11 класс. Биология. История развития жизни в архейскую и протерозойскую эру

Комментарии преподавателя

 Наука палеонтология

Сей­час мы рас­смот­рим, как про­те­ка­ла эво­лю­ция со вре­мен за­рож­де­ния жизни по наше время.

Эти дан­ные по­лу­ча­ют с по­мо­щью па­ле­он­то­ло­гии, науки, изу­ча­ю­щей ис­ко­па­е­мые остан­ки живых су­ществ. Па­ле­он­то­ло­ги рас­ка­пы­ва­ют фраг­мен­ты ске­ле­тов, ока­ме­не­ло­сти, от­пе­чат­ки и мо­де­ли­ру­ют ис­ход­ный вид жи­во­го су­ще­ства.

Далее уче­ные да­ти­ру­ют воз­раст гео­ло­ги­че­ско­го слоя, в ко­то­ром были об­на­ру­же­ны остан­ки, и узна­ют таким об­ра­зом воз­раст са­мо­го су­ще­ства (см. видео).

 Геохронологическая шкала

Ис­то­рию эво­лю­ции на Земле при­ня­то пред­став­лять в виде гео­хро­но­ло­ги­че­ской шкалы, в ко­то­рой время су­ще­ство­ва­ния Земли раз­де­ле­но на эры, а эры – на пе­ри­о­ды.

Раз­де­ле­ние на эры и пе­ри­о­ды услов­но. Каж­дую эру свя­зы­ва­ют с ка­ким-то эво­лю­ци­он­ным эта­пом. При­ня­то вы­де­лять пять эр: ар­хей­скую, про­те­ро­зой­скую, па­лео­зой­скую, ме­зо­зой­скую и кай­но­зой­скую (рис. 1).

Рис. 1. Эры

Две древ­ней­шие эры, ар­хей­скую и про­те­ро­зой­скую, объ­еди­ня­ют в эон – крип­то­зой, или эру скры­той жизни (рис. 2).

Это свя­за­но с тем, что жизнь в крип­то­зое была пред­став­ле­на са­мы­ми при­ми­тив­ны­ми фор­ма­ми и ее следы очень слож­но об­на­ру­жить.

Рис. 2. Крип­то­зой

По­след­ние три эры объ­еди­ня­ют в фа­не­ро­зой, или эру явной жизни (рис. 3).

Рис. 3. Фа­не­ро­зой

 Эволюционные изменения в криптозое

Се­год­ня мы рас­смот­рим, какие важ­ные эво­лю­ци­он­ные из­ме­не­ния про­изо­шли в крип­то­зое.

Пер­вая эра крип­то­зоя – ар­хей­ская – на­ча­лась 4,5 мил­ли­ар­да лет назад, т. е. сразу после фор­ми­ро­ва­ния Земли.

В ар­хей­скую эру за­ро­ди­лась жизнь.

Спер­ва она была пред­став­ле­на при­ми­тив­ны­ми од­но­кле­точ­ны­ми про­ка­ри­о­та­ми, пи­тав­ши­ми­ся ге­те­ро­троф­но в анаэ­роб­ных усло­ви­ях.

Они раз­мно­жа­лись де­ле­ни­ем, жили в Ми­ро­вом оке­ане (ко­то­рый по­кры­вал тогда боль­шую часть суши) и по­треб­ля­ли го­то­вое ор­га­ни­че­ское ве­ще­ство. Ат­мо­сфе­ра и гид­ро­сфе­ра тогда были анаэ­роб­ны­ми и су­ще­ствен­но от­ли­ча­лись по со­ста­ву от ны­неш­них.

В архее про­ис­хо­дят пер­вые аро­мор­фо­зы.

Пер­вый за­фик­си­ро­ван­ный аро­мор­фоз – по­яв­ле­ние кис­ло­род­но­го фо­то­син­те­за, ко­то­рый осу­ществ­ля­ли ци­анобак­те­рии.

Ав­то­троф­ные ци­анобак­те­рии и ге­те­ро­тро­фы часто объ­еди­ня­лись в ци­анобак­те­ри­аль­ные маты – устой­чи­вые со­об­ще­ства. Ци­анобак­те­ри­аль­ные маты су­ще­ству­ют по сей день в виде сли­зи­стых слоев на от­ме­лях и кам­нях (см. видео).

Сле­ду­ю­щим круп­ным аро­мор­фо­зом было по­яв­ле­ние эу­ка­ри­от. У эу­ка­ри­от кле­точ­ные про­цес­сы про­те­ка­ют в обособ­лен­ных ор­га­нел­лах, что по­вы­ша­ет их эф­фек­тив­ность, а ДНК за­клю­че­на в ядре (рис. 4).

