Эволюция жизни на Земле: История развития

Хронология эволюции, млн. лет
Ископаемые остатки показывают, что цветковые растения появились в раннем меловом периоде (130 миллионов лет назад) или несколько раньше, и, вероятно, помогли эволюционировать опыляющим насекомым. Социальные насекомые появились примерно в то же время, что и цветковые растения. Хотя они занимают лишь небольшую часть родословной насекомых, в настоящее время они составляют более половины их общего количества.
Люди являются одними из приматов, начавших ходить вертикально около 6 млн лет назад. Хотя размер мозга их предков был сравним с размером мозга других гоминид, например, шимпанзе, он начал увеличиваться 3 миллиона лет назад.
Некоторые внешние ссылки в этой статье ведут на сайты, занесённые в спам-лист
Эти сайты могут нарушать авторские права, быть признаны неавторитетными источниками или по другим причинам быть запрещены в Википедии. Редакторам следует заменить такие ссылки ссылками на соответствующие правилам сайты или библиографическими ссылками на печатные источники либо удалить их (возможно, вместе с подтверждаемым ими содержимым).
Часть геологической истории Земли
Каменноугольный период Карбон
358,9—298,9 млн лет назад
Карта континентов в середине карбона (330 млн лет назад)
| Система | Отдел | Ярус | Возраст, млн лет назад |
|---|---|---|---|
| IUGS | по состоянию на март 2020 года |
Согласно современной концепции мира РНК, рибонуклеиновая кислота (РНК) была первой молекулой, которая приобрела способность самовоспроизводиться. Могли пройти миллионы лет, прежде чем на Земле появилась первая такая молекула. Но после её образования на нашей планете появилась возможность возникновения жизни.
Изолированная полость, созданная молекулами фосфолипидов
Первый обмен веществ
Умение воспроизводиться и наличие границ тела — это ещё не все признаки, отличающие живое существо от неживой природы. Для воспроизведения внутри сферы из жирных кислот молекуле РНК нужно было наладить процесс обмена веществ.
Первое деление клетки
Как начали делиться первые клетки, состоящие из молекулы РНК и мембраны из жирных кислот, в настоящее время неизвестно. Возможно, построенная внутри мембраны новая молекула РНК начинала отталкиваться от первой. В конце концов, одна из них прорывала мембрану. Вместе с молекулой РНК уходила и часть молекул жирных кислот, которые образовывали вокруг неё новую сферу.
Развитие жизни в палеозойскую эру
Составила: Красикова А.Л. учитель биологии МБОУ СОШ №45 г.Кемерово
Цель урока: углубить и расширить понятия о развитии жизни на Земле
Задачи:
- изучить особенности развития растительного и животного мира в палеозойскую эру
- продолжить формирование понятия главные направления эволюции на примере развития растительного и животного мира палеозоя
- закрепить знания по данной теме выполнение заданий ЕГЭ
Карбон, рибонуклеиновая кислота, обмен веществ, разделение клеток – эти важные этапы в истории жизни на Земле помогли сформировать разнообразие и сложность организмов, с которыми мы сталкиваемся в настоящее время.
История развития жизни на Земле
Эволюция живых организмов
Археи и Протерозой
- Появление фотосинтеза
- Появление прокариот
- Появление многоклеточных водорослей
- Появление свободного кислорода
- Появление членистоногих
- Появление моллюсков
- Появление кольчатых червей
Порядок появления:
- Появление членистоногих
- Появление прокариот
- Появление свободного кислорода
- Появление многоклеточных водорослей
- Появление кольчатых червей
- Появление моллюсков
- Появление фотосинтеза
Периоды палеозойской эры
- Кембрий: господство беспозвоночных в морях
- Ордовик: появление первых позвоночных – круглоротых
- Силур: появление панцирных и хрящевых рыб, выход животных на сушу
- Девон: появление костных рыб, первых земноводных
- Карбон: расцвет земноводных, появление летающих насекомых
- Пермь: вымирание трилобитов, появление первых зверозубых рептилий
Эволюция растений
- Кембрий: красные известковые водоросли
- Ордовик: появление первых позвоночных – круглоротых
- Силур (конец): выход на сушу растений – псилофиты
- Девон: выделение мхов и высших споровых растений
- Карбон: появление первых семенных папоротников
Выводы
- Кембрий: появление организмов с твердым скелетом
- Середина Палеозоя: жизнь выходит на сушу
- Конец Перми: вымирание трилобитов и древних рыб, большинство организмов живет на суше
Геохронологическая таблица

Задание № 24
Организм обитал:
- Эра: пермский
- Период: поздний пермьский
Классификация:
- Класс: ископаемые позвоночные
Почему латимерию нельзя считать предком земноводных?
- Жизнь в соленых водоемах, не пресных
- Не дышит атмосферным кислородом
- Не способна передвигаться по дну с помощью парных плавников
Вывод: Латимерия не может считаться предком земноводных, так как отличается от них по многим признакам.
Палеоботаника и геохронология
На рисунке изображены отпечатки листа (1), семени (2), реконструкции шишек вымершего растения (3), обитавшего 350-275 млн. лет назад.
Используя фрагмент геохронологической таблицы, определите, в какой эре и каких периодах обитал данный организм. Это растение палеоботаники считают предковой формой одного из современных отделов растений. Назовите этот отдел. Приведите соответствующее доказательство. От какой древней группы растений могли произойти растения названного отдела? Почему данное растение считают однодомным?
Ответ:
- Эра – палеозойская, периоды – каменноугольный, пермский;
- Отдел – Голосеменные: наличие шишек и семян, развивающихся в шишках;
- Древние голосеменные произошли от семенных папоротников, у которых впервые появились семена
Классификация вымерших организмов
На рисунке изображена кистеперая рыба – вымершее животное, обитавшее 370 млн лет назад.
Используя фрагмент геохронологической таблицы, установите эру и период, в который обитал данный организм, а также укажите группу организмов, которые произошли от данного животного (ответ – на уровне класса). Назовите основные ароморфозы, позволившие организмам обитать на суше.
Элементы ответа:
- Эра – Палеозой; Период – Девонский;
- Потомки – земноводные;
- Основные ароморфозы: рычажные конечности; легочное дыхание
Соответствие организмов и эр
Установите соответствие между организмами и эрой, в которой происходил их расцвет на Земле:
| Организм | Эра |
|---|---|
| кистепёрые рыбы | мезозойская |
| птицы | палеозойская |
| папоротники | кайнозойская |
| пресмыкающиеся | – |
| млекопитающие | – |
| голосеменные | – |
Ответ: 232131
Строение вымерших животных
На рисунке изображены череп, скелет передней конечности и реконструкция вымершего животного, обитавшего 282-260 млн лет назад.
Используя фрагмент Геохронологической таблицы, определите, в какой эре и каком периоде обитал данный организм. Это животное имеет признаки двух классов. Назовите эти классы. Какие черты строения скелета и реконструкции животного позволяют отнести его к этим классам?
Элементы ответа:
- Эра – палеозойская, период – пермский
- Класс Млекопитающие – дифференцированные зубы (костное нёбо, развитая жевательная мускулатура, наличие зубных альвеол на челюсти)
- Класс Пресмыкающиеся – конечности по бокам туловища (у млекопитающих конечности ПОД туловищем)
Для сведения: на рисунке скорее всего Эучамберсия – терапсида, звероящер
Определение Организмов по Геохронологической Таблице
На рисунке изображены отпечатки листа и семени, а также реконструкция вымершего растения, обитавшего примерно 350-275 млн лет назад.
Характеристики Растения
- Эра – Палеозойская
- Периоды – Каменноугольный, Пермский
- Отдел – Папоротниковидные
- Папоротники
- Папоротникообразные
- Признаки – Перистый лист (вайя)
- Отдел – Голосеменные растения
- Черты – Наличие семян
- Группа – Семенные папоротники
Это растение является вымершим представителем одного из современных отделов растений.
Важные Доказательства
- Наличие шишек (стробил)
- Женские и мужские шишки (стробилы, генеративные органы) находятся на одном растении, делая его однодомным.
Если у вас есть дополнения к этому заданию или нашли какую-то ошибку, не стесняйтесь сообщить. Укажите id этого вопроса – 21751.
Вид и Строение Животного по Геохронологической Таблице
На рисунке изображен скелет вымершего животного, примерно 30-38 млн лет назад.
Характеристики Животного
- Эра – Кайнозойская
- Период – Палеоген
- Класс – Рептилии (Пресмыкающиеся)
- Черты – Несколько шейных позвонков, наличие поясничного отдела позвоночника
- Позиция – Плечи и бёдра расположены параллельно субстрату
- Строение – Наличие рычажных (пятипалых) конечностей наземного типа
Это животное первоначально сформировало рычажные конечности подобного типа у древних земноводных.
Если у вас есть комментарии или замечания по этому заданию, не стесняйтесь сообщить. Укажите id этого вопроса – 21735.
Каким номером на рисунке обозначен процесс, благодаря которому стало возможным достижение точки Пастера?
Верный ответ: 2
Точка Пастера – это концентрация кислорода (около 0,3% в атмосфере), при достижении которой стало возможным аэробное (кислородное) дыхание. Точка Пастера знаменует собой переходный этап биологической эволюции на планете Земля, когда одноклеточные организмы перешли от анаэробного метаболизма к аэробному.
Достижение точки Пастера стало возможным только благодаря деятельности живых организмов – благодаря процессу фотосинтеза, поэтому выбираем хлоропласты (2) – место, где протекают световая и темновая фазы фотосинтеза. У цианобактерий нет хлоропластов, однако у них есть полноценный фотосинтетический аппарат, где также происходит процесс фотосинтеза.
Под цифрами: 1 – митохондрия: двумембранный органоид, "энергетическая станция клетки", узнаем по кристам – складкам внутренней мембраны, циклу Кребса (под буквой d, изображен очень скупо, но все же ;), по окислительному фосфорилированию (буква j), в митохондриях происходит аэробный (кислородный) этап энергетического обмена 2 – хлоропласты: двумембранный органоид, узнаем по наличию гран (стопка тилакоидов), граны соединены ламеллами
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉 При обращении указывайте id этого вопроса – 19762.
Для вас приятно генерировать тесты, создавайте их почаще
На докембрий (криптозо́й) приходится 3,8—4,0 млрд лет — около 88 % длительности геологической истории Земли. В этот отрезок времени на Земле произошли значительные изменения: кора остыла, появились океаны и, что самое важное, появилась примитивная жизнь. При этом его хронология разработана гораздо хуже, чем последовавшего за ним фанерозоя. Причина этого в том, что органические остатки в докембрийских отложениях встречаются крайне редко, что является одной из отличительных особенностей этих древнейших геологических образований. Поэтому палеонтологический метод изучения для докембрийских толщ неприменим.
Катархейский эон (4,54 — 4,0 млрд лет назад)
Исследования метеоритов, горных пород и других материалов того времени показывают, что наша планета сформировалась примерно 4,54 млрд лет назад. До этого времени вокруг Солнца был только размытый диск, состоящий из газа и космической пыли. Затем, под действием силы притяжения, пыль стала собираться в небольшие тела, которые в итоге превратились в планеты.
На протяжении многих миллионов лет на Земле не существовало никаких форм жизни. После архейского эпизода расплавления верхней мантии и её перегрева с возникновением в этой геосфере магматического океана вся первозданная поверхность Земли вместе с её первичной и изначально плотной литосферой очень быстро погрузилась в расплавы верхней мантии. Атмосфера в то время не была плотной и состояла из непригодных для дыхания газов, таких как аммиак (NH3), метан (CH4), водород (H2), хлор (Cl2), сера. Температура её достигала 80°С. Естественная радиоактивность была во много раз выше нынешней. Жизнь в таких условиях была невозможна.
Вновь образованная в катархее Земля имела очень высокую температуру из-за экстремального вулканизма и частых столкновений с другими небесными телами, но в конце концов начала остывать
Катархейский эон (др.-греч. — «ниже древнейшего»), 4,54—4 миллиарда лет назад, известен как протопланетный этап развития Земли. Охватывает первую половину криптозоя. Земля в то время была холодным телом с разреженной атмосферой и без гидросферы. В таких условиях никакой жизни появиться не могло.
