Схема послідовності появи рослин землі. Етапи еволюції. Теорія походження рослин. Етапи розвитку рослинного світу

У протерозойську еру(близько 1 млрд років тому) стовбур найдавніших еукаріотів розділився на кілька гілок, від яких виникли рослини, гриби та тварини. Більшість рослин того часу вільно плавало у воді, частина прикріплювалася до дна.

Багатоклітинні водорості стали вихідною гілкою для наземних листостеблових рослин. В кінці силурійського періоду палеозойської ериу зв'язку з інтенсивними гороосвітніми процесами та скороченням площі морів частина водоростей, опинившись у нових умовах середовища (у дрібних водоймах та на суші), загинула. Інша частина в результаті різноспрямованої мінливості та адаптації до наземного середовища набула ознак, що сприяли виживанню в нових умовах. Такими ознаками у перших наземних рослин - рініофітів - є диференціювання тканин на покривні, механічні та провідні та наявність оболонки у спор. Вихід рослин на сушу був підготовлений діяльністю бактерій та ціанобактерій, які при взаємодії з мінеральними речовинами утворили на поверхні суші ґрунтовий субстрат.

У девонському періодіна зміну риніофітам прийшли плауни, хвощі і папороті, що також розмножуються спорами і віддають перевагу вологому середовищу. Їх поява супроводжувалося виникненням вегетативних органів, що підвищувало ефективність функціонування окремих частин рослин та забезпечувало їхню діяльність як цілісної системи.

У кам'яновугільному періоді(карбоні) з'являються перші голонасінні, що виникли від стародавніх насіннєвих папоротей. Виникнення насіннєвих рослин мало велике значеннядля подальшого розвиткурослинного світу, оскільки статевий процес став незалежним від наявності крапельнорідкого середовища. Насінні рослини, що виникли, могли жити в більш сухому кліматі. У пермському періоді клімат у багатьох районах Землі став сухішим і холоднішим, деревоподібні спорові рослини, що досягли свого розквіту в карбоні, вимирають. У цей період почався розквіт голонасінних, які панували в мезозойську епоху. Еволюція вищих наземних рослин пішла шляхом все більшої редукції гаплоїдного покоління (гаметофіту) та переважання диплоїдного покоління (спорофіту).

У крейдяний періодстався наступний великий крок в еволюції рослин - з'явилися покритонасінні рослини. Перші представники цієї групи рослин були чагарниками або низькорослими деревами. дрібним листям. Потім досить швидко покритонасінні досягли величезної різноманітності форм зі значними розмірами і великим листям.

Придбання різних пристосувань для запилення квіток і поширення плодів і насіння дозволило покритонасінним зайняти в кайнозийпанівне становище у рослинному світі.

Основні особливості еволюції рослинного світу:

поступовий перехід до домінуючого стану спорофіту над гаметофітом у циклі розвитку;
вихід на сушу, диференціація тіла на органи (корінь, стебло, лист) та диференціація тканин (провідні, механічні, покривні);
перехід від зовнішнього запліднення до внутрішнього; виникнення подвійного запліднення;
виникнення насіння, що містить запас поживних речовин і захищених від впливу несприятливих умов середовища насіннєвими покривами (і стінками оплодня у покритонасінних);
вдосконалення органів розмноження та перехресного запліднення у покритонасінних паралельно з еволюцією комах;
виникнення різноманітних способів розповсюдження плодів 1 насіння.

Поява наземних, чи вищих, рослин ознаменувало початок нової доби життя нашої планети. Освоєння рослинами суші супроводжувалося появою нових, наземних форм тварин; пов'язана еволюція рослин і тварин призвела до колосального розмаїття життя землі, змінила її образ. Перші достовірні наземні рослини, відомі лише з суперечок, датуються початком силурійського періоду. З верхньосилурійських і нижньодевонських відкладень за макрозалишками, що збереглися, або за відбитками органів описані наземні рослини. Ці перші відомі нам вищі рослиниоб'єднані в групу рініофітів. Незважаючи на анатомічну та морфологічну простоту будови, це були вже типові наземні рослини. Про це свідчить наявність кутинізованої епідерми з продихами, розвиненої водопровідної системи, що складається з трахеїд, і наявність багатоклітинних спорангіїв з кутинізованими спорами. Отже, можна припустити, що процес освоєння суші рослинами почався значно раніше - в кембрії чи ордовику.

Передумов для появи наземних рослин було, мабуть, кілька. По-перше, незалежний перебіг еволюції рослинного світу підготував появу нових, більш досконалих форм. По-друге, завдяки фотосинтезу морських водоростей в атмосфері землі відбулося збільшення кількості кисню; до початку силурійського періоду воно досягло такої концентрації, при якій виявилося можливим життя на суші. По-третє, на початку палеозойської ери на широких територіях землі відбувалися найбільші гороосвітні процеси, в результаті яких виникли Скандинавські гори, гори Тянь-Шань, Саяни. Це викликало обмілення багатьох морів та поступову появу суші на місці колишніх дрібних водойм. Якщо раніше водорості, що населяли літоральну зону, лише в окремі короткочасні періоди життя виявлялися поза водою, то в міру обмілення морів вони переходили до тривалішого перебування на суші. Це, очевидно, супроводжувалося масовою загибеллю водоростей; виживали лише ті небагато рослин, які змогли протистояти новим умовам життя.

У ході тривалого еволюційного процесу виникали нові види, які поступово формували типові наземні рослини.

На жаль, проміжні форми палеонтологічний літопис не зберіг. Нова повітряно-наземна довкілля виявилася надзвичайно суперечливою, важливою від початкової водної. Насамперед вона характеризувалася підвищеною сонячною радіацією, дефіцитом вологи та складними контрастами двофазного повітряно-наземного середовища. Цілком можливо припустити, що в деяких перехідних форм у процесі обміну речовин міг вироблятися кутин, який відкладався, на поверхні рослин. Це було першим етапом формування епідерми. Надмірне виділення кутина неминуче призводило до загибелі рослин, оскільки суцільна плівка кутина перешкоджала газообміну. Тільки ті рослини, у яких виділялася помірна кількість кутину, змогли сформувати складну спеціалізовану тканину - епідерму з продихами, здатну і захищати рослину від висихання, і здійснювати газообмін. Таким чином, найважливішою тканиною наземних рослин, без якої неможливе освоєння суші, слід вважати епідерму. Однак виникнення епідерми позбавляло наземні рослини можливості поглинати воду всією поверхнею, як це відбувається у водоростей.

У перших наземних рослин, які мали ще невеликі розміри, поглинання води здійснювалося за допомогою ризоидов - одноклітинних або багатоклітинних однорядних ниток. Проте зі збільшенням розмірів тіла відбувався процес формування складних спеціалізованих органів - коренів із кореневими волосками . Очевидно, утворення коренів, що почалося з верхньодевонського періоду, у різних систематичних групах рослин відбувалося різними шляхами. Активне поглинання води ризоїдами та корінням стимулювало виникнення та вдосконалення водопровідної тканини-ксилеми. У нижньодевонських рослин ксилема складалася лише з кільчастих та спіральних трахеїд. Починаючи з верхнього девону простежується тенденція до "пожвавлення" ксилеми за рахунок розвитку деревної паренхіми, яка сприяла більш активному проведенню води.

Вихід рослин на сушу супроводжувався поліпшенням їхнього освітлення, що активізувало процес фотосинтезу. Це призводило до збільшення кількості асимілятів, а отже, до збільшення обсягу рослин, що викликало необхідність їхнього морфологічного розчленування.

Існує кілька поглядів на вихідну форму перших наземних рослин. Одні автори вважають первинною формою пластинчасту – таломну, інші – навпаки, радіальну. Є третя думка, згідно з якою перші наземні рослини виводяться з гетеротрихальних зелених водоростей типу хетофорових. Їх стелиться частини тіла дали початок таломним формам, а висхідні - радіальним, тобто. Таломні та радіальні структури виникали одночасно і розвивалися паралельними шляхами. Пластинчасті таломи виявилися малоперспективними в біологічному відношенні, оскільки вони дуже швидко обплутали б всю поверхню землі тонким шаром, викликавши загострену конкуренцію за світло. Висхідні структури, навпаки, отримали подальший розвиток і сформували радіальні осьові органи, що гілкуються. Вертикальне положення тіла рослини виявилося можливим лише за умови виникнення механічних тканин. (Лігніфікація клітин з'явилася, мабуть, наслідком надлишку вуглеводів у ході посиленого фотосинтезу.)

Незалежно від форми тіла у всіх групах наземних рослин дуже рано (з середини девону) почала виявлятися тенденція до утворення плоских бокових фотосинтезуючих органів – листя. Подібно до коріння листя виникало різними шляхами, тобто. у різних систематичних групах вони мають різне походження. (Своєрідність походження листя знайшло відображення в термінології; так, все листя мохоподібних іноді називають філлідами, листя плауновидних - мікрофілами, або філоїдами, листя папоротеподібних - макрофілами, або вайями. Однак ці терміни не завжди розкривають специфіку листя різних груп рослин.

Велика поверхня листя у поєднанні з найбільш досконалою, зернистою формою хлоропластів сприяла підвищенню ефективності процесів фотосинтезу, тобто. накопичення органічної речовини. Швидкий і рівномірний розподіл пластичних речовин по всьому тілу рослини виявився можливим лише за наявності досконалої провідної тканини-флоеми, яка виявляється вже у нижньодевонських рініофітів.

Таким чином, у вищих рослин відбулося формування найважливіших тканин.

Вивчення викопних залишків, якими займається палеоботаніка, дозволяє встановити етапи розвитку рослинного світу на Землі. Вік Землі, за сучасними уявленнями – 4,5-4,6 млрд. років. Геологічну історію Землі ділять на ери: архейську, протерозойську, палеозойську, мезозойську, кайнозойськута періоди.

Рослинність на планеті безперервно змінювалася. Від багатьох колись широко поширених груп залишилися окремі представники. Наприклад, від хвощевидних — лише один рід хвощів, від гінкгових — один вид, секвої збереглися тільки в Каліфорнії, а деревоподібні папороті — лише в Австралії та Новій Гвінеї. Порівняно рідкісними стали саговники, магнолії та багато інших видів. З'явилися нові види, які краще пристосовані до сучасних погодних умов.

Архейська ера (найдавніша)

Архейська епоха, чи найдавніша, характеризується зародженням життя. Першими фотосинтезуючими організмами були бактеріїі синьо-зелені водорості (ціанобактерії).Існування фототрофних організмів у цей період (більше трьох млрд. років тому) підтверджується виявленням у найдавніших відкладах земної кори органічних сполук у графітових включеннях, окисленого заліза та вапняних відкладень (строматолітів), утворених, на думку вчених, синьо-зеленими водоростями та їх .

Протерозойська ера

У Протерозойській ері (2,6-0,6 млрд. років тому) завдяки життєдіяльності фототрофних прокаріотів починає формуватися окислювальна атмосфера. Паралельно з розвитком прокаріотів з'являються перші еукаріотніорганізми. У відкладеннях віком близько 2 млрд. років зустрічаються колонії одноклітинних та нитчастих форм зелених і золотистих водоростей.Наприкінці протерозойської ери з'явилися багатоклітинні еукаріоти, у тому числі водорості.

Палеозойська ера

Палеозойська епоха тривала приблизно 340-350 млн. років. Її ділять на 6 періодів: кембрійський, ордовицька, силурійська, девонський, кам'яновугільнийі пермська.

Кембрійський період

У кембрійський період (80-90 млн. років) заледеніння на початку періоду змінюється помірно - вологим, а потім сухим кліматом. Настання моря на сушу наприкінці періоду змінюється його відступом. Життя розвивається у водному середовищі. Фотосинтезуючі організми представлені синьо-зеленими, червоними, зеленими та іншими групами водоростей.

Ордовицький період

У ордовицькому періоді (50-60 млн. років) продовжується процес еволюції водоростей. Вони представлені різноманітними формами та групами. Завдяки їхній життєдіяльності в атмосфері підвищується вміст кисню, створюються умови для утворення озонового екрану. Наприкінці ордовицького періоду у зв'язку з інтенсивним гороутворенням значна частина території звільняється від води.

Силурійський період

У силурійський період (35 млн. років) з'явилися перші наземні вищі рослини, якими були, як передбачається, псилофіти,жили 420 - 350 млн. років тому. Предками вищих рослин були зелені водорості.Вихід на сушу зажадав пристосування до нових умов і дав поштовх до перебудови всієї організації рослини. Відбувся поділ тіла на органи, виникли тканини (провідні, механічні, покривні та ін.).

