Основные этапы эволюции живой природы

По данным палеонтологии, жизнь возникла более 3500000000 лет назад (архейская эра). О жизни в архейскую эру известно не так много. Но о том, что в начале этой эры уже была жизнь, свидетельствует, прежде всего, состав горных пород, возраст которых составляет около 3 млрд лет. Горные породы архея содержат большое количество графита, который образовался из остатков органических соединений, которые входили в состав живых организмов. Это ули одноклеточные прокариоты - бактерии и сине-зеленые. Продуктами их жизнедеятельности является древнейшие осадочные породы (строматолиты) - известковые образования в виде столбцов.

Бактерии и сине-зеленые быстро распространялись и освоили всю планету. С их появлением на Земле связаны ароморфозы: речь идет о клетках с развитой системой обмена веществ и способностью к воспроизводству и фотосинтеза. К концу архея (около 2600000000 лет) появляются одноклеточные, а затем и колониальные водоросли.

Появление фотосинтеза способствовала разветвления филогенетического ствола жизни (1500000000. Лет) на автотрофов (растения) и гетеротрофов (грибы и животные). Из одноклеточных эукариот развиваются многоклеточные существа со сложной специализацией.

В наше время уже хорошо известно, что 650 млн. Лет назад моря на нашей планете населяли разнообразные многоклеточные животные, принадлежащие ко всем типам беспозвоночных, включая иглокожих. В этот период появились первые примитивные хордовые, которые имели принципиально иное строение нервной системы. Это были трубки с расширением с одной стороны, что способствовало в дальнейшем развитии дифференцированного головного мозга.

В начале кембрия (570-500 миллионов лет назад) произошли серьезные изменения в химизме океана. Увеличилось смывания солей с суши, привело к росту концентрации кальция и магния в море. В результате морские животные получили возможность усваивать в больших количествах минеральные соли. А это в свою очередь открыло перед ними возможности построения твердого скелета. Появились скелетные беспозвоночные, которые и определили вид морской фауны.

Следующий период (490-435 млн. Лет до нашего времени), как и кембрий, характеризуется процветанием водорослей - единственных растений на Земле. В морях бурно размножались губки, кораллы, иглокожие, моллюски, членистоногие, полухордовые. Но главным событием в конце этого периода было появление первых позвоночных животных - панцирных "рыб". Эти существа лишь по форме напоминали настоящих рыб, но принадлежали к другому классу позвоночных - бесчелюстных, или круглоротых.

В дальнейшем в части бесчелюстных возникло расчленения жаберных дуг. Постепенно сформировались челюсти с размещенными на них зубами. Появление ротового аппарата хватательного типа - большой ароморфоза, поскольку это обусловило перестройку всей организации позвоночных. Появление челюстей способствовала расширению возможностей выбора более разнообразной пищи, а, следовательно - расширению экологической ниши. Возникновение парных плавников, давшие начало конечностям, - следующий большой ароморфоза в эволюции позвоночных животных. Впоследствии щелепнороти разделились на хрящевых и костистых рыб.

Одним из главных событий в эволюции живых организмов был выход на сушу (435 000 000 лет назад). Первыми сделали этот "десант" растения. Выход на сушу был подготовлен предыдущей эволюцией органической и неорганической природы. В результате взаимодействия бактерий и сине-зеленых с минеральными веществами на суше образовался биогенный слой - почва, из которого растения получали воду с растворенными в ней неорганическими веществами. Необходимым условием развития жизни на суше было формирование озонового экрана, защищающего все живое от губительного коротковолнового ультрафиолетового излучения, а также увеличение концентрации свободного кислорода до 10% от его концентрации в современной атмосфере. Кроме того, интенсивные процессы горообразования привели к сокращению морских бассейнов и образования больших площадей заболоченных территорий. Одними из первых растений, которые вышли на сушу, были ране-фиты, ведущих свою родословную от зеленых водорослей. В связи с необходимостью подъема воды от корней к листьям возникает сосудистая (ведущая) ткань. Раниофиты еще не было настоящих листьев. Них не было и настоящих корней. Наряду с образованием подобия корней, стеблей и примитивной проводящей системы в раниофитив развилась покровная ткань, которая защищала их от высыхания.

Дальнейшая эволюция растений на суше была направлена на дифференциацию организма на вегетативные органы и ткани, совершенствование сосудистой системы, что обеспечивало быстрое поднятие воды на нужную высоту. Это обеспечивало их выживания в новых и непостоянных условиях сухости.

Благодаря значительным запасам биомассы растений появилась возможность выхода на сушу и животных. Первыми вышли на сушу паукообразные (435 млн лет назад). Они уже имели органы для дыхания воздухом. Это способствовало выживанию в новых условиях - в сухом и меняющемся наземной среде.

В условиях обмелевших водоемов кистеперые рыбы развили способность дышать воздухом. Для дыхания сформировался специальный орган - плавательный пузырь с сильно разветвленными кровеносными сосудами. Постепенно парные плавники становились все более удобными для ползания и превратились в пятипалую конечность. Так появились первые земноводные существа. У земноводных развились настоящие органы для дыхания воздухом - легкие - и второй круг кровообращения благодаря трехкамерном сердцу. Все это в значительной степени повышало энергетические возможности этих животных и определяло дальнейшие пути эволюции на суше.

