Слайд 1ПРОИСХОЖДЕНИЕ И РАЗВИТИЕ
ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ
Дополнительная лекция
Слайд 21.ПРЕДИСТОРИЯ.
По современным представлениям наша планета возникла
около 6 млрд. лет тому назад. Около 4 млрд. лет
назад (в начале архейской эры) у поверхности Земли появились первые “гранитно-гнейсовые кулаки” и первые мелководные моря, началось формирование основных геосфер - литосферы, гидросферы и атмосферы. Начался не исследованный до конца процесс, предшествующий появлению первых простейших живых существ: создание органических веществ из неорганических под влиянием мощных излучений и грозовых разрядов.
Слайд 3ГИПОТЕЗА АКАД. ОПАРИНА.
Согласно теории академика А.И.Опарина сначала образовался
первичный “органический бульон”, который постепенно становился всё более и более
концентрированным, а органические молекулы ( белки, жиры и углеводы), объединяясь и взаимодействуя, создавали в водоёмах так называемые “коацерватные капли”, затем эти коацерваты соединялись с нуклеиновыми кислотами и образовывали “пробионты”, протоклетки, уже способные к самовоспроизводству.
Слайд 4ДРУГИЕ ГИПОТЕЗЫ
Существует также другая гипотеза, что споры живых организмов были
занесены на Землю вместе с космическим веществом. Эти две гипотезы,
вполне возможно, не отрицают, а лишь дополняют друг друга: в принципе, параллельно могло происходить и то и другое. Третья (религиозная) гипотеза (не научная) – божественное происхождение жизни
Слайд 5АРХЕЙСКАЯ И ПРОТЕРОЗОЙСКАЯ ЭРЫ.
Архейскую древнейшую эру в истории нашей планеты
2,6 млрд. лет назад сменила протерозойская, длившаяся около 2 млрд.
лет и закончившаяся примерно 570 миллионов лет назад.
Современные материки в ту эпоху были объединены в единый праматерик Пангея ,который просуществовал вплоть до триасового периода более поздней мезозойской эры, после чего около 200 млн. лет назад произошёл его раскол и начался процесс расхождения отдельных материков.
В середине протерозойской эры произошло оледенение в высоких широтах.
Слайд 6ПЕРВЫЕ ЖИВЫЕ КЛЕТКИ. ФОТОСИНТЕЗ. ОТ БЕЗЪЯДЕРНЫХ ПРОКАРИОТ К ЯДЕРНЫМ ЭВКАРИОТАМ.
Первые
живые клетки приспособились в тот период к автотрофному питанию с
помощью фотосинтеза, усваивая из воды органические вещества под воздействием солнечной энергии, поглощая СО2 и выделяя в атмосферу О2.
Процесс фотосинтеза: 6СО2 + 12 Н2О + 2821,9 Кдж + хлорофилл = С2Н12О6 + 6Н2О + 6О2 .
Дальнейшая эволюция безъядерных прокариот привела к возникновению первых эвкариот - ядерных простейших живых организмов.
Слайд 7ФОРМИРОВАНИЕ ОЗОНОВОГО ЭКРАНА. УСЛОЖНЕНИЕ ЖИЗНИ, ПОЯВЛЕНИЕ НОВЫХ ГРУПП.
В результате
фотосинтеза в атмосфере появился свободный кислород и на высоте 8-20
км от поверхности Земли началось формирование “озонового экрана”, необходимого для дальнейшего развития жизни, поскольку он защищает живые организмы от губительных излучений космического и солнечного происхождения. В конце протерозойской эры наступает межледниковый период и ледники отступают. Атмосфера Земли продолжает насыщаться кислородом в результате процесса фотосинтеза и жизнедеятельности водорослей. Эволюция первых одноклеточных простейших живых организмов направляется на их усложнение, наибольшую адаптацию к внешней среде. Появляются такие группы животных, как медузы, губки, членистоногие, позднее - первые хордовые животные.
Слайд 8ПАЛЕОЗОЙСКАЯ ЭРА. КЕМБРИЙ.
Наступает палеозойская эра, длившаяся около 335 млн. лет
(570-235 млн. лет назад).
В кембрийском
периоде палеозойской эры (570-490 млн. лет назад) на нашей планете устанавливается мягкий морской климат, продолжается насыщение атмосферы кислородом, в мелководных водоёмах Пангеи бурно расцветают многие формы жизни.
Слайд 9ПАЛЕОЗОЙ. ОРДОВИК И СИЛУР. ОЗОНОВЫЙ ЭКРАН И ВЫХОД ЖИЗНИ НА
СУШУ.
В ордовикском периоде палеозойской эры (490-435 млн. лет назад) эти
процессы продолжаются, в мелководных водоёмах Пангеи развивается фауна трилобитов и моллюсков, появляются первые позвоночные - рыбы и рыбообразные. В сменившем ордовик силуре (435-400 млн. лет назад) в атмосфере окончательно устанавливается мощный озоновый экран, который впервые позволил животным и растениям выйти из мелких водоёмов Пангеи на сушу. В девонском периоде (400-345 млн. лет назад) на Земле установился жаркий тропический климат, усилилась тектоническая деятельность, в атмосфере началось повышение концентрации СО2. Жизнь начала широкое наступление из воды на сушу. Океанов всё ещё не было.
Слайд 10КАРБОН И ПЕРМЬ. РЕЗКАЯ СМЕНА ФЛОРЫ И ФАУНЫ
В карбонском (каменноугольном)
периоде (345-280 млн. лет назад) продолжалась и усиливалась тектоническая деятельность
установился современный состав атмосферы, в конце периода началось похолодание климата. В последнем, пермском периоде палеозойской эры (280-235 млн. лет назад) усилилась сухость (аридизация) климата, тектоническая деятельность уменьшилась. В водной среде и на суше происходит кардинальная смена флоры и фауны вследствие изменившихся условий существования: одни виды и более высокие таксоны животных и растений вымирают или меняют свой ареал, а на смену им появляются новые.
Слайд 11МЕЗОЗОЙ ,ТРИАС,ЮРСКИЙ,МЕЛОВОЙ ПЕРИОДЫ.
РАСЦВЕТ И ГИБЕЛЬ ДИНОЗАВРОВ И МНОГИХ ДРУГИХ
ГРУПП .
Наступает мезозойская эра ,продолжавшаяся в течение почти 170
млн. лет (235-66 млн. лет назад). В начале мезозойской эры, триасовом периоде (235-185 млн. лет назад происходит важнейшее событие - раскол единого праматерика Пангеи на северный материк - Лавразию, и южный материк - Гондвану. Между Лавразией и Гондваной к северу от экватора появился океан Тетис. Вновь усилилась тектоническая деятельность и Гондвана постепенно распадается на Африку, Южную Америку, Австралию и Антарктиду. На планете устанавливается засушливый тропический климат. На суше в результате эволюции появляются первые динозавры и млекопитающие, хвойная растительность, в водоёмах -черепахи, крокодилы, ихтиозавры и другие группы животных.
В юрском периоде мезозойской эры (185-135 млн. лет назад) продолжается распад Пангеи и Гондваны, развитие океана Тетис, достигшего своих максимальных размеров. На суше в этот период из животных доминируют динозавры , в океанах широкое распространение получают все современные крупные таксоны морских организмов.
В наиболее позднем, меловом периоде мезозойской эры (132-66 млн. лет назад) завершается распад Гондваны и начинается формирование современных материков и океанов. Одновременно наступает похолодание климата и усиление радиоактивного излучения. Вследствие этого на суше и в воде вымирают многие господствующие ранее группы животных - динозавры, птерозавры, аммониты, беленниты и т.п.
Слайд 12КОНЕЦ МЕЗОЗОЙСКОЙ И НАЧАЛО КАЙНОЗОЙСКОЙ ЭРЫ. ПОЯВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ МЛЕКОПИТАЮЩИХ,
КОСТ. РЫБ И ЦВЕТК. РАСТЕНИЙ. ПАЛЕОГЕН.
В фауне бурно развиваются млекопитающие
и костистые рыбы, во флоре- цветковые растения. Наступает новая - кайнозойская эра (66 млн. лет назад и до наших дней).На первом её этапе, палеогеновом, или нижнетретичном периоде (66-25 млн. лет назад) полностью высыхает океан Тетис, а на его месте поднимаются горные хребты -Альпы, Карпаты, Кавказ, Тянь-Шань, Памир и Гималаи, Интенсифицируется и распад Лавразии на Гренландию, Северную Америку и Евразию, океаны и материки принимают близкие к современным формы. Ускоряется опускание дна на окраинах океанов. Наступает новое потепление климата, к концу периода сменившееся похолоданием. На суше и в воде продолжает формироваться современная фауна и флора.
Слайд 13НЕОГЕН И АНТРОПОГЕН.
В неогеновом периоде (25-1 млн. лет назад)
происходит значительное ускорение процессов опускания дна океанов и поступления воды
в них из недр Земли, глубина океанов приближается к современной. Климат планеты становится всё холоднее, нарастает его сухость, континентальность. Наконец, наступает современный период, “четвертичный”, или “антропоген” (1 млн. лет назад и до настоящего времени). Океаны и материки окончательно принимают современный вид. Продолжается опускание дна океанов и поступление в них воды из недр Земли. Наступает очередная ледниковая эпоха, сменившаяся новым потеплением климата. В результате эволюции млекопитающих появляется человек -Homo sapiens. В ХХ-ХХ1 веках новой эры человек оказывает все более возрастающее, сравнимое с геологическими процессами, воздействие на всю природу планеты.
Слайд 14ЭВОЛЮЦИЯ - НЕОБРАТИМОЕ И НАПРАВЛЕННОЕ
РАЗВИТИЕ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ.
Таким
образом, мы видим, что в развитии природы есть определённая целесообразность,
её совершенствование и адаптация к изменяющимся условиям среды, то есть эволюция - необратимое и направленное развитие живой природы, сопровождающееся изменениями генофондов популяций и видов, формированием адаптаций, вымиранием и образованием новых видов, преобразованием биоценозов и биосферы в целом.
Слайд 15СОВРЕМЕННАЯ ФЛОРА И ФАУНА ЗЕМЛИ
Современный вид флора и фауна
Земли приобрела уже после последнего ледникового периода - 10-12 тыс.
лет назад. Всего за историю жизни на планете существовало около 500 млн. видов живых организмов, большая часть которых давно вымерла: современная флора и фауна Земли насчитывает приблизительно 2,73 млн. известных и описанных видов (фактическое число, конечно, больше). Все современные живые организмы на Земле делят на два надцарства - доядерных организмов, Прокариот (Procariotae) и ядерных организмов, Эукариот (Eucariotae).
К надцарству Прокариот относится лишь одно царство - Дробянки (Mycota), объединяющее отделы бактерий и сине-зелёных.
Надцарство Эукариот включает три царства - растений (Vegetabilia), животных (Animalia) и Грибов (Fungi).
Слайд 16ОБЩЕЕ ЧИСЛО ИЗВЕСТНЫХ ВИДОВ ФЛОРЫ И ФАУНЫ
В современную эпоху
на Земле насчитывается примерно 5 тыс. известных видов прокариот, в
том числе 3 тыс. видов бактерий и 2 тыс. видов сине-зелёных (всего 0,2% общего числа видов).
Общее число известных видов эукариот насчитывает приблизительно 2727 тыс. видов (99,8%), в том числе 352 тыс. известных видов растений (12,9%), 2274 тыс. известных видов животных (83,2%), и около 101 тыс. известных видов грибов (3,7%).
Из растений больше всего цветковых (около 250 тыс. видов). из животных - членистоногих (1,5 млн. видов), в том числе насекомых (1 млн. видов),круглых червей (0,5 млн. видов),моллюсков (107 тыс. видов) и хордовых (41-46 тыс. видов).
Слайд 17ПУТИ РАЗВИТИЯ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ.
1. Скачкообразный путь.
Исследуя пути развития форм
жизни на Земле, большинство современных биологов считает, что они развиваются
как эволюционно, так и скачкообразно. Теория “прерывистого равновесия” Э. Майра и Д. Симпсона доказывает, что массовые перестройки флор и фаун происходят в периоды перестройки лика Земли. Благоприятные условия для возникновения новых видов и более высоких таксонов обычно создаются в периоды усиления тектонической деятельности на Земле, трансгрессии и регрессии морей и океанов, смен климата, и, кроме того, некоторые исследователи полагают, что скачки в эволюции жизни на Земле связаны с появлением каждые 50 млн. лет сверхновых звёзд, создающих на поверхности Земли дозу облучения 200-500 Р (около 1/2 летальной для человека дозы.
Слайд 182. ПОСТЕПЕННЫЙ ЭВОЛЮЦИОННЫЙ ПУТЬ (ДАРВИНИЗМ)
По теории Ч. Дарвина, виды живых
организмов могут изменяться постепенно, используя механизмы естественного отбора и постепенно
совершенствуясь путём адаптаций к изменяющимся условиям внешней среды.
Весьма примечательно, что многие весьма удалённые друг от друга систематические группы живых организмов в результате одинакового приспособления к среде обитания испытывают конвергентную эволюцию, то есть приобретают сходные черты внешнего и внутреннего строения. Например, в океане - это акулы (класс хрящевые рыбы),тунцы (класс костные рыбы) и дельфины (класс млекопитающие),которые в результате независимой конвергентной эволюции приобрели ряд общих признаков (форма тела, строение и форма плавников и т.д.).
Слайд 19ЭВОЛЮЦИЯ - НЕОБРАТИМОЕ И НАПРАВЛЕННОЕ
РАЗВИТИЕ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ
Большое
значения для понимания закономерностей развития форм жизни на нашей планете
имеет также учение Н.И.Вавилова о гомологических рядах, которое доказало, что близкие в генетическом отношении виды и роды растений в совершенно разных регионах Земли имеют сходную наследственную изменчивость и склонны, вероятно, к параллельной направленной эволюции.
Таким образом, мы видим, что в развитии природы есть определённая целесообразность, её совершенствование и адаптация к изменяющимся условиям среды, то есть эволюция - необратимое и направленное развитие живой природы, сопровождающееся изменениями генофондов популяций и видов, формированием адаптаций, вымиранием и образованием новых видов, преобразованием биоценозов и биосферы в целом.
Слайд 20КРИТИКА НЕКОТОРЫХ АСПЕКТОВ ДАРВИНИЗМА
Эволюционная теория Ч. Дарвина всегда подвергалась жёсткой
критике, поэтому приведу некоторые доводы её противников.
По их мнению, живой
организм чрезвычайно сложен для того, чтобы мутации могли бы привести к такому ошеломляющему результату. Например, сетчатка человеческого глаза содержит 100 миллионов палочек и колбочек, а её нейронные слои выполняют, как минимум 10 миллиардов «вычислительных» операций в секунду. По эволюционной теории, к этому привели случайные мутации и естественный отбор.
Слайд 21НЕКОТОРЫЕ ЦИТАТЫ
В палеонтологии практически нет находок «промежуточных звеньев» между видами.
«Палеонтологическая летопись в общем и целом не показывает постепенных переходов
от одной большой группы к другой»
(С. Стенли, биолог-эволюционист)
«Палеонтологическая летопись обнаруживает скорее структуру эволюционных скачков, а не постепенные преобразования. Гены – мощный стабилизирующий механизм, основная задача которого заключается в предотвращении развития новых форм. Случайные, возникающие друг за другом мутации на молекулярном уровне не являются объяснением высокой организованности и растущей сложности живых организмов»
(Ф. Хитчинг, биолог-эволюционист) .
. «Живой мир не является единым рядом… связанным непрерывной серией переходных форм» (Ф. Добжанский, генетик ).
Слайд 22СЛУЧАЙНО ЛИ НАПРАВЛЕНИЕ РАЗВИТИЯ ЖИЗНИ?
«…Развитие организмов есть закономерный, стало быть
– идущий в определённом направлении процесс, или номогенез…» (Л.Берг).
Современная
наука и новые факты свидетельствуют скорее не о случайном, а о более или менее закономерном развитии живой природы нашей планеты. Одна из гипотез предполагает, что программой развития, например, может быть «информационная модель будущего»
(И. Фейгенберг , Р. Ровинский .
«Биосфера Земли (по видимому, и Космоса) является единой энерго-информационной системой, внутри которой живые организмы и среда постоянно обмениваются некой , пока недостаточно изученной пространственно-временной информацией» (В.Казначеев, П.Киткин, В.Саускан,
Слайд 23ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ТЕМЕ
1. Жизнь – это одна из высших форм
развития материи и энергии во Вселенной, она возникла и развивается,
по нашему мнению, не случайно (путём мутаций и отбора), а закономерно, в направлении усовершенствования и адаптации к меняющейся среде, в соответствии с теорией номогенеза академика Л.С. Берга.
2.Существует ещё не познанная человеком энерго - информационная космическая система высшего порядка, имеющая свои, пока не познанные закономерности, но ведущая к прогрессу, в частности, на Земле она привела к появлению человечества
существует ещё не познанная человеком энерго - информационная космическая система высшего порядка, имеющая свои, пока не познанные закономерности, но ведущая к прогрессу, в частности, на Земле она привела к появлению человечества