Девонський період

Девонський період (55 млн. років) характеризується зледенінням сучасних Південної Америки та Південної Африки та звільненням від моря Сибіру та Європейської частини Росії. Відбувається масове розселення псилофітів, які наприкінці цього періоду вимирають. У девоні з'являються стародавні плауни, хвощі та папоротіпредставлені деревоподібними формами. Наприкінці цього періоду з'явилися перші стародавні голонасінні рослини - насіннєві папороті.

Кам'яновугільний період

Кам'яновугільний період(65 млн. років) був епохою панування у рослинному світі деревоподібних форм спорових рослин, що утворювали ліси. Теплий вологий клімат зумовив широке поширення боліт і дрібних морів, у яких накопичувалися рослинні рештки, поховалися в наносах і поступово обвугливались, перетворювалися на поклади кам'яного вугілля.

Поряд із споровими рослинами широко поширилися насіннєві папороті і з'явилися кордаїти, гінкгові та перші хвойні дерева.

Пермський період

Пермський період (60 млн. років) характеризується різкою зональністю клімату. Південна півкуля зазнавала заледеніння. Відбувалося відступ морів та формування напівзамкнених водойм. Зникають ліси карбону через вимирання деревоподібних хвощів, плаунів та папоротей. Хвойні поширюються у Північній півкулі.

Мезозойська ера

Мезозойська ера розпочалася приблизно 230 млн. років тому і тривала 165 млн. років. Її ділять на три періоди: тріасовий, юрськийі крейдяний.

Тріасовий період

Тріасовий період (30-40 млн. років) відрізнявся новими умовами існування рослин: змінилася конфігурація материків та морів. Клімат став більш посушливим та сонячним. У флорі панують голонасінні: саговники та хвойні,які розселилися по всьому світу. Насіннєві папороті в цей період вимирають.

Юрський період

Юрський період (60 млн. років) ознаменувався рухом континентів та формуванням Атлантичного океану. У флорі спостерігається подальший розквіт голонасінних: хвойних, саговників, гінкгових. З'явилися беннеттити.

Крейдяний період

Крейдяний період (70 млн. років) характеризується широким збільшенням площі Світового океану та новим підняттям суші. Від Азії відокремилася Австралія, утворилася Берінгова протока. У флорі значної ролі грають хвойні рослини,утворюючи великі ліси. Беннеттити до середини крейдяного періоду вимирають. Наприкінці періоду з'явилися покритонасінні рослини, які швидко розселилися по всій землі.

Кайнозойська ера

Кайнозойська ера почалася 67 млн. років тому і продовжується в даний час. Її ділять на три періоди: палеогеновий, неогеновийі антропогеновий.Матеріал із сайту

Палеогеновий період

Палеогеновий період (41-42 млн. років) ознаменувався інтенсивним гороутворенням. Виникли гори: Кавказькі, Памір, Гімалаї, Анди та ін. Відбувався рух континентів та відокремлення морів Каспійського, Чорного, Середземного та Аральського. У флорі панували покритонасінні рослини, серед яких переважали дерева.

Неогеновий період

У неогеновий період (23 млн. років) встановлюється теплий клімат, і покритонасінні рослини досягли найбільш пишного розвитку. Навіть у Північній півкулі були поширені магнолії, платани, бук, дикий виноград, секвої, вічнозелені дубита ін. Наприкінці періоду настало похолодання. Виникли рослинні зони: тайга, тундра, лісостеп та степи.

Антропогенний період

Антропогеновий період (1,5 – 2 млн. років) характеризується появою людини. Клімат неодноразово змінювався із потепління на похолодання. Північна півкуля неодноразово піддавалася заледеніння. Рослинність різко змінила свій вигляд. Виникли холодостійкі види, серед яких чільне місце посіли хвойніі листяні дерева ,чагарникиі трави.У південній частині Північної півкулі ліси змінилися степом і пустелею. Теплолюбні рослини збереглися в Закавказзі, Південно-Східній Азії та Заході Північної Америки. У післяльодовиковий час чітко позначився зональний розподіл рослинності. Рослинний світ набуває сучасного вигляду.

На цій сторінці матеріал за темами:

Еволюція рослинного світу
Еволюція рослин лекції
Доповідь кам'яновугільний період рослини

Питання щодо цього матеріалу:

Назвіть ери та періоди, що виділяються в геологічній історії землі.
Коли з'явилися перші фотосинтезуючі організми і якими групами вони були представлені?
У який період історії Землі рослинний світ був представлений переважно водоростями?
Коли з'явилися перші вищі рослини і якою групою вони були представлені?
У який період з'явилися стародавні плауноподібні, хвощеподібні, папоротеподібні, і якими життєвими формами вони були представлені?
Коли спостерігалося панування найвищих спорових рослин?

Основні етапи еволюції рослинного та тваринного світу

Геохронологічна історія Землі. Історію Землі прийнято ділити на проміжки часу, межами яких є великі геологічні події: гороосвітні процеси, підняття та опускання суші, зміна контурів материків, рівня океанів. Рухи та розломи земної кори, що відбувалися в різні геологічні періоди, супроводжувалися посиленою вулканічною діяльністю, внаслідок чого в атмосферу викидалася величезна кількість газів, попелу, що знижувало прозорість атмосфери та сприяло зменшенню кількості сонячної радіації, що надходить на Землю. Це було однією з причин розвитку заледенінь, які викликали зміну клімату, що вплинуло на розвиток органічного світу. У процесі еволюції постійно виникали нові форми організмів, а колишні форми, що виявилися непристосованими до нових умов існування, вимирали.

Протягом багатьох мільйонів років на планеті накопичувалися залишки організмів, що колись жили. На основі знахідок копалин у відкладеннях земних пластів вдається простежити справжню історіюживої природи (табл. 4.2). Застосування радіоізотопного методу дозволяє з великою точністю визначити вік порід у місцях залягання палеонтологічних залишків і вік викопних організмів.

На основі даних палеонтології всю історію життя на Землі поділяють на ери та періоди.

Основні етапи еволюції рослин.У протерозойську еру (близько 1 млрд. років тому) стовбур найдавніших еукаріотів розділився на кілька гілок, від яких виникли рослини, гриби та тварини. Більшість рослин цього періоду вільно плавало у воді, частина їх прикріплювалася до дна.

Табл. 4.2.Геохронологічна шкала Землі.

