Η αρχή της βιολογικής εξέλιξης της εμφάνισης στη γη. Η αρχή της βιολογικής εξέλιξης στη Γη συνδέεται με την εμφάνιση. Εποχές και περίοδοι

Η εμφάνιση ενός πρωτόγονου κυττάρου σήμαινε το τέλος της προβιολογικής εξέλιξης των ζωντανών όντων και την αρχή της βιολογικής εξέλιξης της ζωής.

Οι πρώτοι μονοκύτταροι οργανισμοί που εμφανίστηκαν στον πλανήτη μας ήταν πρωτόγονα βακτήρια που δεν είχαν πυρήνα, δηλαδή προκαρυώτες. Όπως αναφέρθηκε ήδη, αυτοί ήταν μονοκύτταροι, απαλλαγμένοι από πυρηνικούς οργανισμούς. Ήταν αναερόβια, επειδή ζούσαν σε περιβάλλον χωρίς οξυγόνο, και ετερότροφα, επειδή τρέφονταν με έτοιμες οργανικές ενώσεις του «οργανικού ζωμού», δηλαδή ουσίες που συντέθηκαν κατά τη χημική εξέλιξη. Ο ενεργειακός μεταβολισμός στα περισσότερα προκαρυωτικά έλαβε χώρα σύμφωνα με τον τύπο ζύμωσης. Αλλά σταδιακά ο «βιολογικός ζωμός» μειώθηκε ως αποτέλεσμα της ενεργητικής κατανάλωσης. Καθώς είχε εξαντληθεί, ορισμένοι οργανισμοί άρχισαν να αναπτύσσουν τρόπους για να σχηματίσουν μακρομόρια βιοχημικά, μέσα στα ίδια τα κύτταρα με τη βοήθεια ενζύμων. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, τα κύτταρα που ήταν σε θέση να λάβουν το μεγαλύτερο μέρος της απαιτούμενης ενέργειας απευθείας από την ηλιακή ακτινοβολία αποδείχθηκαν ανταγωνιστικά. Η διαδικασία σχηματισμού της χλωροφύλλης και η φωτοσύνθεση ακολούθησε αυτό το μονοπάτι.

Η μετάβαση των ζωντανών όντων στη φωτοσύνθεση και στον αυτότροφο τύπο διατροφής ήταν ένα σημείο καμπής στην εξέλιξη των ζωντανών όντων. Η ατμόσφαιρα της Γης άρχισε να «γεμίζει» με οξυγόνο, το οποίο ήταν δηλητήριο για τα αναερόβια. Ως εκ τούτου, πολλά μονοκύτταρα αναερόβια πέθαναν, άλλα κατέφυγαν σε περιβάλλοντα χωρίς οξυγόνο - βάλτους και, ενώ τρέφονταν, απελευθέρωσαν όχι οξυγόνο, αλλά μεθάνιο. Άλλοι πάλι έχουν προσαρμοστεί στο οξυγόνο. Ο κεντρικός μεταβολικός μηχανισμός τους ήταν η αναπνοή οξυγόνου, η οποία κατέστησε δυνατή την αύξηση της απόδοσης χρήσιμης ενέργειας κατά 10-15 φορές σε σύγκριση με τον αναερόβιο τύπο μεταβολισμού - ζύμωση. Η μετάβαση στη φωτοσύνθεση ήταν μια μακρά διαδικασία και ολοκληρώθηκε πριν από περίπου 1,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Με την έλευση της φωτοσύνθεσης, όλο και περισσότερη ενέργεια από το ηλιακό φως συσσωρεύτηκε στην οργανική ύλη της Γης, η οποία επιτάχυνε τον βιολογικό κύκλο των ουσιών και την εξέλιξη των έμβιων όντων γενικότερα.

Σε περιβάλλον οξυγόνου σχηματίστηκαν ευκαρυώτες, δηλαδή μονοκύτταροι οργανισμοί με πυρήνα. Αυτοί ήταν ήδη πιο προηγμένοι οργανισμοί με φωτοσυνθετική ικανότητα. Το DNA τους ήταν ήδη συγκεντρωμένο σε χρωμοσώματα, ενώ στα προκαρυωτικά κύτταρα η κληρονομική ουσία ήταν κατανεμημένη σε όλο το κύτταρο. Τα ευκαρυωτικά χρωμοσώματα συγκεντρώθηκαν στον πυρήνα του κυττάρου και το ίδιο το κύτταρο αναπαρήχθη ήδη χωρίς σημαντικές αλλαγές. Έτσι, το θυγατρικό κύτταρο των ευκαρυωτών ήταν σχεδόν ένα ακριβές αντίγραφο του μητρικού κυττάρου και είχε τις ίδιες πιθανότητες επιβίωσης με το μητρικό κύτταρο.

Εκπαίδευση φυτών και ζώων

Η μετέπειτα εξέλιξη των ευκαρυωτών συνδέθηκε με τη διαίρεση σε φυτικά και ζωικά κύτταρα. Αυτή η διαίρεση συνέβη στο Πρωτοζωικό, όταν η Γη κατοικούνταν από μονοκύτταρους οργανισμούς.

Από την αρχή της εξέλιξης, οι ευκαρυώτες αναπτύχθηκαν διπλά, δηλαδή είχαν ταυτόχρονα ομάδες με αυτότροφη και ετερότροφη διατροφή, που εξασφάλιζε την ακεραιότητα και τη σημαντική αυτονομία του ζωντανού κόσμου.

Τα φυτικά κύτταρα έχουν εξελιχθεί για να μειώνουν την ικανότητα κίνησης λόγω της ανάπτυξης μιας σκληρής μεμβράνης κυτταρίνης, αλλά να χρησιμοποιούν φωτοσύνθεση.

Τα ζωικά κύτταρα έχουν εξελιχθεί για να αυξάνουν την ικανότητά τους να κινούνται και να βελτιώνουν την ικανότητά τους να απορροφούν και να εκκρίνουν τα τρόφιμα.

Το επόμενο στάδιο στην ανάπτυξη των ζωντανών όντων ήταν η σεξουαλική αναπαραγωγή. Εμφανίστηκε πριν από περίπου 900 εκατομμύρια χρόνια.

Ένα περαιτέρω βήμα στην εξέλιξη των ζωντανών όντων συνέβη πριν από περίπου 700-800 εκατομμύρια χρόνια, όταν εμφανίστηκαν πολυκύτταροι οργανισμοί με διαφοροποιημένα σώματα, ιστούς και όργανα που εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες. Επρόκειτο για σφουγγάρια, συνεντερικά, αρθρόποδα κ.λπ., που σχετίζονται με πολυκύτταρα ζώα.

Σε όλο το Πρωτοζωικό και στις αρχές του Παλαιοζωικού, τα φυτά κατοικούσαν κυρίως θάλασσες και ωκεανούς. Αυτά είναι πράσινα και καφέ, χρυσά και κόκκινα φύκια. Στη συνέχεια, πολλά είδη ζώων υπήρχαν ήδη στις θάλασσες της Κάμβριας. Αργότερα εξειδικεύτηκαν και βελτιώθηκαν. Μεταξύ των θαλάσσιων ζώων εκείνης της εποχής ήταν τα καρκινοειδή, τα σφουγγάρια, τα κοράλλια, τα μαλάκια και οι τριλοβίτες.

Στο τέλος της ορδοβικανής περιόδου, άρχισαν να εμφανίζονται μεγάλα σαρκοφάγα, καθώς και σπονδυλωτά.

Η περαιτέρω εξέλιξη των σπονδυλωτών πήγε προς την κατεύθυνση των ζώων που μοιάζουν με τα σαγόνια. Στο Devonian, τα lungfish - αμφίβια και στη συνέχεια έντομα - άρχισαν να εμφανίζονται. Το νευρικό σύστημα αναπτύχθηκε σταδιακά ως συνέπεια της βελτίωσης των μορφών ανάκλασης.

Ένα ιδιαίτερα σημαντικό στάδιο στην εξέλιξη των ζωντανών μορφών ήταν η εμφάνιση φυτικών και ζωικών οργανισμών από το νερό στη γη και η περαιτέρω αύξηση του αριθμού των ειδών των χερσαίων φυτών και ζώων. Στο μέλλον, από αυτούς προκύπτουν πολύ οργανωμένες μορφές ζωής. Η εμφάνιση των φυτών στη στεριά ξεκίνησε στο τέλος της Σιλουρίας και η ενεργός κατάκτηση της γης από τα σπονδυλωτά άρχισε στο Σιλουρικό.

Η μετάβαση στη ζωή στον αέρα απαιτούσε πολλές αλλαγές από τους ζωντανούς οργανισμούς και προϋπέθετε την ανάπτυξη κατάλληλων προσαρμογών. Αύξησε απότομα τον ρυθμό εξέλιξης της ζωής στη Γη. Ο άνθρωπος έγινε η κορυφή της εξέλιξης των ζωντανών όντων. Η ζωή στον αέρα έχει «αυξήσει» το σωματικό βάρος των οργανισμών, ο αέρας δεν περιέχει θρεπτικά συστατικά, ο αέρας μεταδίδει φως, ήχο, θερμότητα διαφορετικά από το νερό και η ποσότητα οξυγόνου σε αυτόν είναι μεγαλύτερη. Ήταν απαραίτητο να προσαρμοστούμε σε όλα αυτά. Τα πρώτα σπονδυλωτά που προσαρμόστηκαν στις συνθήκες διαβίωσης στην ξηρά ήταν τα ερπετά. Τα αυγά τους τροφοδοτούνταν με τροφή και οξυγόνο για το έμβρυο, καλυμμένα με σκληρό κέλυφος και δεν φοβήθηκαν να στεγνώσουν.

Πριν από περίπου 67 εκατομμύρια χρόνια, τα πουλιά και τα θηλαστικά απέκτησαν πλεονέκτημα στη φυσική επιλογή. Χάρη στη θερμόαιμη φύση των θηλαστικών, απέκτησαν γρήγορα μια κυρίαρχη θέση στη Γη, η οποία συνδέεται με τις συνθήκες ψύξης στον πλανήτη μας. Αυτή την εποχή, η θερμόαιμη ήταν που έγινε ο καθοριστικός παράγοντας για την επιβίωση.

Εξασφάλιζε σταθερή υψηλή θερμοκρασία σώματος και σταθερή λειτουργία των εσωτερικών οργάνων των θηλαστικών. Η ζωντάνια των θηλαστικών και η διατροφή των μικρών τους με γάλα ήταν ένας ισχυρός παράγοντας στην εξέλιξή τους, επιτρέποντάς τους να αναπαραχθούν σε ποικίλες περιβαλλοντικές συνθήκες. Το ανεπτυγμένο νευρικό σύστημα συνέβαλε σε ποικίλες μορφές προσαρμογής και προστασίας των οργανισμών. Υπήρχε μια διαίρεση των σαρκοφάγων ζώων σε οπληφόρα και αρπακτικά, και τα πρώτα εντομοφάγα θηλαστικά σηματοδότησε την αρχή της εξέλιξης των πλακούντων και των μαρσιποφόρων οργανισμών.

Το αποφασιστικό στάδιο στην εξέλιξη της ζωής στον πλανήτη μας ήταν η εμφάνιση της τάξης των πρωτευόντων. Στο Καινοζωικό, περίπου πριν από 67-27 εκατομμύρια χρόνια, τα πρωτεύοντα χωρίστηκαν σε κατώτερους και μεγάλους πιθήκους, που είναι οι αρχαιότεροι πρόγονοι του σύγχρονου ανθρώπου. Οι προϋποθέσεις για την εμφάνιση του σύγχρονου ανθρώπου στη διαδικασία της εξέλιξης διαμορφώθηκαν σταδιακά.

Στην αρχή υπήρχε ένας τρόπος ζωής αγέλης. Κατέστησε δυνατή τη διαμόρφωση των θεμελίων της μελλοντικής κοινωνικής επικοινωνίας. Επιπλέον, αν στα έντομα (μέλισσες, μυρμήγκια, τερμίτες) η βιοκοινωνικότητα οδήγησε στην απώλεια της ατομικότητας, τότε στους αρχαίους προγόνους των ανθρώπων, αντίθετα, ανέπτυξε τα ατομικά χαρακτηριστικά του ατόμου. Αυτό ήταν μια ισχυρή κινητήρια δύναμη για την ανάπτυξη της ομάδας.



Σύμφωνα με παλαιοντολογικά δεδομένα που βασίζονται στη μελέτη των παλαιότερων πετρωμάτων στη Γη, Οι πρώτοι ζωντανοί οργανισμοί εμφανίστηκαν στη Γη πριν από περίπου 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια.

Ουσιαστικά, το πρώτο ζωντανό κύτταρο, όπως το άψυχο πρωτότυπό του, η σταγόνα, ήταν μια σταγόνα του αρχέγονου ωκεανού, που περιβαλλόταν από ένα υδατοαπωθητικό κέλυφος, αλλά οι πρωτεΐνες και τα νουκλεϊκά οξέα σε αυτό δεν ήταν μια τυχαία συλλογή οργανικών ουσιών. Έχουν ήδη μάθει να «καταλαβαίνουν» ο ένας τον άλλον, έχουν μάθει να αλληλεπιδρούν.

Τα πρώτα ζωντανά κύτταρα είχαν ήδη την πιο σημαντική ιδιότητα κάθε ζωντανού οργανισμού - την ικανότητα να αναπαράγονται με ακρίβεια, να αντιγράφουν τον εαυτό τους.

Έφαγαν έτοιμες οργανικές ουσίες που σχηματίστηκαν στα πρώτα στάδια του σχηματισμού της Γης βιογονικά. Σύμφωνα με τους περισσότερους επιστήμονες, κατά την περίοδο εμφάνισης των πρώτων ζωντανών οργανισμών δεν υπήρχε ελεύθερο οξυγόνο στην ατμόσφαιρα της αρχαίας Γης, επομένως είχαν αναερόβιο (χωρίς οξυγόνο) τύπο αναπνοής. Έτσι, οι πρώτοι ζωντανοί οργανισμοί στη Γη ήταν, προφανώς, ετερότροφος(τρέφεται με έτοιμη οργανική ύλη) αναερόβια βακτήρια(Εικ. 1).

Παρά το γεγονός ότι τα αναερόβια βακτήρια εμφανίστηκαν στην αρχαιότητα, είναι ευρέως διαδεδομένα στη Γη σήμερα. Μπορούν να βρεθούν σε βάζο με γιαούρτι, και σε βαρέλι με τουρσί ή λάχανο. Τα βακτήρια γαλακτικού οξέος είναι προαιρετικά αναερόβια (μπορούν να αναπτυχθούν και να αναπτυχθούν παρουσία οξυγόνου, αλλά δεν χρησιμοποιούν οξυγόνο κατά την αναπνοή).

Ρύζι. 1. Συμβιωτική υπόθεση της προέλευσης των ευκαρυωτών

Πολλά βακτήρια του εδάφους είναι επίσης αναερόβια, για παράδειγμα οι αιτιολογικοί παράγοντες του τετάνου, της αέριας γάγγραινας και της αλλαντίασης. Όλοι τους είναι υποχρεωτικά αναερόβια. Σε αντίθεση με τα προαιρετικά αναερόβια, τα υποχρεωτικά αναερόβια δεν μπορούν να ανεχθούν την παρουσία οξυγόνου στο περιβάλλον· το οξυγόνο είναι δηλητήριο για αυτούς. Γι' αυτό ο κίνδυνος προσβολής από τέτανο είναι πολύ μεγαλύτερος εάν το τραύμα τρυπηθεί και η μόλυνση αναπτυχθεί σε αυτό χωρίς πρόσβαση σε οξυγόνο. Οι ανοιχτές πληγές και οι εκδορές είναι πολύ λιγότερο επικίνδυνες. Η αέρια γάγγραινα επίσης, κατά κανόνα, αρχίζει να αναπτύσσεται μετά την εφαρμογή ενός επίδεσμου γύψου στο κατεστραμμένο άκρο που εμποδίζει την πρόσβαση οξυγόνου. Ο κίνδυνος σοβαρής τροφικής δηλητηρίασης - αλλαντίασης - προκύπτει κατά την οικιακή κονσερβοποίηση, όταν ο αέρας απομακρύνεται με προκαταρκτικό βρασμό και ένα σφραγισμένο καπάκι εμποδίζει τη ροή οξυγόνου από έξω. Εάν τουρσί αγγούρια ή μανιτάρια σε ανοιχτό δοχείο, ο αιτιολογικός παράγοντας της αλλαντίασης δεν θα αναπτυχθεί, καθώς είναι ένα υποχρεωτικό αναερόβιο. Κατά την κονσερβοποίηση στο σπίτι, ο αιτιολογικός παράγοντας της αλλαντίασης είναι εξαιρετικά δύσκολο να καταστραφεί, αφού τα σπόρια του αντέχουν 5-6 ώρες συνεχούς βρασμού. Επομένως, η βιομηχανική κονσερβοποίηση πραγματοποιείται με υπέρθερμο ατμό υπό πίεση σε θερμοκρασία όχι 100, αλλά 130 ° C για 1-2 ώρες.

Τα αναερόβια βακτήρια της αρχαίας Γης τρέφονταν με έτοιμες οργανικές ουσίες που σχηματίστηκαν σε μεγάλες ποσότητες κατά τα πρώτα στάδια του σχηματισμού της Γης. Η αβιογονική σύνθεση οργανικών ουσιών διευκολύνθηκε από τις υψηλές ατμοσφαιρικές θερμοκρασίες και τη βίαιη ηφαιστειακή δραστηριότητα. Όταν εμφανίστηκαν οι πρώτοι ζωντανοί οργανισμοί, η Γη είχε κρυώσει και η ένταση της αβιογενούς σύνθεσης οργανικών ουσιών είχε μειωθεί σημαντικά. Η ανάπτυξη αναερόβιων θα εξάντλησε αναπόφευκτα τα αποθέματα οργανικών ουσιών, οι οποίες, με τη σειρά τους, θα οδηγούσαν στο θάνατο όλων των ζωντανών οργανισμών. Ίσως η ιστορία της ανάπτυξης της ζωής στη Γη να είχε τελειώσει εδώ, εάν μόνο 100 εκατομμύρια χρόνια αργότερα (πριν από 3,4 δισεκατομμύρια χρόνια), υπό την επίδραση του σκληρού ανταγωνισμού για οργανική ύλη, δεν είχε εμφανιστεί στη Γη μια νέα γενιά ζωντανών οργανισμών - βακτήρια που συνθέτουν φωτο(βλ. Εικ. 1).

Ένα μοναδικό χαρακτηριστικό αυτών των ζωντανών πλασμάτων ήταν η ικανότητα εκτέλεσης φωτοσύνθεση, δηλ. συνθέτουν οργανικές ουσίες από ανόργανες χρησιμοποιώντας την ενέργεια του ηλιακού φωτός. Τα πρώτα φωτοσυνθετικά βακτήρια είχαν έναν ασυνήθιστο ανοξυγονικό τύπο φωτοσύνθεσης (συμβαίνει χωρίς απελευθέρωση οξυγόνου).

Όπως είναι γνωστό, τα δομικά στοιχεία από τα οποία οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί δημιουργούν οργανικές ουσίες είναι το διοξείδιο του άνθρακα και το υδρογόνο. Τα πρώτα φωτοσυνθετικά βακτήρια πήραν υδρογόνο όχι από το νερό, όπως συμβαίνει στους περισσότερους σύγχρονους φωτοσυνθετικούς οργανισμούς, αλλά από το υδρόθειο (H 2 S), αφού η ενέργεια που απαιτείται για τον διαχωρισμό των ατόμων υδρογόνου από ένα μόριο υδρόθειου είναι 7 φορές μικρότερη από ό,τι για να διαχωριστεί από ένα μόριο νερού.

Η φωτοσύνθεση με την απελευθέρωση οξυγόνου εμφανίστηκε αργότερα στα κυανοβακτήρια (γαλαζοπράσινα φύκια). Ήταν τα κυανοβακτήρια που πραγματοποίησαν πρώτα τη φωτόλυση του νερού, στην οποία, χρησιμοποιώντας την ενέργεια του ηλιακού φωτός, το υδρογόνο, απαραίτητο για τη βιοσύνθεση οργανικών ουσιών, διαχωρίζεται από το μόριο του νερού και σχηματίζεται ελεύθερο οξυγόνο ως υποπροϊόν.

Η συσσώρευση ελεύθερου οξυγόνου στην ατμόσφαιρα οδήγησε σε ριζικό μετασχηματισμό των συνθηκών διαβίωσης στη Γη. Μέχρι να εμφανιστούν οι πρώτοι ζωντανοί οργανισμοί, η Γη ψύχεται σημαντικά, ο αριθμός των εκκενώσεων κεραυνών στην ατμόσφαιρα μειώνεται και η ηφαιστειακή δραστηριότητα εξαφανίζεται. Σχεδόν η μόνη πηγή ενέργειας για την αβιογενή σύνθεση οργανικών ουσιών είναι η υπεριώδης ακτινοβολία από τον Ήλιο.

Με την έλευση του οξυγόνου στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας, σε υψόμετρο 15-30 km, σχηματίστηκε μια οθόνη όζοντος, η οποία προστατεύει τους ζωντανούς οργανισμούς από τις καταστροφικές συνέπειες της υπεριώδους ακτινοβολίας, η οποία χρησίμευσε ως προϋπόθεση για την εμφάνιση ζωής όχι μόνο στο νερό, αλλά και στη στεριά. Ταυτόχρονα, η οθόνη του όζοντος, έχοντας μειώσει την ένταση της υπεριώδους ακτινοβολίας που προσπίπτει στη Γη, ουσιαστικά σταμάτησε την βιογονική σύνθεση οργανικών ουσιών, με αποτέλεσμα η περαιτέρω ύπαρξη ζωής στη Γη να εξαρτάται πλήρως από τη δραστηριότητα της φωτοσυνθετικής οργανισμών.

Τα φωτοσυνθετικά βακτήρια, κυρίως τα κυανοβακτήρια, αποτελούν πλέον μια ευρέως διαδεδομένη και ακμάζουσα ομάδα ζωντανών οργανισμών. Η «άνθιση» του νερού στο τέλος του καλοκαιριού οφείλεται κυρίως στην ταχεία ανάπτυξη των κυανοβακτηρίων. Είναι ικανά όχι μόνο για αυτοτροφική θρέψη μέσω φωτοσύνθεσης, αλλά και για ετερότροφη διατροφή με έτοιμες οργανικές ουσίες. Επομένως, η ρύπανση των υδάτινων σωμάτων με οργανικές ουσίες υπό την επίδραση της ανθρώπινης οικονομικής δραστηριότητας δημιουργεί ευνοϊκές συνθήκες για την ανάπτυξη κυανοβακτηρίων (γαλαζοπράσινα φύκια), τα οποία, πολλαπλασιαζόμενα γρήγορα, εκτοπίζουν τα ευκαρυωτικά φύκια, τα οποία μειώνουν την παραγωγικότητα των υδάτινων σωμάτων, οδηγώντας σε ο θάνατος πλαγκτονικών οργανισμών και ψαριών.

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, το κύριο (στόχος) προϊόν της φωτοσύνθεσης είναι οργανικές ουσίες πλούσιες σε ενέργεια, οι οποίες χρησιμοποιούνται από τους ζωντανούς οργανισμούς τόσο για να χτίσουν το σώμα τους όσο και για να αποκτήσουν την απαραίτητη ενέργεια για τη ζωή τους, ενώ το οξυγόνο είναι υποπροϊόν της φωτοσύνθεσης. Επομένως, για τους αρχαιότερους ζωντανούς οργανισμούς - αναερόβια βακτήρια και τα πρώτα φωτοσυνθετικά βακτήρια - το οξυγόνο είναι δηλητήριο. Ωστόσο, μετά τα φωτοσυνθετικά βακτήρια, εμφανίστηκαν ζωντανοί οργανισμοί στη Γη που έμαθαν όχι μόνο να προστατεύονται από το οξυγόνο, αλλά και να το χρησιμοποιούν - έμαθαν να αναπνέουν οξυγόνο. Αυτοί ήταν αερόβια βακτήρια(ή οξειδωτικά βακτήρια).

Τα βιολογικά πλεονεκτήματα της αναπνοής οξυγόνου είναι προφανή: με την οξείδωση οργανικών ουσιών με οξυγόνο, μπορεί να εξαχθεί 19 φορές περισσότερη ενέργεια από μια μονάδα (για παράδειγμα, από 1 g) οργανικών ουσιών σε σχέση με την αναπνοή χωρίς οξυγόνο. Ως αποτέλεσμα, τα αερόβια βακτήρια ήταν σε θέση να καταναλώνουν οργανικές ουσίες πολύ πιο οικονομικά από τα αναερόβια, γεγονός που, με τη σειρά του, τους επέτρεψε να υπάρχουν σε συνθήκες σχετικά χαμηλών συγκεντρώσεων οργανικών ουσιών.

Συμβιωτική υπόθεση της προέλευσης των ευκαρυωτών

Στα πρώτα στάδια της βιολογικής εξέλιξης στη Γη, προκύπτουν διαδοχικά και στη συνέχεια συνυπάρχουν. 3 γενιές προκαρυωτών: αναερόβια βακτήρια, φωτοσυνθετικά βακτήρια και αερόβια βακτήρια(βλ. Εικ. 1).

Τα φωτοσυνθετικά βακτήρια θα μπορούσαν να δημιουργήσουν οργανικές ουσίες από ανόργανες και τα αερόβια βακτήρια θα μπορούσαν να τις χρησιμοποιήσουν πολύ οικονομικά. Στερώντας αυτά τα πλεονεκτήματα, τα αναερόβια βακτήρια αναγκάστηκαν να εκμεταλλευτούν τις ευεργετικές ιδιότητες άλλων ζωντανών οργανισμών. Ένας τρόπος μονόπλευρης χρήσης ενός οργανισμού από έναν άλλο είναι η θήρευση. Σε ένα ορισμένο στάδιο ανάπτυξης, τα αναερόβια βακτήρια προκάλεσαν αρπακτικούς αμοιβοειδείς οργανισμούς ικανούς να συλλάβουν και να καταναλώσουν τόσο φωτοσυνθετικά βακτήρια όσο και αερόβια βακτήρια χρησιμοποιώντας ψευδόποδα.

Ωστόσο, δεν αφομοιώθηκαν όλα τα αιμοβοειδή αρπακτικά βακτήρια· σε ορισμένες περιπτώσεις, τα βακτήρια μπορούσαν να ζήσουν και να πολλαπλασιαστούν μέσα στο κυτταρόπλασμα του αρπακτικού. Η κοινότητα των ζωντανών οργανισμών που εμφανίστηκε με αυτόν τον τρόπο είχε πολλές πολύτιμες ιδιότητες: την ικανότητα φωτοσύνθεσης λόγω της δραστηριότητας των φωτοσυνθετικών βακτηρίων, την ικανότητα οικονομικής και αποτελεσματικής χρήσης οργανικών ουσιών λόγω του τύπου οξυγόνου της αναπνοής που είναι χαρακτηριστικό των αερόβιων βακτηρίων και Τέλος, η ικανότητα ενεργητικής κίνησης και σύλληψης θηράματος, χαρακτηριστικό ενός κυττάρου αρπακτικού φορέα. Με τον καιρό, οι αμοιβαία επωφελείς, συμβιωτικές σχέσεις αυτών των τριών ομάδων οργανισμών παγιώθηκαν και έγιναν σταθερές: φωτοσυνθετικά βακτήριαμετατράπηκε σε χλωροπλάστηςΑΝΩΝΥΜΗ ΕΤΑΙΡΙΑ αερόβια οξειδωτικά βακτήρια - V Οι ενεργειακοί σταθμοί του κυττάρου είναι τα μιτοχόνδρια.Τόσο τα μιτοχόνδρια όσο και οι χλωροπλάστες διατηρούν επί του παρόντος τη δική τους κληρονομική συσκευή, αναπαράγονται ανεξάρτητα από το κυτταρικό διαμέρισμα και κληρονομούνται μέσω του κυτταροπλάσματος της μητρικής γραμμής.

