Rastliny a zvieratá archejskej éry. Archeozoická éra

08.09.2022

Najstaršie obdobie existencie Zeme, ktoré zahŕňa obdobie pred 4 až 2,5 miliardami rokov, sa nazýva „archejská éra“. Flóra a fauna sa ešte len začínali objavovať, na Zemi bolo veľmi málo kyslíka a medzi vodnými útvarmi na planéte bol iba jeden plytký oceán pozostávajúci z niekoľkých nádrží s nasýtenou slanou vodou a neexistovali žiadne hornaté krajiny alebo depresie. vôbec. Toto je obdobie, kedy sa začali vytvárať ložiská nerastov: grafit, nikel, síra, železo a zlato.

Slnečné lúče ešte nemohli preniknúť cez zmiešanú hydrosféru a atmosféru, ktorá tvorila jeden obal pary a plynu. Ten výsledný zabránil slnku dotknúť sa zeme.

Archejskú éru tak pomenoval americký vedec J. Dana v roku 1872. Výraz „archejský“ zo starovekej gréčtiny znamená „staroveký“. Archean sa delí na štyri hlavné epochy, počnúc najstaršou - Eoarchean - a končiac Neoarchean. Pozrime sa na ne podrobnejšie.

Začiatok Archean - Eoarchean

Obdobie 400 miliónov rokov začalo asi pred 4 miliardami rokov. Eoarchean sa vyznačuje častými pádmi meteoritov a tvorbou kráterov. Láva pokrývajúca povrch planéty postupne začala ustupovať zemskej kôre, ktorá sa aktívne formovala.

Archeánska éra v tomto časovom období je známa ukladaním najstarších skál, z ktorých najväčšie útvary boli nájdené v Grónsku. Ich vek je približne 3,8 miliardy rokov.

Tvorba hydrosféry sa práve začínala. A hoci sa svetový oceán ešte neobjavil, už tu boli náznaky prvých malých vodných útvarov. S ich charakteristickou izoláciou od seba, s koncentrovanou slanou a veľmi horúcou vodou.

V atmosfére bolo málo kyslíka a dusíka, podstatnú časť tvorila Teplota vo vzduchovom obale Zeme dosahovala 120 °C.

Prvé organizmy archejskej éry sa začali objavovať práve vtedy. Išlo o sinice, ktoré po sebe zanechali prastaré stromatolity – odpadové produkty. Tieto mikroorganizmy produkujú kyslík prostredníctvom fotosyntézy, čo je najstaršia forma života na planéte.

Za najdôležitejší moment v Eoarcheane sa považuje začiatok formovania prvého pozemského kontinentu – Vaalbary.

Druhá éra - Paleoarchean

Archeánska éra tohto obdobia zahŕňa časové obdobie 200 miliónov rokov, ktoré začalo pred 3,6 miliardami rokov. Potom deň netrval dlhšie ako 15 hodín. Formovanie hlavného kontinentu sa končilo a objavil sa stále plytký svetový oceán. Zemské jadro sa stalo pevnejším, čo ho posilnilo takmer na modernú úroveň.

Práve toto obdobie nám umožňuje tvrdiť, že už v tých časoch sa objavili prvé živé organizmy. S istotou je známe, že dnes nájdené zvyšky ich odpadových produktov pochádzajú z paleoarcheánu.

Zvieratá archejskej éry sú prvé baktérie, organizmy, ktoré prispeli k formovaniu zemskej atmosféry prostredníctvom fotosyntézy, čím vytvorili podmienky pre rozvoj nových foriem života.

Mesoarchean: Vaalbarská schizma

Mesoarchean - obdobie, ktoré trvalo 0,4 miliardy rokov (začalo pred 3,2 miliardami rokov). Vtedy sa rozdelila Vaalbara, ktorá sa rozdelila pod uhlom 30° na dve samostatné časti. Najznámejší kráter našich čias v Grónsku sa objavil aj pri zrážke s asteroidom. Možno prvé zaľadnenie, pongolské zaľadnenie, nastalo na Zemi počas mezoarchejského obdobia.

Vývoj života v archejskej ére mezoarchejského obdobia charakterizoval nárast počtu siníc.

Poslednou fázou je neoarchean

Neoarchean sa skončil pred 2,5 miliardami rokov. Vyznačuje sa dokončením tvorby zemskej kôry, ako aj uvoľnením veľkého množstva kyslíka, čo následne viedlo (na začiatku ďalšej éry) ku kyslíkovej katastrofe. Vtedy sa úplne zmenila zemská atmosféra – v jej zložení začal prevládať kyslík.

Rýchlo sa rozvinula sopečná činnosť, ktorá prispela k vzniku hornín a drahých kovov a kameňov. Žuly, syenity, zlato, striebro, smaragdy, chryzoberyly – to všetko a ešte oveľa viac sa objavilo pred niekoľkými miliardami rokov, v Neoarcheane.

Čo je ešte zaujímavé na archeánskej ére? Vtedajšia flóra a fauna tvorili najstaršie ložiská nerastov, ktoré sú dodnes hojne využívané. Ovplyvnila to aj nestabilná situácia na planéte. Formujúce sa krajiny, zemská kôra a prvé horské útvary boli zničené pod vplyvom oceánskych vôd a úniku sopečnej lávy.

Svet zvierat

Vedci tvrdia, že vznik života sa začal presne počas archeanského obdobia. A hoci tieto formy boli príliš malé, stále predstavovali skutočné živé mikroorganizmy, prvé bakteriologické spoločenstvá, ktoré zanechali svoju stopu na planéte vo forme skamenených stromatolitov.

Zistilo sa, že práve baktérie významne prispeli k tvorbe nanokryštálov arogonitu, minerálu na báze uhličitanu vápenatého. Aragonit je súčasťou povrchovej vrstvy schránok moderných mäkkýšov a nachádza sa v exoskelete koralov.

Sinice sa stali vinníkmi tvorby ložísk nielen karbonátových, ale aj kremitých sedimentárnych formácií.

Archeánska éra je charakteristická objavením sa prvých prokaryotov - predjadrových jednobunkových organizmov.

Charakteristika prokaryotov

Živé organizmy nemajú vytvorené jadro, ale sú plnohodnotnou bunkou. Vyživovaním prostredníctvom fotosyntézy produkujú prokaryoty kyslík. Informácie o DNA (nukleotide) prenášané bunkou nie sú zabalené v proteínovom obale jadra (histón).

Skupina je rozdelená do dvoch oblastí:

Baktérie.
Archaea.

Archaea

Archaea sú najstaršie mikroorganizmy, ako napríklad prokaryoty, ktoré nemajú jadro. Ich život sa však líši od života iných druhov mikróbov. Archaea majú podobný vzhľad ako baktérie, ale niektoré majú nezvyčajný plochý alebo štvorcový tvar.

Existuje päť druhov archaea, aj keď je pomerne ťažké ich klasifikovať. Pestovanie archebaktérií v živných médiách je nemožné, preto sa celý výskum uskutočňuje len na základe vzoriek odobratých z ich biotopu.

Tieto mikroorganizmy môžu v závislosti od druhu využívať ako zdroj energie slnečné svetlo aj uhlík. Archaea netvoria spóry a rozmnožujú sa nepohlavne. Nie sú patogénne pre ľudí a môžu prežiť v najextrémnejších podmienkach: oceán, horúce pramene, pôda, slané jazerá. Najpočetnejší druh archaea tvorí významnú časť planktónu v oceánoch, ktorý slúži ako potrava pre

Niektoré druhy dokonca žijú v ľudských črevách a pomáhajú pri trávení. Archaea sa používajú na vytváranie biologického plynu, čistenie kanalizácie a osadníkov.

Rastliny

Ako viete, archejská éra, ktorej flóra bola o niečo bohatšia ako zvieratá, sa nevyznačovala prítomnosťou stavovcov, rýb a dokonca ani mnohobunkových rias. Hoci začiatky života sa už objavili. Čo sa týka flóry, vedci zistili, že jediné rastliny v tom čase boli vláknité riasy, v ktorých mimochodom žili baktérie.

A modrozelené riasy, predtým mylne považované za rastliny, sa ukázali ako kolónie siníc, ktoré využívajú uhlík aj kyslík ako zdroj na podporu života a nie sú súčasťou archaálneho sveta rastlín.

vláknité riasy

Archeánska éra bola poznačená objavením sa prvých rastlín. Sú to jednobunkové vláknité riasy, ktoré sú najjednoduchšou formou flóry. Nemajú špecifický tvar, štruktúru, orgány ani tkanivá. Vytvárajú kolónie a stávajú sa viditeľnými voľným okom. Toto je bahno na povrchu vody, fytoplanktón v jej hĺbke.

Bunky vláknitých rias sú spojené do jedného vlákna, ktoré môže mať vetvy. Môžu ľahko voľne plávať alebo sa prichytiť na rôzne povrchy. K reprodukcii dochádza rozdelením vlákien na dve samostatné. Všetky vlákna a iba vonkajšie alebo hlavné vlákna môžu byť deliteľné.

Riasy nemajú bičíky, sú navzájom spojené mikroskopickými cytoplazmatickými mostíkmi (plasmodesmata).

Počas evolúcie vytvorili riasy ďalšiu formu života - lišajníky.

Archaean Era je prvým obdobím, kedy sa biologický život na Zemi objavil takmer z ničoho. Ide o prelomový bod v histórii evolúcie planéty, ktorý sa vyznačuje vznikom podmienok pre vznik flóry a fauny: formovanie zemskej kôry, svetového oceánu, atmosféry, vhodných pre život iných, zložitejších formy flóry a fauny.

Koniec archeanu znamenal začiatok vývoja sexuálneho procesu rozmnožovania v baktériách, objavenie sa prvých mnohobunkových mikroorganizmov, z ktorých niektoré sa neskôr stali suchozemskými organizmami, iné získali vlastnosti vodného vtáctva a usadili sa v oceáne.

Pozor, len DNES!

Archeánska éra sa datuje do obdobia, keď sa Zem formovala ako planéta - asi pred 4 miliardami rokov. Jeho trvanie je 1 miliarda rokov.

Archeánska éra je najstarším, najskorším obdobím v histórii zemskej kôry. Prvé živé organizmy vznikli v archejskej ére. Boli to heterotrofy a organické zlúčeniny používali ako potravu. Koniec archejskej éry bol časom formovania zemského jadra a silného poklesu vulkanickej aktivity, čo umožnilo rozvoj života na planéte.

Archejská éra sa delí na 4 obdobia: Eoarchean, Paleoarchean, Mesoarchean, Neoarchean.

Spodné obdobie archejskej éry - Eoarchean pred 4 - 3,6 miliardami rokov.
Asi pred 4 miliardami rokov Zem vznikla ako planéta. Takmer celý povrch bol pokrytý sopkami a všade tiekli rieky lávy. Láva, ktorá vytryskla vo veľkých množstvách, vytvorila kontinenty a oceánske panvy, hory a náhorné plošiny. Neustála sopečná činnosť, vystavenie vysokým teplotám a vysokému tlaku viedli k tvorbe rôznych minerálov: rôznych rúd, stavebného kameňa, medi, hliníka, zlata, kobaltu, železa, rádioaktívnych minerálov a iných. Približne pred 3,8 miliardami rokov Na Zemi vznikli prvé spoľahlivo potvrdené vyvrelé a metamorfované horniny ako žula, diorit a anorthozit. Tieto skaly sa našli na rôznych miestach: na ostrove Grónsko, v kanadských a baltských štítoch atď.

Ďalším obdobím archejskej éry je paleoarchean pred 3,6 – 3,2 miliardami rokov.
Toto je čas vzniku prvého superkontinentu v histórii Zeme - Valbaru a jediného svetového oceánu, ktorý zmenil štruktúru chrbtov oceánskych chrbtov, čo viedlo k procesu zvyšovania množstva vody na Zemi a objem CO2 v atmosfére začal klesať.

Na paleoarcheán nadväzuje mezoarchean pred 3,2 - 2,8 miliardami rokov.
Približne pred 2,8 miliardami rokov sa prvý superkontinent v histórii Zeme začal rozpadať.

Neoarchean pred 2,8 - 2,5 miliardami rokov - posledné obdobie archejskej éry, končiace pred 2,5 miliardami rokov, je časom formovania veľkej časti kontinentálnej kôry, čo naznačuje výnimočnú starobylosť kontinentov Zeme.

Na konci raného archeanu však už existoval. azda nie všade, granitovo-rulová vrstva zemskej kôry, ktorá už pred 3,0-3,3 miliardami rokov podliehala štiepeniu za vzniku pásov zeleného kameňa a granulitu. Stopy ešte skoršieho štádia vývoja prakticky zmizli.
Prirodzene, pre archejskú dobu nie je potrebné hovoriť o žiadnych typoch tektonických štruktúr, ktoré sa podobali fanerozoickým štruktúram. Zrejme by mohli existovať nejaké morské panvy. Pokúsme sa však obnoviť „krajinu“ tej doby.

Takže primárna kôra, ktorá vznikla v dôsledku ochladzovania Zeme, bola nepretržite ničená parou a plynom, ktoré sa uvoľnili horúcou látkou. Láva vybuchnutá miliónmi sopiek stuhla na povrchu a vytvorila primárne pohoria a náhorné plošiny, kontinenty a oceánske depresie.
Silná, hustá atmosféra sa tiež ochladila, čo malo za následok silné zrážky. Na horúcom zemskom povrchu sa okamžite zmenili na paru. Pevné mraky zahalili Zem, bránili prechodu slnečných lúčov, ohrievali jej povrch. Pevná kôra sa ochladila, oceánske priehlbiny sa naplnili vodou.

Primárny oceán, rieky a atmosféra zničili primárne hory a kontinenty a vytvorili prvé sedimentárne horniny. V priebehu mnohých miliónov rokov histórie Zeme sa tieto horniny, opakovane vystavené horúcej hmote, obrovskému tlaku a vysokej teplote, veľmi zmenili. Teraz sú tvrdé a husté. Je s nimi spojená tvorba mnohých minerálov: stavebný kameň, sľuda, niklová ruda, kaolín, zlato, molybdén, meď, kobalt, rádioaktívne minerály, železo.

Stromatolit. Foto: Shiny Things

V archejskej ére prebiehali v teplých vodách prvotného oceánu rôzne chemické reakcie medzi soľami, zásadami a kyselinami. Obľubovalo ich slnečné žiarenie, hustá atmosféra a ionizácia vody spôsobená obrovskými výbojmi bleskov.
Na konci archejskej éry sa v moriach objavili hrudky bielkovinovej hmoty, čo znamenalo začiatok všetkého života na Zemi. Základom pre syntézu primárnych bielkovinových látok boli nepochybne aminokyseliny. Ako však vznikli samotné aminokyseliny?
Výsledky rádioastronomických štúdií presvedčivo naznačujú, že vo vesmíre existuje veľa chemických látok, ktoré zahŕňajú prvky - organogény (vodík, uhlík, dusík, síra, fosfor), deriváty močoviny a iné organické zlúčeniny. Zem teda podľa akademika A.I. Oparina „prijala zložité a rôznorodé zlúčeniny uhlíka ako dedičstvo z vesmíru“.

Pre zemskú kôru sú charakteristické aj abiogénne organické zlúčeniny. Tvoria karbosféru, ktorá existuje aj v moderných podmienkach (napríklad v sopečných prieduchoch).
V plynno-kvapalných inklúziách starých minerálov magmatického pôvodu boli objavené bitúmeny a mnohé ďalšie organické látky.
Existencia karbosféry zemskej kôry, organické zlúčeniny vesmíru, slnečné lúče a žiarenie nakoniec spôsobili tvorbu primárnych aminokyselín.
Relatívne stála teplota jeho povrchu za posledné 3 miliardy rokov bola mimoriadne priaznivá pre vznik a rozvoj života na Zemi.

Prvé živé organizmy vznikli v archejskej ére. Boli to heterotrofy a ako potravu používali organické zlúčeniny z „primárneho bujónu“. (Biopaliméry boli objavené v sedimentárnych horninách spred 3,5 miliardy rokov). Prvými obyvateľmi našej planéty boli anaeróbne baktérie. Najdôležitejšia etapa vo vývoji života na Zemi je spojená so vznikom fotosyntézy, ktorá určuje rozdelenie organického sveta na rastlinný a živočíšny.

Prvými fotosyntetickými organizmami boli prokaryotické (prednukleárne) sinice a modrozelené riasy. Eukaryotické zelené riasy, ktoré sa potom objavili, uvoľnili do atmosféry voľný kyslík z oceánu, čo prispelo k vzniku baktérií schopných žiť v kyslíkovom prostredí. V tom istom čase na hranici archejskej proterozoickej éry došlo k ďalším dvom veľkým evolučným udalostiam - objavil sa sexuálny proces a mnohobunkovosť. Haploidné organizmy (baktérie a modrozelené) majú jednu sadu chromozómov. Každá nová mutácia sa okamžite prejaví na ich fenotype. Ak je mutácia prospešná, je selekciou zachovaná, ak je škodlivá, je selekciou eliminovaná. Haploidné organizmy sa neustále prispôsobujú svojmu prostrediu, ale nevyvíjajú sa u nich zásadne nové vlastnosti a vlastnosti. Sexuálny proces dramaticky zvyšuje možnosť prispôsobenia sa podmienkam prostredia v dôsledku vytvárania nespočetných kombinácií v chromozómoch. Diploidia, ktorá vznikla súčasne s tvorbou jadra, umožňuje zachovať mutácie v heterogotickom stave a využiť ich ako rezervu dedičnej variability pre ďalšie evolučné premeny.

Vznik diploidity a genetickej diverzity jednobunkových eukaryotov viedol na jednej strane k heterogenite bunkovej štruktúry a ich asociácii v kolóniách, na druhej strane k možnosti „deľby práce“ medzi bunkami kolónie, t.j. tvorba mnohých organizmov. Oddelenie bunkových funkcií u prvých koloniálnych mnohobunkových organizmov viedlo k vytvoreniu primárnych tkanív – ektodermu a endodermu, čo neskôr umožnilo vznik zložitých orgánov a orgánových systémov. Zlepšenie interakcie medzi bunkami, prvý kontakt a potom pomocou nervového a endokrinného systému, zabezpečilo existenciu mnohobunkového organizmu ako jedného celku.

Cesty evolučných premien prvých mnohobunkových organizmov boli rôzne. Niektorí prešli na sedavý spôsob života a zmenili sa na organizmy typu huby. Z nich sa vyvinuli ploské červy. Ďalší si zachovali plavecký životný štýl, získali ústa a dali vznik coelenterátom.

Život na Zemi sa začal pred viac ako 3,5 miliardami rokov, bezprostredne po dokončení tvorby zemskej kôry. Vznik a vývoj živých organizmov v priebehu času ovplyvňoval formovanie reliéfu a klímy. Vývoj života na Zemi ovplyvnili aj tektonické a klimatické zmeny, ktoré nastali počas mnohých rokov.

Tabuľku vývoja života na Zemi možno zostaviť na základe chronológie udalostí. Celá história Zeme sa dá rozdeliť do určitých etáp. Najväčšie z nich sú éry života. Delia sa na epochy, epochy na epochy, epochy na storočia.

Éry života na Zemi

Celé obdobie existencie života na Zemi možno rozdeliť na 2 obdobia: prekambrium, čiže kryptozoikum (primárne obdobie, 3,6 až 0,6 miliardy rokov) a fanerozoikum.

Kryptozoikum zahŕňa archejské (staroveký život) a proterozoikum (primárny život).

Fanerozoikum zahŕňa paleozoikum (staroveký život), mezozoikum (stredný život) a kenozoikum (nový život).

Tieto 2 obdobia vývoja života sa zvyčajne delia na menšie – éry. Hranice medzi obdobiami sú globálne evolučné udalosti, vyhynutia. Éry sa zase delia na obdobia a obdobia na epochy. História vývoja života na Zemi priamo súvisí so zmenami zemskej kôry a klímy planéty.

Éry vývoja, odpočítavanie

Najvýznamnejšie udalosti sa zvyčajne identifikujú v špeciálnych časových intervaloch - érach. Čas sa odpočítava v opačnom poradí, od staroveku po moderný život. Existuje 5 období:

archejský.
Proterozoikum.
paleozoikum.
druhohory.
kenozoikum.

Obdobia vývoja života na Zemi

Paleozoické, mezozoické a kenozoické obdobia zahŕňajú obdobia vývoja. Sú to menšie časové úseky v porovnaní s obdobiami.

paleozoikum:

kambrium (kambrium).
ordoviku.
silur (silúr).
devón (devón).
Karbon (uhlík).
Perm (Perm).

Mesozoické obdobie:

Trias (trias).
Jurský (Jurský).
Krieda (krieda).

Cenozoické obdobie:

spodné treťohory (paleogén).
vrchné treťohory (neogén).
Kvartér, alebo antropocén (vývoj človeka).

Prvé 2 obdobia sa zaraďujú do treťohorného obdobia trvajúceho 59 miliónov rokov.

Tabuľka vývoja života na Zemi

Éra, bodka	Trvanie	Živá príroda	Neživá príroda, podnebie
Archean éra (staroveký život)	3,5 miliardy rokov	Vzhľad modrozelených rias, fotosyntéza. Heterotrofy	Prevaha pevniny nad oceánom, minimálne množstvo kyslíka v atmosfére.
Proterozoická éra (ranný život)	2,7 miliardy rokov	Výskyt červov, mäkkýšov, prvých strunatcov, tvorba pôdy.	Krajina je skalnatá púšť. Akumulácia kyslíka v atmosfére.
Paleozoické obdobie zahŕňa 6 období:
1. kambrium (kambrium)	535-490 Ma	Vývoj živých organizmov.	Horúce podnebie. Zem je opustená.
2. ordovik	490-443 Ma	Vzhľad stavovcov.	Takmer všetky nástupištia sú zaplavené vodou.
3. silur (silur)	443-418 Ma	Výstup rastlín na súš. Vývoj koralov, trilobitov.	s tvorbou hôr. Na súši dominujú moria. Podnebie je rôznorodé.
4. devón (devón)	418-360 Ma	Vzhľad húb a laločnatých rýb.	Vznik medzihorských depresií. Výskyt suchého podnebia.
5. uhlie (uhlík)	360-295 Ma	Vzhľad prvých obojživelníkov.	Pokles kontinentov so zaplavením území a vznikom močiarov. V atmosfére je veľa kyslíka a oxidu uhličitého.
6. Trvalá (Perm)	295-251 Ma	Vyhynutie trilobitov a väčšiny obojživelníkov. Začiatok vývoja plazov a hmyzu.	Sopečná činnosť. Horúce podnebie.
Mesozoické obdobie zahŕňa 3 obdobia:
1. trias (trias)	251-200 miliónov rokov	Vývoj nahosemenných rastlín. Prvé cicavce a kostnaté ryby.	Sopečná činnosť. Teplé a výrazne kontinentálne podnebie.
2. Jurassic (Jurassic)	200-145 miliónov rokov	Vznik krytosemenných rastlín. Rozšírenie plazov, vzhľad prvého vtáka.	Mierne a teplé podnebie.
3. krieda (krieda)	145-60 miliónov rokov	Vzhľad vtákov a vyšších cicavcov.	Teplé podnebie, po ktorom nasleduje ochladenie.
Cenozoická éra zahŕňa 3 obdobia:
1. Spodné treťohory (paleogén)	65-23 miliónov rokov	Nárast krytosemenných rastlín. Vývoj hmyzu, vznik lemurov a primátov.	Mierne podnebie s výraznými klimatickými zónami.
2. vrchné treťohory (neogén)	23-1,8 milióna rokov	Vzhľad starých ľudí.	Suché podnebie.
3. Kvartér alebo antropocén (vývoj človeka)	1,8-0 Ma	Vzhľad človeka.	Chladné počasie.

Vývoj živých organizmov

Tabuľka vývoja života na Zemi zahŕňa členenie nielen na časové obdobia, ale aj na určité štádiá formovania živých organizmov, možné zmeny klímy (doba ľadová, globálne otepľovanie).

Archejská éra. Najvýznamnejšími zmenami vo vývoji živých organizmov je výskyt modrozelených rias – prokaryot schopných rozmnožovania a fotosyntézy a vznik mnohobunkových organizmov. Vzhľad živých proteínových látok (heterotrofov) schopných absorbovať organické látky rozpustené vo vode. Následne vzhľad týchto živých organizmov umožnil rozdeliť svet na rastlinné a živočíšne.

Mesozoická éra.

trias. Rozšírenie rastlín (gymnospermy). Zvýšenie počtu plazov. Prvé cicavce, kostnaté ryby.
Jurské obdobie. Prevaha nahosemenných rastlín, vznik krytosemenných rastlín. Vzhľad prvého vtáka, rozkvet hlavonožcov.
Obdobie kriedy. Rozšírenie krytosemenných rastlín, ústup iných druhov rastlín. Vývoj kostnatých rýb, cicavcov a vtákov.

Cenozoická éra.
- Spodné treťohory (paleogén). Nárast krytosemenných rastlín. Vývoj hmyzu a cicavcov, výskyt lemurov, neskôr primátov.
- Obdobie vrchných treťohôr (neogén). Tvorba moderných rastlín. Vzhľad ľudských predkov.
- Obdobie štvrtohôr (antropocén). Tvorba moderných rastlín a živočíchov. Vzhľad človeka.

Vývoj neživých podmienok, klimatické zmeny

Tabuľku vývoja života na Zemi nemožno prezentovať bez údajov o zmenách neživej prírody. Vznik a vývoj života na Zemi, nové druhy rastlín a živočíchov, to všetko sprevádzajú zmeny neživej prírody a klímy.

Klimatické zmeny: Archejská éra

História vývoja života na Zemi sa začala cez etapu prevahy pevniny nad vodnými zdrojmi. Reliéf bol zle načrtnutý. V atmosfére prevláda oxid uhličitý, množstvo kyslíka je minimálne. Plytké vody majú nízku slanosť.

Archeánska éra je charakteristická sopečnými erupciami, bleskami a čiernymi mrakmi. Horniny sú bohaté na grafit.

Klimatické zmeny v proterozoickej ére

Krajina je skalnatá púšť, všetky živé organizmy žijú vo vode. Kyslík sa hromadí v atmosfére.

Zmena klímy: paleozoická éra

Počas rôznych období paleozoika sa vyskytli tieto udalosti:

Kambrické obdobie. Krajina je stále opustená. Podnebie je horúce.
ordovické obdobie. Najvýraznejšie zmeny sú zaplavenie takmer všetkých severných plošín.
silur. Tektonické zmeny a podmienky neživej prírody sú rôznorodé. Vzniká horská formácia a na pevnine dominujú moria. Boli identifikované oblasti rôznych podnebí, vrátane oblastí ochladzovania.
devónsky. Podnebie je suché a kontinentálne. Vznik medzihorských depresií.
Karbonské obdobie. Pokles kontinentov, mokrade. Podnebie je teplé a vlhké, s množstvom kyslíka a oxidu uhličitého v atmosfére.
Permské obdobie. Horúce podnebie, sopečná činnosť, horská stavba, vysychanie močiarov.

Počas paleozoickej éry vznikli hory.Takéto zmeny reliéfu ovplyvnili svetové oceány - zmenšili sa morské panvy a vytvorila sa významná pevnina.

Paleozoické obdobie znamenalo začiatok takmer všetkých veľkých ložísk ropy a uhlia.

Klimatické zmeny v druhohorách

Klíma rôznych období druhohôr sa vyznačuje týmito vlastnosťami:

trias. Sopečná činnosť, podnebie je výrazne kontinentálne, teplé.
Jurské obdobie. Mierne a teplé podnebie. Na súši dominujú moria.
Obdobie kriedy.Ústup morí z pevniny. Podnebie je teplé, ale na konci obdobia globálne otepľovanie ustupuje ochladzovaniu.

V mezozoickej ére sú zničené predtým vytvorené horské systémy, roviny idú pod vodu (západná Sibír). V druhej polovici éry vznikli Kordillery, pohoria východnej Sibíri, Indočíny a čiastočne Tibetu a vznikli pohoria druhohorného vrásnenia. Prevládajúce podnebie je horúce a vlhké, čo podporuje tvorbu močiarov a rašelinísk.

Klimatické zmeny – kenozoické obdobie

Počas kenozoickej éry nastal všeobecný vzostup zemského povrchu. Klíma sa zmenila. Početné zaľadnenia zemských povrchov postupujúce zo severu zmenili vzhľad kontinentov severnej pologule. Vďaka takýmto zmenám vznikli kopcovité roviny.

Obdobie spodných treťohôr. Mierna klíma. Rozdelenie do 3 klimatických pásiem. Formovanie kontinentov.
Obdobie vrchných treťohôr. Suché podnebie. Vznik stepí a saván.
Kvartérne obdobie. Viacnásobné zaľadnenia severnej pologule. Chladiaca klíma.

Všetky zmeny počas vývoja života na Zemi je možné zapísať do tabuľky, ktorá bude odrážať najvýznamnejšie etapy formovania a vývoja moderného sveta. Napriek už známym metódam výskumu vedci aj teraz pokračujú v štúdiu histórie a robia nové objavy, ktoré umožňujú modernej spoločnosti dozvedieť sa, ako sa na Zemi vyvíjal život pred príchodom človeka.

Zemská kôra Spodná perióda archejskej éry – Eoarchejská pred 4 – 3,6 miliardami rokov. Asi pred 4 miliardami rokov Zem vznikla ako planéta. Takmer celý povrch bol pokrytý sopkami a všade tiekli rieky lávy. Láva, ktorá vytryskla vo veľkých množstvách, vytvorila kontinenty a oceánske panvy, hory a náhorné plošiny. Neustála sopečná činnosť, vystavenie vysokým teplotám a vysokému tlaku viedli k tvorbe rôznych minerálov: rôznych rúd, stavebného kameňa, medi, hliníka, zlata, kobaltu, železa, rádioaktívnych minerálov a iných. Približne pred 3,8 miliardami rokov Na Zemi vznikli prvé spoľahlivo potvrdené vyvrelé a metamorfované horniny ako žula, diorit a anorthozit. Tieto skaly sa našli na rôznych miestach: na ostrove Grónsko, v kanadských a baltských štítoch atď.

Ďalším obdobím archejskej éry je paleoarchean pred 3,6 – 3,2 miliardami rokov. Toto je čas vzniku prvého superkontinentu v histórii Zeme - Valbaru a jediného svetového oceánu, ktorý zmenil štruktúru chrbtov oceánskych chrbtov, čo viedlo k procesu zvyšovania množstva vody na Zemi a objem CO2 v atmosfére začal klesať.

Atmosféra a klíma archejskej éry Na úplnom začiatku archejskej éry bolo na Zemi málo vody, namiesto jedného oceánu tu boli len plytké nádrže, ktoré neboli navzájom prepojené. Atmosféra archejskej éry pozostávala hlavne z oxidu uhličitého CO2 a jej hustota bola oveľa vyššia ako dnes. Vďaka atmosfére oxidu uhličitého dosahovala teplota vody 80-90°C. Obsah dusíka bol malý, asi 10-15%. Neexistoval takmer žiadny kyslík, metán a iné plyny. Atmosférická teplota dosiahla 120°C

Flóra a fauna archejskej éry Archejská éra je časom zrodu prvých organizmov. Prvými obyvateľmi našej planéty boli anaeróbne baktérie. Najdôležitejšia etapa vo vývoji života na Zemi je spojená so vznikom fotosyntézy, ktorá určuje rozdelenie organického sveta na rastlinný a živočíšny. Prvými fotosyntetickými organizmami boli prokaryotické (prednukleárne) sinice a modrozelené riasy. Eukaryotické zelené riasy, ktoré sa potom objavili, uvoľnili do atmosféry voľný kyslík z oceánu, čo prispelo k vzniku baktérií schopných žiť v kyslíkovom prostredí. V tom istom čase na hranici archejskej proterozoickej éry došlo k ďalším dvom veľkým evolučným udalostiam - objavil sa sexuálny proces a mnohobunkovosť. Haploidné organizmy (baktérie a modrozelené) majú jednu sadu chromozómov. Každá nová mutácia sa okamžite prejaví na ich fenotype. Ak je mutácia prospešná, je selekciou zachovaná, ak je škodlivá, je selekciou eliminovaná. Haploidné organizmy sa neustále prispôsobujú svojmu prostrediu, ale nevyvíjajú sa u nich zásadne nové vlastnosti a vlastnosti. Sexuálny proces dramaticky zvyšuje možnosť adaptácie na podmienky prostredia vďaka vytvoreniu nespočetných kombinácií v chromozómoch

Najstaršie pozostatky organizmov a látok vytvorených s ich účasťou sa k nám dostali z archeanských nánosov zemskej kôry.

Tieto ložiská sú mimoriadne silné (hrubé): je jasné, že kým sa nahromadili, prešli stovky miliónov rokov. Najstaršie spodné ložiská, stlačené obrovskou hmotnosťou nadložných vrstiev, sa veľmi zmenili: z vrstvených sa zmenili na kryštalické. Okrem tlaku tomu napomáhalo aj pôsobenie vnútorného tepla zemegule. Na nepoznanie sa zmenili aj pozostatky organizmov, ktoré v nich mohli byť. Ani by sme nevedeli, či vtedy existoval život alebo nie, nebyť niektorých látok nahromadených v archejských vrstvách; tieto látky, ako dobre vieme, môžu vzniknúť v zemskej kôre len pôsobením organizmov. V skutočnosti boli vytvorené z pozostatkov starých rastlín a zvierat. Samotné tieto pozostatky však nenájdeme v kryštalických horninách archejského času.

Lepšia situácia je s tými archejskými ložiskami, ktoré sa k nám dostali vo forme vrstevnatých hornín, ktoré ešte nestihli rekryštalizovať. Toto sú mladšie vrstvy. Obsahovali zvyšky baktérií, ktoré vyzerali ako mikroskopicky malé guľôčky. Zachovali sa zvyšky iných baktérií, takzvaných železitých, ktorých príbuzní dodnes žijú na Zemi. Železné baktérie vykonávajú obrovskú chemickú prácu a podieľajú sa na tvorbe železných rúd. Žijú v tých vodách, ktoré obsahujú soli železa (oxidy) a sú obklopené najtenšími vláknitými trubicami, ktoré vznikajú z hlienu, ktorý vylučujú; Extrahujú soli železa (oxidy) z vody, spracovávajú ich vo svojom drobnom tele a nasýtia nimi rúrky (premieňajú ich na oxidové soli). Tieto baktérie žijú v kolóniách. Keď sú rúrky úplne nasýtené železom, baktérie ich opustia a začnú stavať nové rúrky. V dôsledku ich činnosti sa hromadia zlúčeniny železa, ktoré sa po státisícoch a miliónoch rokov menia na mohutné ložiská železnej rudy.

Baktérie zohrávajú v živote Zeme obrovskú úlohu. Ani Pasteur to úplne nepochopil. Baktérie si pre seba dobývajú stále viac nových zdrojov potravy; naplnili pôdu, vodu a vzduch. Jeden gram lesnej pôdy obsahuje asi 3 miliardy baktérií; aj v grame piesočnatej pôdy je asi 1 miliarda.

Vo veľkom počte obývajú moria. V hlbinách Čierneho mora sú obrovské akumulácie sírovodíka, ktoré znemožňujú život rastlinám a živočíchom. Tento sírovodík však nepreniká do povrchových vrstiev vody, a preto v týchto moriach prekvitá život až do hĺbky 200 metrov. Kam ide sírovodík? Ukazuje sa, že ho zachytávajú sírne baktérie, ktoré žijú v hĺbke 200 metrov a spracovávajú ho na zlúčeniny kyseliny sírovej. Približne rovnaký obraz je pozorovaný v Kaspickom mori. Koľko baktérií pracuje v takom obrovskom chemickom laboratóriu? Ich počet si nemožno ani len predstaviť.

Keďže baktérie sa dokážu prispôsobiť širokému spektru životných podmienok, môžu z nich vzniknúť aj iné skupiny organizmov. Niektoré riasy skutočne dostali svoj pôvod od nich. Prechod od baktérií k riasam bol veľkým krokom vpred na ceste evolúcie. Je pravda, že riasy z väčšej časti stále patria do sveta mikroskopicky malých tvorov, ale majú presnejšiu organizáciu a patria k zložitejším tvorom spolu s najjednoduchšími živočíšnymi organizmami. Jednobunkové rastliny a živočíchy sa ako baktérie hemžia všade na zemi a boli to práve tie, ktoré prvýkrát objavil Leeuwenhoek v stojatej vode. V jednobunkových telách týchto tvorov nachádzame rozdelenie na protoplazmu a jadro; okrem toho majú často ochrannú škrupinu alebo akúsi kostru, ktorá je niekedy nápadná na jemnosti a elegancii svojej štruktúry.

V tele rias sa okrem jadra nachádza ešte jeden dôležitý útvar, ktorý je už charakteristický pre všetky typické rastliny. Ide o tzv pigment, farbivo koncentrované v špeciálnych zrnách (niekedy v povrchových vrstvách protoplazmy). Nie všetky riasy majú rovnaký pigment. Na základe farby sa rozlišuje niekoľko skupín rias: modrozelená, zelená, karmínová, hnedá.

Bičíkovce tvoria osobitnú skupinu medzi riasami. Ide o jednobunkové organizmy vybavené pohyblivým bičíkom, vďaka úderom ktorého sa pohybujú po vode. Stoja na hranici medzi rastlinným a živočíšnym svetom. Niektoré z nich majú pigmentovú škvrnu a sú klasifikované ako riasy, iné sú bez pigmentu a sú schopné zachytávať potravu, ktorú trávia. Toto sú najjednoduchšie zvieratá.

Zelený pigment charakteristický pre rastlinnú bunku, takzvaný chlorofyl, je špeciálna látka, ktorá zachytáva energiu slnečného žiarenia a využíva ju na chemickú činnosť. Táto činnosť spočíva po prvé v štiepení oxidu uhličitého vo vzduchu na jeho zložky - uhlík a kyslík a po druhé vo vykonávaní tvorivej práce: v budovaní organických zlúčenín - cukru, škrobu a iných uhľohydrátov - z uvoľneného uhlíka a voda, tuky a bielkoviny. Všetky tieto zložité chemické látky vznikajú v rastlinnej bunke z anorganických látok v dôsledku činnosti chlorofylu. Ďalšia uvoľnená zložka oxidu uhličitého - kyslík - sa vracia do ovzdušia v čistej forme. Vzduch sa tak neustále dopĺňa kyslíkom.

Nezabúdajme, že zvieratá jedia iba hotové komplexné organické zlúčeniny – sacharidy, tuky a bielkoviny. Zvieratá si tieto zlúčeniny nedokážu pripraviť sami. Dostávajú ich zo sveta rastlín. Bez rastlín by zvieratá zomreli od hladu. Zvieratá sa preto na Zemi mohli objaviť až po vzniku rastlín. Rastliny pre ne pripravili zásobu živín. Okrem toho vytvorili ďalšiu podmienku potrebnú pre život zvierat. Zvieratá potrebujú nielen potravu, ale aj dýchanie. A na to potrebujú kyslík. V súčasnosti vzduch, ako vieme, obsahuje asi 21 % kyslíka. Jeho množstvo je konštantné a táto stálosť je udržiavaná činnosťou rastlín, ktoré neustále obohacujú vzduch o kyslík. V archejskej ére to tak nebolo.

Zloženie atmosféry v prvých časoch života Zeme, ako sme už naznačili skôr, sa zrejme výrazne líšilo od toho, čo je teraz. Po prvé, vo vzduchu nebol takmer žiadny kyslík; po druhé, vzduch vtedy obsahoval veľa oxidu uhličitého. Tento plyn spôsobil, že vzduch bol menej priepustný pre slnečné svetlo; preto vyhrievanie slnkom nebolo príliš silné. Ale prítomnosť tohto plynu a vodnej pary vo vzduchu značne oneskorila ochladzovanie vzduchu v noci. Zem bola akoby obalená teplom málo priepustnou škrupinou, ktorá si zachovávala vlastné zemské teplo a zvyšovala priemernú teplotu Zeme. Jeden vedec vypočítal, že ak by sa teraz množstvo oxidu uhličitého vo vzduchu strojnásobilo, priemerná teplota na Zemi by stúpla takmer o 10 stupňov. Tento nárast by bol viac než dostatočný na to, aby roztopil ľad v polárnych krajinách a roztopil sneh z vysokohorských štítov. Zemská klíma by sa musela dramaticky zmeniť: dlhotrvajúce mrazy by sa vyskytovali len občas, zima by sa skrátila, letá by sa predĺžili a boli horúce; vo všeobecnosti by na našich miestach bola taká klíma, akú teraz nájdeme napríklad v našom Zakaukazsku. A na ďalekom severe, kde sa teraz rozprestiera oblasť permafrostu, by sa vytvorilo skôr mierne mierne podnebie.

Existujú všetky dôvody domnievať sa, že v archeánskej ére bola klíma ešte oveľa teplejšia kvôli vysokému obsahu oxidu uhličitého vo vzduchu a kvôli tomu, že Zem ešte nestratila svoje pôvodné teplo, a nakoniec na to, že samotné Slnko svietilo oslnivo bielym svetlom a posielalo na Zem horúcejšie lúče. V teplých vodách vtedajších morí a oceánov rozkvitol život. Vznikali nové formy rastlinného sveta a v dôsledku práce rastlín sa zemská atmosféra začala postupne čistiť od oxidu uhličitého a obohacovať kyslíkom. V mori sa objavil kyslík v rozpustenej forme. To vytvorilo podmienky, za ktorých bol život zvierat možný. Vznikol po rastlinnom.

O zvieratách archejskej éry však vieme ešte menej ako o rastlinách. Miestami sa zachovali schránky jednobunkových živočíchov, takzvaných rožkov. Zvieratá v tých časoch očividne stále zohrávali malú úlohu v živote Zeme. Väčší záujem sú o iné formy života, ktoré vznikli v archejskej ére a možno aj skôr.

Moderná veda sa viac zaujíma o najmenšie organizmy ako o veľké. Stredobodom pozornosti vedcov nie sú slony či veľryby, ale najmenšie, sotva viditeľné či úplne neviditeľné živé častice. Praktický život si vyžaduje čo najpodrobnejšie štúdium týchto drobných organizmov. Ich objavenie a štúdium môže poslúžiť na objasnenie záhadnej podstaty mnohých chorôb: veď základom mnohých chorôb je napadnutie človeka mikroskopickými alebo ultramikroskopickými organizmami. V poľnohospodárstve sú vlastnosti týchto tvorov spojené s otázkami zvyšovania produktivity a zlepšovania úrodnosti pôdy. Veda je zaneprázdnená štúdiom týchto bezvýznamných tvorov v nádeji, že sa priblíži k vyriešeniu otázky prvých štádií evolúcie a začiatku života.

Na okraji našich vedomostí sú organizmy, ktoré sú také malé, že najlepšie moderné ultramikroskopy ich nedokážu zviditeľniť. Prechádzajú (filtrujú) cez najjemnejšie filtre a nemôžu byť zadržané a oddelené od iných látok, aby boli prístupnejšie na štúdium. Je prirodzené sa pýtať, ako bolo možné zistiť ich existenciu, ak unikajú našim najvyspelejším prístrojom? Hoci sú sami neviditeľní, môžeme ich činy vidieť a študovať. Najmenší z „filtrom kŕmiacich tvorov“ sa nazývajú bakteriofágy. Uvedomujeme si ich prítomnosť, pretože jedia alebo ničia živé baktérie. Veda ešte nestanovila definitívny pohľad na povahu týchto bakteriofágov. Mnohí vedci ich považujú za najjednoduchšie zo všetkých živých organizmov. Iní sú viac naklonení vidieť ich nie ako organizmy, ale ako chemikálie. Ale nech je ich povaha akákoľvek, je jasné, že tu máme do činenia s časticami, ktoré stoja na hranici živého a neživého sveta.

O niečo väčšie ako bakteriofágy sú ultramikroskopické stvorenia nazývané vírusy (slovo „vírus“ je latinčina a v ruštine znamená „jed“).

Tieto vírusy spôsobujú množstvo závažných ochorení u ľudí, zvierat a rastlín. Choroba kopýt hovädzieho dobytka a ošípaných, mor psov, kiahne, týfus, žltá zimnica, besnota, osýpky a chrípka u ľudí, množstvo chorôb zemiakov, tabaku a iných rastlín sú spôsobené prítomnosťou vírusov. Aj keď sú väčšie ako bakteriofágy, sú stále také malé, že voľne prechádzajú cez filtre, a preto sa nazývajú „filtrovateľné vírusy“.

Je možné, že bakteriofágy a vírusy sú pozostatkami starých organizmov. Menili sa aj počas histórie Zeme, prispôsobovali sa existencii v nových podmienkach. Bakteriofágy si vyvinuli schopnosť bojovať s baktériami, vírusy začali ničiť rastliny a zvieratá. Ale napriek tomu všetkému sa ani len nedostali na rovnakú úroveň organizácie ako baktérie. Preto v nich možno vidieť pozostatky primárnych organizmov, ktoré existovali v archeánskej ére.

Ak nájdete chybu, zvýraznite časť textu a kliknite Ctrl+Enter.