	Період	Початок (млн. років тому)	Еволюційні події

Кайнозойська (нове життя)	Четвертинний		Рослини: Вимирання багатьох видів рослин, занепад деревних форм, Розквіт трав'янистих; рослинний світ набуває сучасного вигляду. Тварини: Розвиток багатьох груп морських та прісноводних молюсків, коралів, голкошкірих та ін. Формування нині існуючих угруповань, виникнення та еволюція людини.
	Неогеновий (неоген)		Рослини: Переважна частина покритонасінних і хвойних, що відступали лісів, збільшення площі степів. Тварини: Видовий склад безхребетних наближається до сучасного. Розквіт плацентарних ссавців, подібних до сучасних. Поява людиноподібних мавп.
	Палеогеновий (палеоген)		Рослини: Розквіт діатомових водоростей та основних груп покритонасінних. Панування двостулкових та черевоногих молюсків. Тварини: Вимирання найдавніших ссавців. Розвиток сумчастих та примітивних плацентарних: комахоїдних, древніх копитних, древніх хижаків. Початок розвитку антропоїдів.
Мезозойська (середнього життя)	Крейдяний (крейда)		Рослини: На початку періоду панування голонасінних та поява покритонасінних, які переважають у другій половині періоду. Тварини: Розвиток двостулкових та черевоногих молюсків, інших безхребетних. Розвиток великих рептилій у першій половині періоду та його вимирання у другій половині періоду. Розвиток ссавців та птахів.
	Юрський (юра)		Рослини: Поява діатомових водоростей. Панування папоротей та голонасінних. Розквіт головоногих та двостулкових молюсків. Розквіт плазунів: наземних, водоплавних, літаючих. Поява давніх птахів, розвиток давніх ссавців.
	Тріасовий (тріас)		Рослини: Вимирання насіннєвих папоротей. Розвиток голонасінних. Тварина: Вимирання багатьох тварин, що процвітають у палеозойську епоху. Вимирання стегоцефалів, розвиток плазунів, поява стародавніх ссавців.
Палеозойська (давнього життя)	Пермський		Рослини: Поширення перших груп голонасінних. Тварини: Зменшення кількості видівхрящових, кистеперих та двоякодихаючих риб. Розвиток стегоцефалів, плазунів, частина яких були предковими по відношенню до ссавців та птахів.
	Кам'яновугільний (карбон)		Рослини: Розквіт плауноподібних, хвощеподібних, папоротеподібних, насіннєвих папоротей; поява хвойних. Тварини: Розквіт давніх морських безхребетних. Поява первиннобезкрилих та давньокрилих комах. Розповсюдження акул, стегоцефалів. Поява та розквіт амфібій. Поява стародавніх плазунів.
	Девонський(девон)		Рослини: Розквіт рініофітів, до початку пізнього девону їхнє вимирання. Поява сучасних типів судинної рослини. Тварини: Розквіт давніх безхребетних, поява павукоподібних. Розквіт панцирних, кистеперих і дводихають риб. Наприкінці періоду поява перших чотирилапих - стегоцефалів (стародавніх земноводних).
	Силурійський (силур)		Рослини: Виникнення сучасних груп водоростей та грибів. Наприкінці періоду достовірна поява перших наземних рослин. Поява наземних членистоногих - скорпіонів. Поява стародавніх панцирних та хрящових риб.
	Ордовицький (ордовик)		Рослини: Велика кількість морських водоростей. Можлива поява перших наземних рослин - рініофітів. Поява перших хребетних-безщелепних.
	Кембрійський (кембрій)		Рослини: Життя зосереджено морях. Еволюція водоростей. Тварини: Розвиток багатоклітинних форм. Розквіт морських безхребетних із хітиново-фосфатною раковиною.
Протерозойська (раннього життя)	Пізній протерозой		Рослини: Розвиток водоростей, Тварини: Різних багатоклітинних примітивних організмів, які не мають скелетних утворень.
Протерозойська (раннього життя)	Ранній протерозой		Рослини та тварини:Розвиток одноклітинних прокаріотичних та еукаріотичних фотосинтезуючих організмів. Виникнення статевого процесу.
	Ні під розд.		: Виникнення життя на Землі, поява перших клітин - початок біологічної еволюції Поява анаеробних автотрофних організмів, бактерій, ціанобактерій.
Катархей	Ні під розд.		Хімічна еволюція, що призвела до виникнення біополімерів.

1. Архейська ера- Найдавніший етап в історії Землі, коли у водах первинних морів виникло життя, якабула представлена спочатку доклітиннимиїї формами та першими клітиннимиорганізмами. Аналіз осадачних порід цього віку показує, що у водному середовищі мешкали бактерії та синьо-зелені.

2 . Протерозойська епоха.На межі архейської та протерозойської ери відбулося ускладнення будови та функції організмів: виникли багатоклітинність, статевий процес, який посилив генетичну неоднорідність організмів і дав великий матеріал для відбору, різноманітнішими стали фотосинтезуючі рослини. Багатоклітинність організмів супроводжувалася підвищенням спеціалізації клітин, їх поєднанням у тканини та функціональні системи.

Простежити в деталях еволюцію тварин і рослин у протерозойську епоху досить складно через перекристалізації осадових порід та знищення органічних залишків. У відкладах цієї ери виявлено лише відбитки бактерій, водоростей, нижчих типів безхребетних та нижчих хордових.Великим кроком в еволюції була поява організмів із двосторонньою симетрією тіла, диференційованого на передній та задній відділи, ліву та праву сторони, виділення спинної та черевної поверхні. Спинна поверхня у тварин була захистом, а на черевній розташовувалися рот і органи захоплення їжі.

3. Палеозойська епоха.Тваринний і рослинний світ досяг великої різноманітності, почало розвиватися наземне життя.

У палеозої розрізняють шість періодів: кембрійський, ордовицький, силурійський, девонський, кам'яновугільний, пермський. У кембрійському періоді життя було зосереджено у воді (вона покривала значну частину нашої планети) і представлена більш досконалими багатоклітинними водоростями,мали розчленовану слоевище, завдяки якій вони активніше синтезували органічні речовини і стали вихідною гілкою для наземних листостеблових рослин. Широке поширення в морях набули безхребетних, у тому числі плечіногі молюски,а з членистоногих - трилобіти.Самостійним типом двошарових тварин того періоду були археоціати, які формували рифи у стародавніх морях. Вони вимерли, не залишивши нащадків. На суші жили лише бактеріїі гриби.

