ترتبط بداية التطور البيولوجي بالظهور على الأرض. المراحل الأولية للتطور البيولوجي. المراحل الأولية للتطور البيولوجي

ج. مخنينكو

مهام متباينة للعمل المستقل في دروس علم الأحياء حول موضوع "التعليم التطوري"

في الآونة الأخيرة ، تشتمل الممارسة المدرسية على طرق ووسائل تدريس أكثر فاعلية ، مما يساهم في تنشيط النشاط المعرفي للطلاب.
تستحق الاهتمام تلك التي تساعد في تطوير المهارات لتنظيم المعرفة المكتسبة ؛ لشرائها بشكل مستقل ؛ استخدامها في الممارسة. وتشمل هذه الأنواع المختلفة من المواد التعليمية.
تم تصميم الواجبات بطريقة يمكن تقديمها لطالب فردي أو مجموعة من الطلاب أو الفصل بأكمله ، مما يسمح لك بتنفيذ نهج مختلف للتعلم ، وباستخدام المهمة ، لتحديد التدريب في إلزامي و مستوى أعلى.
فيما يلي بعض الخيارات المختلفة للاختبارات والمهام المستقلة حول موضوع "التدريس التطوري" ، والتي تسمح بالتحكم الحالي والنهائي في معرفة الطلاب.

اختبار "العقيدة التطورية. تطوير العالم العضوي »

1. التطور هو:
أ - فكرة تغيير وتحويل أشكال الكائنات الحية ؛
ب- شرح التغيرات التاريخية في أشكال الكائنات الحية بالكوارث العالمية.
ب - التطور التاريخي الذي لا رجعة فيه والموجه إلى حد ما للطبيعة الحية ؛
ز- قسم الأحياء الذي يعطي وصفاً لجميع الكائنات الحية الموجودة والمنقرضة.

2. القوة الدافعة والموجهة للتطور هي:
أ - اختلاف العلامات ؛
ب - مجموعة متنوعة من الظروف البيئية.
ب - القدرة على التكيف مع الظروف البيئية ؛
د- الانتقاء الطبيعي للتغيرات الوراثية.

3. وحدة العملية التطورية هي:
أ - فرد.
ب - السكان
ب - طفرة
ز - عرض

4. مادة العمليات التطورية هي:
أ - عدم التجانس الجيني للسكان ؛
ب - الصفات المكتسبة ؛

5. ترتبط بداية التطور البيولوجي بالمظهر على الأرض:
أ - أشكال الحياة الخلوية - الفيروسات ؛
ب - البوليمرات الحيوية.
Г - أنظمة فصل الطور.

6. مع استقرار الانتقاء ، لا تتغير خصائص الكائنات الحية ، حيث:
أ - الجينات التي تحدد هذه الصفات لا تتغير ؛ ب - الظروف البيئية لا تتغير ؛
ب - الانتقاء يحافظ على الفائدة ويزيل العلامات الضارة في ظل ظروف معينة ؛
ز- "الحفريات الحية" محفوظة.

7. أي ملاءمة للكائنات نسبية ، للأسباب التالية:
أ- تنتهي الحياة بالموت.
ب - هناك صراع من أجل الوجود ؛
د- التكيفات قد لا تؤدي إلى تكوين نوع جديد.

8. مثال على التعرق هو:
أ - تلوين وقائي ؛
ب - تسطيح جسم أسماك القاع ؛
ز- تكيف الأزهار مع التلقيح.

9 - يقتضي التقدم البيولوجي ما يلي:
أ - زيادة التنظيم العام ؛
ب - زيادة عدد الأنواع ؛
ز- ارتفاع مستوى التمثيل الغذائي.

الإجابة على الأسئلة

يجب أن يوقظ السؤال تفكير الطالب ، ويستبعد الترتيب في الإجابة ، ويجبرهم على إعطاء المادة الأساسية الأساسية ، وإذا لزم الأمر ، استخدام المعرفة المختلفة المكتسبة في تجربة الحياة. لا يمكن أن تكون الأسئلة المستخدمة في الاستطلاع في الاختبارات هي نفسها في استطلاع الدرس. يجب أن تصاغ بطريقة تمكن الطلاب من استخدام مواد موضوعات قسم الاختبار ، والمفاهيم الأساسية ، وإظهار علاقاتهم ، وتطورهم ، واستخلاص استنتاجات عملية ورؤية العالم على نطاق أوسع في إجابتهم.

