Гипотезы возникновения жизни

на Земле:

1. Креационизм.

2. Самопроизвольное зарождение.

3. Стационарное состояние.

4. Гипотезы панспермии.

5. Биохимическая эволюция или гипотеза

Опарина-Холдейна.

Происхождение жизни.

Геохронологическая таблица.

Основные этапы развития жизни

на Земле. Эры жизни:

1. Катархей.

2. Архей.

3. Протерозой.

4. Палеозой:

   • Кембрий;

   • Ордовик;

   • Силур;

   • Девон;

   • Карбон;

   • Пермь.

5. Мезозой:

   • Триас;

• Юра;

• Мел.

6. Кайнозой:

• Палеоген;

• Неоген;

• Антропоген.

Вывод.

Литература.

Возникновение жизни на Земле - эта история медленных, но грандиозных перемен. Многие миллионы лет зарождалась и развивалась жизнь на нашей планете, историю которой учёные объединили в пять гипотез:

• Креационизм

• Самопроизвольное зарождение

• Стационарное состояние

• Гипотеза панспермии

• Биохимическая эволюция

Креационизм.

Эта гипотеза объясняет, что жизнь на планете зародилась по воле Бога.

Самопроизвольное зарождение.

Данная гипотеза была известна с античных времён до середины 17 века. Она содержит информацию о том, что живые организмы произошли от неживой материи.

Например:

1) мухи из гнилого мяса

2) птицы и рыбы из плодов

Но эта гипотеза была опровергнута учёным Франческо Реди. Он доказал на примере мух и гнилого мяса, что живое существо не могло произойти от неживого. Мухи, откладывая свои личинки в гнилом мясе, порождали новое поколение.

Стационарное состояние.

Жизнь существовала всегда.

Гипотеза панспермии.

Считается, что жизнь занесена на Землю метеоритами, на которых обитали бактерии и микроорганизмы.

Биохимическая эволюция

или

Гипотеза Опарина-Холдейна.

Считается, что атмосфера нашей планеты состоит из химических элементов: аммиака, метана, водорода, углекислого газа, воды.

Предполагалось, что первыми на планете существовали коацерваты - неживые существа, сгустки растворов белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов.

Постепенно белковые коацерваты превращались в пробионтов - прародителей живых организмов.

Когда зарождалась наша Солнечная система, крупные куски камня и льда вместе с облаками космической пыли и газа, слившись воедино, образовали Землю. Это произошло приблизительно 4,6 млрд. лет назад. При столкновении всех этих частей выделилась колоссальная энергия, и Земля нагрелась до 5000°C. По мере её остывания образовалась твёрдая поверхность - литосфера. Атмосфера, первоначально состоявшая из лёгких газов (водород, гелий), не могла эффективно удерживаться недостаточно плотной Землёй, и эти газы заменялись более тяжёлыми: водяным паром, углекислым газом, аммиаком и метаном. Когда температура Земли опустилась ниже 100°С, водяной пар начал конденсироваться, образуя мировой океан. В конце архейской эры в морях появились комочки белкового вещества, положившие начало всему живому на Земле. Основой синтеза первичных белковых веществ являлись аминокислоты. Энергию для реакции синтеза доставляли грозовые разряды и интенсивная ультрафиолетовая радиация. Накоплению веществ способствовало отсутствие живых организмов-потребителей органики и главного окислителя - кислорода. Изучая древний органический мир по ископаемым останкам, учёные пришли к выводу, что на протяжении многих миллионов лет истории Земли неоднократно менялись: климат, атмосфера, очертания материков и океанов. В некоторых местах суша покрывалась ледниками. Тропические леса превращались в пустыни, а их, в свою очередь, заливало море. На равнинах возникали горы, которые постепенно разрушались и превращались в плоскогорья. Морское дно поднималось, появлялись участки суши. Эти изменения оказывали влияние на органический мир. Историю развития жизни учёные раздели на сравнительно продолжительные отрезки времени - эры, которые затем поделили на периоды, каждый из которых характеризуется свойственным только ему растительным и животным миром.

Шкала	Эон	Эра	Период		Эпоха (отдел)		Период начался …млн. лет назад
Четвертичный период	Ф а н е р о з о й	Кайнозой (новая жизнь)	Антропоген		Голоцен		~2млн.
					Плейстоцен
Третичный период			Неоген		Плиоцен		~25млн.
					Миоцен
			Палеоген		Олигоцен		~65млн.
					Эоцен
					Палеоцен
Вторичный период		Мезозой (средняя жизнь)	Мел		Верхний мел		~145млн.
					Нижний мел
			Юра		Верхняя юра (мальм)		~200млн.
					Средняя юра (доггер)
					Нижняя юра (лейас)
			Триас		Верхний триас (кайперский отдел)		~240млн.
					Средний триас (ракушечный отдел)
					Нижний триас (скифский отдел)
		Палеозой (древняя жизнь)	Пермь		Верхняя пермь		~280млн.
					Нижняя пермь
			Карбон (Каменноугольный)		Верхний карбон		~300млн.
					Средний карбон
					Нижний карбон (намюр)
			Девон		Верхний девон		~395млн.
					Средний девон
					Нижний девон
			Силур		Верхний силур		~440млн.
					Нижний силур
			Ордовик		Верхний ордовик		~500млн.
					Средний ордовик (таконский отдел)
					Нижний ордовик
			Кембрий		Верхний кембрий (фуронгский отдел)		~550млн.
					Средний кембрий (акадский отдел)
					Нижний кембрий
Первичный период	Криптозой	Протерозой (первичная жизнь)	Неопротерозой	Докембрий		Эдиакарий	~1млрд.
						Криогений
						Тоний
			Мезопротерозой			Стений	~1,6млрд.
						Эктазий
						Калимий
			Палеопротерозой			Стратерий	~2,5млрд.
						Орозирий
						Риасий
						Сидерий
		Архей (древней-ший)	Неоархей			_	~4,0млрд.
			Мезоархей
			Палеоархей
			Эоархей
	Катархей (ниже древнейшего)		_			_	~4,6млрд.

К а т а р х е й

(Ниже древнейшего)

Геологическая эра Земли от её образования до зарождения жизни(~4,6 млрд. лет назад).

Эра, когда Земля была безжизненна, окутана ядовитой для живых существ атмосферой, лишённой кислорода. Существовали только ландшафты неприветливой суровой и холодной пустыни с чёрным небом (вследствие очень разряженной атмосферы), слабо греющим Солнцем. Рельеф напоминал усеянную метеоритами поверхность Луны, однако был сглажен из-за сильных и практически непрерывных приливных землетрясений и сложен только монотонно тёмно-серым первичным веществом, покрытым сверху толстым слоем реголита (лунный грунт, разнозёрнистый обломочно-пылевой слой, состоящий из лунных пород, минералов, фрагментов метеоритов).

Никаких вулканов, извергающих на поверхность молодой Земли потоки лавы, фонтаны газов и паров воды в те времена ещё не было, как и не существовало ни гидросферы, ни плотной атмосферы. Те же небольшие количества газов и паров воды, которые выделялись при падении Протолуны, поглощались пористым реголитом.

Сутки в начале катархея длились ~ 6 часов.

А р х е й

(Древнейший)

Геологическая эра Земли со времени формирования планеты и зарождения жизни до первых беспозвоночных(~4,0 млрд. лет назад).

Эра, которая сопровождалась небывалой силой тектонических процессов. Первичная кора, образовавшаяся в результате охлаждения Земли, беспрерывно разрушалась паром и газом, которые выделяло раскалённое вещество. Извергаемая многочисленными вулканами лава, застывала на поверхности, образуя первичные горы и плоскогорья, материки и океанические впадины.

Мощная плотная атмосфера также охлаждалась, в результате чего выпадали обильные дожди. На горячей земной поверхности они мгновенно превращались в пар. Сплошные облака обволакивали Землю, препятствуя прохождению солнечных лучей, согревающих её поверхность. Твёрдая кора охлаждалась, океанические впадины заполнялись водой. В горячих водах первичного океана протекали различные химические реакции между солями, щелочами и кислотами. Им благоприятствовала солнечная радиация, плотная атмосфера, ионизация воды, вызываемая разрядами огромных молний.

Первичный океан, реки, атмосфера разрушали первичные горы и материки, образуя первые осадочные породы. На протяжении многих миллионов лет истории Земли эти породы, неоднократно подвергаясь воздействию раскалённого вещества, громадного давления и высокой температуры, сильно менялись. Теперь они твёрдые и плотные. Горные породы архея содержали большое количество графита. Он образовывался из остатков органических соединений, входящих в состав живых организмов.  

Первые существа, появившиеся в водах первичного океана, были одноклеточными гетеротрофами, обитавшими в анаэробных условиях. Именно они дали начало всему многообразию жизни на Земле.     

Важнейшим этапом, произошедшим в архее, стало возникновение фотосинтеза, что обуславливало разделение органического мира на растительный и животный. Первыми фотосинтезирующими организмами были прокариотические цианобактерии (сине-зеленые водоросли).

Цианобактерии - значительная группа бактерий, способных выделять кислород в процессе фотосинтеза. Использовали углекислый газ в качестве единственного источника углерода. Цианобактерии бывают одноклеточными, многоклеточными (нитчатые) и колониальными. Средний размер клеток ~ 2 мкм. Цианобактерии или сине-зелённые водоросли получили своё название по наличию пигментов: зелёного-хлорофилла и синего-фикоциана. Цианобактерии не имели обособленного ядра, но обладали развитой системой обмена веществ и способностью к размножению.

Продуктами жизнедеятельности этих микроорганизмов являлись древнейшие осадочные породы – строматолиты.

Строматолиты - кораллоподобные осадочные образования в виде столбов. Бывают карбонатные, реже кремниевые.

Появившиеся в позднем архее эукариотические зелёные водоросли, выделяли в атмосферу из океана свободный кислород, что способствовало возникновению бактерий, способных жить в кислородной среде.

В это же время, на границе архейской и протерозойской эры, произошли ещё два крупных эволюционных события – появились половое размножение и многоклеточность. Эволюционируя, у водорослей и бактерий произошло разделение функций клеток, что привело к образованию первичных тканей – эктодермы и энтодермы, что в дальнейшем дало возможность для возникновения сложных органов и систем органов. Совершенствование взаимодействия между клетками сначала контактным способом, а затем с помощью нервной и эндокринной систем обеспечило существование многоклеточного организма как единого целого.

Пути эволюционных преобразований первых многоклеточных были различны. Одни перешли к сидячему образу жизни и превратились в организмы типа губок. От них произошли плоские черви. Другие сохранили плавающий образ жизни, приобрели рот и дали начало кишечнополостным.

П р о т е р о з о й