Історія життя на Землі

1. Історія життя на Землі

2.

Принцип Стено: кожен щар, що залягає нижче, є більш давнім,
ніж той, що залягає вище.
Принцип Гекслі (закон фауністичних і флористичних асоціацій):
шари, що містять викопні залишки одних і тих саме видів
тварин і рослин, утворилися одночасно.
Складання зведеної стратиграфічної
шкали на п’яти розрізах
Утворення
«закинутого
залягання»

3.

Радіометричні методи датування
Деякі з ізотопів, які використовуються для
визначення абсолютного віку
Материнський
ізотоп
147
Sm
238
U
235
U
232
Th
40
K
87
Rb
14
C
Кінцевий продукт
143
Nd + He
206
8
Pb + He
208
7
Pb + He
208
6
Pb + He
40
40
Ar + Ca
87
Sr
14
N
Період напіврозпаду,
млрд. р.
106,00
4,46
0,70
14,00
1,30
48,80
5730 років

4.

Головні підрозділи геохронологічної шкали
Еони
Ери
Періоди
Фанерозой
(останні
542млн.р.)
Протерозой
(2500542млн.р.тому)
Архей (40002500млн.р.тому)
Катархей (46004000млн.р.тому)
Кайнозой
(останні
65,5млн.р.)
Мезозой (25165,5млн.р.тому)
Четвертинний
Неоген
Палеоген
Крейда
Юра
Тріас
Перм
Карбон
Палеозой (542251млн.р.тому)
Девон
Силур
Ордовік
Кембрій

5.

Близько 4,7-4,6 млрд. років тому - утворення Землі.
Близько 4,0 млрд. років тому - утворення перших
мікроконтинентів та палеоокеанів.
Близько 3,8 млрд. років тому - найдавніші осадові породи
(формація Ісуа у Гренландії).
Близько 3,8 млрд. років тому - найдавніші сліди життя в
осадових породах (формація Ісуа у Гренландії).
Деякі кліматичні умови на Землі близько 4,0 млрд. років
тому:
середня температура на рівні океану -
-6°
склад атмосфери: N2 (0,67атм.), початок вивільнення СО2
у атмосферу.
Склад земної поверхні: пористий реголіт (на 13% чисте
залізо)
Близько 3,56-3,54 млрд. років тому - найдавніші сліди
прокаріотичних екосистем - строматоліти (Австралія,
Африка).

6.

Головна реакція на якій тримається життя на Землі :
фотосинтез
n СО2 + n H2O (CH2O)n + n О2
дихання
СО2 та H2O (парнікові гази)
потрапляють до атмосфери з
вулканічними газами
Автокаталітична реакція Бутлєрова :
Са, Fe, OHn НСHО ------------------------- (CH2O)n
формальдегід
різні цукри

7.

Кругообіг фосфору у природі
Атмосфера
Тварини
Рослини
Океанічні
біоценози
Океан
Мантія
Шар осадів
Океанічна кора
Фосфати
континентальної
кори
Континентальна
кора

8.

З загальнопланетної точки зору життя - це спосіб
впорядкування та стабілізації геохімічних кругообертів.
Гіперцикл.

9.

Близько 3,56-3,54 млрд. років тому - найдавніші сліди
прокаріотичних екосистем - строматоліти (Австралія,
Африка).
Залишки найдавніших прокаріотичних організмів
(3,5млрд. років) з Австралії та південної Африки.

10.

Ступінь спорідненості різних груп прокаріот за даними
аналізу генів 16S рРНК.

11.

Викопні та сучасні строматоліти.

12.

Строматоліт у розрізі.

13.

Моногея близько 2,5
млрд.р.т.
Сучасне положення
континентів
Близько 2,5 млрд. років тому утворився перший
суперматерик - Моногея

14.

Більше 2 млрд. років тому у планктонних екосистемах
з’являються перші еукаріоти...
Акритарх
...проте, ще більш як міліард років на планеті домінують
прокаріоти.

15.