Во время катархея атмосфера не была плотной. Она состояла из газов и паров воды, появлявшихся при столкновении Земли с астероидами.
В связи с тем, что Луна тогда была слишком приближена (всего на 170 тысяч км) к Земле (длина экватора — 40 тысяч км), сутки длились недолго — всего 6 часов. Но по мере отдаления Луны сутки стали увеличиваться.
Архейский эон (4,0 — 2,5 млрд лет назад)
Основная статья: Архей
Жизнь в архее развилась до бактерий и цианобактерий. Они вели придонный образ жизни: устилали дно моря тонким слоем слизи.
Длился 4—3,6 млрд лет назад. Возможно, прокариоты появились уже в конце эоархея. Кроме того, к эоархею относятся древнейшие геологические породы — формация Исуа в Гренландии.
Палеоархей (от др.-греч. — «старый» и — «древний») продолжался с 3,6 по 3,2 млрд лет назад. В Австралии найдена самая древняя форма жизни, относящаяся к этой эре — хорошо сохранившиеся остатки бактерий возрастом 3,46 млрд лет.
Строматолит мезоархейского периода
Мезоархей (от др.-греч. — «средний» и — «древний») длился 3,2—2,8 млрд лет назад. В мезоархее уже встречаются строматолиты.
Неоархей длился 2,8—2,5 млрд лет назад. В этом периоде появился кислородный фотосинтез, который стал причиной кислородной катастрофы, случившейся в палеопротерозое. В этом периоде активно развиваются бактерии и водоросли.
Протерозойский эон (2,5 млрд — 539 млн лет назад)
Протерозой (греч. — первый, старший, греч. — жизнь) — ознаменован возникновением сложно устроенных растений, грибов и животных (например, губки). Жизнь в начале протерозоя по-прежнему была сосредоточена в морях, так как условия на суше были не совсем благоприятными: атмосфера состояла преимущественно из сероводорода, CO2, N2, CH4, и совсем малого количества O2.
Ископаемые остатки Spriggina floundersi
Однако, бактерии, жившие в то время в морях, стали вырабатывать O2 в качестве побочного продукта, и 2 млрд лет назад количество кислорода уже достигло устойчивого уровня. Но резкое увеличение кислорода в атмосфере привело к кислородной катастрофе, которая привела к изменению органов дыхания у организмов, населявших в то время океаны (анаэробные сменились аэробными) и изменению состава атмосферы (образования озонового слоя). Вследствие уменьшения парникового эффекта на Земле наступило длительное Гуронское оледенение: температура опускалась до −40°С.
Представитель франсвильской биоты
Палеопротерозо́й — геологическая эра, часть протерозоя, начавшаяся 2,5 миллиарда лет назад и окончившаяся 1,6 миллиарда лет назад. В это время наступает первая стабилизация континентов. В это время также эволюционировали цианобактерии — тип бактерий, использующих биохимический процесс фотосинтеза для производства энергии и кислорода.
Важнейшее событие раннего палеопротерозоя — кислородная катастрофа. До значительного повышения содержания кислорода в атмосфере почти все существующие формы жизни были анаэробами, то есть обмен веществ в живых формах зависел от форм клеточного дыхания, которые не требовали кислорода. Доступ кислорода в больших количествах губителен для большинства анаэробных бактерий, поэтому в это время большая часть живых организмов на Земле исчезла. Оставшиеся формы жизни были либо невосприимчивы к окислению и губительному воздействию кислорода, либо проводили свой жизненный цикл в среде, лишенной кислорода.
Представитель волынской биоты
Мезопротерозо́й — геологическая эра, часть протерозоя, начавшаяся 1,6 миллиарда лет назад и окончившаяся 1 миллиард лет назад.
Реконструкция внешнего вида представителя эдиакарской биоты, Eoandromeda octobrachiata
Неопротерозой, англ. — геохронологическая эра (последняя эра протерозоя), начавшаяся 1000 млн лет назад и завершившаяся 541 млн лет назад.
С геологической точки зрения характеризуется распадом древнего суперконтинента Родиния как минимум на 8 фрагментов, в связи с чем прекращает существование древний суперокеан Мировия. Во время криогения наступило самое масштабное оледенение Земли — льды достигали экватора (Земля-снежок).
575 миллионов лет назад происходит Авалонский взрыв, приведший к возникновению животных эдиакарской биоты. К позднему неопротерозою (эдиакарий) относятся древнейшие известные ископаемые остатки крупных живых организмов, так как именно в это время у них начинает вырабатываться некое подобие твёрдой оболочки или скелета.
Флора и фауна
Дендрерпетон — наземный темноспондил
Растения каменноугольного периода
В течение карбона появились среди беспозвоночных: новые отряды фораминифер, переднежаберные и лёгочные гастроподы, среди позвоночных: рептилии (котилозавры) и синапсиды, среди высших растений — различные голосеменные: хвойные, кордаитовые и цикадовые.
Массовых вымираний не наблюдалось. Вымерли только некоторые головоногие моллюски, иглокожие (текоидеи) и граптолиты (стереостолонаты).
В целом карбон характеризуется процветанием таких групп организмов, как фораминиферы — фузулиниды, кораллы — табулятоидеи, хететиды и ругозы (четырёхлучевые), среди моллюсков — гастроподы, наутилоидеи со спиральной раковиной, аммоноидеи (гониатиты), мшанки, замковые брахиоподы — продуктиды и спирифериды, морские лилии и древние морские ежи, также расцвет испытывают земноводные (стегоцефалы), членистоногие (в особенности насекомые) и высшие растения (плауны и хвощи). В морях царили разнообразные хрящевые рыбы (акулы и брадиодонты). Некоторые акулы (например, камподусы) могли достигать длины до 13 метров. Сохранялись пресноводные кистепёрые, в том числе и рипидистии. Обитавшие в болотах рипидистии-ризодонты были высшими хищниками. Ризод, например, достигал 8 метров в длину и был самым страшным хищником пресных вод.
Отмечается большое разнообразие амфибий. Эогиринус — крупное, до 4,5 м длиной, земноводное,— возможно, охотился на манер аллигатора. А 15-сантиметровый микробрахий питался мельчайшим животным планктоном. У бранхиозавра, похожего на головастика, были жабры. Зауроплевра и сцинкозавр больше напоминали тритонов. Небольшой хищник Pederpes, в отличие от своих предков акантостег, имел довольно развитые конечности и передвигался по суше. Помимо основных групп «амфибий» — батрахоморф и рептилиоморф — существовали разнообразные немногочисленные группы (лепоспондилы, локсомматиды, микрозавры, крассигириниды).
В нижнем карбоне возникают примитивные формы рептилий, которые, избегая конкуренции и хищников, заселяли более сухие пространства. Сначала первые рептилии ещё обитали вблизи воды, как например вестлотиана, но позже они удалялись от неё всё дальше и дальше, пока не стали сухопутными животными.
В карбоне дальнейшее распространение получили споровые растения: сигиллярии, лепидодендрон (плауновидные), каламиты (хвощевидные), ставроптерисы, различные ужовниковые (папоротниковидные), семенные хвощи, кордаиты (голосеменные). Возникшие семенные растения могли поселяться в более сухих местах обитания, так как особенности их размножения не связаны с наличием воды.
Эогиринус (птероплакс) — гигантский водный антракозавр-рептилиоморф
Тёплые болота изобиловали насекомыми и земноводными. Среди деревьев порхали гигантские летучие тараканы, стрекозы (меганевры) и подёнки. В гниющей растительности пировали гигантские артроплевры, дальние родичи многоножек. В подлеске встречались также многочисленные арахниды: метровый пульмоноскорпий, различные пауки и далёкие предки клещей.
Подразделение каменноугольной системы
Каменноугольная система подразделяется на 2 подсистемы, 3 отдела и 7 ярусов:
Период (система) Подсистема (Надотдел) Эпоха (отдел) Век (ярус)
Каменноугольный период Пенсильванская Верхний карбон Гжельский