У ордовицькому періоді клімат був теплим навіть у Арктиці. У прісних і солонуватих водах цього періоду пишного розвитку досягли планктону. водорості,різноманітні корализ типу кишковопорожнинних, існували представники багатьох типів безхребетниху тому числі трилобіти, молюски, голкошкірі. Широко представлені були бактерії. З'являються перші представники безщелепних хребетних. щиткові.

Наприкінці силурійського періоду у зв'язку з гороосвітніми процесами та скороченням площі морів частина водоростей опинилася в нових умовах середовища – у дрібних водоймах та на суші. Багато хто з них загинув. Проте внаслідок різноспрямованої мінливості та відбору окремі представники набули ознак, що сприяли виживанню в нових умовах. З'явилися перші наземні спорові рослини – псилофіти. Вони мали циліндричне стебло близько 25 см висоти, замість листя – лусочки. Найважливіші пристрої у них - виникнення покривної та механічної тканин, коренеподібних виростів - ризоїдів,а також елементарної провідної системи.

У девоні чисельність псилофітів різко скоротилася, на зміну їм прийшли їх перетворені нащадки, вищі рослини. плауноподібні, мохоподібніі папоротеподібні,у яких розвиваються реальні вегетативні органи (корінь, стебло, лист). Виникнення вегетативних органів підвищило ефективність функції окремих частин рослин та його життєвість як гармонійно цілісної системи. Вихід на сушу рослин передував виходу тварин. На Землі рослини накопичували біомасу, а атмосфері - запас кисню. Першими мешканцями суші з безхребетних були павуки, скорпіони, багатоніжки.У девонських морях було багато риб, серед них - щелепні панцирні,мали внутрішній хрящовий скелет і міцний зовнішній панцир, рухливі щелепи, парні плавці. Прісні водоймища населяли кістеперіриби, у яких було зяброве та примітивне легеневе дихання. За допомогою м'ясистих плавців вони переміщалися дном водойми, а при пересиханні переповзали в інші водойми. Група кистеперих риб стала предками древніх земноводних. стегоцефалів.Стегоцефали мешкали у болотистій місцевості, виходили на сушу, але розмножувалися лише у воді.

У кам'яновугільному періоді поширилися гігантські папороті, які в умовах теплого вологого клімату розселилися повсюдно. У цей період досягли розквіту давні земноводні.

У пермський період клімат став сухішим і холоднішим, що призвело до вимирання багатьох земноводних. До кінця періоду число видів земноводних почало різко скорочуватися, і донині збереглися лише дрібні земноводні (тритони, жаби, жаби). На зміну деревоподібним споровим папоротеподібним прийшли насінні папороті,дали початок голонасінних рослин.Останні мали розвинену стрижневу кореневу системуі насіння, запліднення у них проходило за відсутності води. Вимерлих земноводних змінила більш прогресивна група тварин, що походить від стегоцефалів, - плазуни.Вони мали суху шкіру, щільніші пористі легені, внутрішнє запліднення, запас поживних речовин у яйці, захисні яйцеві оболонки.

4. Мезозойська еравключає три періоди: тріасовий, юрський, крейдяний.

У тріасі широко поширилися голонасінні рослини,особливо хвойні, що посіли панівне становище. Одночасно широко розселилися плазуни:в морях жили іхтіозаври, плезіозаври в повітрі - ящіри, що літають, різноманітно були представлені плазуни і на землі. Гігантські плазуни (бронтозаври, диплодок та ін) незабаром вимерли. На самому початку тріасу від плазунів відокремилася група дрібних тварин з більш досконалою будовою скелета та зубів. Ці тварини придбали здатність до живородження, постійну температуру тіла, у них було чотирикамерне серце і цілий ряд інших прогресивних рис організації. Це були перші примітивні ссавці.
У відкладеннях юрського періоду мезозою o6 виявлені також останки першоптиці - археоптериксу.Він поєднував у своїй будові ознаки птахів і плазунів.

У крейдяному періоді мезозою від голонасінних відокремилася гілка рослин, що мали орган насіннєвого розмноження - квітка. Після запліднення зав'язі квітки перетворюється на плід, тому насіння, що розвивається всередині плода, захищене м'якоттю і оболонками від несприятливих умов середовища. Різноманітність квіток різних пристосувань для запилення та розповсюдження плодів та насіння дозволило покритонасінним (квітковим)рослин широко поширитися в природі і зайняти панівне становище. Паралельно з ними розвивалася група членистоногих. комахякі, будучи запилювачами квіткових рослин, у великій мірі сприяли їх прогресивній еволюції. У цьому періоді з'явилися справжні птахиі плацентарні ссавці.Ознаки високого рівня організації вони - постійна температура тіла| повний поділ артеріального та венозного струму крові, підвищений обмін речовин, досконала терморегуляція, а у ссавців, крім того, живонародження, вигодовування дитинчат молоком, розвиток кори головного мозку – дозволили цим групам також зайняти панівне становище на Землі.

5. Кайнозойська ерапідрозділяється на три періоди: палеоген, неоген та четвертинний.

У палеогені, неогені та на початку четвертинного періоду квіткові рослини завдяки придбанню численних приватних пристосувань зайняли більшу частину суші та представляли субтропічну та тропічну флору. У зв'язку з похолоданням, викликаним настанням льодовика, субтропічна флора відступила на південь. У складі наземної рослинності помірних широт стали переважати листопадні дерева,пристосовані до сезонного ритму температур, а також чагарники та трав'янисті рослини.Розквіт трав'янистих посідає четвертинний період. Велике поширення набули теплокровні тварини:
птахи та ссавці. У льодовиковий час жили печерні ведмеді, леви, мамонти, шерстисті носороги, які після відступу льодовиків та потепління клімату поступово вимирали, а тваринний світнабув сучасного вигляду.

Головна подія цієї ери – формування людини. До кінця неогену в лісах мешкали невеликі хвостаті ссавці. лемуриі довгоп'ятий.Від них відбулися стародавні форми мавп - парапітеки, що вели дерев'яний спосіб життя і харчувалися рослинами та комахами. Їхні далекі нащадки - нині живуть гіббони, орангутангиі вимерлі дрібні деревні мавпи - дріопітеки.Дріопитеки дали початок трьом лініям розвитку, що призвели до шимпанзе, горило,а також вимерлому австралопітеку.Від австралопітеків наприкінці неогену походить людина розумна.

Основні особливості еволюції тваринного світу такі:

прогресивний розвиток багатоклітинності та, як наслідок, спеціалізація тканин та всіх систем органів;
вільний спосіб життя, який визначив вироблення різних механізмів поведінки, а також відносну незалежність онтогенезу від коливань факторів довкілля;
виникнення твердого скелета: зовнішнього у деяких безхребетних (членистоногі) та внутрішнього у хордових;
прогресивний розвиток нервової системи, що стало основою виникнення умовно-рефлекторної діяльності

Взято із сайтів.

Креаціонізм:життя створене творцем - Богом.

Гіпотеза біогенезу:згідно з цією теорією життя може зародитися тільки з живого.

Гіпотеза панспермії(Г. Ріхтер, Г. Гельмгольц, С. Арреніус, П. Лазарєв): згідно з цією гіпотезою життя могло виникнути один або кілька разів у космосі. На Землі життя виникло внаслідок занесення її з космосу.

Гіпотеза вічності життя(В. Прейєр, В.І. Вернадський): життя існувало завжди, проблеми походження життя немає.

Теорія абіогенезу:життя виникло з неживої матерії шляхом самоорганізації простих органічних сполук.
■ Для середніх віків були характерні примітивні уявлення, що допускали появу цілих живих організмів з неживої матерії (вважалося, що жаби та комахи заводяться у сирому ґрунті, мухи – з гнилого м'яса, риби – з мулу тощо).
■ Сучасною конкретизацією цієї теорії є коацерватна гіпотеза Опаріна - Холдейна.

Коацерватна гіпотеза Опаріна— Холдейна: життя виникло абіогенним шляхом протягом трьох етапів:
■ перший етап- виникнення органічних речовин з неорганічних під впливом фізичних факторів середовища, що існували на древній Землі понад 3,5 млрд років тому;
■ другий етап- утворення складних біополімерів (білків, жирів, вуглеводів, нуклеїнових кислот, протеїноїдів) з простих органічних сполук у водах первинного океану Землі та формування з них коацерватів - крапель концентрованої суміші різних біополімерів. Коацервати не мали генетичної інформації, що забезпечує їх відтворення та копіювання, і тому не були «живими»;
■ третій етап- виникнення у коацерватах ліпопротеїдних мембранних структур та вибіркового обміну речовин та формування пробіонтів – перших примітивних гетеротрофних живих організмів, здатних до самовідтворення; початок біологічної еволюції та природного відбору.

Першими носіями генетичної інформації стали молекули РНК. Вони утворювалися за допомогою протеїноїдів, що притягують певні нуклеотиди, які поєднувалися в ланцюжки РНК. Така РНК несла інформацію про структуру протеїноїдів та притягувала до себе відповідні амінокислоти, що призводило до відтворення точних копій протеїноїдів. Пізніше функції РНК перейшли до ДНК (ДНК стабільніша за РНК і може копіюватися з більшою точністю), а РНК почала виконувати роль посередника між ДНК і білком. У процесі еволюції перевагу мали ті пробіонти, у яких взаємодія білків та нуклеїнових кислот була найбільш чіткою.

Еволюція пробіонтів

Пробіонти були анаеробними гетеротрофними прокаріотами . Їжу та енергію для життєдіяльності вони отримували з органічних речовин абіогенного походження за рахунок анаеробного розщеплення (бродіння або ферментації). Виснаження запасів органічних речовин посилило конкуренцію та прискорило еволюцію пробіонтів.

В результаті відбулася диференціація пробіонтів. Одна їхня частина (примітивні предки сучасних бактерій), залишаючись анаеробними гетеротрофами , зазнала прогресивне ускладнення Інші пробіонти, що містять певні пігменти, набули можливості утворювати органічні речовини шляхом фотосинтезу (Спочатку безкисневого, а потім - предки ціанобактерій - з виділенням кисню). Тобто. виникли анаеробні автотрофні прокаріоти , які поступово насичували вільним киснем атмосферу Землі.

З появою кисню виникли аеробні гетеротрофні прокаріоти , що існують за рахунок більш ефективного аеробного окислення органічних речовин, що утворилися в результаті фотосинтезу.

Виникнення та еволюція еукаріотів та багатоклітинних організмів

Амебоподібні гетеротрофні клітини могли поглинати інші невеликі клітини. Деякі з «з'їдених» клітин не гинули і виявлялися здатними функціонувати і всередині господаря. В окремих випадках такий комплекс виявився біологічно взаємовигідним і спричинив стійкий симбіоз клітин.

❖ Симбіотична теоріяпояви (близько 1,5 млрд років тому) та еволюції еукаріотичних клітин (симбіогенез):
■ одна група анаеробних гетеротрофних пробіонтів вступила в симбіоз з аеробними гетеротрофними первинними бактеріями, давши початок еукаріотичним клітинам, які мають як енергетичні органоїди мітохондрії;
■ інша група анаеробних гетеротрофних пробіонтів об'єдналася не тільки з аеробними гетеротрофними бактеріями, але і з первинними фотосинтезуючими ціанобактеріями, давши початок еукаріотичним клітинам, що мають як енергетичні органоїди хлоропласти та мітохондрії. Клітини-симбіонти з мітохондріями надалі дали початок царствам тварин та грибів; з хлоропластами - царству рослин.

Ускладнення еукаріотів призвело до появи клітин з полярними властивостями, здатними до взаємного тяжіння та злиття, тобто. до статевого процесу, диплоїдності (наслідком цього — мейоз), домінантності та рецесивності, комбінативної мінливості тощо.

