintetskih organizama, već iz sumporovodika (H 2 S), budući da su troškovi energije za odvajanje atoma vodika od molekule sumporovodika 7 puta manji nego za odvajanje to iz molekula vode.

Fotosinteza s oslobađanjem kisika pojavila se kasnije kod cijanobakterija (plavo-zelene alge). Upravo su cijanobakterije prve izvršile fotolizu vode, u kojoj se, koristeći energiju sunčeve svjetlosti, iz molekule vode odvaja vodik neophodan za biosintezu organskih tvari, a kao nusproizvod nastaje slobodni kisik.

Akumulacija slobodnog kiseonika u atmosferi dovela je do radikalne transformacije uslova života na Zemlji. U vrijeme kada se pojave prvi živi organizmi, Zemlja se uvelike ohladi, broj munje u atmosferi se smanjuje, a vulkanska aktivnost nestaje. Gotovo jedini izvor energije za abiogenu sintezu organskih tvari je ultraljubičasto zračenje Sunca.

Pojavom kiseonika u gornjim slojevima atmosfere, na visini od 15-30 km, formirao se ozonski ekran koji je štitio žive organizme od štetnog dejstva ultraljubičastog zračenja, što je služilo kao preduslov za nastanak života ne samo u vodi, ali i na kopnu. Istovremeno, ozonski ekran je smanjenjem intenziteta ultraljubičastog zračenja koji upada na Zemlju praktički zaustavio abiogenu sintezu organskih tvari, uslijed čega je daljnje postojanje života na Zemlji postalo potpuno ovisno o aktivnosti fotosinteze. organizmi.

Fotosintetske bakterije, prvenstveno cijanobakterije, danas su široko rasprostranjena i uspješna grupa živih organizama. “Cvjetanje” vode krajem ljeta uglavnom je posljedica brzog razvoja cijanobakterija. Sposobni su ne samo za autotrofnu ishranu fotosintezom, već i za heterotrofnu ishranu gotovim organskim supstancama. Stoga, zagađenje vodnih tijela organskim tvarima pod utjecajem ljudske ekonomske aktivnosti stvara povoljne uvjete za razvoj cijanobakterija (plavo-zelenih algi), koje, brzo razmnožavajući, istiskuju eukariotske alge, što smanjuje produktivnost vodnih tijela, što dovodi do smrt planktonskih organizama i riba.

Kao što je ranije napomenuto, glavni (ciljani) proizvod fotosinteze su energetski bogate organske tvari koje živi organizmi koriste kako za izgradnju vlastitih hela, tako i za dobivanje energije neophodne za njihov život, dok je kisik nusproizvod fotosinteze. Stoga je za najstarije, ali izvorne žive organizme - anaerobne bakterije i prve fotosintetske bakterije, kisik otrov. Međutim, nakon fotosintetskih bakterija, na Zemlji su se pojavili živi organizmi koji su naučili ne samo da se zaštite od kisika, već i da ga koriste - naučili su udisati kisik. Ovo su bili aerobne bakterije(ili oksidirajuće bakterije).

Biološke prednosti disanja kisikom su očigledne: oksidacijom organskih tvari kisikom može se izdvojiti 19 puta više energije iz jedinice (na primjer, iz 1 g) organskih tvari nego disanjem bez kisika. Kao rezultat toga, pokazalo se da su aerobne bakterije sposobne trošiti organske tvari mnogo ekonomičnije od anaerobnih, što im je zauzvrat omogućilo postojanje u uvjetima relativno niskih koncentracija organskih tvari.

Simbiotska hipoteza o porijeklu eukariota

U ranim fazama biološke evolucije na Zemlji, sukcesivno nastaju, a zatim koegzistiraju 3 generacije prokariota: anaerobne bakterije, fotosintetske bakterije i aerobne bakterije(vidi sliku 1).

Fotosintetske bakterije su mogle stvarati organske tvari iz neorganskih, a aerobne su ih mogle koristiti vrlo ekonomično. Lišene ovih prednosti, anaerobne bakterije su bile prisiljene da iskoriste korisna svojstva drugih živih organizama. Jedna od metoda jednostrane upotrebe jednog organizma od strane drugog je grabežljivac. U određenoj fazi razvoja, grabežljivi ameboidni organizmi evoluirali su iz anaerobnih bakterija, sposobnih da hvataju i apsorbiraju i fotosintetske bakterije i aerobne bakterije uz pomoć pseudopoda.

Međutim, nisu svi ameboidni predatori probavili zarobljene bakterije; u nekim slučajevima, bakterije su mogle živjeti i razmnožavati se unutar citoplazme predatora. Ovako nastala zajednica živih organizama posedovala je mnoga dragocena svojstva: sposobnost fotosinteze usled aktivnosti fotosintetskih bakterija, sposobnost ekonomične i efikasne upotrebe organskih supstanci zahvaljujući kiseonikom tipu disanja karakterističnom za aerobne bakterije i, konačno, sposobnost aktivnog kretanja i hvatanja plijena karakteristična za grabežljivu ćeliju nosioca. Vremenom se uzajamno koristan, simbiotski odnos ove tri grupe organizama učvrstio, postao stabilan: fotosintetske bakterije pretvorio u hloroplast s, a aerobne oksidirajuće bakterije - V Snage ćelije su mitohondrije. I mitohondrije i hloroplasti i dalje zadržavaju svoj vlastiti nasljedni aparat, razmnožavaju se neovisno o diobi stanica i nasljeđuju se kroz citoplazmu, ali po majčinoj liniji.

Za upravljanje složenom zajednicom živih organizama i zaštitu vlastitog genetskog materijala (na kraju krajeva, drugi organizmi uključeni u zajednicu imali su svoj genetski program), u stanici nosiocu nastaje posebna ćelijska organela - jezgro.

Živi organizmi čije ćelije imaju formirano jezgro nazivaju se eukarioti.(iz grčkog. EU - dobro, potpuno karyon- jezgro). Sve biljke, životinje i gljive su eukarioti. Nasljedne informacije u jezgrama eukariotskih stanica pohranjene su u obliku posebnih struktura - hromozoma, jasno vidljivih pod svjetlosnim mikroskopom u vrijeme diobe stanice. Prve eukariotske ćelije pojavile su se na Zemlji prije oko 2 milijarde godina.

Bakterije koje su starijeg porijekla nemaju dobro formirano jezgro.

Živi organizmi čije ćelije nemaju formirano jezgro nazivaju se prokarioti (od latinskog pro - prije, prije i grčkog karyon - jezgro). Sve bakterije, uključujući fotosintetske, su prokarioti. Nasljedne informacije u njima su predstavljene jednom kružnom DNK molekulom, koja leži direktno u citoplazmi i nije vidljiva u običnom svjetlosnom mikroskopu.

Budući da su, prema modernim naučnim idejama, eukariotske ćelije simbiotske zajednice dva ili tri živa organizma, gornja hipoteza o porijeklu eukariota naziva se simbiotska.

Čini se da su prve eukariotske ćelije bile ameboidna bića, od kojih su mnoge sadržavale i mitohondrije i hloroplaste.

Prije otprilike 1,5 milijardi godina iz njih nastaju napredniji eukariotski organizmi sposobni za brzo aktivno kretanje — drevni bičaci (vidi sliku 1). Općenito je prihvaćeno da su flagele, baš kao i mitohondrije i hloroplasti u svoje vrijeme, potekle od nekih drevnih slobodnoživućih prokariota.

Drevni flagelati su, očigledno, kombinirali svojstva biljaka i životinja. Vremenom su one koje su se našle u okruženju sa visokim sadržajem organskih materija izgubile hloroplaste i pretvorile se u jednoćelijske životinje - protozoe, a one koje su zadržale hloroplaste dale su postanak biljaka. Naravno, najstarije biljke po porijeklu su jednoćelijske, pokretne i imaju flagele.

Daljnji evolucijski napredak životinja povezan je s povećanjem uloge aktivnog kretanja, što je uzrokovano potrebom za traženjem hrane i hvatanjem plijena. Unapređuje se i sistem kontrole saobraćaja, što na kraju dovodi do pojave visoko organizovanog nervnog sistema i, konačno, inteligencije.

Istovremeno, biljke koje se opskrbljuju hranom fotosintezom gube sposobnost kretanja u procesu evolucije i stiču mnoge adaptacije koje povećavaju efikasnost fotosinteze.

Tako je prije oko 1,5 milijardi godina nastala tzv. od jednog pretka - drevnog flagelata, nastaju dva najvažnija carstva živih organizama - carstvo biljaka i carstvo životinja.

Danas je poznato da sva živa bića, prvo, imaju skup istih svojstava i sastoje se od istih grupa bioloških polimera koji obavljaju određene funkcije; Drugo , slijed biohemijskih transformacija koje obezbjeđuju metaboličke procese je u njima sličan do detalja. Na primjer, razgradnja glukoze, biosinteza proteina i druge reakcije u različitim organizmima odvijaju se na gotovo isti način. Shodno tome, pitanje porekla života svodi se na to kako i pod kojim uslovima je nastao takav univerzalni sistem biohemijskih transformacija.

Uprkos zajedničkom poreklu planeta Sunčevog sistema, život se pojavio samo na Zemlji i dostigao izuzetnu raznolikost. To je zbog činjenice da su određeni kosmički i planetarni uslovi neophodni za nastanak života. Prvo , masa planete ne bi trebala biti prevelika, jer energija atomskog raspada prirodnih radioaktivnih supstanci može dovesti do pregrijavanja planete ili radioaktivne kontaminacije okoline, nespojive sa životom; a premale planete ne mogu zadržati atmosferu oko sebe, jer je njihova sila privlačenja mala. Drugo , planeta se mora okretati oko zvijezde po kružnoj ili bliskoj kružnoj orbiti, što joj omogućava da od nje stalno i ravnomjerno prima izuzetno važnu količinu energije. Treće , intenzitet zračenja svetiljke mora biti konstantan; neravnomjeran protok energije spriječit će nastanak i razvoj života, budući da je postojanje živih organizama moguće u uskim temperaturnim granicama. Sve ove uslove zadovoljava Zemlja, na kojoj su se pre oko 4,6 milijardi godina počeli stvarati uslovi za nastanak života.

U ranim fazama svoje istorije, Zemlja je bila vruća planeta. Kao rezultat rotacije, uz postupno smanjenje temperature, atomi teških elemenata su se pomjerili u centar, a u površinskim slojevima atomi lakih elemenata (vodik, ugljik, kisik, dušik) koji čine tijela živih tijela. organizama, bili su koncentrisani. Metali i drugi elementi koji se mogu oksidirati spojili su se s kisikom i nije bilo slobodnog kisika u Zemljinoj atmosferi. Atmosfera sastojao se od slobodnog vodonika i njegovih spojeva, tj. bio restorativni. Prema A.I. Oparina, ovo je poslužilo kao važan preduslov za nastanak organskih molekula na nebiološki način. IN 1953 ᴦ. L.S. Miller eksperimentalno dokazana mogućnost abiogene sinteze organskih jedinjenja iz neorganskih. Prolazeći električni naboj kroz mješavinu H2, H2O, CH4 i NH3, dobio je set od nekoliko aminokiselina i organskih kiselina. Kasnije se to pokazalo na sličan način u nedostatku kiseonika sintetiziraju se mnoga organska jedinjenja koja čine biološke polimere (proteini, nukleinske kiseline i polisaharidi).

Mogućnost abiogene sinteze organskih jedinjenja potvrđuje činjenica da su u svemiru pronađeni cijanovodonik, formaldehid, mravlja kiselina, metil i etil alkoholi itd.
Hostirano na ref.rf
Neki meteoriti sadrže masne kiseline, šećere, aminokiseline. Sve ovo ukazuje da su prilično složena organska jedinjenja mogla nastati u uslovima koji su postojali na Zemlji prije 4,0-4,5 milijardi godina.

Prije više od 4 milijarde godina, mnogi vulkani su eruptirali s oslobađanjem ogromne količine usijane lave, ispuštene su velike količine pare, bljesnule su munje. Kako se planeta hladila, vodena para u atmosferi se kondenzovala i padala na Zemlju u pljuskovima, formirajući ogromne vodene površine. Budući da je površina Zemlje u to vrijeme bila vruća, voda je isparila, a zatim, hlađenjem u gornjim slojevima atmosfere, ponovo pala na površinu planete.To se nastavilo milionima godina. Komponente atmosfere i razne soli otopljene su u vodama primarnog okeana. Istovremeno, organska jedinjenja - šećeri, aminokiseline, dušične baze, organske kiseline itd., kontinuirano nastaju u atmosferi pod uticajem tvrdog ultraljubičastog zračenja Sunca, visokih temperatura u područjima munjevitih pražnjenja i aktivnih vulkana. aktivnost, također je stigao tamo.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, uslovi za abiogenu pojavu organskih jedinjenja bili su : redukujuća priroda Zemljine atmosfere (spoji s redukcijskim svojstvima lako međusobno djeluju i oksidirajuće tvari), visoka temperatura, munje i snažno ultraljubičasto zračenje Sunca, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ još nije odgodio ozonski ekran.

Primarni okean je, očigledno, sadržavao u otopljenom obliku različite organske i neorganske molekule koji su u njega dospjeli iz atmosfere i isprani iz površinskih slojeva Zemlje. Koncentracija organskih jedinjenja se stalno povećavala, i na kraju okeanske vode postale su ʼʼ bujonʼʼ od supstanci sličnih proteinima- peptidi, kao i nukleinske kiseline i druga organska jedinjenja.

Organski molekuli imaju veliku molekularnu težinu i složenu prostornu konfiguraciju. Οʜᴎ su okruženi vodenom školjkom i spajaju se u formu makromolekularni kompleksi - koacervati, ili koacervatne kapi (kako ih je nazvao A.I. Oparin). Koacervati su imali sposobnost da apsorbuju različite supstance rastvorene u vodama primarnog okeana. Kao rezultat, došlo je do promjene unutarnje strukture koacervata, što je dovelo ili do njegovog raspadanja ili do nakupljanja tvari, odnosno do rasta i promjene kemijskog sastava, što povećava stabilnost pada koacervata u uvjetima koji se stalno mijenjaju.

U masi koacervata pada dogodilo izbor većina održivo pod ovim specifičnim uslovima. Postigavši određenu veličinu, roditeljska koacervatna kap se mogla raspasti na podređene, ali su samo te dječje i dalje postojale. koacervatne kapi ko, ulazi u osnovnu oblici razmene sa okolinom , održava relativno konstantan sastav. Dalje stekli su sposobnost apsorpcije iz okoline, ne sve supstance , ali samo one koje su im osigurale stabilnost, kao i izlučuju metaboličke produkte . Paralelno, povećavale su se razlike između hemijskog sastava kapljice i okoline. U procesu duge selekcije(hemijska evolucija) preživjeli su samo ti koacervati, koji kada se razloži na djecu nije izgubio karakteristike strukture, odnosno stečeno svojstva samoreprodukcije .

U toku evolucije, najvažnije komponente koacervatnih kapi - polipeptidi – razvila sposobnost na katalitičku aktivnost, tj. do značajnog ubrzanja biohemijskih reakcija, što dovodi do transformacije organskih jedinjenja, i polinukleotidi pokazalo se da mogu međusobno komunicirati po principu komplementa i, prema tome, obavljaju neenzimsku sintezu podružnice polinukleotidnih lanaca.

Sledeći važan korak prebiološka evolucija - kombinujući sposobnost polinukleotida da se sami razmnožavaju sa sposobnošću polipeptida da ubrzaju tok kemijskih reakcija, budući da se umnožavanje molekula DNK efikasnije provodi uz sudjelovanje proteina s katalitičkom aktivnošću. Povezivanje nukleinskih kiselina I proteinski molekuli na kraju dovelo do porijeklo genetskog koda, odnosno takva organizacija molekula DNK, u kojoj je sekvenca nukleotida počela da služi kao informacija za konstruisanje specifične sekvence aminokiselina u proteinima.

Dalja progresivna evolucija prebiološke strukture vođene do formiranja lipidnih slojeva (lipidne granice), između koacervata bogate organskim jedinjenjima, i okolno vodeno okruženje. Tokom naknadne evolucije lipida transformisan u vanjsku membranu , što je značajno povećalo vitalnost i stabilnost organizama. Pojava membrane predodredila je pravac dalje hemijske evolucije na putu razvoja sve savršenijih samoregulirajućih sistema do pojave prve ćelije .

dakle, pojava u fizički i hemijski sistem ( koacervati) metabolizam (metabolizam) i tačna samoreprodukcija - ϶ᴛᴏ glavni preduslov za nastanak biološkog sistema - primitivna heterotrofna anaerobna praćela.

Biogeohemijske funkcije života zbog svoje raznolikosti i složenosti nisu se mogli povezati samo sa jednim oblikom života. primarna biosfera je prvobitno predstavljen bogata funkcionalna raznolikost. Primarne biocenoze sastojale su se od najjednostavnijih jednoćelijskih organizama, jer bez izuzetka funkcije žive materije u biosferi obavljaju oni.

Primarni organizmi koji je nastao na Zemlji prije oko 3,8 milijardi godina, imaju sljedeća svojstva:

‣‣‣ su bili heterotrofnih organizama , tj. hranili su se gotovim organskim jedinjenjima akumuliranim u fazi kosmičke evolucije Zemlje;

‣‣‣ su bili prokarioti - organizmi kojima nedostaje formalizovano jezgro;

‣‣‣ su bili anaerobni organizmi korištenje kvasne fermentacije kao izvora energije;

‣‣‣ se pojavio u obrascu primarna biosfera , koji se sastoji od biocenoza, uključujući različite vrste jednoćelijskih organizama;

‣‣‣ se pojavio i postojao samo dugo vremena u vodama primarni okean .

Pojava primitivne ćelije značilo je kraj prebiološke evolucije življenja i početak biološke evolucije života . Vjeruje se da je selekcija koacervata i granična faza kemijske i biološke evolucije trajala oko 750 Ma. Na kraju ovog perioda (na nivou od pre oko 3,8 milijardi godina), prvo primitivne nenuklearne ćelije – prokarioti (uglavnom bakterijski nivo) . Prvi živi organizmi heterotrofi - koristi se kao izvor energije (hrane) organskih jedinjenja rastvorenih u vodama primarnog okeana. Pošto u Zemljinoj atmosferi nije bilo slobodnog kiseonika, heterotrofi su imali anaerobni (bez kiseonika) tip metabolizma, čija je efikasnost niska. Povećanje broja heterotrofa dovelo je do iscrpljivanja voda primarnog okeana, gdje je bilo sve manje gotovih organskih tvari koje su se mogle koristiti za hranu.

U povoljnijem položaju bili su organizmi koji su razvili sposobnost korištenja energije sunčevog zračenja. Za sinteza organske materije iz neorganske fotosinteza . Idemo uživo fotosinteza i autotrofna ishrana bila je prekretnica u evoluciji živih bića. Zemljina atmosfera je počela da se "puni" kiseonikom, koji je bio otrov za anaerobe. Iz tog razloga su mnogi jednoćelijski anaerobi umrli, ali su se neki prilagodili kisiku. Prvi fotosintetski organizmi koji oslobađaju kiseonik u atmosferu cijanobakterija (cyanoea). Prelazak na fotosintezu bio je dug proces i završio okolo1,8 prije milijardu godina. S pojavom fotosinteze, sve više energije sunčeve svjetlosti akumuliralo se u organskoj tvari Zemlje, što je ubrzalo biološki ciklus tvari i evoluciju živih bića općenito.

nastaje u okruženju kiseonika eukarioti , tj. jednoćelijski, ima jezgro organizmi. To su već bili savršeniji organizmi sa sposobnošću fotosinteze. Njihova DNK već su koncentrisane V hromozoma , dok je u prokariotskim ćelijama nasljedna supstanca bila raspoređena po ćeliji. eukariotske hromozome bili koncentrisani u ćelijsko jezgro , a sama ćelija je već bila reprodukovana bez značajnijih promjena. Mnogi savremeni naučnici su usvojili hipoteza o nastanku eukariotski ćelije kroz niz uzastopnih simbioza, jer je dobro utemeljen. Prije svega, jednoćelijske alge i sada lako ulaze u savez sa životinjama - eukariotima (na primjer, klorela alga živi u tijelu cilijatne cipele). Drugo, neke ćelijske organele - mitohondrije i plastidi - su po strukturi DNK vrlo slične prokariotskim bakterijama i cijanobakterijama.

Naknadna evolucija eukarioti bila povezana s podjelom na povrće I životinjećelije. Ova podjela se dogodila u proterozoiku, kada su Zemlju naseljavali jednoćelijski organizmi.

Biljne ćelije su evoluirale u pravcu smanjenja sposobnosti kretanja usled razvoja krute celulozne ljuske, ali u pravcu korišćenja fotosinteze.

Životinjske ćelije su evoluirale da povećaju sposobnost kretanja, kao i da poboljšaju način na koji apsorbuju i izlučuju prerađenu hranu.

Sljedeća faza u razvoju živih bića bila je seksualna reprodukcija. Nastao je prije oko 900 miliona godina.

Sljedeći korak u evoluciji živih bića dogodio se prije otprilike 700-800 miliona godina, kada višećelijskih organizama sa diferenciranim tijelom, tkivima i organima koji obavljaju određene funkcije. To su bile spužve, koelenterati, člankonošci itd., koji su pripadali višećelijskim životinjama.

Tokom proterozoika i početkom paleozoika, biljke su naseljavale uglavnom mora i okeane. To su bile pretežno zelene i crvene alge.

Cambrian period je obilježio izgled životinje sa mineralnih skeleta (kreč, fosfat, silikatni). Među morskim životinjama tog vremena poznati su rakovi, spužve, koralji, mekušci, trilobiti itd. Kopnenu biotu u kambriju su predstavljale mahovine, lišajevi i prve višećelijske životinje, poput crva i člankonožaca (stonoga) . Cijanobionti su se obilno razvili u morima.

IN kasnog ordovicija počeli su se pojavljivati veliki mesožderi, kao i riboliki kičmenjaci bez čeljusti.

Događaj vrijedan pažnje Silur je povezan sa suhom. Po prvi put su se pojavile prave više biljke (cooksonia i dr.), koje su imale travnati izgled. Οʜᴎ su bili usko povezani s obalnim područjima sa intenzivnim korištenjem vode. Među životinjskim organizmima - člankonošcima, pojavili su se i pouzdani kopneni predstavnici - chelicerae.

IN Devonski prizemne prostore karakteriše prva masivan razvoj viših biljaka (rinofiti, psilofiti, likopsidi i paprati). Dalja evolucija kralježnjaci hodao u pravcu čeljusne ribe. U devonu kičmenjaci su zastupljeni u tri grupe prava riba: plućka, ražaperaja i režnjeva riba. Samo ribe s režnjevim perajama mogle su se prilagoditi životu na kopnu zahvaljujući svojim mišićavim udovima i plućima. Na kraju devonske ribe režnjeva peraja dala je početak prve kopnenih vodozemaca (kralježnjaci). Krajem devona pojavili su se insekti (baza hrane za buduće kopnene kralježnjake).

Prelazak na život u zraku zahtijevao je mnoge promjene od živih organizama i uključivao je razvoj odgovarajućih adaptacija. On je dramatično povećao stopu evolucije života na Zemlji.

dakle, ugljenik , ili period karbona, bio je vrijeme intenzivnog oblikovanja i diverzifikacije za više biljke, kopnene beskičmenjake i kičmenjake. Za više biljke ugljenik - ϶ᴛᴏ vrijeme heyday lycopsform, člankonožac (ili preslica), paprati i prve golosemenke, čiji su oblici drveća dostizali visinu od 20-40 m (npr. Lepidodendron). Razvoj kopnenih uvjeta mekušaca, pauka i insekata usko je povezan s bujanjem vegetacije i pojavom različitih ekoloških niša. U karbonu su beskičmenjaci prvi ovladali vazdušnim prostorom. U to vrijeme posebno su bili upečatljivi džinovski vilini konjici s rasponom krila do 2 m i žohari dužine do 3 cm, a morfofiziološka i ekološka raznolikost vodozemaca dovela je do pojave u srednjem-kasnom karbonu. reptili. Οʜᴎ su bili prvi reptili kičmenjaci koji su se prilagodili uslovima života na kopnu. Njihova jaja su bila prekrivena tvrdom ljuskom, nisu se plašila isušivanja, snabdevena su hranom i kiseonikom za embrion.

Permski period Razvoj organskog svijeta karakterizira prvenstveno katastrofalno izumiranje morske biote (od 400 porodica na početku do 200 na kraju). To je bilo zbog globalne aridizacije klime, intenzivne izgradnje planina i povezane glacijacije.

karakteristika Trijaski period je prelazna priroda sistematskog sastava biote. Na primjer, pojavile su se nove grupe vodenih gmizavaca - ihtiosauri nalik ribama, plesiosauri s dugim serpentinastim vratom, malom glavom, tijelom s perajima i skraćenim repom. Raznolikost kopnenih gmizavaca se povećala. Bilo je dinosaurusa, pterosaura. Brojni životinjski reptili nastavili su postojati, popuštajući Kasni trijas prvi sisari male veličine (oviparne), spolja nalik pacovima. IN Kasni trijas pojavio se i ptice . Pojavom ptica i sisara, životinje su dobile toplokrvnost, iako su ga vjerovatno posjedovali i neki gmizavci.

U kopnenoj vegetaciji dominirale su gimnazije (benetiti, cikasi, četinari i dr.), a paprati su zastupljene novim grupama koje su svoj vrhunac dostigle u juri.

IN jura biodiverzitet se brzo povećava u morskom i kopnenom okruženju. uočeno u juri cvjetajući reptili . Οʜᴎ su predstavljale sve ekološke grupe. Nastavili su postojati vodeni predstavnici (ihtiosauri, plesiosauri). Na kopnu su živjeli gušteri i ornitiški dinosauri. U juri je ažuriran sastav letećih guštera. Ptice su bile predstavljene gušterom - Archeopteryx. Pojavila se nova podklasa sisara – tobolčari . Među uočenim beskičmenjacima heyday tlo insekti .

prizemna vegetacija okarakterisan cvjetanje paprati (drvolike forme i puzavice) i gimnastika (cikasi i benetiti), koji su formirali tropske i suptropske šume.

Veliki biotički događaj Kreda – izgled I intenzivan razvoj angiosperms (cvjetanje) biljke.

U periodu krede nastavlja se specijalizacija gmizavaca (gmizavaca), oni dostižu ogromne veličine; pa masa nekih dinosaurusa prelazi 50 tona.Počinje paralelna evolucija cvjetnica i insekata oprašivača. Pojavio se u kredi prvo placente sisari(insektivori, drevni kopitari, prvi primati, a moguće i mesožderi slični mačkama).

Krajem perioda krede (prije 67 miliona godina) došlo je do masovnog izumiranja mnogih grupa životinja i biljaka. Ova globalna ekološka kriza imala je manje razmjere od permo-trijaske. Istovremeno, kao rezultat ovog hlađenja, smanjila se površina privodne vegetacije; izumrli su biljojedi, a zatim dinosaurusi mesožderi (veliki gmizavci su preživjeli samo u tropskoj zoni); mnogi oblici beskičmenjaka i morskih guštera su izumrli u morima; Prevlast u prirodnoj selekciji imala su toplokrvne životinje - ptice i sisari.

Kenozojska era- ϶ᴛᴏ vrijeme dominacija cvjetnice, insekti, ptice I sisari. Živorođenje sisara i hranjenje mladih mlijekom bili su snažan faktor u njihovoj evoluciji, omogućavajući im da se razmnožavaju u različitim uvjetima okoline. Razvijen nervni sistem doprinio je raznim oblicima adaptacije i zaštite organizama.

Paleogen(posebno Eocen) - vrijeme široke globalne rasprostranjenosti sljedećih sisara: jajorodnih, tobolčara, ali je odlučujući faktor bila raznolikost placente (drevni grabežljivci, drevni kopitari, primitivni primati, itd.). Na kopnu su živjeli i ljuskavi reptili, kornjače, au slatkoj vodi - krokodili. Nove bezube ptice su prilično raznolike. Među vodenim kralježnjacima prevladavala je koščata riba. Raznovrsni morski beskičmenjaci.

U neogenu vodozemci i gmizavci postepeno dobijaju svoj moderni oblik. Velike ptice nalik noju privlače pažnju. Nastavljen je procvat placentnih sisara: parnoprsti (hiparioni) i artiodaktili (jeleni, deve, svinjolike), novi grabežljivci (sabljozubi tigrovi), probosci (mastodonti). Krajem neogena već su pronađene sve moderne porodice sisara.

Odlučujuća faza u evoluciji života na Zemlji bila je razvoj reda primata. U kenozoiku, prije otprilike 67-27 miliona godina, primati su podijeljeni na niže i velike majmune, koji su najstariji preci modernog čovjeka.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, u fosilnom zapisu do impresivnog masovna pojavljivanja život se može pripisati mnogim događajima. Od njih, ukazujemo na sljedeće, napominjući početak pojavljivanja (vidi MGSH):

● 3,8–3,5 Ga (AR1 – Eoarhejski). Pojava života. Pojava bakterija i cijanobionata. Litosfera počinje da se obogaćuje stijenama biogenog porijekla (grafiti, šungiti).

● 3,2 Ga (AR2/AR3 – paleoarhejski/mezoarhejski). Masovni razvoj cijanobionata. Litosfera dobija biogene karbonatne slojeve, tzv stromatolit. Atmosfera počinje da se obogaćuje molekularnim kiseonikom koji oslobađaju cijanobioti tokom fotosinteze.

● 1,6 Ga (PR1/PR2 – paleoproterozoik/mezoproterozoj). Pojava aerobnih bakterija, nižih algi, životinja i gljivica.

● 1,0–0,7 Ga (PR3 – neoproterozoik). Izgled pouzdanih višećelijskih algi i neskeletnih beskičmenjaka predstavljenih papučarima, crvima, člankonošcima, (?) bodljokošcima i drugim grupama.

● 542,0 ±1,0–521 (530) Ma (rani kambrij). Masivna pojava mineralnih skeleta u Carstvu životinja u gotovo svim poznatim tipovima.

● 416,0±2,8 Ma (S2/D1 – kasni silur/rani devon). Masivna pojava kopnene vegetacije.

● 359,2±2,5 Ma (D/C - kasni devon/rani karbon). Masovna pojava prvih kopnenih beskičmenjaka (insekti, pauci) i kičmenjaka (vodozemci, gmizavci).

● 65,5±0,3 Ma (MZ/KZ – mezozojsko-kenozojska granica). Masovna pojava kritosjemenjača i sisara.

● 2,8 Ma (N2 – pliocen, Piacenza). Pojava čoveka.

Danas opisao više 1 milion životinjskih vrsta, u blizini 0,5 miliona biljnih vrsta, stotine hiljada vrsta gljiva, više od 3 hiljade vrsta bakterija. Procjenjuje se da je najmanje milion vrsta još uvijek neopisano. Moderna biologija ističe pet kraljevstava : Bakterije, Cijanobionti, Biljke, Pečurke, Životinje.

Problem nastanka i evolucije života na Zemlji. - koncept i vrste. Klasifikacija i karakteristike kategorije "Problem početka i evolucije života na Zemlji." 2017, 2018.

Početne faze biološke evolucije

Pojava primitivne ćelije značila je kraj prebiološke evolucije živih i početak biološke evolucije života.

Prelazak živih bića na fotosintezu i autotrofnu ishranu bio je prekretnica u evoluciji živih bića. Zemljina atmosfera počela je da se "puni" kiseonikom, koji je bio otrov za anaerobe. Stoga su mnogi jednoćelijski anaerobi umrli, drugi su se sklonili u anoksična okruženja - močvare i, jedući, ispuštali ne kisik, već metan. Drugi su se ipak prilagodili kiseoniku. Njihov središnji mehanizam izmjene bio je disanje kisika, što je omogućilo povećanje prinosa korisne energije za 10-15 puta u usporedbi s anaerobnim tipom metabolizma - fermentacijom. Prelazak na fotosintezu bio je dug proces i završio se prije oko 1,8 milijardi godina. Pojavom fotosinteze, sve više energije sunčeve svjetlosti akumuliralo se u organskoj tvari Zemlje, što je ubrzalo biološki ciklus tvari i evoluciju živih bića općenito.

Obrazovanje biljaka i životinja

Naknadna evolucija eukariota bila je povezana s podjelom na biljne i životinjske stanice. Takva podjela dogodila se u proterozoiku, kada su Zemlju naseljavali jednoćelijski organizmi (tabela 8.2).

Tabela 8.2

Pojava i distribucija organizama u istoriji Zemlje (prema Z. Brehmu i I. Meinkeu, 1999.)

Od početka evolucije eukarioti su se razvijali dualno, odnosno imali su paralelne grupe sa autotrofnom i heterotrofnom ishranom, što je osiguravalo integritet i značajnu autonomiju živog svijeta.

Biljne ćelije su evoluirale u pravcu smanjenja sposobnosti kretanja usled razvoja krute celulozne ljuske, ali u pravcu korišćenja fotosinteze.

Životinjske ćelije su evoluirale da povećaju sposobnost kretanja, kao i da poboljšaju način na koji apsorbuju i izlučuju prerađenu hranu.

Sljedeća faza u razvoju živih bića bila je spolna reprodukcija. Nastao je prije oko 900 miliona godina.

Tokom proterozoika i početkom paleozoika, biljke su naseljavale uglavnom mora i okeane. To su zelene i smeđe, zlatne i crvene alge.

Kasnije su mnoge vrste životinja već postojale u morima kambrija. U budućnosti su se specijalizirali i usavršavali. Među morskim životinjama tog vremena bili su rakovi, spužve, koralji, mekušci, trilobiti itd.

Krajem ordovicijanskog perioda počeli su se pojavljivati veliki mesožderi, kao i kičmenjaci.

Život u zraku je “povećao” tjelesnu težinu organizama, zrak ne sadrži hranjive tvari, zrak prenosi svjetlost, zvuk, toplotu drugačije od vode, količina kiseonika u njemu je veća. Sve ovo je trebalo prilagoditi. Prvi kičmenjaci koji su se prilagodili uslovima života na kopnu bili su gmizavci. Njihova jaja su bila opskrbljena hranom i kiseonikom za embrion, prekrivena tvrdom ljuskom i nisu se bojala isušivanja.

Prije otprilike 67 miliona godina ptice i sisari su stekli prednost u prirodnoj selekciji. Zahvaljujući toplokrvnosti sisara, brzo su zauzeli dominantan položaj na Zemlji, što je povezano sa uslovima zahlađenja na našoj planeti. U to vrijeme, toplokrvnost je postala odlučujući faktor u preživljavanju. Omogućavao je konstantnu visoku tjelesnu temperaturu i stabilnost funkcionisanja unutrašnjih organa sisara. Živorođenje sisara i hranjenje mladih mlijekom bili su snažan faktor u njihovoj evoluciji, omogućavajući im da se razmnožavaju u različitim uvjetima okoline. Razvijen nervni sistem doprinio je raznim oblicima adaptacije i zaštite organizama.

Došlo je do podjele mesoždera na kopitare i grabežljivce, a prvi insektojedi sisari su označili početak evolucije placentnih i tobolčarskih organizama.

Odlučujuća faza u evoluciji života na našoj planeti bila je pojava odreda primata. U kenozoiku, prije otprilike 67-27 miliona godina, primati su se podijelili na niže i velike majmune, koji su najstariji preci modernog čovjeka. Preduvjeti za nastanak modernog čovjeka u procesu evolucije formirali su se postepeno. U početku je postojao način života stada. Dozvolio je formiranje temelja buduće društvene komunikacije. Štoviše, ako je kod insekata (pčele, mravi, termiti) biosocijalnost dovela do gubitka individualnosti, onda je kod drevnih predaka čovjeka, naprotiv, razvila individualne osobine pojedinca. Ovo je bila moćna pokretačka snaga u razvoju tima.

Evolucija života napravila je svoj sljedeći korak u obliku pojave Homo sapiensa (Homo sapiens). To je razumna osoba koja ima sposobnost da namjerno mijenja svijet oko sebe, stvara umjetne uvjete za svoje stanište i transformira izgled naše planete.

Evolucijska teorija Ch. Darwina

Pod evolucijom (od lat. evolucija- razvoj, raspoređivanje) treba shvatiti kao proces dugotrajnih, postupnih, sporih promjena koje dovode do temeljnih kvalitativno novih promjena (formiranje drugih struktura, oblika, organizama i njihovih tipova).

Ideju o dugoj i postepenoj promjeni svih vrsta životinja i biljaka izrazili su znanstvenici mnogo prije Charlesa Darwina. Aristotel, švedski prirodnjak C. Linnaeus, francuski biolog J. Lamarck, savremenik Charlesa Darwina, engleski prirodnjak A. Wallace i drugi naučnici govorili su u tom duhu u različitim vremenima.

Nesumnjiva zasluga Charlesa Darwina nije sama ideja evolucije, već činjenica da je on prvi otkrio princip prirodne selekcije u prirodi i uopćio pojedinačne evolucijske ideje u jednu koherentnu teoriju evolucije. U formiranju svoje teorije, Charles Darwin se oslanjao na veliku količinu činjeničnog materijala, na eksperimente i praksu oplemenjivanja kako bi razvio nove sorte biljaka i različitih pasmina životinja.

Istovremeno, Charles Darwin je došao do zaključka da se od mnogih raznolikih fenomena žive prirode jasno razlikuju tri temeljna faktora u evoluciji živih bića, ujedinjena kratkom formulom: varijabilnost, naslijeđe, prirodna selekcija.

Ovi fundamentalni principi zasnivaju se na sljedećim zaključcima i zapažanjima o živom svijetu - to su:

1. Varijabilnost. Karakteristično je za bilo koju grupu životinja i biljaka, organizmi se međusobno razlikuju na mnogo različitih načina. U prirodi je nemoguće pronaći dva identična organizma. Promjenljivost je svojstvo živih organizama, manifestira se stalno i svuda.

Prema Charlesu Darwinu, postoje dvije vrste varijabilnosti u prirodi - definitivna i neodređena.

1) Određena varijabilnost(adaptivna modifikacija) je sposobnost svih jedinki iste vrste u nekim specifičnim uslovima sredine da na isti način reaguju na te uslove (hrana, klima, itd.). Prema modernim konceptima, adaptivne modifikacije nisu naslijeđene, pa stoga, uglavnom, ne mogu osigurati materijal za organsku evoluciju.

2) Neizvjesna varijabilnost(mutacija) uzrokuje značajne promjene u tijelu na razne načine. Ova varijabilnost je, za razliku od određene, nasljedne prirode, dok se manja odstupanja u prvoj generaciji povećavaju u sljedećim. Neizvjesna varijabilnost je također povezana sa promjenama u okruženju, ali ne direktno, kao u adaptivnim modifikacijama, već indirektno. Stoga, prema Ch. Darwinu, neizvjesne promjene igraju odlučujuću ulogu u evoluciji.

2. Stalna populacija vrste. Broj organizama svake vrste koji se rađaju veći je od broja koji mogu pronaći hranu i preživjeti; ipak, brojnost svake vrste u prirodnim uslovima ostaje relativno konstantna.

3. Konkurentski odnosi pojedinaca. Budući da se rađa više jedinki nego što može preživjeti, u prirodi postoji stalna borba za egzistenciju, nadmetanje za hranu i stanište.

4. Prilagodljivost, prilagodljivost organizama. Promjene koje organizmu olakšavaju opstanak u određenoj sredini daju svojim vlasnicima prednost u odnosu na druge organizme koji su manje prilagođeni vanjskim uvjetima i kao rezultat toga umiru. Ideja o "opstanku najsposobnijih" je centralna u teoriji prirodne selekcije. 5. Reprodukcija "uspješnih" stečenih karakteristika u potomstvu. Preživjeli pojedinci rađaju potomstvo, pa se „uspješne“, pozitivne promjene koje su omogućile preživljavanje prenose na sljedeće generacije.

Suština evolucijskog procesa je kontinuirano prilagođavanje živih organizama različitim uvjetima okoline i nastajanje sve složenijih organizama. Stoga je biološka evolucija usmjerena od jednostavnih bioloških oblika ka složenijim oblicima.

Dakle, prirodna selekcija, koja je rezultat borbe za postojanje, glavni je faktor evolucije koji usmjerava i određuje evolucijske promjene. Ove promjene postaju uočljive, prolazeći kroz smjenu mnogih generacija. U prirodnoj selekciji se ogleda jedna od temeljnih osobina živog – dijalektika interakcije između organskog sistema i okoline.

Nesumnjive prednosti evolucione teorije Charlesa Darwina imale su i neke nedostatke. Dakle, nije mogla objasniti razloge za pojavu u nekim organizmima određenih struktura koje se čine beskorisnim; mnogim vrstama nedostajali su prijelazni oblici između modernih životinja i fosila; slaba tačka bile su i ideje o nasledstvu. Potom su otkriveni nedostaci koji se tiču glavnih uzroka i faktora organske evolucije. Već u XX veku. postalo je jasno da teorija Ch. Darwina treba dalje usavršavanje i poboljšanje, uzimajući u obzir najnovija dostignuća biološke nauke. Ovo je postalo preduslov za stvaranje sintetičke teorije evolucije (STE).

Sintetička teorija evolucije

Dostignuća u genetici u otkrivanju genetskog koda, napredak u molekularnoj biologiji, embriologiji, evolucijskoj morfologiji, popularnoj genetici, ekologiji i nekim drugim naukama ukazuju na potrebu kombinovanja moderne genetike sa teorijom evolucije Charlesa Darwina. Ovakva asocijacija nastala je u drugoj polovini 20. veka. nova biološka paradigma - sintetička teorija evolucije. Budući da se zasniva na teoriji Charlesa Darwina, naziva se neodarvinističkim. Ova teorija se smatra neklasičnom biologijom. Sintetička teorija evolucije omogućila je da se prevaziđu kontradikcije između evolucijske teorije i genetike. STE još uvijek nema fizički model evolucije, ali je složena doktrina koja je u osnovi moderne evolucijske biologije. Ova sinteza genetike i evolucijske doktrine bila je kvalitativni skok kako u razvoju same genetike tako i u modernoj evolucijskoj teoriji. Ovaj skok je označio stvaranje novog centra sistema biološkog znanja i prelazak biologije na savremeni neklasični nivo njenog razvoja. STE se često naziva općom teorijom evolucije, koja je kombinacija evolucijskih ideja Charlesa Darwina, uglavnom prirodne selekcije, sa savremenim rezultatima istraživanja u području naslijeđa i varijabilnosti.

Glavne ideje STE izneo je ruski genetičar S. Četverikov još 1926. godine u svojim radovima o popularnoj genetici. Ove ideje su podržali i razvili američki genetičari R. Fisher i S. Wright, engleski biolog i genetičar D. Haldane i savremeni ruski genetičar N. Dubinjin (1906–1998).

Glavni preduvjet za sintezu genetike sa teorijom evolucije bili su biometrijski i fizičko-matematički pristupi analizi evolucije, hromozomska teorija naslijeđa, empirijska proučavanja varijabilnosti prirodnih populacija itd.

