Велико разнообразие органического мира в настоящем, но оно покажется буквально безграничным, если представить как происходило развитие жизни на Земле на протяжении сотен миллионов лет.
Любая былинка, мимо которой мы равнодушно проходим, имела очень длинный ряд поколений своих предков, и чем дальше вглубь веков, тем менее похожи были эти предки на современные формы.Каждый организм слагается не только под влиянием настоящего, но и всего прошлого, вплоть до скрывающегося во мраке времен начала жизни.К. А. Тимирязев Картину развития органического мира, нередко наглядно изображают в виде ветвистого дерева . Ствол дерева - это первичные зеленые организмы, крупные сучья - возникшие от них группы еще несложных растений, более мелкие ветви - изменившиеся потомки этих групп, концы веток - современные формы. Родословное дерево. Некоторые ветви этого дерева засохли - это вымершие группы, исчезнувшие вследствие каких-то условий, оказавшихся для них неблагоприятными; иные ветви, наоборот, пышно разрослись, образовав множество ответвлений, - это группы растений, развившихся в благоприятных для их жизни условиях и давших много новых форм. Такое наглядное изображение истории развития организмов, показывающее не только происхождение той или иной группы организмов, но и родство разных групп, носит название родословного дерева . Еще наглядней можно представить эту эволюцию в виде движения реки , разделившейся на многочисленные протоки, то быстрые и стремительные, то медленные, суживающиеся и исчезающие. Подобно тому, как в протоках и разветвлениях настоящей реки постоянно изменяются и количество уносимой воды и быстрота ее движения, так изменялись и формы растений великой реки жизни: одни быстро, другие подолгу оставаясь почти без изменений. Желая подчеркнуть это беспрерывное движение жизни как основное ее свойство, К.А. Тимирязев назвал биологию наукой о динамике органического мира .
Перемены на земле
Много перемен произошло на Земле за ее многовековую историю:- Изменялись очертания и рельеф суши, площадь и глубина мирового океана.
- Возникали новые горные хребты, разрушались , горные местности превращались в равнины.
- Менялись направление и характер ветров и морских течений.
- Состав атмосферы и воды океанов и морей со временем также изменялся.
- Количество света и тепла, поступающее на землю от солнца, в разные времена было различным.
- Ученые считают, что даже положение земной оси по отношению к плоскости движения Земли вокруг Солнца не оставалось неизменным.
Следы прошлой жизни
Самые ценные данные об этих изменениях получены на основе остатков жизни, сохранившихся в земных недрах. Эти следы прошлой жизни изучает наука палеонтология . Она в значительной степени помогает геологии выяснить, какие изменения происходили в . Остатки животных и растений называют палеонтологическими документами , то-есть очень достоверными материалами, по которым уверенно можно судить о том, какие события происходили на Земле в прошлом. Обнаруживаемые в недрах земли палеонтологические документы издавна привлекали внимание ученых. Об этом писал, например, М. В. Ломоносов в своей работе «О слоях земных»:Земная поверхность ныне совсем другой имеет вид, нежели каков был издревле. В холодных климатах показываются в каменных горах следы трав индийских с явственными начертаниями, уверяющими об их природе.Таким образом, основываясь на том, что в холодных странах обнаруживаются следы южных растений, Ломоносов сделал совершенно правильное предположение: очевидно, в далеком прошлом условия жизни на севере были совершенно иные, чем теперь.
Ценные раскопки
К сожалению, подробные ценные раскопки находят сравнительно редко. Ведь нечасто бывали на Земле такие особо благоприятные условия, при которых нежные части растения могли бы оставить какой-то долговечный след. Случалось иногда, что листок, упав на мягкий ил, покрывался им. Впоследствии ил уплотнялся, превращался в твердую породу, и исследователь, раскалывая такую слоистую породу на пластинки, обнаруживал вдруг отчетливый след листка или другой части древнего растения.Янтарь
На южном и юго-восточном побережьях находят куски янтаря , а в них очень хорошо сохранившиеся отпечатки мелких членистоногих животных (насекомые, паучки) и части растений (почки, листья, цветки, семена и проч). Янтарь - это затвердевшая смола некоторых древних хвойных деревьев. Когда она вытекала из их поврежденных стволов и ветвей, в нее попадали мелкие животные и части растений.
Янтарь - это затвердевшая смола некоторых древних хвойных деревьев.
Прошло много времени, смола превратилась в янтарь, и теперь мы иногда обнаруживаем в ней изумительно четкие и точные следы древней жизни.
Куски окаменелого дерева
Находят в земле и куски окаменелого дерева , целиком состоящие из минерального вещества. Они настолько точно сохранили строение древесины, что исследователю, рассматривающему тонкие пластинки окаменелости под микроскопом, кажется, что он видит древесину живого дерева. Такая окаменелость образуется при особых условиях, когда происходит очень медленное замещение органического вещества дерева минеральными веществами, растворенными в воде. В результате этого дерево, сохраняя форму и строение, оказывается полностью минерализированным.
Минерализованное дерево.
В большинстве случаев требуется очень большая и кропотливая работа, чтобы по сохранившимся полустертым следам восстановить прошлое растений
. Тем не менее упорная исследовательская мысль проникла в глубины прошлого и по этим следам достаточно полно восстановила как менялся мир растений за миллионы столетий.
По этим данным, развитие жизни, как и развитие всего существующего, не было плавным - происходило чередование периодов длительных, относительно спокойных и более коротких, но бурных.
Длительность бурных геологических революций определяется нередко миллионами лет. Все же такие революционные периоды в развитии жизни проходили много быстрее, чем периоды спокойные, эволюционные.
Ученые, изучавшие развитие жизни на Земле, давно отметили эту неравномерность развития по качественно различным отложениям слоев и остаткам жизни, находимым в земле. Отсюда возникло деление истории жизни на отдельные этапы. Самые большие отрезки времени получили название эр. Продолжительность их обычно исчисляется сотнями миллионов лет.
Этапы в истории Земли
Этап истории Земли , когда возникла первичная жизнь, получил название протерозойской эры - ранней жизни . Она продолжалась около 600 миллионов лет. Ее сменила эра палеозойская - древней жизни , длительность которой определяют в 325 миллионов лет. За ней следовала мезозойская эра - средней жизни , продолжавшаяся 115 миллионов лет, перешедшая затем в кайнозойскую эру - новой жизни , или современная эра , начало которой отстоит от нашего времени примерно на 70 миллионов лет. Таким образом, жизнь существует на Земле не менее миллиарда лет . Протерозойской эре предшествовал очень длительный отрезок времени, который называют азойской, то-есть безжизненной эрой . Каждая эра делится на более короткие, исчисляемые обычно десятками миллионов лет, отрезки времени - геологические периоды, (подробнее:Размер: px
Начинать показ со страницы:
Транскрипт
2 Практическое занятие Описание особей вида по морфологическому критерию Цель: изучить критерии вида морфологический, физиологический, генетический, географический, экологический, биохимический; рассмотреть на конкретных примерах видов растений и животных морфологический критерий. Оборудование: гербарный материал, фотографии, рисунки растительных и животных организмов. Ход занятия: 1.Рассмотрите предложенные вам организмы растений и животных. Сравните их по предложенным критериям. Заполните таблицу. МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗМОВ Признаки для сравнения Объект 1 Объект 2 Внешний вид: Географическое местообитание Образ жизни Экологическое значение Побег, расположение листьев на стебле, форма и размеры листьев, тип жилкования, корневой системы, цветок, соцветие Форма тела, головы, пропорции туловища, строение конечностей; окрас кожи, шерсти; рост, размер 2.Расставьте в правильной последовательности категории, входящие в структуру вида: популяция, подвид, особь, разновидность 3.Два вида двойника можно отличить по признакам: месту обитания, особенностям поведения, кариотипу соматических клеток, особенностям внешнего строения, размеру и числу хромосом, генотипу клеток организма 4.Современные представления о биологическом виде: виды сотворены и неизменны; виды не существуют реально; вид реально существует, виды неустойчивы и динамичны; вид существует определенное время, а затем или вымирает, или изменяется; любая изменчивость в природе представляет собой видообразование 5.Чем понятие космополита отличается от эндемика? Ответ поясните. Приведите примеры. Вывод: Сделайте вывод, ответив на вопрос, Почему при установлении видовой принадлежности нельзя использовать только один из видовых критериев?
3 Практическое занятие Анализ адаптаций организмов к среде обитания Цель: сформировать понятие приспособленности организмов к среде обитания, изучить механизм возникновения адаптаций, уметь классифицировать адаптации, раскрыть их значение для организмов. Оборудование: справочники «Общая биология» стр.102, фотографии и рисунки организмов животных и растений. Ход работы: Задание 1 Определите соответствие между формой тела и организмом, который ее имеет. Раскройте ее значение: Форма тела: торпедообразная, сучкообразная, листообразная, причудливая Акула, палочники, гусеница пяденицы, дельфин, морские коньки, удильщики Задание 2 Определите соответствие между окраской тела и организмом, который ее имеет. Раскройте ее значение: Окраска тела: покровительственная, расчленяющая, предупреждающая Зебра, тигр, белая куропатка, пчелы, осы, гусеница бабочки капустницы, заяц-беляк, мадагаскарский жук, молодые серые вараны, саламандра пятнистая, детеныши моржей, тля, жирафы. Задание 3 В чем разница между маскировкой и демонстрацией? Приведите примеры. Задание 4 Приведите примеры мимикрии. Чем бейтсовская отличается от мюллеровской? Вывод: Раскройте механизм формирования и значение адаптаций. Почему приспособленность никогда не бывает абсолютной Практическое занятие «Анализ и оценка различных гипотез происхождения жизни» Цель: знакомство с различными гипотезами происхождения жизни на Земле. Ход работы. Прочитать текст «Многообразие теорий возникновения жизни на Земле». Заполнить таблицу: Теории и гипотезы Сущность теории или гипотезы Доказательства 3. Ответить на вопрос: Какой теории придерживаетесь вы лично? Почему? «Многообразие теорий возникновения жизни на Земле». 1. Креационизм. Согласно этой теории жизнь возникла в результате какого-то сверхъестественного события в прошлом. Ее придерживаются последователи почти всех наиболее распространенных религиозных учений. Традиционное иудейско-христианское представление о сотворении мира, изложенное в Книге Бытия, вызывало и продолжает вызывать споры. Хотя все христиане признают, что Библия это завет Господа людям, по вопросу о длине «дня», упоминавшегося в Книге Бытия, существуют разногласия. Некоторые считают, что мир и все населяющие его организмы были созданы за 6 дней по 24 часа. Другие христиане не относятся к Библии как к научной книге и считают, что в Книге Бытия изложено в понятной для людей форме теологическое откровение о сотворении всех живых существ всемогущим Творцом. Процесс божественного сотворения мира мыслится как имевший место лишь однажды и потому недоступный для наблюдения. Этого достаточно, чтобы вынести всю концепцию божественного сотворения за рамки научного исследования. Наука занимается только теми явлениями, которые поддаются наблюдению, а потому она никогда не будет в состоянии ни доказать, ни опровергнуть эту концепцию. 2. Теория стационарного состояния. Согласно этой теории, Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень мало; виды тоже существовали всегда.
4 Современные методы датирования дают все более высокие оценки возраста Земли, что позволяет сторонникам теории стационарного состояния полагать, что Земля и виды существовали всегда. У каждого вида есть две возможности либо изменение численности, либо вымирание. Сторонники этой теории не признают, что наличие или отсутствие определенных ископаемых остатков может указывать на время появления или вымирания того или иного вида, и приводят в качестве примера представителя кистеперых рыб латимерию. По палеонтологическим данным, кистеперые вымерли около 70 млн. лет назад. Однако это заключение пришлось пересмотреть, когда в районе Мадагаскара были найдены живые представители кистеперых. Сторонники теории стационарного состояния утверждают, что, только изучая ныне живущие виды и сравнивая их с ископаемыми остатками, можно делать вывод о вымирании, да и то он может оказаться неверным. Внезапное появление какого-либо ископаемого вида в определенном пласте объясняется увеличением численности его популяции или перемещением в места, благоприятные для сохранения остатков. 3. Теория панспермии. Эта теория не предлагает никакого механизма для объяснения первичного возникновения жизни, а выдвигает идею о ее внеземном происхождении. Поэтому ее нельзя считать теорией возникновения жизни как таковой; она просто переносит проблему в какое-то другое место во Вселенной. Гипотеза была выдвинута Ю. Либихом и Г. Рихтером в середине XIX века. Согласно гипотезе панспермии жизнь существует вечно и переносится с планеты на планету метеоритами. Простейшие организмы или их споры («семена жизни»), попадая на новую планету и найдя здесь благоприятные условия, размножаются, давая начало эволюции от простейших форм к сложным. Возможно, что жизнь на Земле возникла из одной-едидственной колонии микроорганизмов, заброшенных из космоса. Для обоснования этой теории используются многократные появления НЛО, наскальные изображения предметов, похожих на ракеты и «космонавтов», а также сообщения якобы о встречах с инопланетянами. При изучении материалов метеоритов и комет в них были обнаружены многие «предшественники живого» такие вещества, как цианогены, синильная кислота и органические соединения, которые, возможно, сыграли роль «семян», падавших на голую Землю. Сторонниками этой гипотезы были лауреаты Нобелевской премии Ф. Крик, Л. Оргел. Ф. Крик основывался на двух косвенных доказательствах: универсальности генетического кода; необходимости для нормального метаболизма всех живых существ молибдена, который встречается сейчас на планете крайне редко. Но если жизнь возникла не на Земле, то как она возникла вне ее? 4. Физические гипотезы. В основе физических гипотез лежит признание коренных отличий живого вещества от неживого. Рассмотрим гипотезу происхождения жизни, выдвинутую в 30-е годы XX века В. И. Вернадским. Взгляды на сущность жизни привели Вернадского к выводу, что она появилась на Земле в форме биосферы. Коренные, фундаментальные особенности живого вещества требуют для его возникновения не химических, а физических процессов. Это должна быть своеобразная катастрофа, потрясение самих основ мироздания. В соответствии с распространенными в 30-х годах XX века гипотезами образования Луны в результате отрыва от Земли вещества, заполнявшего ранее Тихоокеанскую впадину, Вернадский предположил, что этот процесс мог вызвать то спиральное, вихревое движение земного вещества, которое больше не повторилось. Вернадский происхождение жизни осмысливал в тех же масштабах и интервалах времени, что и возникновение самой Вселенной. При катастрофе условия внезапно меняются, и из протоматерии возникают живая и неживая материя. 5. Химические гипотезы. Эта группа гипотез основывается на химической спе-дифике жизни и связывает ее происхождение с историей Земли. Рассмотрим некоторые гипотезы этой группы. У истоков истории химических гипотез стояли воззрения Э. Геккеля. Геккель считал, что сначала под действием химических и физических причин появились соединения углерода. Эти вещества представляли собой не растворы, а взвеси маленьких комочков. Первичные комочки были способны к накоплению разных веществ и росту, за которым следовало деление. Затем появилась безъядерная клетка исходная форма для всех живых существ на Земле. Определенным этапом в развитии химических гипотез абиогенеза стала концепция А. И. Опарина, выдвинутая им в гг. XX века. Гипотеза Опарина представляет собой синтез дарвинизма с биохимией. По Опарину, наследственность стала следствием отбора. В гипотезе Опарина желаемое выдастся за
5 действительное. Сначала нее особенности жизни сводятся к обмену веществ, а затем его моделирование объявляется решенном загадки возникновения жизни. Гипотеза Дж. Берпапа предполагает, что абиогенно возникшие небольшие молекулы нуклеиновых кислот из нескольких нуклеотидов могли сразу же соединяться с теми аминокислотами, которые они кодируют. В этой гипотезе первичная живая система видится как биохимическая жизнь без организмов, осуществляющая самовоспроизведение и обмен веществ. Организмы же, по Дж. Берналу, появляются вторично, в ходе обособления отдельных участков такой биохимической жизни с помощью мембран. В качестве последней химической гипотезы возникновения жизни на нашей планете рассмотрим гипотезу Г. В. Войткевича, выдвинутую в 1988 году. Согласно этой гипотезе, возникновение органических веществ переносится в космическое пространство. В специфических условиях космоса идет синтез органических веществ (многочисленные орпанические вещества найдены в метеоритах углеводы, углеводороды, азотистые основания, аминокислоты, жирные кислоты и др.). Не исключено, что в космических просторах могли образоваться нуклеотиды и даже молекулы ДНК. Однако, по мнению Войткевича, химическая эволюция на большинстве планет Солнечной системы оказалась замороженной и продолжилась лишь на Земле, найдя там подходящие условия. При охлаждении и конденсации газовой туманности на первичной Земле оказался весь набор органических соединений. В этих условиях живое вещество появилось и конденсировалось вокруг возникших абиогенно молекул ДНК. Итак, по гипотезе Войткевича первоначально появилась жизнь биохимическая, а в ходе ее эволюции появились отдельные организмы.
