Развитие жизни в первые геологические эры

1.

Развитие жизни в первые
геологические эры.

2.

3.

• Живые организмы появились на Земле около 3,8
млрд. лет назад. Начиная с этого времени историю
развития жизни делят на эоны, эры и периоды.
Эонов два — криптозой (скрытая жизнь) и
фанерозой (явная жизнь).
• Криптозой включает две эры —
архейскую и протерозойскую;
• фанерозой - три
эры: палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую. За
3,8 млрд. лет на Земле образовалось около
2 млн. видов живых организмов.

4.

5. Эры… Эры…

•Архейская – 1,5-2 млрд. лет
•Протерозойская – 2 млрд.лет
•Палеозойская -360 млн.лет
•Мезозойская – 180 млн.лет
•Кайнозойская – 65 млн.лет

6. Архейская эра

• Эволюция
прокариот
(фотосинтез,
аэробное дыхание)
• Прокариотические
экосистемы
(цепи выедания)

7.

• Архей — древнейшая жизнь. Продолжался около 1 млрд.
лет, от 3500 до 2500 млн. лет. Остатков органической жизни
немного. Горные породы архея содержат много графита,
считается, что графит образовался из остатков живых
организмов. Обнаружены строматолиты —
конусообразные известковые образования биогенного
происхождения. Бактериальное происхождение имеют
запасы серы, железа, меди, никеля, кобальта. Живые
организмы архея были представлены сначала анаэробными
прокариотами, позже появляются синезеленые. Фотосинтез
синезеленых — важнейший ароморфоз архейской эры.
Благодаря их жизнедеятельности атмосфера начинает
обогащаться кислородом.

8.

• Важным ароморфозом архея является появление у
пурпурных и зеленых серобактерий фотоавтотрофного
типа питания, они стали использовать энергию света для
синтеза органических веществ. Донором водорода
служил сероводород, при фотосинтезе выделялась сера.
Эта фотосистема получила название фотосистема-1.
• СО2 + 2Н2S + Q → (СН2О) + 2S + Н2О
• Еще более важным ароморфозом стало появление
синезеленых (цианобактерий) с фотосистемой-2,
способной использовать в качестве донора водорода
воду. Анаэробные прокариоты сменяются аэробными
бактериями-окислителями.

9.

• Фотосинтез синезеленых сопровождается
накоплением кислорода в атмосфере и
образованием озонового экрана. Кислород в
атмосфере остановил процесс абиогенного синтеза
органических соединений, но привел к появлению
энергетически более выгодного процесса —
дыхания.
• СО2 + 2Н2О + Q → (СН2О)n + О2 + Н2О.

10.

• Появляются аэробные бактерии, у которых продукты
гликолиза подвергаются дальнейшему окислению с
помощью кислорода до углекислого газа и воды. И если
при гликолизе образуется 2 моль АТФ на моль глюкозы,
то при дальнейшем окислении продуктов гликолиза
образуется еще 36 моль АТФ.
• Симбиоз большой анаэробной клетки (вероятно,
относящейся к архебактериям и сохранившей ферменты
гликолитического окисления) с аэробными бактериями
оказался взаимовыгодным, причем бактерии со временем
утратили самостоятельность и превратились в
митохондрии.

11.

12.

13.

• Протерозой — эра первичной жизни.
Продолжительность от 2500 млн. лет до 570 млн.
лет, то есть около 2 млрд. лет. Поверхность планеты
представляла собой голую пустыню, жизнь
развивалась, в основном, в морях. Для этой самой
продолжительной эры характерно образование
крупнейших залежей железных руд, образованных
за счет деятельности бактерий.

14.

• В протерозойскую эру произошли основополагающие ароморфозы:
• около 1,8—2 млрд. лет назад появляются признаки деятельности
первых эукариот, господство прокариот сменяется расцветом
эукариотических организмов;
• около 1,5—2 млрд лет назад появились первые многоклеточные
организмы — созданы предпосылки для специализации клеток,
увеличения размеров и усложнения организмов;
• около 1,5—2 млрд лет назад возникло половое размножение
(комбинативная изменчивость), при котором слияние
генетического материала разных особей поставляло материал
для естественного отбора;
• важнейшим ароморфозом стало образование двусторонней
симметрии у активно передвигающихся организмов.

15.

• Симбиоз с цианобактериями привел к появлению хлоропластов.
Хлоропласты так же утратили часть генов и являются
полуавтономными органоидами, способными к
самовоспроизведению. Их появление привело к развитию по
пути с автотрофным типом обмена веществ и обособлению части
организмов в царство Растений.
• В эту эру образуются все отделы водорослей, слоевище у многих
становится пластинчатым. Для животных того времени
характерно отсутствие скелетных образований, конец протерозоя
образно называют "веком медуз". Появляются кольчатые черви,
от них произошли моллюски и членистоногие. К концу
протерозоя появились все типы животных, кроме вторичноротых
— иглокожих и хордовых. Количество кислорода в атмосфере
достигло 1% от современного уровня.

16.

Протерозойская эра
1.Появление у эукариот:
• ядра
• митоза
• мейоза
• полового размножения
• многоклеточности
2.Появление водорослей,
всех типов животных
(кроме хордовых)
Вендский период

17. Протерозойская эра

18.

• Вендский период
• Ископаемые остатки доказывают, что многоклеточные
организмы зародились в океане в докембрийское время,
которое прежде считалось лишенным сложных форм
живого.
• Вендский период, закончившийся 545 млн. лет назад,
был последним отрезком докембрийской эры. Этот
долгий период истории Земли был временем, когда
перемещались континенты, изменялся химический
состав атмосферы и океана. На дне океанов
скапливались слои осадочных пород, тектонические
плиты сталкивались и соединялись. Все эти процессы
приводили к росту площади материков..

19.

• Ландшафты этого периода в самом деле состояли из
каменистых пустошей, быстрых рек, озер и обширных
пространств безжизненного камня и осадочных пород —
малообещающая среда для развития жизни. Но в океанах
наблюдалась совсем иная картина. Морская вода более
гостеприимна для зарождающейся жизни: она защищает
клетки от жестких солнечных лучей, смачивает тонкие
стенки клеток и благодаря высокой плотности хорошо
поддерживает их. В океанах венда зародилась и приобрела
разнообразные формы сложная многоклеточная жизнь.
Это доказывается как непосредственными находками
ископаемых остатков того периода, так и многообразием
жизненных форм, обнаруженных в горных породах
следующей эпохи — раннего кембрия.

20.

ПЕРВЫЕ МНОГОКЛЕТОЧНЫЕ ОРГАНИЗМЫ
• Современные исследования дают основания предположить, что
почти все группы сложных многоклеточных организмов
зародились в океанах вендского периода. Большинство этих
живых существ не оставили после себя никаких ископаемых
следов.
• Единственным исключением являются эдиакарские ископаемые
— первые крупные организмы, чьи остатки были найдены в
морских осадочных отложениях. Эдиакарские формы жизни не
имели раковин или других твердых частей, но тем не менее
оставили после себя отпечатки на осадочных породах морского
дна. Они имели множество различных форм, некоторые из них
внешне напоминали медуз или червей.