В какой среде появились первые живые организмы


Эволюция жизни на Земле имеет долгую историю. Все началось, приблизительно, 4 млрд. лет назад. У атмосферы Земли еще нет озонового слоя, концентрация кислорода в воздухе очень низкая и ничего на поверхности планеты не слышно, кроме извергающихся вулканов и шума ветра. Ученые считают, что именно так выглядела наша планета тогда, когда на неё начала появляться жизнь. Подтвердить или опровергнуть это весьма трудно. Горные породы, которые могли бы дать больше информации людям, разрушились очень давно, благодаря геологическим процессам планеты. Итак, основные этапы эволюции жизни на Земле.

Эволюция жизни на Земле. Одноклеточные организмы.

Жизнь получила свое начало с появлением простейших форм жизни – одноклеточных организмов. Первыми одноклеточными организмами были прокариоты. Эти организмы появились первыми после того, как Земля стала пригодной для начала жизни. Древняя Земля не позволила бы появиться даже простейшим формам жизни на своей поверхности и в атмосфере. Этим организмом был не обязателен кислород для своего существования. Концентрация кислорода в атмосфере повышалась, что привело к появлению эукариот. Для этих организмов главным для жизни становился кислород, в среде где концентрация кислорода была маленькой, они не выживали.


Прокариоты
Прокариоты
Эукариоты
Эукариоты

Первые организмы, способные к фотосинтезу появились через 1 млрд. лет после появления жизни. Этими фотосинтезирующими организмами были анаэробные бактерии. Жизнь постепенно начала развиваться и после того, как содержание азотистых органических соединений упало появились новые живые организмы, способные использовать азот из атмосферы Земли. Такими существами были сине-зеленые водоросли. Эволюция одноклеточных организмов происходила после ужасных событий в жизни планеты и все стадии эволюции была защищена под магнитным полем земли.

Со временем простейшие организмы стали развиваться и улучшать свой генетический аппарат и развивать способы своего размножения. Затем в жизни одноклеточных организмов произошел переход к разделению их генеративных клеток на мужские и женские.

Эволюция жизни на Земле. Многоклеточные организмы.


После возникновения одноклеточных организмов появились более сложные формы жизни – многоклеточные организмы. Эволюция жизни на планете Земля приобрела более сложные организмы, отличающиеся более сложной структурой и сложных переходных стадий жизни.

Первая стадия жизни – Колониальная одноклеточная стадия. Переход от одноклеточных организмов к многоклеточным, усложняется структура организмов и генетический аппарат. Эта стадия считается самой простой в жизни многоклеточных организмов.

Вторая стадия жизни – Первично-дифференцированная стадия. Более сложная стадия и характеризуется началом принципа “разделения труда” между организмами одной колонии. В этой стадии происходила специализация функций организма на тканевом, органном и системноорганном уровнях. Благодаря этому у простых многоклеточных организмов начала образовываться нервная система. Нервного центра у системы еще не было, но центр координации имеется.

Третья стадия жизни – Централизованно-дифференцированная стадия.  За время этой стадии у организмов усложняется морфофизиологическая структура. Улучшение этой структуры происходит через усиление тканевой специализации.Усложняется пищевая, выделительная, генеративная и другие системы многоклеточных организмов. У нервных систем появляется хорошо выраженный нервный центр. Улучшается способы размножения – из наружного оплодотворения во внутреннее.

Заключением третей стадии жизни многоклеточных организмов является появление человека.

Растительный мир.


Эволюционное дерево простейших эукариот разделилось на несколько ветвей. Появились многоклеточные растения и грибы. Некоторые из таких растений могли свободно плавать по поверхности воды, а другие прикреплялись ко дну.

Псилофиты – растения, которые впервые освоили сушу. Затем возникли и другие группы наземных растений: папоротники, плауны и другие. Эти растения размножались спорами, но предпочитали водную среду обитания.

Большого разнообразия достигли растения в каменноугольный период. Растения развивались и могли достигать в высоту до 30 метров. В этом периоде появились первые голосемянные растения. Наибольшим распространением могли похвастаться плаунообразные и кордаиты. Кордаиты напоминали формой ствола хвойные растения и имели длинные листья. После этого периода поверхность Земли была разнообразна различными растениям, которые достигали 30 метров в высоту. Спустя большое количество времени наша планета стала похожа на ту, которую мы знаем сейчас. Сейчас на планете существует огромное многообразие животных и растений, появился человек. Человек, как существо разумное, после того как встал “на ноги” посвятил свою жизнь изучению нашей прекрасной планеты. Загадки и тайны планеты Земля стали интересовать человека, а так же самое главное – откуда появился человек и для чего он существует. Как вы знаете, ответов на эти вопросы до сих пор не существует, есть только теории, которые противоречат друг другу.


Источник: on-space.ru

Когда появились первые живые организмы

Зарождение произошло благодаря ряду благоприятных условий не позже чем 3,5 млрд. лет назад — в архейскую эру. Первые представители живого мира имели простейшее строение, однако постепенно в результате естественного отбора сложились условия для усложнения организации организмов. Это привело к появлению совершенно новых форм.

В какой среде появились первые живые организмы

Итак, последующие периоды развития жизни выглядят следующим образом:

  • протерозой — начало существования первых примитивных многоклеточных, например, моллюсков и червей. Помимо этого в океанах развивались водоросли — предки сложноорганизованных растений;
  • палеозой — это время разлива морей и значительных изменений в очертаниях суши, что привело к частичному вымиранию большей части животных и растений;
  • мезозой — новый виток в развитии жизни, сопровождающийся возникновением массы видов с последующим прогрессивным видоизменением;
  • кайнозой — особо важный этап — появление приматов и развитие из них человека. В это время планета приобрела привычные нам очертания суши.

Как выглядели первые организмы

Первые существа представляли собой небольшие комочки белков, совершенно не защищенные от какого-либо воздействия. Большая часть погибала, однако выжившие были вынуждены приспосабливаться, что положило начало эволюции.

В какой среде появились первые живые организмы

Несмотря на всю простоту первых организмов, они обладали важными способностями:

  • воспроизведение;
  • усвоение веществ из окружающей среды.

Можно сказать, что нам повезло — в истории нашей планеты практически отсутствовали радикальные изменения климата. В противном случае даже малое изменение температуры могло уничтожить маленькую жизнь, а значит, не появился бы человек. Первые организмы не обладали ни скелетом, ни раковинами, поэтому ученым достаточно сложно проследить историю по геологическим отложениям. Единственное, что позволяет утверждать о жизни в архее — содержание пузырьков газа в древних кристаллах.


Источник: travelask.ru

 

В архейской эре возникли первые живые организмы. Они были гетеротрофами и в качестве пищи использовали органические соединения «первичного «бульона». Первыми жителями нашей планеты были анаэробные бактерии. Важнейший этап эволюции жизни на Земле связан с возникновением фотосинтеза, что обуславливает разделение органического мира на растительный и животный. Первыми фотосинтезирующими организмами были прокариотические (доядерные) цианобактерии и синезеленые водоросли. Появившиеся затем эукариотические зеленые водоросли выделяли в атмосферу из океана свободный кислород, что способствовало возникновению бактерий, способных жить в кислородной среде. В это же время – на границе архейской протерозойской эры произошло еще два крупных эволюционных события – появились половой процесс и многоклеточность.

Чтобы яснее представить значение двух последних ароморфозов, остановимся на них подробнее.Гаплоидные организмы (микроорганизмы , синезеленые) имеют один набор хромосом. Каждая новая мутация сразу же проявляется у них в фенотипе. Если мутация полезна, она сохраняется отбором, если вредна, устраняется отбором. Гаплоидные организмы непрерывно приспосабливаются к среде, но принципиально новых признаков и свойств у них не возникает.


ловой процесс резко повышает возможность приспособления к условиям среды, вследствие создания бесчисленных комбинаций в хромосомах. Диплоидность, возникшая одновременно с оформленным ядром, позволяет сохранить мутации в гетерозиготном состоянии и использовать их как резерв наследственной изменчивости для дальнейших эволюционных преобразований. Кроме того, в гетерозиготном состоянии многие мутации часто повышают жизнеспособность особей и, следовательно, увеличивают их шансы в борьбе за существование.