6 ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ АНАЛИЗ И ОЦЕНКА РАЗЛИЧНЫХ ГИПОТЕЗ ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА Цель: установить черты сходства и различия в строении и жизнедеятельности человека и человекообразных обезьян; проанализировать основные ступени антропогенеза; выработать навыки критического анализа научных фактов, свидетельствующих «за» или «против» определенных гипотез. Оборудование: рисунки, таблицы, фотографии, 3D-модели основных стадий антропогенеза человека, справочники по общей биологии. ХОД ЗАНЯТИЯ: 1. Карл Линней в 18 веке впервые дал видовое название Homo sapiens (Человек разумный) Определите систематическое положение человека по следующим критериям: Царство --- Подцарство --- Тип --- Подтип --- Класс --- Отряд --- Подотряд --- Секция --- Надсемейство --- Семейство --- Род --- Вид Человек, Животные, Млекопитающие, Хордовые, Приматы, Узконосые, Обезьяны, Высшие Узконосые, Люди, Человек разумный, Многоклеточные, Позвоночные 2. Выберите из перечисленных факторов эволюции человека биологические и социальные. Факторы: трудовые операции, общественный образ жизни, наследственность, борьба за существование, речь, естественный отбор, сознание, изменчивость, абстрактное мышление, социальная конкуренция, мутации, генетические заболевания человека 3. Используя данные справочника, учебной литературы, таблиц, моделей, составьте родословную человека разумного. 4. Оцените предлагаемые факты с точки зрения аргументации основных гипотез о происхождении человека: Эволюционный путь Сотворение Нейтральные факты 1.Наличие у человека атавизмов; 2. наличие разных рас Homo sapiens; 3. очень сложная социальная структура человеческого общества; 4. общность строения основных систем органов у человека и животных; 5. наличие в геологических слоях ископаемых останков животных, не существующих в данное время; 6. наличие у человека волосяного покрова на голове; 7. невозможность на данный момент составить полную картину возникновения человека от диких предков; 8. сложная структура головного мозга человека в сравнении с животными; 9. сложность поведения и проявлений психической деятельности человека; 10. наличие у человека рудиментов; 11. способность использовать орудия труда; 12. наличие ископаемых останков человекообразных обезьян, которые могли быть предками современного человека; 13. большие размеры головного мозга человека в сравнении с животными; 14. наличие человеческих племен, ведущих примитивный образ жизни; 15. наличие только у человека членораздельной речи Сделайте вывод, ответив на вопрос, о чем свидетельствуют факты аргументации гипотез происхождения человека? «Современная биология накопила много фактов, свидетельствующих о возможном происхождении человека от обезьяноподобных предков. В то же время, есть некоторые факты, которые не вписываются в эту теорию»
7 Контрольная работа «Развитие жизни на Земле» Вариант Гипотеза происхождения жизни из неживой материи: А) биогенез; Б) панспермия; В) абиогенез; Г) креационизм. 2. Кто сформулировал биохимическую гипотезу возникновения жизни: А) Шлейден и Шванн; Б) А.И. Опарин; В) Уотсон и Крик; Г) Мюллер и Геккель. 3. Укажите, какой таксон есть предок амфибий: А) Панцирные рыбы; Б) Кистеперые рыбы; В) Лучеперые рыбы; Г) Хрящевые рыбы. 4. Укажите верную последовательность эр эволюции Земли, начиная с последней, которая длится сейчас, до древнейшей: А) Архейская Б) Мезозойская В) Кайнозойская Г) Палеозойская 5. Эукариоты появились: А) в Архее; Б) в Протерозое; В) в Палеозое; Г) в Мезозое; 6. Укажите, когда появились первые хордовые животные: А) в кембрийском периоде; Б) ордовикском периоде; В) силурийском периоде; Г) Архейскую эру. 7. Когда появились Хвойные растения: А) Девонский период; Б) Пермский период; В) Триасовый период; Г) Каменноугольный период. 8. Период расцвета саблезубых тигров: А) Антропогеновый; Б) Палеогеновый; В) Неогеновый; Г) Меловой. 9. Найдите лишнее понятие и объясните свой выбор: А) Триасовый; Б) Юрский; В) Неогеновый; Г) Меловой. 10. Определите систематическое положение следующих видов: Слон африканский; Одуванчик лесной; 11. Основные события мелового периода: А) расцвет голосеменных; Б) появление покрытосеменных; В) расцвет фораминифер; Г) появление плацентарных млекопитающих; Д) расцвет летающих ящеров. Контрольная работа «Развитие жизни на Земле» Вариант 2 1.Гипотеза происхождения жизни из живой материи: А) биогенез; Б) панспермия; В) абиогенез; Г) креационизм. 2. Кто сформулировал гипотезу панспермии: А) Шлейден и Шванн; Б) Уотсон и Крик; В) Мюллер и Геккель; Г) Аррениус и Вернадский. 3. Укажите от кого произошли птицы (одна из гипотез): А) Бронтозавр; Б) Птеродактиль; В) Ихтиозавр; Г) Археоптерикс. 4. Укажите верную последовательность эр эволюции Земли, начиная с самой древней и до сегодняшнего времени: А) Архейская; Б) Мезозойская; В) Кайнозойская; Г) Палеозойская. 5. Прокариоты появились: А) в Архее; Б) в Протерозое; В) в Палеозое; Г) в Кайнозое. 6. Укажите, когда появились первые млекопитающие: А) Каменноугольном периоде; Б) Триасовом периоде; В) Меловом периоде; Г) Юрском периоде. 7. Когда появились Покрытосеменные растения: А) Пермский период; Б) Меловой период; В) Юрский период; Г) Каменноугольный период. 8. Период расцвета динозавров: А) Неогеновый; Б) Палеогеновый; В) Юрский; Г) Триасовый; 9. Найдите лишнее понятие и объясните свой выбор: А) Антропогеновый; Б) Кембрийский; В) Ордовикский; Г) Силурийский. 10. Определите систематическое положение следующих видов: Медведь гималайский; Лилия тигровая; 11. Основные события каменноугольного периода: А) появление кистеперых рыб; Б) формирование первых наземных биогеоценозов; В) появление хвойных растений; Г) появление первых насекомых; Д) появление первых рептилий
Тест 14 вариант 2 происхождение и развитие органического мира >>>
Тест 14 вариант 2 происхождение и развитие органического мира >>> Тест 14 вариант 2 происхождение и развитие органического мира Тест 14 вариант 2 происхождение и развитие органического мира Наиболее важными
Контрольная работа по теме: «Происхождение жизни на Земле» Вариант 1 Часть А Выпишите номера вопросов, рядом с ними запишите буквы правильных ответов. 1. Живое отличается от неживого: а) составом неорганических
Что такое эволюция? Эволюция это процесс исторического развития живого мира, направленный на то, чтобы больше приспособиться к условиям обитания. Основные положения эволюционного учения Ч. Дарвина Сущность
Пояснительная записка. Тестовое задание «Доказательства эволюции» предназначено для закрепления материала на уроке по теме: «Доказательства эволюции». Это тестовое задание так же можно использовать и для
12 класс. Зачёт по теме «Микроэволюция» На оценку «3» 1. Эволяция это: А) представление об изменении и В) необратимое и в известной мере направленное превращении форм организмов историческое развитие живой
Развитие животного мира на Земле. Преподаватель Тибелиус Александра Вопросы, направляющие на проект. Основополагающий вопрос: 1)В чем заключается основной смысл эволюции? Проблемный вопрос: 1)Под следствием
Биология 10-11 классы В результате изучения курса биологии на уровне среднего общего образования: Выпускник на базовом уровне научится: раскрывать на примерах роль биологии в формировании современной научной
Эволюция живых систем. Микро- и макроэволюция Этапы эволюции жизни на Земле. 1. Эволюция прокариот. 2. Эволюция одноклеточных эукариот. 3. Переход к многоклеточности и эволюция многоклеточных организмов.
Календарно тематическое планирование п/п Стандарт. Роль биологии в формировании современной естественнонаучной картины мира. Название раздела, темы урока Введение в основы общей биологии. Биология наука
Цель проекта Цель: выяснить какие существую гипотезы возникновения жизни на Земле и сделать вывод. Ход исследования Подготовить учебный материал: учебники, методические пособия. Найти информацию в Интернете.
Тема урока: «Доказательства происхождения человека от животных». Цели и задачи урока: Ознакомить учащихся с основными группами доказательств происхождения человека от животных, которыми располагает современная
Пояснительная записка Рабочая программа по биологии для 11 класса составлена с учётом Федерального Государственного стандарта, примерной программы среднего (полного) общего образования по биологии (расширенный
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА БИОЛОГИЯ на уровень среднего общего образования (ФГОС СОО) (базовый уровень) ПЛАНИРУЕМЫЕ ПРЕДМЕТНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОГО ПРЕДМЕТА «БИОЛОГИЯ» В результате изучения учебного предмета
Задания В9 по географии 1. Расположите перечисленные периоды геологической истории Земли в А) Меловой Б) Четвертичный В) Силурийский Запишите в ответ получившуюся последовательность букв. Силурийский(444
П/п БИОЛОГИЯ КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ 9 класс (68 часов) Тема урока Дата Содержание Форма контроля ВВЕДЕНИЕ В ОСНОВЫ ОБЩЕЙ БИОЛОГИИ 3 часа 1. Биология-наука о жизни. Общебиологические закономерности.
ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ 0А, Б класса Содержание материала Количество часов Характеристика основных видов БИОЛОГИЯ КАК НАУКА.МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ 3Ч Краткая история биологических наук ч.краткая история
Анализ геохронологической таблицы 1. На рисунке изображён археоптерикс вымершее животное, обитавшее 150 147 млн лет назад. Используя фрагмент «Геохронологической таблицы», определите, в какой эре и каком
1. Планируемые результаты освоения учебного предмета Учащийся должен знать /понимать основные положения биологических теорий (клеточная); сущность законов Г. Менделя, закономерностей изменчивости, эволюционная
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа 3» городского округа город Салават Республики Башкортостан УТВЕРЖДАЮ Директор МБОУ «СОШ 3» г. Салавата Л.П.Белоусова
Нормативная база: Пояснительная записка При составлении данной программы автором использованы следующие нормативно-правовые документы: Федеральный закон «Об образовании в Российской Федерации» от 29.12.2012
Тематическое планирование 9 класс. п/п Наименование разделов, тем Количество часов Формы контроля ЭОР Введение 1 Мультимедийное приложение к учебнику Раздел 1. Эволюция живого мира на Земле Тема 1.1. Многообразие
ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЕ ОКРУЖНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ГБОУ средняя общеобразовательная школа 763 СП 2 Рабочая программа и календарно-тематическое планирование по биологии
АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ И ГРУПП ЗАДАНИЙ Для получения представления об уровне биологической подготовки экзаменуемых были проанализированы результаты выполнения заданий по каждому
Приложение 5.24. Основной общеобразовательной программы образовательной программы среднего общего образования МАОУ СОШ п. Цементный, утвержденной приказом 205-д от 31.08.2017 г. Рабочая программа учебного
Программа среднего (полного) общего образования по биологии 10-11 классы Базовый уровень (70 часов) Пояснительная записка Данная программа по биологии составлена на основе федерального компонента государственного
Тест по биологии Происхождение человека 8 класс 1 вариант 1. Способность к изготовлению орудий труда проявилась впервые в антропогенезе: 1) у дриопитеков; 2) у австралопитеков; 3) у гиббонов; 4) у питекантропов.
I. ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ КУРСА БИОЛОГИИ В результате изучения биологии на базовом уровне ученик должен: знать/понимать основные положения биологических теорий (клеточная, эволюционная теория
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение городского округа Тольятти «Школа 75 имени И.А. Красюка» РАССМОТРЕНО на заседании МО Протокол 1 от 28.08.2017 СОГЛАСОВАНО на заседании методического
Приложение к ООП среднего общего образования, утвержденной приказом директора школы 57/6 от 31.08.17г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПО БИОЛОГИЯ 10-11 КЛАСС Базовый уровень 1.Планируемые результаты освоения программы:
2 1. Требования к уровню подготовки учащихся 11-х классов: В результате изучения биологии на базовом уровне ученик должен: 1. знать/понимать основные положения биологических теорий (клеточная, эволюционная
ПОУРОЧНОЕ ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ. 11 КЛАСС 27 ПОУРОЧНОЕ ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ «БИОЛОГИЯ. 11 КЛАСС. ПРОФИЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ» Планирование составлено на основе программы «Биология. 10 11 классы. Профильный
Основные этапы эволюции животных Выполнила Сотникова Е. А. студенка гр. Ф-112 От одноклеточных животных к многоклеточным. Несомненно, первыми на Земле были древние простейшие. От них произошли современные
1. Требования к уровню подготовки учащихся: 2 В результате изучения биологии на базовом уровне ученик должен: 1. знать/понимать основные положения биологических теорий (клеточная, эволюционная теория Ч.
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение города Абакана «Средняя общеобразовательная школа 24» РАБОЧАЯ ПРОГРАММА по биологии (базовый уровень) для 10-11 классов. Рабочая программа по биологии
Пояснительная записка Рабочая программа по биологии для класса составлена с учётом Федерального Государственного стандарта, примерной программы среднего (полного) общего образования по биологии (расширенный
Соответствие материала учебника «Биология. Учебник для 9 класса» Государственному образовательному стандарту основного общего образования по биологии (2004) и рекомендации по использованию ресурсов Федерального
Рабочая программа учебного предмета «Биология» для 0- классов Планируемые результаты освоения учебного предмета Приложение 5 Утверждена в составе ООП СОО Приказ МАОУ «СОШ 45» от 3.08.207 г. 64а В результате
1. Планируемые результаты освоения учебного предмета Учащийся должен знать: признаки биологических объектов: живых организмов; генов и хромосом; клеток организма человека; сущность биологических процессов:
Рабочая программа учебного предмета «Биология» (Базовый уровень) 0- класс I. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ПОДГОТОВКИ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО УЧЕБНОМУ ПРЕДМЕТУ «БИОЛОГИЯ» В результате изучения биологии на базовом уровне
Борьба за существование это система сложных и многообразных взаимоотношений между особями внутри вида, между разными видами, а также между разными видами и абиотическими условиями. Формы борьбы за существование
I. Планируемые результаты освоения учебного предмета «Биология» В результате изучения биологии на базовом уровне ученик должен знать /понимать основные положения биологических теорий (клеточная, эволюционная
Рабочая программа для 11-го класса предусматривает обучение биологии в объеме 1 час в неделю на протяжении учебного года, 34 часа в год. Рабочая программа составлена на основе следующих нормативных документов
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ 1 1 Ботаника как наука о растениях Растительный мир и его роль в природе и жизни человека 2 Тип: моллюски Общая характеристика, строение и среда обитания Роль в природе и жизни человека
Пояснительная записка Программа предназначена для изучения предмета «Общая биология» в 111-х классах углубленного уровня, рассчитана на 4 часа в неделю. Программа с углубленным изучением биологии составлена
Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение Тогучинского района «Степногутовская средняя школа» «Рассмотрено» «Согласовано» ШМО учителей Заместитель директора по УВР МКОУ Протокол от «Степногутовская
БИОЛОГИЯ КАК НАУКА. МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ Объект изучения биологии живая природа. Отличительные признаки живой природы: уровневая организация и эволюция. Основные уровни организации живой природы. Биологические
1. Планируемы результаты В результате изучения биологии на базовом уровне ученик должен знать/понимать основные положения биологических теорий (клеточная, эволюционная теория Ч.Дарвина); учение В.И.Вернадского
Рабочая программа учебного предмета «Биология» составлена в соответствии с требованиями: - Федерального компонента государственного образовательного стандарта среднего общего образования; - Образовательной
Класс Программа Кол-во часов Учебник всего в неделю 9 Пасечник В.В. М.: Дрофа 200 Биология Программа для общеобразовательных учреждений 0- Агафонова И.Б., Сивоглазов В.И. Программа среднего общего (полного)
Рабочая программа по биологии для учащихся 10-11 классов разработана на основе требований к результатам освоения основной образовательной программы среднего общего образования. Рабочая программа рассчитана
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПО БИОЛОГИИ 11 КЛАСС, БАЗОВЫЙ УРОВЕННЬ Пояснительная записка Данная рабочая программа составлена на основе Федерального компонента государственного стандарта общего образования (среднее
2 словосочетания, целого числа, последовательности цифр или сочетания букв и цифр. 6. Количество заданий в одном варианте теста 50. Часть А 38 заданий. Часть В 12 заданий. 7. Структура теста Раздел 1.
Обязательный минимум содержания Биология как наука. Методы научного познания Объект изучения биологии - живая природа. Отличительные признаки живой природы: уровневая организация и эволюция. Основные уровни
Рабочая программа по биологии составлена в соответствии с требованиями 1. Закона РФ «Об образовании» 273 от 29.12.2012 г. 2. Федерального компонента государственного образовательного стандарта основного
Пояснительная записка Рабочая программа составлена в соответствии:. Приказом Минобразования РФ от 05.03.2004 089 "Об утверждении федерального компонента государственных образовательных стандартов начального
Программа курса «Биология» помещена в сборнике программного материала «Биология: 5-9 классы»: программа. М.: Вентана- Граф 03. Авторы: И.Н. Пономарёва, В.С. Кучменко, О.А. Корнилова, А.Г. Драгомилов, Т.С.
Рабочая программа по предмету «Биология» 9 класс. Планируемые предметные результаты освоения дисциплины: освоение знаний о живой природе и присущих ей закономерностях; строении, жизнедеятельности и средообразующей
Биология. Общие закономерности Рабочая программа по биологии на 2015-2016 учебный год составлена на основе программы основного общего образования по биологии 6-9 классы Н.И.Сонина, рекомендованной Департаментом
Приложение 0 к Основной образовательной программе среднего общего образования (ФК ГОС) Рабочая программа учебного предмета Биология 0- классы Требования к уровню подготовки выпускников В результате изучения
Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Лицей 9» Асбестовского городского округа Приложение к образовательной программе Рабочая программа среднего общего образования по предмету «Биология»
Содержание 1. Биология как наука........ 10 1.1. Задачи и методы биологии.. 10 1.2. Уровневая организация жизни и биологические системы.... 12 2. Клетка как биологическая система.................... 16
Вопросы для рассмотрения:
1. Теории происхождения жихни на Земле.