Діскристати:
евгленофіти,
кінетопластиди
тощо
Архебактерії
Тубулокристати:
бурі, динофітові
водорості, інфузорії,
фораменіфери тощо
Вторинні
симбіози
Перші
еукаріоти
Платикристати:
червоні та зелені
водлорості, вищі
рослини, зигоміцети,
базидіоміцети,
аскоміцети,
багатоклітинні
тварини
Симбіоз з альфапротеобактерієюпромітохондрією
Локіархеати
Перші
організми
Симбіоз з
цианобактерією прохлоропластом
Прокаріоти

16.

Розпад Моногеї (2,2 млрд. р.т.) та утворення Мегагеї (1,8
млрд. р.т.)

17.

Розпад Мегагеї (1,4 млрд. р.т.) та утворення Родінії (1,0 млрд.
р.т.)

18.

1400-1200 млн. років тому
з’являються перші
багатоклітинні водорості.
Колонії Horodyskia (за Федонкіним
та Йочельсоном).
950-850 млн. років тому
з’являються перші
багатоклітинні тварини анелідоморфи.
Найдавніша
багатоклітинна тварина
Parmia anastassiae

19.

Розпад Родінії на Лавразію та Гондвану 800-750 млн. р.т.

20.

21.

Близько 630 млн. років тому почався Вендський період.
Відбитки вендських організмів вендобіонтів

22.

Реконструкції
вендобіонтів.
Трибрахідіум
Поселення неміан
Йоргія
Кімберелла

23.

Гіпотеза кисневого контролю (Беркнер та Маршалл)
Точка Пастера: 1% від сучасного вмісту кисню критичний рівень, за якого аеробний метаболізм є
більш вигдним, ніж анаеробний. Цей рівень було
перевищено більше 2 млрд. років тому.
6-10% від сучасного рівня вмісту кисня - критична
точка для підтримання достатньо складно
побудованих форм багатоклітинних організмів.
(Цієї межі було досягнено у неопротерозої).

24.

Жили у вендських морях і білатеральносиметричні
тварини, що мали целом, такі як Vernanimalcula.

25.

Hemichordata
Echinodermata(
Chaetognatha
(Напівхордові)
Голкошкірі)
(Щетинкощелепні)
Porifera
Nematoda
Chordata(
(Губки)
Хордові)
Ecdysozoa
Cnidaria seu
Coelenterata
(Пластинчасті)
Artropoda
Deuterostomia
(Членистоногі)
Ectoprocta seu Bryozoa
(Кишковопорожнинні)
Placozoa
(Нематоди)
(Моховатки)
Ctenophora
(Реброплави)
Protostomia
Lophotrohozoa
Nemertea
(Немертини)
Bilateria
Molluska
(Молюски)
Metazoa
Plathelmintes
Rotifera
Annelida
(Плоскі черви)
(Коловертки)
(Кільчасті черви)
Схема родинних взаємозв’язків деяких типів Metazoa (за даними
Peterson, Earnisse, 2001)

26.

Вендське море

27.

Кембрійський період (542,0-488,3 млн.років тому).

28.

29.

У Кембрійському періоді виникло близько 100 типів тварин,
більшість з яких незабаром вимерла.
Марелла
Айшея
Аномалокаріс
Опабінія
Галюцигенія

30.

Якщо кайнозой
називають ерою
ссавців, а мезозой динозаврів, то палеозой
можна цілком
справедливо назвати
ерою трилобітів.

31.

Хайкоуелла та Юннанозоон - найдавніші
(нижньокембрійскі) представники типу хордових.

32.

Брахіопода
Lingula сучасна
та викопна.

33.

Ордовік (488,3-443,7 млн. років тому)
Ордовік - час найбільшого наступу морів на континенти. До
40% сучасної суші в цей час було вкрито неглибокими морями.

34.

Динаміка різноманіття морських родів у фанерозої.
Велика ордовицька радіація – різке зростання різноманіття
груп організмів, що пережили вимирання наприкінці Кембрію.

35.

36.