Возникновение диплоидности и генетического разнообразия одноклеточных эукариот, с одной стороны, обусловили неоднородность строения клеток и их объединение в колонии, с другой – возможность «разделения труда» между клетками колонии, т.е. образование многоклеточных организмов. Разделение функций клеток у первых колониальных многоклеточных организмов привело к образованию первичных тканей – эктодермы и энтодермы, что в дальнейшем дало возможность для возникновения сложных органов и систем органов. Совершенствование взаимодействия между клетками сначала контактного, а затем с помощью нервной и эндокринной систем обеспечило существование многоклеточного

организма как единого целого.

Пути эволюционных преобразований первых многоклеточных были различны. Некоторые перешли к сидячему образу жизни и превратились в организмы типа губок. Другие стали ползать с помощью ресничек. От них произошли плоские черви. Третьи сохранили плавающий образ жизни, приобрели рот и дали начало кишечнополостным.


 

3.История Земли, со времени появления на ней органической жизни и до появления на ней человека, разделяется на три больших периода — эры, резко отличающиеся одна от другой, и носящих названия: Палеозой — древняя жизнь, Мезозой — средняя, Неозой — новая жизнь.

Из них самый большой по времени — палеозой, он иногда разделяется на две части: ранний палеозой и поздний, так как астрономические, геологические, климатические и флористические условия позднего резко отличаются от раннего. В первый входят: кембрийский, силурийский и девонский периоды, во второй — каменноугольный и пермский.

До палеозоя была архейская эра, но тогда еще не было жизни. Первая жизнь на Земле — это водоросли и вообще растения. Первые водоросли зародились в воде: так представляется современной науке возникновение первой органической жизни, и только позже появляются моллюски, питающиеся водорослями.

Водоросли переходят в наземную траву, гигантские травы переходят в травовидные деревья палеозоя.

В девонский период на Земле появляется буйная растительность, а в воде -жизнь в виде ее мелких представителей: простейших, трилобитов и т.д. Теплый климат — на всем земном шаре, ибо нет еще современного неба с его солнцем, луной и звездами; все было покрыто густым, слабопроницаемым, мощным туманом из водяных паров, еще в колоссальном количестве окружающих землю, и только часть осела в водные бассейны океанов.
мля несется в холодном мировом пространстве, но тогда она была одета в теплую, непроницаемую оболочку. Вследствие парникового (оранжерейного) эффекта весь ранний палеозой, включая даже и каменноугольный период, имеет тепловодную флору и фауну по всей земле: и на Шпицбергене, и в Антарктике — всюду залежи каменного угля, являющегося продуктом тропического леса, всюду была тепловодная морская фауна. Тогда лучи солнца не проникали непосредственно на землю, но преломлялись под известным углом через пары и освещали ее тогда иначе, чем сейчас: ночь была не такой темной и не такой длинной, а день не таким ярким. Сутки были короче нынешних. Не было ни зимы, ни лета, нет еще астрономических и геофизических причин для этого. Залежи каменного угля состоят из деревьев, не имеющих годичных колец, их структура трубчатая, как у травы, а не кольцевая. Значит, времен года не было. Не было и климатических поясов, тоже из-за парникового эффекта.

Современная палеонтология уже достаточно изучила все виды живых организмов кембрийского периода: около тысячи различных видов моллюсков, но есть основания полагать, что все же первая растительность и даже первые моллюски появились в конце архейской эры.

В следующий, силурийский период, количество моллюсков увеличивается до 10000 разновидностей, а в девонский период появляются двоякодышащие рыбы, то есть рыбы, не имеющие позвоночника, но покрытые панцирем, как переходная форма от моллюсков к рыбам. Они дышали и жабрами, и легкими. Они делают попытку превратиться в обитателей суши, но не им приходится осуществить это. Переход из моря на сушу выполнят амфибии, из класса позвоночных типа земноводных ящеров.


Первый представитель ящеров — археозавр — появляется в конце палеозоя, развитие получает в начале мезозойской эры, в триасовый период.

Отличительные свойства палеозоя: свет не был отделен от тьмы, промежуточное состояние, среднее между светом и тьмой, между днем и ночью, частично продлевается до начала карбона. На небе не было видно светил. Не было времен года и климатических поясов.

Доказательства: отсутствие годичных колец на деревьях палеозоя, кроме последнего, пермского периода, когда они впервые появляются исчезновение с этого времени всех травовидных деревьев с трубчатой структурой ствола ; распространение тропической растительности по всей поверхности земли, включая полюсы ; такая же теплолюбивая фауна по всей земле ; образование в гигантских количествах залежей каменного угля, как результат гибели травовидных лесов, не приспособленных к прямым лучам солнца и естественно обуглившихся и погибших от ультрафиолета и солнечной радиации, как обугливается трава в жаркое лето при засухе.

С пермского периода появляются климатические пояса и распределение поздних флоры и фауны, по-разному приспособившихся к климатическим поясам.

Следующему периоду в жизни Земли соответствует вся мезозойская эра, то есть периоды: триасовый, юрский и меловой. Это был самый расцвет животного царства. Самые разнообразные и причудливые формы рептилий населяли Землю. Они были как в морях, так и на суше и в воздухе. Необходимо отметить, что весь класс насекомых появился еще в конце палеозоя, причем они были во много раз крупнее, чем их современные потомки.

Первые птицы появляются в юрский период. Размножались не только количественно, но и в разнообразные виды. У одного вида птиц рождались птенцы со своими особенностями, которые давали начало новому виду птиц, у которых в свою очередь появлялись птенцы, не совсем на них похожие. Так развивался многообразный мир живых существ. В некоторые моменты были совершенно удивительные метаморфозы.

Палеонтологи знают многие экземпляры разных ступеней в развитии птиц и ни одного промежуточного вида между ними: это птеродактили, археоптериксы и совершенно развившиеся птицы.

Птеродактили — это полуптицы, полурептилии. Это ящер, у которого сильно развились пальцы лап и между ними появились пленки, как у летучей мыши. Но следующее поколение, сохранившее тот же длинный позвоночник, по обе стороны от которого выросли перья, резко отличается от предшественников. Туловище и крылья покрылись перьями, но на крыльях остались когти для цепляния за ветви.

Голова археоптерикса — морда зверя, унаследованная от птеродактиля, с острыми крупными зубами и мягкими губами. И только в следующем поколении отпадает позвоночный хвост и голова становится головой птицы с клювом.

Наступает последняя эра — неозойская. Она включает в себя третичный и ледниковый (четвертичный) периоды. Человек появляется к концу ледникового периода. Именно в неозойскую эру появились млекопитающие. Это почти современный нам мир животных. Фауну того времени можно в некоторой степени увидеть в Африке, которой не коснулся ледник.

Самым большим вопросом является для многих вопрос об обезьянах. Большинство ученых склонны считать, что обезьяна никоим образом не может быть предшественником человека; но некоторые говорят, что должен быть какой-то общий предок. Но этого общего предка пока не нашли.

 

Геохронологическая таблица Земли

Эры и периоды Характерные особенности
Кайнозойская эра (новой жизни) Антропоген Неоген Палеоген Появление и развитие человека. Животный и растительный мир принял современный облик. Господство млекопитающих, птиц. Появление хвостатых лемуров, долгопятов, позднее -парапитеков, дриопитеков. Бурный расцвет насекомых. Продолжается вымирание крупных пресмыкающихся. Исчезают многие группы головоногих моллюсков. Господство покрытосеменных растений.
Мезозойская эра (средней жизни) Меловой Юрский Появление высших млекопитающих и настоящих птиц, хотя и зубастые птицы еще не распространены. Преобл . костистые рыбы. Сокращение папоротников и голосе — менных. Появление и распространение покрытосем . Господство пресмыкающихся. Появление археоптерикса. Процветание головоногих моллюсков. Господство голосеменных.
Триасовый Начало расцвета пресмыкающихся. Появление первых млекопитающих, настоящих костистых рыб.
Палеозойская эра (древней жизни) Пермский Каменноугольный Девонский Силурийский Ордовийский, Кембрийский Быстрое развитие пресмыкающихся. Возникновение зверозубых пресмыкающихся. Вымирание трилобитов. Исчезновение каменноугольных лесов. Богатая флора голосеменных. Расцвет земноводных. Возникновение первых пресмыка -ющихся. Появление летающих форм насекомых, пауков, скорпионов. Заметное уменьшение трилобитов. Расцвет папоротникообразных. Появление семенных папоротн . Расцвет щитковых. Появление кистеперых рыб. Появл . стегоцефалов. Распространение на суше споровых. Пышное развитие кораллов, трилобитов. Появление бес -челюстных позвоночных — щитковых. Выход растений на сушу -псилофиты. Широкое распространение водоросл . Процветают морские беспозвоночные. Широкое распространение трилобитов, водорослей.
Протерозойская (ранней жизни) Органические остатки редки и малочисленны, но относятся ко всем типам беспозвоночных. Появление первичных хордовых -подтипа бесчерепных.
Архейская (самая древняя в истории Земли) Следы жизни незначительны.