В середине каменноугольного периода (350 млн. Лет до нашего времени) Земля была покрыта пышной и разнообразной растительностью. Однако выход на сушу папоротников, хвощей, плаунов и их отрыв от водной среды еще не был окончательным. В это время эволюция открыла новый путь для выживания в условиях постепенного роста засушливости климата - размножение семенами. Первыми семенными растениями были голосеменные папоротники. С появлением голосеменных возникает пыльцевая трубка, которая сделала процесс оплодотворения полностью независимым от воды.

В царстве животных также произошли заметные изменения. В этот период появляются первые насекомые. Среди амфибий выделяется группа животных, которые имели хорошо развитые конечности и подвижную систему двух первых позвонков, что обеспечивало большую подвижность головы. Именно от них происходят рептилии, и позже - млекопитающие.

Рост засушливости климата привело к развитию пресмыкающихся (динозавров, бронтозавров, летающих бесхвостых ящеров, плезиозавров). От боковой ветви пресмыкающихся возникли птицы, у которых крылья и длинный хвост были покрыты перьями. В меловом периоде появились настоящие виялохвости птицы с перьевым покровом и чотирихкамерним сердцем.

К концу мелового периода (135 млн. Лет назад) произошло вымирание гигантских рептилий. Существует много гипотез для объяснения причины их вымирания. Наиболее общепринятой является климатическая гипотеза.

Во второй половине мела появились сумчатые и плацентарные млекопитающие. их важнейшими ароморфозами были живорождения, внутриутробное развитие, более совершенная центральная нервная система.

В третичном периоде от насекомоядных отделились первые хищники, от которых впоследствии отпочковались современные семьи хищников: медведи, куницы, кошачьи, собачьи. От древних хищников происходят млекопитающие с зубной системой всеядного типа, а от них - первые копытные, которые позже дали ряд ответвлений: парнокопытные, непарнокопнтни, хоботные и др. Сформировались почти все ряды млекопитающих, включая приматов.

В неогене (25 милл лет назад) еще больше усиливается засушливость климата. На смену тропическим и саванны лесам приходят открытые ландшафты. Эти изменения обусловили развитие злаковых, благодаря которым на земной поверхности образовалась плотная дерновину.

В связи с распространением степей на больших пространствах суши млекопитающие попали в условия среды, где почти нет укрытий. Одни группы млекопитающих эволюционировали в направлении создания приютов, где они прятались и выводили свое потомство. Другие, более крупные формы, перешли к кочевому образу жизни, осуществляя значительные миграции. В этот период начинается принципиально новый этап в истории Земли - природа делает важный шаг к появлению человека. От каких пока точно не установленных форм примитивных обезьян отделяется ветка, ведущая к человекообразным обезьянам. Уже в начале неогена существовали общие предку формы человекообразных обезьян и человека.

В связи с сокращением лесных площадей и широким распространением степей, саванн и прерий одни формы человекообразных обезьян отступили вглубь лесов, другие спустились на землю и начали завоевывать открытые пространства. Потомками последних и есть человек.

В четвертичный период (250 000 лет назад) началась ледниковая эпоха. В течение ледниковой эпохи значительные территории Евразии и Северной Америки четыре раза подвергались гигантских оледенений. В связи с наступанием и отступление ледников значительно менялся уровень Мирового океана. При этом обнажалось морское дно и возникали сухопутные мосты между Северной Америкой и Азией, между Британскими островами и Европой, между Европой и Скандинавией и т.п. По этим мостам происходило широкое расселение животных и растений. Отсутствие моста между Азией и Австралией сохранила жизнь простым млекопитающим. Последнее крупное, оледенение закончилось около 12000 лет назад. Только тогда окончательно освободились от льда значительные территории на севере Европы и Канады. Оледенения привело вымирание многих видов растений и животных. Окончательно сформировался современный зональный растительный покров. Флора и фауна приобрели современный вид. Этот период характеризуется важным событием в истории планеты - появлением рода Номо - человека (антропогенный период).

Следы древнейших человекообразных существ обнаружил впервые в 1891 г.. Э. Дюбуа на острове Ява. Позже остатки подобных существ были обнаружены в Африке, Европе и Азии. Археологи находили обработанные древними людьми камни, расколотые кости животных и кости самого человека, которую назвали "человеком умелым".

Более 40 тыс. Лет назад появилась "человек разумный". Она была выше ростом, имела прямую осанку, его мозг был вдвое больше, чем мозг "человека умелого".

Таким образом, биосфера на нашей планете существует 3-3,5 млрд. Лет. За это время в ней произошли значительные эволюционные изменения: возникло большое количество новых видов и вымерла - старых, изменился химический состав атмосферы и гидросферы, строение и состав верхних слоев литосферы, происходило общее постепенное усложнение организации живых организмов, что и привело к формированию современного состояния биосферы .

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >