Развитие жизни на Земле
Автор: Голикова Елена Александровна
учитель биологии
ГБОУ ЦО №1071
Москва 2013
Что попытался изобразить художник на этой картине. Прокомментируйте рисунок.
Изменение облика Земли
Самый древний, самый ранний период истории земной коры.
Архейская эра от 3.9-3.8 до 2.5 млрд. лет назад
Геологическая характеристика Земли
- Формирование континентов.
- В самом начале этой эры воды на Земле было мало, вместо единого океана существовали лишь мелководные бассейны, которые не были соединены между собой.
- Атмосфера, в основном, состояла из углекислого газа, плотность ее была гораздо выше нынешней.
- Температура воды достигала 80-90°С. Температура атмосферы достигала 120°С.
Архейская эра от 3.9-3.8 до 2.5 млрд. лет назад
Это самый древний, самый ранний период истории земной коры.
- Зарождение первых анаэробных (дышащих углекислым газом) организмов - бактерий.
- Разделение органического мира на растительный и животный.
- Первыми фотосинтезирующими организмами были доядерные цианобактерии и синезеленые водоросли. Многие полезные ископаемые происходят из остатков органических соединений, входивших в состав живых организмов.
Протерозойская эра Начало 2,5 млрд. лет назад. Окончание около – 542±1 млн. лет.
- Кроме кислородной катастрофы в эпоху палеопротерозоя наступает первая стабилизация континентов.
- Масштабное оледенение, охватившее практически всю поверхность суши. К нему привели глобальные изменения в атмосфере земли.
- Кроме того именно к этому временному интервалу относятся древнейшие ископаемые останки животных, что связано с формированием у них твёрдого скелета.
- Зародились первые одноклеточные аэробные (дышащие кислородом) организмы.
Протерозойская эра Начало 2,5 млрд. лет назад. Окончание около – 542±1 млн. лет.
- Зародились первые одноклеточные аэробные (дышащие кислородом) организмы.
- Наряду с плавающими в толще воды растениями появляются нитчатые формы, прикрепленные ко дну.
- Около 1350 млн. лет назад отмечены представители низких грибов.
- Первые многоклеточные животные возникли 900-1000 млн. лет назад.
- Древние многоклеточные растения и животные жили в придонных слоях океана. Жизнь в придонном слое потребовала расчленения тела на части, одни из которых служили для прикрепления к субстрату, другие для питания.
- Конец протерозоя можно назвать "веком медуз".
- Возникают кольчатые черви от которых произошли моллюски и членистоногие.
Палеозойская эра начало около 540 млн. лет назад - конец примерно 250 млн. лет назад.
Ранний палеозой (периоды): Кембрийский (542 млн. лет - 488 млн. лет) Ордовикский (488 млн. лет - 443 млн. лет) Силурийский (443 млн. лет - 416 млн. лет) Поздний палеозой (периоды): Девонский (416 млн. лет - 359 млн. лет) Каменноугольный (359 млн. лет - 299 млн. лет) Пермский (299 млн. лет - 251 млн. лет)
Палеозойская эра
Кембрий
- Растения были представлены главным образом водорослями.
- Эволюционный взрыв раннего кембрия произвел на свет множество разнообразных существ: примитивные креветки, медузы, головоногие моллюски (родственники осьминогов и кальмаров), примитивные панцирные рыбы, черви , примитивные моллюски (похожие на современных морских улиток), брахиоподы - животные с двустворчатыми раковинами, различные иглокожие ( морские звезды и морские ежи ).
- Поверхность суши заселяли многоножки, скорпионы, пауки, клещи, насекомые.
- Трилобиты - вымерший класс морских членистоногих, ближе всего стоящих к ракообразным. Своего наивысшего расцвета трилобиты достигли в ордовикский период, однако к концу палеозойской эры, 225 млн лет назад, они полностью вымерли.
- Высокоразвитое зрение - впервые появилось у трилобитов. Подобно глазам современных насекомых и ракообразных, глаза трилобитов были сложными и состояли из скоплений крохотных линз. Линзы эти оказались достаточно прочными, чтобы сохраниться в ископаемом виде.