Ордовицькі трилобіти були надзвичайно
різноманітні та майже всі мали здатність
згортатись під час небезпеки.

37.

І це не дивно,
адже тепер
водна товща
стала
притулком
небезпечних
істот.
Страшними
хижаками були
головоногі.

38.

Сілурійський період (443,7-416 млн. р. тому).
Акантода

39.

40.

41.

Девонський період (416-359,2 млн р. тому)
перші вищі
рослини –
пізньосилурійські
куксонії

42.

43.

Дініхтіс полює на акул-кладоселахій

44.

Кістепері риби
(викопні та сучасні)

45.

Вперед! На суходол!
Eusthenopteron
Ichthyostega

46.

Тулерпетон
Сучасна реконструкція
іхтіостеги
Верхньодевонскьа рибапандерихт була пристосована
до пересування по суходолу
краще, ніж перші четвероногі

47.

Родич звичайного окуня Periophthalmus (намуловий
стрибун) після відливу часто
залишається на суходолі, де
здатен переповзати і навіть
стрибати, відштовхуючись
плавцями.

48.

49.

Карбон (кам’яновугільний період, 359,2-299 млн р. тому)

50.

Взаємозв’язок між фотосинтезом та
диханням:
фотосинтез
n СО2 + n H2O (CH2O)n + n О2
дихання
СО2 та H2O (парнікові гази)
потрапляють до атмосфери з
вулканічними газами
Органічний вуглець
(CH2O)n виводиться з
кругообігу у вигляді
нафти, вугілля тощо.
Це спричиняє підйом
вмісту кисню.

51.

52.

Anthropleura

53.

54.

Філогенетичні зв’язки різних тетрапод
1
Porolepiformes
Тетраподи
Ссавці
Птахи
Звірозубі
рептилії
Labyrinthodontia
2
Osteolepiformes
Struniiformes
Кистепері риби
Coelacanthiformes
Рептилії
Безхвості амфібії
Безногі
амфібії
Lepospondyli
Парарептилії
Рептилії
Амфібії
Хвостаті
амфібії
Сучасні
кистепері
Риби
Птахи
та ссавці

55.

56.

57.

Хижа акула плевракант переслідує риб амбліптерів з
групи палеонісків

58.

Пермський період (299-251 млн. років тому)
Пермський стегоцефал
кератерпетон
Діметродон
Двінія

59.

Діметродон полює на варанозавра

60.

Іностранцевія
Доліозавріск

61.

Естеменозух
Мосхопс

62.

Мезозавр (рептилія)
Платіопс (амфібія)

63.

64.

65.

66.

67.

Тріас (251-199,6 млн. р. тому)
Тріас почався з найбільшого
вимирання в історії Землі
Еріозух
Останні з могікан...
Мастодонзавр

68.

Мезозойський ландшафт. Текодонти.

69.

Найдавніші предкі сучасних
птахів та ссавців: протоавес,
мегазостродон та циногнат

70.

Белемніт
Амоніти
Іхтіозавр

71.

Юра (199,6-144,5
млн. р. тому)
Сейсмозавр (130т, 45 м)
Диплодок (30т, 28м)

72.

73.

74.

Jurassic park…

75.

Стегозаври

76.

Haldanodon
Volaticotherium antiquus
«давній крилозвір»
Castorocauda lutrasimilis
«боброхвіст
видроподібний»

77.

Крейда (144,5-66,5 млн. років тому)
Зауролоф

78.

79.

Ангіоспермізація
Голонасінні-імітатори
квіткових рослин. 1- гнетове
Dinophyton. 2- гнетове
Eoantha. 3- бенетит Baisia
Сітчастокриле Kalligrammatidae –
B
аналог-імітатор метеликів
pA
A1
A2
Голонасінні-Схема гамогетеретопного утворення плодолистика покритонасінних
(А2) з фруктифікацій бенетитів (B); стрілками показана передача ознак;
мікроспорофіл бенетита намальовано за зразком Weltrichia setosa; рА гіпотетичний проангіосперм з плодолистиками, що не мають рильця; А1 - предкова
форма покритонасінних з неповністю замкненим плодолистиком; А2 - замкнений
плодолистик (типу листівки) (за Мейеном).