عرّف مصطلح "النظام البيولوجي". هل يمكن اعتبار "الأنواع" أو "السكان" أو "الفرد" نظامًا بيولوجيًا؟

العديد من أنواع الحيوانات لديها طقوس صارمة في السلوك للتهجين. اشرح سبب ارتباط هذه الطقوس بإحدى الخصائص المهمة للأنواع - العزلة الإنجابية.

صف بإيجاز الأحكام الرئيسية لنظرية الفصل داروين. اسم:
أ) مادة للتطور ؛
ب) القوة الدافعة للتطور.
ج) نتيجة التطور.

لماذا يرتبط العدد المفرط لنسل الأنواع البرية من النباتات والحيوانات بالانتقاء الطبيعي والصراع من أجل الوجود؟ ما هو شكل النضال من أجل الوجود الأكثر أهمية للتطور؟

تحديد شكل التطور الذي أدى إلى ظهور أوجه التشابه في أشكال التخطيط للحيوانات:
أ) السناجب الجرابية. ب) جناح صوفي. ج) السناجب الطائرة. اشرح سبب هذه الظاهرة.

الكشف عن مبادئ التغيرات الجينية في الأعضاء ووظائفها على الأشياء التالية: أ) ساق الصبار.
ب) أطراف ضفدع جاوان الطائر ؛
ج) زعانف البطريق.
د) التغيرات في قلب الفقاريات في عملية التطور.

تعرف على أصل الأشواك في الأنواع النباتية التالية:
أ) البرباريس
ب) أكاسيا.
ج) الزعرور.
د) العليق. ماذا تسمى هذه الأعضاء؟

قارن بين مجسات العنبر والأخطبوط والهيدرا. اشرح أصلهم. ماذا تسمى هذه الأعضاء؟

"بأحرف"

تتيح لك مهام تحديد تسلسل الأحداث التي تحدث في الحياة البرية التحقق من قدرة الطلاب على إنشاء روابط بين الظواهر والعمليات والأشياء. يتطلب إنجاز هذه المهام عمليات عقلية معقدة: إيجاد العناصر الضرورية ، وتحديد تسلسلها ، وبناء الإجابة ككل. يُعطى التلاميذ 5 عناصر صحيحة للإجابة على السؤال ، ويجب عليهم تكوين إجابة واحدة منها. فيما يلي بعض الأمثلة على مثل هذه المهام.

باستخدام الحروف ، اكتب الإجابة من العناصر المقترحة لتبرير الاستنتاج بأن السكان هو وحدة تطور.

ج: هناك صراع بين السكان من أجل الوجود والاختيار الطبيعي.
ب. في الأفراد من السكان ، تحدث تغيرات وراثية باستمرار.
ب. تنتشر التغيرات الوراثية في السكان نتيجة التهجين وتصبح غير متجانسة.
D. في مجموعة سكانية ، فقط الأفراد الذين لديهم تغيرات وراثية مفيدة في ظل ظروف معينة يعيشون ويتركون النسل.
هـ. تدريجيًا ، وتحت تأثير القوى الدافعة للتطور ، يتغير السكان ، ويصبحون سلفًا لنوع جديد.

من العناصر المقترحة ، باستخدام الحروف ، تشكل الإجابة على السؤال: كيف يتشكل التكيف مع البيئة؟
ج: بسبب عدم تجانس الأفراد في السكان ، هناك صراع من أجل الوجود.
بسبب التباين الوراثي والتكاثر ، فإن السكان غير متجانسين.
ب. يعمل الانتقاء الطبيعي في مجموعة سكانية غير متجانسة.
د- بدون التباين الوراثي ، لا يمكن أن يستمر الاختيار.
E. في مجموعة سكانية ، يعيش الأفراد الذين لديهم تغيرات وراثية مفيدة في ظروف معينة ويتركون ذرية.

من العناصر المقترحة ، باستخدام الحروف ، تشكل الإجابة على السؤال: كيف يحدث تكوين أنواع جديدة في الطبيعة؟
ج: نتيجة للنضال من أجل الوجود والانتقاء الطبيعي ، يتم الحفاظ على الأفراد الذين لديهم تغيرات وراثية مفيدة في ظروف بيئية معينة.
B. التغيرات الوراثية تتراكم في السكان.
ج. بعد عدة أجيال ، يتغير السكان ، ولا يتزاوج أفرادهم مع أفراد من مجموعات سكانية أخرى.
قد يكون السكان معزولين جغرافياً أو إيكولوجياً.
د- ظهور نوع جديد.