Палеозойская эра
Ордовик
(488 млн – 443 млн)
- Повышение уровня моря, вызванное таянием древних кембрийских ледниковых покровов. Процветал животный мир мелководья и прибрежных рифов.
- Растения были представлены главным образом водорослями.
- Ордовикско-силурское вымирание – из-за всеобщего похолодания и понижения уровня моря исчезло более 60 % морских беспозвоночных. Последовавшее потепление климата привело к возникновению новых форм животных.
Палеозойская эра
Силур
- Первые рыбы - впервые появившиеся в позднем кембрии, бурно размножались и эволюционировали. Маленькие, но свирепые рыбы-акантоды были первыми рыбами с челюстями и зубами. Вместо костного панциря их покрывали мелкие переплетенные чешуйки, похожие на чешую современных рыб.
- Первые наземные растения – постепенно водоросли, грибы и бактерии стали выбираться на береговой ил и разлагать его, образуя слой примитивной почвы. Некоторые зеленые водоросли, из-за постоянной угрозы оказаться вне воды при понижении уровня моря, выработали на своей поверхности слой воскообразного вещества – кутикулу. Из корней вода по сети крохотных трубочек (ксилеме) поступала стебель – такие растения назвали сосудистыми .
Палеозойская эра
Силур
Аппалачи, горные системы Норвегии и Шотландии, Урал – остатки величественных гор и громадных горных хребтов, взметнувшихся ввысь при столкновении Евразии и Лаврентии (Северной Америки) с образованием северного суперконтинента Лавразии . Средне-русскую равнину в те времена занимало мелководное теплое море, а в Южном полушарии Земли находился древний суперконтинент Гондвана .
Палеозойская эра
Девон
- Век рыб - у некоторых рыб развились челюсти, у одних плавники состояли из жестких лучей, у других - мясистые и мускулистые. Появились акулы .
- Хвощи, плауны, папоротники - дотоле безжизненная суша постепенно покрывалась ковром зеленой растительности, наползавшей на нее со стороны моря.
- Выход на сушу – двоякодышащие рыбы (к ним относятся и живые ископаемые – кистеперые рыбы, обитающие ныне в Африке, Австралии и Южной Америке). Появились первые земноводные (амфибии) и наземные улитки .
- Членистоногие - крохотные клещи , жадно сосали сок растений, на них охотились миниатюрные, паукообразные . Вскоре за ними последовали более грозные хищники – эвриптериды, предшественники скорпионов , достигавшие порой внушительных размеров - до 2 м в длину.
Палеозойская эра
Девон
- Девонское вымирание – черные сланцы свидетельствуют об аноксии (обеднение вод кислородом). Вымерли кораллы, бесчелюстные рыбы и прочие морские животные. Волна эволюции переместилась с моря, где природа уже испробовала почти все варианты, на сушу, которую еще только предстояло освоить.
Палеозойская эра
Карбон
- Насекомые – выйдя на сушу, артроподы (членистоногие) дали начало новой группе, оказавшейся чрезвычайно жизнеспособной. Воздух был наполнен жужжанием и стрекотом насекомых — тараканов, кузнечиков и гигантских стрекоз с размахом крыльев почти в метр, а подлесок кишел чешуйницами, термитами и жуками. Уже появились первые пауки , по лесной подстилке сновали многоножки и скорпионы .
- Рептилии (пресмыкающиеся) - их кожа, более влагонепроницаемая, чем у земноводных, позволяла проводить всю свою жизнь вне воды, а вместо того чтобы метать мягкие икринки в воду, эти животные начали откладывать яйца в жесткой кожистой .Даже многоножки достигали в длину более 2-ух метров! Как считают учёные, гигантизм насекомых был вызван более высоким уровнем кислорода в атмосфере того времени.
Палеозойская эра
Карбон
- Накопление угля – в лесах карбона преобладали древовидные папоротники высотой до 45м, гигантские хвощи, плауны и недавно возникшие семеноносные растения. Растения разрастались настолько быстро, что бактерии и грибы просто не поспевали вызывать гниение органических останков в лесной почве. Так образовались крупнейшие угольные бассейны мира - донбасс, аппалачский, кузбасс и др.