2. Доказательста древней жизни.
3. Геохронологическая таблица. Разнообразие жизни в каждый период
1. Теории происхождения жизни.
Существует несколько гипотез происхождения жизни на Земле.
1. Жизнь создал Бог.
2. Жизнь принесена из космоса.
3. Жизнь возникла сама собой в результате химических реакций.
По мнению ученых, жизнь возникла 4 млрд. лет назад. Она зародилась в результате спонтанных химических реакций, приведших к образованию органических кислот.
В первой половине 20 века американский химик Стэнли Миллер провел эксперимент, в котором пытался воссоздать условия жизни на Земле, царившие около 4 млрд. лет назад. Через водный раствор, содержащий химические элементы пропускался электрический ток, т.к. в ту эпоху атмосфера Земли изобиловала молниями. В результате этого эксперимента появились несложные углеродные соединения. Позднее в метеоритах были обнаружены тоже сложные углеродные соединения. Поэтому существует предположение, что зарождению жизни способствовали химические вещества, занесенные из космоса. Однако, большинство ученых придерживается третьей гипотезы - жизнь возникла независимо и развивалась постепенно по мере того, как углеродные соединения становились все более разнообразными и сложными.
По мнению ученых, зарождение жизни произошло именно в море, т.к. на суше существовала разрушающая радиация и сильные перепады температуры. В воде же хорошо растворяются минеральные вещества и без труда протекают химические реакции
Наконец, в истории Земли произошло грандиозное событие - возникла достаточно устойчивая сложная молекула, способная к самовоспроизведению. За миллионы лет появился так называемый «первичный бульон» - жидкая среда, изобилующая микроорганизмами. Подобные рассуждения - небеспочвенные догадки ученых. Но существуют убедительные доказательства того, что самые первые примитивные формы жизни быстро расселились по всем морям планеты. О чем свидетельствуют окаменевшие строматолиты возрастом 3,5 млрд. лет.
Неисключен занос жизни из космоса. Ведь находять бактерий на обшивках космических кораблей. Обнаружены остатки бактерий в метеоритах.
2. Доказательства древней жизни.
Наука, изучающая разнообразные данные о жизни прошлых лет, называется палеонтология.
Доказательствами существования древних живых организмов являются:
1. Следы ног или ползания, сохранившиеся на мягком иле, застывающей магме, которые впоследствии затвердевают. Следы могут говорить о размерах животного, способах передвижения.
По костям можно составить представление о положении тела, размерах, способе питания и передвижения. По рубцам на костях, показывающим место прикрепления мышц, делают заключение о расположении и размерах мышц, следовательно, и создают форму тела животного. Окраска, дина шерсти и величина чешуи - эти признаки являются предположительные.
3. Отпечатки листьев, животных.
4. Замороженные в почве или во льду организмы. В Сибири были найдены мамонты, сохранившиеся на протяжении 25 тыс. лет.
5. Содержащиеся в янтаре растения, насекомые, пауки. Янтарь - ископаемая смола хвойных деревьев.
Ископаемые организмы находят погребенные в пепле, в болоте, зыбучем песке, смоляной яме (Лос-Анжелес), в замороженных участках почвы и льда.
3. Геохронологическая таблица. Разнообразие жизни в каждый период.
Возраст ископаемых остатков определяется по радиоуглероду, с помощью которого можно определить возраст любого органического вещества по периоду его распада.
Для упорядочения долгой истории Земли ученые разделяют ее на различные отрезки времени. Самые продолжительные - эры. Эры делят на периоды, а периоды на эпохи.
1. АРХЕЙСКАЯ ЭРА
Началась около 3,8 млрд. лет назад, длилась 1,3 млрд. лет. В начале Архея на планете возникла жизнь: ее химические следы обнаружены в горных породах возрастом 3,7 млрд. лет. Оставившие их микроорганизмы были одноклеточными. Эти примитивные существа были похожи на современных бактерий и питались растворенными в воде органическими соединениями.
2. ПРОТЕРОЗОЙСКАЯ ЭРА
Превендский период 2500- 650 млн. лет назад
В переводе с греч. «протерозой» - «ранняя жизнь».
На Земле появились крошечные цианобактерии - сине-зеленые водоросли, использовавшие для роста энергию солнца. У них наблюдается фотосинтез. Их потомки существуют и сейчас.
Цианобактерии жили в мелководных морях. Некоторые образовывали огромные известковые глыбы — строматолиты, окаменелости которых находят в древних породах. Современные водоросли и сейчас их образуют.
Вендский период 650-540 млн. лет назад
1 млрд. лет назад появились первые животные. Их тела состояли из множества клеток. В конце эры на дне моря жили харнии, похожие на пучки перьев.
3. ПАЛЕОЗОЙСКАЯ ЭРА
В переводе с греч. «палеозой» - «древняя жизнь».
Кембийский период 540-510 (505) млн. лет назад
В этот период сформировались различные многоклеточные животные: трилобиты, брюхоногие, плеченогие и двустворчатые моллюски, ракообразные, паукообразные, губки, кораллы, иглокожие. Многие обзавелись панцирями и раковинами. Многие виды дали начало современным хордовым.
Плеченогие - сидячие животные, имеющие двустворчатую раковину и питающиеся планктоном.
Трилобиты — примитивные членистоногие (предок раков, пауков и насекомых) с удлиненным плоским телом, покрытым твердым панцирем в виде пластинок. Каждый сегмент тела, кроме последнего, нес конечности. Размеры от 1 до 5- 7 см в длину. Были виды до 60- 75 см .
Среди растений преобладали одноклеточные и многоклеточные водоросли, которые интенсивно выделяли кислород.
Ордовикский период 505-438 млн. лет
Характеризуется появлением наутилоидных моллюсков - родственников осьминогов и кальмаров. Из членистоногих были трилобиты, мечехвосты. Жили разноl6;бразные моллюски, кораллы. Появились первые рыбы. У них еще не было плавников и челюстей, зато на голове имелся костяной панцирь, видимо, служивший защитой от хищников. Эти первые рыбы, известные под названием щитковые, были плохими пловцами, а отсутствие челюстей заставляло их питаться следующим образом: они всасывали ил, а затем процеживали его через своеобразные щели, и таким образом во рту оставались мелкие беспозвоночные, которые и служили им кормом. В наше время подобные существа наверняка показались бы примитивными и неуклюжими, но тогда это были самые развитые животные на Земле. Во-первых, у них имелся позвоночник, который в сочетании с другими костями образовывал прочный скелет. Во-вторых, они достигали куда больших размероk4;, чем другие животные. А в-третьих, у них уже были глаза, рот и даже небольшое количество мозга.
Силурийский период 438-408 млн. лет назад
В этот период материки поднялись выше и климат стал прохладным. Фотосинтез сыграл огромную роль в дальнейшей эволюции жизни на Земле. В процессе фотосинтеза выделяется кислород, который в верхних слоях превращается в озон, способный поглощать смертоносные ультрафиолетовые лучи. Слой озона со временем утолщался и наконец, перекрыл доступ лишним ультрафиолетовым лучам. Это дало возможность живым организмам подняться со дна океана на поверхность, а затем и выйти на сушу.
Первыми на суше появились растения. Это стало возможным примерно четыреста десять миллионов лет назад, когда слой озона стал достаточно толст, чтобы окончательно перекрыть доступ смертоносным ультрафиолетовым лучам. Растения осваивали сушу медленно - вплоть до следующего периода они приспосабливались.
Дело в том, что в воде они были способны поглощать воду и пищу через всю свою поверхность, а на суше делать это могли лишь их широко разветвленные и глубоко пущенные в землю корни. Чтобы жить на суше, растениям нужно было иметь систему транспортировки воды, проходящую от корней до самой верхушки, твердую кожицу, сокращающую потери влаги, а также прочное основание для того, чтобы поддерживать стебель или ствол в вертикальном положении.
Первым растением, отвечавшим всем этим, требованиям, была куксония, которая росла в Уэльсе почти четыреста миллионов лет назад. Вслед за ней появились и другие виды наземных растений — мхи, плауны, папоротники, разновидности хвойных деревьев. Во время каменноугольного периода, начавшегося 345 миллионов лет назад, они пышно разрослись, образовав громадные болотистые леса. Некоторые мхи в этих лесах были с десятиэтажный дом, папоротники достигали в высоту сорок пять метров, а уж какими огромными были деревья, трудно даже представить.