إملاء المصطلحات

يصعب على الطلاب تذكر المصطلحات المستخدمة لوصف اتجاهات التطور ، لذلك يُنصح بإجراء الإملاءات حول هذا الموضوع. على سبيل المثال ، يتم إعطاء إملاءات صغيرة لحفظ المصطلحات وإتقان مفاهيم الروائح ، والتكيف الذاتي ، والتنكس ، والتقدم البيولوجي ، والانحدار البيولوجي.

التغييرات التطورية التي تسبب ارتفاعًا عامًا في المنظمة ، وزيادة في شدة الحياة ، وتعطي مزايا كبيرة في النضال من أجل الوجود ، وتجعل من الممكن الانتقال إلى بيئة جديدة ، تسمى .........
إن انخفاض حجم السكان ، وتضييق نطاقه ، وانخفاض عدد الأنواع هو سمة من سمات ………….
السراخس القديمة ، الزواحف القديمة ماتت منذ ملايين السنين ، شرعت في طريق ………… ..

تسمى التغييرات التطورية الطفيفة التي تؤدي إلى ظهور تكيفات في السكان مع ظروف معيشية معينة ..........
على النقيض من aromorphosis ، لا يترافق التكيف الذاتي مع تغيير في السمات الرئيسية للمنظمة ، وارتفاع عام في مستواها ، ولكنه يتميز بشكل خاص ...............

إن الزيادة في عدد الأفراد في مجموعة ما ، وتوسيع نطاقها ، وتكوين مجموعات جديدة ، وتسريع تكوين أنواع جديدة هي سمة ...

القضاء على الفائض

الخيار رقم 2
أمثلة على التكيفات الذاتية في النباتات: أ) حدوث التمثيل الضوئي ، ب) تكيف الزهرة مع التلقيح الخلطي ، ج) تكيف الفاكهة والبذور مع التشتت ، د) فسيفساء الأوراق.

الخيار رقم 3
أمثلة على الروائح: أ) حدوث ذرات الدم الحار في الطيور ، ب) تكوين لون وقائي في الحشرات ، ج) حدوث التمثيل الضوئي ، د) حدوث التنفس الرئوي.

الخيار رقم 5
أمثلة على التكيفات الذاتية: أ) تلوين الجسم لتتناسب مع لون الأرض في أسماك القاع ، ب) أنواع مختلفة من مناقير الطيور بسبب طرق مختلفة للحصول على الغذاء ، ج) ظهور ذوات الدم الحار في الثدييات.

نظرًا لاختلاف درجة صعوبة المهام ، يمكن استخدامها للعمل الفردي مع الطلاب وفقًا لاستعدادهم.
المهام التي تتطلب أدبًا إضافيًا أو قدرًا كبيرًا من الوقت ، يُنصح باستخدامها للعمل المستقل في المنزل.

في ممارسة تدريس علم الأحياء في المدرسة الثانوية ، أقوم بتقديم نظام ائتمان ، والذي بموجبه أجري العديد من الاختبارات الموضوعية خلال العام الدراسي. بهذه الطريقة ، من الممكن إجراء مراقبة موضوعية لمعرفة الطلاب حول الموضوعات الفردية أو مجموعات أكبر من المعرفة حول عدد من الموضوعات ، للتحقق من مستوى استيعاب طلاب المدارس الثانوية لنظام المعرفة بأكمله ، للتغلب على العيب الرئيسي - وضع علامة للمعرفة بمجموعة محدودة من القضايا.
يتم تخصيص درس كامل لمثل هذا التقييم. من أجل منع الغش في الإجابات ، يتم إعداد العديد من الخيارات للمهام ، ويجب تصميمها بطريقة تجعلها قادرة على تنفيذ نهج مختلف عند اختبار المعرفة. لهذا الغرض ، يتم تجميع المهام بدرجات متفاوتة من التعقيد: مجموعة واحدة من المهام على مستوى إلزامي لجميع الطلاب لإتقانها ، والأخرى على مستوى متقدم.
إن نظام الأسئلة المتنوعة والمخططات والجداول الملخصة والمهام الظرفية والرسومات والاختبارات لمستويات مختلفة من التعقيد والتقارير الإبداعية تجعل تقنيات وأساليب العمل متنوعة ومثيرة للاهتمام.

يمكن استخدام المهام المقترحة في كل من الدروس التقليدية (دراسة مواد جديدة ، التكرار ، إلخ) ، وفي الدروس غير القياسية التي تُعقد في شكل مناقشات ومؤتمرات وألعاب أعمال. بعض المهام المقترحة مناسبة أيضًا للأنشطة اللامنهجية - الاختبارات القصيرة والأمسيات والأولمبياد.

ج. مخنينكو
مدرس أحياء بالمدرسة الثانوية رقم 54 مع دراسة متعمقة لمواضيع الدورة الاجتماعية والإنسانية



2. المراحل الأولية للتطور البيولوجي

يعني ظهور الخلية البدائية نهاية التطور قبل البيولوجي للحي وبداية التطور البيولوجي للحياة.

كانت الكائنات أحادية الخلية الأولى التي نشأت على كوكبنا عبارة عن بكتيريا بدائية لا تحتوي على نواة ، أي بدائيات النوى. كما ذكرنا سابقًا ، كانت هذه كائنات أحادية الخلية غير نووية. كانت لاهوائية ، لأنها تعيش في بيئة خالية من الأكسجين ، وغيرية التغذية ، لأنها تتغذى على المركبات العضوية الجاهزة من "المرق العضوي" ، أي المواد التي تم تصنيعها أثناء التطور الكيميائي. حدث استقلاب الطاقة في معظم بدائيات النوى وفقًا لنوع التخمير. لكن "المرق العضوي" نتيجة الاستهلاك النشط هدأ تدريجياً. عندما تم استنفادها ، بدأت بعض الكائنات الحية في تطوير طرق لتشكيل جزيئات كيميائية حيوية ، داخل الخلايا نفسها بمساعدة الإنزيمات. في ظل هذه الظروف ، أصبحت الخلايا التي كانت قادرة على الحصول على معظم الطاقة المطلوبة مباشرة من الإشعاع الشمسي قادرة على المنافسة. استمرت عملية تكوين الكلوروفيل والتمثيل الضوئي على طول هذا المسار.

كان انتقال الكائنات الحية إلى التمثيل الضوئي ونوع التغذية ذاتي التغذية نقطة تحول في تطور الكائنات الحية. بدأ الغلاف الجوي للأرض "يمتلئ" بالأكسجين الذي كان سامًا للكائنات اللاهوائية. لذلك ، مات العديد من اللاهوائيات وحيدة الخلية ، ولجأ آخرون إلى البيئات قليلة الأكسجين - المستنقعات ، والأكل ، لا ينبعث منها الأكسجين ، ولكن الميثان. لا يزال البعض الآخر يتكيف مع الأكسجين. كانت آلية التبادل المركزية الخاصة بهم هي تنفس الأكسجين ، مما جعل من الممكن زيادة إنتاج الطاقة المفيدة بنسبة 10-15 مرة مقارنة بالنوع اللاهوائي من التمثيل الغذائي - التخمير. كان الانتقال إلى التمثيل الضوئي عملية طويلة وانتهت منذ حوالي 1.8 مليار سنة. مع ظهور عملية التمثيل الضوئي ، تراكم المزيد والمزيد من طاقة ضوء الشمس في المادة العضوية للأرض ، مما أدى إلى تسريع الدورة البيولوجية للمواد وتطور الكائنات الحية بشكل عام.

حقيقيات النوى ، أي كائنات وحيدة الخلية لها نواة ، تتشكل في بيئة أكسجين. كانت هذه بالفعل كائنات حية أكثر مثالية مع القدرة على التمثيل الضوئي. تم بالفعل تركيز الحمض النووي الخاص بهم في الكروموسومات ، بينما في الخلايا بدائية النواة ، تم توزيع المادة الوراثية في جميع أنحاء الخلية. تركزت الكروموسومات حقيقية النواة في نواة الخلية ، وكانت الخلية نفسها تتكاثر بالفعل دون تغييرات كبيرة. وهكذا ، كانت خلية ابنة حقيقية النواة تقريبًا نسخة طبق الأصل من الخلية الأم ولديها نفس فرصة البقاء على قيد الحياة مثل الخلية الأم.

تربية النباتات والحيوانات.

ارتبط التطور اللاحق لحقيقيات النوى بالانقسام إلى خلايا نباتية وحيوانية. حدث هذا الانقسام في البروتيروزويك ، عندما كانت الأرض مأهولة بكائنات وحيدة الخلية.

منذ بداية التطور ، تطورت حقيقيات النوى بشكل مزدوج ، أي كان لديها مجموعات متوازية مع التغذية ذاتية التغذية وغيرية التغذية ، والتي ضمنت سلامة واستقلالية العالم الحي.

تطورت الخلايا النباتية في اتجاه تقليل القدرة على الحركة بسبب تطور قشرة سليلوز صلبة ، ولكن في اتجاه استخدام التمثيل الضوئي.

تطورت الخلايا الحيوانية لزيادة القدرة على الحركة ، وكذلك لتحسين طريقة امتصاص وإفراز الطعام المعالج.

كانت المرحلة التالية في تطور الكائنات الحية هي التكاثر الجنسي. نشأت منذ حوالي 900 مليون سنة.

حدثت الخطوة التالية في تطور الكائنات الحية منذ حوالي 700-800 مليون سنة ، عندما ظهرت الكائنات متعددة الخلايا بجسم وأنسجة وأعضاء متمايزة تؤدي وظائف معينة. كانت هذه الإسفنج ، تجاويف الأمعاء ، المفصليات ، وما إلى ذلك ، تنتمي إلى حيوانات متعددة الخلايا.

في جميع أنحاء البروتيروزويك وفي بداية حقب الحياة القديمة ، كانت النباتات مأهولة بشكل رئيسي في البحار والمحيطات. هذه هي الطحالب الخضراء والبنية والذهبية والحمراء. في وقت لاحق ، كانت هناك أنواع كثيرة من الحيوانات موجودة بالفعل في بحار العصر الكمبري. في المستقبل ، تخصصوا وتحسين. من بين الحيوانات البحرية في ذلك الوقت القشريات والإسفنج والشعاب المرجانية والرخويات وثلاثيات الفصوص.

في نهاية العصر الأوردوفيشي ، بدأت تظهر آكلات اللحوم الكبيرة ، وكذلك الفقاريات.

ذهب التطور الإضافي للفقاريات في اتجاه الأسماك الفكية. في العصر الديفوني ، بدأت تظهر أسماك تتنفس الرئة - البرمائيات ، ثم الحشرات. تطور الجهاز العصبي تدريجياً نتيجة تحسن أشكال الانعكاس.

تمثلت إحدى المراحل المهمة بشكل خاص في تطور الأشكال الحية في ظهور الكائنات النباتية والحيوانية من الماء إلى الأرض وزيادة أخرى في عدد أنواع النباتات والحيوانات البرية. في المستقبل ، تنشأ أشكال الحياة عالية التنظيم منهم. بدأ ظهور النباتات على الأرض في نهاية العصر السيلوري ، وبدأ غزو الفقاريات للأرض في العصر الكربوني.

تطلب الانتقال إلى الحياة في الهواء العديد من التغييرات من الكائنات الحية وتضمن تطوير تكيفات مناسبة. لقد زاد بشكل كبير من معدل تطور الحياة على الأرض. لقد أصبح الإنسان ذروة تطور الأحياء. الحياة في الهواء "زادت" من وزن الجسم للكائنات الحية ، والهواء لا يحتوي على عناصر غذائية ، والهواء ينقل الضوء والصوت والحرارة بشكل مختلف عن الماء ، وكمية الأكسجين فيه أعلى. كل هذا كان لابد من تعديله. كانت الزواحف أول الفقاريات التي تكيفت مع ظروف الحياة على الأرض. تم تزويد بيضهم بالطعام والأكسجين للجنين ، مغطى بقشرة صلبة ، ولم يخافوا من الجفاف.

منذ ما يقرب من 67 مليون سنة اكتسبت الطيور والثدييات ميزة في الانتقاء الطبيعي. بفضل الدم الحار للثدييات ، سرعان ما اكتسبوا موقعًا مهيمنًا على الأرض ، والذي يرتبط بظروف التبريد على كوكبنا. في هذا الوقت ، كان الدم الحار هو العامل الحاسم في البقاء على قيد الحياة.