Палеозойская эра
Пермь
- Зверообразные ящеры - в начале перми земноводные господствовали как на суше, так и в пресных водоемах, но вскоре их сменили разнообразные рептилии, довольно крупные (хотя это еще не гиганты-динозавры): самые большие достигали в длину 3 м с хвостом.
- Терапсиды - ближе к концу пермского периода некоторые группы рептилий стали теплокровными . Для поддержания необходимой температуры тела у некотрых из них (цинодонтов) мог возникнуть шерстяной покров, которые и смогли пережить пермскую катастрофу (в отличие от других терапсид) и дали начало млекопитающим.
Палеозойская эра
Пермь
- Массовое пермское вымирание - самое массовое вымирание из всех, приведшее к исчезновению более 95 % всех живых существ. Катастрофа стала единственным известным массовым вымиранием насекомых в результате которого вымерло около 57 % родов и 83 % видов всего класса насекомых. В настоящее время у специалистов отсутствует общепринятое мнение о причинах вымирания: столкновение Земли с астероидом; вулканическая зима; внезапный выброс метана со дна моря.
- Пангея – единый суперконтинент Земли, образовавшийся вследствие слияния Лавразии и Гондваны , огибавшин древний океан Палео-Тетис .
Эра тектонической, климатической и эволюционной активности
Мезозойская эра
от 251 млн. до 65 млн. лет назад.
Триасовый период (251.0 млн. лет - 199.6 млн. лет) Юрский период (199.6 млн. лет - 145.5 млн. лет) Меловой период (145.5 млн. лет - 65.5 млн. лет)
В мезозое единые огромные континенты Гондвана и Лавразия начали раскалываться на отдельные массивы суши. К концу мезозоя образовавшиеся континенты имели очертания, сходные с современными. Их окружали обширные мелководные моря. Климат менялся от засушливого в центре континентов до влажного по их окраинам, но повсюду был тёплым на протяжении почти всего мезозоя (похолодание наступило в конце мелового периода). В эту эру произошли две крупные смены растительности. В триасе древняя спороносная флора сменилась господством голосеменных и продвинутых папоротниковых. В меловом периоде появились цветковые растения, которые к концу этого периода стали практически преобладать на Земле. Большие изменения произошли у наземных и морских животных. В начале эры окончательно исчезли многие примитивные группы земноводных и пресмыкающихся, но прогрессивные лабиринтодонты и некоторые группы зверообразных пресмыкающихся продолжали благоденствовать ещё долгое время. В раннем триасе появились ихтиозавры. В среднем или позднем триасе возникло много новых групп позвоночных: бесхвостые амфибии, млекопитающие, динозавры, крокодилы, черепахи, птерозавры и, скорее всего, птицы. Особенно большого эволюционного успеха достигли динозавры, морские рептилии и птерозавры. Однако к концу мелового периода все они вымерли. Бесследно исчезли также появившиеся в мезозое морские шестилучевые кораллы, новые аммониты, планктонные фораминиферы, рудисты, правильные морские ежи, возникли диатомовые водоросли.
Эра тектонической, климатической и эволюционной активности
Мезозойская эра
от 251 млн. до 65 млн. лет назад.
- Огромные континенты Гондвана и Лавразия начали раскалываться на отдельные массивы суши. К концу мезозоя образовавшиеся континенты имели очертания, сходные с современными. Их окружали обширные мелководные моря.
- Климат менялся от засушливого в центре континентов до влажного по их окраинам, но повсюду был тёплым на протяжении почти всего мезозоя (похолодание наступило в конце мелового периода).
- Произошли две крупные смены растительности. В триасе древняя спороносная флора сменилась господством голосеменных и продвинутых папоротниковых. В меловом периоде появились цветковые растения, которые к концу этого периода стали практически преобладать на Земле.
- Большие изменения произошли у наземных и морских животных. В начале эры окончательно исчезли многие примитивные группы земноводных и пресмыкающихся, но прогрессивные лабиринтодонты и некоторые группы зверообразных пресмыкающихся продолжали благоденствовать ещё долгое время.
- В раннем триасе появились ихтиозавры.
