Сообщение о как развивалась жизнь на земле

Обновлено: 02.07.2024

Развитие жизни на Земле длится более 3 млрд лет. И этот процесс продолжается до сих пор.

Первыми живыми существами в архее были бактерии. Затем появились одноклеточные водоросли, животные и грибы. На смену одноклеточным пришли многоклеточные. В начале палеозоя жизнь была уже очень разнообразной: в морях обитали представители всех типов беспозвоночных, на суше появились первые наземные растения. В следующие эры в течение многих миллионов лет формировались и вымирали разные группы растений и животных. Постепенно живой мир становился всё более похожим на современный.

2.6. История развития жизни

Возникновение жизни на Земле

Ранее учёные полагали, что живое произошло от живого. Споры бактерий были занесены из космоса. Одни бактерии создавали органические вещества, другие потребляли и разрушали их. В результате возникла древнейшая экосистема, компоненты которой были связаны круговоротом веществ.

Современные учёные доказали, что живое произошло из неживой природы. В водной среде из неорганических веществ под действием энергии Солнца и внутренней энергии Земли образовались органические вещества. Из них сформировались древнейшие организмы — бактерии.

Возникновение материков

Развитие жизни на Земле

В истории развития жизни на Земле выделяют несколько эр.

Архей

Первыми организмами были прокариоты. В архейской эре уже существовала биосфера, состоявшая в основном из прокариот. Самые первые живые существа планеты — бактерии. Некоторые из них были способны к фотосинтезу. Фотосинтез осуществляли цианобактерии (сине-зелёные).

Протерозой

По мере увеличения содержания кислорода в атмосфере начали появляться эукариотные организмы. В протерозое в водной среде возникли одноклеточные растения, а затем одноклеточные животные и грибы. Важным событием протерозоя было возникновение многоклеточных организмов. К концу протерозоя уже появились различные типы беспозвоночных и хордовых животных.

Палеозой

Растения

Постепенно на месте тёплых мелководных морей возникала суша. В результате от многоклеточных зелёных водорослей произошли первые наземные растения. Во второй половине палеозоя возникли леса. Они состояли из древних папоротников, хвощей и плаунов, которые размножались спорами.

Животные

В начале палеозоя морские беспозвоночные достигли расцвета. В морях развивались и распространялись позвоночные животные — панцирные рыбы .

В палеозое появились первые наземные позвоночные — древнейшие земноводные . От них в конце эры произошли первые рептилии .

Самыми многочисленными в морях палеозоя (эры древней жизни) были трилобиты — ископаемые членистоногие, внешне похожие на гигантских мокриц. Трилобиты — существовали в начале палеозоя, полностью вымерли 200 млн лет назад. Они плавали и ползали в мелководных заливах, питаясь растениями и останками животных. Существует предположение, что были среди трилобитов и хищники.

Самыми первыми среди животных стали осваивать сушу паукообразные и гигантские летающие насекомые — предки современных стрекоз. Размах их крыльев достигал 1,5 м.

Мезозой

В мезозое климат стал более засушливым. Постепенно исчезали древние леса. На смену споровым пришли растения, размножающиеся семенами. Среди животных достигли расцвета пресмыкающиеся, в том числе динозавры. В конце мезозоя многие виды древних семенных растений и динозавры вымерли.

Для нас само собой разумеющееся жизнь среди различных сообществ животных, которые питаются друг другом. Наши экосистемы построены на основе кормовых отношений, например, львы, едят антилоп или зебр. Животным необходим кислород для извлечения энергии из пищи. Но раньше жизнь на Земле была совсем другой.

В окружающей среде, лишенной кислорода и с высоким содержанием метана, на протяжении большей части своей истории Земля не была гостеприимным местом для животных и растений. Самые ранние формы жизни, о которых мы знаем, были микроскопическими организмами (микробами), которые оставили следы своего присутствия в горных породах возрастом около 3,7 миллиарда лет. Эти следы переставляют собой молекулы углерода, производимые живыми существами.

Доказательства существования микроорганизмов сохранились также в созданных ими твердых структурах строматолитах, которые имеют возраст 3,5 миллиарда лет. Ученые изучают сегодня редкие живые строматолитовые рифы, чтобы лучше понять самые ранние формы жизни на Земле.

Кислородная атмосфера

По крайней мере 2,4 миллиарда лет назад, цианобактерии подготовили фундамент для значительных преобразований. Они стали первыми на Земле фотосинтезаторами, которые производили питательные вещества с использованием воды и энергии Солнца, и результате выделяли кислород. Это вызвало резкое повышение уровня кислорода в атмосфере, сделав окружающую среду менее благоприятной для других микроорганизмов, которые не могли его переносить.

