Возникновение и развитие жизни на Земле.

Самозарождения живых существ из неживого 1. Креационизм ( лат. « креатио » - сотворение ) Теогоническое истолкование природы ( от греч. « теос »- бог, « гония » - рождение – мифическое истолкование природы, под действием воли богов или демонов ) всем живым существам свойственна особая « жизненная сила », которая направляет все процессы жизни ( витализм ) Теогоническое истолкование природы ( от греч. « теос »- бог, « гония » - рождение – мифическое истолкование природы, под действием воли богов или демонов ) всем живым существам свойственна особая « жизненная сила », которая направляет все процессы жизни ( витализм ) др. Египет – из слоя ила и солнечных лучей по воли богов; др. Египет – из слоя ила и солнечных лучей по воли богов; Раннее христианство основывалось на Библии; Раннее христианство основывалось на Библии; Парацельс (1493 – 1541) возможность создания гомункулуса – искусственного человека, который может зародиться в пробирке, если там смешать определенные вещества. Поэтому и человек создан Богом в лаборатории, подобной алхимической. Парацельс (1493 – 1541) возможность создания гомункулуса – искусственного человека, который может зародиться в пробирке, если там смешать определенные вещества. Поэтому и человек создан Богом в лаборатории, подобной алхимической.

Самозарождения живых существ из неживого Идеалистические взгляды ( греч. « идея » - образ, дух ) Идеалистические взгляды ( греч. « идея » - образ, дух ) Платон (4-5 в до н.э) – растительная и животная материя сама по себе не является живой. А оживляется путем вселения в нее бессмертной души – психеи (от греч. «психе» - душа). Платон (4-5 в до н.э) – растительная и животная материя сама по себе не является живой. А оживляется путем вселения в нее бессмертной души – психеи (от греч. «психе» - душа). Аристотель (4 в до н.э.) Аристотель (4 в до н.э.) Средневековая церковь возвела Аристотеля в ранг «предшественника» Христа в вопросах естествознания – канонизирован принцип, согласно которому живые существа возникают из безжизненной материи путем ее одушевления божественным началом. Средневековая церковь возвела Аристотеля в ранг «предшественника» Христа в вопросах естествознания – канонизирован принцип, согласно которому живые существа возникают из безжизненной материи путем ее одушевления божественным началом.

Самозарождения живых существ из неживого 2. Материалистические взгляды = самоформирования (лат. «материалис» - вещественный) Др.гр. Демокрит (4-5 в до н.э) «Вселенная рассматривается как материя, состоящая из мельчайших частиц – атомов. Атомы находятся в вечном движении, которое и обуславливает образование всех конкретных вещей. Поэтому и жизнь результат творения сил самой природы». Др.гр. Демокрит (4-5 в до н.э) «Вселенная рассматривается как материя, состоящая из мельчайших частиц – атомов. Атомы находятся в вечном движении, которое и обуславливает образование всех конкретных вещей. Поэтому и жизнь результат творения сил самой природы». Р.Декарт (1596 – 1650) «живой организм не нуждается для объяснения своего существования в особой «жизненной силе», «самозарождение – естественный процесс сформирования сложных систем» Р.Декарт (1596 – 1650) «живой организм не нуждается для объяснения своего существования в особой «жизненной силе», «самозарождение – естественный процесс сформирования сложных систем»

Противники идеи самозарождения Ф.Реди (1626 – 1698) экспериментально доказал не возможность самозарождения сколько-нибудь сложных животных. Применение микроскопа в биологических исследованиях способствовало открытию большого разнообразия одноклеточных организмов. На этой основе идеи самозарождения сделали новый виток – из неживого могут возникнуть только простейшие существа. Луи Пастер ( ) показал, что не только в запаянном сосуде, но и в открытой для воздуха колбе с длинной изогнутой в форме буквы s горловиной хорошо прокипяченный бульон остается стерильным, т.к. в колбу через такую горловину не могут проникнуть микробы В наше время доказано, что примитивный новый организм может появиться только от другого живого существа

