Происхождение и развитие жизни

лет тому назад. Около 4 млрд. лет назад (в начале архейской эры) у поверхности Земли появились первые “гранитно-гнейсовые кулаки” и первые мелководные моря, началось формирование основных геосфер - литосферы, гидросферы и атмосферы. Начался не исследованный до конца процесс, предшествующий появлению первых простейших живых существ: создание органических веществ из неорганических под влиянием мощных излучений и грозовых разрядов.

бульон”, который постепенно становился всё более и более концентрированным, а органические молекулы ( белки, жиры и углеводы), объединяясь и взаимодействуя, создавали в водоёмах так называемые “коацерватные капли”, затем эти коацерваты соединялись с нуклеиновыми кислотами и образовывали “пробионты”, протоклетки, уже способные к самовоспроизводству.

на Землю вместе с космическим веществом. Эти две гипотезы, вполне возможно, не отрицают, а лишь дополняют друг друга: в принципе, параллельно могло происходить и то и другое. Третья (религиозная) гипотеза (не научная) – божественное происхождение жизни

млрд. лет назад сменила протерозойская, длившаяся около 2 млрд. лет и закончившаяся примерно 570 миллионов лет назад.
Современные материки в ту эпоху были объединены в единый праматерик Пангея ,который просуществовал вплоть до триасового периода более поздней мезозойской эры, после чего около 200 млн. лет назад произошёл его раскол и начался процесс расхождения отдельных материков.
В середине протерозойской эры произошло оледенение в высоких широтах.

клетки приспособились в тот период к автотрофному питанию с помощью фотосинтеза, усваивая из воды органические вещества под воздействием солнечной энергии, поглощая СО2 и выделяя в атмосферу О2.
Процесс фотосинтеза: 6СО2 + 12 Н2О + 2821,9 Кдж + хлорофилл = С2Н12О6 + 6Н2О + 6О2 .
Дальнейшая эволюция безъядерных прокариот привела к возникновению первых эвкариот - ядерных простейших живых организмов.

в атмосфере появился свободный кислород и на высоте 8-20 км от поверхности Земли началось формирование “озонового экрана”, необходимого для дальнейшего развития жизни, поскольку он защищает живые организмы от губительных излучений космического и солнечного происхождения. В конце протерозойской эры наступает межледниковый период и ледники отступают. Атмосфера Земли продолжает насыщаться кислородом в результате процесса фотосинтеза и жизнедеятельности водорослей. Эволюция первых одноклеточных простейших живых организмов направляется на их усложнение, наибольшую адаптацию к внешней среде. Появляются такие группы животных, как медузы, губки, членистоногие, позднее - первые хордовые животные.

млн. лет назад).
В кембрийском периоде палеозойской эры (570-490 млн. лет назад) на нашей планете устанавливается мягкий морской климат, продолжается насыщение атмосферы кислородом, в мелководных водоёмах Пангеи бурно расцветают многие формы жизни.

ордовикском периоде палеозойской эры (490-435 млн. лет назад) эти процессы продолжаются, в мелководных водоёмах Пангеи развивается фауна трилобитов и моллюсков, появляются первые позвоночные - рыбы и рыбообразные. В сменившем ордовик силуре (435-400 млн. лет назад) в атмосфере окончательно устанавливается мощный озоновый экран, который впервые позволил животным и растениям выйти из мелких водоёмов Пангеи на сушу. В девонском периоде (400-345 млн. лет назад) на Земле установился жаркий тропический климат, усилилась тектоническая деятельность, в атмосфере началось повышение концентрации СО2. Жизнь начала широкое наступление из воды на сушу. Океанов всё ещё не было.

(345-280 млн. лет назад) продолжалась и усиливалась тектоническая деятельность установился современный состав атмосферы, в конце периода началось похолодание климата. В последнем, пермском периоде палеозойской эры (280-235 млн. лет назад) усилилась сухость (аридизация) климата, тектоническая деятельность уменьшилась. В водной среде и на суше происходит кардинальная смена флоры и фауны вследствие изменившихся условий существования: одни виды и более высокие таксоны животных и растений вымирают или меняют свой ареал, а на смену им появляются новые.

.