Свидетельством кислородной катастрофы являются изменения в породах морского дна. Когда есть кислород, железо химически реагирует с ним (окисляется) и разрушается. Горные породы, относящиеся к периоду до этого события, покрыты полосами железа. Породы, датируемые периодом после кислородной катастрофы, не имеют железных полос.

После первоначального импульса кислорода он стабилизировался на более низких уровнях, на котором оставался еще пару миллиардов лет. На самом деле, когда цианобактерии умирали и перемещались на морское дно, их разложение, вероятно, привело к снижению уровня кислорода. Таким образом, океан по-прежнему не был подходящей средой для большинства форм жизни, нуждающихся в достаточном количестве кислорода.

Многоклеточная жизнь

Однако происходили и другие изменения. В то время как микроорганизмы способны обрабатывать множество химических веществ, они не имеют специализированных клеток, которые необходимы для многоклеточных организмов. Тела животных имеют различные клетки: кожу, кровь, кости, содержащие органеллы, каждая из которых выполняет свою особую функцию. Микробы – это всего лишь одиночные клетки, не имеющие ни органелл, ни ядер для упаковки своей ДНК.

Но произошло нечто революционное, когда одни микроорганизмы начали жить внутри других, выступая для них в качестве органелл. Митохондрии, органеллы, перерабатывающие пищу в энергию, возникли в результате этих взаимовыгодных отношений. Кроме того, впервые ДНК было упаковано в ядра. Новые сложные клетки (эукариотические клетки) имели специализированные части, играющие особые роли для поддержания всей клетки.

Клетки тоже стали жить вместе из-за определенных преимуществ. Группы клеток могут питаться более эффективно или получить защиту. Живя коллективно, клетки начали поддерживать потребности группы, выполняя определенные функции. Некоторым клеткам было предназначено создавать соединения, удерживающие группу вместе, в то время как другие производили пищеварительные ферменты, которые могли расщеплять пищу.

Первые животные

Эти кластеры специализированных взаимодействующих клеток в конечном итоге стали первыми животными, которые, согласно данным ДНК, эволюционировали около 800 миллионов лет назад. Губки были одними из самых ранних животных. Хотя химические соединения губок сохраняются в породах возрастом 700 миллионов лет, молекулярные данные указывают на то, что они развивались еще раньше.

Уровень кислорода в океане был по-прежнему низким по сравнению с сегодняшним днем, но губки способны переносить его нехватку. Хотя, как и другим животным, губкам для метаболизма нужен кислород, они не потребляют его в большом количестве, так как малоактивны. Они ведут оседлый образ жизни, питаясь частицами пищи из воды, которая прокачивается через их тела специализированными клетками.

Губки имеют примитивное тело, состоящее из слоев клеток вокруг заполненных водой полостей и поддерживаемых твердыми частями скелета. Эволюция все более сложных и разнообразных строений тела в конечном итоге приведет к появлению отдельных групп животных.

Инструкции по сборке строения тела животного заложены в его генах. Некоторые гены действуют как дирижеры оркестра, контролируя экспрессию многих других генов в определенных местах и в определенное время, чтобы правильно собрать компоненты. Хотя они не были реализованы немедленно, есть свидетельства того, что части инструкций для сложных тел присутствовали даже у самых ранних животных.

Благодаря своим твердым скелетам губки стали первыми строителями рифов на Земле.

Эдиакарская биота

Примерно 580 миллионов лет назад (эдиакарский период), помимо губок, произошло распространение других организмов. Эти разнообразные существа на морском дне – с телами в форме листьев, лент и даже одеял – жили вместе с губками в течение 80 миллионов лет. Их окаменелости можно найти в осадочных породах по всему миру. Однако строение тела большинства эдиакарских животных не было похоже на современные группы.

К концу эдиакарана уровень кислорода повысился, приблизившись к уровням, достаточным для поддержания жизни, основанной на кислороде. Первые губки, возможно, действительно помогли увеличить количество кислорода, поедая бактерии, удаляя их из процесса разложения. Следы организма под названием Dickinsonia costata предполагают, что он мог двигаться по морскому дну, предположительно питаясь матами микробов.

Конец эдиакарского вымирания

Однако около 541 миллиона лет назад большинство эдиакарских существ исчезло, что свидетельствует о серьезном изменении окружающей среды. Возможно, определенную роль сыграли эволюция строения тела животных, кормовые взаимоотношения и инженерии окружающей среды.