 

Источник: megaobuchalka.ru

На кого они были похожи? В чем, казалось бы, проблема? Найти этих ископаемых да изучить! Но это гораздо легче сказать, чем сделать…

Геологи уже десятки лет копаются в земле, пытаясь отыскать общего предка всех живых и растительных форм на земле. И безуспешно! Хотя где искать, прекрасно известно: возраст самых древних уголков нашей планеты как раз и датируется 3,5-4 миллиардами лет.

Источник фото: https://pixabay.com

Предположим, что следы все-таки остались, но возникает вопрос: как их увидеть? Искать-то надо не кости исполинских динозавров, а микроскопические одноклеточные бактерии диаметром менее 1/1000 мм. Вот и попробуй, найди этих окаменевших малюток или, по крайней мере, то, что от них осталось (частичку мембраны, цепочку молекул, несколько атомов…), причем не где-нибудь, а в скалистых породах! Задача не из простых!

Иногда исследователю кажется: чудо свершилось, ему удалось напасть на след! Но тем грустнее потом сознавать, что след — ложный! Именно такая история приключилась с Миником Розингом из Копенгагенского университета. В 1999 году в Исуа, в Гренландии, он обнаружил глинистый участок земли, имевший возраст 3,7 миллиарда лет, причем не слишком пострадавший от всевозможных катаклизмов. Увы, никаких следов древних ископаемых отыскать не удалось!

Однако, проанализировав состав породы, ученый пришел к выводу, что в ней содержится неестественно высокий процент изотопа углерода 12. В природе атом углерода существует в различных формах, а его изотоп 12С, самый легкий из всех, накапливается в организмах животных, растений и микроорганизмов. Таким образом, находка изотопа углерода 12 в породах Исуа, казалось бы, свидетельствовала о том, что здесь 3,7 миллиарда лет назад находились трупы каких-то живых существ и, следовательно, перед нами — остатки древнейшей формы живой материи из всех когда-либо попа-давших в руки ученых.

Источник фото: https://pixabay.com

Но вскоре выяснилось, что у фантастической находки есть вполне прозаическое объяснение. В 2003 году Фрэнсис Уэстолл, экзобиолог из Орлеана, доказала, что примерно 8000 лет назад эти гренландские скалы были заражены бактериями, они-то и могли послужить причиной переизбытка изотопа 12С. Жаль!

К счастью, на земле имеются еще более многообещающие участки для геологической разведки например, те, что находятся в австралийском горнопромышленном центре Пилбара; в 2000 г уже сама Фрэнсис Уэстолл обнаружила там остатки бактериологической фауны: оболочки, палочки, жгутики и с углеродом, насыщенным 12С — знак живой жизни!

Отыскались и другие вещества, характерные лишь для живых существ, — сложные сахариды, или полисахариды. Речь, возможно, идет об органической слизи, в которой в древности размножились микроорганизмы.

Настоящая питательная среда, полная ископаемых бактерий, — мечта любого биолога! В 2006 году в том же месте исследовательница из Сиднейского университета Абигейл Олвуд изучала тысячи образцов слоистых скальных пород, которые, как выяснилось в 1993 году, имеют биологическое происхождение.

Анализ под микроскопом действительно подтверждает, что мы имеем дело с постройками, созданными колониями бактерий. Такие сооружения называют строматолитами, и они как две капли воды похожи на те, что воздвигают нынешние бактерии, например, в заливе Шаркбей на австралийском побережье. А значит, долой последние сомнения: 3,5 миллиарда лет назад жизнь уже оставила свои следы на земле. И была она достаточно разнообразной и довольно далеко продвинувшейся по пути эволюции.