Вслед за растениями к жизни на суше стали приспосабливаться и простейшие животные. Приспособившись дышать воздухом.
Вероятно, первыми из них были древнейшие членистоногие, которые в процессе эволюции смогли приобрести себе простейший аппарат для вдыхания воздуха. От этих древних членистоногих в дальнейшем произошли клещи, многоножки, скорпионы и другие насекомые. Все они питались растениями и на протяжении многих миллионов лет были единственными обитателями суши. Самой любопытной из древних насекомых была гигантская стрекоза, размах крыльев которой превышал семьдесят сантиметров.
В морях продолжали господствовать водоросли, рыбы. Появились гигантские ракоскорпионы до 3 м в длину. У некоторых рыб появились челюсти. Это позволило их обладателям употреблять в пищу не только простейшие организмы, но и более крупных животных. Настигнув добычу, они с помощью челюстей разрывали ее на части, а затем проглатывали.
Самыми первыми челюстными рыбами были акантодианы. Потом их вытеснили пласодермы, которые вырастали до очень больших размеров. Самый крупный из них — данклеостеус был длиною десять метров. Вместо зубов на его челюстях были костяные шипы, но это не мешало ему убивать и п;ожирать все, что попадалось на глаза.
Девонский период 408-360 (362) млн. лет назад
Период расцвета рыб. Панцерные рыбы развивались и появились три типа: двоякодышащие, кистеперые и лучеперые (предки современных рыб).
Появились самые крупные морские животные - да(у)нклеостеусы 4 м длины, разрезающий свою жертву пополам. Позднее появились акулы, переселившиеся в океан.
Появились первые амфибии, произошедшие от рыб, вышедших на сушу. Причиной выхода рыб было пересыхание небольших водоемов.
Чтобы не погибнуть, рыбы вынуждены были переползать по суше в другой водоем. Поначалу они делали это неуклюже, и цели, вероятно, достигали очень немногие. Но со временем на плавниках этих рыб образовались наросты, на которые можно было опираться, а кроме жабр появились крошечные легкие, позволяющие поглощать кислород из воздуха. В процессе эволюции плавники окончательно превратились в конечности, а легкие расширились настолько, что позволяли дышать воздухом постоянно. Это произошло примерно 350 миллионов лет назад.
Одной из первых амфибий была ихтиостега. У нее уже
имелись хорошо оформленные легкие и конечности, напоминающие лапы современных земноводных и пресмыкающихся.
Способность передвигаться и по суше, и по воде дала возможность амфибиям маневрировать в случае опасности и питаться как подводными организмами, так и теми, которые жили на суше. В дальнейшем от амфибий произошли пресмыкающиеся, а от них, в свою очередь, птицы и млекопитающие.
Среди земноводных был стегоцефал, имеющий настоящие конечности.
Каменноугольный период 360-286 млн. лет назад
Материки покрыты низменными болотами и папоротниковыми лесами. Гигантские леса теплого и влажного карбона изобиловали гигантскими насекомыми, большими амфибиями. Размах крыльев насекомых достигал 75 см в длину.
В этот период появляются первые рептилии - диметродон, эдафозавр. Вдоль их спин тянется «парус», позволяющий регулировать температуру тела.
Пермь 286-245(250) млн. лет назад
Холодает климат, становится более засушливый. Поднимеются материки, пересыхают озера и моря. Уменьшается число папоротников, хвощей и плаунов. Происходит горообразование. Наступает оледенение южного полушария.
В конце пермского периода появляются животные, похожие на рептилий, давшие начало млекопитающим. В этот период на земле происходит массовое вымирание видов в связи с изменением климата.
4. МЕЗОЗОЙСКАЯ ЭРА
«Мезозой» - «средняя жизнь». Называют эрой рептилий.
Триасовый период 245-208 млн. лет
После исчезновения видов на Пангее (один континент) установился теплый и более влажный климат. Леса из древовидных папоротников покрыли пространства.
Появляются динозавры. Появляются первые летающие рептилии. Наличие древнейших яйцекладущих млекопитающих (как утконос и ехидна)
Юрский период 208-144 млн. лет
Меловой период 144-66 млн. лет
Учебник для 10-11 классов
Глава XIII. Развитие жизни на Земле
Историю живых организмов на Земле изучают по сохранившимся в осадочных горных породах остаткам, отпечаткам и другим следам их жизнедеятельности. Этим занимается наука палеонтология. Для удобства изучения и описания вся история Земли разделена на отрезки времени, имеющие различную длительность и отличающиеся друг от друга климатом, интенсивностью геологических процессов, появлением одних и исчезновением других групп организмов и т. д. В геологической летописи эти отрезки времени соответствуют разным слоям осадочных пород с включенными в них ископаемыми остатками. Чем глубже расположен слой осадочных пород (если, конечно, слои не перевернуты в результате тектонической деятельности), тем древнее находящиеся там ископаемые. Такое определение возраста находок является относительным. Кроме того, нужно помнить, что зарождение той или другой группы организмов происходит раньше, чем она появляется в геологической летописи. Группа должна стать достаточно многочисленной, чтобы через сотни миллионов лет мы могли обнаружить ее представителей при раскопках.
Рис. 71. История развития жизни на Земле и формирование современной атмосферы
Названия этих отрезков времени греческого происхождения. Самые крупные такие подразделения - зоны, их два - криптозой (скрытая жизнь) и фанерозой (явная жизнь). Зоны делятся на эры (рис. 71). В криптозое две эры - архей (древнейший) и протерозой (первичная жизнь). Фанерозой включает в себя три эры - палеозой (древняя жизнь), мезозой (средняя жизнь) и кайнозой (новая жизнь). В свою очередь, эры разделены на периоды, периоды иногда делят на более мелкие части. Для того чтобы выяснить, какие реальные промежутки времени соответствуют эрам и периодам, определяют содержание изотопов различных химических элементов в горных породах и остатках организмов. Поскольку скорость распада изотопов строго постоянная и хорошо известная величина, можно определить абсолютный возраст найденных ископаемых. Чем дальше от нас отстоит тот или другой период времени, тем с меньшей точностью определяется его возраст.
§ 55. Развитие жизни в криптозое
По мнению ученых, планета Земля формировалась 4,5-7 млрд лет назад. Около 4 млрд лет назад стала остывать и затвердела земная кора, на Земле возникли условия, позволившие развиваться живым организмам. Эти первые организмы были одноклеточными, не имели твердых оболочек, поэтому обнаружить следы их жизнедеятельности очень трудно. Неудивительно, что ученые долгое время считали, что Земля значительную часть времени своего существования была безжизненной пустыней. Хотя на криптозой приходится около 7/8 всей истории Земли, интенсивное изучение этого зона началось только в середине XX в. Применение современных методов исследования, таких, как электронная микроскопия, компьютерная томография, методов молекулярной биологии позволило установить, что жизнь на Земле намного древнее, чем представлялось ранее. В настоящее время науке неизвестны такие осадочные породы, в которых бы не было следов жизнедеятельности. В самых древних известных на Земле осадочных породах, возраст которых 3,8 млрд лет, обнаружены вещества, входившие, по-видимому, в состав живых организмов.
Архей. Архей - самая древняя эра, начался более 3,5 млрд лет назад и продолжался около 1 млрд лет. В это время на Земле были уже довольно многочисленны цианобактерии, окаменевшие продукты жизнедеятельности которых - строматолиты - найдены в значительных количествах. Австралийскими и американскими исследователями были найдены и сами окаменевшие цианобактерии. Таким образом, в архее уже существовала своеобразная «прокариотическая биосфера». Цианобактериям обычно для жизнедеятельности нужен кислород. Кислорода в атмосфере еще не было, однако им, по-видимому, хватало кислорода, который выделялся при химических реакциях, протекавших в земной коре. Очевидно, биосфера, состоящая из анаэробных прокариот, существовала еще раньше. Важнейшим событием архея явилось возникновение фотосинтеза. Нам неизвестно, какие именно организмы явились первыми фотосинтетиками. Самым ранним свидетельством существования фотосинтеза являются содержащие углерод минералы с таким соотношением изотопов, которое характерно именно для углерода, прошедшего через процесс фотосинтеза. Эти минералы имеют возраст более 3 млрд лет. Возникновение фотосинтеза имело огромное значение для дальнейшего развития жизни на Земле. Биосфера получила неиссякаемый источник энергии, а в атмосфере начал накапливаться кислород (см. рис. 71). Содержание кислорода в атмосфере еще долго оставалось низким, однако появились предпосылки бурного развития аэробных организмов в дальнейшем.
Протерозой. Протерозойская эра - самая длинная в истории Земли. Она продолжалась около 2 млрд лет. Примерно через 600 млн лет после начала протерозоя, около 2 млрд лет назад, содержание кислорода достигло так называемой «точки Пастера» - около 1% от его содержания в атмосфере, современной нам. Ученые считают, что такая концентрация кислорода достаточна для того, чтобы обеспечить устойчивую жизнедеятельность одноклеточных аэробных организмов. Медленное, но постоянное увеличение содержания кислорода в атмосфере способствовало совершенствованию клеточного дыхания, возникновению окислительного фосфорилирования. Окислительное фосфорилирование, будучи значительно более эффективным способом утилизации энергии углеводов, чем анаэробный гликолиз, в свою очередь, вело к процветанию аэробных организмов. Накопление кислорода в атмосфере привело к формированию озонового экрана в стратосфере, что сделало принципиально возможной жизнь на суше, защитив ее от смертоносного жесткого ультрафиолета. Прокариоты - бактерии и одноклеточные водоросли - жили, по-видимому, и на суше, в пленках воды между минеральными частицами в зонах частичного затопления вблизи водоемов. Результатом их жизнедеятельности стало образование почвы.
Рис. 72. Флора и фауна позднего протерозоя.
1 - многоклеточная водоросль; 2 - губка; 3 - медуза; 4 - ползающий кольчатый червь; 5 - сидячий кольчатый червь; 6 - восьмилучевой коралл; 7 - примитивные членистоногие неясного систематического положения
Не менее важным событием было и возникновение эукариот. Когда оно произошло, неизвестно, так как зафиксировать его очень трудно. Исследования на молекулярном уровне дали основание некоторым ученым предположить, что эукариоты могут быть столь же древними, как и прокариоты. В геологической же летописи признаки деятельности эукариот появились примерно 1,8-2 млрд лет назад. Первые эукариоты были одноклеточными организмами. По-видимо-му, уже у них сформировались такие фундаментальные признаки эукариот, как митоз и наличие мембранных органелл. Ко времени 1,5-2 млрд лет назад относят возникновение одного из самых важных ароморфозов - полового размножения.
Важнейшим этапом в развитии жизни явилось возникновение многоклеточности. Это событие дало мощный толчок увеличению разнообразия живых организмов, их эволюции. Многоклеточность делает возможными специализацию клеток в пределах одного организма, возникновение тканей и органов, в том числе органов чувств, активное добывание пищи, передвижение. Эти преимущества способствовали широкому расселению организмов, освоению всех возможных экологических ниш и в конечном итоге формированию современной биосферы, пришедшей на смену «прокариотической». Первые многоклеточные организмы появились в протерозое не менее 1,5 млрд лет назад. Однако некоторые ученые считают, что это произошло гораздо раньше - около 2 млрд лет назад. Это были, по-видимому, водоросли.
Вспышка разнообразия животных. Конец протерозоя, примерно 680 млн лет назад, ознаменовался мощной вспышкой разнообразия многоклеточных организмов и появлением животных (рис. 72). До этого периода находки многоклеточных редки и представлены растениями и, возможно, грибами. Возникшая в конце протерозоя фауна получила название эдиакарской по местности в Южной Австралии, где в середине XX в. в слоях возрастом 650-700 млн лет были обнаружены первые отпечатки животных. Впоследствии похожие находки были сделаны и на других материках. Эти находки послужили причиной выделения в протерозое особого периода, получившего название венд (по названию одного из славянских племен, живших на берегу Белого моря, где обнаружено множество ископаемых остатков представителей этой фауны). Венд продолжался примерно 110 млн лет. За это короткое по сравнению с предыдущими эпохами время возникло и достигло значительного разнообразия большое количество видов многоклеточных животных, относящихся к типам кишечнополостных, червей, членистоногих. Некоторые из этих животных имели до 1 м в длину, по-видимому, они были студенистыми, как медузы. Отличительная особенность животных вендо-эдиакарской фауны - отсутствие какого бы то ни было скелета. Вероятно, тогда еще не было хищников, от которых надо было защищаться.
С чем же связана такая вспышка разнообразия? Ученые предполагают, что в конце протерозоя наша планета претерпевала значительные потрясения. Была очень высокой гидротермальная активность, шло горообразование, оледенения сменялись потеплением климата. В атмосфере увеличилось содержание кислорода. Повышение содержания кислорода до 5-6% от современного уровня, по-видимому, было необходимым для успешного существования многоклеточных животных довольно крупных размеров. Эти изменения в среде обитания, очевидно, и привели к появлению новых типов и их бурному развитию. Кончался криптозой, эон «скрытой жизни», охватывающий более 85% всего времени существования жизни на Земле, начинался новый этап - фанерозой.
- Как определяется относительный и абсолютный возраст палеонтологических находок?
- Какие основные ароморфозы можно выделить в эволюции одноклеточных организмов?
- Как жизнедеятельность живых организмов повлияла на изменение геологических оболочек Земли?
- 4. Чем можно объяснить возникновение большого разнообразия многоклеточных животных в конце протерозоя?
Каждого из нас порой волнуют такие вопросы, на которые сложно найти ответы. К ним относится понимание смысла своего существования, устройство мира и многое другое. Полагаем, что каждый однажды задумывался по поводу развития жизни на Земле. Эры, которые нам известны, очень сильно отличаются между собой. В этой статье мы подробно разберем, и как именно проходила ее эволюция.
Катархей
Катархей - когда земля была безжизненной. Повсюду были вулканические извержения, ультрафиолетовые излучения и отсутствовал кислород. Эволюция жизни на Земле начала свой отсчет именно с этого периода. За счет взаимодействия химических веществ, которые окутали землю, начинают образовываться свойства, характерные для жизни на Земле. Однако существует и другое мнение. Некоторые историки считают, что Земля никогда не пустовала. По их мнению, планета существует столько же времени, сколько и жизнь на ней.
Эра катархея продолжалась от 5-ти до 3-х миллиардов лет назад. Исследования показали, что в этот период планета не имела ядра и земной коры. Интересен тот факт, что в то время сутки длились всего лишь 6 часов.
Архей
Следующей эрой после катархея, является архей (3,5-2,6 миллиардов лет до н.э.). Он делится на четыре периода:
- неоархей;
- мезоархей;
- палеоархей;
- эоархей.
Именно во время архея зародились первые простейшие микроорганизмы. Мало кому известно, но залежи серы и железа, которые мы добываем сегодня, появились именно в этот период. Археологи нашли остатки нитчатых водорослей, возраст которых позволяет отнести их к периоду архея. В это время эволюция жизни на Земле продолжалась. Появляются гетеротрофные организмы. Образуется грунт.
Протерозой
Протерозой - это один из наиболее длительных периодов развития Земли. Он разделяется на следующие этапы:
- мезопротерозой;
- неопротерозой.
Данный период характеризуется появлением озонового слоя. Также именно в это время, как утверждают историки, полностью сформировался объем мирового океана. Палеопротерозойская эра включала в себя сидерийский период. Именно в нем произошло формирование анаэробных водорослей.
Ученые отмечают, что именно в протерозое произошло глобальное оледенение. Оно длилось на протяжении 300 миллионов лет. Подобной ситуацией характеризуется и ледниковый период, который был гораздо позднее. Во время протерозоя появились Среди них губки и грибы. Именно в этот период сформировались залежи руды и золота. Неопротерозойская эра характеризуется формированием новых континентов. Ученые отмечают, что вся флора и фауна, которая существовала в этот период, не является предком современных животных и растений.
Палеозой
Ученые изучают геологические эры Земли и развитие органического мира достаточно долго. По их мнению, палеозой является одним из наиболее значимых для нашей современной жизни периодом. Он длился около 200 миллионов лет и делится на 6 временных отрезков. Именно в эту эру развития Земли начали формироваться наземные растения. Стоит отметить, что в период палеозоя животные вышли на сушу.
Эру палеозоя исследовали многие известные ученые. Среди них А. Седжвик и Э. Д. Филлипс. Именно они разделили эру на определенные периоды.
Климат палеозоя
Многие ученые проводили исследования, чтобы выяснить Эры, как мы говорили ранее, могли длиться достаточно долго. Именно по этой причине на протяжении одного летоисчисления на определенном участке Земли в разное время может быть абсолютно противоположный климат. Так было и в палеозое. В начале эры климат был более мягкий и теплый. Зональности как таковой не было. Процент кислорода постоянно возрастал. Температура воды составляла от 20 градусов по Цельсию. Со временем начала появляться зональность. Климат стал более жарким и влажным.
К концу палеозоя, как следствие образования растительности, начался активный фотосинтез. Появилась более выраженная зональность. Образовались климатические пояса. Данный этап стал одним из наиболее важных для развития жизни на Земле. Эры палеозоя дали толчок для обогащения планеты флорой и фауной.
