1. Evoluția vieții pe Pământ
1.1 Evoluția organismelor unicelulare
1.2 Evoluția organismelor multicelulare
1.3 Evoluția Florei
1.4 Evoluția lumii animalelor
1.5 Evoluția biosferei
Lista literaturii utilizate
Se pare că organismele se află în întregime în puterea mediului: mediul le pune limite și, în limitele acestor limite, trebuie fie să reușească, fie să piară. Dar organismele ele însele afectează mediul. Schimbă-o direct pentru scurta sa existență și pentru perioade lungi de timp evoluționist. După cum se știe, heterotrofii au absorbit nutrienți din "bulionul" primar și că autotrofii au contribuit la apariția unei atmosfere de oxidare, pregătindu-se astfel condițiile pentru apariția și evoluția procesului de respirație.
Apariția oxigenului în atmosferă a determinat apariția stratului de ozon ("scutul de ozon al Pământului"). Ozonul este generat de oxigen sub influența radiațiilor ultraviolete și acționează ca un filtru care oprește radiațiile ultraviolete, distructive pentru proteine și acizi nucleici, și nu permite să ajungă la suprafața Pământului.
Primele organisme au trăit în apă și apă le-a protejat, absorbind energia radiațiilor ultraviolete. Înainte de apariția unui strat de ozon protector, radiația ultravioletă a fost probabil unul dintre principalii factori care au împiedicat primele organisme vii să părăsească apele pe uscat.
Primii coloniști ai pământului găsiți aici în abundență și în lumina soarelui și substanțe minerale, astfel încât, la început, ei erau practic cruțați de concurență. Copacii și ierburile, care în curând au acoperit partea vegetativă a suprafeței pământului, au alimentat alimentarea cu oxigen în atmosferă; În plus, au schimbat caracterul fluxului de apă pe Pământ și au accelerat procesul de formare a solurilor din pietre. Deci, organismele și mediul de-a lungul istoriei vieții de pe planeta noastră s-au format reciproc.
Un pas gigantic în evoluția vieții a fost asociat cu apariția unor procese biochimice de bază ale metabolismului - fotosintezei și respirației, precum și formarea unei organizații de celule eucariote conținând un aparat nuclear.
1. Evoluția vieții pe Pământ
1.1 Evoluția organismelor unicelulare
Primele organisme fotosintetice au apărut cu aproximativ 3 miliarde de ani în urmă. Acestea erau bacterii anaerobe, precursorii bacteriilor fotosintetice moderne. Ei au format cele mai vechi dintre stratogramele cunoscute. Depleția mediului cu compuși organici azotați a determinat apariția ființelor vii capabile să utilizeze azotul atmosferic. Astfel de organisme sunt alge fotosintetice de fixare a azotului albastru-verde, care efectuează fotosinteza anaerobă. Ei sunt rezistenți la oxigenul pe care îl produc și îl pot folosi pentru propriul lor metabolism. Deoarece algele albastru-verde au apărut într-un moment în care concentrația de oxigen din atmosferă sa schimbat, este clar că ele sunt forme intermediare între anaerobe și aerobe.
Se crede că chemosynthesis, în care sursa de atomi de hidrogen pentru recuperarea dioxidului de carbon este o sulfură (de exemplu chemosynthesis efectuate bacteriile moderne verde și violet de sulf), precedat de două etape mai complicate; fotosinteza, în care sursa de atomi de hidrogen sunt molecule de apă. Al doilea tip de fotosinteză este tipic pentru plantele verzi.
Activitatea fotosintetică a animalelor unicelulare primare a avut două consecințe, care au avut o influență decisivă asupra întregii evoluții ulterioare a celor vii.
În primul rând, fotosinteza a eliberat organismele de concurență pentru stocurile naturale de compuși organici abiogenici, a căror cantitate în mediu a scăzut semnificativ. Nutriția autotrofică dezvoltată prin fotosinteză și stocarea substanțelor gata preparate cu nutrienți în țesuturile vegetale a creat apoi condițiile pentru apariția unei mari varietăți de organisme autotrofice și heterotrofice.
În al doilea rând, fotosinteza a dus la saturarea atmosferei cu oxigen suficient pentru apariția și dezvoltarea organismelor, schimbul de energie al căruia se bazează pe procesele de respirație.
Când au apărut celule eucariote? O cantitate semnificativă de date despre eucariotele fosile ne permite să spunem că vârsta lor este de aproximativ 1,5 miliarde de ani. În evoluția organizării unicelulare se disting pașii asociați cu complicația structurii organismului, îmbunătățirea aparatului genetic și metodele de reproducere.