Эволюционные взгляды Ж.Б.Ламарк «Аналитическая система положительных знаний человека» (1820) Возникновение жизни из неживого – это процесс постепенного развития материи, т.е. эволюции. Ж.Б.Ламарк «Аналитическая система положительных знаний человека» (1820) Возникновение жизни из неживого – это процесс постепенного развития материи, т.е. эволюции. Э.Геккель (1834 – 1919), жизнь когда - то возникла из неорганической материи под воздействием определенных внешних сил. Невозможность самозарождения жизни в настоящее время обусловлена отсутствием этих сил и необходимых условий Э.Геккель (1834 – 1919), жизнь когда - то возникла из неорганической материи под воздействием определенных внешних сил. Невозможность самозарождения жизни в настоящее время обусловлена отсутствием этих сил и необходимых условий

Гипотеза панспермии Панспермия ( греч. « пан » - всякий, весь и « сперма » - семя ) – исходящие из внеземного происхождения жизни Др.гр. Анаксагор 5 в. До н.э. «жизнь возникла из семени которое существует везде и всегда» Др.гр. Анаксагор 5 в. До н.э. «жизнь возникла из семени которое существует везде и всегда» Гемм Гельмгольц «зародыши жизни» попали на Землю с метеоритами. Гемм Гельмгольц «зародыши жизни» попали на Землю с метеоритами. С.Аррениус «зародыши жизни» могут переноситься с одного небесного тела на другое под давлением световых лучей С.Аррениус «зародыши жизни» могут переноситься с одного небесного тела на другое под давлением световых лучей Фр.Крик и Лесли Оргель «Земля и другие первоначально безжизненные планеты могли быть засеяны намеренно какими-то разумными существами, обитателями тех солнечных систем, которые опередили в своем развитии нашу на миллиарды лет Фр.Крик и Лесли Оргель «Земля и другие первоначально безжизненные планеты могли быть засеяны намеренно какими-то разумными существами, обитателями тех солнечных систем, которые опередили в своем развитии нашу на миллиарды лет Все гипотезы экспериментально не подтверждены Все гипотезы экспериментально не подтверждены

Гипотеза возникновения жизни на Земле естественным путем из неорганической материи Теория А.И.Опарина (1894 – 1980) на определенном этапе развития Земли создались благоприятные условия для появления жизни. Возникнув на Земле жизнь не исчезала и не зарождалась вновь, т.к. условий для ее повторного зарождения больше на Земле не было. Теория А.И.Опарина (1894 – 1980) на определенном этапе развития Земли создались благоприятные условия для появления жизни. Возникнув на Земле жизнь не исчезала и не зарождалась вновь, т.к. условий для ее повторного зарождения больше на Земле не было. Концепция О.Ю.Шмидта Концепция О.Ю.Шмидта

Этапы химической эволюции А.И.Опарина Небиологический или абиогенный этап Небиологический или абиогенный этап Синтез белков Синтез белков Появление коацерватов Появление коацерватов Возникновение молекул нуклеиновых кислот Возникновение молекул нуклеиновых кислот Биопоэз Биопоэз

Гипотеза геологической вечности жизни - темпы эволюции довольно медленны, о чем свидетельствуют палеонтологические находки (для эволюции позвоночных потребовалось 0,5 млрд. лет, поэтому за 3,5 – 4 млрд. лет прошло слишком мало времени для зарождения жизни и возникновения всего многообразия органического мира). - Образование всех горных пород на Земле шло с участием живых организмов. - Земля принадлежит к внутренним планетам солнечной системы, поэтому в ее первичной атмосфере присутствовали в основном водяной пар, углекислый газ, сернистый газ, сероводород, азот, а не метан и другие углеводороды, основном атмосфера содержала углекислый газ, который не способен самопроизвольно превращаться в органические соединения. Что подтверждает возможность переноса органических веществ с одних космических тел на другие с помощью метеоритов - Сложные органические соединения присутствуют в различных телах солнечной системы ( в состав метеоритов входят углеводороды, спирты, карбоновые и аминокислоты). Однако лишь на Земле сложились условия для их преобразования в живые тела.

Проверь себя… 1. Когда началась геологическая история Земли? 2. Где возникли первые неорганические соединения? 3. Что явилось предпосылкой возникновения первичного океана? 4. Какие органические вещества первыми возникли в водах океана? 5. Какими свойствами обладали коацерваты? 6. Какие свойства присущи пробионту? 7. Какой способ питания был у первых живых организмов? 8. Какой способ питания появился у прокариот? 9. Какие органические вещества возникли с появлением фотосинтезирующих бактерий? 10. Возникновение каких организмов создало условия для развития животного мира? А) свыше 6 млрд.; Б) 6 млрд.; В) 3,5 млрд. л.н. А) в недрах Земли; Б) в первичном океане ; В) в первичной атмосфере А)охлаждение атмосферы; Б) опускание суши; В) появление подземных источников. А) белки; Б) жиры; В) углеводы; Г) нуклеиновые кислоты. А) рост; Б) обмен веществ; В) размножение. А ) обмен веществ; Б) рост; В) размножение. А) автотрофный; Б) гетеротрофный. А) бактерии; Б) сине-зеленые водоросли; В) зеленые водоросли

Архейская эра продолжительность 900 млн. лет, началась 3,5 млн. лет назад Жизнь на Земле появилась в водной в форме примитивных существ – протоклеток – начало биологической эволюции. Жизнь на Земле появилась в водной в форме примитивных существ – протоклеток – начало биологической эволюции. Бактерии и сине-зеленые водоросли, потомки протоклеток, достигают большого разнообразия ( они разрастались в виде ковриков на осадочных породах морского дна, образуя строматолиты). Бактерии и сине-зеленые водоросли, потомки протоклеток, достигают большого разнообразия ( они разрастались в виде ковриков на осадочных породах морского дна, образуя строматолиты). Возник фотосинтез Возник фотосинтез

Проверь себя… 1. К какому типу эволюционного преобразования относится возникновение фотосинтеза на Земле? 2. К каким последствиям для развития жизни на планете привело возникновения фотосинтеза?

Протерозойская эра (продолжительность 2000 млн. лет, начало: 2,6 млн.лет назад) появление эукариот появление эукариот появляются первые многоклеточные организмы – водоросли. появляются первые многоклеточные организмы – водоросли. в конце протерозоя происходит потепление климата, а в атмосфере увеличивается содержание кислорода. в конце протерозоя происходит потепление климата, а в атмосфере увеличивается содержание кислорода. разнообразие многоклеточных животных, относящиеся к типам кишечнополостных, червей, моллюсков – эдиакарская фауна (от Африканской местности, где впервые была обнаружена). разнообразие многоклеточных животных, относящиеся к типам кишечнополостных, червей, моллюсков – эдиакарская фауна (от Африканской местности, где впервые была обнаружена). Животные последней трети протерозоя не имели минерализованного скелета, и их останки почти не сохранились. Поэтому архей и протерозой называют криптозоем («криптос» - скрытый и «Зое» - жизнь) - этапом скрытой жизни. Животные последней трети протерозоя не имели минерализованного скелета, и их останки почти не сохранились. Поэтому архей и протерозой называют криптозоем («криптос» - скрытый и «Зое» - жизнь) - этапом скрытой жизни.

Проверь себя… Какие ароморфозы связаны с появление эукариот? К каким последствиям привело возникновение полового процесса? Чему способствовало появление многоклеточности? Какие выводы можно сделать по двум этим эрам?

Ароморфозы, возникшие в архейскую и протерозойскую эры Архейская эра : Фотосинтез Фотосинтез Оформленное ядро (эукариоты); Оформленное ядро (эукариоты); Половой процесс; Половой процесс; Многоклеточность. Многоклеточность. Протерозойская эра : Двусторонняя симметрия. Двусторонняя симметрия.

Палеозойская эра (греч. «палэйос» - древний и «Зое» - жизнь), или эра древней жизни. (продолжительность 340 млн.лет) Кембрийский период начало 570 млн. лет назад, длительность 70 млн.; Ранний кембрий – оледенение, сменяющееся вначале умеренным влажным, а затем сухим теплым климатом. Активное наступление моря, сменившееся его отступлением в конце периода; Расцвет беспозвоночных; Появление и распространение скелетных форм животных: - - Маррелла; - - Трилобиты; - - Виваксия; - - Галлюцигения; - - Архоциаты; - - Лапвортеллиды.

Палеозойская эра Ордовикский период (продолжительность 60 млн. лет, начало 490 млн. лет назад) активные горообразовательные процессы, площадь суши значительно сокращается; активные горообразовательные процессы, площадь суши значительно сокращается; климат Земли становится значительно теплее; климат Земли становится значительно теплее; господство различных водорослей и трилобитов, на долю которых приходиться 60% всех видов; господство различных водорослей и трилобитов, на долю которых приходиться 60% всех видов; развития достигают головоногие моллюски, граптолиты – колониальные полухордовые животные, появляются примитивные позвоночные – бесчелюстные (щитковые). развития достигают головоногие моллюски, граптолиты – колониальные полухордовые животные, появляются примитивные позвоночные – бесчелюстные (щитковые).

Палеозойская эра Силурийский период (продолжительность 30 млн.лет, начало: 435 млн. лет назад) происходят горообразовательные процессы, увеличивается площадь суши – Пангея (суперконтинент). происходят горообразовательные процессы, увеличивается площадь суши – Пангея (суперконтинент). Возникновение коралловых рифов. Возникновение коралловых рифов. В морях – уменьшение трилобитов, появление ракоскорпионов, массовое распространение панцирных бесчелюстных (предки миног). В морях – уменьшение трилобитов, появление ракоскорпионов, массовое распространение панцирных бесчелюстных (предки миног). Заселение прибрежных районов риниофитами (первые наземные растения). Заселение прибрежных районов риниофитами (первые наземные растения). Выход на сушу паукообразных. Выход на сушу паукообразных.

Палеозойская эра Девонский период (продолжительность 60 млн.лет, начало: 400 млн. лет назад) климат становится более прохладным. Вследствие колебания уровня океана большие площади занимают периодически пересыхающие мелководья. климат становится более прохладным. Вследствие колебания уровня океана большие площади занимают периодически пересыхающие мелководья. В середине периода начинают вымирать риниофиты. В середине периода начинают вымирать риниофиты. Возникают низинные леса из древовидных и травянистых форм плаунов, хвощей и папоротников, и других групп споровых растений. Возникают низинные леса из древовидных и травянистых форм плаунов, хвощей и папоротников, и других групп споровых растений. Вымирает большинство бесчелюстных позвоночных. Вымирает большинство бесчелюстных позвоночных. Господствующее положение занимают хрящевые рыбы, появляются двоякодышащие и первые костные рыбы (кистеперые). Господствующее положение занимают хрящевые рыбы, появляются двоякодышащие и первые костные рыбы (кистеперые). В конце периода от кистеперых рыб произошли первые земноводные – ихтиостеги и лабиринтодонты. В конце периода от кистеперых рыб произошли первые земноводные – ихтиостеги и лабиринтодонты. Одновременно возникают насекомые. Одновременно возникают насекомые.

Палеозойская эра Каменноугольный - карбон период (продолжительность млн.лет, начало: 345 млн. лет назад) происходит потепление и увлажнение климата; происходит потепление и увлажнение климата; появляются первые семенные растения: семенные папоротники и хвойные; появляются первые семенные растения: семенные папоротники и хвойные; в морях вымирают трилобиты, исчезают панцирные рыбы; в морях вымирают трилобиты, исчезают панцирные рыбы; в апогее находятся амфибии; в апогее находятся амфибии; начало активного освоения суши позвоночными; начало активного освоения суши позвоночными; появляются первые крылатые насекомые – тараканы и стрекозы. появляются первые крылатые насекомые – тараканы и стрекозы.

Палеозойская эра Пермский период (продолжительность 55 млн.лет, начало: 280млн. лет назад) характеризуется сухим и более холодным климатом; характеризуется сухим и более холодным климатом; в морях распространились криноидеи, много брахиопод, появление двустворчатых молюсков, мидий, хищников - аммонитов; в морях распространились криноидеи, много брахиопод, появление двустворчатых молюсков, мидий, хищников - аммонитов; в апогее голосеменные растения (араукария, гинго), происходит вымирание папоротников; в апогее голосеменные растения (араукария, гинго), происходит вымирание папоротников; сокращение численности амфибий; сокращение численности амфибий; прогрессивное развитие рептилий; прогрессивное развитие рептилий; возникновение зверозубых пресмыкающихся – предков млекопитающих; возникновение зверозубых пресмыкающихся – предков млекопитающих; появление большинства отрядов современных насекомых; появление большинства отрядов современных насекомых; В конце палеозойской эры, за очень короткий промежуток времени (5млн.лет) происходит массовое вымирание различных групп животных: около 90% морских животных, и 8 из 27 отрядов насекомых. В конце палеозойской эры, за очень короткий промежуток времени (5млн.лет) происходит массовое вымирание различных групп животных: около 90% морских животных, и 8 из 27 отрядов насекомых.

силур Расчленение тела на отделы: голова, туловище, хвост (панцирные щитковые) Силур, девон Выход на сушу растений (псилофиты); дифференциация тела на ткани; образование у позвоночных челюсти и пояса конечностей (панцирные, хрящевые, костистые, кистеперые рыбы) девон Расчленение тела растений на органы: корень, стебель, лист (папоротникообразные); преобразование плавников в конечности, воздушных пузырей в легкие: выход на сушу первых позвоночных (стегоцефалы) Пермь Образование семени, появление пыльцевой трубки (семенные папоротники, голосеменные); Внутреннее оплодотворение, накопление желтка в яйцеклетке: размножение вне воды; ороговение кожи (пресмыкающиеся)

Мезозойская эра (греч. «мезо» - средний, «зое» - жизнь) продолжительность 165 млн.лет интенсивное горообразование, дрейфом континентов (распад Гондваны) и засушливый климат; интенсивное горообразование, дрейфом континентов (распад Гондваны) и засушливый климат; Преобладание голосеменных и папоротникообразных; Преобладание голосеменных и папоротникообразных; Расцвет гигантских пресмыкающихся, которые затем очень быстро вымирают Расцвет гигантских пресмыкающихся, которые затем очень быстро вымирают

Мезозойская эра Триасовый период (продолжительность млн.лет, начало 230 млн. лет назад) Сокращение числа древних групп рыб, вымирание лабиринтодонтов; Сокращение числа древних групп рыб, вымирание лабиринтодонтов; Возникновение новых групп пресмыкающихся – крокодилов, ихтиозавров, черепах, гаттерий; Возникновение новых групп пресмыкающихся – крокодилов, ихтиозавров, черепах, гаттерий; Век динозавров; Век динозавров; Возникновение первых примитивных млекопитающих и птиц. Возникновение первых примитивных млекопитающих и птиц.

Мезозойская эра Юрский период (продолжительность 60 млн.лет, начало 195 млн. лет назад) В начале климат влажный, затем сменяется засушливым; В начале климат влажный, затем сменяется засушливым; Движение континентов, формирование Атлантического океана; Движение континентов, формирование Атлантического океана; Господство пресмыкающихся – сухопутных, водных и воздушных – тираннозавры, ихтиозавры, плезиозавры, птерозавры и т.д. Господство пресмыкающихся – сухопутных, водных и воздушных – тираннозавры, ихтиозавры, плезиозавры, птерозавры и т.д. Возникают ящерохвостые – археоптерикс, зубастые и веерохвостые птицы. Возникают ящерохвостые – археоптерикс, зубастые и веерохвостые птицы. Появление сумчатых и плацентарных млекопитающих. Появление сумчатых и плацентарных млекопитающих.