Referentna tačka STE je ideja da elementarna komponenta evolucije nije vrsta (prema Darvinu) i ne pojedinac (prema Lamarku), već populacija. Ona je ta koja je integralni sistem međusobne povezanosti organizama koji ima sve podatke za samorazvoj. Nisu podvrgnuti selekciji neki pojedinačni likovi ili jedinke, već čitava populacija, njen genotip. Međutim, ova selekcija se provodi promjenom fenotipskih osobina pojedinih jedinki, što dovodi do pojave novih osobina pri smjeni bioloških generacija.

Osnovna jedinica nasljednosti je gen. To je dio molekule DNK (ili hromozoma) koji određuje razvoj određenih znakova organizma. Sovjetski genetičar N. V. Timofejev-Resovski (1900–1981) formulisao je stav o pojavama i faktorima evolucije. To je kako slijedi:

♦ stanovništvo - elementarna strukturna jedinica;

♦ proces mutacije je dobavljač elementarnog evolucionog materijala;

♦ populacijski talasi - fluktuacije veličine populacije u jednom ili drugom pravcu od prosječnog broja njenih jedinki;

♦ izolacija pojačava razlike u setu genotipova i uzrokuje podelu izvorne populacije na nekoliko nezavisnih;

♦ prirodna selekcija - selektivni opstanak sa mogućnošću ostavljanja potomstva od strane pojedinih jedinki koje su dostigle reproduktivnu dob.

Glavni odlučujući faktor u sintetičkoj teoriji evolucije je prirodna selekcija, koja usmjerava evolucijski proces. Čisto biološki značaj pojedinca kao organizma koji je dao potomstvo procjenjuje se po njegovom doprinosu genetskom fondu populacije. Objekti selekcije u populaciji su fenotipovi pojedinačnih jedinki. Fenotip pojedinog organizma utvrđuje se i formira na osnovu ostvarenih informacija genotipa u promjenjivim uvjetima sredine. Kao rezultat toga, iz generacije u generaciju, selekcija za fenotipove dovodi do selekcije genotipova.

Evolucija je jedan proces. U STE razlikuju se dva nivoa evolucije: mikroevolucija prolazeći na nivou populacije-vrste u relativno kratkom vremenu u ograničenim područjima, i makroevolucija, prolazeći na nivou podvrste, gde se manifestuju opšti obrasci i trendovi u istorijskom razvoju živih.

mikroevolucija je skup evolucijskih procesa koji se odvijaju u populacijama vrste, a dovode do promjena u genskim fondovima ovih populacija i do formiranja novih vrsta. Javlja se na osnovu mutacijske varijabilnosti pod strogom kontrolom prirodne selekcije. Mutacije su jedini izvor kvalitativno novih osobina. Selekcija je kreativni selektivni faktor koji usmjerava elementarne evolucijske promjene na putu prilagođavanja organizama promjenjivim uvjetima okoline. Na prirodu procesa mikroevolucije utiču promene u broju populacija (talasi života), razmena genetskih informacija između njih, kao i izolacija. Mikroevolucija dovodi ili do promjene cjelokupnog genofonda vrste u cjelini (filogenetska evolucija), ili do njihove izolacije od matične izvorne vrste kao već novih oblika (speciacija).

makroevolucija- to su evolucijske transformacije koje dovode do promjene u višem nivou svojti od vrste (porodice, redovi, klase). Ona nema svoje karakteristične mehanizme i odvija se kroz procese mikroevolucije. Postepeno akumulirajući, mikroevolucijski procesi dobijaju svoj vanjski izraz u fenomenima makroevolucije. Makroevolucija je generalizovana slika evolucionih promena posmatrana u širokoj istorijskoj perspektivi. Dakle, samo na nivou makroevolucije ispoljavaju se opšte tendencije, obrasci i pravci evolucije žive prirode, koji se ne mogu posmatrati na mikroevolucionom nivou.

Moderni koncepti STE ukazuju na to da su evolucijske promjene slučajne i neusmjerene, budući da su slučajne mutacije izvorni materijal za njih. Evolucija se odvija postepeno i divergentno kroz odabir malih nasumičnih mutacija. Istovremeno, kroz velike nasljedne promjene nastaju novi oblici života, čije je pravo na život određeno prirodnom selekcijom. Spor i postupno tekući evolucijski proces također može imati grčeviti karakter povezan s promjenama uslova okoline kao rezultat procesa bifurkacije razvoja naše planete.

Sintetička teorija evolucije nije neka vrsta kanona, zamrznuti sistem teorijskih propozicija. U svom mogućem rasponu formiraju se nova područja istraživanja, pojavljuju se i pojavljivat će se fundamentalna otkrića, doprinoseći daljem poznavanju evolucijskih procesa živih bića.

Prema savremenim konceptima, važan praktični zadatak STE je razvoj optimalnih načina za kontrolu evolucionog procesa u uslovima stalno rastućeg antropogenog pritiska na prirodnu sredinu. Ova teorija se koristi u rješavanju problema odnosa čovjeka i prirode, prirode i ljudskog društva.

Međutim, sintetička teorija evolucije ima neke kontroverzne točke i poteškoće koje dovode do nedarvinističkih koncepata evolucije. To uključuje, na primjer, teoriju nomogeneze, koncept punktualizma i neke druge.

Teoriju nomogeneze predložio je 1922. ruski biolog L. Berg. Zasniva se na ideji da je evolucija već programirani proces realizacije unutrašnjih obrazaca svojstvenih živim bićima. Živom organizmu je svojstvena određena unutrašnja sila prirode, koja uvijek djeluje, bez obzira na vanjske uslove, ciljano na usložnjavanje živih struktura. Kao potvrdu ovoga, L. Berg je ukazao na neke podatke o konvergentnoj i paralelnoj evoluciji pojedinih grupa biljaka i životinja.

Jedan noviji nedarvinistički koncept je tačnost. Zagovornici ovog smjera vjeruju da se proces evolucije odvija u skokovima i granicama - kroz rijetke i brze skokove, koji čine samo 1% evolucijskog vremena. Preostalih 99% vremena svog postojanja, vrsta je u stanju stabilnosti. U ekstremnim slučajevima, skok na novu vrstu može se dogoditi u malim populacijama od samo deset jedinki u jednoj ili više generacija. Ovaj koncept se zasniva na genetskoj bazi koju su postavili molekularna genetika i moderna biohemija. Punktualizam odbacuje genetsko-populacijski model specijacije, ideju Charlesa Darwina o sortama i podvrstama kao vrstama u nastajanju. Punktualizam je svoju pažnju usmjerio na molekularnu genetiku pojedinca kao nosioca svojstava vrste. Ideja nejedinstva između makro- i mikroevolucije i nezavisnosti faktora koje oni kontroliraju daje ovom konceptu određenu vrijednost.

Vjerovatno je da bi se u budućnosti mogla pojaviti jedinstvena teorija života, kombinirajući sintetičku teoriju evolucije s nedarvinističkim konceptima razvoja žive prirode.

Evolucijska slika svijeta. Globalni evolucionizam

Ideja svjetskog razvoja je najvažnija ideja svjetske civilizacije. U svojim daleko od savršenih oblika, on je počeo da prodire u prirodne nauke još u 18. veku. Ali već u devetnaestom veku može se sa sigurnošću nazvati dobom ideja evolucije. U to vrijeme koncepti razvoja počinju prodirati u geologiju, biologiju, sociologiju i humanističke nauke. U prvoj polovini XX veka. nauka je prepoznala evoluciju prirode, društva, čovjeka, ali je još uvijek izostao filozofski opći princip razvoja.

I tek do kraja 20. stoljeća prirodna nauka je stekla teorijsku i metodološku osnovu za stvaranje jedinstvenog modela univerzalne evolucije, identificirajući univerzalne zakone smjera i pokretačke snage evolucije prirode. Takva osnova je teorija samoorganizacije materije, koja predstavlja sinergiju. (Kao što je već pomenuto, sinergetika je nauka o organizaciji materije.) Koncept univerzalnog evolucionizma, koji je dostigao globalni nivo, povezao je u jedinstvenu celinu nastanak Univerzuma (kosmogenezu), nastanak Sunčevog sistema. i planeta Zemlja (geogeneza), nastanak života (biogeneza), čovjek i ljudsko društvo (antroposociogeneza). Takav model razvoja prirode naziva se i globalni evolucionizam, jer upravo taj model obuhvata sve postojeće i mentalno predstavljene manifestacije materije u jednom procesu samoorganizacije prirode.

Globalni evolucionizam treba shvatiti kao koncept razvoja Univerzuma kao prirodne cjeline koja se razvija u vremenu. Istovremeno, cjelokupna historija Univerzuma, počevši od Velikog praska pa do nastanka čovječanstva, smatra se jedinstvenim procesom, gdje su kosmički, hemijski, biološki i društveni tipovi evolucije sukcesivno i genetski blisko povezani. . Svemirska, geološka i biološka hemija u jedinstvenom procesu evolucije molekularnih sistema odražava njihove fundamentalne tranzicije i neminovnost transformacije u živu materiju. Posljedično, najvažnija zakonitost globalnog evolucionizma je smjer razvoja svjetske cjeline (univerzuma) kako bi se povećala njegova strukturna organizacija.

U konceptu univerzalnog evolucionizma, ideja prirodne selekcije igra važnu ulogu. Ovdje uvijek novo nastaje kao rezultat odabira najefikasnijeg oblikovanja. Neefikasne neoplazme se odbacuju istorijskim procesom. Kvalitativno novi nivo organizacije materije historija "afirmira" tek kada se pokaže da je sposoban da apsorbuje prethodno iskustvo istorijskog razvoja materije. Ovaj obrazac je posebno izražen za biološki oblik kretanja, ali je karakterističan za cjelokupnu evoluciju materije općenito.

Princip globalnog evolucionizma zasniva se na razumijevanju unutrašnje logike razvoja kosmičkog poretka stvari, logike razvoja Univerzuma u cjelini. Za ovo shvatanje važnu ulogu igra antropski princip. Njegova suština je da razmatranje i poznavanje zakona univerzuma i njegove strukture sprovodi razumna osoba. Priroda je ono što jeste samo zato što u njoj postoji osoba. Drugim riječima, zakoni izgradnje Univerzuma moraju biti takvi da će jednog dana sigurno dovesti do posmatrača; da su drugačiji, jednostavno ne bi bilo nikoga ko bi poznavao Univerzum. Antropski princip ukazuje na unutrašnje jedinstvo obrazaca istorijske evolucije Univerzuma i preduvjeta za nastanak i evoluciju žive tvari do antroposociogeneze.

Paradigma univerzalnog evolucionizma je daljnji razvoj i nastavak različitih ideoloških slika svijeta. Kao rezultat toga, sama ideja globalnog evolucionizma ima ideološki karakter. Njegov vodeći cilj je uspostavljanje pravca procesa samoorganizacije i razvoja procesa na skali Univerzuma. U našem vremenu ideja globalnog evolucionizma igra dvostruku ulogu. S jedne strane, on predstavlja svijet kao cjelovitost, omogućava vam da shvatite opšte zakone bića u njihovom jedinstvu; s druge strane, moderna prirodna nauka se fokusira na identifikaciju određenih obrazaca evolucije materije na svim strukturnim nivoima njene organizacije i u svim fazama njenog samorazvoja.

Pojava primitivne ćelije značila je kraj prebiološke evolucije živih i početak biološke evolucije života.

Obrazovanje biljaka i životinja

Naknadna evolucija eukariota bila je povezana s podjelom na biljne i životinjske stanice. Takva podjela dogodila se u proterozoiku, kada su Zemlju naseljavali jednoćelijski organizmi.

Od početka evolucije eukarioti su se razvijali dualno, odnosno imali su paralelne grupe sa autotrofnom i heterotrofnom ishranom, što je osiguravalo integritet i značajnu autonomiju živog svijeta.

Biljne ćelije su evoluirale u pravcu smanjenja sposobnosti kretanja usled razvoja krute celulozne ljuske, ali u pravcu korišćenja fotosinteze.

Životinjske ćelije su evoluirale da povećaju sposobnost kretanja, kao i da poboljšaju način na koji apsorbuju i izlučuju prerađenu hranu.

Sljedeća faza u razvoju živih bića bila je spolna reprodukcija. Nastao je prije oko 900 miliona godina.

Krajem ordovicijanskog perioda počeli su se pojavljivati veliki mesožderi, kao i kičmenjaci.

Ere i periodi

Prema savremenim procjenama, starost Zemlje je oko 4,5-5 milijardi godina. Pojava na planeti prvih rezervoara, s kojima se povezuje nastanak života, je 3,8-4 milijarde godina od sadašnjeg vremena. Istorija Zemlje se obično deli na velike periode - epohe i periode. Granice između njih su glavni geološki događaji povezani sa istorijom razvoja planete kao kosmičkog tijela. Takvi događaji uključuju procese izgradnje planina, povećanu vulkansku aktivnost, uspon i pad kopna, promjene u obrisima kontinenata i okeana.

Geohronološka istorija Zemlje sastoji se od 5 era.

^ Tabela 1. Vremenski okvir glavnih događaja u evoluciji višećelijskih organizama

Era	Period	Početak, prije milion godina	Kratka geološka postavka	Glavni evolucijski događaji
Kenozoik	kvartar	2,4	Dizajn modernih obrisa kontinenata i reljefa. Ponovljene klimatske promjene. Četiri glavne glacijacije sjeverne hemisfere	Izumiranje mnogih biljnih vrsta, opadanje drvenastih oblika, procvat zeljastih. Ljudska evolucija. Izumiranje velikih vrsta sisara.
Neogen		Rasprostranjeno izdizanje planina. Klima je po svojim karakteristikama bliska modernoj.	Prevladavanje kritosjemenjača i četinjača, povećanje područja stepa. Porast placentnih sisara. Izgled velikih majmuna.
Paleogen		Klima je topla	Cvjetanje kritosjemenjača, sisara, ptica.
mezozoik	Kreda		Zahlađenje klime u mnogim područjima.	Razvoj sisara, ptica, cvjetnica. Izumiranje mnogih reptila.
Yura		Klima je vlažna, topla, suva do kraja perioda.	Dominacija gmizavaca na kopnu, u vodi i vazduhu. Pojava kritosjemenjača i ptica.
Trijas			Pojava sisara. Porast gmizavaca, širenje golosemenjača.
Paleozoik	permski		Povlačenje mora, intenziviranje vulkanske aktivnosti, klima je postala naglo kontinentalna, suša i hladnija.	Veliko izumiranje morskih organizama. Pojava golosemenjača, širenje gmizavaca.
Karbon		Snižavanje nivoa kontinenata. Klima je u početku topla i vlažna, a zatim hladna.	Pojava gmizavaca.
Devonski			Pojava drevnih vodozemaca, insekata. dominacija ribe. Pojava šuma paprati i klupskih mahovina.
Silurus		Formiranje jedinstvenog evro-američkog kontinenta. Uspon kontinenata, uspostavljanje nizina. Klima je topla, vlažna, prelazi u suvu.	Izlazak biljaka i beskičmenjaka na kopno.
Ordovician		Klima je topla i vlažna.	Obilje morskih algi. Pojava prvih kralježnjaka (bez čeljusti).
Cambrian		Potonuće kontinenata i njihovo široko rasprostranjeno plavljenje morima. Klima je umjerena, suha, prelazi u vlažnu.	Život je koncentrisan u morima. Razvoj beskičmenjaka. Pojava viših biljaka.
Proterozoik	Kasni proterozoik	1650		Razvoj eukariota, višećelijskih biljaka i životinja
Rani proterozoik	2600		Razvoj nižih biljaka
Arheozoik		4000		Nastanak života, pojava prokariota. Dominacija bakterija i plavo-zelenih, pojava zelenih algi.

Istorija razvoja Zemlje radi lakšeg proučavanja podijeljena je na četiri ere i jedanaest perioda. Dva najnovija perioda su pak podijeljena u sedam sistema ili era.

Zemljina kora je slojevita, tj. razne stijene koje ga čine leže jedna na drugoj u slojevima. Starost stijena se po pravilu smanjuje prema gornjim slojevima. Izuzetak su područja sa poremećenim zbog kretanja zemljine kore, pojavom slojeva. Vilijam Smit u 18. veku primijetio da su tokom geoloških perioda neki organizmi značajno napredovali u svojoj strukturi.

Prema savremenim procjenama, starost planete Zemlje je otprilike 4,6 - 4,9 10 godina. Ove procjene se uglavnom temelje na proučavanju stijena radiometrijskim metodama datiranja.

Archaeus

Ne zna se mnogo o životu u Arhejcima. Jedini životinjski organizmi bili su ćelijski prokarioti - bakterije i plavo-zelene alge. Proizvodi vitalne aktivnosti ovih primitivnih mikroorganizama su i najstarije sedimentne stijene (stromatoliti) - vapnenačke formacije u obliku stupova, pronađene u Kanadi, Australiji, Africi, Uralu i Sibiru.

Sedimentne stijene željeza, nikla, mangana imaju bakterijsku osnovu. Mnogi mikroorganizmi su aktivni učesnici u formiranju kolosalnih, još malo istraženih mineralnih resursa na dnu okeana. Uloga mikroorganizama je također velika u stvaranju uljnih škriljaca, nafte i plina. Plavo-zelene bakterije brzo su se proširile u Arhejcima i postale gospodari planete. Ovi organizmi nisu imali zasebno jezgro, već razvijen metabolički sistem, sposobnost reprodukcije. Plavo-zelena je, osim toga, posjedovala aparat fotosinteze. Pojava potonjeg bila je najveća aromorfoza u evoluciji žive prirode i otvorila je jedan od puteva (vjerovatno specifično kopnenih) za stvaranje slobodnog kisika. Krajem arheja (prije 2,8-3 milijarde godina) pojavile su se prve kolonijalne alge, čiji su fosilizirani ostaci pronađeni u Australiji, Africi itd. Najvažnija faza u razvoju života na Zemlji usko je povezana sa promjena koncentracije kisika u atmosferi, formiranje ozonskog zaslona. Zahvaljujući vitalnoj aktivnosti plavo-zelenih, sadržaj slobodnog kiseonika u atmosferi je značajno povećan. Akumulacija kiseonika dovela je do pojave primarnog ozonskog ekrana u gornjim slojevima biosfere, što je otvorilo horizonte za procvat.

PROTEROZOI

Proterozoik je ogromna faza u istorijskom razvoju Zemlje. Tokom njegovog toka bakterije i alge dostižu izuzetan cvat, uz njihovo učešće intenzivno su se odvijali procesi sedimentacije. Kao rezultat vitalne aktivnosti željeznih bakterija u proterozoiku, nastala su najveća ležišta željezne rude. Na prijelazu ranog i srednjeg rifeja, dominaciju prokariota zamjenjuje procvat eukariota - zelenih i zlatnih algi. Od jednoćelijskih eukariota za kratko vrijeme nastaju višećelijski sa složenom organizacijom i specijalizacijom. Najstariji predstavnici višećelijskih životinja poznati su od kasnog rifeja (prije 700-600 miliona godina). Sada možemo konstatovati da su prije 650 miliona godina zemaljska mora bila naseljena raznim višećelijskim organizmima: pojedinačnim i kolonijalnim polipima, meduzama, ravnim crvima, pa čak i precima modernih anelida, člankonožaca, mekušaca i bodljokožaca. Među biljnim organizmima u to vrijeme prevladavaju jednoćelijski organizmi, ali se pojavljuju i višećelijske alge (zelene, smeđe, crvene), gljive.

PALEOZOJ

Do početka paleozojske ere život je prošao možda najvažniji i najteži dio svog putovanja. Formirana su četiri carstva žive prirode: prokarioti, ili pelete, pečurke, zelene biljke, životinje. Preci kraljevstva zelenih biljaka bile su jednostanične zelene alge, uobičajene u morima proterozoika. Uz plutajuće forme među dnom pojavile su se i one pričvršćene za dno. Fiksni način života zahtijevao je rasparčavanje tijela na dijelove. Ali stjecanje višećelijskog, podjela višećelijskog tijela na dijelove koji obavljaju različite funkcije, pokazalo se obećavajućim. Od odlučujućeg značaja za dalju evoluciju bila je pojava tako važne aromorfoze kao što je seksualni proces.

Kako i kada je došlo do podjele živog svijeta na biljke i životinje? Imaju li isti korijen? Sporovi naučnika oko ovog pitanja ne jenjavaju ni danas. Možda su prve životinje evoluirale iz zajedničkog debla svih eukariota ili iz jednostanične zelene vode. odrasti.

CAMBRIAN

Porast skeletnih beskičmenjaka. U ovom periodu došlo je do još jednog perioda izgradnje planina, preraspodjele zemljišta i mora. Klima kambrija je bila umjerena, kontinenti su ostali nepromijenjeni. Na kopnu su još živjele samo bakterije i plavo-zeleni. U morima su dominirale zelene i smeđe alge pričvršćene za dno; dijatomeje, zlatne alge i alge euglene plivale su u vodenom stupcu. Kao rezultat povećanja ispiranja soli sa kopna, morske životinje su mogle apsorbirati mineralne soli u velikim količinama. A to im je, zauzvrat, otvorilo široke puteve za izgradnju krutog kostura. Najrasprostranjeniji su bili najstariji člankonošci - trilobiti, izvana slični modernim rakovima - šumskim ušima. Vrlo karakterističan za kambrij je osebujan tip višećelijskih životinja - arheocijat, koji je izumro do kraja perioda. U to vrijeme su živjele i razne spužve, koralji, brahiopodi i mekušci. Kasnije su se pojavili morski ježevi .

ORDOVICAN

U morima ordovicija, zelenih, smeđih i crvenih algi, brojni trilobiti bili su raznovrsno zastupljeni. U ordoviciju su se pojavili prvi glavonošci, srodnici modernih hobotnica i lignji, raširili su se brahiopodi, puževi. Postojao je intenzivan proces formiranja grebena od četvorosnopnih koralja i tabela. Graptoliti su široko rasprostranjeni - poluhordati, koji kombinuju karakteristike beskičmenjaka i kičmenjaka koji nalikuju modernim lancetama. U ordoviciju su se pojavile spore biljke - psilofiti, koje su rasle uz obale slatkih vodenih tijela.

SILUR

Topla plitka mora ordovicija zamijenjena su velikim površinama kopna, što je dovelo do isušivanja klime.

U silurskim morima graptoliti su proživjeli svoj život, trilobiti su propali, ali su glavonošci dosegli izuzetan prosperitet. Koralji su postepeno zamijenili arheociat. U siluru su se razvili osebujni artropodi - divovski rakovi, koji dosežu i do 2 m dužine. Do kraja paleozoika cijela grupa rakova gotovo je izumrla. Podsjećali su na modernog rakova potkovica. Posebno značajan događaj ovog perioda bila je pojava i rasprostranjenost prvih predstavnika kralježnjaka - oklopnih "riba". Ove "ribe" samo su po obliku ličile na prave ribe, ali su pripadale drugoj klasi kralježnjaka - bez čeljusti ili ciklostome. Dugo nisu znali plivati i uglavnom su ležali na dnu uvala i laguna. Zbog sjedilačkog načina života bili su nesposobni za dalji razvoj. Od modernih predstavnika ciklostoma poznati su lampuge i hajduci. Karakteristična karakteristika silurskog perioda je intenzivan razvoj kopnenih biljaka. Jedna od prvih kopnenih, odnosno vodozemnih biljaka bili su psilofiti, koji su vodili svoju lozu od zelenih algi. U rezervoarima alge apsorbiraju vodu i tvari otopljene u njoj po cijeloj površini tijela, zbog čega nemaju korijenje, a izrasline tijela, koje nalikuju korijenu, služe samo kao pričvrsni organi. U vezi s potrebom odvođenja vode od korijena do listova, nastaje vaskularni sistem. Pojava biljaka na suhom je jedan od najvećih trenutaka Evolucije. Pripremljena je prethodnom evolucijom organskog i neorganskog svijeta.

DEVONIAN

Devon - period ribe. Klima Devona bila je oštrije kontinentalna, zaleđivanje se dogodilo u planinskim predjelima Južne Afrike. U toplijim krajevima klima se promijenila u pravcu većeg isušivanja, pojavile su se pustinjske i polupustinjske oblasti.

U morima Devona riba je dostigla veliki procvat. Među njima su bile hrskavične ribe, pojavile su se ribe s koštanim skeletom. Prema građi peraja, koštane ribe se dijele na zračaste i režnjeve peraje. Donedavno se vjerovalo da su crossopterani izumrli krajem paleozoika. Ali 1938. godine, ribarska kočara dopremila je takvu ribu u Muzej istočnog Londona i nazvana je koelakant. Krajem paleozoika najznačajnija faza u razvoju života bila je osvajanje zemlje od strane biljaka i životinja. To je bilo olakšano smanjenjem morskih bazena, porastom kopna.

Tipične biljke spore nastale su iz psilofita: klupske mahovine, preslice, paprati. Prve šume su se pojavile na površini zemlje.

Do početka karbona došlo je do primjetnog zatopljenja i vlaženja. U prostranim dolinama i tropskim šumama, u uslovima neprekidnog ljeta, sve je brzo raslo prema gore. Evolucija je otvorila novi put - razmnožavanje sjemenom. Stoga su golosjemenke preuzele evolucijsku palicu, a biljke spore ostale su sporedna grana evolucije i povukle se u pozadinu. Pojava kičmenjaka na kopnu dogodila se već u kasnom devonskom periodu, nakon osvajača kopna - psilofita. U to vrijeme, zrak su već ovladali insekti, a potomci riba s perajima počeli su se širiti po zemlji. Novi način transporta omogućio im je da se na neko vrijeme odmaknu od vode. To je dovelo do pojave stvorenja s novim načinom života - vodozemaca. Njihovi najstariji predstavnici - ihtioskegi - pronađeni su na Grenlandu u devonskim sedimentnim stijenama. Procvat drevnih vodozemaca datira se u karbon. U tom periodu stegocefali su bili široko razvijeni. Živjeli su samo u obalnom dijelu zemlje i nisu mogli osvojiti kopnene masive udaljene od vodenih tijela.

Zahvaljujući ovim strukturnim karakteristikama, vodozemci su napravili prvi odlučujući korak na kopnu, ali su njihovi potomci, gmazovi, postali puni gospodari zemlje. Razvoj sušne klime u permskom periodu doveo je do izumiranja stegocifalisa i razvoja gmazova, u čijem životnom ciklusu nema faza povezanih s vodom. U vezi sa kopnenim načinom života, gmazovi su razvili nekoliko velikih aromorfoza.

MEZOSOIAN

Mezozoik se s pravom naziva erom gmizavaca i golosemenjača. Do kraja mezozoika, postepeno, tokom nekoliko miliona godina, dolazi do masovnog izumiranja dinosaurusa. Dominacija dinosaurusa tokom čitave geološke ere i njihovo skoro izumiranje na kraju ere velika su misterija za paleontologe. U trijasu su nastali prvi predstavnici toplokrvnih životinja - mali primitivni sisavci. U juri, gmazovi su druga grupa životinja koja pokušava ovladati zračnim okruženjem. Leteći gušteri su bili dva tipa: ramforinhus i širokokrilni. Od zadivljujuće raznolikosti prošle klase gmizavaca, danas je preživjelo 6.000 vrsta. To su predstavnici pet evolucijskih grana: tuatara, gušteri, zmije, kornjače, krokodili. Ptice su se pojavile u periodu jure. Oni su sporedna grana gmizavaca prilagođena letu. Prva ptica iz jure, Archeopteryx, imala je posebno veliku sličnost sa reptilima. Razdoblje krede je tako nazvano u vezi sa obiljem krede u morskim sedimentima tog vremena. Nastala je od ostataka školjki najjednostavnijih životinja - foraminifera. Početkom perioda krede dogodio se sljedeći veliki pomak u evoluciji biljaka - pojavilo se cvjetanje (kritosjemenjača). Ove aromorfne promjene osigurale su biološki napredak cvjetnica u narednoj kenozojskoj eri. Široko su naselili Zemlju i karakteriše ih velika raznolikost. Neki od njihovih oblika preživjeli su do danas: topole, vrbe, hrastovi, eukaliptusi, palme.

Kenozoik

Kenozoik - era novog života - vrhunac cvjetnica, insekata, ptica, sisara.

Za vrijeme postojanja dinosaura bila je poznata grupa sisara - malih dimenzija, sa vunastim pokrivačem životinja koje su nastale od terapida ili životinja sličnih. Živorođenje, toplokrvnost, razvijeniji mozak i veća aktivnost povezana s tim, osigurali su napredak sisavaca, njihov ulazak u prvi plan evolucije. U tercijarnom periodu, sisari su zauzimali dominantan položaj, prilagođavajući se različitim uslovima na kopnu, u vazduhu i vodi, i, takoreći, zamijenili mezozojske gmizavce. U paleocenu i eocenu prvi grabežljivci su nastali od insektivora, a moderne grupe grabežljivaca su se od njih odvojile u oligocenu. Počeli su da osvajaju mora. A također i prvi kopitari potječu od drevnih paleocenskih mesoždera.