Fenomenul progresiv în cea mai simplă filogenie a fost apariția reproducerii sexuale în ele. Treptat, în cursul evoluției progresive, a existat o tranziție spre diviziunea celulelor generative în femei și bărbați.
1.2 Evoluția organismelor multicelulare
Următoarea etapă a evoluției organismelor unicelulare a fost formarea și dezvoltarea progresivă a organismelor multicelulare. Această etapă se distinge printr-o mare complexitate a etapelor de tranziție (forme), de la care se disting colonialul unicelular, primar-diferențiat, diferențiat central.
Stadiul unicelular colonial.
Stadiul colonic unicelular este considerat a fi o tranziție de la un organism unicelular la unul multicular și este cel mai simplu dintre toate etapele evoluției unei organizații multicelulare.
Stadiul diferențiat primar în evoluția organismelor multicelulare se caracterizează prin începutul specializării în "principiul diviziunii muncii" printre membrii coloniei. În stadiul diferențiat primar, specializarea funcțiilor are loc la nivelul țesuturilor, al organelor și al sistemelor-organe. Astfel, în coelenteratele s-a format un sistem nervos simplu, care, împrăștiind impulsuri, coordonează activitatea celulelor reproducătoare motorii, glandulare, amețitoare. Centrul nervos ca atare nu există încă, dar există un centru de coordonare.
Cu coelenteratele, începe o etapă diferențiată central în evoluția organizării multicelulare. În această etapă complicație structura morfofiziologice trece prin consolidarea specializării țesuturilor, deoarece apariție a straturilor germeni care determină hrană morfogeneză, excretor, și alte sisteme de organe generative. Un sistem nervos centralizat bine definit apare. În același timp, se îmbunătățesc metodele de reproducere sexuală, de la fertilizarea externă până la reproducerea internă, de la incubarea gratuită a ouălor în afara organismului matern la nașterea în viață.
Etapa finală a evoluției stadiului diferențiat central a fost apariția omului.
1.3 Evoluția Florei
În epoca Proterozoic (aproximativ 1 miliard de. Cu ani în urmă) trunchi evolutiv eucariotelor vechi este împărțit în mai multe ramuri, din care au apărut plante multicelulare (verde, alge maro și roșu) și ciuperci. Majoritatea plantelor primare plutea liber în apă de mare, partea a fost atașată la fund.
O condiție esențială pentru evoluția ulterioară a plantelor a fost formarea unui substrat pe suprafața terenului ca urmare a acțiunii bacteriilor asupra mineralelor și sub influența factorilor climatici. La sfârșitul perioadei siluriene, procesele de formare a solului au pregătit posibilitatea eliberării plantelor pe uscat (acum 41 de milioane de ani).
Primele plante care au stăpânit terenul au fost psilofitele. Apoi au existat alte grupuri de plante vasculare terestre: placenta, coada-calului, ferigi care se reproduc prin spori și preferă mediul acvatic. Comunitățile primitive ale acestor plante s-au răspândit pe scară largă în Devonian. În aceeași perioadă, primele gimnosperme au apărut din ferigi vechi și au moștenit de la ei un aspect exterior de copac.
Tranziția la propagarea semințelor a fost de mare importanță, deoarece a eliberat procesul de reproducere sexuală de comunicarea cu mediul.
Flora solului din perioada Carboniferului a atins o varietate considerabilă. Printre copac plaunoobraznye pe scară largă, ajungând la o înălțime de 30 m sau mai mult, dintr-o varietate de gimnosperme primare pteridosperms și cordaites dominate, care seamănă cu trunchiuri de rasinoase si a avut-panglică ca frunzele lungi. Începând din perioada permiană, înflorirea gimnospermelor, în special a coniferelor, a condus la dominația lor în epoca mezozoică. Până la mijlocul perioadei permiene, clima a devenit mai uscată, ceea ce a afectat, în multe privințe, schimbările în compoziția florei. Ferigi gigantice, plăci de arbori, calamități au coborât din arenă, iar culoarea plantelor tropicale, atât de strălucitoare pentru acea epocă, a dispărut.
Polenizarea prin insecte și fertilizarea internă au creat avantaje semnificative de înflorire asupra gimnospermelor, care au asigurat înflorirea lor în Cenozoic.
Deci, putem observa următoarele caracteristici principale ale evoluției lumii plantelor:
1) trecerea treptată la predominanța generației diploide asupra generației haploid;
2) reproducerea sexuală, independentă de mediul cu picături-aer, tranziția de la fertilizarea externă la cea internă, apariția fertilizării duble.