- В среднем или позднем триасе возникло много новых групп позвоночных: бесхвостые амфибии, млекопитающие, динозавры, крокодилы, черепахи, птерозавры и, скорее всего, птицы. Особенно большого эволюционного успеха достигли динозавры, морские рептилии и птерозавры. Однако к концу мелового периода все они вымерли. Бесследно исчезли также появившиеся в мезозое морские шестилучевые кораллы, новые аммониты, планктонные фораминиферы, рудисты, правильные морские ежи, возникли диатомовые водоросли.
Мезозойская эра
Триас
- Заканчивается палеозойская ледниковая эра, начинает распадаться суперконтинет Пангея, на Земле устанавливается теплый мягкий климат - у полюсов и на экваторе погодные условия были гораздо более сходными, чем в наши дни. Голосеменные – листопадные деревья гинкго и широко распространенные в наше время хвойные растения сменяют доживающих свой век лепидодендронов и древовидных хвощей. Позже, в юрском периоде, появятся саговники , сохранившиеся, как и гинкго до наших дней в виде живых ископаемых.
- Динозавры – текодонты (ячеистозубые рептилии), поначалу неуклюжие, похожие на крокодилов и ведущие преимущественно водный образ жизни вышли на сушу, их сильные задние ноги быстро приспособились к ходьбе по твердой земле, особенно используя свои сверхразвитые задние конечности. Вскоре они эволюционировали в «ужасных ящеров» - динозавров.
Мезозойская эра
Триас
- Аммониты – моллюски, чей расцвет пришелся на пермский период, почти вымершие в начале триаса, вновь расселились по морям и океанам, деля их с рыбами и акулами.
- Триасовое вымирание — в результате которого вымерла, по меньшей мере, половина известных сейчас видов, живших на Земле в то время.
Мезозойская эра
Юра
- Диплодок – один из самых огромных динозавров, достигал в длину 30 метров и весил ~ 20 тонн. Возможно из-за огромных размеров тела, головному мозгу было трудно им управлять и функцию управления задними конечностями частично взял на себя утолщенный нервный узел в крестце – «второй мозг». Но диплодоком этот динозавр назывался не поэтому, а из-за двойных нижних остистых отростков позвонков.
- Ихтиозавр – выглядел как точная копия дельфина. Эти рептилии жили в неглубоких морях юрского периода, питались рыбой и наутилоидеями.
- Плезиозавр – обитатель юрских морей и океанов. Вымышленное чудовище из озера Лох-Несс в Шотландии обычно изображают в виде плезиозавра.
Мезозойская эра
Юра
- Птеродактиль – наряду с птеранодоном и рамфоринхом принадлежал к птерозаврам – летющим ящерам. Об образе жизни не известно, возможно были теплокровными и имели волосяной покров.
- Археоптерикс – первая птица, которая больше походила на маленького пернатого динозавра, чем на птицу. Считается, что птицы произошли от одной из групп мелких рептилий, именуемых протоптицами, которые перешли к древесному образу жизни, став впоследствии пернатыми теплокровными (независимо от млекопитающих).
Мезозойская эра
Мел
- Цветковые растения – покрытосеменные связали отныне распространение пыльцы с насекомыми и теперь господствуют в современной флоре.
- Трицерáтопс – имея большой костяной воротник, три рога на морде, крупные толстые конечности и сходное с носорогом телосложение, являются одними из наиболее узнаваемых динозавров.
- Тиранозавр – самый крупный из известных сейчас сухопутнй хищник земли. Часто встрецающееся название тиранозавр-рекс означает царь, что-то наподобие король-лев. Однако до сих пор однозначно неясно был ли двуногий ящер высотой с двухэтажный дом хищником или трупоедом.
Мезозойская эра
Мел
- Белемниты - внешне похожи на кальмаров, но, в отличие от них, имели внутреннюю раковину. Лучше всего в ископаемом состоянии сохраняется прочное коническое образование на заднем конце тела. Возникли еще в карбоне, но наибольшего расцвета достигли в юрском и меловом периодах.
- Мел-палеогеновое вымирание — последнее массовое вымирание, уничтожившее шестую часть всех видов, в том числе и динозавров, вызванное падением метеорита в Мексике.