لقد وفر درجة حرارة عالية ثابتة للجسم واستقرارًا في عمل الأعضاء الداخلية للثدييات. كانت الولادة الحية للثدييات وإطعام الصغار بالحليب عاملاً قوياً في تطورها ، مما سمح لها بالتكاثر في مجموعة متنوعة من الظروف البيئية. ساهم الجهاز العصبي المتطور في مجموعة متنوعة من أشكال التكيف وحماية الكائنات الحية. كان هناك تقسيم للحيوانات آكلة اللحوم وذوات الحوافر إلى ذوات الحوافر والحيوانات المفترسة ، وأرست أول الثدييات آكلة الحشرات الأساس لتطور الكائنات المشيمية والجرابية.

كانت المرحلة الحاسمة في تطور الحياة على كوكبنا هي ظهور انفصال من الرئيسيات. في حقب الحياة الحديثة ، منذ ما يقرب من 67-27 مليون سنة ، انقسمت الرئيسيات إلى قردة منخفضة وشبيهة بالأنثروبويد ، وهي أقدم أسلاف الإنسان الحديث. تشكلت المتطلبات الأساسية لظهور الإنسان الحديث في عملية التطور تدريجياً.

في البداية كان هناك أسلوب حياة قطيع. سمح لتشكيل أساس التواصل الاجتماعي في المستقبل. علاوة على ذلك ، إذا أدت الحياة الاجتماعية في الحشرات (النحل ، النمل ، النمل الأبيض) إلى فقدان الفردية ، فعندئذٍ في أسلاف الإنسان القدماء ، على العكس من ذلك ، طورت السمات الفردية للفرد. كانت هذه قوة دافعة قوية وراء تطوير الفريق.

Ryadov) N.I. Vavilova أدى إلى صياغة فرضيات حول التطور على أساس الانتظام ، وليس التباين العشوائي (تسمية L. في عشرينيات وأربعينيات القرن العشرين ، تم إحياء الاهتمام بنظريات الانتقاء في علم الأحياء التطوري بسبب توليف علم الوراثة الكلاسيكي ونظرية الانتقاء الطبيعي. نتيجة نظرية التطور التركيبية ...

أنظمة تصنيف K. Linnaeus ، تربية النبات والحيوان ، علم التشريح المقارن ، علم الأجنة المقارن ، الكيمياء الحيوية المقارنة مع الفرضيات ، والتي تشكل معًا نظرية راسخة إلى حد ما. 3. العقيدة التطورية للسقوط الحر: مفهوم النشأة والحجج المؤيدة لحقيقة أن التطور ، خلافًا لداروين ، ليس بأي حال من الأحوال عشوائيًا ، ولكنه عملية منتظمة بالتفصيل ...

يعني ظهور الخلية البدائية نهاية التطور قبل البيولوجي للحي وبداية التطور البيولوجي للحياة.

كانت الكائنات أحادية الخلية الأولى التي نشأت على كوكبنا عبارة عن بكتيريا بدائية لا تحتوي على نواة ، أي بدائيات النوى. كما ذكرنا سابقًا ، كانت هذه كائنات أحادية الخلية غير نووية. كانت لاهوائية ، لأنها تعيش في بيئة خالية من الأكسجين ، وغيرية التغذية ، لأنها تتغذى على المركبات العضوية الجاهزة من "المرق العضوي" ، أي المواد التي تم تصنيعها أثناء التطور الكيميائي. حدث استقلاب الطاقة في معظم بدائيات النوى وفقًا لنوع التخمير. لكن "المرق العضوي" نتيجة الاستهلاك النشط هدأ تدريجياً. عندما تم استنفادها ، بدأت بعض الكائنات الحية في تطوير طرق لتشكيل جزيئات كيميائية حيوية ، داخل الخلايا نفسها بمساعدة الإنزيمات. في ظل هذه الظروف ، أصبحت الخلايا التي كانت قادرة على الحصول على معظم الطاقة المطلوبة مباشرة من الإشعاع الشمسي قادرة على المنافسة. استمرت عملية تكوين الكلوروفيل والتمثيل الضوئي على طول هذا المسار.

كان انتقال الكائنات الحية إلى التمثيل الضوئي ونوع التغذية ذاتي التغذية نقطة تحول في تطور الكائنات الحية. بدأ الغلاف الجوي للأرض "يمتلئ" بالأكسجين الذي كان سامًا للكائنات اللاهوائية. لذلك ، مات العديد من اللاهوائيات وحيدة الخلية ، ولجأ آخرون إلى البيئات قليلة الأكسجين - المستنقعات ، والأكل ، لا ينبعث منها الأكسجين ، ولكن الميثان. لا يزال البعض الآخر يتكيف مع الأكسجين. كانت آلية التبادل المركزية الخاصة بهم هي تنفس الأكسجين ، مما جعل من الممكن زيادة إنتاج الطاقة المفيدة بنسبة 10-15 مرة مقارنة بالنوع اللاهوائي من التمثيل الغذائي - التخمير. كان الانتقال إلى التمثيل الضوئي عملية طويلة وانتهت منذ حوالي 1.8 مليار سنة. مع ظهور عملية التمثيل الضوئي ، تراكم المزيد والمزيد من طاقة ضوء الشمس في المادة العضوية للأرض ، مما أدى إلى تسريع الدورة البيولوجية للمواد وتطور الكائنات الحية بشكل عام.

حقيقيات النوى ، أي كائنات وحيدة الخلية لها نواة ، تتشكل في بيئة أكسجين. كانت هذه بالفعل كائنات حية أكثر مثالية مع القدرة على التمثيل الضوئي. تم بالفعل تركيز الحمض النووي الخاص بهم في الكروموسومات ، بينما في الخلايا بدائية النواة ، تم توزيع المادة الوراثية في جميع أنحاء الخلية. تركزت الكروموسومات حقيقية النواة في نواة الخلية ، وكانت الخلية نفسها تتكاثر بالفعل دون تغييرات كبيرة. وهكذا ، كانت خلية ابنة حقيقية النواة تقريبًا نسخة طبق الأصل من الخلية الأم ولديها نفس فرصة البقاء على قيد الحياة مثل الخلية الأم.

تربية النباتات والحيوانات

ارتبط التطور اللاحق لحقيقيات النوى بالانقسام إلى خلايا نباتية وحيوانية. حدث هذا الانقسام في البروتيروزويك ، عندما كانت الأرض مأهولة بكائنات وحيدة الخلية.

منذ بداية التطور ، تطورت حقيقيات النوى بشكل مزدوج ، أي كان لديها مجموعات متوازية مع التغذية ذاتية التغذية وغيرية التغذية ، والتي ضمنت سلامة واستقلالية العالم الحي.

تطورت الخلايا النباتية في اتجاه تقليل القدرة على الحركة بسبب تطور قشرة سليلوز صلبة ، ولكن في اتجاه استخدام التمثيل الضوئي.

تطورت الخلايا الحيوانية لزيادة القدرة على الحركة ، وكذلك لتحسين طريقة امتصاص وإفراز الطعام المعالج.

كانت المرحلة التالية في تطور الكائنات الحية هي التكاثر الجنسي. نشأت منذ حوالي 900 مليون سنة.

حدثت الخطوة التالية في تطور الكائنات الحية منذ حوالي 700-800 مليون سنة ، عندما ظهرت الكائنات متعددة الخلايا بجسم وأنسجة وأعضاء متمايزة تؤدي وظائف معينة. كانت هذه الإسفنج ، تجاويف الأمعاء ، المفصليات ، وما إلى ذلك ، تنتمي إلى حيوانات متعددة الخلايا.

في جميع أنحاء البروتيروزويك وفي بداية حقب الحياة القديمة ، كانت النباتات مأهولة بشكل رئيسي في البحار والمحيطات. هذه هي الطحالب الخضراء والبنية والذهبية والحمراء. في وقت لاحق ، كانت هناك أنواع كثيرة من الحيوانات موجودة بالفعل في بحار العصر الكمبري. في المستقبل ، تخصصوا وتحسين. من بين الحيوانات البحرية في ذلك الوقت القشريات والإسفنج والشعاب المرجانية والرخويات وثلاثيات الفصوص.

في نهاية العصر الأوردوفيشي ، بدأت تظهر آكلات اللحوم الكبيرة ، وكذلك الفقاريات.

ذهب التطور الإضافي للفقاريات في اتجاه الأسماك الفكية. في العصر الديفوني ، بدأت تظهر أسماك تتنفس الرئة - البرمائيات ، ثم الحشرات. تطور الجهاز العصبي تدريجياً نتيجة تحسن أشكال الانعكاس.