3) în legătură cu modul de viață atașat pe teren, planta este împărțită în rădăcină, tulpină și frunză, se dezvoltă sistemul de conducere vasculară și țesuturile de protecție;
4) perfecționarea organelor reproducătoare și polenizarea încrucișată la plantele cu flori în evoluția conjugatului cu insectele - dezvoltarea sacului de embrioni pentru protejarea embrionului vegetal de influențele nefavorabile ale mediului; apariția unei varietăți de moduri de răspândire a semințelor și fructelor în moduri fizice și biologice.
1.4 Evoluția lumii animalelor
Istoria animalelor a fost studiată pe deplin datorită faptului că acestea posedă un schelet și prin urmare sunt mai bine conservate în resturile fosilizate. Cele mai vechi urme de animale se găsesc la sfârșitul Precambrianului (acum 700 de milioane de ani). Se presupune că primele animale provin fie din trunchiul comun al tuturor eucariotelor, fie din unul dintre grupele celor mai vechi alge. Algele verde cu o singură celulă sunt cele mai apropiate de strămoșii celor mai simple animale. Nu este un accident, de exemplu, evglenu și Volvox și capabile de fotosinteză, și nutriție heterotrofe, botanică se referă la un tip de alge verzi și zoologii - tipul de protozoare.
Varietatea și cantitatea documentelor paleontologice din istoria animalelor cresc brusc în roci care se datorează mai puțin de 570 milioane de ani. Aproape 50 de milioane de ani, aproape toate tipurile de animale cu un schelet puternic apar destul de repede. Apariția tipului chordovian datează la mai puțin de 500 de milioane de ani.
Începutul Paleozoicului este marcat de formarea multor tipuri de animale, dintre care aproximativ o treime există în prezent. În ultima perioadă cambriană apar primele pești. În peștele devonian, piciorul se dezvoltă ca urmare a transformărilor evolutive majore, cum ar fi transformarea perechii anterioare de arcuri de ghilimele în maxilar și formarea de aripioare pereche. Primele fălci au fost reprezentate de două grupuri: peștele luchere și lopaster. Aproape toți peștii vii sunt descendenți ai rafinatelor. Lopasteper avea în aripioare elemente de susținere a osului, de unde s-au dezvoltat membrele primilor locuitori ai terenului. În consecință, toate vertebratele cu patru picioare au strămoșul lor îndepărtat, acest grup de pești dispărut.
Reprezentanții cei mai vechi ai amfibienilor - ihtiosugi - s-au găsit în sedimentele din Devonii de Sus (Groenlanda). Aveau membre cu cinci degete, cu care se târau în larg. Concurența cu capul de pământ a determinat primii amfibieni să ocupe habitatele intermediare între apă și pământ.
De la amfibieni primitive, reptile au originea, distribuite pe scară largă pe sol până la sfârșitul perioadei de Permian ca urmare a achiziției de respirație și coajă de ouă pulmonare pentru a proteja împotriva uscării. Primele reptile au renunțat la reptilele gigantice, dinozauri, care au apărut acum 150 de milioane de ani. Probabil că acestea din urmă erau animale cu sânge cald. În legătură cu menținerea caldurii, dinozaurii au condus un stil de viață activ, ceea ce explică dominația lor continuă și coexistența cu mamiferele.
Deja în timpul domniei dinozaurilor a existat un grup de mamifere - animale mici dimensiuni, cu lână, care rezultă din una dintre liniile de reptile carnivore - therapsid. Mamiferele au dus la marginea de taiere a evoluției prin astfel de caracteristici progresive, cum ar fi un creier mai dezvoltată și activitate ridicată aferente, cu sânge cald, urmași care se hrănesc cu lapte.
O varietate semnificativă de mamifere a ajuns la Cenozoic, apoi au apărut primate. Perioada terțiară era perioada de glorie a mamiferelor. Evoluția progresivă a primatelor a fost un fenomen unic în istoria vieții pe Pământ, drept rezultat a dus la apariția omului.