Эра в геологической истории Земли протяженностью в 65.5 млн. лет, начиная с великого вымирания видов в конце мелового периода по настоящее время.
Кайнозойская эра
от 65 млн. лет назад до наших дней
Палеогеновый период (67 млн. лет - 25 млн. лет) Неогеновый период (25 млн. лет - 1 млн. лет) Антропогенный период (1 млн. лет - до н.д.)
В мезозое единые огромные континенты Гондвана и Лавразия начали раскалываться на отдельные массивы суши. К концу мезозоя образовавшиеся континенты имели очертания, сходные с современными. Их окружали обширные мелководные моря. Климат менялся от засушливого в центре континентов до влажного по их окраинам, но повсюду был тёплым на протяжении почти всего мезозоя (похолодание наступило в конце мелового периода). В эту эру произошли две крупные смены растительности. В триасе древняя спороносная флора сменилась господством голосеменных и продвинутых папоротниковых. В меловом периоде появились цветковые растения, которые к концу этого периода стали практически преобладать на Земле. Большие изменения произошли у наземных и морских животных. В начале эры окончательно исчезли многие примитивные группы земноводных и пресмыкающихся, но прогрессивные лабиринтодонты и некоторые группы зверообразных пресмыкающихся продолжали благоденствовать ещё долгое время. В раннем триасе появились ихтиозавры. В среднем или позднем триасе возникло много новых групп позвоночных: бесхвостые амфибии, млекопитающие, динозавры, крокодилы, черепахи, птерозавры и, скорее всего, птицы. Особенно большого эволюционного успеха достигли динозавры, морские рептилии и птерозавры. Однако к концу мелового периода все они вымерли. Бесследно исчезли также появившиеся в мезозое морские шестилучевые кораллы, новые аммониты, планктонные фораминиферы, рудисты, правильные морские ежи, возникли диатомовые водоросли.
Кайнозойская эра
от 65 млн. лет назад до наших дней
- Расцвет покрытосеменных (цветковых) растений.
- Огромного многообразие насекомых.
- В морях большое разнообразие получают высшие водоросли, черви, моллюски, мшанки, костистые рыбы, из водных млекопитающих - китообразные и ластоногие.
- На суше и в воздухе господствуют теплокровные (млекопитающие и птицы).
- В самом начале палеогена появились, а в неогене достигли расцвета приматы, из которых на рубеже неогена и антропогена выделяются древнейшие люди.
- Человек современного типа сформировался в антропогене около 200 тысяч лет назад.
- В конце неогена началось постепенное похолодание, продолжившееся в антропогене обширным оледенением. В течение антропогена среднегодовые температуры на Земле постоянно понижались.
- Мы живём в самую холодную из межледниковых эпох.
В мезозое единые огромные континенты Гондвана и Лавразия начали раскалываться на отдельные массивы суши. К концу мезозоя образовавшиеся континенты имели очертания, сходные с современными. Их окружали обширные мелководные моря. Климат менялся от засушливого в центре континентов до влажного по их окраинам, но повсюду был тёплым на протяжении почти всего мезозоя (похолодание наступило в конце мелового периода). В эту эру произошли две крупные смены растительности. В триасе древняя спороносная флора сменилась господством голосеменных и продвинутых папоротниковых. В меловом периоде появились цветковые растения, которые к концу этого периода стали практически преобладать на Земле. Большие изменения произошли у наземных и морских животных. В начале эры окончательно исчезли многие примитивные группы земноводных и пресмыкающихся, но прогрессивные лабиринтодонты и некоторые группы зверообразных пресмыкающихся продолжали благоденствовать ещё долгое время. В раннем триасе появились ихтиозавры. В среднем или позднем триасе возникло много новых групп позвоночных: бесхвостые амфибии, млекопитающие, динозавры, крокодилы, черепахи, птерозавры и, скорее всего, птицы. Особенно большого эволюционного успеха достигли динозавры, морские рептилии и птерозавры. Однако к концу мелового периода все они вымерли. Бесследно исчезли также появившиеся в мезозое морские шестилучевые кораллы, новые аммониты, планктонные фораминиферы, рудисты, правильные морские ежи, возникли диатомовые водоросли.