❖ Гіпотези появи багатоклітинних організмів(2,6 млрд років тому):
■ гіпотеза гастреї (Е. Геккель, 1874): предковими формами багатоклітинних були одноклітинні організми, що утворили одношарову сферичну колонію. Пізніше за рахунок впя-чування ( інвагінації) частини стінки колонії утворився гіпотетичний двошаровий організм - гастрея, подібний до стадії гаструли. ембріонального розвиткутварин; при цьому клітини зовнішнього шару виконували покривну та рухову функції, клітини внутрішнього шару – функції живлення та розмноження;

■гіпотеза фагоцителли(І.І. Мечников, 1886 р.; ця гіпотеза лежить в основі сучасних уявлень про виникнення багатоклітинних™): багатоклітинні походять від одноклітинних колоніальних джгутикових організмів. Спосіб харчування таких колоній був фагоцитоз. Клітини, що захопили видобуток, переміщалися всередину колонії, і з них утворювалася тканина - ентодерма, що виконує функцію травлення. Клітини, що залишилися зовні, виконували функції сприйняття зовнішніх подразнень, захисту та руху; з них згодом розвинулася покривна тканина - ектодерма. Частина клітин спеціалізувалася на виконанні функції розмноження. Поступово колонія перетворилася на примітивний, але цілісний багатоклітинний організм фагоцителлу. Підтвердженням цієї гіпотези служить нині існуючий, проміжний між однією і багатоклітинними організм трихоплакс, будова якого відповідає будові фагоцителли.

Основні етапи еволюції рослин

Історичні етапи

Поділ еукаріотів на кілька гілок, від яких походять рослини, гриби та тварини (близько 1-1,5 млрд, років тому). Перші рослини були водоростями, більшість яких вільно плавала у воді, інші прикріплювалися до дна.

Поява перших наземних рослин — рініофітів (близько 500 млн. років тому в результаті процесу гороутворення та скорочення площі морів частина водоростей опинилася в дрібних водоймах і на суші; деякі з них загинули, інші адаптувалися, придбавши нові ознаки: у них утворилися тканини, які потім диференціювалися на покривні, механічні та провідні, бактерії, взаємодіючи з мінералами земної поверхні, утворили на суші ґрунтовий субстрат). Спорове розмноження рініофітів.

Вимирання рініофітів та поява плаунів, хвощів та папоротей (близько 380-350 млн. років тому); виникнення вегетативних органів (що підвищило ефективність функціонування окремих частин рослин); поява насіннєвих папоротеподібних та хвойних.

Поява голонасінних рослин (близько 275 млн. років тому), які могли мешкати у більш сухому середовищі; вимирання насіннєвих папоротей та деревоподібних спорових рослин; у вищих наземних рослин поступова редукція гаплоїдного покоління (гаметофіту) та переважання диплоїдного покоління (спорофіту).

Поява діатомових водоростей (близько 195 млн років тому).

Поява покритонасінних рослин (близько 135 млн. років тому); розквіт діатомових водоростей.

Вимирання багатьох видів рослин (близько 2,5 млн років тому), занепад деревних форм, розквіт трав'янистих; набуття рослинним світом сучасних форм.

Біологічні етапи

1. Перехід від гаплоїдності до диплоїдності . Диплоїдність пом'якшує вплив несприятливих рецесивних мутацій на життєздатність та дає можливість накопичити резерв спадкової мінливості. Цей перехід простежується при порівнянні сучасних груп рослин. Так, у багатьох водоростей усі клітини, окрім зигот, гаплоїдні. У мохів переважає гаплоїдне покоління (доросла рослина) за порівняно слабкого розвитку диплоїдного (органи спороношення). У більш високоорганізованих бурих водоростей поряд із гаплоїдними існують і диплоїдні особини. Але вже в папороті переважає диплоїдне покоління, а в голонасінних (сосни, ялини та ін.) і покритонасінних рослин (багато дерев, чагарників, трав) самостійно існують тільки диплоїдні особини (див. рис.).
2. Втрата зв'язку процесу статевого розмноження з водою перехід від зовнішнього запліднення до внутрішнього.
3. Поділ тіла на органи (корінь, стебло, лист), розвиток провідної системи, ускладнення будови тканин.
4. Спеціалізація запилення за допомогою комах та поширення насіння та плодів тваринами.

Основні етапи еволюції тварин

❖ Найважливіші біологічні етапи еволюції:
■ виникнення багатоклітинне та дедалі більше розчленування та диференціація всіх систем органів;
■ виникнення твердого скелета (зовнішнього у членистоногих, внутрішнього у хребетних);
■ розвиток центральної нервової системи;
■ розвиток суспільної поведінки в різних групахвисокоорганізованих тварин, яке, разом із накопиченням низки великих ароморфозів, призвело до виникнення людини та людського суспільства.

Найважливіші ароморфози та їх результати

Геохронологічна шкала Землі

❖Катархейська ера(4,7-3,5 млрд років тому): клімат дуже спекотний, сильна вулканічна діяльність; відбувається хімічна еволюція, з'являються біополімери.

❖ Архейська ера(3,5-2,6 млрд років тому) — ера зародження життя. Клімат гарячий, активна вулканічна діяльність; виникнення життя на Землі, поява на межі водного та наземно-повітряного середовищ перших організмів (анаеробних гетеротрофів) - пробіонтів. Поява анаеробних автотрофних організмів, архебактерій, ціанобактерій; утворення відкладень графіту, сірки, марганцю, шаруватих вапняків як результат життєдіяльності архебактерій та ціанобактерій. Наприкінці архея – виникнення колоніальних водоростей. Поява кисню у атмосфері.

❖ Протерозойська ера(2,6-0,6 млрд, років тому) – ера раннього життя; ділиться на ранній протерозой (2,6-1,65 млрд років тому) і пізній протерозой (1,65-0,6 млрд років тому). Характеризується інтенсивним гороутворенням, багаторазовими похолоданнями та заледеніннями, активним формуванням осадових порід, утворенням в атмосфері кисню (наприкінці ери – до 1%), початком формування захисного озонового шару в атмосфері Землі. В органічному світі: розвиток одноклітинних прокаріотичних та еукаріотичних фотосинтезуючих організмів, виникнення статевого процесу, перехід від ферментації до дихання (ранній протерозий); поява нижчих водних рослин - строматолітів, зелених водоростей та ін (пізній протерозой), а до кінця ери - всіх типів безхребетних багатоклітинних (крім хордових): губок, кишковопорожнинних, черв'яків, молюсків, голкошкірих та ін.

❖ Палеозойська ера(570-230 млн. років тому) - ера стародавнього життя; ділиться на 6 періодів: кембрій, ордовик, силур, девон, карбон та перм.

■ Кембрій(570-490 млн. років тому): клімат помірний, материк Пангея почав занурюватися у води океану Тетіс. В органічному світі: життя зосереджено морях; еволюція багатоклітинних форм; розквіт основних груп водоростей (зелених, червоних, бурих та ін.) та морських безхребетних тварин з хітиновофосфатною раковиною (особливо трилобітів та археоцеатів).

■ Ордовик(490-435 млн років тому): клімат теплий, занурення Пангеї сягає максимуму. Наприкінці періоду – звільнення від води значних територій. В органічному світі: велика кількість та різноманітність водоростей; поява коралів, морських голкошкірих, напівхордових (граптолітів), перших хордових (безщелепних риб) та перших наземних рослин - рініофітов. Панування трилобітів.

■ Силур(435-100 млн. років тому): клімат посушливий та прохолодний; відбувається підйом суші та інтенсивне гороутворення; концентрація 2 в атмосфері досягає 2%; завершується формування захисного озонового шару. В органічному світі: заселення суші судинними рослинами (рініофітами) та формування на ній ґрунту; виникнення сучасних груп водоростей та грибів; розквіт у морях трилобітів, граптолітів, коралів, ракоскорпіонів; поява щелепних хордових (панцирних та хрящових риб) та перших наземних членистоногих (скорпіонів).

■ Девон(400-345 млн. років тому): клімат різко континентальний; заледеніння, подальше піднесення суші, повне звільнення від моря Сибіру та Східної Європи; Концентрація О 2 в атмосфері досягає сучасної (21%). В органічному світі: розквіт рініофітів, а потім (до кінця періоду) їхнє вимирання; поява основних груп спорових рослин (мохоподібних, папоротеподібних, плауновидних, хвощевидних), а також примітивних голонасінних (насіннєвих папоротей); розквіт древніх безхребетних, та був вимирання багатьох їх видів, як і більшості безщелепних; поява безкрилих комах та павукоподібних; розквіт у морях панцирних, кистеперих і дводихають риб; вихід на сушу перших чотирилапих хребетних (стегоцефалів) - предків земноводних.

■ Карбон (кам'яновугільний період) (345-280 млн. років тому): клімат жаркий і вологий (у Північній півкулі), холодний та сухий (у Південній півкулі); материки низовинні з великими болотами, в яких йшло утворення кам'яного вугілля зі папоротеподібних стовбурів. В органічному світі: розквіт деревоподібних спорових хвощеподібних (каламітів), плауновидних (лепідодендронів і сигіллярій) рослин і насіннєвих папоротеподібних; поява перших голонасінних (хвойних); розквіт раковинних амеб (форамініфер), морських безхребетних, хрящових риб (акул); поява на суші перших амфібій, стародавніх плазунів (котилозаврів) та крилатих комах; вимирання граптолітів та панцирних риб.

■ Перм(280-240 млн років тому): посилюється посушливість, настає похолодання, відбувається інтенсивне горообразование. В органічному світі: зникнення лісів із деревоподібних папоротей; поширення голонасінних (гінкгових, хвойних); початок розквіту стегоцефалів та плазунів; поширення головоногих молюсків (амонітів) та костистих риб; зменшення кількості видів хрящових, кистеперих та двоякодишних риб; вимирання трилобітів.

❖ Мезозойська ера(240-67 млн. років тому) - середня ера у розвитку життя на Землі; ділиться на 3 періоди: тріас, юра, крейда.

■Тріас(240-195 млн. років тому): кліматпосушливий (з'являються пустелі); починається дрейф і поділ континентів (материк Пангея поділяється на Лавразію та Гондвану). В органічному світі: вимирання насіннєвих папоротей; панування голонасінних (саговникових, гінкгових, хвойних); розвиток плазунів; поява головоногих молюсків (белемнітів), перших яйцекладних ссавців (триконодонтів) та перших динозаврів; вимирання стегоцефалів та багатьох видів тварин, що процвітали в палеозойську еру.

■ Юра(195-135 млн. років тому): кліматпосушливий, материки піднято над рівнем моря; на суші велика різноманітність ландшафтів. В органічному світі: поява діатомових водоростей; панування папоротей та голонасінних рослин; розквіт головоногих та двостулкових молюсків, плазунів та гігантських ящерів (іхтіозаврів, бронтозаврів, диплодоків та ін.); поява перших зубастих птахів (археоптериксів); розвиток давніх ссавців.

■ Крейда(135-67 млн. років тому): кліматвологий (багато боліт); у багатьох районах похолодання; продовжується дрейф континентів; відбувається інтенсивне відкладення крейди (з раковин форам ініфер). В органічному світі: панування голонасінних рослин, яке змінюється їх різким скороченням; поява перших покритонасінних рослин, їх переважання у другій половині періоду; формування кленових, дубових, евкаліптових та пальмових лісів; розквіт літаючих ящерів (птеродактилів та ін); початок розквіту ссавців (сумчастих та плацентарних); до кінця періоду вимирання гігантських ящерів; розвиток птахів; поява вищих ссавців.

❖Кайнозойська ера(почалася 67 млн. років тому і продовжується до теперішнього часу) ділиться на 2 періоди: третинний (палеоген та неоген) та четвертинний (антропоген).

■ Третій період(Від 67 до 2,5 млн. років тому): кліматтеплий, до кінця прохолодний; завершення дрейфу континентів; материки набувають сучасних обрисів; характерно інтенсивне гороутворення (Гімалаї, Альпи, Анди, Скелясті гори). В органічному світі: панування однодольних покритонасінних та хвойних рослин; розвиток степів; розквіт комах, двостулкових та черевоногих молюсків; вимирання багатьох форм головоногих молюсків; наближення видового складу безхребетних до сучасного; широке поширення костистих риб, що займають прісноводні водойми та моря; дивергенція та розквіт птахів; розвиток та розквіт сумчастих та плацентарних ссавців, подібних до сучасних (китоподібних, копитних, хоботних, хижих, приматів та ін.), у палеогені – початок розвитку антропоїдів, у неогені – поява предків людини (дріопитеків).

■ Четвертинний період (антропоген;почався 2,5 млн. років тому): різке похолодання клімату, гігантські материкові заледеніння (чотири льодовикові періоди); формування ландшафтів сучасного типу В органічному світі: зникнення внаслідок заледеніння багатьох стародавніх видів рослин, панування дводольних покритонасінних; занепад деревних та розквіт трав'янистих форм рослин; розвиток багатьох груп морських та прісноводних молюсків, коралів, голкошкірих та ін; вимирання великих ссавців (мастодонт, мамонт та ін.); поява, доісторична та історичний розвитоклюдини: інтенсивний розвиток кори головного мозку, прямоходіння.