Caracteristicile evoluției lumii animalelor:
1) dezvoltarea progresivă a organismelor multicelulare și specializarea aferentă a țesuturilor și a tuturor sistemelor de organe. Calea liberă de viață și abilitatea de a deplasa în mare măsură determină îmbunătățirea formelor de comportament, precum și independența relativă a dezvoltării individuale față de fluctuațiile factorilor de mediu pe baza dezvoltării sistemelor interne de reglementare;
2) apariția unui schelet solid: exteriorul - în artropode, intern - în vertebrate. Această diviziune a determinat diferitele moduri în care aceste tipuri de animale au evoluat. Scheletul exterior al artropodilor a împiedicat creșterea dimensiunii corpului, motiv pentru care toate insectele sunt reprezentate de forme mici. Scheletul intern al vertebratelor nu a limitat creșterea dimensiunii corpului, care a atins valoarea maximă în reptilele mezozoice - dinozauri și ihtiozauri;
3) apariția cavității organelor și îmbunătățirea acestora pe o etapă diferențiată central la mamifere. În această etapă, a existat o separare a insectelor și a vertebratelor. Dezvoltarea sistemului nervos central în insecte este caracterizată de perfecționarea formelor de comportament prin tipul de întărire ereditară a instinctelor. Vertebratele au dezvoltat un creier și un sistem de reflexe condiționate. Există o tendință pronunțată de creștere a ratei medii de supraviețuire a indivizilor individuali.
1.5 Evoluția biosferei
Evoluția biosferei este cauzată de trei grupuri de factori:
1) dezvoltarea Pământului ca corp cosmic și transformările chimice în curs de desfășurare și adâncimile sale;
2) evoluția biologică a organismelor vii;
3) dezvoltarea societății umane.
De la începuturi, viața a luat forma sub forma unei biosfere primitive, iar de atunci evoluția ei este strâns legată de apariția diverselor tipuri de microorganisme, fungi, plante, animale. Numărul de specii dispărute, odată ce locuiesc pe glob, este estimat între 1 și mai multe miliarde. Varietatea speciilor care existau în trecut și locuiește pe planetă acum este rezultatul dezvoltării istorice a întregii biosfere.
Fondatorul teoriei moderne a biosferei a fost V.I. Vernadsky.
Conform propunerii VI. Legea lui Vernadsky, pe care a numit-o "al doilea principiu biogeochimic", evoluția speciilor și apariția unor forme stabile de viață a mers în direcția creșterii migrației biogene a atomilor în biosferă. Interrelația evoluției lumii organice cu procesele biogeochimice de bază din biosferă Vernadsky a văzut, în primul rând, migrațiile biogene ale elementelor chimice, adică în "trecerea" lor prin organisme.
Principala unitate structurală a biosferei este biogeocenoza. Proprietățile biosferei sunt în mare măsură determinate de proprietățile unităților structurale. Fiind parte a biosferei, biogeocenozele, desigur, sunt legate. Totalitatea factorilor geologici și cosmici a schimbat semnificativ condițiile de viață de pe Pământ. Prin urmare, de la momentul originii, cel viu sa adaptat la aceste schimbări, care a fost însoțit de o creștere a varietății de forme organice. Treptat, confiscarea zonelor noi de viață, necorespunzătoare, a condus la soluționarea aproape completă a tuturor posibilităților existenței habitatelor vii. Astfel, transformările evolutive ale biosferei, cauzate de acțiunea combinată a factorilor biotici și abiotici, sunt condiții necesare pentru existența vieții pe Pământ.
Fiecare dintre speciile care locuiesc pe planeta noastră este rezultatul a milioane de ani de evoluție, un purtător de trăsături genetice unice. Suntem obligați să păstrăm și să transferăm către posteritate diversitatea biologică care există pe Pământ și este o consecință a unicității căilor evolutive care au condus la formarea fiecărei specii. Acesta este un lucru fundamental nou care a introdus secolul XX. în înțelegerea problemei diversității biologice, se reduce la următoarele: conservarea diversității biologice este o condiție indispensabilă pentru existența omului pe Pământ.
În legătură cu problema rezistenței ecosistemelor, a existat necesitatea dezvoltării unui concept de dezvoltare durabilă. Prin proiectarea, adoptarea acestui concept ar trebui să stimuleze dezvoltarea unei strategii comune pentru dezvoltarea societății umane, pe baza managementului faunei sălbatice ecologic, de conservare favorabilă pentru protecția mediului a oamenilor, oferă o calitate acceptabilă a vieții pentru generațiile prezente și viitoare de oameni.
Ideologia actuală a „societății de consum“ este în detrimentul biosfera, pentru ecosistemele componente, pentru conservarea speciilor și a biodiversității ecosistemelor pentru speciile de Homo sapiens, supraviețuirea care depinde în primul rând de stabilitatea biosferei, și în ultimă instanță - de la diversitatea sa biologică .
Lista literaturii utilizate
1. Dicționar enciclopedic biologic. - M. 1989.
2. Vernadsky VI Biosfera și noosphere. - M. Nauka, 1989.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: