Гипотезы происхождения жизни на земле. Развитие органического мира на Земле.
Наиболее распространенными теориями возникновения жизни на Земле являются следующие:
1. Жизнь была создана Творцом в определенное время (креационизм). Согласно этой религиозной гипотезе, имеющей древние корни, все существующее во Вселенной, в том числе жизнь, было создано единой Силой — Творцом в результате нескольких актов сверхъестественного творения в прошлом. Организмы, населяющие сегодня Землю, происходят от сотворенных по отдельности основных типов живых существ. Сотворенные виды были с самого начала превосходно организованы и наделены способностью к некоторой изменчивости в определенных границах (микроэволюция). 2. Жизнь существовала всегда (теория стационарного состояния). Согласно этой гипотезе Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень мало; виды также существовали всегда. Эту гипотезу называют иногда гипотезой этернизма (от лат. eternus — вечный). 3. Жизнь возникала неоднократно из неживого вещества (самопроизвольное зарождение). Люди верили в самопроизвольное зарождение жизни, считая его обычным способом появления живых существ из неживой материи. Полагали, что источником спонтанного зарождения служат либо неорганические соединения, либо гниющие органические остатки (концепция абиогенеза). Аристотель, которого часто провозглашают основателем биологии, писал, что лягушки и насекомые заводятся в сырой почве. В средние века многим «удавалось» наблюдать зарождение разнообразных живых существ, таких как насекомые, черви, угри, мыши, в разлагающихся или гниющих остатках организмов. Реди проделал следующий опыт. Он поместил мертвых змей в разные сосуды, причем одни сосуды накрыл кисеей, а другие оставил открытыми. Налетевшие мухи отложили яйца на мертвых змеях в открытых сосудах; вскоре из яиц вывелись личинки. В накрытых сосудах личинок не оказалось. Таким образом, Реди доказал, что белые черви, появляющиеся в мясе змей, — личинки флорентийской мухи и что если мясо закрыть и предотвратить доступ мух, то оно не «произведет» червей. Опровергнув концепцию самозарождения, Реди высказал мысль о том, что жизнь может возникнуть только из предшествующей жизни (концепция биогенеза). 4. Жизнь занесена на нашу планету извне (панспермия). Эта гипотеза примыкает к гипотезе стационарного состояния. Ее приверженцы поддерживают мысль о вечном существовании жизни и выдвигают идею о внеземном ее происхождении. Одним из первых идею о космическом (внеземном) происхождении жизни высказал немецкий ученый Г. Рихтер. Согласно Рихтеру жизнь на Земле не возникла из неорганических веществ, а была занесена с других планет. В связи с этим вставали вопросы, насколько возможно такое перенесение с одной планеты на другую и как это могло быть осуществлено. Ответы искали в первую очередь в физике. Согласно представлениям Томсона и Гельмгольца споры бактерий и других организмов могли быть занесены на Землю с метеоритами. Другие ученые высказывали мысль о перенесении «спор жизни» на Землю светом. 5. Жизнь возникла в результате процессов, подчиняющихся химическим и физическим законам (биохимическая эволюция). В 1924 г. биохимиком А. И. Опариным, а позднее английским ученым Дж. Холдейном (1929) была сформулировала гипотеза, рассматривающая жизнь как результат длительной эволюции углеродных соединений.
|
|
|
|
|
|
В настоящее время в процессе становления жизни условно выделяют четыре этапа: 1. Синтез низкомолекулярных органических соединении (биологических мономеров) из газов первичной атмосферы.
2. Образование биологических полимеров. 3. Формирование фазообособленных систем органических веществ, отделенных от внешней среды мембранами (протобионтов). 4. Возникновение простейших клеток, обладающих свойствами живого, в том числе репродуктивным аппаратом, обеспечивающим передачу дочерним клеткам свойств клеток родительских.
|
|
|
Эволюция органического мира Земли связана с эволюцией литосферы. История развития литосферы Земли подразделяется на геологические эры: катархейскую, архейскую, протерозойскую, палеозойскую, мезозойскую, кайнозойскую. Каждая эра делится на периоды и эпохи. В архейское время температуры на поверхности Земли могли превышать 100–250 °С – и в этих условиях зародилась жизнь: появление первых клеток – начало биологической эволюции. Эволюция органической жизни в послеархейское время на протяжении почти 1 млрд. лет шла очень медленно. В течение раннего протерозоя были развиты прокариоты. С середины раннего протерозоя уровень кислорода в атмосфере приблизился к
современному – сине-зеленые водоросли выделяли кислород в процессе фотосинтеза. В раннем рифее появляются следы древнейших, предположительно эукариотических организмов. В позднем рифее и в венде появляется новая группа эукариотов – бесскелетных организмов, названных эдиакарской фауной
Органический мир раннего палеозоя характеризуется ранним расцветом разнообразных типов живых организмов и низших растений. Животный мир представлен в основном морскими беспозвоночными организмами (брахиоподы, кишечно-полостные, иглокожие) и водорослями. Наземные животные и первые представители высших растений появляются лишь в силуре. В кембрии некоторые типы беспозвоночных обладали хитиново-фосфатным, известковым наружным или внутренним скелетом. К раннему кембрию относится расцвет одиночных и колониальных прикрепленных бентосных организмов – археоциат. Существовали брахиоподы, иглокожие и все классы моллюсков. Суша тоже не была безжизненной, она была заселена бактериями. Во влажных местах, особенно по берегам морей обитали водоросли, грибы, которые уже тогда, по-видимому, перешли к симбиозу с водорослями, образовав лишайники. С начала ордовика быстрыми темпами развиваются все основные классы морских беспозвоночных животных. Развитие специфической позднепалеозойской фауны и псилофитовой, папоротникообразующей, плауновой флоры. Появляются стебельчатые иглокожие: морские лилии, бластоидеи, цистоидеи. Развиваются головоногие моллюски. Предположительное появление первых наземных растений – риниофитов. Появление первых позвоночных – бесчелюстных. В силуре брахиоподы становятся более сложными. Кишечно-полостные представлены простыми четырехлучевыми кораллами, табулятами и другими рифообразующими организмами. В конце силура появляются рыбы с внутренним хрящевым скелетом. Возникновение современных групп водорослей и грибов. В конце силурийского периода в связи с интенсивными горообразовательными процессами и сокращением площади морей часть водорослей, оказавшись в новых условиях среды (в мелких водоемах и на суше), погибла. Выход растений на сушу был подготовлен деятельностью бактерий и цианобактерий, которые при взаимодействии с минеральными веществами образовали на поверхности суши почвенный субстрат. В конце периода достоверное появление первых наземных высших растений – псилофитов. Появление наземных членистоногих – скорпионов. Появление древних панцирных и хрящевых рыб. В раннем девоне резко сокращается видовое разнообразие трилобитов, исчезают некоторые классы иглокожих. Широкое развитие получили колониальные и одиночные четырехлучевые кораллы, крупные фораминиферы, прикрепленные иглокожие (морские лилии). Эволюционировали двустворчатые и брюхоногие моллюски. Животный мир океанов и морей: разнообразные рыбы – костные, хрящевые, панцирные, появились хрящевые акулы, скаты. Расцвет древних беспозвоночных, появление паукообразных. Начали появляться многие группы высших растений: плауновидные, папоротники, голосемянные. В конце периода появление первых четвероногих – стегоцефалов.
|
|
|
В каменноугольный период появляются первые голосеменные, возникшие от древних семенных папоротников. Возникновение семенных растений имело большое значение для дальнейшего развития растительного мира, так как семенные растения могли обитать в более сухом климате. Появляются первые пресмыкающиеся – рептилии. Расцвет плауновидных, хвощевидных, папоротниковидных, семенных папоротников; появление хвойных. Расцвет древних морских беспозвоночных. Появление первичнобескрылых и древнекрылых насекомых. Распространение акул, стегоцефалов. Появление и расцвет амфибий. В пермский период климат во многих районах Земли стал более сухим и холодным, древовидные споровые растения, достигшие своего расцвета в карбоне, вымирают. В этот же период начался расцвет голосеменных, господствовавших в мезозойскую эру. Шло дальнейшее приспособление многих организмов и растений к жизни на суше и в воздушной среде. Развитие стегоцефалов, пресмыкающихся, часть которых были предковыми по отношению к млекопитающим и птицам.
Мезозойская эра – время гигантских рептилий, обширных теплых морей, населенных ихтиозаврами, аммонитами и белемнитами. На суше были чрезвычайно распространены разнообразные рептилии (особенно динозавры). Среди наземных растений получили расцвет различные голосеменные и папоротники, переход к покрытосемянным. В мезозое важное значение приобрели шестилучевые кораллы, морские ежи. Среди беспозвоночных – головоногие моллюски. В конце мезозоя появляются плацентарные млекопитающие. В триасовый период появились многие важные группы хвойных, гинкговых и цикадовых. Наблюдается вымирание семенных папоротников, развитие голосеменных. Вымирание многих животных, процветающих в палеозойскую эру, вымирание стегоцефалов, развитие пресмыкающихся, появление древних млекопитающих. В юрский период исчезли древовидные плауны и хвощи, хотя некоторые папоротники вновь пережили расцвет. Основную же массу юрской растительности составляли многочисленные голосеменные. Отмечается расцвет головоногих и двустворчатых моллюсков. Расцвет пресмыкающихся: наземных, водоплавающих, летающих. Появление древних птиц (археоптерикс), развитие древних млекопитающих. В меловой период произошел следующий крупный шаг в эволюции растений – появились покрытосеменные растения, которые вследствие разнообразных особенностей заняли господствующее положение на суше. Развитие двустворчатых и брюхоногих моллюсков, других беспозвоночных. Развитие крупных рептилий в первой половине периода и их вымирание во второй половине периода: исчезли многие беспозвоночных, динозавры, летающие ящеры, водные пресмыкающиеся, большие группы высших растений. В кайнозое преобладают покрытосемянные. Рубеж мезозой-кайнозой – «великое вымирание»: исчезают наземные и морские рептилии, некоторые головоногие моллюски (аммониты). Среди морских беспозвоночных на первое место вышли брюхоногие и двустворчатые моллюски, развиты фораминиферы, кораллы, иглокожие, костистые рыбы. В палеогене расцвет диатомовых водорослей и основных групп покрытосеменных. Господство двустворчатых и брюхоногих моллюсков, из пресмыкающихся остались змеи, черепахи, крокодилы, распространяются млекопитающие. Развитие сумчатых и примитивных плацентарных: насекомоядных, древних копытных, древних хищников. Похолодание в неогеновый период привело к тому, что флора стала близка к современной в средних широтах. Преобладание покрытосеменных и хвойных, отступание лесов, увеличение площади степей. Появились медведи, носороги, быки, мастодонты, слоны, лошади, человекообразные обезьяны. Современный облик приняли птицы, костистые рыбы, млекопитающие – киты, ластоногие. Видовой состав беспозвоночных приближается к современному. Расцвет плацентарных млекопитающих, сходных с современными. Появление человекообразных обезьян.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 367; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!