Για να διαχειριστεί μια πολύπλοκη κοινότητα ζωντανών οργανισμών και να προστατεύσει το δικό της γενετικό υλικό (εξάλλου, άλλοι οργανισμοί που περιλαμβάνονται στην κοινότητα είχαν το δικό τους γενετικό πρόγραμμα), ένα ειδικό κυτταρικό οργανίδιο προκύπτει στο κύτταρο φορέα - πυρήνας.

Οι ζωντανοί οργανισμοί των οποίων τα κύτταρα έχουν σχηματισμένο πυρήνα ονομάζονται ευκαρυώτες(από τα ελληνικά ΕΕ -εντάξει, εντελώς και καρυών- πυρήνας). Όλα τα φυτά, τα ζώα και οι μύκητες είναι ευκαρυώτες.Οι κληρονομικές πληροφορίες στους πυρήνες των ευκαρυωτικών κυττάρων αποθηκεύονται με τη μορφή ειδικών δομών - χρωμοσωμάτων, σαφώς ορατών κάτω από ένα μικροσκόπιο φωτός τη στιγμή της κυτταρικής διαίρεσης. Τα πρώτα ευκαρυωτικά κύτταρα εμφανίστηκαν στη Γη πριν από περίπου 2 δισεκατομμύρια χρόνια.

Τα βακτήρια που είναι αρχαιότερα στην προέλευση δεν έχουν σχηματισμένο πυρήνα.

Οι ζωντανοί οργανισμοί των οποίων τα κύτταρα δεν έχουν σχηματισμένο πυρήνα ονομάζονται προκαρυώτες (από το λατινικό pro - πριν, πριν και το ελληνικό karyon - πυρήνας). Όλα τα βακτήρια, συμπεριλαμβανομένων και των φωτοσυνθετικών, είναι προκαρυωτικά. Οι κληρονομικές πληροφορίες αντιπροσωπεύονται σε αυτά από ένα μόνο κυκλικό μόριο DNA, που βρίσκεται απευθείας στο κυτταρόπλασμα και δεν διακρίνεται σε ένα συμβατικό μικροσκόπιο φωτός.

Δεδομένου ότι, σύμφωνα με τις σύγχρονες επιστημονικές αντιλήψεις, τα ευκαρυωτικά κύτταρα είναι συμβιωτικές κοινότητες δύο ή τριών ζωντανών οργανισμών, η υπόθεση της προέλευσης των ευκαρυωτών που περιγράφηκαν παραπάνω ονομάζεται συμβιωτική.

Τα πρώτα ευκαρυωτικά κύτταρα φαίνεται να ήταν αμοιβοειδή πλάσματα, πολλά από τα οποία περιείχαν τόσο μιτοχόνδρια όσο και χλωροπλάστες.

Περίπου 1,5 δισεκατομμύρια χρόνια τα λεγόμενα. από αυτά προκύπτουν πιο προηγμένοι ευκαρυωτικοί οργανισμοί ικανοί για γρήγορη ενεργή κίνηση - αρχαία μαστιγωτές (βλ. Εικ. 1). Είναι γενικά αποδεκτό ότι τα μαστίγια, όπως ακριβώς τα μιτοχόνδρια και οι χλωροπλάστες στην εποχή τους, προέρχονταν από ορισμένους αρχαίους ελεύθερους προκαρυώτες.

Τα αρχαία μαστιγώματα προφανώς συνδύαζαν τις ιδιότητες των φυτών και των ζώων. Με την πάροδο του χρόνου, όσοι από αυτούς βρέθηκαν σε περιβάλλον με υψηλή περιεκτικότητα σε οργανικές ουσίες έχασαν τους χλωροπλάστες τους και μετατράπηκαν σε μονοκύτταρα ζώα - πρωτόζωα, και εκείνα που διατήρησαν χλωροπλάστες δημιούργησαν φυτά. Φυσικά, τα αρχαιότερα φυτά προέλευσης είναι μονοκύτταρα, κινητικά και έχουν μαστίγια.

Η περαιτέρω εξελικτική πρόοδος των ζώων συνδέεται με τον αυξανόμενο ρόλο της ενεργητικής κίνησης, που προκαλείται από την ανάγκη αναζήτησης τροφής και σύλληψης θηράματος. Βελτιώνεται επίσης το σύστημα ελέγχου της κίνησης, το οποίο οδηγεί τελικά στην εμφάνιση ενός εξαιρετικά οργανωμένου νευρικού συστήματος και, τέλος, στην ευφυΐα.

Ταυτόχρονα, τα φυτά που εφοδιάζονται με τροφή μέσω της φωτοσύνθεσης, στη διαδικασία της εξέλιξης, χάνουν την ικανότητα κίνησης και αποκτούν πολλές προσαρμογές που αυξάνουν την αποτελεσματικότητα της φωτοσύνθεσης.

Έτσι, περίπου 1,5 δισεκατομμύρια χρόνια τα λεγόμενα. Από έναν μόνο πρόγονο - το αρχαίο μαστίγιο - προκύπτουν δύο πιο σημαντικά βασίλεια ζωντανών οργανισμών - το φυτικό και το ζωικό βασίλειο.

Σήμερα είναι γνωστό ότι όλα τα έμβια όντα, Πρώτα, έχουν ένα σύνολο ίδιων ιδιοτήτων και αποτελούνται από τις ίδιες ομάδες βιολογικών πολυμερών που εκτελούν ορισμένες λειτουργίες. κατα δευτερον , η αλληλουχία των βιοχημικών μετασχηματισμών που διασφαλίζουν τις μεταβολικές διεργασίες είναι παρόμοια σε αυτές μέχρι τις λεπτομέρειες. Για παράδειγμα, η διάσπαση της γλυκόζης, η βιοσύνθεση πρωτεϊνών και άλλες αντιδράσεις συμβαίνουν σχεδόν πανομοιότυπα σε διάφορους οργανισμούς. Κατά συνέπεια, το ζήτημα της προέλευσης της ζωής έγκειται στο πώς και κάτω από ποιες συνθήκες προέκυψε ένα τέτοιο παγκόσμιο σύστημα βιοχημικών μετασχηματισμών.

Παρά την κοινή προέλευση των πλανητών του ηλιακού συστήματος, η ζωή εμφανίστηκε μόνο στη Γη και έφτασε σε εξαιρετική ποικιλομορφία. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ορισμένες κοσμικές και πλανητικές συνθήκες είναι απαραίτητες για την εμφάνιση της ζωής. Πρώτα , η μάζα του πλανήτη δεν πρέπει να είναι πολύ μεγάλη, καθώς η ενέργεια της ατομικής διάσπασης των φυσικών ραδιενεργών ουσιών μπορεί να οδηγήσει σε υπερθέρμανση του πλανήτη ή ραδιενεργή μόλυνση του περιβάλλοντος, ασυμβίβαστη με τη ζωή. και οι πολύ μικροί πλανήτες δεν μπορούν να διατηρήσουν μια ατμόσφαιρα γύρω τους, επειδή η βαρυτική τους δύναμη είναι μικρή. κατα δευτερον , ο πλανήτης πρέπει να περιστρέφεται γύρω από το αστέρι σε μια κυκλική ή σχεδόν κυκλική τροχιά, κάτι που του επιτρέπει να δέχεται συνεχώς και ομοιόμορφα μια εξαιρετικά σημαντική ποσότητα ενέργειας από αυτό. Τρίτος , η ένταση της ακτινοβολίας του φωτιστικού πρέπει να είναι σταθερή. Η άνιση ροή της ενέργειας θα εμποδίσει την εμφάνιση και την ανάπτυξη της ζωής, αφού η ύπαρξη ζωντανών οργανισμών είναι δυνατή εντός στενών ορίων θερμοκρασίας. Όλες αυτές οι συνθήκες ικανοποιούνται από τη Γη, στην οποία πριν από περίπου 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια άρχισαν να δημιουργούνται οι προϋποθέσεις για την εμφάνιση της ζωής.

Στα αρχικά στάδια της ιστορίας της, η Γη ήταν ένας καυτός πλανήτης. Λόγω της περιστροφής, με σταδιακή μείωση της θερμοκρασίας, άτομα βαρέων στοιχείων μετακινήθηκαν στο κέντρο και άτομα ελαφρών στοιχείων (υδρογόνο, άνθρακας, οξυγόνο, άζωτο), από τα οποία αποτελούνται τα σώματα των ζωντανών οργανισμών, συγκεντρώθηκαν στην επιφάνεια. στρώματα. Μέταλλα και άλλα οξειδώσιμα στοιχεία συνδυάστηκαν με οξυγόνο και δεν υπήρχε ελεύθερο οξυγόνο στην ατμόσφαιρα της Γης. Ατμόσφαιρααποτελούνταν από ελεύθερο υδρογόνο και τις ενώσεις του, δηλ. είχε αποκαταστατικό χαρακτήρα. Σύμφωνα με την A.I. Oparin, αυτό χρησίμευσε ως σημαντική προϋπόθεση για την εμφάνιση οργανικών μορίων με μη βιολογικά μέσα. ΣΕ 1953 ᴦ. L.S. Μυλωνάςαπέδειξε πειραματικά τη δυνατότητα αβιογενούς σύνθεσης οργανικών ενώσεων από ανόργανες. Περνώντας ένα ηλεκτρικό φορτίο μέσα από ένα μείγμα H2, H2O, CH4 και NH3, έλαβε ένα σύνολο από πολλά αμινοξέα και οργανικά οξέα. Αργότερα διαπιστώθηκε ότι με παρόμοιο τρόπο σε απουσία οξυγόνουΠολλές οργανικές ενώσεις που αποτελούν μέρος βιολογικών πολυμερών (πρωτεΐνες, νουκλεϊκά οξέα και πολυσακχαρίτες) έχουν συντεθεί.

Η πιθανότητα αβιογενούς σύνθεσης οργανικών ενώσεων επιβεβαιώνεται από το γεγονός ότι έχουν ανακαλυφθεί στο διάστημα το υδροκυάνιο, η φορμαλδεΰδη, το μυρμηκικό οξύ, οι μεθυλικές και αιθυλικές αλκοόλες κ.λπ.
Δημοσιεύτηκε στο ref.rf
Σε ορισμένους μετεωρίτες βρέθηκαν λιπαρά οξέα, σάκχαρα και αμινοξέα. Όλα αυτά δείχνουν ότι αρκετά πολύπλοκες οργανικές ενώσεις θα μπορούσαν να έχουν προκύψει υπό τις συνθήκες που υπήρχαν στη Γη πριν από 4,0-4,5 δισεκατομμύρια χρόνια.

Πριν από περισσότερα από 4 δισεκατομμύρια χρόνια, πολλά ηφαίστεια εξερράγησαν με την απελευθέρωση τεράστιων ποσοτήτων καυτής λάβας, μεγάλοι όγκοι ατμού απελευθερώθηκαν και αστραπές έλαμψαν. Καθώς ο πλανήτης ψύχθηκε, οι υδρατμοί στην ατμόσφαιρα συμπυκνώθηκαν και έπεφταν βροχή στη Γη, σχηματίζοντας τεράστιες εκτάσεις νερού. Δεδομένου ότι η επιφάνεια της Γης ήταν ζεστή εκείνη την εποχή, το νερό εξατμίστηκε και στη συνέχεια, ψύχοντας στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας, έπεσε πίσω στην επιφάνεια του πλανήτη, κάτι που συνεχίστηκε για πολλά εκατομμύρια χρόνια. Συστατικά της ατμόσφαιρας και διάφορα άλατα διαλύθηκαν στα νερά του πρωτογενούς ωκεανού. Ταυτόχρονα, οργανικές ενώσεις - σάκχαρα, αμινοξέα, αζωτούχες βάσεις, οργανικά οξέα κ.λπ. - σχηματίζονταν επίσης συνεχώς στην ατμόσφαιρα υπό την επίδραση της σκληρής υπεριώδους ακτινοβολίας από τον Ήλιο, υψηλών θερμοκρασιών σε περιοχές εκκενώσεων κεραυνών και ενεργών ηφαιστείων. δραστηριότητα.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, συνθήκες για την αβιογενή εμφάνιση οργανικών ενώσεων ήταν : η μειωτική φύση της ατμόσφαιρας της Γης (ενώσεις με αναγωγικές ιδιότητες αλληλεπιδρούν εύκολα μεταξύ τους και οι οξειδωτικές ουσίες), η υψηλή θερμοκρασία, οι αστραπιαίες εκκενώσεις και η ισχυρή υπεριώδης ακτινοβολία από τον Ήλιο, που δεν είχαν ακόμη μπλοκαριστεί από την οθόνη του όζοντος.

Ο πρωτεύων ωκεανός προφανώς περιείχε σε διαλυμένη μορφή διάφορα οργανικά και ανόργανα μόρια που εισήλθαν σε αυτόν από την ατμόσφαιρα και ξεπλύθηκαν από τα επιφανειακά στρώματα της Γης. Η συγκέντρωση των οργανικών ενώσεων αυξανόταν συνεχώς, και τελικά τα νερά του ωκεανού έγιναν ʼʼ ζωμόςʼʼ κατασκευασμένο από ουσίες που μοιάζουν με πρωτεΐνη- πεπτίδια, καθώς και νουκλεϊκά οξέακαι άλλες οργανικές ενώσεις.

Τα οργανικά μόρια έχουν μεγάλο μοριακό βάρος και πολύπλοκη χωρική διαμόρφωση. Τα Οʜᴎ περιβάλλονται από ένα κέλυφος νερού και συνδυάζονται για να σχηματιστούν σύμπλοκα υψηλού μοριακού βάρους - συνενώνει, ή coacervate σταγόνες (όπως τους αποκαλούσε ο A.I. Oparin). Τα Coacervates είχαν την ικανότητα να απορροφούν διάφορες ουσίες διαλυμένες στα νερά του πρωτεύοντος ωκεανού. Ως αποτέλεσμα αυτού, η εσωτερική δομή του coacervate άλλαξε, γεγονός που οδήγησε είτε στη διάσπασή του είτε στη συσσώρευση ουσιών, δηλαδή σε ανάπτυξη και αλλαγές στη χημική σύνθεση, αυξάνοντας τη σταθερότητα του coacervate σταγονιδίου σε συνεχώς μεταβαλλόμενες συνθήκες.

Στη μάζα του coacervate σταγόνεςσυνέβη επιλογήπλέον βιώσιμοςυπό αυτές τις συγκεκριμένες συνθήκες. Έχοντας φτάσει σε ένα ορισμένο μέγεθος, το μητρικό σταγονίδιο θα μπορούσε να αποσυντεθεί σε θυγατρικές σταγόνες, αλλά μόνο αυτές οι θυγατρικές σταγόνες συνέχισαν να υπάρχουν. coacervate σταγόνεςο οποίος, μπαίνοντας στο δημοτικό μορφές ανταλλαγής με το περιβάλλον , διατήρησαν σχετική σταθερότητα της σύνθεσής τους. Περαιτέρω απέκτησαν την ικανότητα να απορροφούν όχι όλα από το περιβάλλον ουσίες αλλά μόνο εκείνα που εξασφάλιζαν τη σταθερότητά τους, και επίσης εκκρίνουν μεταβολικά προϊόντα . Παράλληλα, αυξήθηκαν οι διαφορές μεταξύ της χημικής σύνθεσης της σταγόνας και του περιβάλλοντος. Κατά τη μακρά διαδικασία επιλογής(χημική εξέλιξη) σώζονται μόνο εκείνα τα κοψίματα, το οποίο μετά την αποσύνθεση σε κόρη δεν έχασε τα δομικά χαρακτηριστικά, δηλαδή επίκτητη ιδιότητες αυτοαναπαραγωγής .

Κατά τη διάρκεια της εξέλιξης, τα πιο σημαντικά συστατικά των συσσωρευμένων σταγονιδίων - πολυπεπτίδια – ανέπτυξε την ικανότηταστην καταλυτική δραστηριότητα, δηλ. σε σημαντική επιτάχυνση των βιοχημικών αντιδράσεων, που οδηγεί στον μετασχηματισμό οργανικών ενώσεων, και πολυνουκλεοτίδια αποδείχθηκε ότι ήταν σε θέση να επικοινωνούν μεταξύ τους σύμφωνα με την αρχή της συμπλήρωσης και, ως εκ τούτου, πραγματοποιήσει μη ενζυματική σύνθεσηθυγατρικές πολυνουκλεοτιδικές αλυσίδες.

Το επόμενο σημαντικό βήμαπροβιολογική εξέλιξη - ενοποίηση της ικανότητας των πολυνουκλεοτιδίων να αναπαράγονται με την ικανότητα των πολυπεπτιδίων να επιταχύνουν την πορεία των χημικών αντιδράσεων, αφού ο διπλασιασμός των μορίων DNA πραγματοποιείται πιο αποτελεσματικά με τη συμμετοχή πρωτεϊνών με καταλυτική δράση. Επικοινωνία νουκλεϊκού οξέος Και μόρια πρωτεΐνης οδήγησε τελικά σε εμφάνιση γενετικού κώδικα, δηλαδή, μια τέτοια οργάνωση μορίων DNA στην οποία η αλληλουχία των νουκλεοτιδίων άρχισε να χρησιμεύει ως πληροφορία για την κατασκευή μιας συγκεκριμένης αλληλουχίας αμινοξέων σε πρωτεΐνες.

Περαιτέρω προοδευτική εξέλιξηπροβιολογικές δομές οδήγησαν στο σχηματισμό λιπιδικών στοιβάδων (όρια λιπιδίων), ανάμεσα σε κοκοφοίνικα, πλούσιο σε οργανικές ενώσεις, και περιβάλλον υδάτινο περιβάλλον.Στη διαδικασία της μετέπειτα εξέλιξης λιπίδια μεταμορφώθηκε στην εξωτερική μεμβράνη , αυξάνοντας σημαντικά τη βιωσιμότητα και τη σταθερότητα των οργανισμών. Η εμφάνιση της μεμβράνης προκαθόρισε την κατεύθυνση της περαιτέρω χημικής εξέλιξης κατά μήκος του μονοπατιού ανάπτυξης όλο και πιο προηγμένων συστημάτων αυτορρύθμισης μέχρι την εμφάνιση πρώτα κύτταρα .

Ετσι, εμφάνιση σεφυσικοχημικό σύστημα ( συνενώνω) μεταβολισμός (μεταβολισμός) και ακριβής αυτοαναπαραγωγή - αυτή είναι η κύρια προϋπόθεση για την εμφάνιση ενός βιολογικού συστήματος - ενός πρωτόγονου ετερότροφου αναερόβιου κυττάρου.

Βιογεωχημικές λειτουργίες της ζωήςλόγω της ποικιλομορφίας και της πολυπλοκότητάς τους, δεν μπορούσαν να συνδεθούν μόνο με οποιαδήποτε μορφή ζωής. Πρωτογενής βιόσφαιραπαρουσιάστηκε αρχικά πλούσια λειτουργική ποικιλομορφία. Οι πρωτογενείς βιοκαινώσεις αποτελούνταν από τους απλούστερους μονοκύτταρους οργανισμούς, αφού χωρίς εξαίρεση, όλες οι λειτουργίες της ζωντανής ύλης στη βιόσφαιρα εκτελούνται από αυτούς.

Πρωτογενείς οργανισμοί, που εμφανίστηκε στη Γη περίπου πριν από 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια, είχε τις ακόλουθες ιδιότητες:

‣‣‣ ήταν ετερότροφους οργανισμούς , δηλαδή τρέφονταν με έτοιμες οργανικές ενώσεις που συσσωρεύτηκαν στο στάδιο της κοσμικής εξέλιξης της Γης.

‣‣‣ ήταν προκαρυώτες – οργανισμοί που δεν έχουν σχηματισμένο πυρήνα.

‣‣‣ ήταν αναερόβιοι οργανισμοί χρήση ζύμωσης ζύμης ως πηγή ενέργειας.

‣‣‣ εμφανίστηκε στη φόρμα πρωτογενής βιόσφαιρα , που αποτελείται από βιοκενόζες, συμπεριλαμβανομένων διαφόρων τύπων μονοκύτταρων οργανισμών.

Το ‣‣‣ εμφανίστηκε και υπήρχε μόνο για πολύ καιρό στα νερά πρωταρχικός ωκεανός .

Η εμφάνιση ενός πρωτόγονου κυττάρουσήμανε το τέλος της προβιολογικής εξέλιξης των έμβιων όντων και η αρχή της βιολογικής εξέλιξης της ζωής . Πιστεύεται ότι η επιλογή των ομοειδών και το οριακό στάδιο της χημικής και βιολογικής εξέλιξης διήρκεσε περίπου 750 εκατομμύρια χρόνια. Στο τέλος αυτής της περιόδου (περίπου 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια πριν), πρώτα πρωτόγονα πυρηνικά κύτταρα – προκαρυώτες (ως επί το πλείστον βακτηριακόςεπίπεδο) . Οι πρώτοι ζωντανοί οργανισμοί - ετερότροφα – χρησιμοποιούσε οργανικές ενώσεις διαλυμένες στα νερά του πρωτογενούς ωκεανού ως πηγή ενέργειας (τροφή). Δεδομένου ότι δεν υπήρχε ελεύθερο οξυγόνο στην ατμόσφαιρα της Γης, τα ετερότροφα είχαν έναν αναερόβιο (χωρίς οξυγόνο) τύπο μεταβολισμού, η απόδοση του οποίου είναι χαμηλή. Η αύξηση του αριθμού των ετερότροφων οδήγησε στην εξάντληση των υδάτων του πρωτογενούς ωκεανού, όπου υπήρχε όλο και λιγότερη έτοιμη οργανική ύλη που μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη διατροφή.

Οι οργανισμοί που έχουν αναπτύξει την ικανότητα να χρησιμοποιούν την ενέργεια της ηλιακής ακτινοβολίας βρίσκονται σε πιο πλεονεκτική θέση. Για σύνθεση οργανικής ύλης από ανόργανο - φωτοσύνθεση . Μετάβαση των ζωντανών σε φωτοσύνθεση και αυτοτροφικό τύπο διατροφής ήταν ένα σημείο καμπής στην εξέλιξη των ζωντανών όντων. Η ατμόσφαιρα της Γης άρχισε να «γεμίζει» με οξυγόνο, το οποίο ήταν δηλητήριο για τα αναερόβια. Για το λόγο αυτό, πολλά μονοκύτταρα αναερόβια πέθαναν, αλλά μερικά προσαρμόστηκαν στο οξυγόνο. Οι πρώτοι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί, απελευθερώνοντας οξυγόνο στην ατμόσφαιρα, ήταν κυανοβακτήρια (κυανία). Μετάβαση στη φωτοσύνθεσηήταν μια μακρά διαδικασία και τελείωσε γύρω1,8 δισεκατομμύρια χρόνια πριν.Με την έλευση της φωτοσύνθεσης, όλο και περισσότερη ενέργεια από το ηλιακό φως συσσωρεύτηκε στην οργανική ύλη της Γης, η οποία επιτάχυνε τον βιολογικό κύκλο των ουσιών και την εξέλιξη των έμβιων όντων γενικότερα.

Σε περιβάλλον οξυγόνου σχηματίστηκαν ευκαρυωτες , δηλαδή μονοκύτταρα, έχοντας έναν πυρήνα οργανισμών. Αυτοί ήταν ήδη πιο προηγμένοι οργανισμοί με φωτοσυνθετική ικανότητα. Δικα τους DNA ήταν ήδη συγκεντρωμένοι V χρωμοσώματα , ενώ στα προκαρυωτικά κύτταρα η κληρονομική ουσία κατανεμήθηκε σε όλο το κύτταρο. Ευκαρυωτικά χρωμοσώματα συγκεντρώθηκαν σε κυτταρικός πυρήνας , και το ίδιο το κύτταρο αναπαρήχθη ήδη χωρίς σημαντικές αλλαγές. Πολλοί σύγχρονοι επιστήμονες έχουν αποδεχτεί υπόθεση σχετικά με την εμφάνιση ευκαρυωτικό κύτταρα μέσα από μια σειρά διαδοχικών συμβιών, γιατί είναι καλά θεμελιωμένο. Πρώτα απ 'όλα, τα μονοκύτταρα φύκια ακόμη και τώρα συνάπτουν εύκολα μια συμμαχία με ζώα - ευκαρυώτες (για παράδειγμα, τα φύκια chlorella ζουν στο σώμα της βλεφαρίδας παντόφλας). Δεύτερον, ορισμένα κυτταρικά οργανίδια - μιτοχόνδρια και πλαστίδια - είναι πολύ παρόμοια στη δομή του DNA με τα προκαρυωτικά βακτηριακά κύτταρα και τα κυανοβακτήρια.

Μεταγενέστερη εξέλιξη ευκαρυωτεςσυνδεόταν με τη διαίρεση σε λαχανικό Και των ζώωνκύτταρα.Αυτή η διαίρεση συνέβη στο Πρωτοζωικό, όταν η Γη κατοικούνταν από μονοκύτταρους οργανισμούς.

Τα φυτικά κύτταρα έχουν εξελιχθεί για να μειώνουν την ικανότητα κίνησης λόγω της ανάπτυξης μιας σκληρής μεμβράνης κυτταρίνης, αλλά να χρησιμοποιούν φωτοσύνθεση.

Τα ζωικά κύτταρα έχουν εξελιχθεί για να αυξάνουν την ικανότητά τους να κινούνται και να βελτιώνουν την ικανότητά τους να απορροφούν και να εκκρίνουν τα τρόφιμα.

Το επόμενο στάδιο στην ανάπτυξη των ζωντανών όντων ήταν το σεξ αναπαραγωγή. Εμφανίστηκε πριν από περίπου 900 εκατομμύρια χρόνια.

Ένα περαιτέρω βήμα στην εξέλιξη των ζωντανών όντων συνέβη περίπου 700-800 εκατομμύρια χρόνια πριν, όταν πολυκύτταροι οργανισμοί με διαφοροποιημένο σώμα, ιστούς και όργανα που εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες. Επρόκειτο για σφουγγάρια, συνεντερικά, αρθρόποδα κ.λπ., που σχετίζονται με πολυκύτταρα ζώα.

Σε όλο το Πρωτοζωικό και στις αρχές του Παλαιοζωικού, τα φυτά κατοικούσαν κυρίως θάλασσες και ωκεανούς. Ήταν κυρίως πράσινα και κόκκινα φύκια.

Cambrian περίοδοςσημαδεύτηκε από τη μαζική εμφάνιση ζώα με ορυκτοί σκελετοί (άσβεστος, φωσφορικός, πυριτόλιθος). Από τα θαλάσσια ζώα εκείνης της εποχής είναι γνωστά καρκινοειδή, σφουγγάρια, κοράλλια, μαλάκια, τριλοβίτες κ.λπ.. Ο χερσαίος βίος στην Κάμβρια αντιπροσωπεύτηκε από βρυόφυτα, λειχήνες και τα πρώτα πολυκύτταρα ζώα, όπως σκουλήκια και αρθρόποδα (σαρανταποδαρούσες). Τα κυανοβιόντια αναπτύχθηκαν άφθονα στις θάλασσες.

ΣΕ όψιμος Ορδοβικιανός Άρχισαν να εμφανίζονται μεγάλα σαρκοφάγα, καθώς και σπονδυλωτά χωρίς γνάθο που μοιάζουν με ψάρια.

Το πιο αξιοσημείωτο γεγονός Το Silurian συνδέεται με τη γη. Για πρώτη φορά εμφανίστηκαν αληθινά ανώτερα φυτά (cooksonia κ.λπ.) που είχαν ποώδη εμφάνιση. Οι Οʜᴎ συνδέονταν στενά με περιοχές των ακτών με ένταση υγρασίας. Μεταξύ των ζωικών οργανισμών - αρθρόποδων - εμφανίστηκαν επίσης αξιόπιστοι επίγειοι εκπρόσωποι - χηλικερικοί.

ΣΕ Devonian το πρώτο είναι χαρακτηριστικό για επίγειους χώρους ογκώδης ανάπτυξη ανώτερα φυτά (ρινιόφυτα, ψιλόφυτα, λυκόφυτα και φτέρες). Περαιτέρω εξέλιξη σπονδυλωτά περπάτησε προς την κατεύθυνση των πλασμάτων που έμοιαζαν με τα σαγόνια. Στο Devonian, τα σπονδυλωτά αντιπροσωπεύονται από τρεις ομάδες αληθινό ψάρι: πνευμονόψαρο, ψάρι με πτερύγια και λοβό. Μόνο τα ψάρια με πτερύγια λοβού μπορούσαν να προσαρμοστούν στη ζωή στην ξηρά χάρη στα μυώδη άκρα και τους πνεύμονές τους. Στο τέλος του Devonian, τα ψάρια με πτερύγια λοβών δημιούργησαν το πρώτο χερσαία αμφίβια (σπονδυλωτά). Στο τέλος του Devonian, εμφανίστηκαν έντομα (η παροχή τροφής για μελλοντικά χερσαία σπονδυλωτά).

Η μετάβαση στη ζωή στον αέρα απαιτούσε πολλές αλλαγές από τους ζωντανούς οργανισμούς και προϋπέθετε την ανάπτυξη κατάλληλων προσαρμογών. Αύξησε απότομα τον ρυθμό εξέλιξης της ζωής στη Γη.

Ετσι, άνθρακας , ή Καρβονοφόρος περίοδος, ήταν χρόνο εντατικής διαμόρφωσης και διαφοροποίησηςγια ανώτερα φυτά, χερσαία ασπόνδυλα και σπονδυλωτά. Για ανώτερα φυτά άνθρακας - ϶ᴛᴏ ώρα ακμή λυκόφυτα, αρθρόποδα (ή αλογοουρές), φτέρες και τα πρώτα γυμνόσπερμα, οι ξυλώδεις μορφές των οποίων έφταναν σε ύψος τα 20-40 μέτρα (π.χ. Λεπιδόδενδρο). Η άνθηση της βλάστησης και η εμφάνιση διαφόρων οικολογικών κόγχων σχετίζεται στενά με την ανάπτυξη των χερσαίων συνθηκών από μαλάκια, αραχνίδια και έντομα. Στο Carboniferous, τα ασπόνδυλα κατέκτησαν για πρώτη φορά τον εναέριο χώρο. Ιδιαίτερα εντυπωσιακά εκείνη την εποχή ήταν γιγάντια πλάσματα σαν λιβελλούλες με άνοιγμα φτερών έως 2 μέτρα και κατσαρίδες μήκους έως 3 εκ. Και η μορφοφυσιολογική και οικολογική ποικιλομορφία των αμφιβίων οδήγησε στην εμφάνιση ερπετά. Ήταν τα πρώτα σπονδυλωτά ερπετά που προσαρμόστηκαν στις συνθήκες διαβίωσης στην ξηρά. Τα αυγά τους ήταν καλυμμένα με σκληρό κέλυφος, δεν φοβούνταν να στεγνώσουν και τροφοδοτούνταν με τροφή και οξυγόνο για το έμβρυο.

Πέρμια περίοδοςΗ ανάπτυξη του οργανικού κόσμου χαρακτηρίζεται πρωτίστως από την καταστροφική εξαφάνιση των θαλάσσιων ζώντων (από 400 οικογένειες στην αρχή έως 200 στο τέλος). Αυτό συνδέθηκε με την ξηροποίηση του παγκόσμιου κλίματος, την έντονη οικοδόμηση των βουνών και τους σχετικούς παγετώνες.

χαρακτηριστικό Τριασική περίοδος είναι ο μεταβατικός χαρακτήρας της συστηματικής σύνθεσης του ζώου. Για παράδειγμα, εμφανίστηκαν νέες ομάδες υδρόβιων ερπετών - ιχθυόσαυροι που μοιάζουν με ψάρια, πλησιόσαυροι με μακρύ φιδίσιο λαιμό, μικρό κεφάλι, σώμα με βατραχοπέδιλα και κοντή ουρά. Η ποικιλομορφία των χερσαίων ερπετών έχει αυξηθεί. Προέκυψαν δεινόσαυροι και πτερόσαυροι. Πολυάριθμα ερπετά που μοιάζουν με ζώα συνέχισαν να υπάρχουν, προκαλώντας Ύστερη Τριασική πρώτα θηλαστικά μικρό σε μέγεθος (ωοτόκο), που εξωτερικά μοιάζει με αρουραίους. ΣΕ Ύστερη Τριασικήπροέκυψε και πουλιά . Με την έλευση των πτηνών και των θηλαστικών, τα ζώα κέρδισαν θερμόαιμος, αν και πιθανώς το κατείχαν και κάποια ερπετά.

Ως μέρος της χερσαίας βλάστησης Κυριάρχησαν οι γλώτταλ (Bennettiaceae, Cycadaceae, Conifers, κ.λπ.), και οι φτέρες αντιπροσωπεύονται από νέες ομάδες που έφτασαν στην ακμή τους στο Jurassic.

ΣΕ Jurassic Η βιοποικιλότητα στο θαλάσσιο και χερσαίο περιβάλλον αυξάνεται ραγδαία. Παρατηρήθηκε στο Jurassic άνθιση ερπετών . Οι Οʜᴎ εκπροσωπήθηκαν από όλες τις περιβαλλοντικές ομάδες. Υδρόβιοι εκπρόσωποι (ιχθυόσαυροι, πλησιόσαυροι) συνέχισαν να υπάρχουν. Οι δεινόσαυροι Saurian και Ornithischian ζούσαν στην ξηρά. Στο Jurassic, η σύνθεση των ιπτάμενων σαυρών ενημερώθηκε. Τα πουλιά αντιπροσωπεύονταν από πουλιά με ουρά σαύρας - Archeopteryx. Μια νέα υποκατηγορία θηλαστικών εμφανίστηκε – μαρσιποφόρα . Μεταξύ των ασπόνδυλων παρατηρήθηκε ακμή έδαφος έντομα .

Επίγεια βλάστησηχαρακτηρίζεται άνθηση φτέρων (μορφές δέντρων και αμπέλια) και φωνές (κυκλάδες και μπενετίτες), που αποτελούσαν τα δάση των τροπικών και υποτροπικών.

Μείζον βιοτικό συμβάν Κρητιδική περίοδος – εμφάνισηΚαι εντατική ανάπτυξη αγγειόσπερμα (ακμάζων) φυτά.

Στην Κρητιδική περίοδο συνεχίστηκε η εξειδίκευση των ερπετών (ερπετών), έφτασαν σε τεράστια μεγέθη. Έτσι, η μάζα ορισμένων δεινοσαύρων ξεπερνά τους 50 τόνους Ξεκινά η παράλληλη εξέλιξη των ανθοφόρων φυτών και των επικονιαστών εντόμων. Εμφανίστηκε στην κιμωλία πρώτα πλακουνταςθηλαστικά(εντομοφάγα, αρχαία οπληφόρα, πρώιμα πρωτεύοντα και επίσης, πιθανώς, σαρκοφάγα που μοιάζουν με γάτες).

Στο τέλος της Κρητιδικής περιόδου (πριν από 67 εκατομμύρια χρόνια), υπήρξε μαζική εξαφάνιση πολλών ομάδων ζώων και φυτών. Αυτή η παγκόσμια περιβαλλοντική κρίση ήταν σε μικρότερη κλίμακα από την Πέρμια-Τριασσική κρίση. Ταυτόχρονα, ως αποτέλεσμα αυτής της ψύξης, η περιοχή της ημι-υδάτινης βλάστησης μειώθηκε. Τα φυτοφάγα εξαφανίστηκαν και ακολούθησαν οι αρπακτικοί δεινόσαυροι (τα μεγάλα ερπετά επέζησαν μόνο στην τροπική ζώνη). Πολλές μορφές ασπόνδυλων και θαλάσσιων σαυρών εξαφανίστηκαν στις θάλασσες. Τα θερμόαιμα ζώα - πτηνά και θηλαστικά - έλαβαν πλεονέκτημα στη φυσική επιλογή.

Καινοζωική εποχή- ϶ᴛᴏ ώρα κυριαρχία ανθοφόρα φυτά, έντομα, πουλιά Και θηλαστικά. Η ζωντάνια των θηλαστικών και η διατροφή των μικρών τους με γάλα ήταν ένας ισχυρός παράγοντας στην εξέλιξή τους, επιτρέποντάς τους να αναπαραχθούν σε ποικίλες περιβαλλοντικές συνθήκες. Το ανεπτυγμένο νευρικό σύστημα συνέβαλε σε ποικίλες μορφές προσαρμογής και προστασίας των οργανισμών.

Παλαιογενής(ειδικά Ηώκαινο) – εποχή ευρείας παγκόσμιας κατανομής των ακόλουθων θηλαστικών: ωοτόκα, μαρσιποφόρα, αλλά ο καθοριστικός παράγοντας ήταν η ποικιλομορφία των πλακούντων (αρχαία αρπακτικά, αρχαία οπληφόρα, πρωτόγονα πρωτεύοντα κ.λπ.). Τα φολιδωτά ερπετά και οι χελώνες ζούσαν επίσης στην ξηρά και οι κροκόδειλοι ζούσαν σε γλυκά νερά. Τα νέα χωρίς δόντια πτηνά είναι αρκετά διαφορετικά. Μεταξύ των υδρόβιων σπονδυλωτών κυριαρχούσαν τα οστεώδη ψάρια. Τα θαλάσσια ασπόνδυλα είναι ποικίλα.

Στο Νεογενές, τα αμφίβια και τα ερπετά απέκτησαν σταδιακά τη σύγχρονη όψη τους. Τα μεγάλα πουλιά που μοιάζουν με στρουθοκαμήλου τραβούν την προσοχή. Η άνθηση των θηλαστικών του πλακούντα συνεχίστηκε: μονόποδα (ιππάρια) και ζυγά δάκτυλα (ελάφια, καμήλες, χοίροι), νέα αρπακτικά (τίγρεις με δόντια), προβοσκίδα (μαστόδοντα). Μέχρι το τέλος του Νεογενούς, όλες οι σύγχρονες οικογένειες θηλαστικών είχαν ήδη βρεθεί.

Το αποφασιστικό στάδιο στην εξέλιξη της ζωής στη Γη ήταν ανάπτυξη της τάξης των πρωτευόντων. Στον Καινοζωικό, περίπου πριν από 67-27 εκατομμύρια χρόνια, τα πρωτεύοντα χωρίστηκαν σε κατώτερους και μεγάλους πιθήκους, που είναι οι αρχαιότεροι πρόγονοι του σύγχρονου ανθρώπου.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, στο αρχείο απολιθωμάτων έως εντυπωσιακό μαζικές εμφανίσεις Η ζωή μπορεί να περιλαμβάνει πολλά γεγονότα. Από αυτά, θα αναφέρουμε τα ακόλουθα, σημειώνοντας την αρχή της εμφάνισής τους (βλ. MGS):

● 3,8–3,5 δισεκατομμύρια χρόνια (AR1 – Eoarchean). Η εμφάνιση της ζωής. Η εμφάνιση βακτηρίων και κυανοβίων. Η λιθόσφαιρα αρχίζει να εμπλουτίζεται με πετρώματα βιογενούς προέλευσης (γραφίτες, σουνγκίτες).

● 3,2 δισεκατομμύρια χρόνια (AR2/AR3 – παλαιοαρχείο/μεσοαρχικό). Μαζική ανάπτυξη κυανοβιοντών. Η λιθόσφαιρα αποκτά βιογενή ανθρακικά στρώματα που ονομάζονται στρωματολιτικός.Η ατμόσφαιρα αρχίζει να εμπλουτίζεται με μοριακό οξυγόνο που απελευθερώνεται από τα κυανοβιονίδια κατά τη φωτοσύνθεση.

● 1,6 δισεκατομμύρια χρόνια (PR1/PR2 – Παλαιοπρωτεροζωικό/Μεσοπρωτοζωικό). Η εμφάνιση αερόβιων βακτηρίων, κατώτερων φυκιών, ζώων και μυκήτων.

● 1,0–0,7 Ga (PR3 – Νεοπρωτεροζωικό). Η εμφάνιση αξιόπιστων πολυκύτταρων φυκών και μη σκελετικών ασπόνδυλων, που αντιπροσωπεύονται από κνιδάρια, σκουλήκια, αρθρόποδα, (;) εχινόδερμα και άλλες ομάδες.

● 542,0 ±1,0–521 (530) Ma (Πρώιμη Κάμβρια). Μαζική εμφάνιση ορυκτών σκελετών στο Ζωικό Βασίλειο σε όλους σχεδόν τους γνωστούς τύπους.

● 416,0±2,8 Ma (S2/D1 – Ύστερη Σιλουρία/Πρώιμη Δεβονική). Μαζική εμφάνιση χερσαίας βλάστησης.

● 359,2±2,5 εκατομμύρια χρόνια (D/C – Ύστερη Δεβονική/Πρώιμη Καρβονοφόρος). Μαζική εμφάνιση των πρώτων χερσαίων ασπόνδυλων (έντομα, αραχνοειδείς) και σπονδυλωτών (αμφίβια, ερπετά).

● 65,5±0,3 εκατομμύρια χρόνια (MZ/KZ – το όριο του Μεσοζωικού και του Καινοζωικού). Μαζική εμφάνιση αγγειόσπερμων και θηλαστικών.

● 2,8 εκατομμύρια χρόνια (Ν2 – Πλιόκαινο, Πιατσέντσα). Η εμφάνιση του ανθρώπου.

Σήμεραπεριέγραψε περισσότερο 1 εκατομμύριο είδη ζώων, κοντά 0,5 εκατομμύρια είδη φυτών, εκατοντάδες χιλιάδες είδη μυκήτων, περισσότερα από 3 χιλιάδες είδη βακτηρίων. Υπολογίζεται ότι τουλάχιστον 1 εκατομμύριο είδη παραμένουν απεριόριστα. Τα κυριότερα σημεία της σύγχρονης βιολογίας πέντε βασίλεια : Βακτήρια, Κυανοβίωνα, Φυτά, Μύκητες, Ζώα.

Το πρόβλημα της έναρξης και της εξέλιξης της ζωής στη Γη. - έννοια και τύποι. Ταξινόμηση και χαρακτηριστικά της κατηγορίας «Το πρόβλημα της αρχής και της εξέλιξης της ζωής στη Γη». 2017, 2018.

Αρχικά στάδια βιολογικής εξέλιξης

Η εμφάνιση ενός πρωτόγονου κυττάρου σήμαινε το τέλος της προβιολογικής εξέλιξης των ζωντανών όντων και την αρχή της βιολογικής εξέλιξης της ζωής.

Οι πρώτοι μονοκύτταροι οργανισμοί που εμφανίστηκαν στον πλανήτη μας ήταν πρωτόγονα βακτήρια που δεν είχαν πυρήνα, δηλαδή προκαρυώτες. Όπως αναφέρθηκε ήδη, αυτοί ήταν μονοκύτταροι, απαλλαγμένοι από πυρηνικούς οργανισμούς. Ήταν αναερόβια, επειδή ζούσαν σε περιβάλλον χωρίς οξυγόνο, και ετερότροφα, επειδή τρέφονταν με έτοιμες οργανικές ενώσεις του «οργανικού ζωμού», δηλαδή ουσίες που συντέθηκαν κατά τη χημική εξέλιξη. Ο ενεργειακός μεταβολισμός στα περισσότερα προκαρυωτικά έλαβε χώρα σύμφωνα με τον τύπο ζύμωσης. Αλλά σταδιακά ο «βιολογικός ζωμός» μειώθηκε ως αποτέλεσμα της ενεργητικής κατανάλωσης. Καθώς είχε εξαντληθεί, ορισμένοι οργανισμοί άρχισαν να αναπτύσσουν τρόπους για να σχηματίσουν μακρομόρια βιοχημικά, μέσα στα ίδια τα κύτταρα με τη βοήθεια ενζύμων. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, τα κύτταρα που ήταν σε θέση να λάβουν το μεγαλύτερο μέρος της απαιτούμενης ενέργειας απευθείας από την ηλιακή ακτινοβολία αποδείχθηκαν ανταγωνιστικά. Η διαδικασία σχηματισμού της χλωροφύλλης και η φωτοσύνθεση ακολούθησε αυτό το μονοπάτι.

Η μετάβαση των ζωντανών όντων στη φωτοσύνθεση και στον αυτότροφο τύπο διατροφής ήταν ένα σημείο καμπής στην εξέλιξη των ζωντανών όντων. Η ατμόσφαιρα της Γης άρχισε να «γεμίζει» με οξυγόνο, το οποίο ήταν δηλητήριο για τα αναερόβια. Ως εκ τούτου, πολλά μονοκύτταρα αναερόβια πέθαναν, άλλα κατέφυγαν σε περιβάλλοντα χωρίς οξυγόνο - βάλτους και, ενώ τρέφονταν, απελευθέρωσαν όχι οξυγόνο, αλλά μεθάνιο. Άλλοι πάλι έχουν προσαρμοστεί στο οξυγόνο. Ο κεντρικός μεταβολικός μηχανισμός τους ήταν η αναπνοή οξυγόνου, η οποία κατέστησε δυνατή την αύξηση της απόδοσης χρήσιμης ενέργειας κατά 10-15 φορές σε σύγκριση με τον αναερόβιο τύπο μεταβολισμού - ζύμωση. Η μετάβαση στη φωτοσύνθεση ήταν μια μακρά διαδικασία και ολοκληρώθηκε πριν από περίπου 1,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Με την έλευση της φωτοσύνθεσης, όλο και περισσότερη ενέργεια από το ηλιακό φως συσσωρεύτηκε στην οργανική ύλη της Γης, η οποία επιτάχυνε τον βιολογικό κύκλο των ουσιών και την εξέλιξη των έμβιων όντων γενικότερα.

Σε περιβάλλον οξυγόνου σχηματίστηκαν ευκαρυώτες, δηλαδή μονοκύτταροι οργανισμοί με πυρήνα. Αυτοί ήταν ήδη πιο προηγμένοι οργανισμοί με φωτοσυνθετική ικανότητα. Το DNA τους ήταν ήδη συγκεντρωμένο σε χρωμοσώματα, ενώ στα προκαρυωτικά κύτταρα η κληρονομική ουσία ήταν κατανεμημένη σε όλο το κύτταρο. Τα ευκαρυωτικά χρωμοσώματα συγκεντρώθηκαν στον πυρήνα του κυττάρου και το ίδιο το κύτταρο αναπαρήχθη ήδη χωρίς σημαντικές αλλαγές. Έτσι, το θυγατρικό κύτταρο των ευκαρυωτών ήταν σχεδόν ένα ακριβές αντίγραφο του μητρικού κυττάρου και είχε τις ίδιες πιθανότητες επιβίωσης με το μητρικό κύτταρο.

Εκπαίδευση φυτών και ζώων

Η μετέπειτα εξέλιξη των ευκαρυωτών συνδέθηκε με τη διαίρεση σε φυτικά και ζωικά κύτταρα. Αυτή η διαίρεση συνέβη στο Πρωτοζωικό, όταν η Γη κατοικούνταν από μονοκύτταρους οργανισμούς (Πίνακας 8.2).

Πίνακας 8.2

Η εμφάνιση και η κατανομή των οργανισμών στην ιστορία της Γης (σύμφωνα με τους Z. Brem και I. Meinke, 1999)

Από την αρχή της εξέλιξης, οι ευκαρυώτες αναπτύχθηκαν διπλά, δηλαδή είχαν ταυτόχρονα ομάδες με αυτότροφη και ετερότροφη διατροφή, που εξασφάλιζε την ακεραιότητα και τη σημαντική αυτονομία του ζωντανού κόσμου.

Τα φυτικά κύτταρα έχουν εξελιχθεί προς την κατεύθυνση της μείωσης της ικανότητας κίνησης λόγω της ανάπτυξης ενός σκληρού κελύφους κυτταρίνης, αλλά προς την κατεύθυνση της χρήσης της φωτοσύνθεσης.

Τα ζωικά κύτταρα έχουν εξελιχθεί για να αυξάνουν την ικανότητά τους να κινούνται και να βελτιώνουν την ικανότητά τους να απορροφούν και να εκκρίνουν τα τρόφιμα.

Το επόμενο στάδιο στην ανάπτυξη των ζωντανών όντων ήταν η σεξουαλική αναπαραγωγή. Εμφανίστηκε πριν από περίπου 900 εκατομμύρια χρόνια.

Ένα περαιτέρω βήμα στην εξέλιξη των ζωντανών όντων συνέβη πριν από περίπου 700-800 εκατομμύρια χρόνια, όταν εμφανίστηκαν πολυκύτταροι οργανισμοί με διαφοροποιημένα σώματα, ιστούς και όργανα που εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες. Επρόκειτο για σφουγγάρια, συνεντερικά, αρθρόποδα κ.λπ., που σχετίζονται με πολυκύτταρα ζώα.

Σε όλο το Πρωτοζωικό και στις αρχές του Παλαιοζωικού, τα φυτά κατοικούσαν κυρίως θάλασσες και ωκεανούς. Αυτά είναι πράσινα και καφέ, χρυσά και κόκκινα φύκια.

Στη συνέχεια, πολλά είδη ζώων υπήρχαν ήδη στις θάλασσες της Κάμβριας. Αργότερα εξειδικεύτηκαν και βελτιώθηκαν. Ανάμεσα στα θαλάσσια ζώα εκείνης της εποχής ήταν τα καρκινοειδή, τα σφουγγάρια, τα κοράλλια, τα μαλάκια, οι τριλοβίτες κ.λπ.

Στο τέλος της ορδοβικανής περιόδου, άρχισαν να εμφανίζονται μεγάλα σαρκοφάγα, καθώς και σπονδυλωτά.

Η περαιτέρω εξέλιξη των σπονδυλωτών πήγε προς την κατεύθυνση των ζώων που μοιάζουν με τα σαγόνια. Στο Devonian, τα lungfish - αμφίβια και στη συνέχεια έντομα - άρχισαν να εμφανίζονται. Το νευρικό σύστημα αναπτύχθηκε σταδιακά ως συνέπεια της βελτίωσης των μορφών ανάκλασης.

Ένα ιδιαίτερα σημαντικό στάδιο στην εξέλιξη των ζωντανών μορφών ήταν η εμφάνιση φυτικών και ζωικών οργανισμών από το νερό στη γη και η περαιτέρω αύξηση του αριθμού των ειδών των χερσαίων φυτών και ζώων. Στο μέλλον, από αυτούς προκύπτουν πολύ οργανωμένες μορφές ζωής. Η εμφάνιση των φυτών στη στεριά ξεκίνησε στο τέλος της Σιλουρίας και η ενεργός κατάκτηση της γης από τα σπονδυλωτά άρχισε στο Σιλουρικό.

Η μετάβαση στη ζωή στον αέρα απαιτούσε πολλές αλλαγές από τους ζωντανούς οργανισμούς και προϋπέθετε την ανάπτυξη κατάλληλων προσαρμογών. Αύξησε απότομα τον ρυθμό εξέλιξης της ζωής στη Γη. Ο άνθρωπος έγινε η κορυφή της εξέλιξης των ζωντανών όντων.

Η ζωή στον αέρα έχει «αυξήσει» το σωματικό βάρος των οργανισμών, ο αέρας δεν περιέχει θρεπτικά συστατικά, ο αέρας μεταδίδει φως, ήχο, θερμότητα διαφορετικά από το νερό και η ποσότητα οξυγόνου σε αυτόν είναι μεγαλύτερη. Ήταν απαραίτητο να προσαρμοστούμε σε όλα αυτά. Τα πρώτα σπονδυλωτά που προσαρμόστηκαν στις συνθήκες διαβίωσης στην ξηρά ήταν τα ερπετά. Τα αυγά τους τροφοδοτούνταν με τροφή και οξυγόνο για το έμβρυο, καλυμμένα με σκληρό κέλυφος και δεν φοβήθηκαν να στεγνώσουν.

Πριν από περίπου 67 εκατομμύρια χρόνια, τα πουλιά και τα θηλαστικά απέκτησαν πλεονέκτημα στη φυσική επιλογή. Χάρη στη θερμόαιμη φύση των θηλαστικών, απέκτησαν γρήγορα μια κυρίαρχη θέση στη Γη, η οποία συνδέεται με τις συνθήκες ψύξης στον πλανήτη μας. Αυτή την εποχή, η θερμόαιμη ήταν που έγινε ο καθοριστικός παράγοντας για την επιβίωση. Εξασφάλιζε σταθερή υψηλή θερμοκρασία σώματος και σταθερή λειτουργία των εσωτερικών οργάνων των θηλαστικών. Η ζωντάνια των θηλαστικών και η διατροφή των μικρών τους με γάλα ήταν ένας ισχυρός παράγοντας στην εξέλιξή τους, επιτρέποντάς τους να αναπαραχθούν σε ποικίλες περιβαλλοντικές συνθήκες. Το ανεπτυγμένο νευρικό σύστημα συνέβαλε σε ποικίλες μορφές προσαρμογής και προστασίας των οργανισμών.

Υπήρχε μια διαίρεση των σαρκοφάγων ζώων σε οπληφόρα και αρπακτικά, και τα πρώτα εντομοφάγα θηλαστικά σηματοδότησε την αρχή της εξέλιξης των πλακούντων και των μαρσιποφόρων οργανισμών.

Το αποφασιστικό στάδιο στην εξέλιξη της ζωής στον πλανήτη μας ήταν η εμφάνιση της τάξης των πρωτευόντων. Στον Καινοζωικό, περίπου πριν από 67-27 εκατομμύρια χρόνια, τα πρωτεύοντα χωρίζονται σε πιθήκους και πιθήκους, που είναι οι παλαιότεροι πρόγονοι του σύγχρονου ανθρώπου. Οι προϋποθέσεις για την εμφάνιση του σύγχρονου ανθρώπου στη διαδικασία της εξέλιξης διαμορφώθηκαν σταδιακά. Στην αρχή υπήρχε ένας τρόπος ζωής αγέλης. Κατέστησε δυνατή τη διαμόρφωση των θεμελίων της μελλοντικής κοινωνικής επικοινωνίας. Επιπλέον, αν στα έντομα (μέλισσες, μυρμήγκια, τερμίτες) η βιοκοινωνικότητα οδήγησε στην απώλεια της ατομικότητας, τότε στους αρχαίους προγόνους των ανθρώπων, αντίθετα, ανέπτυξε τα ατομικά χαρακτηριστικά του ατόμου. Αυτό ήταν μια ισχυρή κινητήρια δύναμη για την ανάπτυξη της ομάδας.

Η εξέλιξη της ζωής έκανε το επόμενο βήμα με την εμφάνιση του Homo sapiens (Homo sapiens).Είναι ο Homo sapiens που έχει την ικανότητα να αλλάξει σκόπιμα τον κόσμο γύρω του, να δημιουργήσει τεχνητές συνθήκες για τον βιότοπό του και να μεταμορφώσει την εμφάνιση του πλανήτη μας.

Εξελικτική θεωρία του Καρόλου Δαρβίνου

Υπό εξέλιξη (από λατ. evolutio– ανάπτυξη, ανάπτυξη) θα πρέπει να νοείται ως μια διαδικασία μακροπρόθεσμων, σταδιακών, αργών αλλαγών που οδηγούν σε θεμελιώδεις, ποιοτικά νέες αλλαγές (σχηματισμός άλλων δομών, μορφών, οργανισμών και των ειδών τους).