Мезозойская эра Меловой период (продолжительность 70 млн.лет, начало 135 млн. лет назад) Во многих районах Земли похолодание климата; Во многих районах Земли похолодание климата; Отступление морей, сменившееся значительным увеличением площади Мирового океана, поднятие суши; Отступление морей, сменившееся значительным увеличением площади Мирового океана, поднятие суши; Горообразовательные процессы (Альпы, Анды, Гималаи); Горообразовательные процессы (Альпы, Анды, Гималаи); Появление настоящих птиц; Появление настоящих птиц; Возникновение покрытосеменных (дуб, ива, пальма, эвкалипт); Возникновение покрытосеменных (дуб, ива, пальма, эвкалипт); Параллельная эволюция цветковых растений и насекомых-опылителей; Параллельная эволюция цветковых растений и насекомых-опылителей; Специализация рептилий; Специализация рептилий; Массовое вымирание динозавров Массовое вымирание динозавров

триас Четырехкамерное сердце, полное разделение артериального и венозного кровотока – теплокровность (млекопитающие, птицы) мел Возникновение цветка и плода (покрытосеменные)

Кайнозойская эра (греч. «каинос» - новый и «зое» - жизнь) продолжительность 67 млн. лет Интенсивное горообразование, объединение Европы и Азии в один континент, периодическими оледенениями, неоднократным наступлением моря на сушу и отступлением его; Интенсивное горообразование, объединение Европы и Азии в один континент, периодическими оледенениями, неоднократным наступлением моря на сушу и отступлением его; Расцвет покрытосеменных растений; Расцвет покрытосеменных растений; Господство насекомых и теплокровных позвоночных животных – млекопитающих и птиц; Господство насекомых и теплокровных позвоночных животных – млекопитающих и птиц; В конце эры достигают расцвета приматы и человек В конце эры достигают расцвета приматы и человек

Кайнозойская эра Палеогеновый период (продолжительность 42 млн.лет, начало 66 млн.лет назад) Потепление климата, большая часть территории Европы занята тропическими лесами, в которых преобладают покрытосеменные (лавры, пальмы, магнолии, секвойи) Потепление климата, большая часть территории Европы занята тропическими лесами, в которых преобладают покрытосеменные (лавры, пальмы, магнолии, секвойи) Господство костистых рыб Господство костистых рыб Увеличение числа семейств птиц Увеличение числа семейств птиц Формируются следующие группы млекопитающих: ластоногие, хищные, насекомоядные, китообразные, копытные Формируются следующие группы млекопитающих: ластоногие, хищные, насекомоядные, китообразные, копытные Появляются первые примитивные приматы – лемуры, парапитеки (древнейшие человекообразные обезьяны) Появляются первые примитивные приматы – лемуры, парапитеки (древнейшие человекообразные обезьяны)

Кайнозойская эра Неогеновый – верхнетретичный период (продолжительность 23.5 млн.лет, начало 25 млн.лет назад) Завершение формирования горных систем, установление сухого и холодного климата, обледенение Антарктиды; Завершение формирования горных систем, установление сухого и холодного климата, обледенение Антарктиды; Влажные вечнозеленые леса сменяются листопадными, а также открытыми степными и лесостепными пространствами; Влажные вечнозеленые леса сменяются листопадными, а также открытыми степными и лесостепными пространствами; Распространение млекопитающих открытых пространств; Распространение млекопитающих открытых пространств; Завершается формирование всех современных отрядов млекопитающих; Завершается формирование всех современных отрядов млекопитающих; Расцвет древних человекообразных обезьян (дриопитеков и современных человекообразных обезьян); Расцвет древних человекообразных обезьян (дриопитеков и современных человекообразных обезьян); Возникновение австралопитека Возникновение австралопитека

Кайнозойская эра Антропогеновый период (продолжительность 1,5-2 млн.лет, начало 1,5 - 2 млн.лет назад) Большие континентальные оледенения, в результате большая часть воды выводиться из Мирового океана в составе снега и льда; Большие континентальные оледенения, в результате большая часть воды выводиться из Мирового океана в составе снега и льда; Близких к леднику районах возникает тундровая растительность и холодолюбивая фауна – мамонт, волосатый носорог, северный олень, песец, лемминг, полярная куропатка; Близких к леднику районах возникает тундровая растительность и холодолюбивая фауна – мамонт, волосатый носорог, северный олень, песец, лемминг, полярная куропатка; появление и развитие человека появление и развитие человека