80.

Трицератопс

81.

Дорогу його величності!

82.

Еомайя (перший
плацентарний ссавець)
Акула кархародон
мегалодон
Зубатий птах іхтіорніс

83.

Repenomamus robustus

84.

Палеоген (65,5-23,03 млн. р.
тому)
Арсіноітерій
Птеродони
Оксієна відносилася до
давніх плацентарних
хижаків - креодонтів

85.

Група креодонтів
досягла швидкого
успіху, проте згодом
поступилася
справжнім хижим.
Оксієна

86.

Палециорніс
Фораракос

87.

Фенакодус відносився до
архаїчних копитнихкондиляртр
Уінтатерій
(група
диноцератів) був
травоїдним
велетнем, хоча й
мав довгі ікла.

88.

Ентелодонт
Мерітерій
Халікотерій

89.

Індрікотерій відносився до носорогів, хоча й не мав рога.
Це був найбільший з наземних ссавців.

90.

Голова хижого копитного Andrewsarchus поруч з головою
ведмедя.
Давнє китоподібне - зеуглодон непрямий нащадок ендрюсарха

91.

Ранні етапи еволюції приматів
Antropoidea (вищі
примати, мавпи)
Адапиформні
(лемуроформні)
Тарзііформні
(довгоп’яти)
Purgatorius
60-55 млн. р.
Primates
бл. 80 млн. р.
Insectivora
Бл. 40 млн. р.

92.

Неоген (23,03-2,6 млн. р. тому)
Платібелодон
Сіндіоцерас
Епігаулус
Амфіціон
Прокамелюс

93.

Moropus

94.

Гіпаріонова фауна
Гіпаріон
Трагоцерас
Хілотерій
Гієніктітерій

95.

Тілаколео - сумчастий лев
Сумчастий тапір
Тілакосмілюс - сумчастий
шаблезубий тигр
Шляхи
розселення
сумчастих

96.

Давньогрецька
махайра
Паралельно шаблезубість виникала і у плацентарних, наприклад
шаблезубом був махайрод.

97.

Australopithecus africanus.
Реконструкція (ліворуч) та
черепи дорослої особини
(згори) та дитини (внизу).

98.

Четвертинний період або антропоген (початок: бл.2,6 млн. р.
тому)
Сайгак північний
Мамут (Mammut)
Мамонт (Mammuthus)
Носоріг еласмотерій

99.

Шорстистий носоріг
Мамонт (Mammuthus)
Олень
Megaloceras
Печерний ведмідь
Представники мамонтової
фауни

100.

Homo ergaster
H. erectus

101.

102.

Неандертальці

103.

104.

Расогенез
Койсаноїди
Негроїди Європеоїди Монголоїди Американоїди
Океанійці

105.

Знищені людиною
Дінорніс (моа)

106.

107.

108.

109.

110.

Дякую за увагу.

111.

Дякую за увагу!

112.

Homo georgicus
Homo habilis

113.

Схема філогенетичних зв’язків водоростей за узагальненими
літературними даними досліджень ядерних геномів клітин"господарів". Стрілками позначено місця, де відбувались
симбіози, які спричинили виникнення мітохондрій та первинносимбіотичних пластид (за Масюк, Костіковим)

114.

Походження живих клітин згідно концепції Опаріна
(ліворуч) та за сучасними уявленнями

115.

Внутрішню будову вендобіонтів порівнюють з
надувними матрасами...
Ventogyrus
chistyakovi
...яким одначе був притаманний дуже рідкісний тип
симетрії: симетрія ковзного відображення.

116.

Мешканці кембрійських морів.
Моховатка
(мшанка)
Археоциат
Карпоідеа
Граптоліт
Гелікоплакус

117.

Едріоастроідея
Морський їжак
Офіура

118.

У повітрі та у воді
юрського періоду