Возникновение и основные этапы развития жизни на земле

Заключение
Видовое богатство и видовое разнообразие, которое мы сейчас можем наблюдать на планете Земля – есть результат многовековой эволюции. Это богатство поддерживает баланс устойчивости биосферы. Деятельность человека по истребелнию животного и растительного мира приводит к тому, что исчезают особи, затем виды и в итоге начинает пустовать экологическая ниша. И, как следствие всего вышесказанного, возникает дисбаланс в биосфере. И, в подтверждение правила, что природа не терпит пустоты, эта пустая экологическая ниша начинает заполнятся новыми видами, появляются вирусы, от которых пока не находится лекарств, микроорганизмами вызывающими эпидемии. Поэтому задачей человечества является сохранениевидового и экосистемного биоразнообразия для нынешнего и последующих поколений людей. Потому к ...

Оглавление
Введение 3
Глава 1. Возникновение жизни на Земле 5
Глава 2. Развитие жизни на Земле 7
Заключение 14
Список литературы 15

Введение
Происхождение жизни на Земле – одна из трех важнейших мировоззренческих проблем, наряду с проблемой происхождения Вселенной и проблемой происхождения человека и общества. Существует несколько гипотез происхождения жизни. Но в настоящее время всеобщим признанием пользуется точка зрения, согласно которой жизнь возникла абиогенным путем на определенном этапе геологической истории нашей планеты. Выдающаяся роль в развитии и обосновании этой точки зрения принадлежит советскому ученому А.И. Опарину и английскому биологу Дж. Холдейну. В 20–е годы ХХ века они экспериментально показали, что в растворах высокомолекулярных органических соединений могут возникать зоны повышенной их концентрации – коацерватные капли. Они ведут себя подобно живым объектам: самопроизвольно растут, делятся и обм ениваются веществом с окружающей их жидкостью через уплотненную поверхность раздела. В 1953 году С. Миллер и Юри при помощи специального прибора смоделировали примитивную атмосферу Земли и, воздействуя на смесь газов электрическим разрядом, получили различные соединения типа альдегидов, карбоновых кислот, аминокислот и другие низкомолекулярные органические молекулы. Среди этих молекул были такие, которые могут служить составными частями (мономерами) крупных органических макромолекул, таких, как белки, нуклеиновые кислоты. Учеными доказано, что жизнь возникла на Земле абиогенным путем: живое происходит только от живого (биогенное происхождение). Кроме того, исключается возможность повторного возникновения жизни на Земле.
Жизнь на Земле существует около 3–3,5 млрд. лет. В течение этого времени на планете происходили разнообразные геологические события: изменение климата, горообразовательные процессы, дрейф материков, наступление на сушу вод Мирового океана, оледенения и т.д. Параллельно с геологическими событиями и под их воздействием изменялся и органический мир. В процессе эволюции постоянно возникали новые формы организмов и вымирали прежние, неспособные жить в новых условиях

Это «время скрытой жизни». В Архее и начале Протерозоя жизнь формировалась исключительно прокариотами. Во второй половине протерозоя возникли эукариоты (простейшие и водоросли). В конце протерозоя - многообразие многоклеточных животных. Но их отличительная черта – бесскелетность, поэтому их остатки практически не сохранились в отложениях. Фанерозой называют «временем явной жизни», так как в это время происходит развитие наружных и внутренних скелетов, которые хорошо сохранились в отложениях. В пределах Фанерозоя выделяют три эры: 1 - палеозой (периоды: кембрий, ордовик, силур, девон, карбон, пермь); 2 – мезозой (периоды: триас, юра, мел); 3 – кайнозой (периоды: палеоген, неоген, антропоген). Последний период – антропоген – назван в честь возникновения человека, и начался ~ 2,5 млн. лет назад.Разберем в хронологической последовательности основные этапы развития жизни на Земле. В рамках каждого периода рассмотрим не только развитие растительного и животного мира, но и опишем закономерности их развития в связи с изменением самого облика планеты Земля (тектоническое движение литосферных плит, изменение соотношения «суша-океан», и, как следствие, измение климата на планете в сторону его аридизации или наоборот).В докембрийских породах обнаружено множество одноклеточных организмов - это оказались несколько видов цианобактерий ("сине-зеленых водорослей"). Для осадочных толщ докембрия характерны и строматолиты - тонкослойчатые колонны или холмики, состоящие из карбоната кальция. Строматолит образуется в результате жизнедеятельности цианобактериального мата, который располагается на верхней поверхности создаваемого им строматолита. Основу мата составляют нитчатые цианобактерии, симбиотическими компонентами которых являются располагающийся различные микроорганизмы. Эта симбиотическая связь дает продукт, представляющий собой так называемый ковер, в строении которого выделяют: 1. Плотный верхний слой, состоящий из цианобактери1-автотрофов и облигатно-аэробных бактерий гетеротрофов; поверхность роста мата порядка 1 - 1,5 мм. 2. Тонкая подкладка, состоящая из бескислородных фотосинтетических бактерий-автотрофов и факультативных аэробов гетеротрофов Толщина этого слоя порядка 1мм. Тонкая подкладка и плотный верхний слой образуют фотическую зону мата.3. Толстая бескислородная зона, состоящей преимущественно из разнообразных анаэробов. Исходя из вышеописанной структуры можно сделать вывод, что мат является высокоинтегрированным сообществом со сложно организованной трофической структурой. Сообщество мата представлено продуцентами и консументами первого порядка, располагающихся в двух первых слоях, а также редуцентами третьего слоя, которые получают органические вещества из первых двух верхних слоев. Вместе с бентосными прокариотными экосистемами, представленных матами, все это время существовали и планктонные колонии. Они в основном состояли из сферических одноклеточных водорослей. Типичными примерами являются акритархи и шарообразные колонии, напоминающие современный Volvox. Акцент на сущестовании планктонных организмов ставится потому, что именно в них в середине протерозоя (около 1,9 - 2 млрд лет назад) произошло событие, которое сыграло большую роль в эволюции биосферы. Этот период ознаменован тем, что в составе фитопланктона появиляются акритархи, которых считают первыми эукариотами, возникшими на Земле. Их эукариотность первоначально доказывалась, полагаясь на размере клеток (они превышали 60 мкм, тогда как практически все известные прокариоты со сферическими клетками мельче 10 мкм). Впоследствии нашли и другие подтверждения этого положения. В научных кругах относительно происхождении эукариотов большинство исследователей склоняется в сторону гипотезы симбиогенеза (Л.Маргулис). Суть этого положения сводится к тому, что органоиды, присущие только эукариотам (митохондрии, хлоропласты и эукариотные жгутики), являются результатом эволюции независимых прокариотных клеток, которые были захвачены клеткой-хозяином и не включены в метаболический процесс, а превращены ею в симбионтов. Допускается, что различные варианты эукариотности возникали многократно, но закреплению этого не способствовало преимущественности данного типа перед прокариотами. Эта модель оказалась конкурентноспособной и положила предпосылки к своему закреплению в органическом мире около двух миллиардов лет назад, когда концентрация кислорода в атмосфере Земли достигла, в результате деятельности цианобактерий, точки Пастера. Это важное качество позволило впоследствии эукариотам-аэробам оттеснить прокариотные сообщества в пересоленые водоемы, горячие источники. Но не смотря на это преимущество большой роли в эволюции организмов и экосистем эукариоты не играли . Это продолжалось до тех пор, пока эукариоты оставались одноклеточными. Поэтому с долей уверенности можно говорить о том, что мир оставается прокариотным вплоть до конца протерозоя. И говорить о безоговорочном появлении эукариот среди фитопланктонных акритарх можно начинать с двух миллиардов лет назад. Данные сообщества начинают в этот период формировать собственный тип растительности - "водорослевые луга". А к концу протерозоя (около 800 млн лет назад) появляются истинно многоклеточные организмы. Докембрийский период сменяет фанерозой. Животные обзаводятся минеральным скелетом: начиная от простейших (радиолярии и форамениферы) и губок до членистоногих и моллюсков, а также растений (известковые водоросли). Этот период носит название "скелетной революции". К середине кембрия начинается процесс борьбы за нишу специализированных хищников-макрофагов, потребность в которых возникла в ходе эволюции. 1) Членистоногие осваивают малый и средний размерный классы. Это самый процветающий ныне тип животного царства. 2) Сокращается численность придонных головоногих. Но видовое богатство увеличивается. Они осваивают трехмерное пространство, что приводит у них к возникновению самых совершенных (среди беспозвоночных) глаз и чрезвычайно усложненного мозга.3) Представители класса рыб продолжают вести придонный образ жизни почти до середины мезозоя. Они начинают осваивать трехмерное пространство с появлением у них плавательного пузыря. В триасе наблюдается конкуренция хищников среди представителей головоногих, рыб и рептилий. Так представители головоногих на протяжении всего мезозоя формируют верхние трофические уровни морских экосистем. это позволяет им конкурировать и с рыбами, и даже с морскими рептилиями. В этот период только пассивной защиты оказывается недостаточно. теперь выживают не те у кого раковина, а кто быстрее двигается. В этой связи скорость передвижения оказывается генеральной линией эволюции головоногих. Основным признаком периода мела является тот факт, что рыбы начинают вытеснять морских рептилий. Так в морях появляются акулы современного типа - с челюстью, подвижной относительно мозговой капсулы. Это что позволяет им отрывать куски от жертвы большого размера (например, кита). Возможно, именно акулы конкурентно вытеснили по крайней мере часть морских рептилий. В конце силура появляется еще одна группа растений - сосудистые. Их появление является одним из ключевых событий в истории биосферы, потому как именно они внесли решающий вклад в формирование современных наземных ландшафтов. По мнению некоторых ученых именно печеночники, являются главными "первопроходцами суши". Но все же первыми сосудистыми эволюционно предрекающими дальнейшую эволюцию считаю риниофитов.