Норы, найденные в летописи окаменелостей, датируемые концом эдиакарского периода, показывают, что червеобразные животные начали раскапывать дно океана. Эти первые инженеры-экологи потревожили и, возможно, аэрировали отложения, нарушив условия жизни других эдиакарских животных. По мере того, как условия окружающей среды ухудшались для одних животных, они улучшались для других, потенциально способствуя смене видов.

Кембрийский взрыв

Кембрийский период (541-485 миллионов лет назад) стал свидетелем бурного взрыва новых форм жизни. Наряду с новым образом жизни роющих животных появились твердые части тела, такие как ракушки и шипы. Они позволяли животным более радикально изменять среду обитания, например рыть норы. Также произошел сдвиг в сторону более активных животных с определенными головами и хвостами для направленного движения и преследования добычи. Активное питание хорошо вооруженных животных, таких как трилобиты, могло еще больше разрушить морское дно, на котором жили мягкие эдиакарские существа.

Уникальные способы кормления разделили окружающую среду, освободив место для большего разнообразия жизни. В 1909 году четвертый секретарь Смитсоновского института Чарльз Дулитл Уолкотт обнаружил окаменелости сланцевых отложений Берджесса, которые выявили беспрецедентное биоразнообразие кембрийской жизни. Пока одни организмы рыли дно океана, другие прятались в отложениях, прикреплялись к губкам или плавали вверху.

Многие из этих странно выглядящих организмов были эволюционными экспериментами, например, пятиглазая опабиния. Однако некоторые группы, такие как трилобиты, процветали и доминировали на Земле в течение сотен миллионов лет, но в конечном итоге вымерли. Строматолитовые рифообразующие бактерии также сократились, а рифы, созданные организмами, называемыми брахиоподами, возникли по мере того, как условия на Земле продолжали меняться. Сегодняшние доминирующие строители рифов, твердые кораллы, появились лишь 200 миллионов лет спустя.

Однако, несмотря на все изменения, которые должны были произойти, к концу кембрия были созданы почти все существующие типы животных (моллюски, членистоногие, кольчатые червецы и т. д.), а также появились пищевые сети, формирующие основу для современной экосистемы Земли.

Жизнь на планете появилась миллиарды лет назад. Большую часть истории земли живые существа не были похожи на тех, которых мы видим сегодня. Как же развивалась жизнь на планете все это время?

Режим обучения доступен только авторизованным пользователям

Возможности режима обучения:

просмотр истории в виде слайдов
возможность прослушивания озвучки по каждому слайду
возможность добавить свою, детскую озвучку
тесты для детей, чтобы закрепить материал
специально подобранные коллекции картинок и видео для улучшения восприятия
ссылки на дополнительные обучающие курсы

Озвучка доступна в режиме обучения

Краткая история развития жизни на Земле Жизнь на планете зародилась более трех миллиардов лет назад. Сегодня жизнь очень разнообразна. Но все это разнообразие живого произошло от общего предка. Общий предок всего живого был похож на обычную бактерию. Но он жил совсем в других условиях. Земля в ту древнюю эпоху была настоящим адом. На планете не было кислорода, а температура воды в морях достигала 80 градусов.

Раскрыть тайны древней истории Земли помогают ДНК живых существ. Все живые существа содержат генетическую информацию – ДНК. ДНК подобна книге, в которой записан текст жизни. Причем, для каждого организма текст уникален. Сравнивая ДНК различных существ, ученые определяют, когда они впервые появились и как эволюционировали.

Давайте проследим историю жизни от самого её зарождения до появления человека Как охватить столь огромный промежуток времени – 4,5 миллиарда лет? Давайте представим, что мы путешествуем по России, где два пройденных километра примерно равны 1 миллиону лет. Наше путешествие приведет нас из Санкт-Петербурга в Москву, далее через Екатеринбург мы отправимся к Владивостоку. В итоге мы проедем около десяти тысяч километров.

Поездка начинается из Санкт-Петербурга – 4,5 млрд лет назад по временным масштабам. Именно тогда сформировалась наша планета Земля. В районе Москвы (3,9 млрд лет назад) появятся первые свидетельства жизни – черные курильщики. Около трех с половиной миллиардов лет назад (что соответствует Екатеринбургу на нашей карте) произошли первые бактерии. Добравшись до Иркутска, мы проедем 6 тысяч километров. И только сейчас зародились первые ядерные организмы – эукариоты.

Формирование Земли
(4,5 млрд лет назад)

4.5 миллиарда лет назад Земля была крайне негостеприимным местом. Раскаленная поверхность, отсутствие кислорода и атмосферы. День длился 3 часа, а Луна была гораздо ближе к Земле, чем сейчас. Ни одна форма жизни не смогла бы существовать в таких условиях.