Кайнозойская эра
Палеоген
- Млекопитающие – впервые появившись еще в палеозое, просуществовали в виде маленьких теплокровных цинодонтов и выжили благодаря тому, что могли добывать пищу по ночам, когда громадные динозавры были малоподвижны.
- Австралия – отделившись от Антарктиды стала самым изолированным материком и сохранила две наиболее примитивные группы млекопитающих: однопроходные (клоачные, утнконосы и ехидны) и сумчатые (кенгуру, коала, сумчатый волк, сумчатый дьявол и др.)
Кайнозойская эра
Палеоген
- Плацентарные млекопитающие – достигли наибольшего расцвета: маленькие пятипалые копытные кондиляртры, питавшиеся сочными стеблями и листьями растений. Эти быстроногие животные стали общими предками современных лошадей, коров, свиней, тапиров, носорогов и оленей. Среди мелких млекопитающих преобладали грызуны. На деревьях обитали предшественники нынешних лемуров, долгопятов и полуобезьян галаго.
- Киты – млекопитающие, вероятно произошли от мезонихид –хищных копытных, которые напоминали волков с копытцами вместо когтей.
Кайнозойская эра
Неоген
- Кайнозойская ледниковая эра – климат стал прохладнее еще в олигоцене (конец палеогена, 30 млн) над Южным полюсом сформировался громадный ледниковый покров, уровень океана понизился, тропические леса исчезли.
- Бескрайние степи Европы и Азии – раскинувшиеся на всех материках, заняли место лесов и дали приют огромному количеству буйволов, оленей, газелей и ранних разновидностей антилоп. Прерии Северной Америки населяли громадные стада оленей, верблюдов, лошадей, мастодонтов и вилорогов. В саваннах восточной Африки и пампасах Южной Америки появились и первые гиппопотамы.
Кайнозойская эра
Неоген
- Саблезубые тигры – большое число травоядных животных привело к появлению хищников - разнообразных кошек, собак и медведей .
- М егалодон - одна крупнейших хищных рыб в истории позвоночных, эта акула имела гигантские размеры, достигая длины 20 метров.
- Человекообразные обезьяны - сформировались две основные группы приматов — обезьяны Нового Света (в Южной Америке) и обезьяны Старого Света (в Африке и Азии). Дело в том, что Южная Америка, как и Австралия на длительное время оказалась в изоляции, став своеобразным «заповедником» для необычных животных - броненосцев , гигантских древесных ленивцев, опоссумов и муравьедов .
Кайнозойская эра
Антропоген
- Великое оледенение – кульминация последней ледниковой эпохи на Земле была 21—17 тысяч лет назад. Животные, приспособившиеся к существованию в условиях жестоких холодов ( мамонты, шерстистые носороги и др.) вероятно не смогли адаптироваться к потеплению климата и затоплению пастбищ из-за поднявшегося уровня моря и вымерли.
Кайнозойская эра
Антропоген
- Гоминиды (человекоподобные животные) – среди них австралопитек Люси, чей скелет найден в 1974 г. в Эфиопии является возможным предком человека и жил около 3-4 млн лет назад.
- Homo habilis – появился около 2 млн лет назад, был похож на австралопитеков, но уже изготовлял и пользовался целым набором орудий.
- Неандерталец (Homo sapiens neanderthalensis) – ископаемый вид человека, обитавший в течение ледникового периода на территории Европы 300-24 тысячи лет назад. Отличался от кроманьонцев более массивным телосложением и исчез либо вследствие изменения климата, либо будучи вытесненным современным человеком. К
- Кроманьонец (Homme de Cro-Magnon) - ранний представитель современного человека, поселившийся в Европе 40-12 тысяч лет назад.
- Цивилизация! – 12-10 тысяч лет назад начался межледниковый период относительного потепления климата, предоставив человеку возможность вести оседлый образ жизни.
Источники информации
- http://www.drofa.ru
- http://www.novgorod.ru/read/information/history/clauses/slovensk_novgorod
- http://elite-knowledge.narod.ru/earth5.html
- http://www.dinozavro.ru/index.php
- http://tim-pyrkov.narod.ru/ru_homepage/ru_facts/ru_evolution_of_life
- http://evolution.powernet.ru/history/