Растительный и животный мир эры палеозоя
В начале палеозийского периода жизнь была сосредоточена в водоемах. В середине эры, когда количество кислорода достигло высокого уровня, началось освоение суши. Ее самыми первыми жителями были растения, которые сначала совершали свою жизнедеятельность на мелководье, а потом перебрались и на берег. Первые представители флоры, которые освоили сушу, - псилофиты. Стоит отметить, что они не имели корней. К эре палеозоя также относят процесс формирования голосеменных. Появились также древовидные растения. В связи с появлением на земле флоры, постепенно начали появляться и животные. Ученые предполагают, что первыми возникли растительноядные формы. Достаточно длительное время длился процесс развития жизни на Земле. Эры и живые организмы постоянно видоизменялись. Первые представители фауны - беспозвоночные и пауки. Со временем появились насекомые с крыльями, клещи, моллюски, динозавры, рептилии. В позднем периоде палеозоя произошли значительные климатические изменения. Это привело к вымиранию некоторых видов животных. По предварительным подсчетам погибло около 96% обитателей воды и 70% суши.
Полезные ископаемые эры палеозоя
Именно с палеозойским периодом связано образование многих полезных ископаемых. Начали формироваться залежи каменной соли. Стоит также подчеркнуть, что некоторые нефтяные бассейны берут свое начало именно с Начали формироваться угольные толщи, которые составляют 30% от общего количества. Также именно с палеозойским периодом связано образование ртути.
Мезозой
Следующим после палеозоя, был мезозой. Он длился около 186 миллионов лет. Геологическая история Земли взяла свое начало гораздо раньше. Однако именно мезозой стал эрой активности как климатической, так и эволюционной. Сформировались основные границы материков. Началось горообразование. Произошло деление Евразии и Америки. Считается, что именно в климат был наиболее теплым. Однако в конце эры начался ледниковый период, который существенно изменил флору и фауну земли. Произошел естественный отбор.
Флора и фауна в эру мезозоя
Эра мезозоя характеризуется вымиранием папоротников. Преобладают голосеменные и хвойные. Формируются покрытосеменные растения. Именно в мезозойском периоде наступает расцвет фауны. Наиболее развитыми становятся рептилии. В данном периоде существовало большое количество их подвидов. Появляются летающие рептилии. Их рост продолжается. К концу некоторые представители весят около 50 килограмм.
В мезозое постепенно начинается развитие цветоносных растений. К концу периода наступает похолодание. Снижается количество подвидов околоводных растений. Постепенно вымирают и беспозвоночные. Именно по этой причине появляются птицы и млекопитающие.
По мнению ученых, птицы взяли свое начало от динозавров. Возникновение млекопитающих они связывают с одним из подклассов пресмыкающихся.
Кайнозой
Кайнозой - это именно та эра, в которой мы сегодня живем. Она началась около 66 миллионов лет назад. В начале эры по-прежнему происходило деление континентов. На каждом из них преобладала своя флора, фауна и климат.
Кайнозой отличается большим количеством насекомых, летающих и морских животных. Преобладают млекопитающие и покрытосеменные. Именно в это время все живые организмы сильно эволюционируют и отличаются большим количеством подвидов. Появляются злаковые. Самое главное преобразование - это появление человека разумного.
Эволюция человека. Начальные этапы развития
Точный возраст планеты определить невозможно. Ученые спорят касаемо этой темы на протяжении длительного времени. Одни считают, что возраст Земли составляет 6000 тысяч лет, другие, что более 6 миллионов. Полагаю, что мы никогда не узнаем правды. Самым главным достижением кайнозойской эры является появление человека разумного. Давайте более подробно разберем, как именно это происходило.
Существует большое количество мнений, относительно формирования человечества. Ученые неоднократно сравнивали самые разнообразные наборы ДНК. Они пришли к выводу, что наиболее схожий организм с человеком имеют обезьяны. Доказать данную теорию до конца невозможно. Некоторые ученые утверждают, что организм человека и свиньи также достаточно схож.
Эволюция человека просматривается невооруженным глазом. Сначала для населения были важны биологические факторы, а сегодня - социальные. Неандерталец, кроманьонец, австралопитек и другие - все это через которые прошли наши предки.
Парапитек - это первая ступень развития современного человека. На данном этапе существовали наши предки - обезьяны, а именно шимпанзе, гориллы и орангутанги.
Следующим этапом развития были австралопитеки. Первые найденные остатки находились на территории Африки. По предварительным данным, их возраст составляет около 3 миллионов лет. Ученые исследовали находку и пришли к выводу, что австралопитеки достаточно схожи с современным человеком. Рост представителей был достаточно небольшим, примерно 130 сантиметров. Масса австралопитеков составляла 25-40 килограмм. Орудиями, скорее всего, они не пользовались, поскольку они так и не найдены.
Человек умелый был схож с австралопитеком, но, в отличие от них, пользовался примитивным орудием. Его кисти рук и фаланги пальцев были более развитыми. Считается, что именно человек умелый - прямой наш предок.
Питекантроп
Следующим этапом эволюции был питекантроп - человек прямоходящий. Первые его останки были найдены на острове Ява. По мнению ученых, питекантропы проживали на территории Земли около миллиона лет назад. Позже останки человека прямоходящего были найдены во всех уголках планеты. Исходя из этого, можно сделать вывод, что питекантропы населяли все континенты. Тело прямоходящего человека мало чем отличалось от современного. Однако были незначительные отличия. Питекантроп имел низкий лоб и четко выраженные надбровные дуги. Ученые выяснили, что прямоходящий человек вел активный образ жизни. Питекантропы занимались охотой и изготовляли простые орудия труда. Они жили группами. Так питекантропам было легче охотиться и защищаться от врага. Находки в Китае позволяют сделать вывод, что они также умели пользоваться огнем. У питекантропов появилось абстрактное мышление и речь.
Неандерталец
Жили неандертальцы около 350 тысяч лет назад. Найдено около 100 остатков их жизнедеятельности. Череп неандертальцев был куполообразным. Их рост составлял около 170 сантиметров. Они имели достаточно крупное телосложение, развитую мускулатуру и хорошую физическую силу. Им пришлось жить в ледниковый период. Именно благодаря этому неандертальцы научились шить одежду из кожи и постоянно поддерживать огонь. Существует мнение, что неандертальцы жили только на территории Евразии. Стоит также отметить, что они достаточно тщательно обрабатывали камень для будущего орудия. Неандертальцы часто использовали дерево. С него они создавали орудие труда и элементы для жилищ. Однако стоит отметить, что они были достаточно примитивные.
Кроманьонец
Кроманьонцы имели высокий рост, который составлял около 180 сантиметров. Они имели все признаки современного человека. За последние 40 тысяч лет их вид абсолютно не изменился. Проанализировав останки человека, ученые сделали вывод, что средний возраст кроманьонцев составлял около 30-50 лет. Стоит отметить, что они создавали более сложные виды оружий. Среди них ножи и гарпуны. Кроманьонцы ловили рыбу и поэтому, помимо стандартного набора оружия, они создавали и новое для комфортной рыбалки. Среди них иглы и многое другое. Из этого можно сделать вывод, что кроманьонцы обладали хорошо развитым мозгом и логикой.
Свое жилище человек разумный строил из камня или вырывал его в земле. Кочующие население для большего удобства создавало временные шалаши. Стоит также отметить, что кроманьонцы приручили волка, превратив его со временем в сторожевого пса.
Кроманьонцы и искусство
Мало кому известно, что именно кроманьонцы сформировали концепцию, которая сейчас нам известна, как понятие творчества. На стенах большого количества пещер были найдены наскальные рисунки, сделанные кроманьонцами. Стоит подчеркнуть, что кроманьонцы всегда оставляли свои рисунки в труднодоступных местах. Возможно, они выполняли какую-то магическую роль.
Техника нанесения рисунков у кроманьонцев была разнообразная. Одни четко прорисовывали изображения, а другие выцарапывали их. Кроманьонцы использовали цветные краски. Преимущественно красный, желтый, коричневый и черный. Со временем они даже начали вытачивать фигурки людей. Все найденные экспонаты вы можете с легкостью найти практически в любом археологическом музее. Ученые отмечают, что кроманьонцы были достаточно развитыми и образованными. Они любили носить украшения из костей убитых ими животных.
Существует достаточно интересное мнение. Раньше считалось, что кроманьонцы вытеснили неандертальцев в неравной борьбе. Сегодня ученые предполагают иначе. Они считают, что на протяжении определенного количества времени неандертальцы и кроманьонцы жили бок о бок, но более слабые погибли от резкого похолодания.
Подведем итоги
Геологическая история Земли взяло свое начало много миллионов лет назад. Каждая эра внесла свою лепту в нашу современную жизнь. Мы часто не задумываемся о том, как развивалась наша планета. Изучая информацию о том, как формировалась наша Земля, остановиться невозможно. История эволюции планеты способна заворожить каждого. Настоятельно рекомендуем беречь нашу Землю, хотя бы для того, чтобы спустя еще миллионы лет историю нашего существования было кому изучать.
