Розділ «Поділ геологічної історії Землі на ери та періоди»

Еволюція живої природи перебуває у тісному взаємозв'язку з геологічною історією Землі, з кліматичними змінами, історію розвитку Землі виділяють на ери та періоди.

Геохронологічна історія Землі

Розвиток життя в архейську еру

Особливості еволюції прокаріотів

1. Еволюція будови прокаріотів практично не відбувалася і сучасні форми практично не відрізняються від викопних. Це пояснюється тим, що: 1) прокаріоти нездатні до диференціації клітин та ускладнення організації; 2) мають просту будову генома (єдина кільцева нитка ДНК); 3) у них легко здійснюється горизонтальне (між різними видами) транспортування спадкової інформації; 4) спадкові властивості можуть значно змінюватися під впливом плазмід.

2. Відбувається переважно біохімічна еволюція, прокаріоти здатні опановувати нові адаптаційні зони, виробляючи нові ферменти для засвоєння нових поживних речовин.

3. На сьогодні прокаріотичні екосистеми є нестійкими до впливів довкілля. Це пояснюється тим, що: 1) ланцюги живлення у них мало розгалужені; 2) видова різноманітність незначна; 3) здатність до саморегуляції невисока.

Отже, в археї: а) в атмосфері накопичилася значна кількість 02, що привело до появи аеробного дихання; б) виник озоновий екран, що захищає поверхню Землі від ультрафіолету; в) виникли водні прокаріотичні екосистеми, які були досить нестійкими до змін довкілля.

Загальна характеристика життя в археї

Розвиток життя в протерозойську еру

Розвиток життя в палеозойській ери

Палеозойська ера (ера давнього життя) тривала близько 330 млн. років. Ера характеризується великим різноманіттям живих організмів і складається з шести періодів: кембрійського, ордовикського, силурійського, девонського, кам'яновугільного та пермського. Періоди кембрій, ордовік, силур отримали назви, які походять від найменувань давніх кельтських племен.

Кембрій. На початку ери в кембрійський період (тривалість близько 80 млн років) життя все ще існувало у воді. Найхарактернішою еволюційною подією періоду була масова поява тварин з мінералізованим скелетом. Наприклад, завдяки кораловим поліпам починають утворюватися коралові рифи, виникають і поширюються трилобіти. Трилобіти – клас вимерлих морських зябродихаючих членистоногих, еліптичне тіло яких складалося з головного, тулубового і хвостового відділів. Зі спинної сторони були вкриті дуже мінералізованим хітиновим покровом, з черевної – тонкою мембраною. Більшість трилобітів були донними тваринами. Повністю вимерли наприкінці палеозою.

Ордовик. Назва періоду, який тривав близько 60 млн років, походить від назви стародавнього племені ордовиків, що мешкало в Уельсі. Життя продовжує розвиватися у водному середовищі. У цей час у тваринному світі з'являються перші хребетні, якими були панцирні безщелепні, або щиткові, які належали до круглоротих. Щиткові – це вимерлі хребетні тварини, видовжене тіло яких було вкрите захисними щитками з кісткової тканини, які часто зливалися у суцільний панцир. У них ще не було щелеп, але внаслідок ароморфозу виникли череп і хребці. У морях існували велетенські головоногі молюски з конусоподібними черепашками (до 6 м завдовжки) та морські лілії (до 20 м завдовжки), у прісних водоймах – найбільші серед усіх членистоногих ракоскорпіони (завдовжки до 2 м).

Силур. Цей період, який тривав 40 млн років, названий на честь давнього кельтського племені силурів. Найхарактернішою особливістю силурійського періоду є поступове опускання суші, яка опинялася під водою. Серед рослин силурійських водних басейнів переважали водорості: зелені, червоні, бурі, які за своєю будовою майже не відрізнялися від сучасних. У силурі відбувся вихід рослин і безхребетних тварин на суходіл. Першими наземними рослинами були риніофіти і псилофіти. Псилофіти – це вищі спорові рослини, які мали стеблоподібну наземну частину і кореневище, від якого відходили ризоїди. Виникнення цих рослин обумовили такі ароморфози, як поява тканин (покривних, механічних) та органів (стебло). Рослини могли існувати на суходолі, оскільки бактерії, ціанобактерії, одноклітинні тварини вже сформували тонкий шар ґрунту. У цей час з'явились і гриби, життєдіяльність яких також сприяла ґрунтоутворенню. Разом із псилофітами на суходіл вийшли перші безхребетні тварини, якими були павукоподібні. Псилофіт

Девон. Назва періоду (тривалість близько 50 млн років) походить від назви англійського графства Девоншир. У девонський період відбувся важливий ароморфоз у рослинному світі – це диференціація тіла рослини на пагін і корінь. Першими листостебловими рослинами були мохи. Спорідненість мохів з водоростями і псилофітами виявляється в тому, що їхня протонема подібна до зелених водоростей, замість коренів вони мають ризоїди, запліднення відбувається у водному середовищі. У девонський період від псилофітів виникають і вищі спорові судинні: плауни, хвощі, папороті. У них утворились добре сформовані корені, провідні тканини, але для розмноження їм необхідна вода, у якій переміщуються статеві клітини. Таким чином, в девоні від псилофітів узяли свій початок мохоподібні, хвощеподібні, плавуноподібні та папоротеподібні.

Девон називають періодом риб. Початок їм дали безщелепні щиткові. У первісних риб, якими були щелепнороті панцирні риби, унаслідок ароморфозу утворився щелепний апарат, що дав їм змогу активно полювати, захоплювати здобич. Це сприяло підвищенню рівня організації нервової системи, органів чуття, вдосконаленню інстинктів. З'являються хрящові, дводишні й кистепері риби. Дві останні групи риб здатні дихати і зябрами (у воді), і легенями (на повітрі). Кистепері риби, які населяли прісні водойми в девонський період, зробили важливий крок в еволюції тварин – дали початок першим наземним хребетним, якими були найдавніші земноводні стегоцефали. Скелет плавців кистеперих гомологічний скелету п'ятипалої кінцівки стегоцефалів, як і в сучасних земноводних, яйця і личинки могли розвиватися лише у воді, тому ці тварини змушені були жити поблизу водойм. Найвідомішими викопними земноводними є іхтіостеги і акантостеги. У цих тварин були довгі, рибоподібні тіла, чотири лапи, але лопастеподібні хвости, як у риб. Незважаючи на свою близьку спорідненість з рибами, вони мали багато пристосувань для життя на суші, вони дихали частково легенями, а частково – шкірою. Їх скелет був достатньо міцним, щоб витримати вагу власного тіла, яка відчувалася після виходу з води. Отже, в девоні з'являються риби і виходять на суходіл перші хребетні тварини – земноводні.

Карбон. Назва цього періоду тривалістю близько 70 млн років пов'язана з утворенням кам'яного вугілля, чому сприяли відмерлі деревоподібні папороті, хвощі й плавуни. Карбон характеризується активним розвитком органічного світу в морі та на суші. Клімат кам'яновугільного періоду був теплим, вологим, атмосфера містила велику кількість вуглекислого газу, що сприяло бурхливому розвитку вищих спорових судинних рослин. Деякі хвощі, плавуни, папороті досягали 30-40 метрів у висоту. Розвиток наземної рослинності сприяв формуванню ґрунту, а з решток рослин цього періоду утворилося кам'яне вугілля. У рослинному світі відбувся такий важливий ароморфоз, як поява насіння. У насінні нагромаджувалися поживні речовини, воно мало оболонку, яка захищала його від несприятливих умов. Насінним рослинам для запліднення насінини вода не потрібна, що дало їм змогу завоювати суходіл. Першими насінними рослинами були насінні папороті.

Псилофіт