Zbog sušnosti pojedinih područja pojavile su se žitarice.

Već u prvoj polovini tercijarnog perioda, svi moderni redovi sisara imali su vremena da se pojave, a sredinom tog perioda uobičajeni oblici predaka antropoidnih majmuna i ljudi bili su široko rasprostranjeni. Tokom kvartara izumrli su mastodonti, mamuti, sabljozubi tigrovi, džinovski lenjivci i velikorogi tresetni jeleni.

Čovjek se nastanio u Starom svijetu prije najmanje 500 hiljada godina. Prije glacijacije, lovci su se naselili čak do Ognjene zemlje. Kako su se glečeri topili, ljudi su ponovo naseljavali područja oslobođena ispod glečera.

Prije oko 10.000 godina, u toplim umjerenim područjima Zemlje, počelo je pripitomljavanje životinja i uvođenje biljaka u kulturu. Započela je “neolitska revolucija” povezana s prelaskom čovjeka sa sakupljanja i lova na poljoprivredu i stočarstvo.

6. predavanje: Formiranje biološke raznovrsnosti u različitim periodima razvoja biosfere

Svrha predavanja: opis glavnih promena koje su se desile sa kontinentima Zemlje, sa njenom florom i faunom tokom istorije naše planete od njenog nastanka do savremenog doba.

Pitanja koja se razmatraju:

1. Arhejska era i proterozoik

2. Upoznavanje sa paleozoikom na primjeru karbonskog perioda

3. Razmjer i suština razlika između karbona i karbona.

4. Razmjer i suština razlika između karbona i modernog doba.

5. Teorija pomeranja kontinenata A. Wagenera i teorija tektonike ploča.

6. Uloga živih organizama u stvaranju uslova za nastanak života na kopnu.

7. Ideja o mezozoiku na primjeru perioda krede.

8. Revolucija u sastavu flore zbog ekspanzije kritosjemenjača.

9. Toploljubna morska fauna glavonožaca i fauna dinosaura.

10. Pojava placentnih sisara i ptica modernog tipa organizacije.

11. Kenozojska era i antropogen. Pojava čoveka. Razvoj glacijacija i njihov utjecaj na čovječanstvo. Glavni trendovi u evoluciji biosfere.

1. Ovo predavanje opisuje glavne promjene koje su se desile sa kontinentima Zemlje, sa njenom florom i faunom tokom istorije naše planete od njenog nastanka do modernog doba. Naznačeni su glavni razvojni putevi kroz koje je život prolazio i identifikovani njegovi glavni predstavnici koji su živeli u različitim prirodnim uslovima iu različitim geološkim epohama. Opća shema evolucije životinjskog carstva tokom više od milijardu godina prikazana je na Sl. 1. Cijeli životinjski svijet nastao je od zajedničkih predaka - drevnih primitivnih jednoćelijskih (1). Od njih su nastale i razne jednoćelijske (2, 3, 4) i višećelijske životinje. Kako se životinjski svijet razvijao, pojavilo se sve više i više visoko organiziranih životinja. Primitivni dvoslojni (13) doveo je do razvoja dvije različite evolucijske grane. Istovremeno, jedna grana dovela je do razvoja viših beskičmenjaka: mekušaca, rakova, insekata, a druga - do razvoja kralježnjaka. Tako su se ove dvije grupe životinja razvile nezavisno jedna od druge. Brojevi označavaju različite grupe životinja, kako trenutno postojeće, tako i neke izumrle, koje su označene kružićima s crnim obrisom.

Rice. 1. Šema razvoja životinja. 1 - primarni jednoćelijski; 2 - ameba; 3 - trepavice; 4 - flagella; 5 - prvi kolonijalni flagelati; 6 - spužve; 7 - donji dvoslojni višećelijski; 8,9, 10 - crijeva: koralni polipi, hidre, meduze; 11 - pljosnati crvi; 12 - okrugli crvi; 13 - drevni ctenofori; 14 - ctenofore; 15 - primitivni prstenovi; 16,17,18 - mekušci: puževi (puž, školjka školjke), glavonošci (lignje); 19 - rakovi; 20 - paučnjaci; 21 - stonoge; 22 - neinsekti; 23 - anelidi (glista); 24 - morski prstenovi; 25 - morski ljiljani; 26 - bodljikaši; 27 - morska zvijezda; 28 - donji hordati; 29 - lanceta (bez lobanje); 30 - drevna riba; 31 - moderna riba; 32 - riba s perajima; 33 - vodozemci; 34 - drevni gmizavci (dinosaurusi); 35 - gmizavci; 36 - ptice; 37 - sisari.

^ Arhejska i proterozojska era (od nastanka planete do prije 540 miliona godina). Ove epohe su trajale od formiranja Zemlje do pojave prvih višećelijskih organizama prije oko 540 miliona godina. Starost najstarijih stena koje su nam poznate je samo 3,9 milijardi godina, tako da se vrlo malo zna o mladosti naše planete. Štaviše, čak su i ove stijene pretrpjele tako velike transformacije tokom milijardi godina da nam mogu reći malo o bilo čemu. Prije otprilike 2-3 milijarde godina počela su se formirati jezgra kontinenata razdvojenih vodenim prostorima. Krajem proterozoika ujedinili su se u prvi superkontinent Pangeju, koji je uključivao Afriku u centru, Ameriku, Evropsku i Sibirsku (Rusku) ploču na sjeveru i Antarktik, Australiju, Indiju i Arabiju na jugu.

^ Arhejsko doba. Prvi ostaci i znaci aktivnosti živih organizama datiraju iz 3,5 milijardi godina (naslage u Južnoj Africi). Život je mogao nastati samo kada su postojali povoljni uslovi za ovu, prije svega, povoljnu temperaturu. Živa materija, između ostalih supstanci, izgrađena je od proteina. Dakle, do trenutka nastanka života, temperatura na zemljinoj površini trebalo je dovoljno pasti da se proteini ne bi uništili. Mnogi istraživači koji proučavaju problem nastanka života na Zemlji vjeruju da je život nastao u plitkoj morskoj vodi kao rezultat složenih fizičko-hemijskih procesa svojstvenih neorganskoj materiji. Određena hemijska jedinjenja nastaju pod određenim uslovima, a verovatnoća nastanka složenih organskih jedinjenja je posebno velika za atome ugljenika zbog njihovih specifičnosti. Zato je ugljenik postao građevinski materijal iz kojeg su, prema zakonima fizike i hemije, relativno nastala najsloženija organska jedinjenja. Molekuli nisu odmah dostigli potreban stepen složenosti, pa se može govoriti o hemijskoj evoluciji čiji je proces bio prilično spor.

Prvi živi organizmi mogli su se hraniti isključivo organskom materijom, odnosno bili su heterotrofni. No, iscrpivši zalihe organske tvari u svom neposrednom okruženju, u toku evolucije, neki organizmi (biljke) su stekli sposobnost da apsorbiraju energiju sunčeve svjetlosti i uz njenu pomoć cijepaju vodu na sastavne elemente. Koristeći vodonik, uspjeli su pretvoriti ugljični dioksid u ugljikohidrate i iz njega izgraditi druge organske tvari u svom tijelu (proces fotosinteze). Pojavom autotrofnih organizama počelo je nakupljanje slobodnog kisika u atmosferi i ukupna količina organske tvari na Zemlji počela je naglo rasti. Neposredno nakon formiranja naše planete, atmosfera je sadržavala mnogo vodika i helijuma, ali su oni postepeno isparili u svemir i postepeno su zamijenjeni metanom, dušikom i ugljičnim dioksidom, koji su se oslobađali iz stijena. I tek kao rezultat pojave i aktivnosti živih organizama u atmosferi, počelo je nakupljanje kisika, što je postalo neophodno za daljnji razvoj života.

Živi organizmi tog vremena mogli su postojati isključivo u uvodnom okruženju, budući da je vodeni stupac smanjivao štetno djelovanje ultraljubičastog zračenja iz svemira, kao i niz štetnih tvari, čiji se toksični učinak smanjivao otapanjem. Osim toga, značajne temperaturne fluktuacije u vodi su više izglađene. Na kraju arhejske ere došlo je do podjele živih bića na prokariote i eukariote. Pretpostavlja se da je grafit pronađen u naslagama tog vremena organskog porijekla i da njegova količina odgovara količini tadašnje žive tvari. Prvi materijalni dokaz o nastanku života bili su stromaloliti - slojevite strukture formirane od cijanobakterija.

2. Proterozojska era. U ovom trenutku nastavlja se daljnji razvoj živih bića: postoji jasna podjela tri kraljevstva eukariota na biljke, gljive i životinje. Posebno su rasprostranjene jednoćelijske alge, pojavljuju se prve višećelijske zelene alge i niže gljive (prije 1,4 milijarde godina). Životinje su predstavljene protozoama, a kasnije su pronađeni i prvi višećelijski organizmi - predstavnici vrsta spužve i koelenterata. Ova primitivna stvorenja još nisu imala vapnenački kostur, ali povremeno pronalaze otiske njihovih tijela. Postojanje većih živih bića (crva) pokazuju jasni cik-cak otisci - tragovi puzanja, kao i ostaci "minka" pronađenih u sedimentima morskog dna. Godine 1947. australijski naučnik R.K. Spriggs je otkrio izuzetno zanimljivu faunu u brdima Ediacaran (Južna Australija). Pokazalo se da većina životinjskih vrsta edijakarske faune koja je postojala prije 600 miliona godina pripada do sada nepoznatim grupama ne-skeletnih organizama. Neki od njih pripadaju precima spužvi meduza, člankonožaca, drugi podsjećaju na crve - anelide. Većina životinja tog vremena vodila je bentoški način života (mekušci), što se objašnjava koncentracijom biljaka i organskih tvari na dnu, koje su im služile kao hrana.
Na sl. 2 prikazuje neke organizme edijakarske faune.

Rice. 2. Kasni proterozoik: 1-alge, 2-spužve, 3,6-intestinalni (3-meduze, 6-oktagonalni koralji), 4,8-anelidi, 5-bodljokožaci, 7-zglavkari, 9-stromatoliti (formirani od cijanobakterija).

3. Paleozojska era: Kambrijski period (od prije 540 do 488 miliona godina)

Ovaj period je započeo zadivljujućom evolucijskom eksplozijom, tokom koje su se na Zemlji prvi put pojavili predstavnici većine najvećih životinjskih grupa poznatih modernoj nauci. Granica između pretkambrija i kambrija prolazi kroz stijene koje iznenada otkrivaju nevjerovatnu raznolikost životinjskih fosila s mineralnim skeletima - rezultat "kambrijske eksplozije" životnih oblika.

U kambrijskom periodu velike površine kopna bile su okupirane vodom, a prvi superkontinent Pangea je podijeljen na dva kontinenta - sjeverni (Laurazija) i južni (Gondvana). Uočena je značajna erozija kopna, vulkanska aktivnost je bila veoma intenzivna, kontinenti su ili padali ili se dizali, što je rezultiralo formiranjem plićaka i plićaka, koji su ponekad isušivali nekoliko miliona godina, a zatim bi se ponovo punili vodom. U to vrijeme, najstarije planine pojavile su se u zapadnoj Evropi (Skandinavska) i u srednjoj Aziji (planine Sayan).

Sve životinje i biljke živjele su u moru, međutim, međuplimna zona je već bila naseljena mikroskopskim algama, koje su formirale kore kopnenih algi. Vjeruje se da su se u to vrijeme počeli pojavljivati prvi lišajevi i kopnene gljive. Fauna tog vremena, koju je prvi put otkrio 1909. godine u planinama Kanade C. Walcott, bila je predstavljena uglavnom bentoškim organizmima, poput arheocijata (analozi koralja), spužvi, raznih bodljokožaca (morske zvijezde, ježinci, morski krastavci itd. .). ), crvi, člankonošci (razni trilobiti, potkovičasti rakovi). Potonji su bili najčešći oblik živih bića tog vremena (otprilike 60% svih životinjskih vrsta bili su trilobiti, koji su se sastojali od tri dijela - glave, tijela i repa). Svi su izumrli do kraja permskog perioda, od rakova potkovica, do danas su preživjeli samo predstavnici jedne porodice. Otprilike 30% kambrijskih vrsta bili su brahiopodi - morske životinje sa školjkom školjke, slične mekušcima. Od trilobita koji su prešli na grabežljivac javljaju se rakovi dužine do 2 m. Krajem kambrijskog perioda javljaju se glavonošci, uključujući i do danas preživjeli rod nautilus, a od bodljokožaca primitivni hordati (plaštasti i ne- kranijalni). Pojava akorda, koji je tijelu dao krutost, bio je važan događaj u istoriji razvoja života.

^ Paleozojska era: period ordovicija i silura (od prije 488 do 416 miliona godina)

Na početku ordovicijanskog perioda veći dio južne hemisfere još je zauzimao veliki kontinent Gondvana, dok su druge velike kopnene mase bile koncentrisane bliže ekvatoru. Evropa i Sjeverna Amerika (Laurentia) bile su gurnute dalje jedna od druge zbog širenja Japetovog okeana. Najprije je ovaj okean dosegao širinu od oko 2000 km, a zatim je ponovo počeo da se sužava kako su kopnene mase koje čine Evropu, Sjevernu Ameriku i Grenland počele postepeno da se zbližavaju dok se konačno nisu spojile u jedinstvenu cjelinu. Tokom silurskog perioda, Sibir je "plovio" u Evropu (formirano je kazahstansko brdo), Afrika se sudarila sa južnim dijelom Sjeverne Amerike, i kao rezultat toga, rođen je novi divovski superkontinent, Laurasia.

Nakon kambrija, evoluciju je karakterizirala ne pojava potpuno novih vrsta životinja, već razvoj postojećih. U ordoviciju su se dogodile najteže poplave kopna u istoriji Zemlje; kao rezultat toga, većina je bila prekrivena ogromnim močvarama; člankonošci i glavonošci su bili uobičajeni u morima. Pojavljuju se prvi kralježnjaci bez čeljusti (na primjer, sadašnji ciklostomi - lampuge). To su bile bentoske forme koje su se hranile organskim ostacima. Tijelo im je bilo prekriveno štitovima koji su ih štitili od rakova, ali još nisu imali unutrašnji kostur.

Prije otprilike 440 miliona godina odjednom su se dogodila dva značajna događaja: pojava biljaka i beskičmenjaka na kopnu. U siluru je došlo do značajnog izdizanja kopna i povlačenja okeanskih voda. U to vrijeme, uz močvarne obale akumulacija, u zonama plime i oseke, pojavili su se lišajevi i prve kopnene biljke, nalik algama - psilofitima. Kao adaptacija na život na kopnu javlja se epiderma sa stomama, centralni provodni sistem i mehaničko tkivo. Spore se formiraju s debelom ljuskom koja štiti od isušivanja. Nakon toga, evolucija biljaka išla je u dva smjera: briofiti i više spore, kao i sjemenske biljke.

Pojava beskičmenjaka na kopnu bila je posljedica potrage za novim staništima, odsustva konkurenata i grabežljivaca. Prvi kopneni beskičmenjaci bili su tardigradi (koji dobro podnose isušivanje), anelidi, a zatim stonoge, škorpioni i pauci. Ove grupe su nastale od trilobita koji su se često nasukali na plićaku za vrijeme oseke. Na sl. 3 prikazani su glavni predstavnici ranih paleozojskih životinja.

Rice. 3. Rani paleozoik: 1-arheociati, 2,3-intestinalni (2-četvorosnožni koralji, 3-meduze), 4-trilobiti, 5,6-mekušci (5-glavonošci, 6-gastropodi), 7-brahiopodi, 8, 9 bodljokožaca (9 morskih ljiljana), 10 graptolita (poluhordati), 11 riba bez čeljusti.

Paleozojska era: Devonski period (od prije 416 do 360 miliona godina)

Devonski period je bio vrijeme najvećih kataklizmi na našoj planeti. Evropa, Sjeverna Amerika i Grenland su se sudarili, formirajući ogroman sjeverni superkontinent Laurasia. Istovremeno su sa dna okeana potisnuti ogromni masivi sedimentnih stijena, koji su formirali ogromne planinske sisteme na istoku Sjeverne Amerike (Apalači) i na zapadu Evrope. Erozija rastućih planinskih lanaca rezultirala je stvaranjem velikih količina šljunka i pijeska. Formirali su velike naslage crvenog pješčenjaka. Reke su nosile planine sedimenata u mora. Nastale su široke močvarne delte koje su stvorile idealne uslove za životinje koje su se usudile napraviti prve, tako važne korake od vode do kopna.

Među morskim beskičmenjacima ovog doba druge polovice paleozojske ere, treba istaknuti pojavu novih morskih grabežljivaca amonita - glavonožaca sa spiralno uvijenom ljuskom, često s bogato isklesanom površinom, kao i lignji i hobotnica. . Kičmenjaci prekriveni tvrdom ljuskom prije oko 400 miliona godina dali su početak primitivnih čeljusti - oklopljenih hrskavičnih riba (plakodermi). Pojava stvorenja sa snažnim koštanim čeljustima (poput 6 m dugog Dunkleosteusa) objašnjava se potrebom za aktivnim hvatanjem hrane i prelaskom na aktivan način života na plivanje. Kasnije su se iz oklopnih čeljusti pojavile hrskavične ribe (ajkule, raže i himere), najčešća koščata riba u morima i slatkim vodama, čija su peraja duge koštane raža, danas rijetke plućke (tj. imaju i škrge i pluća), kao i ribe s režnjevim perajama, koje su trenutno zastupljene jednim reliktnim rodom - coelacanth. Režičasta peraja i plućka su očuvani oblici režnjevitih riba - njihove mesnate peraje imaju koštane nastavke u osnovi, iz kojih se protežu koštane zrake.

Na kraju devona kičmenjaci izlaze na obalu. To je zbog klimatskih promjena i isušivanja plitkih voda. Ribe s režnjevim perajama, od predaka do kopnenih kralježnjaka, sposobne da udišu atmosferski zrak i da puze od rezervoara do rezervoara koristeći peraje, isprva su napuštale vodu samo na kratko. Loše su se kretali na kopnu, koristeći serpentinaste krivine tijela u tu svrhu (kao da lebde na kopnu). Tek postepeno u kretanju na kopnu parni udovi su počeli igrati sve važniju ulogu, pretvarajući se iz peraja u udove zbog potrebe da se drže za tlo i odguruju od dna. Prvi vodozemci koji su se pojavili prije 370 miliona godina - akantostegi, ihtiostezi i stegocefali (dužine 1-2 m) - imali su mnogo više ribljih karakteristika u svojoj strukturi. Zbog intenzivnih procesa formiranja tla i posebnih klimatskih uslova, na kraju ovog perioda nastaju nizinske šume koje su formirane raznim drvolikim repovima, klupskim mahovinama, paprati, koje su se pojavile u ovom periodu (prije 380 miliona godina). Počelo je širenje kopnenih beskičmenjaka, uglavnom artropoda.

^ Paleozojska era: karbonski period (od prije 360 do 299 miliona godina)

Na početku perioda karbona (karbona), većina Zemljinog kopna sakupljena je u dva ogromna superkontinenta: Lauraziju na sjeveru i Gondvanu na jugu. Tokom kasnog karbona, oba superkontinenta su se stalno približavala jedan drugom. Ovaj pokret je gurnuo nove planinske lance koji su se formirali duž rubova ploča zemljine kore, a rubovi kontinenata bili su bukvalno preplavljeni tokovima lave koji su izbijali iz utrobe Zemlje. Klima se primjetno ohladila, a dok je Gondvana "plivala" preko Južnog pola, planeta je doživjela najmanje dvije epohe glacijacije.

Zbog tople i vlažne klime karbonskog perioda bujale su drveće spore biljke čiji su karakteristični predstavnici bili likopodi (sigilarije i lepidodendroni visoki 30-50 m), divovske preslice (kalamiti) i razne paprati. U to vrijeme pojavile su se prve sjemenske biljke koje se ne razmnožavaju sporama koje se sastoje od jedne zametne stanice, već višećelijskim sjemenkama - sjemenkama paprati (pteridospermi) i golosjemenjača (cordaites). Nastale sjemenke bi se mogle naseliti na sušnijim mjestima, jer karakteristike njihove reprodukcije nisu povezane sa prisustvom vode. Ogromne šume raznih stabala, koje su nakon smrti formirale debele slojeve treseta, postale su osnova za formiranje modernih naslaga uglja.

Među životinjama ovog vremena, kopnene životinje postaju najuočljivije. U periodu karbona pojavljuju se prvi primitivni insekti, koji su najraznovrsniji živi organizmi (više od milion vrsta) - žohari, bube (bube), pravokrilci (skakavci, cvrčci), dvokrilci (muhe, komarci), izumrli vretenci , koji je dostigao gigantske veličine (do 50 cm), razvijaju se i drugi člankonošci (pauci i škorpioni). Postoji i veliki izbor vodozemaca sa izraženim udovima, na kojima je bilo 5-8 prstiju. Do kraja perioda klima postaje sve sušnija i kontinentalna. To je podstaklo pojavu nove grupe životinja - gmizavaca (gmizavaca) prije oko 310 miliona godina, koji su naseljavali sušnije prostore, izbjegavajući konkurenciju i grabežljivce. Razvili su novu evolucijsku karakteristiku - unutrašnju oplodnju i razvoj embrija u jajetu. Otprilike u isto vrijeme pojavile su se četiri podklase gmizavaca, koje se razlikuju po građi lubanje: potpuno izumrli anapsidi (preci kornjača), životinjski gušteri (sinapsidi), koji su postali preci sisara, vrlo raznoliki dijapsidi (gušteri, zmije , krokodili, dinosauri i njihovi potomci - ptice), morski gmazovi (ihtiosauri) - parapsidi.
^ Paleozojska era: Permski period (od prije 299 do 251 milion godina)

Tokom permskog perioda, superkontinent Gondvana i Laurazija postepeno su se približavali jedan drugom. Azija se sudarila sa Evropom, izbacivši planinski lanac Urala. A u Sjevernoj Americi, Apalači su rasli. Do kraja permskog perioda, formiranje divovskog superkontinenta Pangea je potpuno završeno. Najveće morsko povlačenje u istoriji Zemlje dogodilo se u Permu, a vulkanska aktivnost se ponovo intenzivirala. Formirane su velike površine kopna, u unutrašnjosti kontinenata klima je postala oštro kontinentalna. Došlo je do značajne glacijacije gotovo cijele moderne Afrike, Australije, Antarktika.

U to vrijeme vladala je hladna i suva klima. Ogromne močvarne šume uglja su nestale, jer su izumrle gotovo sve džinovske mahovine, preslice i paprati, kao i kordaiti. Na njihovom mjestu pojavili su se i počeli aktivno razvijati različiti oblici golosjemenjača - ginkosi, cikasi i četinjača.

Rice. 4. Kasni paleozoik: 1-koelenterati (usamljeni i kolonijalni koralji), 2,3-mekušci (2-gastropodi, 3-glavonošci (gonijatit), 4-brahiopodi, 5,6-bodljokožaci (5-morska zvijezda, 6-morski ljiljani ), 7-9-ribe (7-hrskavica, 8-ljuska, 9-hrskavica), 10-vodozemci; 11-13-gmizavci (11-pelikozaurus, 12-pareiasaurus, 13-stranci), 14-18-biljke ( 14- psilofit, 15-segmentirani (kalamiti), 16-mahovini (lepidodendroni i sigilarije), 17-paprat, 18-kordait).

U životinjskom svijetu intenzivno se razvija klasa gmizavaca: prvi - kotilosauri, postali su preteča svih drugih oblika gmazova. Prije svega, životinjski gušteri (pelikozauri, koji su imali veliki kožni češalj za regulaciju tjelesne temperature). Nešto kasnije na njihovo mjesto došli su terapsidi (vjerovatni preci sisara), koji su u svojoj strukturi kombinirali karakteristike vodozemaca, gmizavaca i sisara, kao i arhosaura (drevni pangolini). Na kraju permskog perioda dogodilo se najznačajnije izumiranje u istoriji Zemlje - nestalo je oko 90-95% životinjskih i biljnih vrsta: veliki morski mekušci, trilobiti, divovske ribe (dosegale dužinu od 15 m), oklopne izumrle su životinje, veliki insekti i pauci. Mnogi vodozemci su također umrli, nakon čega nikada nisu bili velika grupa. 4 životinjska i biljna svijeta druge polovine paleozojske ere.

^ Mezozojska era: periodi trijasa i jure (od prije 251 do 145 miliona godina)

Trijaski period u istoriji Zemlje označio je početak mezozojske ere, ili "ere srednjeg života". Prije njega, svi kontinenti su bili spojeni u jedan divovski superkontinent Pangea. S početkom trijasa, Pangea se počela postepeno cijepati, a procesi izgradnje planina koji su započeli u permu nastavljaju se. Klima je tih dana bila ujednačena širom svijeta. Na polovima i na ekvatoru vremenske prilike su bile mnogo sličnije nego danas. Pred kraj trijasa klima je postala suša. Jezera, rijeke i ogromna unutrašnja mora počeli su brzo da presušuju, a na njihovom mjestu sada se nalaze naslage soli i gipsa. U unutrašnjosti kontinenata formirane su velike pustinje.

Počelo je doba dominacije golosjemenjača, koje je uključivalo cikase, slične paprati i palmi, četinjača (jele, čemprese, tise), ginko i benetide - prethodnike angiospermi. Sve ove biljke formirale su suhe šume. U morima su se raširili amoniti, belemniti (preci modernih hobotnica, sipa i lignji), savršeniji koralji sa šest zraka, bodljikaši, morski psi i rajperaje ribe koje su dolazile iz slatkovodnih tijela, pojavili su se i razmnožavali školjkaši. Na kopnu se razvijaju razni insekti, uključujući i leteće, na mjesto izumrlih drevnih vodozemaca "dolaze" prvi predstavnici modernih vodozemaca - bezrepi (žabe, krastače), repasti (migoti i daždevnjaci), bez nogu (crvi - stvorenja slična gliste 1,5 m) i već izumrli albanepretoni. Moderni predstavnici ovih organizama pojavili su se prije 50-70 miliona godina.

Mezozoik je takođe bio era prosperiteta za gmizavce. Postepeno su osvojili sva tri elementa: vodu, zemlju i vazduh. U to vrijeme (počevši od prije 220 miliona godina) pojavio se veliki broj reptila. Arhosauri su dali nekoliko evolucijskih linija: rano izumrli tekodonti, još uvijek postoje (samo tri porodice) krokodili, pterosauri (leteći gmizavci) i dinosauri, a potonji su podijeljeni u dvije podgrupe - guštere (dijele se na biljojede - sauropode - i mesoždere - teropode - forme) i ornitischians, koji su bili vegetarijanci. Paralelno s njima razvili su se potomci kotilosaura - kornjače koje su se pojavile na Zemlji prije 210 miliona godina i preživjele do danas, morski gmazovi (ihtiosauri i plesiosauri slični delfinima, nalik na križanac krokodila, tuljana i žirafe) , kljunoglavi (samo jedna vrsta koja živi na Novom Zelandu, - tuatara), ljuskavi (razni gušteri i zmije) i životinjski (terapsi). Prije oko 225 miliona godina, primitivni sisari su evoluirali od malih terapsida, koji podsjećaju na male glodare (rovke i ježeve) i tokom cijelog mezozoika, razvijajući se, nisu prelazili veličinu mačke. Kasnije su ih zamijenile monotreme (prve životinje), koje spajaju kvalitete gmazova i životinja; do danas su u Australiji preživjele samo 3 vrste takvih životinja - platipus i 2 vrste ehidne.

U jurskom periodu klima je postala topla i vlažna, prilično ujednačena, formirale su se velike močvare i jezera. Na vlažnim i sjenovitim mjestima dominirale su paprati. Oko 80% flore planete u to vrijeme činilo je golosjemenjača. A u fauni tog vremena najrasprostranjeniji su bili gmazovi, koji su dostizali zaista rekordne gigantske veličine. Među njima su bili brontosauri i diplodokusi, koji žive na obalama vodenih tijela i dostižu 25-30 metara dužine i 20 tona težine, grabežljivi dvonožni tiranosauri dugi do 15 metara. Njihovim staništima dominirali su leteći pangolini (pterosaurusi) raspona krila do 12 m i ihtiosaurusi dužine do 20 m. Prije oko 150 miliona godina, drevne ptice potekle su od jednog od oblika grabežljivih dinosaurusa, koji su se razvijali u nekoliko smjerova kroz kredu. period. Najpoznatiji i dobro opisan (10 skeleta) predstavnik drevnih ptica je Archeopteryx (što znači "drevno pero"), čiji je prvi kostur pronađen 1861. godine, nekoliko godina nakon pojave Darwinove evolucijske teorije.

^ Mezozojska era: period krede (prije 145 do 65 miliona godina)

Tokom ovog perioda, površina naše planete počinje da poprima moderan izgled: Severna Amerika se odvojila, Gondvana je nastavila da se raspada, a pojavile su se nezavisne Južna Amerika, Afrika, Australija i Antarktik. U središtu Indijskog okeana nalazila se Hindustanska ploča. Drevni okean Tetis ostao je između južnih kontinenata i Evroazije. Naziv perioda vezuje se za otkriće na svim kontinentima sedimentnih naslaga bijele krede, koja je najkarakterističnija stijena tog vremena. Procesi izgradnje planina odvijali su se na zapadu Amerike i istočnoj Aziji.

Sredinom perioda mnoga područja zemljišta su bila poplavljena.

U ranoj i srednjoj kredi pojavio se veliki broj specijalizovanih oblika gmizavaca: stegosauri, pterodaktili, mozasauri itd. Počelo je širenje ptica koje su još imale zube, poput onih kod reptila. Sredinom krede pojavile su se prve cvjetnice (kritosjemenke) koje vjerojatno potječu od neke vrste predaka sličnih Benetidima prije ne više od 150 miliona godina. Brzo su se razvili i prilagodili različitim uvjetima okoline. Prije otprilike 90 miliona godina, cvjetnice su bile podijeljene u dvije klase - dvosupnice (koji su danas većina) i jednosupnice (ukupno 50 hiljada vrsta, uključujući žitarice). Krajem perioda pojavili su se novi, napredniji oblici sisara - tobolčari i placente. Na granici mezozoika i kenozoika dogodila se globalna katastrofa (najvjerovatnije pad velikog meteorita, krater iz kojeg je pronađen u Sjevernoj Americi na poluotoku Jukatan.). U to vrijeme je izumrlo 75% svih vrsta koje naseljavaju planet - svi dinosauri, pterosauri, sve drevne ptice (osim predaka modernih ptica lepezastih repa), morski gmazovi, veliki mekušci (amoniti i belemniti), koralji , planktonski organizmi, velika većina golosemenjača (dakle, u Trenutno ovu grupu biljaka predstavljaju samo četinari, cikasi i jedina preživjela reliktna vrsta ginka).

Glavni predstavnici živih organizama mezozojske ere prikazani su na sl. 5.

Rice. 5. Život u mezozoiku: koralji sa 1 šest zraka, 2 bodljokožaci, 3-6 mekušci (3 školjke, 4 puževi, 5 amonit, 6 belemnit), 7 arheopteriks, 8-11 kopneni dinosauri (8 -stegosaurus, 9-diplodocus, 10-triceratops, 11-tyrannosaurus), 12-13-vodeni dinosaurusi (12-plesiosaur, 13-ichthyosaur), 14,15-leteći dinosauri - pterosauri (14-ramphy-nch5) pteronodon), 16 - paprati, 17 - benenetiti, 18 - cikasi, 19 - ginko, 20 - golosemenke.

^ Kenozojska era: Paleogenski period (od prije 65 do 24,6 miliona godina)

Paleogen je označio početak kenozojske ere. U to vrijeme, kontinenti su još uvijek bili u pokretu, jer je "veliki južni kontinent" Gondvana nastavio da se raspada. Južna Amerika je sada bila potpuno odsječena od ostatka svijeta i pretvorena u neku vrstu plutajuće "arke" s jedinstvenom faunom ranih sisara. Afrika, Indija i Australija su se dalje udaljile. Tokom paleogena, Australija se nalazila u blizini Antarktika. Nivoi mora su pali i nove kopnene mase su se pojavile u mnogim dijelovima svijeta.

Početak kenozojske ere povezuje se sa velikom alpskom planinskom građevinom (skoro svi najviši planinski sistemi na svijetu nastali su otprilike u to vrijeme). Tokom kenozojske ere dogodilo se nekoliko kontinentalnih glacijacija koje su pokrivale ogromna područja (posebno na sjevernoj hemisferi).

Na početku paleogena većina planete razvila je tropsku i suptropsku klimu. U prvoj polovini ovog perioda u Evropi se formira tropska takozvana poltavska flora, koja je zamenila golosemenke i predstavljena je raznim palmama (sabal, nipa), paprati, fikusima, magnolijama, lovorima, stablima cimeta, stablima mirte, itd. Četinari (tise i sekvoje) su nastavili da se razvijaju. ). Šume i svijetle šume bile su široko rasprostranjene. Nije slučajno da su većina životinja bili stanovnici šuma. Torbari i placentni sisari evoluirali su paralelno. Međutim, prvi su preživjeli samo u Australiji, pojedinim otocima Tihog oceana i nešto malo u Južnoj Americi. To je zbog činjenice da su se ovi kontinenti rano odvojili od ostalih, kada se placentni još nisu razvili. Među potonjima, mesožderi su nastali od insektivoda, a za ishranu različite biljne hrane - kopitara, koji su postali najraznovrsniji sisavci; uključuju kopitare (koji su se pojavili prije 55 miliona godina, široko rasprostranjeni, ali većina ih je izumrla i sada ih predstavljaju samo tri porodice - konji, tapiri i nosorozi), artiodaktili (trenutno cvjetajući i vrlo raznoliki - nilski konji, deve, žirafe, jeleni, svinje itd.), proboscis (pojavili su se nešto kasnije i formirali nekoliko različitih oblika (dinoterijumi, mamuti), ali su preživjela samo dva roda - afrički i indijski slonovi), kitovi (kitovi, delfini), sirene (koje su sada na na ivici izumiranja), itd. Među morskim životinjama vrijedi napomenuti širenje novih oblika mekušaca (uključujući divovske hobotnice i lignje), morskih ježeva, rakova (rakova, jastoga), koštane ribe.

U drugoj polovini paleogena klima postaje kontinentalnija (prve ledene kape pojavljuju se na Arktiku i Antarktiku). Poltavsku floru u Evropi na sjeveru zamjenjuje turgajska flora, koju predstavljaju listopadne vrste: hrastovi, bukve, breze, johe, topole, javori i četinari. Šume su ustupile mjesto savanama i grmovima. Najveći dio velikih sisara živio je uz obale rijeka i jezera. To su bili nosorozi, tapiri, brontoteri, ogromne indikaterije (dužine više od 8 m), divovske grabežljive svinje (entelodoni - dužine više od 3 m), jeleni s velikim rogovima (raspon rogova 3 m). Povijest razvoja konja je zanimljiva, njihov predak je bio hiracotheri veličine psa, u tercijarnom vremenu su živjeli uglavnom u Sjevernoj Americi, ali su kasnije tamo izumrli i vratili su ih tek za vrijeme naseljavanja Amerike od Evropljana. U kenozojskoj eri (kasnije prije 60 miliona godina), nakon širenja biljojeda, pojavili su se i umnožili grabežljivci, koji uključuju insektojede (krtice, slepi miševi), kune (morske vidre, jazavci) i medvjede i peronože (foke, morske lavovi), i mungosi (lovci na zmije) i hijene (leštarice). Ali najkarakterističniji od njih su mačke i vukovi. Mogli su loviti najveće životinje zbog pojave snažnih očnjaka dugih do 20 cm (sabljaste mačke, na primjer, smilodon). Svijet modernih ptica koji se pojavio prije 65-60 miliona godina bio je vrlo raznolik - nandu (nojevi), ždralovi (ždralovi, droplje), anseriformes (guske, patke, labudovi itd.), soviliki (sove , sove) Tome je doprinijelo postojanje mnogih insekata, plodova i sjemenki cvjetnica. Zbog odsustva ozbiljnih neprijatelja, postojale su dijatrime - velike ptice grabljivice koje trče do 2,5 m visine, sove visoke 1 m, pelikani sa rasponom krila od 6 m. Prije 60-55 miliona godina, nova faza u razvoju vodozemaca Počeli su, razvile se zmije i gušteri, široko rasprostranjeni primili glodari (2000 vrsta), koji danas čine oko polovinu svih sisara. Tu spadaju vjeverice (vjeverice i dabrovi), puhovi, murine (hrčci, voluharice, miševi i štakori, posljednja dva oblika ističu se tek sredinom neogena), dikobrazi, zamorci i poseban, drevniji red lagomorfa.

Kenozojska era: neogenski period (od prije 24,6 do 2,6 miliona godina)

Tokom neogena, kontinenti su još uvijek bili "u maršu", a tokom njihovih sudara došlo je do brojnih grandioznih kataklizmi. Afrika se "srušila" na Evropu i Aziju, što je rezultiralo nastankom Alpa. Kada su se Indija i Azija sudarile, Himalajske planine su se podigle. U isto vrijeme, Stenovite planine i Ande su se formirale dok su druge džinovske ploče nastavile da se pomeraju i gomilaju jedna na drugu. Međutim, Australija i Južna Amerika su i dalje ostale izolirane od ostatka svijeta, a svaki od ovih kontinenata nastavio je razvijati svoju jedinstvenu faunu i floru.

U neogenu se šumska, livadska žbunasta vegetacija zamjenjuje stepom i savanom, formiraju se prve polupustinje i pustinje. Pojavljuju se zajednice trava i šaša; drveće i grmlje nalaze se u obliku ostrva od ljeske, breze, oraha, kleke, jasena, javora, bora itd., uz obale rijeka i jezera rastu vrbe, topole, johe. U to vrijeme posebno su se raširile životinje - stanovnici otvorenih prostora (tzv. hipparion fauna): primitivni konji (hiparioni), antilope, žirafe, bikovi, slonovi (velika raznolikost), nosorozi, koji su postali žrtve sabljastih mačaka. (machairodus, a kasnije - smilodon), hijene, medvjedi i primitivni vukovi. Rasprostranjene su divovske ptice trkačice, kao i supovi, kondori, vranci, lanci i drugi. U neogenu postoji velika raznolikost primata, koji su se pojavili prije oko 60 miliona godina i početak razvoja antropoida. Sada je poznato oko 200 vrsta majmuna: polumajmuni (lemuri, tarsieri), niži majmuni (širokonosni u Južnoj Americi i majmuni u Starom svijetu), antropoidi (šimpanze, gorile, orangutani) i hominidi u susjedstvu potonjih ( ljudi). Svi imaju zajedničke karakteristike - jedan par mliječnih mliječnih žlijezda, nokte umjesto kandži, suprotni palac, oči okrenute naprijed, visoko razvijen mozak i ponašanje. Antropidi su se pojavili prije 20-25 miliona godina. Njihovi drevni izumrli predstavnici bili su dryopithecus (preci gorila), sivapithecus (preci orangutana i gibona), oreopithecus i uranopithecus - preci čimpanzi i hominida. Na sl. 6 prikazuje glavne životinje i biljke karakteristične za kenozojsko doba.

Rice. 6. Živi organizmi i paleogena i neogena: koralji sa šest zraka, 2,3 mekušci (2 školjke, 3 puževi), 4 rakovi (rakovi), 5,6 ribe (5 kostiju, 6 hrskavica - morski pas) , 7 ptica (guske), 8-13 sisara (8 artiodaktila (eohippus), 9 sabljozubi tigar (smilodon), 10 papkara (hiparion), 11 indicatherium, 12 dinoterium, 13 - lemur), 14 drveće, 15 četinara, 16 cvjetnih biljaka (hrastovi).

Kenozojska era: Antropogeni period (od prije 2,6 miliona godina do danas)

Na početku tog perioda, većina kontinenata zauzimala je istu lokaciju kao i danas, a neki od njih morali su prijeći pola svijeta da bi to učinili. Uski kopneni "most" povezivao je Sjevernu i Južnu Ameriku. Australija se nalazila na suprotnoj strani Zemlje od Britanije. Ogromni ledeni pokrivači su se uvlačili u sjevernu hemisferu. Svijet je bio u zagrljaju velike glacijacije koja se završila prije 10.000 godina. Klima se zagrijala, glečeri su se povukli (njihove ostatke sada predstavljaju ledene kape na Arktiku i Antarktiku) i došlo je vrijeme za procvat ljudske rase.

Rice. 7. Život u antropogenu: 1,2-mekušci (1-gastropodi, 2-glavonošci - lignje), 3-ribe, 4,5-kitovi (4-kit, 5-delfin), 6-velikorogi jeleni, 7- mamut , 8 - nosorog , 9 - pećinski medvjed , 10 - razuman čovjek , 11 - ptica , 12 - cvjetnice - breza, 13 - crnogorične biljke - smreka i bor.

U Evroaziji, u vezi sa glacijacijom, bila je rasprostranjena vegetacija tundre i tajge (do Francuske, sjeverne Španije, Italije itd.) Za Evropu se razlikuju tri perioda glacijacije: Likhvin, Dnjepar i Valdai. Životinjski svijet predstavljali su bizoni, pećinski medvjedi, mamuti, vunasti nosorozi itd. (tzv. fauna mamuta). Prije otprilike 2 miliona godina prvi put se pojavio vješt čovjek (Istočna Afrika) i započeo je razvoj hominida, koje predstavljaju tri uzastopna fosilna oblika čovjeka - vješt, uspravan i inteligentan. Životinjski i biljni svijet dobio je moderan izgled. Rice. 7 predstavlja životinje i biljke moderne do starog čovjeka, a na sl. 8 glavnih faza antropogeneze i karakteristike svake od njih u biološkom i društvenom razvoju čovjeka.

Rice. 8. Glavne faze ljudske evolucije.

Budućnost Zemlje

Naučnici razmatraju scenarije za dalji razvoj naše planete i života na njoj. One zavise od specifičnih pojava koje mogu uticati na razvoj Zemlje.
1) Prvo, životni vek našeg Sunca nije beskonačan, za oko 4-5 milijardi godina će ostati bez vodikovog goriva. Proširiće se do veličine crvenog diva i "progutaće" sve najbliže planete u Sunčevom sistemu. Ovo je najvjerovatniji proces, ali se neće dogoditi vrlo brzo.

2) Aktivna ljudska aktivnost može dovesti do ozbiljnih promjena. Čovek već sada može da menja neke ekološke sisteme i utiče na geološke procese. A upotreba nuklearnog oružja može dovesti do nepopravljivih posljedica, kada je odnos između različitih geografskih granata ozbiljno narušen.

3) Sasvim je moguće da se Zemlja sudari sa kosmičkim tijelom - asteroidom ili kometom. U tom slučaju, ovisno o veličini objekta koji pada na Zemlju, može doći do katastrofe regionalne ili globalne prirode. Tipičan primjer takvog događaja je