Ее формы слишком сложны, чтобы можно было говорить о первых живых существах, появившихся на нашей планете. Следовательно, наша история отодвигается еще дальше вглубь веков, и жизнь зародилась значительно раньше — 3,8, а то и 4 миллиарда лет назад, — приходит к выводу Фрэнсис Уэстолл. Однако вряд ли следы архаических форм жизни будут когда-нибудь найдены.

Если не считать Исуа, Пилбара и Барбетон в Южной Африке, где также были обнаружены следы ископаемой микробной жизни, все остальные геологические разработки не обещают сенсационных находок: время слишком потрепало древние породы, какие уж там следы прошлой жизни!

Впрочем, остается еще одна возможность. «Почему бы их не найти на Марсе, — мечтает Фрэнсис Уэстолл. В конце концов необходимые условия для возникновения жизни существовали там еще до тога, как они появились у нас». Тем более что марсианские континенты движутся значительно медленнее. А потому есть неплохие шансы найти древние породы и ископаемых существ в хорошем состоянии!

Впрочем, если жизнь и зародилась на Красной планете, то длилась она там недолго, — считает Фрэнсис, — до завершения первого миллиарда лет, когда почва Марса окончательно промерзла. Нам повезло, ведь именно этот период времени мы и хотим изучить. Так что пора собираться в дорогу и лететь на Марс!

Почему же так мало осталось на Земле мест, сохранивших память о зарождении жизни? Начнем с того, что большинство скальных пород, возникших вскоре после появления Земли, которые могли бы запечатлеть следы ископаемых форм первоначальной жизни, погрузились в раскаленную мантию под земной корой.

Сегодня можно насчитать лишь несколько десятков осколков древней суши в возрасте от З,5 до 4 миллиардов лет, удержавшихся на поверхности. И время их изрядно потрепало, похоронив под многокилометровым слоем осадочных пород, накрытых водой или льдами. Возвращение этих древних участков земли на поверхность явилось следствием процессов горообразования. Но для биологов они уже пропащий материал: высокое давление и запредельные температуры наверняка уничтожили все следы ископаемых микроорганизмов.

Источник: zen.yandex.com

Когда появились первые живые организмы

Зарождение произошло благодаря ряду благоприятных условий не позже чем 3,5 млрд. лет назад — в архейскую эру. Первые представители живого мира имели простейшее строение, однако постепенно в результате естественного отбора сложились условия для усложнения организации организмов. Это привело к появлению совершенно новых форм.

В какой среде появились первые живые организмы

Итак, последующие периоды развития жизни выглядят следующим образом:

  • протерозой — начало существования первых примитивных многоклеточных, например, моллюсков и червей. Помимо этого в океанах развивались водоросли — предки сложноорганизованных растений;
  • палеозой — это время разлива морей и значительных изменений в очертаниях суши, что привело к частичному вымиранию большей части животных и растений;
  • мезозой — новый виток в развитии жизни, сопровождающийся возникновением массы видов с последующим прогрессивным видоизменением;
  • кайнозой — особо важный этап — появление приматов и развитие из них человека. В это время планета приобрела привычные нам очертания суши.

Как выглядели первые организмы

Первые существа представляли собой небольшие комочки белков, совершенно не защищенные от какого-либо воздействия. Большая часть погибала, однако выжившие были вынуждены приспосабливаться, что положило начало эволюции.

В какой среде появились первые живые организмы

Несмотря на всю простоту первых организмов, они обладали важными способностями:

  • воспроизведение;
  • усвоение веществ из окружающей среды.

Можно сказать, что нам повезло — в истории нашей планеты практически отсутствовали радикальные изменения климата. В противном случае даже малое изменение температуры могло уничтожить маленькую жизнь, а значит, не появился бы человек. Первые организмы не обладали ни скелетом, ни раковинами, поэтому ученым достаточно сложно проследить историю по геологическим отложениям. Единственное, что позволяет утверждать о жизни в архее — содержание пузырьков газа в древних кристаллах.

Источник: travelask.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.