ЭтикетПриродаПсихологияИменаСтихиЗагадкиЁжефоткиЕщё ▾
РассказыБессмыслицыХозяюшкаЗдоровье

Развитие жизни на земле

 ← Поделиться

Большинство современных ученых считают, что Земля сформировалась немногим ранее 4,5 млрд. лет назад. Жизнь на ней возникла относительно быстро. Самые ранние остатки вымерших микроорганизмов найдены в отложениях кремнезема, имеющих возраст 3,8 млрд. лет (см. Жизнь и ее происхождение).

Первыми обитателями Земли были прокариоты — организмы без оформленного ядра, похожие на современных бактерий. Они были анаэробами, т. е. не использовали для дыхания свободный кислород, которого еще не было в атмосфере. Источником пищи для них были органические соединения, возникшие еще на безжизненной Земле в результате действия ультрафиолетового солнечного излучения, грозовых разрядов и тепла вулканических извержений. Другим источником энергии для них были восстановленные неорганические вещества (сера, сероводород, железо и т.д.). Сравнительно рано возник и фотосинтез. Первыми фотосинтетиками были также бактерии, но они использовали в качестве источника ионов водорода (протонов) не воду, а сероводород или органические вещества. Жизнь тогда была представлена тонкой бактериальной пленкой на дне водоемов и во влажных местах суши. Эту эру развития жизни называют архейской, древнейшей (от греческого слова archaios — древний).

В конце архея произошло важное эволюционное событие. Около 3,2 млрд. лет назад одна из групп прокариот — цианобактерии выработала современный, оксигенный механизм фотосинтеза с расщеплением воды под действием света. Образующийся при этом водород соединялся с углекислым газом, и получались углеводы, а свободный кислород поступал в атмосферу. Атмосфера Земли постепенно становилась кислородной, окислительной. (Не исключено, что значительная часть кислорода могла выделяться из горных пород, когда формировалось металлическое ядро Земли.)

Все это имело важные последствия для жизни. Кислород в верхних слоях атмосферы под действием ультрафиолетовых лучей превратился в озон. Озоновый экран надежно защитил поверхность Земли от жестокого солнечного излучения. Стало возможным возникновение кислородного дыхания, энергетически более выгодного, чем брожение, гликолиз, а следовательно, и возникновение более крупных и более сложно устроенных эукариотических клеток. Возникли сначала одноклеточные, а затем и многоклеточные организмы. Кислород сыграл и отрицательную роль — все механизмы связывания атмосферного азота подавляются им. Поэтому азот атмосферы связывают до сих пор бактерии-анаэробы и цианобактерии. От них практически зависит жизнь всех остальных организмов на Земле, возникших позже, уже в кислородной атмосфере.

Цианобактерии наряду с бактериями были широко распространены на поверхности Земли в конце архея и последующей эре — протерозойской, эре первичной жизни (от греческих слов proteros — более ранний и zoe — жизнь). Известны образованные ими отложения — строматолиты («ковровые камни»). Как источник углекислоты эти древние фотосинтетики использовали растворимый бикарбонат кальция. При этом нерастворимый карбонат оседал на колонии известковой коркой. Строматолиты во многих местностях образуют целые горы, однако остатки микроорганизмов сохранились лишь в некоторых из них.

Неясно, когда появились эукариоты, имеющие клетки с оформленным ядром. Считают, что это произошло 1,5 млрд. лет назад, однако в последние годы в Канаде найдены остатки клеток с темными пятнышками внутри (очевидно, ядрами) в слоях давностью 2 млрд. лет. Есть и данные о находке в Гренландии остатков эукариотных клеток, возраст которых до 3,8 млрд. лет! Однако не все ученые полагают, что эти находки — остатки эукариот.

Палеозойская эра.А. Силурийское море населяли медузы (1), морские лилии (2), губки (3), кораллы (4), трилобиты (5), плеченогие (6), белемниты (7). Б. В девонском периоде воды заселили разнообразные рыбы; в каменноугольном периоде уже существовали все основные их группы. Внизу — амблиптер (8), динихтис (9), акулообразная кладоселяхия (10). В девоне растительность выходит на сушу. На циферблатах условных часов (вверху), отсчитывающих время существования Земли, сектор показывает продолжительность эры (1 ч равен 375 млн. лет). Слева направо — архейская эра (показана коричневым цветом), протерозойская (синим), палеозойская (зеленым). Прошедшее время показано черным цветом.
А. Каменноугольный период. Б. Пермский ландшафт.А. Каменноугольный период — эпоха расцвета гигантских папоротников, хвощей, плаунов и других растений; появились примитивные насекомые, среди которых была гигантская стрекоза — меганевра. Б. Пермский ландшафт. В конце палеозоя климат на большей части Земли становится суше, получают распространение пресмыкающиеся, в том числе растительноядные ящеры — пеликозавр (1) и мосхопс (2).
Мезозойская эра.Мезозойская эра — время расцвета пресмыкающихся. Среди них были гигантские формы: 1 — птеранодон (размах крыльев до 8 м); 2 — бронтозавр (длина до 18 м); 3 — утконосый динозавр (длина до 10 м); 4 — стегозавр (длина до 3—4 м); 5 — морской ящер — ихтиозавр (длина до 12 м).
Кайнозойская эра — эпоха птиц и млекопитающих..А. Кайнозойская эра — эпоха птиц и млекопитающих: 1 — гигантский гриф; 2 — гигантский безрогий носорог — индрикотерий; 3 — арсинонтерий; 4 — предок современной лошади мерикгиппус; 5 — хищная нелетающая птица — фороракос. Б. Похолодание в конце кайнозоя привело к гибели большинства третичных животных; 6 — представитель четвертичной фауны — мамонт. Четвертичный период — время становления человека. На условных часах кайнозойская эра длится меньше 12 мин, а ее четвертичный период (антропоген) — меньше 1 мин.
↑ Наверх