Наступает мезозойская эра ,продолжавшаяся в течение почти 170 млн. лет (235-66 млн. лет назад). В начале мезозойской эры, триасовом периоде (235-185 млн. лет назад происходит важнейшее событие - раскол единого праматерика Пангеи на северный материк - Лавразию, и южный материк - Гондвану. Между Лавразией и Гондваной к северу от экватора появился океан Тетис. Вновь усилилась тектоническая деятельность и Гондвана постепенно распадается на Африку, Южную Америку, Австралию и Антарктиду. На планете устанавливается засушливый тропический климат. На суше в результате эволюции появляются первые динозавры и млекопитающие, хвойная растительность, в водоёмах -черепахи, крокодилы, ихтиозавры и другие группы животных.
В юрском периоде мезозойской эры (185-135 млн. лет назад) продолжается распад Пангеи и Гондваны, развитие океана Тетис, достигшего своих максимальных размеров. На суше в этот период из животных доминируют динозавры , в океанах широкое распространение получают все современные крупные таксоны морских организмов.
В наиболее позднем, меловом периоде мезозойской эры (132-66 млн. лет назад) завершается распад Гондваны и начинается формирование современных материков и океанов. Одновременно наступает похолодание климата и усиление радиоактивного излучения. Вследствие этого на суше и в воде вымирают многие господствующие ранее группы животных - динозавры, птерозавры, аммониты, беленниты и т.п.

РЫБ И ЦВЕТК. РАСТЕНИЙ. ПАЛЕОГЕН.

В фауне бурно развиваются млекопитающие и костистые рыбы, во флоре- цветковые растения. Наступает новая - кайнозойская эра (66 млн. лет назад и до наших дней).На первом её этапе, палеогеновом, или нижнетретичном периоде (66-25 млн. лет назад) полностью высыхает океан Тетис, а на его месте поднимаются горные хребты -Альпы, Карпаты, Кавказ, Тянь-Шань, Памир и Гималаи, Интенсифицируется и распад Лавразии на Гренландию, Северную Америку и Евразию, океаны и материки принимают близкие к современным формы. Ускоряется опускание дна на окраинах океанов. Наступает новое потепление климата, к концу периода сменившееся похолоданием. На суше и в воде продолжает формироваться современная фауна и флора.

значительное ускорение процессов опускания дна океанов и поступления воды в них из недр Земли, глубина океанов приближается к современной. Климат планеты становится всё холоднее, нарастает его сухость, континентальность. Наконец, наступает современный период, “четвертичный”, или “антропоген” (1 млн. лет назад и до настоящего времени). Океаны и материки окончательно принимают современный вид. Продолжается опускание дна океанов и поступление в них воды из недр Земли. Наступает очередная ледниковая эпоха, сменившаяся новым потеплением климата. В результате эволюции млекопитающих появляется человек -Homo sapiens. В ХХ-ХХ1 веках новой эры человек оказывает все более возрастающее, сравнимое с геологическими процессами, воздействие на всю природу планеты.

что в развитии природы есть определённая целесообразность, её совершенствование и адаптация к изменяющимся условиям среды, то есть эволюция - необратимое и направленное развитие живой природы, сопровождающееся изменениями генофондов популяций и видов, формированием адаптаций, вымиранием и образованием новых видов, преобразованием биоценозов и биосферы в целом.

приобрела уже после последнего ледникового периода - 10-12 тыс. лет назад. Всего за историю жизни на планете существовало около 500 млн. видов живых организмов, большая часть которых давно вымерла: современная флора и фауна Земли насчитывает приблизительно 2,73 млн. известных и описанных видов (фактическое число, конечно, больше). Все современные живые организмы на Земле делят на два надцарства - доядерных организмов, Прокариот (Procariotae) и ядерных организмов, Эукариот (Eucariotae).
К надцарству Прокариот относится лишь одно царство - Дробянки (Mycota), объединяющее отделы бактерий и сине-зелёных.
Надцарство Эукариот включает три царства - растений (Vegetabilia), животных (Animalia) и Грибов (Fungi).