Рис. 4. Клет­ки эу­ка­ри­от, со­дер­жа­щие мно­же­ство слож­ных ор­га­но­и­дов, воз­ник­ли в архее

В архее по­яв­ля­ют­ся пер­вые при­ми­тив­ные мно­го­кле­точ­ные ор­га­низ­мы (рис. 5). Спер­ва это были про­сто сфе­ри­че­ские ко­ло­нии, у ко­то­рых внеш­ний и внут­рен­ний слой кле­ток слег­ка от­ли­ча­лись по вы­пол­ня­е­мым функ­ци­ям. Со вре­ме­нем эти раз­ли­чия за­кре­пи­лись, и при­ми­тив­ные мно­го­кле­точ­ные имели экто- и эн­до­дер­му.

Рис. 5. Ко­ло­ни­аль­ные ор­га­низ­мы, по­доб­ные изоб­ра­жен­но­му на ри­сун­ке воль­вок­су, тоже по­яви­лись в архее

К концу ар­хей­ской эры фо­то­син­тез довел со­дер­жа­ние кис­ло­ро­да в ат­мо­сфе­ре до 1%. Это поз­во­ли­ло про­изой­ти но­во­му круп­но­му аро­мор­фо­зу – по­яв­ле­нию кис­ло­род­но­го ды­ха­ния.

2,5 мил­ли­ар­да лет назад ар­хей­ская эра за­кан­чи­ва­ет­ся и на­чи­на­ет­ся про­те­ро­зой­ская.

Про­ис­хо­дит гло­баль­ная кис­ло­род­ная ка­та­стро­фа, когда тип ат­мо­сфе­ры ме­ня­ет­ся с вос­ста­но­ви­тель­ной на окис­ли­тель­ную.

В про­те­ро­зое про­ис­хо­дит рас­цвет эу­ка­ри­от и раз­ви­тие мно­го­кле­точ­ных ор­га­низ­мов.

Впер­вые по­яв­ля­ет­ся по­ло­вой про­цесс. Те­перь ор­га­низ­мы раз­мно­жа­ют­ся не толь­ко де­ле­ни­ем, но и по­ло­вым спо­со­бом, что за­мет­но уско­ри­ло ско­рость эво­лю­ции.

В про­те­ро­зой­скую эру про­ис­хо­дит раз­де­ле­ние живых су­ществ на жи­вот­ных, во­до­рос­лей и гри­бов. Все они пред­став­ле­ны вод­ны­ми фор­ма­ми, но на от­ме­лях ор­га­ни­че­ское ве­ще­ство уже от­кла­ды­ва­ет­ся в виде при­ми­тив­ных поч­вен­ных от­ло­же­ний.

К концу про­те­ро­зоя по­яв­ля­ют­ся губки, ки­шеч­но­по­лост­ные, черви и чле­ни­сто­но­гие.

Рис. 6. Ре­кон­струк­ция био­це­но­зов про­те­ро­зоя

Таким об­ра­зом, среди важ­ней­ших аро­мор­фо­зов архея сле­ду­ет от­ме­тить по­яв­ле­ние фо­то­син­те­за, воз­ник­но­ве­ние эу­ка­ри­о­ти­че­ско­го стро­е­ния, по­яв­ле­ние мно­го­кле­точ­но­сти и по­яв­ле­ние кис­ло­род­но­го ды­ха­ния (рис. 7).

Рис. 7. Аро­мор­фо­зы архея

В про­те­ро­зое воз­ни­ка­ет по­ло­вой про­цесс, и живые су­ще­ства уже раз­де­ля­ют­ся на цар­ства бак­те­рий, гри­бов, рас­те­ний (во­до­рос­лей) и жи­вот­ных (рис. 8).

Рис. 8. Живые су­ще­ства про­те­ро­зоя

Среди жи­вот­ных про­те­ро­зоя се­год­ня вы­де­ля­ют типы Про­ти­сты, Губки, Черви и Чле­ни­сто­но­гие.

источник конспекта - http://interneturok.ru/ru/school/biology/11-klass/bistoriya-razvitiya-zhizni-na-zemleb/istoriya-razvitiya-zhizni-v-arheyskuyu-i-proterozoyskuyu-eru?seconds=0&chapter_id=735

источник презентации - http://prezentacii.com/biologiya/14300-osobennosti-proterozoyskoy-ery.html

истчоник презентации - http://prezentacii.com/istorii/14265-arheyskaya-era-11-klass.html

источник видео:

http://www.youtube.com/watch?v=ptyFa4eWDnM

http://www.youtube.com/watch?v=yP0xsrZKzNg

http://www.youtube.com/watch?v=aSlYxL8Tvlg

http://www.youtube.com/watch?v=Oa1mJwdEu_o

http://www.youtube.com/watch?v=VzI1uTr8jOo

Файлы