§ 52. Развитие жизни на Земле. Эры древнейшей и древней жизни

1. Какие гипотезы возникновения жизни называются абиогенными?

Абиогенными называются гипотезы, которые описывают возникновение живых тел из веществ неорганической (неживой) природы.

2. Что такое эволюция органического мира?

Эволюция органического мира - необратимое, и в известной мере, направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, образованием и вымиранием видов, преобразованием биогеоценозов и биосферы в целом.

3. Что такое ароморфоз?

Ароморфоз - крупное, принципиально новое, существенное макроэволюционное изменение, повышающее общий уровень организации группы организмов, вследствие чего жизнедеятельность организмов усиливается. Ароморфозы дают значительные преимущества в борьбе за существование, делают возможным переход в новую среду обитания.

К ароморфозам у животных можно отнести появление живорождения, способности к поддержанию постоянной температуры тела, возникновение замкнутой системы кровообращения, а у растений - появление цветка, сосудистой системы, способности к поддержанию и регулированию газообмена в листьях.

Вопросы

1. На какие эры делится история Земли?

Названия эр греческого происхождения: катархей - ниже древнейшего, архей - древнейший, протерозой - первичная жизнь, палеозой - древняя жизнь, мезозой - средняя жизнь, кайнозой - новая жизнь.

2. Как деятельность живых организмов повлияла на изменение состава атмосферы планеты?

В архее в результате жизнедеятельности организмов в атмосфере снижается содержание метана, аммиака, воды, происходит накопление С02.

В протерозое в результате жизнедеятельности организмов происходило накопление кислорода.

3. Какое значение для развития жизни на Земле имело возникновение фотосинтеза?

Возникновение фотосинтеза, осуществляемого цианобактериями (бескислородного фотосинтеза), освободило жизнь от зависимости от органических соединений абиогенного происхождения. Живые организмы стали сами продуцировать органические вещества. На планете начали накапливаться органические вещества биогенного происхождения. При этом живые организмы стали использовать непосредственно энергию Солнца и аккумулировать ее.

4. Какие крупные ароморфозы произошли в архее?

В архее произошли следующие крупные ароморфозы, сыгравшие громадную роль в дальнейшем развитии жизни на Земле:

1) возник половой процесс, приведший к обмену генами и появлению комбинативной изменчивости, которая значительно расширила материал для естественного отбора;

2) появился фотосинтез, приведший к разделению единого органического мира по способу питания на мир растений и мир животных. Растения оказались способными синтезировать необходимые для жизни вещества из неорганических — автотрофные организмы. Они обеспечили накопление кислорода и органических веществ, которые использовали для своей жизнедеятельности животные — гетеротрофные организмы;

3) диплоидность, возникшая одновременно с оформленным ядром, позволяет сохранить мутации в гетероготном состоянии и использовать их как резерв наследственной изменчивости для дальнейших эволюционных преобразований. Возникновение диплоидности и генетического разнообразия одноклеточных эукариот, с одной стороны, обусловили неоднородность строения клеток и их объединение в колонии, с другой – возможность «разделения труда» между клетками колонии, т.е. образование многочисленных организмов;

4) образовались многоклеточные организмы, способные захватывать и переваривать более крупные частицы и осваивать новые среды обитания.

5. Какие ароморфозы произошли в протерозое и палеозое?

Крупнейшими ароморфозами протерозоя считаются появление животных с двусторонней симметрией тела и возникновение первых хордовых животных.

В палеозое важнейшими ароморфозами у растений следует считать:

1) появление дифференцированных тканей: покровных, проводящих, механических, фотосинтезирующих. Появление дифференцированных тканей неразрывно связано с появлением меристем и основной паренхимы;

2) появление дифференцированных органов: побега (органа углеродного питания) и корня (органа минерального питания);

3) появление многоклеточных гаметангий: антеридий и архегоний.

Среди Вторичноротых животных наивысшего расцвета достигают Хордовые животные, у которых появляется ряд крупных ароморфозов: хорда, нервная трубка, брюшная аорта (а затем – сердце).

6. Какие условия способствовали выходу растений и животных на сушу?

Выходу растений и животных на сушу способствовало накопление в атмосфере кислорода и, как следствие, образование озонового экрана, защищающего все живое от ультрафиолетового излучения. В результате чего такая защитная среда обитания как вода перестала быть необходимой.

7. Какие приспособления возникают у растений и животных в связи с выходом на сушу?

С выходом на сушу для растений пона¬добилась сосудистая система, обеспечивающая проведение воды и питательных веществ, покровная ткань для защиты. Дальнейшая эволюция растений на суше была направлена на дифференцировку таллома на органы и совершенство¬вание полового размножения — уменьше¬ние зависимости от воды. Не меньшее зна¬чение имело и появление механических тканей, обеспечивающих поддержание формы тела в менее плотной по сравнению с водной наземно-воздушной средой.

Для животных, вышедших на сушу, важнейшее значение имели органы, обес¬печивающие: возможность дышать атмо¬сферным воздухом (системы трахей, ле¬гочные мешки, легкие), передвижение (свободные конечности с их поясами) и размножение (органы, обеспечивающие возможность внутреннего оплодотворе¬ния, появление яйцевых оболочек).

8. Чем объяснить процветание папоротникообразных в карбоне и их постепенное вымирание к концу палеозойской эры?

Процветанию папоротникообразных в каменноугольном периоде способствовал тёплый и влажный климат. Возникшие голосеменные могли поселяться в более сухих местах, так как их размножение не зависело от наличия воды. В пермский период климат стал суше и прохладнее. Это привело к вымиранию крупных папоротниковидных. Среди растений господствующее положение на суше заняли голосеменные.

Задания

Проанализировав текст и рисунки параграфа, заполните в тетради таблицу.

Эволюция органического мира

В качестве вывода укажите, какие ароморфозы характерны для каждой эры.

В архее произошли следующие крупные ароморфозы, сыгравшие громадную роль в дальнейшем развитии жизни на Земле: возник половой процесс; появился фотосинтез; диплоидность; образовались многоклеточные организмы.

Крупнейшими ароморфозами протерозоя считаются появление у животных двусторонней симметрии тела и хорды.

В палеозое важнейшими ароморфозами у растений следует считать: появление дифференцированных тканей, органов и многоклеточных гаметангий.

В палеозое важнейшими ароморфозами у животных следует считать: появление хорды, нервной трубки, брюшной аорты (а затем – сердца).