Земле насчитывается примерно 5 тыс. известных видов прокариот, в том числе 3 тыс. видов бактерий и 2 тыс. видов сине-зелёных (всего 0,2% общего числа видов).
Общее число известных видов эукариот насчитывает приблизительно 2727 тыс. видов (99,8%), в том числе 352 тыс. известных видов растений (12,9%), 2274 тыс. известных видов животных (83,2%), и около 101 тыс. известных видов грибов (3,7%).
Из растений больше всего цветковых (около 250 тыс. видов). из животных - членистоногих (1,5 млн. видов), в том числе насекомых (1 млн. видов),круглых червей (0,5 млн. видов),моллюсков (107 тыс. видов) и хордовых (41-46 тыс. видов).

на Земле, большинство современных биологов считает, что они развиваются как эволюционно, так и скачкообразно. Теория “прерывистого равновесия” Э. Майра и Д. Симпсона доказывает, что массовые перестройки флор и фаун происходят в периоды перестройки лика Земли. Благоприятные условия для возникновения новых видов и более высоких таксонов обычно создаются в периоды усиления тектонической деятельности на Земле, трансгрессии и регрессии морей и океанов, смен климата, и, кроме того, некоторые исследователи полагают, что скачки в эволюции жизни на Земле связаны с появлением каждые 50 млн. лет сверхновых звёзд, создающих на поверхности Земли дозу облучения 200-500 Р (около 1/2 летальной для человека дозы.

могут изменяться постепенно, используя механизмы естественного отбора и постепенно совершенствуясь путём адаптаций к изменяющимся условиям внешней среды.
Весьма примечательно, что многие весьма удалённые друг от друга систематические группы живых организмов в результате одинакового приспособления к среде обитания испытывают конвергентную эволюцию, то есть приобретают сходные черты внешнего и внутреннего строения. Например, в океане - это акулы (класс хрящевые рыбы),тунцы (класс костные рыбы) и дельфины (класс млекопитающие),которые в результате независимой конвергентной эволюции приобрели ряд общих признаков (форма тела, строение и форма плавников и т.д.).

закономерностей развития форм жизни на нашей планете имеет также учение Н.И.Вавилова о гомологических рядах, которое доказало, что близкие в генетическом отношении виды и роды растений в совершенно разных регионах Земли имеют сходную наследственную изменчивость и склонны, вероятно, к параллельной направленной эволюции.
Таким образом, мы видим, что в развитии природы есть определённая целесообразность, её совершенствование и адаптация к изменяющимся условиям среды, то есть эволюция - необратимое и направленное развитие живой природы, сопровождающееся изменениями генофондов популяций и видов, формированием адаптаций, вымиранием и образованием но­вых видов, преобразованием биоценозов и биосферы в целом.

поэтому приведу некоторые доводы её противников.
По их мнению, живой организм чрезвычайно сложен для того, чтобы мутации могли бы привести к такому ошеломляющему результату. Например, сетчатка человеческого глаза содержит 100 миллионов палочек и колбочек, а её нейронные слои выполняют, как минимум 10 миллиардов «вычислительных» операций в секунду. По эволюционной теории, к этому привели случайные мутации и естественный отбор.

летопись в общем и целом не показывает постепенных переходов от одной большой группы к другой»
(С. Стенли, биолог-эволюционист)
«Палеонтологическая летопись обнаруживает скорее структуру эволюционных скачков, а не постепенные преобразования. Гены – мощный стабилизирующий механизм, основная задача которого заключается в предотвращении развития новых форм. Случайные, возникающие друг за другом мутации на молекулярном уровне не являются объяснением высокой организованности и растущей сложности живых организмов»
(Ф. Хитчинг, биолог-эволюционист) .
. «Живой мир не является единым рядом… связанным непрерывной серией переходных форм» (Ф. Добжанский, генетик ).

идущий в определённом направлении процесс, или номогенез…» (Л.Берг).
Современная наука и новые факты свидетельствуют скорее не о случайном, а о более или менее закономерном развитии живой природы нашей планеты. Одна из гипотез предполагает, что программой развития, например, может быть «информационная модель будущего»
(И. Фейгенберг , Р. Ровинский .
«Биосфера Земли (по видимому, и Космоса) является единой энерго-информационной системой, внутри которой живые организмы и среда постоянно обмениваются некой , пока недостаточно изученной пространственно-временной информацией» (В.Казначеев, П.Киткин, В.Саускан,