Η ιδέα των μακροπρόθεσμων και σταδιακών αλλαγών σε όλα τα είδη ζώων και φυτών εκφράστηκε από επιστήμονες πολύ πριν από τον Κάρολο Δαρβίνο. Με αυτό το πνεύμα μίλησαν σε διαφορετικές εποχές ο Αριστοτέλης, ο Σουηδός φυσιοδίφης C. Linnaeus, ο Γάλλος βιολόγος J. Lamarck, ο σύγχρονος του Charles Darwin, ο Άγγλος φυσιοδίφης A. Wallace και άλλοι επιστήμονες.

Η αναμφισβήτητη αξία του Κάρολου Δαρβίνου δεν είναι η ίδια η ιδέα της εξέλιξης, αλλά το γεγονός ότι ήταν αυτός που ανακάλυψε πρώτος την αρχή της φυσικής επιλογής στη φύση και γενίκευσε μεμονωμένες εξελικτικές ιδέες σε μια συνεκτική θεωρία της εξέλιξης. Κατά την ανάπτυξη της θεωρίας του, ο Κάρολος Δαρβίνος βασίστηκε σε μεγάλη ποσότητα πραγματικού υλικού, σε πειράματα και στην πρακτική της εκτροφής για να αναπτύξει νέες ποικιλίες φυτών και διάφορες ράτσες ζώων.

Ταυτόχρονα, ο Κάρολος Δαρβίνος κατέληξε στο συμπέρασμα ότι από τα πολλά διαφορετικά φαινόμενα της ζωντανής φύσης ξεχωρίζουν ξεκάθαρα τρεις θεμελιώδεις παράγοντες στην εξέλιξη των έμβιων όντων, ενωμένοι με έναν σύντομο τύπο: μεταβλητότητα, κληρονομικότητα, φυσική επιλογή.

Αυτές οι θεμελιώδεις αρχές βασίζονται στα ακόλουθα συμπεράσματα και παρατηρήσεις του ζωντανού κόσμου:

1. Μεταβλητότητα.Είναι χαρακτηριστικό κάθε ομάδας ζώων και φυτών· οι οργανισμοί διαφέρουν μεταξύ τους με πολλούς διαφορετικούς τρόπους. Στη φύση είναι αδύνατο να βρεθούν δύο πανομοιότυποι οργανισμοί. Η μεταβλητότητα είναι αναπόσπαστη ιδιότητα των ζωντανών οργανισμών· εκδηλώνεται συνεχώς και παντού.

Σύμφωνα με τον Κάρολο Δαρβίνο, υπάρχουν δύο τύποι μεταβλητότητας στη φύση - οριστική και αόριστη.

1) Ορισμένη μεταβλητότητα(προσαρμοστική τροποποίηση) είναι η ικανότητα όλων των ατόμων του ίδιου είδους σε ορισμένες συγκεκριμένες περιβαλλοντικές συνθήκες να αντιδρούν με τον ίδιο τρόπο σε αυτές τις συνθήκες (τροφή, κλίμα κ.λπ.). Σύμφωνα με τις σύγχρονες έννοιες, οι προσαρμοστικές τροποποιήσεις δεν κληρονομούνται, και ως εκ τούτου, ως επί το πλείστον, δεν μπορούν να παρέχουν υλικό για οργανική εξέλιξη.

2) Αβέβαιη μεταβλητότητα(μεταλλάξεις) προκαλεί σημαντικές αλλαγές στο σώμα προς διάφορες κατευθύνσεις. Αυτή η μεταβλητότητα, σε αντίθεση με μια συγκεκριμένη, είναι κληρονομικής φύσης, με μικρές αποκλίσεις στην πρώτη γενιά να αυξάνονται στις επόμενες. Η αβέβαιη μεταβλητότητα συνδέεται επίσης με περιβαλλοντικές αλλαγές, αλλά όχι άμεσα, όπως στις προσαρμοστικές τροποποιήσεις, αλλά έμμεσα. Επομένως, σύμφωνα με τον Κάρολο Δαρβίνο, είναι αβέβαιες οι αλλαγές που παίζουν καθοριστικό ρόλο στην εξέλιξη.

2. Συνεχής αφθονία του είδους.Ο αριθμός των οργανισμών κάθε είδους που γεννιούνται είναι μεγαλύτερος από τον αριθμό που μπορούν να βρουν τροφή και να επιβιώσουν. Ωστόσο, η αφθονία κάθε είδους παραμένει σχετικά σταθερή υπό φυσικές συνθήκες.

3. Ανταγωνιστικές σχέσεις ατόμων.Δεδομένου ότι γεννιούνται περισσότερα άτομα από όσα μπορούν να επιβιώσουν, υπάρχει συνεχής αγώνας για ύπαρξη στη φύση, ανταγωνισμός για τροφή και βιότοπο.

4. Προσαρμοστικότητα, προσαρμοστικότητα των οργανισμών.Οι αλλαγές που διευκολύνουν την επιβίωση ενός οργανισμού σε ένα συγκεκριμένο περιβάλλον δίνουν στους ιδιοκτήτες του πλεονεκτήματα έναντι άλλων οργανισμών που είναι λιγότερο προσαρμοσμένοι στις εξωτερικές συνθήκες και ως αποτέλεσμα πεθαίνουν. Η ιδέα της «επιβίωσης του ισχυρότερου» είναι κεντρική στη θεωρία της φυσικής επιλογής. 5. Αναπαραγωγή «επιτυχημένων» επίκτητων χαρακτηριστικών στους απογόνους.Τα επιζώντα άτομα γεννούν απογόνους και έτσι οι «επιτυχείς» θετικές αλλαγές που τους επέτρεψαν να επιβιώσουν μεταβιβάζονται στις επόμενες γενιές.

Η ουσία της εξελικτικής διαδικασίας είναι η συνεχής προσαρμογή των ζωντανών οργανισμών σε διάφορες συνθήκες του φυσικού περιβάλλοντος και η εμφάνιση ολοένα και πιο περίπλοκων οργανισμών. Επομένως, η βιολογική εξέλιξη κατευθύνεται από απλές βιολογικές μορφές σε πιο σύνθετες μορφές.

Έτσι, η φυσική επιλογή, που είναι το αποτέλεσμα του αγώνα για ύπαρξη, είναι ο κύριος παράγοντας εξέλιξης, που κατευθύνει και καθορίζει τις εξελικτικές αλλαγές. Αυτές οι αλλαγές γίνονται αισθητές μετά από πολλές γενιές. Είναι στη φυσική επιλογή που αντικατοπτρίζεται ένα από τα θεμελιώδη χαρακτηριστικά των ζωντανών όντων - η διαλεκτική της αλληλεπίδρασης μεταξύ του οργανικού συστήματος και του περιβάλλοντος.

Τα αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα της εξελικτικής θεωρίας του Κάρολου Δαρβίνου είχαν επίσης ορισμένα μειονεκτήματα. Έτσι, δεν μπορούσε να εξηγήσει τους λόγους για την εμφάνιση σε ορισμένους οργανισμούς ορισμένων δομών που φαίνονται άχρηστες. Πολλά είδη δεν είχαν μεταβατικές μορφές μεταξύ των σύγχρονων ζώων και των απολιθωμάτων. Οι ιδέες για την κληρονομικότητα ήταν επίσης ένα αδύνατο σημείο. Στη συνέχεια, ανακαλύφθηκαν ελλείψεις σχετικά με τις κύριες αιτίες και τους παράγοντες της οργανικής εξέλιξης. Ήδη στον 20ο αιώνα. κατέστη σαφές ότι η θεωρία του Καρόλου Δαρβίνου χρειάζεται περαιτέρω βελτίωση και βελτίωση, λαμβάνοντας υπόψη τα τελευταία επιτεύγματα της βιολογικής επιστήμης. Αυτό έγινε προϋπόθεση για τη δημιουργία της συνθετικής θεωρίας της εξέλιξης (STE).

Συνθετική θεωρία της εξέλιξης

Τα επιτεύγματα της γενετικής στην αποκάλυψη του γενετικού κώδικα, οι επιτυχίες της μοριακής βιολογίας, της εμβρυολογίας, της εξελικτικής μορφολογίας, της λαϊκής γενετικής, της οικολογίας και ορισμένων άλλων επιστημών δείχνουν την ανάγκη συνδυασμού της σύγχρονης γενετικής με τη θεωρία της εξέλιξης του Καρόλου Δαρβίνου. Αυτή η σύνδεση δημιούργησε το δεύτερο μισό του 20ού αιώνα. ένα νέο βιολογικό παράδειγμα - η συνθετική θεωρία της εξέλιξης. Δεδομένου ότι βασίζεται στη θεωρία του Καρόλου Δαρβίνου, ονομάζεται νεοδαρβινικό. Αυτή η θεωρία θεωρείται ως μη κλασική βιολογία. Η συνθετική θεωρία της εξέλιξης κατέστησε δυνατή την υπέρβαση των αντιφάσεων μεταξύ της εξελικτικής θεωρίας και της γενετικής. Το STE δεν έχει ακόμη ένα φυσικό μοντέλο εξέλιξης, αλλά είναι μια πολύπλευρη, πολύπλοκη διδασκαλία που βρίσκεται στη βάση της σύγχρονης εξελικτικής βιολογίας. Αυτή η σύνθεση της γενετικής και της εξελικτικής διδασκαλίας ήταν ένα ποιοτικό άλμα τόσο στην ανάπτυξη της ίδιας της γενετικής όσο και στη σύγχρονη εξελικτική θεωρία. Αυτό το άλμα σηματοδότησε τη δημιουργία ενός νέου κέντρου για το σύστημα της βιολογικής γνώσης και τη μετάβαση της βιολογίας στο σύγχρονο μη κλασικό επίπεδο ανάπτυξής της. Η STE ονομάζεται συχνά η γενική θεωρία της εξέλιξης, η οποία είναι ένας συνδυασμός των εξελικτικών ιδεών του Charles Darwin, κυρίως της φυσικής επιλογής, με σύγχρονα αποτελέσματα έρευνας στον τομέα της κληρονομικότητας και της μεταβλητότητας.

Οι βασικές ιδέες του STE διατυπώθηκαν από τον Ρώσο γενετιστή S. Chetverikov το 1926 στα έργα του για τη λαϊκή γενετική. Αυτές οι ιδέες υποστηρίχθηκαν και αναπτύχθηκαν από τους Αμερικανούς γενετιστές R. Fisher, S. Wright, τον Άγγλο βιολόγο και γενετιστή D. Haldane και τον σύγχρονο Ρώσο γενετιστή N. Dubinin (1906–1998).

Βασική προϋπόθεση για τη σύνθεση της γενετικής με τη θεωρία της εξέλιξης ήταν οι βιομετρικές και φυσικές και μαθηματικές προσεγγίσεις στην ανάλυση της εξέλιξης, η χρωμοσωμική θεωρία της κληρονομικότητας, οι εμπειρικές μελέτες της μεταβλητότητας των φυσικών πληθυσμών κ.λπ.

Το υποστηρικτικό σημείο του STE είναι η ιδέα ότι το στοιχειώδες συστατικό της εξέλιξης δεν είναι ένα είδος (σύμφωνα με τον Δαρβίνο) ή ένα άτομο (κατά τον Lamarck), αλλά ένας πληθυσμός. Ακριβώς αυτό είναι ένα ολιστικό σύστημα διασύνδεσης μεταξύ των οργανισμών, που διαθέτει όλα τα δεδομένα για αυτο-ανάπτυξη. Δεν είναι μόνο οποιαδήποτε μεμονωμένα χαρακτηριστικά ή άτομα που υπόκεινται σε επιλογή, αλλά ολόκληρος ο πληθυσμός, ο γονότυπος του. Ωστόσο, αυτή η επιλογή πραγματοποιείται μέσω αλλαγών στα φαινοτυπικά χαρακτηριστικά των μεμονωμένων ατόμων, γεγονός που οδηγεί στην εμφάνιση νέων χαρακτηριστικών με την αλλαγή των βιολογικών γενεών.

Η βασική μονάδα κληρονομικότητας είναι το γονίδιο. Είναι ένα τμήμα ενός μορίου (ή χρωμοσώματος) DNA που καθορίζει την ανάπτυξη ορισμένων χαρακτηριστικών ενός οργανισμού. Ο Σοβιετικός γενετιστής N.V. Timofeev-Resovsky (1900–1981) διατύπωσε μια θέση για τα φαινόμενα και τους παράγοντες της εξέλιξης. Είναι ως εξής:

♦ πληθυσμός – μια στοιχειώδης δομική μονάδα.

♦ η διαδικασία μετάλλαξης είναι ένας προμηθευτής στοιχειώδους εξελικτικού υλικού.

♦ πληθυσμιακά κύματα – διακυμάνσεις στο μέγεθος του πληθυσμού προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση από τον μέσο αριθμό των ατόμων του.

♦ Η απομόνωση παγιώνει τις διαφορές στο σύνολο των γονοτύπων και προκαλεί τη διαίρεση του αρχικού πληθυσμού σε πολλούς ανεξάρτητους.

♦ φυσική επιλογή – επιλεκτική επιβίωση με δυνατότητα αφαίρεσης απογόνων από άτομα που έχουν φτάσει στην αναπαραγωγική ηλικία.

Ο κύριος καθοριστικός παράγοντας της συνθετικής θεωρίας της εξέλιξης είναι η φυσική επιλογή, η οποία κατευθύνει την εξελικτική διαδικασία. Η καθαρά βιολογική σημασία ενός ατόμου ως οργανισμού που έδωσε απογόνους αξιολογείται από τη συμβολή του στη γονιδιακή δεξαμενή του πληθυσμού. Τα αντικείμενα επιλογής σε έναν πληθυσμό είναι οι φαινότυποι μεμονωμένων ατόμων. Ο φαινότυπος ενός μεμονωμένου οργανισμού προσδιορίζεται και σχηματίζεται με βάση τις πραγματοποιηθείσες πληροφορίες γονότυπου σε μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες. Ως αποτέλεσμα, από γενιά σε γενιά, η επιλογή ανά φαινότυπο οδηγεί σε επιλογή γονότυπων.

Η εξέλιξη είναι μια ενιαία διαδικασία. Στο STE υπάρχουν δύο επίπεδα εξέλιξης: μικροεξέλιξη,λαμβάνει χώρα σε επίπεδο πληθυσμού-ειδών σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα σε περιορισμένες περιοχές, και μακροεξέλιξη,λαμβάνει χώρα σε επίπεδο υποειδών, όπου εμφανίζονται γενικά πρότυπα και κατευθύνσεις στην ιστορική εξέλιξη των έμβιων όντων.

Μικροεξέλιξηείναι ένα σύνολο εξελικτικών διεργασιών που συμβαίνουν σε πληθυσμούς ενός είδους, που οδηγούν σε αλλαγές στις γονιδιακές δεξαμενές αυτών των πληθυσμών και στο σχηματισμό νέων ειδών. Εμφανίζεται με βάση τη μεταβλητή μεταβλητότητα υπό τον αυστηρό έλεγχο της φυσικής επιλογής. Η μόνη πηγή εμφάνισης ποιοτικά νέων χαρακτηριστικών είναι οι μεταλλάξεις. Η επιλογή είναι ένας δημιουργικός επιλεκτικός παράγοντας που κατευθύνει τις στοιχειώδεις εξελικτικές αλλαγές στην πορεία προσαρμογής των οργανισμών στις μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες. Η φύση των μικροεξελικτικών διαδικασιών επηρεάζεται από τις αλλαγές στα μεγέθη του πληθυσμού (κύματα ζωής), την ανταλλαγή γενετικών πληροφοριών μεταξύ τους και την απομόνωση. Η μικροεξέλιξη οδηγεί είτε σε αλλαγή ολόκληρης της γονιδιακής δεξαμενής ενός είδους στο σύνολό του (φυλογενετική εξέλιξη), είτε στον διαχωρισμό τους από το γονικό αρχικό είδος ως νέες μορφές (ειδογένεση).

Μακροεξέλιξη– πρόκειται για εξελικτικούς μετασχηματισμούς που οδηγούν σε αλλαγές στα taxa σε υψηλότερο επίπεδο από το είδος (οικογένειες, τάξεις, τάξεις). Δεν έχει τους χαρακτηριστικούς του μηχανισμούς και πραγματοποιείται μέσω των διεργασιών της μικροεξέλιξης. Οι μικροεξελικτικές διεργασίες που συσσωρεύονται σταδιακά λαμβάνουν την εξωτερική τους έκφραση στα φαινόμενα της μακροεξέλιξης. Η μακροεξέλιξη είναι μια γενικευμένη εικόνα της εξελικτικής αλλαγής που παρατηρείται από μια ευρεία ιστορική προοπτική. Επομένως, μόνο στο επίπεδο της μακροεξέλιξης εμφανίζονται γενικές τάσεις, πρότυπα και κατευθύνσεις της εξέλιξης της ζωντανής φύσης που δεν μπορούν να παρατηρηθούν σε μικροεξελικτικό επίπεδο.

Οι σύγχρονες έννοιες του STE δείχνουν ότι οι εξελικτικές αλλαγές είναι τυχαίες και μη κατευθυνόμενες στη φύση, αφού οι τυχαίες μεταλλάξεις είναι το υλικό εκκίνησης για αυτές. Η εξέλιξη προχωρά σταδιακά και αποκλίνοντα μέσω της επιλογής μικρών τυχαίων μεταλλάξεων. Σε αυτή την περίπτωση, νέες μορφές ζωής σχηματίζονται μέσω μεγάλων κληρονομικών αλλαγών, το δικαίωμα στη ζωή των οποίων καθορίζεται από τη φυσική επιλογή. Μια αργή και σταδιακή εξελικτική διαδικασία μπορεί επίσης να έχει απότομο χαρακτήρα, που σχετίζεται με αλλαγές στις περιβαλλοντικές συνθήκες ως αποτέλεσμα διεργασιών διχασμού στην ανάπτυξη του πλανήτη μας.

Η συνθετική θεωρία της εξέλιξης δεν είναι κάποιο είδος κανόνα, ένα παγωμένο σύστημα θεωρητικών θέσεων. Στο πιθανό εύρος του, διαμορφώνονται νέες κατευθύνσεις έρευνας, εμφανίζονται και θα συνεχίσουν να εμφανίζονται θεμελιώδεις ανακαλύψεις, συμβάλλοντας στην περαιτέρω γνώση των εξελικτικών διαδικασιών των ζωντανών όντων.

Σύμφωνα με τις σύγχρονες αντιλήψεις, ένα σημαντικό πρακτικό καθήκον του STE είναι η ανάπτυξη βέλτιστων τρόπων διαχείρισης της εξελικτικής διαδικασίας σε συνθήκες διαρκώς αυξανόμενης ανθρωπογενούς πίεσης στο φυσικό περιβάλλον. Αυτή η θεωρία χρησιμοποιείται για την επίλυση προβλημάτων της σχέσης μεταξύ ανθρώπου και φύσης, φύσης και ανθρώπινης κοινωνίας.

Ωστόσο, η συνθετική θεωρία της εξέλιξης έχει κάποια αμφιλεγόμενα ζητήματα και δυσκολίες που γεννούν μη δαρβινικές έννοιες της εξέλιξης. Αυτά περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, τη θεωρία της νομογένεσης, την έννοια της ακριβείας και ορισμένες άλλες.

Η θεωρία της νομογένεσης προτάθηκε το 1922 από τον Ρώσο βιολόγο L. Berg. Βασίζεται στην ιδέα ότι η εξέλιξη είναι μια ήδη προγραμματισμένη διαδικασία πραγματοποίησης ορισμένων εσωτερικών προτύπων εγγενών στα ζωντανά όντα. Ένας ζωντανός οργανισμός είναι εγγενής σε μια ορισμένη εσωτερική δύναμη της φύσης, η οποία δρα πάντα, ανεξάρτητα από τις εξωτερικές συνθήκες, σκόπιμα προς την κατεύθυνση της περιπλοκής των ζωντανών δομών. Προς υποστήριξη αυτού, ο L. Berg υπέδειξε ορισμένα δεδομένα σχετικά με τη συγκλίνουσα και παράλληλη εξέλιξη ορισμένων ομάδων φυτών και ζώων.

Μια μη-δαρβινική έννοια που εμφανίστηκε πρόσφατα είναι η ακριβής ώρα. Οι υποστηρικτές αυτής της κατεύθυνσης πιστεύουν ότι η διαδικασία της εξέλιξης προχωρά σπασμωδικά - μέσα από σπάνια και γρήγορα άλματα, που αντιστοιχούν μόνο στο 1% του εξελικτικού χρόνου. Το υπόλοιπο 99% του χρόνου της ύπαρξής του το είδος παραμένει σε κατάσταση σταθερότητας. Σε ακραίες περιπτώσεις, το άλμα προς ένα νέο είδος μπορεί να συμβεί σε μικρούς πληθυσμούς έως και δέκα ατόμων κατά τη διάρκεια μιας ή περισσότερων γενεών. Αυτή η ιδέα βασίζεται στη γενετική βάση που ορίζεται από τη μοριακή γενετική και τη σύγχρονη βιοχημεία. Η ακρίβεια απορρίπτει το μοντέλο γενετικού πληθυσμού της ειδογένεσης, την ιδέα του Charles Darwin για τις ποικιλίες και τα υποείδη ως αναδυόμενα είδη. Η ακρίβεια εστίασε την προσοχή της στη μοριακή γενετική του ατόμου ως φορέα των ιδιοτήτων του είδους. Η ιδέα της διάσπασης της μακρο- και της μικροεξέλιξης και της ανεξαρτησίας των παραγόντων που ελέγχονται από αυτούς δίνει σε αυτή την έννοια μια ορισμένη αξία.

Είναι πιθανό ότι στο μέλλον μπορεί να προκύψει μια ενοποιημένη θεωρία της ζωής που συνδυάζει τη συνθετική θεωρία της εξέλιξης με μη δαρβινικές έννοιες για την ανάπτυξη της ζωντανής φύσης.

Εξελικτική εικόνα του κόσμου. Παγκόσμια εξελικτικότητα

Η ιδέα της παγκόσμιας ανάπτυξης είναι η πιο σημαντική ιδέα του παγκόσμιου πολιτισμού. Στις πολύ τέλειες μορφές του, άρχισε να διεισδύει στη φυσική επιστήμη τον 18ο αιώνα. Αλλά ήδη από τον 19ο αιώνα. μπορεί με ασφάλεια να ονομαστεί αιώνας των εξελικτικών ιδεών. Εκείνη την εποχή, οι αναπτυξιακές έννοιες άρχισαν να διεισδύουν στη γεωλογία, τη βιολογία, την κοινωνιολογία και τις ανθρωπιστικές επιστήμες. Στο πρώτο μισό του 20ου αιώνα. Η επιστήμη αναγνώρισε την εξέλιξη της φύσης, της κοινωνίας και του ανθρώπου, αλλά δεν υπήρχε ακόμα φιλοσοφική γενική αρχή ανάπτυξης.

Και μόνο μέχρι το τέλος του 20ου αιώνα, η φυσική επιστήμη απέκτησε μια θεωρητική και μεθοδολογική βάση για τη δημιουργία ενός ενιαίου μοντέλου παγκόσμιας εξέλιξης, προσδιορίζοντας τους παγκόσμιους νόμους κατεύθυνσης και τις κινητήριες δυνάμεις της εξέλιξης της φύσης. Μια τέτοια βάση είναι η θεωρία της αυτοοργάνωσης της ύλης, που αντιπροσωπεύει συνεργίες. (Όπως προαναφέρθηκε, η συνέργεια είναι η επιστήμη της οργάνωσης της ύλης.) Η έννοια του καθολικού εξελικτικούισμού, που έφτασε σε παγκόσμιο επίπεδο, συνέδεσε σε ένα ενιαίο σύνολο την προέλευση του Σύμπαντος (κοσμογένεση), την εμφάνιση του ηλιακού συστήματος και του πλανήτη Γη (γεωγένεση), και η εμφάνιση της ζωής (βιογένεση), του ανθρώπου και της ανθρώπινης κοινωνίας (ανθρωποκοινωνιογένεση). Αυτό το μοντέλο ανάπτυξης της φύσης ονομάζεται επίσης παγκόσμιος εξελικισμός, αφού ακριβώς αυτό το μοντέλο περιλαμβάνει όλες τις υπάρχουσες και νοητικά φανταστικές εκδηλώσεις της ύλης σε μια ενιαία διαδικασία αυτοοργάνωσης της φύσης.

Ο παγκόσμιος εξελικισμός θα πρέπει να κατανοηθεί ως η έννοια της ανάπτυξης του Σύμπαντος ως ενός φυσικού συνόλου που αναπτύσσεται με την πάροδο του χρόνου. Ταυτόχρονα, ολόκληρη η ιστορία του Σύμπαντος, ξεκινώντας από το Big Bang και τελειώνοντας με την εμφάνιση της ανθρωπότητας, θεωρείται ως μια ενιαία διαδικασία, όπου οι κοσμικοί, χημικοί, βιολογικοί και κοινωνικοί τύποι εξέλιξης συνδέονται διαδοχικά και γενετικά στενά. . Η κοσμική, η γεωλογική και η βιολογική χημεία σε μια ενιαία διαδικασία εξέλιξης των μοριακών συστημάτων αντανακλά τις θεμελιώδεις μεταβάσεις τους και το αναπόφευκτο μετασχηματισμό σε ζωντανή ύλη. Κατά συνέπεια, η πιο σημαντική κανονικότητα του παγκόσμιου εξελικισμού είναι η κατεύθυνση της ανάπτυξης του κόσμου στο σύνολό του (universum) προς την αύξηση της δομικής του οργάνωσης.

Η ιδέα της φυσικής επιλογής παίζει σημαντικό ρόλο στην έννοια του καθολικού εξελικτικού πνεύματος. Εδώ, κάτι νέο προκύπτει πάντα ως αποτέλεσμα της επιλογής των πιο αποτελεσματικών σχηματισμών. Οι αναποτελεσματικές νέες αναπτύξεις απορρίπτονται από την ιστορική διαδικασία. Ένα ποιοτικά νέο επίπεδο οργάνωσης της ύλης «επιβεβαιώνεται» από την ιστορία μόνο όταν αποδεικνύεται ότι μπορεί να απορροφήσει την προηγούμενη εμπειρία της ιστορικής ανάπτυξης της ύλης. Αυτό το μοτίβο είναι ιδιαίτερα έντονο για τη βιολογική μορφή κίνησης, αλλά είναι χαρακτηριστικό ολόκληρης της εξέλιξης της ύλης γενικά.

Η αρχή της παγκόσμιας εξέλιξης βασίζεται στην κατανόηση της εσωτερικής λογικής της ανάπτυξης της κοσμικής τάξης των πραγμάτων, της λογικής της ανάπτυξης του Σύμπαντος ως ενιαίου συνόλου. Για μια τέτοια κατανόηση, παίζει σημαντικό ρόλο ανθρωπική αρχή.Η ουσία του είναι ότι η εξέταση και η γνώση των νόμων του Σύμπαντος και της δομής του πραγματοποιείται από ένα λογικό άτομο. Η φύση είναι αυτό που είναι μόνο επειδή υπάρχει ένα άτομο μέσα της. Με άλλα λόγια, οι νόμοι της κατασκευής του Σύμπαντος πρέπει να είναι τέτοιοι που σίγουρα κάποια μέρα θα γεννήσει έναν παρατηρητή. αν ήταν διαφορετικά, απλά δεν θα υπήρχε κανείς που να γνωρίζει το Σύμπαν. Η ανθρωπική αρχή επισημαίνει την εσωτερική ενότητα των νόμων της ιστορικής εξέλιξης του Σύμπαντος και τις προϋποθέσεις για την εμφάνιση και την εξέλιξη της ζωντανής ύλης μέχρι την ανθρωποκοινωνιογένεση.

Το παράδειγμα του καθολικού εξελικτικούισμού είναι μια περαιτέρω ανάπτυξη και συνέχιση διαφόρων ιδεολογικών εικόνων του κόσμου. Ως αποτέλεσμα, η ίδια η ιδέα του παγκόσμιου εξελικτικού χαρακτήρα έχει κοσμοθεωρητικό χαρακτήρα. Ο κύριος στόχος του είναι να καθορίσει την κατεύθυνση των διαδικασιών αυτοοργάνωσης και ανάπτυξης διαδικασιών στην κλίμακα του Σύμπαντος. Στην εποχή μας, η ιδέα του παγκόσμιου εξελικτικού ρόλου παίζει διπλό ρόλο. Από τη μια πλευρά, αντιπροσωπεύει τον κόσμο ως ακεραιότητα, μας επιτρέπει να κατανοήσουμε τους γενικούς νόμους της ύπαρξης στην ενότητά τους. Από την άλλη πλευρά, κατευθύνει τη σύγχρονη φυσική επιστήμη προς τον εντοπισμό ορισμένων προτύπων εξέλιξης της ύλης σε όλα τα δομικά επίπεδα της οργάνωσής της και σε όλα τα στάδια της αυτοανάπτυξής της.

Η εμφάνιση ενός πρωτόγονου κυττάρου σήμαινε το τέλος της προβιολογικής εξέλιξης των ζωντανών όντων και την αρχή της βιολογικής εξέλιξης της ζωής.

Οι πρώτοι μονοκύτταροι οργανισμοί που εμφανίστηκαν στον πλανήτη μας ήταν πρωτόγονα βακτήρια που δεν είχαν πυρήνα, δηλαδή προκαρυώτες. Όπως αναφέρθηκε ήδη, αυτοί ήταν μονοκύτταροι, απαλλαγμένοι από πυρηνικούς οργανισμούς. Ήταν αναερόβια, επειδή ζούσαν σε περιβάλλον χωρίς οξυγόνο, και ετερότροφα, επειδή τρέφονταν με έτοιμες οργανικές ενώσεις του «οργανικού ζωμού», δηλαδή ουσίες που συντέθηκαν κατά τη χημική εξέλιξη. Ο ενεργειακός μεταβολισμός στα περισσότερα προκαρυωτικά έλαβε χώρα σύμφωνα με τον τύπο ζύμωσης. Αλλά σταδιακά ο «βιολογικός ζωμός» μειώθηκε ως αποτέλεσμα της ενεργητικής κατανάλωσης. Καθώς είχε εξαντληθεί, ορισμένοι οργανισμοί άρχισαν να αναπτύσσουν τρόπους για να σχηματίσουν μακρομόρια βιοχημικά, μέσα στα ίδια τα κύτταρα με τη βοήθεια ενζύμων. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, τα κύτταρα που ήταν σε θέση να λάβουν το μεγαλύτερο μέρος της απαιτούμενης ενέργειας απευθείας από την ηλιακή ακτινοβολία αποδείχθηκαν ανταγωνιστικά. Η διαδικασία σχηματισμού της χλωροφύλλης και η φωτοσύνθεση ακολούθησε αυτό το μονοπάτι.

Η μετάβαση των ζωντανών όντων στη φωτοσύνθεση και στον αυτότροφο τύπο διατροφής ήταν ένα σημείο καμπής στην εξέλιξη των ζωντανών όντων. Η ατμόσφαιρα της Γης άρχισε να «γεμίζει» με οξυγόνο, το οποίο ήταν δηλητήριο για τα αναερόβια. Ως εκ τούτου, πολλά μονοκύτταρα αναερόβια πέθαναν, άλλα κατέφυγαν σε περιβάλλοντα χωρίς οξυγόνο - βάλτους και, ενώ τρέφονταν, απελευθέρωσαν όχι οξυγόνο, αλλά μεθάνιο. Άλλοι πάλι έχουν προσαρμοστεί στο οξυγόνο. Ο κεντρικός μεταβολικός μηχανισμός τους ήταν η αναπνοή οξυγόνου, η οποία κατέστησε δυνατή την αύξηση της απόδοσης χρήσιμης ενέργειας κατά 10-15 φορές σε σύγκριση με τον αναερόβιο τύπο μεταβολισμού - ζύμωση. Η μετάβαση στη φωτοσύνθεση ήταν μια μακρά διαδικασία και ολοκληρώθηκε πριν από περίπου 1,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Με την έλευση της φωτοσύνθεσης, όλο και περισσότερη ενέργεια από το ηλιακό φως συσσωρεύτηκε στην οργανική ύλη της Γης, η οποία επιτάχυνε τον βιολογικό κύκλο των ουσιών και την εξέλιξη των έμβιων όντων γενικότερα.

Σε περιβάλλον οξυγόνου σχηματίστηκαν ευκαρυώτες, δηλαδή μονοκύτταροι οργανισμοί με πυρήνα. Αυτοί ήταν ήδη πιο προηγμένοι οργανισμοί με φωτοσυνθετική ικανότητα. Το DNA τους ήταν ήδη συγκεντρωμένο σε χρωμοσώματα, ενώ στα προκαρυωτικά κύτταρα η κληρονομική ουσία ήταν κατανεμημένη σε όλο το κύτταρο. Τα ευκαρυωτικά χρωμοσώματα συγκεντρώθηκαν στον πυρήνα του κυττάρου και το ίδιο το κύτταρο αναπαρήχθη ήδη χωρίς σημαντικές αλλαγές. Έτσι, το θυγατρικό κύτταρο των ευκαρυωτών ήταν σχεδόν ένα ακριβές αντίγραφο του μητρικού κυττάρου και είχε τις ίδιες πιθανότητες επιβίωσης με το μητρικό κύτταρο.

Εκπαίδευση φυτών και ζώων

Η μετέπειτα εξέλιξη των ευκαρυωτών συνδέθηκε με τη διαίρεση σε φυτικά και ζωικά κύτταρα. Αυτή η διαίρεση συνέβη στο Πρωτοζωικό, όταν η Γη κατοικούνταν από μονοκύτταρους οργανισμούς.

Από την αρχή της εξέλιξης, οι ευκαρυώτες αναπτύχθηκαν διπλά, δηλαδή είχαν ταυτόχρονα ομάδες με αυτότροφη και ετερότροφη διατροφή, που εξασφάλιζε την ακεραιότητα και τη σημαντική αυτονομία του ζωντανού κόσμου.

Τα φυτικά κύτταρα έχουν εξελιχθεί για να μειώνουν την ικανότητα κίνησης λόγω της ανάπτυξης μιας σκληρής μεμβράνης κυτταρίνης, αλλά να χρησιμοποιούν φωτοσύνθεση.

Τα ζωικά κύτταρα έχουν εξελιχθεί για να αυξάνουν την ικανότητά τους να κινούνται και να βελτιώνουν την ικανότητά τους να απορροφούν και να εκκρίνουν τα τρόφιμα.

Το επόμενο στάδιο στην ανάπτυξη των ζωντανών όντων ήταν η σεξουαλική αναπαραγωγή. Εμφανίστηκε πριν από περίπου 900 εκατομμύρια χρόνια.

Ένα περαιτέρω βήμα στην εξέλιξη των ζωντανών όντων συνέβη πριν από περίπου 700-800 εκατομμύρια χρόνια, όταν εμφανίστηκαν πολυκύτταροι οργανισμοί με διαφοροποιημένα σώματα, ιστούς και όργανα που εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες. Επρόκειτο για σφουγγάρια, συνεντερικά, αρθρόποδα κ.λπ., που σχετίζονται με πολυκύτταρα ζώα.

Σε όλο το Πρωτοζωικό και στις αρχές του Παλαιοζωικού, τα φυτά κατοικούσαν κυρίως θάλασσες και ωκεανούς. Αυτά είναι πράσινα και καφέ, χρυσά και κόκκινα φύκια. Στη συνέχεια, πολλά είδη ζώων υπήρχαν ήδη στις θάλασσες της Κάμβριας. Αργότερα εξειδικεύτηκαν και βελτιώθηκαν. Μεταξύ των θαλάσσιων ζώων εκείνης της εποχής ήταν τα καρκινοειδή, τα σφουγγάρια, τα κοράλλια, τα μαλάκια και οι τριλοβίτες.

Στο τέλος της ορδοβικανής περιόδου, άρχισαν να εμφανίζονται μεγάλα σαρκοφάγα, καθώς και σπονδυλωτά.

Η περαιτέρω εξέλιξη των σπονδυλωτών πήγε προς την κατεύθυνση των ζώων που μοιάζουν με τα σαγόνια. Στο Devonian, τα lungfish - αμφίβια και στη συνέχεια έντομα - άρχισαν να εμφανίζονται. Το νευρικό σύστημα αναπτύχθηκε σταδιακά ως συνέπεια της βελτίωσης των μορφών ανάκλασης.

Ένα ιδιαίτερα σημαντικό στάδιο στην εξέλιξη των ζωντανών μορφών ήταν η εμφάνιση φυτικών και ζωικών οργανισμών από το νερό στη γη και η περαιτέρω αύξηση του αριθμού των ειδών των χερσαίων φυτών και ζώων. Στο μέλλον, από αυτούς προκύπτουν πολύ οργανωμένες μορφές ζωής. Η εμφάνιση των φυτών στη στεριά ξεκίνησε στο τέλος της Σιλουρίας και η ενεργός κατάκτηση της γης από τα σπονδυλωτά άρχισε στο Σιλουρικό.

Η μετάβαση στη ζωή στον αέρα απαιτούσε πολλές αλλαγές από τους ζωντανούς οργανισμούς και προϋπέθετε την ανάπτυξη κατάλληλων προσαρμογών. Αύξησε απότομα τον ρυθμό εξέλιξης της ζωής στη Γη. Ο άνθρωπος έγινε η κορυφή της εξέλιξης των ζωντανών όντων. Η ζωή στον αέρα έχει «αυξήσει» το σωματικό βάρος των οργανισμών, ο αέρας δεν περιέχει θρεπτικά συστατικά, ο αέρας μεταδίδει φως, ήχο, θερμότητα διαφορετικά από το νερό και η ποσότητα οξυγόνου σε αυτόν είναι μεγαλύτερη. Ήταν απαραίτητο να προσαρμοστούμε σε όλα αυτά. Τα πρώτα σπονδυλωτά που προσαρμόστηκαν στις συνθήκες διαβίωσης στην ξηρά ήταν τα ερπετά. Τα αυγά τους τροφοδοτούνταν με τροφή και οξυγόνο για το έμβρυο, καλυμμένα με σκληρό κέλυφος και δεν φοβήθηκαν να στεγνώσουν.

Πριν από περίπου 67 εκατομμύρια χρόνια, τα πουλιά και τα θηλαστικά απέκτησαν πλεονέκτημα στη φυσική επιλογή. Χάρη στη θερμόαιμη φύση των θηλαστικών, απέκτησαν γρήγορα μια κυρίαρχη θέση στη Γη, η οποία συνδέεται με τις συνθήκες ψύξης στον πλανήτη μας. Αυτή την εποχή, η θερμόαιμη ήταν που έγινε ο καθοριστικός παράγοντας για την επιβίωση.

Εξασφάλιζε σταθερή υψηλή θερμοκρασία σώματος και σταθερή λειτουργία των εσωτερικών οργάνων των θηλαστικών. Η ζωντάνια των θηλαστικών και η διατροφή των μικρών τους με γάλα ήταν ένας ισχυρός παράγοντας στην εξέλιξή τους, επιτρέποντάς τους να αναπαραχθούν σε ποικίλες περιβαλλοντικές συνθήκες. Το ανεπτυγμένο νευρικό σύστημα συνέβαλε σε ποικίλες μορφές προσαρμογής και προστασίας των οργανισμών. Υπήρχε μια διαίρεση των σαρκοφάγων ζώων σε οπληφόρα και αρπακτικά, και τα πρώτα εντομοφάγα θηλαστικά σηματοδότησε την αρχή της εξέλιξης των πλακούντων και των μαρσιποφόρων οργανισμών.

Το αποφασιστικό στάδιο στην εξέλιξη της ζωής στον πλανήτη μας ήταν η εμφάνιση της τάξης των πρωτευόντων. Στο Καινοζωικό, περίπου πριν από 67-27 εκατομμύρια χρόνια, τα πρωτεύοντα χωρίστηκαν σε κατώτερους και μεγάλους πιθήκους, που είναι οι αρχαιότεροι πρόγονοι του σύγχρονου ανθρώπου. Οι προϋποθέσεις για την εμφάνιση του σύγχρονου ανθρώπου στη διαδικασία της εξέλιξης διαμορφώθηκαν σταδιακά.

Στην αρχή υπήρχε ένας τρόπος ζωής αγέλης. Κατέστησε δυνατή τη διαμόρφωση των θεμελίων της μελλοντικής κοινωνικής επικοινωνίας. Επιπλέον, αν στα έντομα (μέλισσες, μυρμήγκια, τερμίτες) η βιοκοινωνικότητα οδήγησε στην απώλεια της ατομικότητας, τότε στους αρχαίους προγόνους των ανθρώπων, αντίθετα, ανέπτυξε τα ατομικά χαρακτηριστικά του ατόμου. Αυτό ήταν μια ισχυρή κινητήρια δύναμη για την ανάπτυξη της ομάδας.

Εποχές και περίοδοι

Σύμφωνα με σύγχρονες εκτιμήσεις, η ηλικία της Γης είναι περίπου 4,5-5 δισεκατομμύρια χρόνια. Η εμφάνιση στον πλανήτη των πρώτων υδάτινων σωμάτων, με τα οποία συνδέεται η προέλευση της ζωής, απέχει 3,8-4 δισεκατομμύρια χρόνια από το παρόν. Η ιστορία της Γης συνήθως χωρίζεται σε μεγάλες χρονικές περιόδους - εποχές και περιόδους.Τα μεταξύ τους όρια είναι σημαντικά γεωλογικά γεγονότα που συνδέονται με την ιστορία της ανάπτυξης του πλανήτη ως κοσμικού σώματος. Τέτοια γεγονότα περιλαμβάνουν διαδικασίες οικοδόμησης βουνών, αυξημένη ηφαιστειακή δραστηριότητα, άνοδο και πτώση της γης, αλλαγές στα περιγράμματα των ηπείρων και των ωκεανών.

Η γεωχρονολογική ιστορία της Γης αποτελείται από 5 εποχές.

^ Πίνακας 1. Χρονολογία σημαντικών γεγονότων στην εξέλιξη των πολυκύτταρων οργανισμών

Εποχή	Περίοδος	Αρχή, εκατομμύρια χρόνια πριν	Σύντομη γεωλογική ρύθμιση	Σημαντικά εξελικτικά γεγονότα
Καινοζωικό	Τετραδικός	2,4	Σχεδιασμός σύγχρονων περιγραμμάτων ηπείρων και ανάγλυφο. Επανειλημμένες κλιματικές αλλαγές. Τέσσερις μεγάλοι παγετώνες του βόρειου ημισφαιρίου	Η εξαφάνιση πολλών φυτικών ειδών, η παρακμή των ξυλωδών μορφών, η άνθηση των ποωδών μορφών. Εξέλιξη του ανθρώπου. Εξαφάνιση μεγάλων ειδών θηλαστικών.
Νεογενής		Εκτεταμένη άνοδος του βουνού. Το κλίμα είναι κοντά στο σύγχρονο στα χαρακτηριστικά του.	Η επικράτηση των αγγειόσπερμων και των κωνοφόρων, μια αύξηση στην περιοχή των στεπών. Η άνοδος των πλακουντιακών θηλαστικών. Η εμφάνιση μεγάλων πιθήκων.
Παλαιογενής		Το κλίμα είναι ζεστό	Η ακμή των αγγειόσπερμων, θηλαστικών, πτηνών.
μεσοζωικός	Κιμωλία		Δροσερό κλίμα σε πολλές περιοχές.	Ανάπτυξη θηλαστικών, πτηνών, ανθοφόρων φυτών. Εξαφάνιση πολλών ερπετών.
Γιούρα		Το κλίμα είναι υγρό, ζεστό και ξηρό προς το τέλος της περιόδου.	Κυριαρχία ερπετών στο έδαφος, το νερό και τον αέρα. Η εμφάνιση αγγειόσπερμων και πτηνών.
Τριασικό			Η εμφάνιση των θηλαστικών. Η άνθηση των ερπετών, η εξάπλωση των γυμνόσπερμων.
Παλαιοζωικός	Πέρμιος		Η υποχώρηση των θαλασσών, η αύξηση της ηφαιστειακής δραστηριότητας, το κλίμα έγινε απότομα ηπειρωτικό, ξηρότερο και ψυχρότερο.	Ο μεγάλος θαλάσσιος που πεθαίνει. Η εμφάνιση γυμνόσπερμων, η εξάπλωση των ερπετών.
Ανθρακας		Μείωση του επιπέδου των ηπείρων. Το κλίμα είναι αρχικά ζεστό και υγρό, στη συνέχεια δροσερό.	Η εμφάνιση των ερπετών.
Devonian			Η εμφάνιση αρχαίων αμφιβίων και εντόμων. Κυριαρχία ψαριών. Η εμφάνιση των δασών από φτέρες και βρύα.
Silur		Δημιουργία μιας ενιαίας ευρωαμερικανικής ηπείρου. Η άνοδος των ηπείρων, η ίδρυση πεδιάδων. Το κλίμα είναι ζεστό, υγρό και εναλλάσσεται με ξηρό.	Έξοδος φυτών και ασπόνδυλων στη γη.
Ορδοβικιανός		Το κλίμα είναι ζεστό και υγρό.	Αφθονία φυκιών. Εμφάνιση των πρώτων σπονδυλωτών (χωρίς γνάθο).
Cambrian		Καθίζηση ηπείρων και εκτεταμένες πλημμύρες τους από θάλασσες. Το κλίμα είναι εύκρατο, ξηρό, εναλλάξ υγρό.	Η ζωή είναι συγκεντρωμένη στις θάλασσες. Ανάπτυξη ασπόνδυλων. Η εμφάνιση ανώτερων φυτών.
Πρωτοζωικό	Ύστερος Πρωτοζωικός	1650		Ανάπτυξη ευκαρυωτών, πολυκύτταρων φυτών και ζώων
Πρώιμο Πρωτοζωικό	2600		Ανάπτυξη κατώτερων φυτών
Αρχαιοζωικό		4000		Η προέλευση της ζωής, η εμφάνιση των προκαρυωτών. Η κυριαρχία των βακτηρίων και των γαλαζοπράσινων, η εμφάνιση πράσινων φυκιών.

Για ευκολία μελέτης, η ιστορία της ανάπτυξης της Γης χωρίζεται σε τέσσερις εποχές και έντεκα περιόδους. Οι δύο πιο πρόσφατες περίοδοι χωρίζονται με τη σειρά τους σε επτά συστήματα ή εποχές.

Ο φλοιός της γης είναι στρωματοποιημένος, δηλ. οι διάφοροι βράχοι που το αποτελούν βρίσκονται σε στρώσεις ο ένας πάνω στον άλλο. Κατά κανόνα, η ηλικία των πετρωμάτων μειώνεται προς τα ανώτερα στρώματα. Εξαίρεση αποτελούν περιοχές με διαταραγμένα στρώματα λόγω κινήσεων του φλοιού της γης. Ο William Smith τον 18ο αιώνα παρατήρησε ότι σε γεωλογικές περιόδους ορισμένοι οργανισμοί έκαναν σημαντικές προόδους στη δομή τους.

Σύμφωνα με σύγχρονες εκτιμήσεις, η ηλικία του πλανήτη Γη είναι περίπου 4,6 - 4,9 10 χρόνια. Αυτές οι εκτιμήσεις βασίζονται κυρίως στη μελέτη πετρωμάτων με τη χρήση μεθόδων ραδιομετρικής χρονολόγησης.

ΑΡΧΑΪΣ

Δεν είναι γνωστά πολλά για τη ζωή στην Αρχαία. Οι μόνοι ζωικοί οργανισμοί ήταν κυτταρικοί προκαρυώτες - βακτήρια και γαλαζοπράσινα φύκια. Τα προϊόντα της ζωτικής δραστηριότητας αυτών των πρωτόγονων μικροοργανισμών είναι επίσης τα παλαιότερα ιζηματογενή πετρώματα (στρωματόλιθοι) - ασβεστολιθικοί σχηματισμοί σε σχήμα πυλώνα που βρέθηκαν στον Καναδά, την Αυστραλία, την Αφρική, τα Ουράλια και τη Σιβηρία.

Τα ιζηματογενή πετρώματα από σίδηρο, νικέλιο και μαγγάνιο έχουν βακτηριακή βάση. Πολλοί μικροοργανισμοί συμμετέχουν ενεργά στο σχηματισμό κολοσσιαίων, αλλά ανεπαρκώς αραιωμένων ορυκτών πόρων στον πυθμένα του Παγκόσμιου Ωκεανού. Μεγάλος είναι και ο ρόλος των μικροοργανισμών στον σχηματισμό πετρελαϊκών σχιστόλιθων, πετρελαίου και φυσικού αερίου. Τα γαλαζοπράσινα βακτήρια εξαπλώνονται γρήγορα μέσω των αρχαίων και γίνονται κύριοι του πλανήτη. Οι οργανισμοί αυτοί δεν είχαν ξεχωριστό πυρήνα, αλλά ανεπτυγμένο μεταβολικό σύστημα και ικανότητα αναπαραγωγής. Τα γαλαζοπράσινα, επιπλέον, διέθεταν φωτοσυνθετική συσκευή. Η εμφάνιση της τελευταίας ήταν η μεγαλύτερη αρωματοποίηση στην εξέλιξη της ζωντανής φύσης και άνοιξε έναν από τους δρόμους (πιθανότατα συγκεκριμένα επίγειο) για το σχηματισμό ελεύθερου οξυγόνου. Προς το τέλος του Αρχαίου (πριν από 2,8-3 δισεκατομμύρια χρόνια), εμφανίστηκαν τα πρώτα αποικιακά φύκια, τα απολιθωμένα υπολείμματα των οποίων βρέθηκαν στην Αυστραλία, την Αφρική κ.λπ. Το πιο σημαντικό στάδιο στην ανάπτυξη της ζωής στη Γη σχετίζεται στενά με αλλαγές στη συγκέντρωση του οξυγόνου στην ατμόσφαιρα και το σχηματισμό της οθόνης του όζοντος. Χάρη στη ζωτική δραστηριότητα των γαλαζοπράσινων, η περιεκτικότητα σε ελεύθερο οξυγόνο στην ατμόσφαιρα έχει αυξηθεί σημαντικά. Η συσσώρευση οξυγόνου οδήγησε στην εμφάνιση ενός πρωτογενούς πλέγματος όζοντος στα ανώτερα στρώματα της βιόσφαιρας, το οποίο άνοιξε τους ορίζοντες για ευημερία.

ΠΡΩΤΕΡΟΖΩΙΚΟ

Το Proterozoic είναι ένα τεράστιο στάδιο στην ιστορική εξέλιξη της Γης. Την περίοδο αυτή τα βακτήρια και τα φύκια φτάνουν σε εξαιρετική ευημερία και με τη συμμετοχή τους προχωρούν εντατικά οι διαδικασίες καθίζησης. Ως αποτέλεσμα της ζωτικής δραστηριότητας των βακτηρίων σιδήρου στο Πρωτοζωικό, σχηματίστηκαν τα μεγαλύτερα κοιτάσματα σιδηρομεταλλεύματος. Στο γύρισμα της Πρώιμης και Μέσης Ρηφίας, η κυριαρχία των προκαρυωτών αντικαταστάθηκε από την άνθηση των ευκαρυωτών - πράσινα και χρυσά φύκια. Από μονοκύτταρους ευκαρυώτες αναπτύσσονται σε σύντομο χρονικό διάστημα πολυκύτταροι οργανισμοί με πολύπλοκη οργάνωση και εξειδίκευση. Οι αρχαιότεροι εκπρόσωποι των πολυκύτταρων ζώων είναι γνωστοί από τον ύστερο Riphean (700-600 εκατομμύρια χρόνια πριν). Τώρα μπορούμε να πούμε ότι πριν από 650 εκατομμύρια χρόνια, οι θάλασσες της γης κατοικούνταν από διάφορους πολυκύτταρους οργανισμούς: μοναχικούς και αποικιακούς πολύποδες, μέδουσες, επίπεδες σκουλήκια, ακόμη και τους προγόνους των σύγχρονων ανελιδών, αρθρόποδων, μαλακίων και εχινόδερμων. Μεταξύ των φυτικών οργανισμών εκείνη την εποχή κυριαρχούσαν οι μονοκύτταροι οργανισμοί, αλλά εμφανίστηκαν και πολυκύτταρα φύκια (πράσινα, καφέ, κόκκινα) και μύκητες.

ΠΑΛΑΙΟΖΩΙΚΟΣ

Στις αρχές της Παλαιοζωικής εποχής, η ζωή είχε περάσει ίσως το πιο σημαντικό και δύσκολο κομμάτι του ταξιδιού της. Σχηματίστηκαν τέσσερα βασίλεια της ζωντανής φύσης: προκαρυώτες, ή κυνηγετικά όπλα, μανιτάρια, πράσινα φυτά, ζώα. Οι πρόγονοι του βασιλείου των πράσινων φυτών ήταν μονοκύτταρα πράσινα φύκια, κοινά στις θάλασσες του Πρωτοζωικού. Μαζί με τις αιωρούμενες φόρμες, εκείνες που ήταν προσαρτημένες στο κάτω μέρος εμφανίστηκαν επίσης μεταξύ του πυθμένα. Ένας σταθερός τρόπος ζωής απαιτούσε τεμαχισμό του σώματος σε μέρη. Αλλά η απόκτηση πολυκυτταρικότητας, η διαίρεση ενός πολυκύτταρου σώματος σε μέρη που εκτελούν διαφορετικές λειτουργίες, αποδείχθηκε πιο ελπιδοφόρα. Η εμφάνιση μιας τόσο σημαντικής αρωματοποίησης όπως η σεξουαλική διαδικασία ήταν αποφασιστικής σημασίας για την περαιτέρω εξέλιξη.

Πώς και πότε έγινε η διαίρεση του ζωντανού κόσμου σε φυτά και ζώα; Είναι η ίδια η ρίζα τους; Οι διαφωνίες μεταξύ των επιστημόνων γύρω από αυτό το θέμα δεν υποχωρούν ακόμη και σήμερα. Ίσως τα πρώτα ζώα να προέρχονται από το κοινό στέλεχος όλων των ευκαρυωτών ή από μονοκύτταρα πράσινα νερά μεγαλώνοντας.

ΚΑΜΠΡΙΑΝΟΣ

Η άνοδος των σκελετικών ασπόνδυλων. Την περίοδο αυτή σημειώθηκε άλλη μια περίοδος ορεινής δόμησης και ανακατανομής χερσαίων και θαλάσσιων περιοχών. Το κλίμα της Κάμβριας ήταν εύκρατο, οι ήπειροι αμετάβλητες. Μόνο βακτήρια και γαλαζοπράσινοι εξακολουθούσαν να ζουν στη στεριά. Στις θάλασσες κυριαρχούσαν πράσινα και καφέ φύκια προσκολλημένα στον πυθμένα. Διάτομα, χρυσά φύκια και φύκια ευγκένα κολύμπησαν στις στήλες του νερού. Ως αποτέλεσμα της αυξημένης απομάκρυνσης των αλάτων από την ξηρά, τα θαλάσσια ζώα μπόρεσαν να απορροφήσουν μεγάλες ποσότητες ορυκτών αλάτων. Και αυτό, με τη σειρά του, άνοιξε μεγάλους δρόμους για να φτιάξουν έναν άκαμπτο σκελετό. Τα πιο διαδεδομένα αρθρόποδα - τριλοβίτες, που μοιάζουν σε εμφάνιση με τα σύγχρονα καρκινοειδή - ψείρες του ξύλου, έχουν φτάσει στην ευρύτερη κατανομή. Πολύ χαρακτηριστικό της Κάμβριας είναι ένας ιδιόμορφος τύπος πολυκύτταρων ζώων - αρχαιοκυάθοι, που εξαφανίστηκαν προς το τέλος της περιόδου. Εκείνη την εποχή, υπήρχαν επίσης μια ποικιλία από σφουγγάρια, κοράλλια, βραχιόποδα και μαλάκια. Οι αχινοί εμφανίστηκαν αργότερα .

ΟΡΔΟΒΙΚ

Στις θάλασσες της Ορδοβίκιας, τα πράσινα, καφέ και κόκκινα φύκια και πολυάριθμοι τριλοβίτες αντιπροσωπεύονταν ποικιλοτρόπως. Στην Ορδοβικιανή εμφανίστηκαν τα πρώτα κεφαλόποδα, συγγενείς των σύγχρονων χταποδιών και καλαμαριών, και εξαπλώθηκαν τα βραχιόποδα και τα γαστερόποδα. Υπήρχε μια εντατική διαδικασία σχηματισμού υφάλων από κοράλλια με τέσσερις ακτίνες και πίνακες. Οι γραπτόλιθοι είναι ευρέως διαδεδομένοι - ημιχορδικοί, συνδυάζοντας τα χαρακτηριστικά των ασπόνδυλων και των σπονδυλωτών, που θυμίζουν τα σύγχρονα λογχοειδή. Στο Ordovician, εμφανίστηκαν φυτά που φέρουν σπόρους - ψιλόφυτα, που αναπτύσσονταν κατά μήκος των όχθες των σωμάτων γλυκού νερού.

SILUR

Οι ζεστές ρηχές θάλασσες της Ορδοβικιανής αντικαταστάθηκαν από μεγάλες εκτάσεις γης, που οδήγησαν σε ξηρό κλίμα.

Στις θάλασσες της Σιλουρίας, οι γραπτόλιτες έζησαν τη ζωή τους, οι τριλοβίτες έπεσαν σε παρακμή, αλλά τα κεφαλόποδα έφτασαν σε εξαιρετική ευημερία. Τα κοράλλια αντικατέστησαν σταδιακά τους αρχαιοκύαθους. Στο Silurian, αναπτύχθηκαν περίεργα αρθρόποδα - γιγάντιοι σκορπιοί καρκινοειδών, που φτάνουν τα 2 μέτρα σε μήκος. Μέχρι το τέλος του Παλαιοζωικού, ολόκληρη η ομάδα των καρκινοειδών σκορπιών σχεδόν εξαφανίστηκε. Έμοιαζαν με το σύγχρονο πέταλο καβούρι. Ένα ιδιαίτερα αξιοσημείωτο γεγονός αυτής της περιόδου ήταν η εμφάνιση και η εξάπλωση των πρώτων εκπροσώπων των σπονδυλωτών - θωρακισμένων «ψαριών». Αυτά τα «ψάρια» έμοιαζαν μόνο με αληθινά ψάρια στο σχήμα, αλλά ανήκαν σε μια διαφορετική κατηγορία σπονδυλωτών - χωρίς γνάθους ή κυκλοστομούς. Δεν μπορούσαν να κολυμπήσουν για πολύ και ως επί το πλείστον κείτονταν στον πυθμένα όρμων και λιμνοθάλασσων. Λόγω της καθιστικής ζωής τους, δεν μπόρεσαν να αναπτυχθούν περαιτέρω. Μεταξύ των σύγχρονων εκπροσώπων των κυκλοστομών, είναι γνωστοί οι λάμπες και τα ψαράκια. Χαρακτηριστικό γνώρισμα της Σιλουριανής περιόδου είναι η εντατική ανάπτυξη των χερσαίων φυτών. Ένα από τα πρώτα χερσαία, ή μάλλον αμφίβια, φυτά ήταν τα ψιλόφυτα, τα οποία έχουν την καταγωγή τους στα πράσινα φύκια. Στις δεξαμενές, τα φύκια προσροφούν νερό και ουσίες διαλυμένες σε αυτό σε ολόκληρη την επιφάνεια του σώματος, γι 'αυτό δεν έχουν ρίζες και τα αποφύγματα του σώματος που μοιάζουν με ρίζες χρησιμεύουν μόνο ως όργανα προσκόλλησης. Λόγω της ανάγκης μεταφοράς νερού από τις ρίζες στα φύλλα, προκύπτει ένα αγγειακό σύστημα. Η ανάδυση φυτών στη γη είναι μια από τις μεγαλύτερες στιγμές της Εξέλιξης. Παρασκευάστηκε από την προηγούμενη εξέλιξη του οργανικού και του ανόργανου κόσμου.

DEVONIAN

Το Ντέβον είναι η περίοδος των ψαριών. Το κλίμα του Devonian ήταν πιο έντονα ηπειρωτικό, ο πάγος εμφανίστηκε στις ορεινές περιοχές της Νότιας Αφρικής. Στις θερμότερες περιοχές, το κλίμα άλλαξε προς μεγαλύτερη ξήρανση και εμφανίστηκαν έρημοι και ημιερήμοιες περιοχές.

Στις θάλασσες του Devonian, τα ψάρια άκμασαν. Ανάμεσά τους ήταν χόνδρινα ψάρια και εμφανίστηκαν ψάρια με οστέινο σκελετό. Με βάση τη δομή των πτερυγίων τους, τα οστεώδη ψάρια χωρίζονται σε πτερύγια ακτίνων και πτερύγια λοβών. Μέχρι πρόσφατα, πίστευαν ότι τα ζώα με πτερύγια λοβού εξαφανίστηκαν στο τέλος του Παλαιοζωικού. Αλλά το 1938, μια ψαρότρατα παρέδωσε ένα τέτοιο ψάρι στο Μουσείο του Ανατολικού Λονδίνου και ονομάστηκε coelacanth. Στο τέλος του Παλαιοζωικού, το πιο σημαντικό στάδιο στην ανάπτυξη της ζωής ήταν η κατάκτηση της γης από φυτά και ζώα. Αυτό διευκολύνθηκε από τη μείωση των θαλάσσιων λεκανών και την άνοδο της ξηράς.

Τυπικά φυτά σπορίων εξελίχθηκαν από ψιλόφυτα: βρύα, αλογοουρές και πτεριδόφυτα. Τα πρώτα δάση εμφανίστηκαν στην επιφάνεια της γης.

Μέχρι την αρχή του ανθρακοφόρου, εμφανίστηκε αξιοσημείωτη θέρμανση και ύγρανση. Στις απέραντες κοιλάδες και στα τροπικά δάση, σε συνεχείς καλοκαιρινές συνθήκες, τα πάντα αυξάνονταν ραγδαία ανοδικά. Η εξέλιξη άνοιξε έναν νέο δρόμο - τον πολλαπλασιασμό με σπόρους. Ως εκ τούτου, τα γυμνόσπερμα πήραν την εξελικτική σκυτάλη και τα φυτά σπορίων παρέμειναν ένα πλευρικό κλαδί της εξέλιξης και ξεθώριασαν στο παρασκήνιο. Η εμφάνιση των σπονδυλωτών στη γη συνέβη στην Ύστερη Δεβονική περίοδο, μετά τους κατακτητές της γης - τα ψιλόφυτα. Εκείνη την εποχή, ο αέρας είχε ήδη κυριαρχήσει από τα έντομα και οι απόγονοι των ψαριών με πτερύγια λοβών άρχισαν να εξαπλώνονται σε όλη τη γη. Η νέα μέθοδος κίνησης τους επέτρεψε να απομακρυνθούν από το νερό για κάποιο χρονικό διάστημα. Αυτό οδήγησε στην εμφάνιση πλασμάτων με νέο τρόπο ζωής - αμφίβια. Οι πιο αρχαίοι εκπρόσωποί τους - ichthyoshegs - ανακαλύφθηκαν στη Γροιλανδία σε ιζηματογενή πετρώματα Devonian. Η ακμή των αρχαίων αμφίβιων χρονολογείται από την Καρβονοφόρο. Ήταν κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου που οι stegocephals αναπτύχθηκαν ευρέως. Ζούσαν μόνο στο παράκτιο τμήμα της γης και δεν μπορούσαν να κατακτήσουν περιοχές της ενδοχώρας που βρίσκονταν μακριά από υδάτινα σώματα.

Χάρη σε αυτά τα δομικά χαρακτηριστικά, τα αμφίβια έκαναν το πρώτο αποφασιστικό βήμα στη γη, αλλά οι απόγονοί τους, τα ερπετά, έγιναν οι ολοκληρωτικοί κύριοι της γης. Η ανάπτυξη ενός άνυδρου κλίματος στην περίοδο της Πέρμιας οδήγησε στην εξαφάνιση των στεγοκεφάλων και στην ανάπτυξη των ερπετών, στον κύκλο ζωής των οποίων δεν υπάρχουν στάδια που να συνδέονται με το νερό. Λόγω του χερσαίου τρόπου ζωής, προέκυψαν αρκετές σημαντικές αρωματικές ασθένειες στα ερπετά.

ΜΕΣΟΖΩΙΚΟΣ

Το Μεσοζωικό ονομάζεται δικαίως η εποχή των ερπετών και των γυμνόσπερμων. Προς το τέλος του Μεσοζωικού, μια μαζική εξαφάνιση δεινοσαύρων συνέβη σταδιακά σε αρκετά εκατομμύρια χρόνια. Η κυριαρχία των δεινοσαύρων σε ολόκληρη τη γεωλογική εποχή και η σχεδόν εξαφάνισή τους στο τέλος της εποχής αποτελούν μεγάλο μυστήριο για τους παλαιοντολόγους. Στο Τριασικό, εμφανίστηκαν οι πρώτοι εκπρόσωποι των θερμόαιμων ζώων - μικρά πρωτόγονα θηλαστικά. Στο Jurassic, τα ερπετά είναι η δεύτερη ομάδα ζώων που κάνει μια προσπάθεια να κυριαρχήσει στο ατμοσφαιρικό περιβάλλον. Υπήρχαν δύο τύποι ιπτάμενων σαυρών: οι ραμφόρυγχοι και οι σαύρες με πλατύς φτερούγες. Από την εκπληκτική ποικιλομορφία της πρώην κατηγορίας ερπετών, σήμερα έχουν επιζήσει 6.000 είδη. Αυτοί είναι εκπρόσωποι πέντε εξελικτικών κλάδων: tuataria, σαύρες, φίδια, χελώνες, κροκόδειλοι. Τα πουλιά εμφανίστηκαν στην Ιουρασική περίοδο. Αντιπροσωπεύουν έναν πλευρικό κλάδο ερπετών που έχουν προσαρμοστεί στην πτήση. Το πρώτο πουλί του Jurassic, ο Archeopteryx, είχε μια ιδιαίτερα έντονη ομοιότητα με τα ερπετά. Η Κρητιδική περίοδος ονομάζεται έτσι λόγω της αφθονίας της κιμωλίας στα θαλάσσια ιζήματα εκείνης της εποχής. Σχηματίστηκε από τα υπολείμματα των κελυφών πρωτόζωων ζώων - τρηματοφόρων. Στην αρχή της Κρητιδικής περιόδου, συνέβη η επόμενη μεγάλη αλλαγή στην εξέλιξη των φυτών - εμφανίστηκαν ανθοφόρα φυτά (αγγειόσπερμα). Αυτές οι αρωματικές αλλαγές παρείχαν στα ανθοφόρα φυτά βιολογική πρόοδο στην επόμενη Καινοζωική εποχή. Έχουν κατοικήσει ευρέως τη Γη και χαρακτηρίζονται από μεγάλη ποικιλομορφία. Μερικές από τις μορφές τους έχουν επιβιώσει μέχρι σήμερα: λεύκες, ιτιές, βελανιδιές, ευκάλυπτοι, φοίνικες.

Καινοζωικό

Καινοζωικό - η εποχή της νέας ζωής - η ακμή των ανθοφόρων φυτών, των εντόμων, των πουλιών και των θηλαστικών.

Την εποχή των δεινοσαύρων, ήταν γνωστή μια ομάδα θηλαστικών - μικρά σε μέγεθος, γούνινα ζώα που προέκυψαν από θηρασπίδες ή ζώα που μοιάζουν με θηρία. Η ζωντάνια, η θερμόαιμα, ο πιο ανεπτυγμένος εγκέφαλος και η μεγαλύτερη δραστηριότητα που συνδέεται με αυτόν εξασφάλισαν έτσι την πρόοδο των θηλαστικών, την άνοδό τους στην πρώτη γραμμή της εξέλιξης. Στην Τριτογενή περίοδο, τα θηλαστικά κατέλαβαν κυρίαρχη θέση, προσαρμόστηκαν σε διάφορες συνθήκες στη στεριά, στον αέρα, στο νερό και, όπως λέγαμε, αντικατέστησαν τα μεσοζωικά ερπετά. Στο Παλαιόκαινο και το Ηώκαινο, τα πρώτα αρπακτικά εξελίχθηκαν από εντομοφάγα και σύγχρονες ομάδες σαρκοφάγων διακλαδίστηκαν από αυτά στο Ολιγόκαινο. Άρχισαν να κατακτούν τις θάλασσες. Και επίσης τα πρώτα οπληφόρα προήλθαν από τα αρχαία σαρκοφάγα του Παλαιόκαινου.

Λόγω της ξηρασίας ορισμένων περιοχών, εμφανίστηκαν φυτά δημητριακών.

Ήδη στο πρώτο μισό της Τριτογενούς περιόδου, όλα τα σύγχρονα τάγματα θηλαστικών είχαν εμφανιστεί και από τα μέσα της περιόδου, οι κοινές προγονικές μορφές των πιθήκων και των ανθρώπων ήταν ευρέως διαδεδομένες. Κατά την περίοδο του Τεταρτογενούς, εξαφανίστηκαν οι μαστόδοντες, τα μαμούθ, οι τίγρεις με δόντια, οι γιγάντιοι βραδύποδες και τα ελάφια τύρφης με μεγάλα κέρατα.

Ο άνθρωπος εγκαταστάθηκε στον Παλαιό Κόσμο τουλάχιστον πριν από 500 χιλιάδες χρόνια. Πριν από τον παγετώνα, οι κυνηγοί εγκαταστάθηκαν μέχρι τη Γη του Πυρός. Καθώς οι παγετώνες έλιωναν, οι περιοχές που απελευθερώθηκαν κάτω από τους παγετώνες ξανακατοικήθηκαν από ανθρώπους.

Πριν από περίπου 10.000 χρόνια, η εξημέρωση των ζώων και η εισαγωγή φυτών στον πολιτισμό ξεκίνησε σε θερμές εύκρατες περιοχές της Γης. Ξεκίνησε η «νεολιθική επανάσταση», που συνδέεται με τη μετάβαση του ανθρώπου από τη συλλογή και το κυνήγι στη γεωργία και την κτηνοτροφία.

Διάλεξη 6:Σχηματισμός βιολογικής ποικιλότητας κατά τη διάρκεια διαφορετικών περιόδων ανάπτυξης της βιόσφαιρας

Σκοπός της διάλεξης:μια περιγραφή των κύριων αλλαγών που συνέβησαν με τις ηπείρους της Γης, με τη χλωρίδα και την πανίδα της κατά τη διάρκεια της ιστορίας του πλανήτη μας από την εμφάνισή του έως τη σύγχρονη εποχή.

Θέματα που καλύπτονται:

1.Αρχαϊκή εποχή και Πρωτοζωική

2.Εισαγωγή στο Παλαιοζωικό χρησιμοποιώντας το παράδειγμα της ανθρακοφόρου περιόδου

3. Η κλίμακα και η ουσία των διαφορών μεταξύ της ανθρακοφόρου και της ανθρακοφόρου περιόδου.

4. Η κλίμακα και η ουσία των διαφορών μεταξύ των ανθρακονημάτων και της σύγχρονης εποχής.

5. Η θεωρία του A. Wagener για την ηπειρωτική μετατόπιση και η θεωρία της τεκτονικής πλακών.

6. Ο ρόλος των ζωντανών οργανισμών στη δημιουργία συνθηκών για να φτάσει η ζωή στη γη.

7. Μια ιδέα του Μεσοζωικού χρησιμοποιώντας το παράδειγμα της Κρητιδικής περιόδου.

8.Επανάσταση στη σύνθεση της χλωρίδας λόγω της επέκτασης των αγγειόσπερμων.

9. Θερμολάτρες θαλάσσια πανίδα κεφαλόποδων και πανίδα δεινοσαύρων.

10. Η εμφάνιση πλακουντιακών θηλαστικών και πτηνών ενός σύγχρονου τύπου οργάνωσης.

11. Καινοζωική εποχή και ανθρωπογόνο. Η εμφάνιση του ανθρώπου. Η ανάπτυξη των παγετώνων και η επίδρασή τους στην ανθρωπότητα. Κύριες τάσεις στην εξέλιξη της βιόσφαιρας.

1. Αυτή η διάλεξη περιγράφει τις κύριες αλλαγές που συνέβησαν με τις ηπείρους της Γης, τη χλωρίδα και την πανίδα της κατά τη διάρκεια της ιστορίας του πλανήτη μας από την εμφάνισή του έως τη σύγχρονη εποχή. Υποδεικνύονται οι κύριες αναπτυξιακές πορείες από τις οποίες πέρασε η ζωή και εντοπίζονται οι κύριοι εκπρόσωποί της που έζησαν σε διαφορετικές φυσικές συνθήκες και σε διαφορετικές γεωλογικές εποχές. Το γενικό διάγραμμα της εξέλιξης του ζωικού κόσμου για περισσότερα από ένα δισεκατομμύριο χρόνια φαίνεται στο Σχ. 1. Ολόκληρος ο ζωικός κόσμος έχει αναπτυχθεί από κοινούς προγόνους - αρχαίους πρωτόγονους μονοκύτταρους οργανισμούς (1). Από αυτά προήλθαν τόσο διάφορα μονοκύτταρα (2, 3, 4) όσο και πολυκύτταρα ζώα. Καθώς ο κόσμος των ζώων αναπτύχθηκε, εμφανίστηκαν ολοένα και πιο πολύ οργανωμένα ζώα. Τα πρωτόγονα διπλά στρώματα (13) οδήγησαν στην ανάπτυξη δύο διαφορετικών εξελικτικών κλάδων. Επιπλέον, ο ένας κλάδος οδήγησε στην ανάπτυξη ανώτερων ασπόνδυλων: μαλάκια, καρκινοειδή, έντομα και ο άλλος - στην ανάπτυξη σπονδυλωτών. Έτσι, αυτές οι δύο ομάδες ζώων αναπτύχθηκαν ανεξάρτητα η μία από την άλλη. Οι αριθμοί υποδεικνύουν διάφορες ομάδες ζώων, τόσο υπαρχόντων όσο και ορισμένων εξαφανισμένων, οι οποίες υποδεικνύονται με κύκλους με μαύρο περίγραμμα.

Ρύζι. 1. Σχέδιο ανάπτυξης των ζώων. 1 - πρωτεύον μονοκύτταρο. 2 - αμοιβάδες; 3 - βλεφαρίδες; 4 - μαστίγια? 5 - πρώτα αποικιακά μαστιγώματα. 6 - σφουγγάρια? 7 - κατώτερο πολυκύτταρο δύο στρωμάτων. 8,9, 10 - συνεντερικά: πολύποδες κοραλλιών, ύδρα, μέδουσες. 11 - επίπεδες σκώληκες. 12 - στρογγυλά σκουλήκια? 13 - αρχαία κτενοφόρα. 14 - κενοφόρα; 15 - πρωτόγονοι δακτύλιοι. 16,17,18 - μαλάκια: γαστερόποδα (σαλιγκάρι, δίθυρο κέλυφος), κεφαλόποδα (καλαμάρια). 19 - καρκινοειδή? 20 - αραχνοειδείς? 21 - σαρανταποδαρούσες; 22 - μη έντομα. 23 - δακτυλιοειδή σκουλήκια (γαιοσκώληκας). 24 - θαλάσσιοι δακτύλιοι. 25 - θαλάσσια κρίνα? 26 - εχινόδερμα; 27 – αστερίας; 28 - χαμηλότερα συγχορδία. 29 - λόγχη (χωρίς κρανίο). 30 - αρχαία ψάρια. 31 - μοντέρνα ψάρια. 32 - ψάρι με πτερύγια λοβού. 33 - αμφίβια? 34 - αρχαία ερπετά (δεινόσαυροι). 35 - ερπετά? 36 - πουλιά? 37 - θηλαστικά.

^ Αρχαϊκή και Πρωτοζωική εποχή (από την προέλευση του πλανήτη έως πριν από 540 εκατομμύρια χρόνια).Αυτές οι εποχές διήρκεσαν από τον σχηματισμό της Γης μέχρι την εμφάνιση των πρώτων πολυκύτταρων οργανισμών περίπου πριν από 540 εκατομμύρια χρόνια. Οι παλαιότεροι βράχοι που γνωρίζουμε είναι μόλις 3,9 δισεκατομμυρίων ετών, επομένως πολύ λίγα είναι γνωστά για τη νεολαία του πλανήτη μας. Επιπλέον, ακόμη και αυτοί οι βράχοι έχουν υποστεί τόσο μεγάλες μεταμορφώσεις για δισεκατομμύρια χρόνια που μπορούν να μας πουν λίγα πράγματα για αυτούς. Πριν από περίπου 2-3 ​​δισεκατομμύρια χρόνια, άρχισαν να σχηματίζονται οι πυρήνες των ηπείρων που χωρίζονταν από νερό. Μέχρι το τέλος του Πρωτοζωικού, ενώθηκαν στην πρώτη υπερήπειρο Παγγαία, που περιελάμβανε την Αφρική στο κέντρο, την Αμερική, την Ευρωπαϊκή και τη Σιβηρική (Ρωσική) πλάκα στο βορρά και την Ανταρκτική, την Αυστραλία, την Ινδία και την Αραβία στο νότο.

^ Αρχαϊκή εποχή.Τα πρώτα υπολείμματα και σημάδια δραστηριότητας ζωντανών οργανισμών χρονολογούνται πριν από 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια (καταθέσεις στη Νότια Αφρική). Η ζωή θα μπορούσε να εμφανιστεί μόνο όταν δημιουργήθηκαν ευνοϊκές συνθήκες για αυτήν την, πρώτα απ 'όλα, ευνοϊκή θερμοκρασία. Η ζωντανή ύλη, μεταξύ άλλων ουσιών, αποτελείται από πρωτεΐνες. Ως εκ τούτου, από τη στιγμή που ξεκίνησε η ζωή, η θερμοκρασία στην επιφάνεια της γης έπρεπε να πέσει αρκετά ώστε οι πρωτεΐνες να μην καταστρέφονται. Πολλοί ερευνητές που μελετούν το πρόβλημα της προέλευσης της ζωής στη Γη πιστεύουν ότι η ζωή προήλθε από ρηχά θαλάσσια νερά ως αποτέλεσμα πολύπλοκων φυσικών και χημικών διεργασιών που είναι εγγενείς στην ανόργανη ύλη. Ορισμένες χημικές ενώσεις σχηματίζονται υπό ορισμένες συνθήκες και η πιθανότητα σχηματισμού σύνθετων οργανικών ενώσεων είναι ιδιαίτερα υψηλή για τα άτομα άνθρακα λόγω των ειδικών χαρακτηριστικών τους. Γι' αυτό ο άνθρακας έγινε το δομικό υλικό από το οποίο, σύμφωνα με τους νόμους της φυσικής και της χημείας, προέκυψαν σχετικά οι πιο πολύπλοκες οργανικές ενώσεις. Τα μόρια δεν έφτασαν αμέσως στον απαιτούμενο βαθμό πολυπλοκότητας, επομένως μπορούμε να μιλήσουμε για χημική εξέλιξη, η διαδικασία της οποίας ήταν μάλλον αργή.

Οι πρώτοι ζωντανοί οργανισμοί μπορούσαν να τρέφονται αποκλειστικά με οργανικές ουσίες, δηλαδή ήταν ετερότροφοι. Έχοντας όμως εξαντλήσει τα αποθέματα οργανικής ύλης στο άμεσο περιβάλλον τους, στην πορεία της εξέλιξης κάποιοι οργανισμοί (φυτά) απέκτησαν την ικανότητα να απορροφούν την ενέργεια των ηλιακών ακτίνων και, με τη βοήθειά της, να διασπούν το νερό στα συστατικά στοιχεία του. Χρησιμοποιώντας υδρογόνο, κατάφεραν να μετατρέψουν το διοξείδιο του άνθρακα σε υδατάνθρακες και να το χρησιμοποιήσουν για να δημιουργήσουν άλλες οργανικές ουσίες στο σώμα τους (η διαδικασία της φωτοσύνθεσης). Με την εμφάνιση των αυτότροφων οργανισμών, άρχισε η συσσώρευση ελεύθερου οξυγόνου στην ατμόσφαιρα και η συνολική ποσότητα οργανικής ύλης στη Γη άρχισε να αυξάνεται κατακόρυφα. Αμέσως μετά το σχηματισμό του πλανήτη μας, η ατμόσφαιρα περιείχε πολύ υδρογόνο και ήλιο, αλλά σταδιακά εξατμίστηκαν στο διάστημα και σταδιακά αντικαταστάθηκαν από μεθάνιο, άζωτο και διοξείδιο του άνθρακα, που απελευθερώθηκαν από πετρώματα. Και μόνο ως αποτέλεσμα της εμφάνισης και της δραστηριότητας των ζωντανών οργανισμών στην ατμόσφαιρα, άρχισε η συσσώρευση οξυγόνου, η οποία έγινε απαραίτητη για την περαιτέρω ανάπτυξη της ζωής.

Οι ζωντανοί οργανισμοί εκείνης της εποχής μπορούσαν να υπάρχουν αποκλειστικά σε ένα εισαγωγικό περιβάλλον, αφού η στήλη του νερού μείωσε τις βλαβερές συνέπειες της υπεριώδους ακτινοβολίας από το διάστημα, καθώς και μια σειρά επιβλαβών ουσιών, η τοξική δράση των οποίων μειώθηκε όταν διαλύθηκε. Επιπλέον, εξομαλύνθηκαν οι σημαντικές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας στο νερό. Στο τέλος της αρχαϊκής εποχής, τα έμβια όντα χωρίστηκαν σε προκαρυώτες και ευκαρυώτες. Υποτίθεται ότι ο γραφίτης που βρέθηκε στα ιζήματα εκείνης της εποχής είναι οργανικής προέλευσης και η ποσότητα του αντιστοιχεί στην ποσότητα της ζωντανής ύλης εκείνης της εποχής. Η πρώτη υλική απόδειξη της προέλευσης της ζωής ήταν οι στρωματόλιθοι - δομές με στρώματα που σχηματίστηκαν από κυανοβακτήρια.

2. Πρωτοζωική εποχή.Αυτή τη στιγμή, η περαιτέρω ανάπτυξη των ζωντανών όντων συνεχίζεται: υπάρχει μια σαφής διαίρεση των τριών βασιλείων των ευκαρυωτών σε φυτά, μύκητες και ζώα. Τα μονοκύτταρα φύκια είναι ιδιαίτερα διαδεδομένα· εμφανίζονται τα πρώτα πολυκύτταρα πράσινα φύκια και οι κατώτεροι μύκητες (πριν από 1,4 δισεκατομμύρια χρόνια). Τα ζώα αντιπροσωπεύονται από πρωτόζωα και αργότερα ανακαλύφθηκαν οι πρώτοι πολυκύτταροι οργανισμοί - εκπρόσωποι των τύπων σπόγγου και ομογενών. Αυτά τα πρωτόγονα πλάσματα δεν είχαν ακόμη ασβεστώδη σκελετό, αλλά περιστασιακά βρίσκονται αποτυπώματα του σώματός τους. Η ύπαρξη μεγαλύτερων ζωντανών πλασμάτων (σκουλήκια) υποδηλώνεται από σαφείς ζιγκ-ζαγκ αποτυπώματα - ίχνη έρπωσης, καθώς και υπολείμματα «βιζόν» που βρέθηκαν στα ιζήματα του βυθού. Το 1947, ο Αυστραλός επιστήμονας R.K. Ο Spriggs ανακάλυψε μια εξαιρετικά ενδιαφέρουσα πανίδα στους λόφους Ediacara (Νότια Αυστραλία). Αποδείχθηκε ότι τα περισσότερα από τα ζωικά είδη της πανίδας του Ediacaran που υπήρχαν πριν από 600 εκατομμύρια χρόνια ανήκουν σε προηγουμένως άγνωστες ομάδες μη σκελετικών οργανισμών. Μερικά από αυτά ανήκουν στους προγόνους των μεδουσών, των σφουγγαριών, των αρθρόποδων, άλλα μοιάζουν με σκουλήκια - annelids. Τα περισσότερα ζώα εκείνης της εποχής ακολουθούσαν έναν βενθικό τρόπο ζωής (μαλάκια), ο οποίος εξηγείται από τη συγκέντρωση φυτών και οργανικών ουσιών στον πυθμένα που τα χρησίμευαν ως τροφή.
Στο Σχ. Το σχήμα 2 δείχνει ορισμένους οργανισμούς της πανίδας του Ediacaran.

Ρύζι. 2. Ύστερη Πρωτοζωική: 1-φύκια, 2-σφουγγάρια, 3,6-εντερικά ζωνάρια (3-μέδουσες, κοράλλια 6-οκτώ ακτίνων), 4,8-δαχτυλιωμένα σκουλήκια, 5-εχινόδερμα, 7-αρθρόποδα, 9- στρωματόλιθοι (που σχηματίζονται από κυανοβακτήρια).

3. Παλαιοζωική εποχή: Κάμβρια περίοδος (από 540 έως 488 εκατομμύρια χρόνια πριν)

Αυτή η περίοδος ξεκίνησε με μια εκπληκτική εξελικτική έκρηξη, κατά την οποία οι εκπρόσωποι των περισσότερων από τις κύριες ομάδες ζώων που είναι γνωστές στη σύγχρονη επιστήμη εμφανίστηκαν για πρώτη φορά στη Γη. Το όριο μεταξύ του Προκάμπριου και του Κάμβριου σηματοδοτείται από βράχους που αποκαλύπτουν ξαφνικά μια εκπληκτική ποικιλία απολιθωμάτων ζώων με ορυκτούς σκελετούς - αποτέλεσμα της «έκρηξης της Κάμβριας» των μορφών ζωής.

Στην περίοδο της Κάμβριας, μεγάλες εκτάσεις γης καταλαμβάνονταν από νερό και η πρώτη υπερήπειρος Πανγαία χωρίστηκε σε δύο ηπείρους - τη βόρεια (Λαυρασία) και τη νότια (Γκοντουάνα). Υπήρξε σημαντική διάβρωση της γης, η ηφαιστειακή δραστηριότητα ήταν πολύ έντονη, οι ήπειροι βυθίστηκαν και ανέβηκαν, με αποτέλεσμα να σχηματιστούν κοπάδια και ρηχές θάλασσες, οι οποίες μερικές φορές στέγνωσαν για αρκετά εκατομμύρια χρόνια και στη συνέχεια γέμισαν ξανά με νερό. Εκείνη την εποχή, τα αρχαιότερα βουνά εμφανίστηκαν στη Δυτική Ευρώπη (Σκανδιναβία) και στην Κεντρική Ασία (Sayas).

Όλα τα ζώα και τα φυτά ζούσαν στη θάλασσα, ωστόσο, η μεσοπαλιρροιακή ζώνη κατοικούνταν ήδη από μικροσκοπικά φύκια, τα οποία σχημάτιζαν χερσαίους φλοιούς φυκιών. Πιστεύεται ότι οι πρώτοι λειχήνες και οι επίγειοι μύκητες άρχισαν να εμφανίζονται αυτή τη στιγμή. Η πανίδα εκείνης της εποχής, που ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά το 1909 στα βουνά του Καναδά από τον C. Walcott, αντιπροσωπευόταν κυρίως από οργανισμούς βυθού, όπως αρχαιοκύαθες (ανάλογα κοραλλιών), σφουγγάρια, διάφορα εχινόδερμα (αστερίες, αχινοί, αγγούρια κ.λπ. . ), σκουλήκια, αρθρόποδα (διάφοροι τριλοβίτες, πεταλοειδή καβούρια). Τα τελευταία ήταν η πιο κοινή μορφή ζωντανών πλασμάτων εκείνης της εποχής (περίπου το 60% όλων των ζωικών ειδών ήταν τριλοβίτες, που αποτελούνταν από τρία μέρη - ένα κεφάλι, έναν κορμό και μια ουρά). Όλοι τους πέθαναν μέχρι το τέλος της Πέρμιας περιόδου· από τα πεταλοειδή καβούρια, μόνο εκπρόσωποι μιας οικογένειας έχουν επιζήσει μέχρι σήμερα. Περίπου το 30% των ειδών της Κάμβριας ήταν βραχιόποδα - θαλάσσια ζώα με δίθυρα κοχύλια, παρόμοια με τα μαλάκια. Από τριλοβίτες που μεταπήδησαν σε θηρευτή εμφανίζονται καρκινοειδείς σκορπιοί μήκους έως 2 μ. Στο τέλος της Κάμβριας περιόδου εμφανίστηκαν κεφαλόποδα, συμπεριλαμβανομένου του γένους nautiluses, που διατηρείται ακόμα, και από εχινόδερμα - πρωτόγονα χορδοειδή (χιτωνόζωα και ανισχυλιωμένα). Η εμφάνιση της νωτιαίας χορδής, που έδωσε ακαμψία στο σώμα, ήταν ένα σημαντικό γεγονός στην ιστορία της ανάπτυξης της ζωής.

^ Παλαιοζωική εποχή: Ορδοβικιανή και Σιλουριακή περίοδος (από 488 έως 416 εκατομμύρια χρόνια πριν)

Στην αρχή της Ορδοβικιανής περιόδου, το μεγαλύτερο μέρος του νότιου ημισφαιρίου εξακολουθούσε να καταλαμβάνεται από τη μεγάλη ήπειρο της Γκοντβάνα, ενώ άλλες μεγάλες χερσαίες μάζες συγκεντρώνονταν πιο κοντά στον ισημερινό. Η Ευρώπη και η Βόρεια Αμερική (Laurentia) απομακρύνθηκαν περισσότερο από τον επεκτεινόμενο Ωκεανό του Ιαπετού. Αρχικά, αυτός ο ωκεανός έφτασε σε πλάτος περίπου 2000 km, μετά άρχισε να στενεύει ξανά καθώς οι χερσαίες μάζες που αποτελούν την Ευρώπη, τη Βόρεια Αμερική και τη Γροιλανδία άρχισαν σταδιακά να πλησιάζουν η μία την άλλη μέχρι που τελικά συγχωνεύτηκαν σε ένα ενιαίο σύνολο. Κατά τη Σιλουριανή περίοδο, η Σιβηρία «κολύμπησε» προς την Ευρώπη (δημιουργήθηκαν οι μικροί λόφοι του Καζακστάν), η Αφρική συγκρούστηκε με το νότιο τμήμα της Βόρειας Αμερικής και ως αποτέλεσμα, γεννήθηκε μια νέα γιγάντια υπερήπειρος Λαυρασία.

Μετά την Κάμβρια, η εξέλιξη χαρακτηρίστηκε όχι από την εμφάνιση εντελώς νέων τύπων ζώων, αλλά από την ανάπτυξη υπαρχόντων. Στο Ordovician, συνέβη η πιο σοβαρή πλημμύρα γης στην ιστορία της γης, ως αποτέλεσμα, το μεγαλύτερο μέρος της ήταν καλυμμένο με τεράστιους βάλτους· τα αρθρόποδα και τα κεφαλόποδα ήταν κοινά στις θάλασσες. Εμφανίζονται τα πρώτα σπονδυλωτά χωρίς γνάθους (π.χ. οι σημερινοί κυκλοστομοί - λάμπες). Αυτές ήταν μορφές πυθμένα που τρέφονταν με οργανικά υπολείμματα. Το σώμα τους ήταν καλυμμένο με ασπίδες που τους προστάτευαν από τους σκορπιούς των καρκινοειδών, αλλά δεν υπήρχε ακόμη εσωτερικός σκελετός.

Πριν από περίπου 440 εκατομμύρια χρόνια, δύο σημαντικά γεγονότα συνέβησαν ταυτόχρονα: η εμφάνιση φυτών και ασπόνδυλων στη γη. Στη Σιλούρια υπήρξε σημαντική άνοδος της γης και υποχώρηση των ωκεανών. Αυτή την εποχή, οι λειχήνες και τα πρώτα φυτά της ξηράς που μοιάζουν με φύκια - ψιλόφυτα - εμφανίστηκαν κατά μήκος των βαλτωδών ακτών των δεξαμενών, στις παλιρροϊκές ζώνες. Ως προσαρμογή στη ζωή στην ξηρά, εμφανίζεται μια επιδερμίδα με στομάχια, ένα κεντρικό αγώγιμο σύστημα και μηχανικό ιστό. Σχηματίζονται σπόρια με παχύ κέλυφος, προστατεύοντάς τα από το στέγνωμα. Στη συνέχεια, η εξέλιξη των φυτών πήγε σε δύο κατευθύνσεις: τα βρυόφυτα και τα ανώτερα σποροφόρα φυτά, καθώς και τα φυτά που φέρουν σπόρους.

Η εμφάνιση ασπόνδυλων στη γη οφειλόταν στην αναζήτηση νέων οικοτόπων και στην απουσία ανταγωνιστών και αρπακτικών. Τα πρώτα χερσαία ασπόνδυλα αντιπροσωπεύονταν από όψιμους (που ανέχονται καλά την ξήρανση), annelids και στη συνέχεια σαρανταποδαρούσες, σκορπιούς και αραχνοειδείς. Αυτές οι ομάδες προέκυψαν από τριλοβίτες που συχνά βρίσκονταν στα ρηχά κατά τη διάρκεια της παλίρροιας. Στο Σχ. Το σχήμα 3 παρουσιάζει τους κύριους εκπροσώπους των ζώων του πρώιμου Παλαιοζωικού.

Ρύζι. 3. Πρώιμος Παλαιοζωϊκός: 1-αρχαιοκύαθοι, 2,3-συνελεντερικοί (2-τετράκτινα κοράλλια, 3-μέδουσες), 4-τριλοβίτες, 5,6-μαλάκια (5-κεφαλόποδα, 6-γαστερόποδα), 7-βραχιόποδα, 8, 9-εχινόδερμα (9-κρινοειδή), 10-γραπτόλιθος (αιμαχορδάτες), 11-ψάρια χωρίς γνάθους.

Παλαιοζωική εποχή: Δεβονική περίοδος (από 416 έως 360 εκατομμύρια χρόνια πριν)

Η περίοδος του Devonian ήταν μια εποχή των μεγαλύτερων κατακλυσμών στον πλανήτη μας. Η Ευρώπη, η Βόρεια Αμερική και η Γροιλανδία συγκρούστηκαν μεταξύ τους, σχηματίζοντας την τεράστια βόρεια υπερήπειρο Λαυρασία. Ταυτόχρονα, τεράστιες μάζες ιζηματογενών πετρωμάτων ωθήθηκαν προς τα πάνω από τον πυθμένα του ωκεανού, σχηματίζοντας τεράστια ορεινά συστήματα στην ανατολική Βόρεια Αμερική (Απαλαχία) και τη δυτική Ευρώπη. Η διάβρωση από τις ανερχόμενες οροσειρές έχει δημιουργήσει μεγάλες ποσότητες βότσαλων και άμμου. Αυτά σχημάτισαν εκτεταμένα κοιτάσματα κόκκινου ψαμμίτη. Τα ποτάμια μετέφεραν βουνά από ιζήματα στη θάλασσα. Σχηματίστηκαν πλατιά ελώδη δέλτα, που δημιούργησαν ιδανικές συνθήκες για τα ζώα που τόλμησαν να κάνουν τα πρώτα, τόσο σημαντικά βήματα από το νερό στη στεριά.

Μεταξύ των ασπόνδυλων θαλάσσιων ζώων αυτής της εποχής, το δεύτερο μισό της Παλαιοζωικής εποχής, πρέπει να σημειωθεί η εμφάνιση νέων θαλάσσιων αρπακτικών αμμωνιτών - κεφαλόποδα με σπειροειδώς στριμμένο κέλυφος, συχνά με πλούσια γλυπτική επιφάνεια, καθώς και καλαμάρια και χταπόδια. Τα σπονδυλωτά καλυμμένα με ένα σκληρό κέλυφος πριν από περίπου 400 εκατομμύρια χρόνια προκάλεσαν πρωτόγονους γναθοστόμους - θωρακισμένα χόνδρινα ψάρια (πλακοδέρματα). Η εμφάνιση πλασμάτων με ισχυρές οστέινες σιαγόνες (όπως το Dunkleosteus μήκους 6 μέτρων) εξηγείται από την ανάγκη ενεργητικής σύλληψης τροφής και τη μετάβαση σε έναν ενεργό τρόπο ζωής κολύμβησης. Αργότερα, από θωρακισμένους γναθόστομους, εμφανίστηκαν χόνδρινα ψάρια (καρχαρίες, ακτίνες και χίμαιρες), τα πιο κοινά στις θάλασσες και τα γλυκά νερά είναι τα οστεώδη ψάρια με πτερύγια, τα πτερύγια των οποίων είναι μακριές οστέινες ακτίνες, τώρα σπάνια πνευμονόψαρα (δηλαδή έχουν τόσο βράγχια όσο και πνεύμονες), καθώς και ψάρια με πτερύγια λοβού, τα οποία επί του παρόντος αντιπροσωπεύονται από ένα λείψανο γένος - coelacanth. Τα λοβοπτερύγια και τα πνευμονόψαρα είναι οι διατηρημένες μορφές των ψαριών με λοβό - τα σαρκώδη πτερύγια τους έχουν οστέινες διεργασίες στη βάση, από τις οποίες εκτείνονται οι ακτίνες των οστών.

Στο τέλος του Devonian, τα σπονδυλωτά ήρθαν στη στεριά. Αυτό οφείλεται στην κλιματική αλλαγή και στην ξήρανση των ρηχών υδάτινων σωμάτων. Ψάρια με λοβό πτερύγια, προγονικά έως χερσαία σπονδυλωτά, ικανά να αναπνέουν ατμοσφαιρικό αέρα και να σέρνονται από υδάτινο σώμα σε υδάτινο σώμα χρησιμοποιώντας πτερύγια, αρχικά άφηναν το νερό μόνο για μικρές περιόδους. Κινούνταν άσχημα στη στεριά, χρησιμοποιώντας φιδιόμορφες στροφές του σώματός τους για το σκοπό αυτό (σαν να κολυμπούσαν στη στεριά). Μόνο σταδιακά τα ζευγαρωμένα άκρα άρχισαν να παίζουν έναν ολοένα και πιο σημαντικό ρόλο στην κίνηση στην ξηρά, τα οποία στην πορεία μετατράπηκαν από πτερύγια σε άκρα λόγω της ανάγκης να κρατηθούν στο έδαφος και να ωθηθούν από τον πυθμένα. Τα πρώτα αμφίβια που εμφανίστηκαν πριν από 370 εκατομμύρια χρόνια - τα ακανθοστάγα, τα ιχθυόστεγα και τα στεγοκέφαλα (μήκους 1-2 m) - εξακολουθούσαν να έχουν πολλά χαρακτηριστικά που μοιάζουν με ψάρια στη δομή τους. Χάρη στις έντονες διαδικασίες σχηματισμού του εδάφους και τις ειδικές κλιματικές συνθήκες, στο τέλος αυτής της περιόδου εμφανίζονται πεδινά δάση, που σχηματίζονται από μια ποικιλία αλογοουρών, βρύων και φτερών που μοιάζουν με δέντρα, που εμφανίστηκαν αυτήν την περίοδο (πριν από 380 εκατομμύρια χρόνια). Άρχισε η εξάπλωση των ασπόνδυλων της ξηράς, κυρίως των αρθρόποδων.

^ Παλαιοζωική εποχή: Ανθρακοφόρος περίοδος (από 360 έως 299 εκατομμύρια χρόνια πριν)

Στην αρχή της ανθρακοφόρου περιόδου (Carboniferous), το μεγαλύτερο μέρος της γης της γης συγκεντρώθηκε σε δύο τεράστιες υπερηπείρους: τη Λαυρασία στο βορρά και τη Gondwana στο νότο. Κατά τη διάρκεια της Ύστερης Καρβονοφόρου, και οι δύο υπερήπειροι κινούνταν σταθερά πιο κοντά η μία στην άλλη. Αυτή η κίνηση ώθησε προς τα πάνω νέες οροσειρές που σχηματίστηκαν κατά μήκος των άκρων των πλακών του φλοιού της γης, και οι άκρες των ηπείρων κυριολεκτικά πλημμύρισαν από ρεύματα λάβας που εκτοξεύονταν από τα έγκατα της Γης. Το κλίμα ψύχθηκε αισθητά και ενώ η Gondwana «κολυμπούσε» στον Νότιο Πόλο, ο πλανήτης γνώρισε τουλάχιστον δύο παγετώνες.

Χάρη στο ζεστό και υγρό κλίμα της ανθρακοφόρου περιόδου, άκμασαν δενδροειδή φυτά σπορίων, χαρακτηριστικοί εκπρόσωποι των οποίων ήταν τα λυκόφυτα (σιγκιλάρια και λεπιδόδενδρα ύψους 30-50 μ.), γιγάντιες αλογοουρές (καλαμίτες) και διάφορες φτέρες. Εκείνη την εποχή, εμφανίστηκαν τα πρώτα φυτά σπόρων που δεν αναπαράγονται με σπόρια που αποτελούνται από ένα μόνο γεννητικό κύτταρο, αλλά από πολυκύτταρους σπόρους - φτέρες σπόρων (πτεριδοσπερμίδια) και γυμνόσπερμα (κορδίτες). Τα αναδυόμενα σποροφόρα φυτά θα μπορούσαν να εγκατασταθούν σε πιο ξηρά μέρη, καθώς τα χαρακτηριστικά της αναπαραγωγής τους δεν σχετίζονται με τη διαθεσιμότητα νερού. Τεράστια δάση από διάφορα δέντρα, τα οποία μετά τον θάνατο σχημάτισαν παχιά στρώματα τύρφης, έγιναν η βάση για το σχηματισμό σύγχρονων κοιτασμάτων άνθρακα.

Μεταξύ των ζώων αυτής της εποχής, τα ζώα της ξηράς έγιναν τα πιο αισθητά. Στην περίοδο του ανθρακοφόρου, εμφανίστηκαν τα πρώτα πρωτόγονα έντομα, τα οποία είναι οι πιο διαφορετικοί ζωντανοί οργανισμοί (πάνω από ένα εκατομμύριο είδη) - κατσαρίδες, κολεόπτερα (σκαθάρια), ορθόπτερα (ακρίδες, γρύλοι), δίπτερα (μύγες, κουνούπια), εξαφανισμένες λιβελλούλες , που έφτασαν σε γιγαντιαία μεγέθη (έως 50 cm), αναπτύσσονται και άλλα αρθρόποδα (αράχνες και σκορπιοί). Υπάρχει επίσης μεγάλη ποικιλία αμφίβιων με έντονα άκρα, που είχαν 5-8 δάχτυλα. Προς το τέλος της περιόδου το κλίμα γίνεται όλο και πιο ξηρό και ηπειρωτικό. Αυτό τόνωσε την εμφάνιση μιας νέας ομάδας ζώων - ερπετών (ερπετά) πριν από περίπου 310 εκατομμύρια χρόνια, που κατοικούσαν σε ξηρότερους χώρους, αποφεύγοντας τον ανταγωνισμό και τα αρπακτικά. Ανέπτυξαν ένα νέο εξελικτικό χαρακτηριστικό - εσωτερική γονιμοποίηση και ανάπτυξη του εμβρύου στο ωάριο. Περίπου την ίδια εποχή, εμφανίστηκαν τέσσερις υποκατηγορίες ερπετών, που διέφεραν στη δομή του κρανίου: εντελώς εξαφανισμένα αναψίδια (πρόγονοι χελωνών), ζωόμορφες σαύρες (συναψίδες), που έγιναν οι πρόγονοι των θηλαστικών, πολύ διαφορετικά διαψίδια (σαύρες, φίδια , κροκόδειλοι, δεινόσαυροι και οι απόγονοί τους - πτηνά), θαλάσσια ερπετά (ιχθυόσαυροι) - παραψίδια.
^ Παλαιοζωική εποχή: Πέρμια περίοδος (299 έως 251 εκατομμύρια χρόνια πριν)

Καθ' όλη τη διάρκεια της Πέρμιας περιόδου, η υπερήπειρος Gondwana και η Laurasia πλησίαζαν σταδιακά η μία την άλλη. Η Ασία συγκρούστηκε με την Ευρώπη, εκτοξεύοντας την οροσειρά των Ουραλίων. Και στη Βόρεια Αμερική οι Απαλάχοι μεγάλωσαν. Μέχρι το τέλος της Πέρμιας περιόδου, ολοκληρώθηκε πλήρως ο σχηματισμός της γιγαντιαίας υπερηπείρου Παγγαία. Ο Πέρμιος είδε τη μεγαλύτερη υποχώρηση της θάλασσας στην ιστορία της Γης και η ηφαιστειακή δραστηριότητα αυξήθηκε ξανά. Σχηματίστηκαν μεγάλες εκτάσεις γης και στις εσωτερικές περιοχές των ηπείρων το κλίμα έγινε έντονα ηπειρωτικό. Σημαντικός παγετώνας συνέβη σχεδόν σε όλη τη σύγχρονη Αφρική, την Αυστραλία και την Ανταρκτική.

Εκείνη την εποχή βασίλευε ένα ψυχρό και ξηρό κλίμα. Τα απέραντα ελώδη ανθρακοδάση εξαφανίστηκαν, καθώς σχεδόν όλα τα γιγάντια βρύα, οι αλογοουρές και οι φτέρες, καθώς και οι κορδαΐτες εξαφανίστηκαν. Στη θέση τους, εμφανίστηκαν διάφορες μορφές γυμνόσπερμων και άρχισαν να αναπτύσσονται ενεργά - ginkgo, cycads και κωνοφόρα.

Ρύζι. 4. Ύστερη Παλαιοζωική: 1-κολεντερικά (μονά και αποικιακά κοράλλια), 2,3-μαλάκια (2-γαστερόποδα, 3-κεφαλόποδα (γονιατίτης), 4-βραχιόποδα, 5,6-εχινόδερμα (5-αστερίες, 6-θαλασσιά κρίνα ), 7-9-ψάρια (7-πτερύγια, 8-κέλυφος, 9-χόνδρινο), 10-αμφίβια· 11-13-ερπετά (11-pelycosaurus, 12-pareiasaurus, 13-inostracevia), 14-18-φυτά ( 14-ψιλόφυτο, 15-αρθρικό (καλαμίτες), 16-λυκόφυτα (λεπιδόδενδρα και σιγιλάρια), 17-φτέρη, 18-κορδίτη).

Στον κόσμο των ζώων, η κατηγορία των ερπετών αναπτύσσεται εντατικά: οι πρώτοι, οι κοτυλόσαυροι, έγιναν οι προκάτοχοι όλων των άλλων μορφών ερπετών. Πρώτα απ 'όλα, οι σαύρες (πελυκόσαυροι, που είχαν μια μεγάλη ράχη δέρματος για να ρυθμίζουν τη θερμοκρασία του σώματος). Λίγο αργότερα αντικαταστάθηκαν από τα θεραπίδια (πιθανοί πρόγονοι των θηλαστικών), συνδυάζοντας στη δομή τους τα χαρακτηριστικά των αμφιβίων, των ερπετών και των θηλαστικών, καθώς και των αρχοσαύρων (αρχαίες σαύρες). Στο τέλος της περιόδου της Πέρμιας, συνέβη το πιο σημαντικό γεγονός εξαφάνισης στην ιστορία της Γης - περίπου το 90-95% των ζωικών και φυτικών ειδών εξαφανίστηκαν: μεγάλα θαλάσσια μαλάκια, τριλοβίτες, γιγάντια ψάρια (φτάνοντας σε μήκος τα 15 μέτρα), θωρακισμένα ζώα, μεγάλα έντομα και αραχνοειδείς εξαφανίστηκαν. Πολλά αμφίβια πέθαναν επίσης, μετά από τα οποία δεν ήταν ποτέ ξανά μια μεγάλη ομάδα. 4 ζωικοί και φυτικοί κόσμοι του δεύτερου μισού της Παλαιοζωικής εποχής.

^ Μεσοζωική εποχή: Τριασική και Ιουρασική περίοδος (από 251 έως 145 εκατομμύρια χρόνια πριν)

Η Τριασική περίοδος στην ιστορία της Γης σηματοδότησε την αρχή της Μεσοζωικής εποχής, ή «εποχή της μέσης ζωής». Πριν από αυτόν, όλες οι ήπειροι συγχωνεύτηκαν σε μια ενιαία γιγάντια υπερήπειρο, την Παγγαία. Με την έναρξη του Τριασικού, η Παγγαία άρχισε σταδιακά να διασπάται και οι διαδικασίες οικοδόμησης βουνών που ξεκίνησαν στην Πέρμια συνεχίζονται. Το κλίμα εκείνες τις μέρες ήταν ίσο σε όλη την υδρόγειο. Στους πόλους και στον ισημερινό, οι καιρικές συνθήκες ήταν πολύ πιο παρόμοιες από ό,τι σήμερα. Προς το τέλος της Τριασικής, το κλίμα έγινε πιο ξηρό. Λίμνες, ποτάμια και απέραντες εσωτερικές θάλασσες άρχισαν να στεγνώνουν γρήγορα και στη θέση τους βρίσκονται πλέον κοιτάσματα αλατιού και γύψου. Τεράστιες έρημοι σχηματίστηκαν στις εσωτερικές περιοχές των ηπείρων.

Ξεκίνησε η εποχή της κυριαρχίας των γυμνόσπερμων, η οποία περιελάμβανε κυκάδια, παρόμοια με φτέρες και φοίνικες, κωνοφόρα (έλατο, κυπαρίσσι, πουρνάρι), ginkgo και benettidaceae - τους προκατόχους των αγγειόσπερμων. Όλα αυτά τα φυτά σχημάτισαν ξερά δάση. Στις θάλασσες διαδόθηκαν οι αμμωνίτες, οι βελεμνίτες (οι πρόγονοι των σύγχρονων χταποδιών, σουπιών και καλαμαριών), πιο εξελιγμένα κοράλλια έξι ακτίνων, εχινόδερμα, καρχαρίες και ψάρια με πτερύγια ακτίνων που μετανάστευσαν από γλυκά νερά και εμφανίστηκαν και πολλαπλασιάστηκαν δίθυρα. Στη στεριά, αναπτύσσεται μια ποικιλία εντόμων, συμπεριλαμβανομένων των ιπτάμενων· στη θέση των εξαφανισμένων αρχαίων αμφιβίων, «έρχονται» οι πρώτοι εκπρόσωποι των σύγχρονων αμφιβίων - χωρίς ουρά (βάτραχοι, φρύνοι), ουρά (τρίτονες και σαλαμάνδρες), χωρίς πόδια (καίτσιοι - παρόμοια πλάσματα σε γαιοσκώληκες μήκους 1,5 m) και τα ήδη εξαφανισμένα Albanepretons. Οι σύγχρονοι εκπρόσωποι αυτών των οργανισμών εμφανίστηκαν πριν από 50-70 εκατομμύρια χρόνια.

Η Μεσοζωική περίοδος ήταν επίσης μια εποχή ευημερίας για τα ερπετά. Σταδιακά κατέκτησαν και τα τρία στοιχεία: νερό, γη και αέρα. Αυτή την εποχή (ξεκινώντας πριν από 220 εκατομμύρια χρόνια) εμφανίστηκε μια μεγάλη ποικιλία ερπετών. Οι αρχόσαυροι προκάλεσαν πολλές εξελικτικές γραμμές: οι πρώιμοι εξαφανισμένοι κωδικόντες, που υπάρχουν σήμερα (τρεις οικογένειες συνολικά) κροκόδειλοι, πτερόσαυροι (ιπτάμενα ερπετά) και δεινόσαυροι, οι τελευταίοι χωρίζονται σε δύο υποομάδες - χίπις σαύρας (διαιρούνται σε φυτοφάγα - σαυροπόδια και σαρκοφάγα - θεροπόδια - μορφές) και ορνιθίσχιους, που ήταν χορτοφάγοι. Παράλληλα με αυτούς, αναπτύχθηκαν οι απόγονοι των κοτυλόσαυρων - χελώνες, που εμφανίστηκαν στη Γη πριν από 210 εκατομμύρια χρόνια και έχουν επιβιώσει μέχρι σήμερα, θαλάσσια ερπετά (ιχθυόσαυροι και πλησιόσαυροι που μοιάζουν με δελφίνια, που μοιάζουν με διασταύρωση κροκόδειλου, φώκιας και καμηλοπάρδαλης ), κεφάλια με ράμφος (μόνο ένα είδος έχει επιζήσει, που ζει στη Νέα Ζηλανδία, - hatteria), φολιδωτά (διάφορες σαύρες και φίδια) και ζωόμορφα (therapsids). Από μικρά θεράψιδα, περίπου πριν από 225 εκατομμύρια χρόνια, εξελίχθηκαν πρωτόγονα θηλαστικά που μοιάζουν με μικρά τρωκτικά (τρωκτικά και σκαντζόχοιροι) και σε όλο το Μεσοζωικό, αναπτυσσόμενοι, δεν ξεπερνούσαν το μέγεθος μιας γάτας. Αργότερα, αντικαταστάθηκαν από μονότρεμα (πρωτοθηρία), τα οποία συνδυάζουν τις ιδιότητες των ερπετών και των ζώων· μέχρι σήμερα, μόνο 3 είδη τέτοιων ζώων έχουν επιβιώσει στην Αυστραλία - ο πλατύποδας και 2 είδη έχιδνας.

Κατά την Ιουρασική περίοδο, το κλίμα έγινε ζεστό και υγρό, αρκετά ομοιόμορφο και σχηματίστηκαν εκτεταμένοι βάλτοι και λίμνες. Οι φτέρες κυριαρχούσαν σε υγρά και σκιερά μέρη. Περίπου το 80% της χλωρίδας του πλανήτη αυτή την εποχή ήταν γυμνόσπερμοι. Και στην πανίδα εκείνης της εποχής, τα πιο διαδεδομένα ήταν τα ερπετά, που έφτασαν σε πραγματικά ρεκόρ γιγάντια μεγέθη. Μεταξύ αυτών ήταν βροντόσαυροι και διπλόδοκοι, που ζούσαν στις όχθες των δεξαμενών και έφταναν τα 25-30 μέτρα σε μήκος και 20 τόνους σε μάζα, και αρπακτικοί δίποδοι τυραννόσαυροι μήκους έως 15 μέτρων. Στα ενδιαιτήματά τους κυριαρχούσαν ιπτάμενες σαύρες (πτερόσαυροι) με άνοιγμα φτερών έως 12 μ. και ιχθυόσαυροι μήκους έως 20 μ. Πριν από περίπου 150 εκατομμύρια χρόνια, τα αρχαία πουλιά εξελίχθηκαν από μια από τις μορφές αρπακτικών δεινοσαύρων, που αναπτύχθηκαν σε διάφορες κατευθύνσεις. την Κρητιδική περίοδο. Ο πιο διάσημος και καλά περιγραφόμενος (10 σκελετοί) εκπρόσωπος των αρχαίων πτηνών είναι ο Archeopteryx (που σημαίνει «αρχαίο φτερό»), ο πρώτος σκελετός του οποίου βρέθηκε το 1861, αρκετά χρόνια μετά την έλευση της θεωρίας της εξέλιξης του Δαρβίνου.

^ Μεσοζωική εποχή: Κρητιδική περίοδος (από 145 έως 65 εκατομμύρια χρόνια πριν)

Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, η επιφάνεια του πλανήτη μας άρχισε να αποκτά μια σύγχρονη εμφάνιση: η Βόρεια Αμερική χωρίστηκε, η αποσύνθεση της Gondwana συνεχίστηκε και εμφανίστηκαν ανεξάρτητες Νότια Αμερική, Αφρική, Αυστραλία και Ανταρκτική. Στο κέντρο του Ινδικού Ωκεανού ήταν η πλάκα Hindustan. Μεταξύ των νότιων ηπείρων και της Ευρασίας παρέμεινε ο αρχαίος ωκεανός της Τηθύος. Το όνομα της περιόδου συνδέεται με την ανακάλυψη ιζηματογενών κοιτασμάτων λευκής κιμωλίας σε όλες τις ηπείρους, που είναι ο πιο χαρακτηριστικός βράχος εκείνης της εποχής. Οι διαδικασίες οικοδόμησης βουνού πραγματοποιήθηκαν στη δυτική Αμερική και την ανατολική Ασία.

Στα μέσα της περιόδου, πολλές χερσαίες εκτάσεις πλημμύρισαν.

Στην Πρώιμη και Μέση Κρητιδική προέκυψε μια μεγάλη ποικιλία εξειδικευμένων μορφών ερπετών: στεγόσαυροι, πτεροδάκτυλοι, μωσάσαυροι κ.λπ. Άρχισε η εξάπλωση των πτηνών, που είχαν ακόμα δόντια, σαν τα ερπετά. Στα μέσα της Κρητιδικής, εμφανίστηκαν τα πρώτα ανθοφόρα (αγγειόσπερμα) φυτά, προερχόμενα πιθανώς από μερικούς προγόνους που μοιάζουν με βενετίδες, όχι περισσότερο από 150 εκατομμύρια χρόνια πριν. Αναπτύχθηκαν γρήγορα και προσαρμόστηκαν σε διάφορες φυσικές συνθήκες. Πριν από περίπου 90 εκατομμύρια χρόνια, τα ανθοφόρα φυτά χωρίστηκαν σε δύο κατηγορίες - τα δικοτυλήδονα (που τώρα αποτελούν την πλειοψηφία) και τα μονοκοτυλήδονα (50 χιλιάδες είδη συνολικά, συμπεριλαμβανομένων των δημητριακών). Στο τέλος της περιόδου, εμφανίστηκαν νέες, πιο προηγμένες μορφές θηλαστικών - μαρσιποφόρα και πλακούντες. Στα σύνορα του Μεσοζωικού και του Καινοζωικού, συνέβη μια παγκόσμια καταστροφή (πιθανότατα η πτώση ενός μεγάλου μετεωρίτη, ο κρατήρας του οποίου βρέθηκε στη Βόρεια Αμερική στη χερσόνησο Γιουκατάν.). Αυτή τη στιγμή, το 75% όλων των ειδών που κατοικούσαν στον πλανήτη εξαφανίστηκαν - όλοι οι δεινόσαυροι, οι πτερόσαυροι, όλα τα αρχαία πουλιά (με εξαίρεση τους προγόνους των σύγχρονων πτηνών με ουρά), τα θαλάσσια ερπετά, τα μεγάλα μαλάκια (αμμωνίτες και βελεμνίτες), κοράλλια , πλαγκτονικοί οργανισμοί, η συντριπτική πλειονότητα των γυμνόσπερμων (επομένως στο Επί του παρόντος, αυτή η ομάδα φυτών αντιπροσωπεύεται μόνο από κωνοφόρα, κυκάδια και τα μοναδικά εναπομείναντα είδη ginkgo).

Οι κύριοι εκπρόσωποι των ζωντανών οργανισμών της Μεσοζωικής εποχής φαίνονται στο Σχ. 5.

Ρύζι. 5. Ζωή στο Μεσοζωικό: 1-κοράλια με έξι ακτίνες, 2-εχινόδερμα, 3-6-μαλάκια (3-δίθυρα, 4-γαστερόποδα, 5-αμμωνίτες, 6-βελεμνίτες), 7-αρχαιοπτέρυξ, 8-11-χερσαία δεινόσαυροι (8 -στεγκόσαυρος, 9-διπλόδοκος, 10-τρικεράτοψ, 11-τυραννόσαυρος), 12-13-υδόβιοι δεινόσαυροι (12-πλεσιόσαυρος, 13-ιχθυόσαυρος), 14,15-ιπτάμενοι δεινόσαυροι (1ornhyerosph,514ero πτερόνοδον), 16 - φτέρες, 17 - μπενενετίτες, 18 - κυκλάδες, 19 - γκίνγκο, 20 - γυμνόσπερμοι.

^ Καινοζωική εποχή: Παλαιογενής περίοδος (από 65 έως 24,6 εκατομμύρια χρόνια πριν)

Το Παλαιογένη σηματοδότησε την αρχή της Καινοζωικής εποχής. Εκείνη την εποχή, οι ήπειροι βρίσκονταν ακόμη σε κίνηση καθώς η «μεγάλη νότια ήπειρος» Gondwana συνέχιζε να διασπάται. Η Νότια Αμερική ήταν πλέον εντελώς αποκομμένη από τον υπόλοιπο κόσμο και μετατράπηκε σε ένα είδος πλωτής «κιβωτού» με μια μοναδική πανίδα πρώιμων θηλαστικών. Η Αφρική, η Ινδία και η Αυστραλία έχουν απομακρυνθεί ακόμη περισσότερο η μία από την άλλη. Σε όλη τη διάρκεια του Παλαιογένους, η Αυστραλία βρισκόταν κοντά στην Ανταρκτική. Η στάθμη της θάλασσας έπεσε και νέες χερσαίες μάζες εμφανίστηκαν σε πολλές περιοχές του πλανήτη.

Η αρχή της Καινοζωικής εποχής συνδέεται με το μεγάλο κτήριο των Άλπεων βουνών (σχεδόν όλα τα υψηλότερα ορεινά συστήματα στον κόσμο προέκυψαν περίπου αυτή την εποχή). Κατά την Καινοζωική εποχή, εμφανίστηκαν αρκετοί ηπειρωτικοί παγετώνες, που κάλυπταν τεράστιες περιοχές (ειδικά στο βόρειο ημισφαίριο).

Στην αρχή του Παλαιογένους, ένα τροπικό και υποτροπικό κλίμα αναπτύχθηκε στο μεγαλύτερο μέρος του πλανήτη. Στο πρώτο μισό αυτής της περιόδου σχηματίστηκε στην Ευρώπη η τροπική χλωρίδα Πολτάβα, η οποία αντικατέστησε τα γυμνόσπερμα και αντιπροσωπεύτηκε από διάφορους φοίνικες (σαβάλ, νίπα), φτέρες, φίκους, μανόλιες, δάφνες, κανέλα, μυρτιές κ.λπ. Τα κωνοφόρα (yews και sequoias) συνέχισαν επίσης να αναπτύσσονται). Τα δάση και οι δασικές εκτάσεις ήταν ευρέως διαδεδομένα. Δεν είναι τυχαίο ότι τα περισσότερα από τα ζώα ήταν κάτοικοι των δασών. Τα μαρσιποφόρα και τα πλακούντα θηλαστικά εξελίχθηκαν παράλληλα. Ωστόσο, τα πρώτα επέζησαν μόνο στην Αυστραλία, ορισμένα νησιά του Ειρηνικού Ωκεανού και λίγο στη Νότια Αμερική. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι αυτές οι ήπειροι χωρίστηκαν από τις υπόλοιπες νωρίς, όταν οι πλακούντες δεν είχαν ακόμη αναπτυχθεί εκεί. Μεταξύ των τελευταίων, τα σαρκοφάγα προέκυψαν από εντομοφάγα, και τα οπληφόρα εξελίχθηκαν για να τρώνε διάφορες φυτικές τροφές, που έγιναν μια μεγάλη ποικιλία θηλαστικών. περιλαμβάνουν ιπποειδή (τα οποία εμφανίστηκαν πριν από 55 εκατομμύρια χρόνια, διαδόθηκαν ευρέως, αλλά ως επί το πλείστον έχουν εξαφανιστεί και αντιπροσωπεύονται πλέον από τρεις μόνο οικογένειες - άλογα, τάπιρους και ρινόκερους), αρτιοδάκτυλα (επί του παρόντος ακμάζοντα και πολύ διαφορετικά - ιπποπόταμοι, καμήλες, καμηλοπαρδάλεις, ελάφια, γουρούνια, κ.λπ.), προβοσκίδια (εμφανίστηκαν λίγο αργότερα και σχημάτισαν πολλές διαφορετικές μορφές (δινοθήριο, μαμούθ), αλλά επέζησαν μόνο δύο γένη - αφρικανικοί και ινδικοί ελέφαντες), κητώδη (φάλαινες, δελφίνια), σειρήνες (που είναι τώρα στα πρόθυρα της εξαφάνισης) κ.λπ. Μεταξύ των θαλάσσιων ζώων, αξίζει να σημειωθεί η εξάπλωση νέων μορφών μαλακίων (συμπεριλαμβανομένων γιγάντων χταποδιών και καλαμαριών), αχινών, καρκινοειδών (καβούρια, αστακούς) και αποστεωμένων ψαριών.

Στο δεύτερο μισό του Παλαιογένους, το κλίμα γίνεται πιο ηπειρωτικό (οι πρώτοι πάγοι εμφανίζονται στην Αρκτική και την Ανταρκτική). Η χλωρίδα της Πολτάβα στην Ευρώπη αντικαθίσταται στο βορρά από τη χλωρίδα Turgai, που αντιπροσωπεύεται από φυλλοβόλα είδη: βελανιδιές, οξιές, σημύδες, σκλήθρα, λεύκες, σφεντάμια, καθώς και κωνοφόρα. Τα δάση έδωσαν τη θέση τους σε σαβάνες και θάμνους. Η πλειοψηφία των μεγάλων θηλαστικών ζούσε στις όχθες των ποταμών και των λιμνών. Αυτοί ήταν ρινόκεροι, τάπιροι, βροντοθήρες, τεράστια ενδεικτήρια (μήκους άνω των 8 μέτρων), γιγάντια αρπακτικά γουρούνια (εντελόδοντες - μήκους άνω των 3 μέτρων), ελάφια με μεγάλα κέρατα (μήκος κέρατου 3 μέτρα). Η ιστορία της ανάπτυξης των ιπποειδών είναι ενδιαφέρουσα· πρόγονός τους ήταν το Hyracotherium, στο μέγεθος ενός σκύλου· στην τριτογενή εποχή ζούσαν κυρίως στη Βόρεια Αμερική, αλλά αργότερα πέθαναν εκεί έξω και μεταφέρθηκαν εκεί μόνο κατά την εγκατάσταση στην Αμερική από Ευρωπαίους . Στην Καινοζωική εποχή (αργότερα πριν από 60 εκατομμύρια χρόνια), μετά την εξάπλωση των φυτοφάγων ζώων, εμφανίστηκαν και πολλαπλασιάστηκαν αρπακτικά, τα οποία περιελάμβαναν εντομοφάγα (τυφλοπόντια, νυχτερίδες), μουστέλιδες (θαλάσσιες ενυδρίδες, ασβοί), αρκούδες και πτερυγιόποδες (φώκιες, θαλάσσια λιοντάρια). ), και μαγκούστες (κυνηγοί φιδιών) και ύαινες (καθαριστές). Αλλά τα πιο χαρακτηριστικά από αυτά είναι τα αιλουροειδή και οι λύκοι. Θα μπορούσαν να κυνηγήσουν τα μεγαλύτερα ζώα χάρη στην εμφάνιση ισχυρών κυνόδοντων μήκους έως και 20 cm (γάτες με δόντια, για παράδειγμα, Smilodon). Ο κόσμος των σύγχρονων πουλιών που εμφανίστηκαν πριν από 65-60 εκατομμύρια χρόνια ήταν πολύ ποικιλόμορφος - ρέες (στρουθοκάμηλοι), γερανοί (γερανοί, μπούσταρες), Anseriformes (χήνες, πάπιες, κύκνοι κ.λπ.), κουκουβάγιες (κουκουβάγιες, μπούφοι). διευκολύνθηκε από την ύπαρξη πολλών εντόμων, καρπών και σπόρων ανθοφόρων φυτών. Λόγω της απουσίας σοβαρών εχθρών, υπήρχαν διατρύματα - μεγάλα αρπακτικά πουλιά ύψους έως 2,5 μέτρα, κουκουβάγιες ύψους 1 μ., πελεκάνοι με άνοιγμα φτερών 6 μ. πριν από 60-55 εκατομμύρια χρόνια, ένα νέο στάδιο στην ανάπτυξη των αμφιβίων άρχισε, φίδια και σαύρες αναπτύχθηκαν, ευρέως διαδεδομένα τρωκτικά (2000 είδη), ο αριθμός των οποίων αντιπροσωπεύει τώρα περίπου το ήμισυ του συνόλου των θηλαστικών. Αυτά περιλαμβάνουν σκίουρους (σκίουροι και κάστορες), κοίτασμα, ποντίκι (χάμστερ, βόες, ποντίκια και αρουραίους, οι δύο τελευταίες μορφές που εμφανίζονται μόνο στη μέση του Νεογενούς), χοιρινούς, χοίρους και μια ξεχωριστή, πιο αρχαία τάξη λαγόμορφων.

Καινοζωική εποχή: Νεογενής περίοδος (από 24,6 έως 2,6 εκατομμύρια χρόνια πριν)

Κατά τη διάρκεια του Νεογενούς, οι ήπειροι ήταν ακόμα «στην πορεία», και κατά τη διάρκεια των συγκρούσεων τους συνέβησαν μια σειρά από μεγαλειώδεις κατακλυσμούς. Η Αφρική «έπεσε» σε Ευρώπη και Ασία, με αποτέλεσμα να εμφανιστούν οι Άλπεις. Όταν η Ινδία και η Ασία συγκρούστηκαν, τα βουνά των Ιμαλαΐων υψώθηκαν. Ταυτόχρονα, τα Βραχώδη Όρη και οι Άνδεις σχηματίστηκαν καθώς άλλες γιγάντιες πλάκες συνέχισαν να μετακινούνται και να γλιστρούν η μία πάνω στην άλλη. Ωστόσο, η Αυστραλία και η Νότια Αμερική παρέμειναν απομονωμένες από τον υπόλοιπο κόσμο και κάθε μία από αυτές τις ηπείρους συνέχισε να αναπτύσσει τη δική της μοναδική πανίδα και χλωρίδα.

Στο νεογέννητο, η βλάστηση των δασών και των θαμνωδών λιβαδιών αντικαθίσταται από τη βλάστηση της στέπας και της σαβάνας και σχηματίζονται οι πρώτες ημι-έρημοι και έρημοι. Εμφανίζονται κοινότητες γρασιδιού και αγριόχορτου. Τα δέντρα και οι θάμνοι βρίσκονται με τη μορφή νησιών φουντουκιάς, σημύδας, καρυδιάς, αρκεύθου, τέφρας, σφενδάμου, πεύκου κ.λπ.· ιτιές, λεύκες και σκλήθρα αναπτύσσονται στις όχθες των ποταμών και των λιμνών. Αυτή την εποχή, τα ζώα - κάτοικοι ανοιχτών χώρων (η λεγόμενη πανίδα Hipparion) έγιναν ιδιαίτερα διαδεδομένα: πρωτόγονα άλογα (Ιππαρίων), αντιλόπες, καμηλοπαρδάλεις, ταύροι, ελέφαντες (μεγάλη ποικιλία), ρινόκεροι, που έγιναν θύματα σπαθιών. γάτες (Mahairodus, και αργότερα - Smilodon), ύαινες, αρκούδες και πρωτόγονοι λύκοι. Τα γιγάντια πουλιά που τρέχουν είναι ευρέως διαδεδομένα, όπως και οι γύπες, οι κόνδορες, οι κορφοί, οι ανσερίμορφοι και άλλοι. Το νεογέννητο σηματοδοτεί μια μεγάλη ποικιλία πρωτευόντων, τα οποία εμφανίστηκαν πριν από περίπου 60 εκατομμύρια χρόνια και την αρχή της ανάπτυξης των ανθρωποειδών. Τώρα είναι γνωστά περίπου 200 είδη πιθήκων: προσίμιοι (λεμούριοι, ταρσιέροι), χαμηλότεροι πίθηκοι (πλατύρινοι πίθηκοι στη Νότια Αμερική και μαρμοζέτες στον Παλαιό Κόσμο), ανθρωποειδή (χιμπατζήδες, γορίλες, ουρακοτάγκοι) και συναφή ανθρωποειδή (άνθρωποι). Όλα έχουν κοινά χαρακτηριστικά - ένα ζευγάρι μαστικών αδένων, νύχια αντί για νύχια, έναν αντίχειρα που αντιτίθεται, μάτια που κοιτάζουν μπροστά, έναν εξαιρετικά ανεπτυγμένο εγκέφαλο και συμπεριφορά. Οι πίθηκοι εμφανίστηκαν πριν από 20-25 εκατομμύρια χρόνια. Οι αρχαίοι εξαφανισμένοι εκπρόσωποί τους ήταν οι Δρυόπιθηκοι (πρόγονοι των γορίλων), οι Σιβαπίθηκοι (πρόγονοι των ουρακοτάγκων και των γίβωνων), οι Ωρεοπίθηκες και οι Ουρανόπιθηκοι - πρόγονοι των χιμπατζήδων και των ανθρωπίνων. Στο Σχ. Το σχήμα 6 δείχνει τα κύρια ζώα και φυτά που είναι χαρακτηριστικά της Καινοζωικής εποχής.

Ρύζι. 6. Ζωντανοί οργανισμοί τόσο του Παλαιογενούς όσο και του Νεογενούς: 1-κοράλια με έξι ακτίνες, 2,3 μαλάκια (2-δίθυρα, 3-γαστερόποδα), 4-καρκινοειδή (καβούρι), 5,6-ψάρια (5-κόκαλα, 6-χόνδρινοι - καρχαρίας) , 7-πουλιά (Anseri), 8-13-θηλαστικά (8-αρτιοδάκτυλα (Eohippus), 9-σαμπόδοντα τίγρη (Smilodon), 10-oddactyls (Hipparion), 11-indicatherium 12-dinotherium, 13-lemur), 14 - φοίνικες, 15-κωνοφόρα, 16-ανθοφόρα φυτά (βελανιδιές).

Καινοζωική εποχή: Ανθρωποκαινική περίοδος (από 2,6 εκατομμύρια χρόνια πριν έως σήμερα)

Στην αρχή της περιόδου, οι περισσότερες από τις ηπείρους καταλάμβαναν την ίδια τοποθεσία με τη σημερινή, και μερικές από αυτές χρειάστηκε να διασχίσουν τη μισή υδρόγειο για να το κάνουν αυτό. Μια στενή χερσαία γέφυρα συνέδεε τη Βόρεια και τη Νότια Αμερική. Η Αυστραλία βρισκόταν στην απέναντι πλευρά της Γης από τη Βρετανία. Γιγαντιαία στρώματα πάγου σέρνονταν σε όλο το βόρειο ημισφαίριο. Ο κόσμος βρισκόταν στα χέρια ενός μεγάλου παγετώνα που τελείωσε πριν από 10.000 χρόνια. Το κλίμα θερμάνθηκε, οι παγετώνες υποχώρησαν (τα απομεινάρια τους αντιπροσωπεύονται πλέον από καλύμματα πάγου στην Αρκτική και την Ανταρκτική) και ήρθε η ώρα για την ακμή της ανθρώπινης φυλής.

Ρύζι. 7. Η ζωή στην Ανθρωποκαινία: 1,2-μαλάκια (1-γαστερόποδα, 2-κεφαλόποδα - καλαμάρια), 3-ψάρια, 4,5-κητώδη (4-φάλαινα, 5-δελφίνι), 6-μεγαλοκέρατα ελάφια, 7-μαμούθ , 8-ρινόκερος, 9-αρκούδα σπηλαίων, 10-homo sapiens, 11-πουλί, 12-ανθοφόρα φυτά - σημύδα, 13-κωνοφόρα φυτά - έλατο και πεύκο.

Στην Ευρασία, λόγω των παγετώνων, η βλάστηση της τούνδρας και της τάιγκα ήταν ευρέως διαδεδομένη (μέχρι τη Γαλλία, τη Βόρεια Ισπανία, την Ιταλία κ.λπ.) Για την Ευρώπη διακρίνονται τρεις περίοδοι παγετώνων: Likhvin, Dnieper και Valdai. Η πανίδα αντιπροσωπεύτηκε από βίσονες, αρκούδες σπηλαίων, μαμούθ, μάλλινους ρινόκερους κ.λπ. (η λεγόμενη πανίδα μαμούθ). Πριν από περίπου 2 εκατομμύρια χρόνια, εμφανίστηκε για πρώτη φορά ο Homo habilis (Ανατολική Αφρική) και ξεκίνησε η ανάπτυξη των ανθρωποειδών, τα οποία αντιπροσωπεύονται από τρεις διαδοχικές απολιθωμένες μορφές ανθρώπων - habilis, erectus και sapiens. Η χλωρίδα και η πανίδα έχουν αποκτήσει μοντέρνα όψη. Ρύζι. 7 αντιπροσωπεύει ζώα και φυτά σύγχρονα στον αρχαίο άνθρωπο, και στο Σχ. 8 τα κύρια στάδια της ανθρωπογένεσης και τα χαρακτηριστικά καθενός από αυτά στη βιολογική και κοινωνική ανάπτυξη του ανθρώπου.

Ρύζι. 8. Τα κύρια στάδια της ανθρώπινης εξέλιξης.

Το μέλλον της Γης

Οι επιστήμονες εξετάζουν σενάρια για την περαιτέρω ανάπτυξη του πλανήτη μας και της ζωής σε αυτόν. Εξαρτώνται από συγκεκριμένα φαινόμενα που μπορούν να επηρεάσουν την ανάπτυξη της Γης.
1) Πρώτον, η διάρκεια ζωής του Ήλιου μας δεν είναι άπειρη· σε περίπου 4-5 δισεκατομμύρια χρόνια θα ξεμείνει από καύσιμο υδρογόνου. Θα επεκταθεί στο μέγεθος ενός κόκκινου γίγαντα και θα «καταπιεί» όλους τους κοντινούς πλανήτες του ηλιακού συστήματος. Αυτή είναι η πιο πιθανή διαδικασία, αλλά δεν θα συμβεί πολύ σύντομα.

2) Η ενεργή ανθρώπινη δραστηριότητα μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρές αλλαγές. Ήδη τώρα, οι άνθρωποι μπορούν να αλλάξουν ορισμένα οικολογικά συστήματα και να επηρεάσουν τις γεωλογικές διεργασίες. Και η χρήση πυρηνικών όπλων μπορεί να οδηγήσει σε ανεπανόρθωτες συνέπειες όταν οι σχέσεις μεταξύ διαφορετικών γεωγραφικών περιοχών διαταραχθούν σοβαρά.

3) Είναι πολύ πιθανό η Γη να συγκρουστεί με ένα κοσμικό σώμα - έναν αστεροειδή ή έναν κομήτη. Σε αυτή την περίπτωση, ανάλογα με το μέγεθος του αντικειμένου που πέφτει στη Γη, μπορεί να συμβεί μια καταστροφή περιφερειακής ή παγκόσμιας φύσης. Χαρακτηριστικό παράδειγμα τέτοιου γεγονότος είναι