تمثلت إحدى المراحل المهمة بشكل خاص في تطور الأشكال الحية في ظهور الكائنات النباتية والحيوانية من الماء إلى الأرض وزيادة أخرى في عدد أنواع النباتات والحيوانات البرية. في المستقبل ، تنشأ أشكال الحياة عالية التنظيم منهم. بدأ ظهور النباتات على الأرض في نهاية العصر السيلوري ، وبدأ غزو الفقاريات للأرض في العصر الكربوني.

تطلب الانتقال إلى الحياة في الهواء العديد من التغييرات من الكائنات الحية وتضمن تطوير تكيفات مناسبة. لقد زاد بشكل كبير من معدل تطور الحياة على الأرض. لقد أصبح الإنسان ذروة تطور الأحياء. الحياة في الهواء "زادت" من وزن الجسم للكائنات الحية ، والهواء لا يحتوي على عناصر غذائية ، والهواء ينقل الضوء والصوت والحرارة بشكل مختلف عن الماء ، وكمية الأكسجين فيه أعلى. كل هذا كان لابد من تعديله. كانت الزواحف أول الفقاريات التي تكيفت مع ظروف الحياة على الأرض. تم تزويد بيضهم بالطعام والأكسجين للجنين ، مغطى بقشرة صلبة ، ولم يخافوا من الجفاف.

منذ ما يقرب من 67 مليون سنة اكتسبت الطيور والثدييات ميزة في الانتقاء الطبيعي. بفضل الدم الحار للثدييات ، سرعان ما اكتسبوا موقعًا مهيمنًا على الأرض ، والذي يرتبط بظروف التبريد على كوكبنا. في هذا الوقت ، كان الدم الحار هو العامل الحاسم في البقاء على قيد الحياة.

لقد وفر درجة حرارة عالية ثابتة للجسم واستقرارًا في عمل الأعضاء الداخلية للثدييات. كانت الولادة الحية للثدييات وإطعام الصغار بالحليب عاملاً قوياً في تطورها ، مما سمح لها بالتكاثر في مجموعة متنوعة من الظروف البيئية. ساهم الجهاز العصبي المتطور في مجموعة متنوعة من أشكال التكيف وحماية الكائنات الحية. كان هناك تقسيم للحيوانات آكلة اللحوم وذوات الحوافر إلى ذوات الحوافر والحيوانات المفترسة ، وأرست أول الثدييات آكلة الحشرات الأساس لتطور الكائنات المشيمية والجرابية.

كانت المرحلة الحاسمة في تطور الحياة على كوكبنا هي ظهور انفصال من الرئيسيات. في حقب الحياة الحديثة ، منذ ما يقرب من 67-27 مليون سنة ، انقسمت الرئيسيات إلى قردة منخفضة وشبيهة بالأنثروبويد ، وهي أقدم أسلاف الإنسان الحديث. تشكلت المتطلبات الأساسية لظهور الإنسان الحديث في عملية التطور تدريجياً.

في البداية كان هناك أسلوب حياة قطيع. سمح لتشكيل أساس التواصل الاجتماعي في المستقبل. علاوة على ذلك ، إذا أدت الحياة الاجتماعية في الحشرات (النحل ، النمل ، النمل الأبيض) إلى فقدان الفردية ، فعندئذٍ في أسلاف الإنسان القدماء ، على العكس من ذلك ، طورت السمات الفردية للفرد. كانت هذه قوة دافعة قوية وراء تطوير الفريق.

العصور والفترات

وفقًا للتقديرات الحديثة ، يبلغ عمر الأرض حوالي 4.5-5 مليار سنة. إن ظهور الخزانات الأولى على كوكب الأرض ، التي يرتبط بها أصل الحياة ، هو 3.8-4 مليار سنة من الوقت الحاضر. عادة ما ينقسم تاريخ الأرض إلى فترات زمنية طويلة - العصور والفترات.الحدود بينهما أحداث جيولوجية كبرى مرتبطة بتاريخ تطور الكوكب كجسم كوني. وتشمل هذه الأحداث عمليات بناء الجبال ، وزيادة النشاط البركاني ، وصعود وهبوط الأرض ، والتغيرات في الخطوط العريضة للقارات والمحيطات.

يتكون التاريخ الجيولوجي للأرض من 5 عصور.

^ الجدول 1. الجدول الزمني للأحداث الرئيسية في تطور الكائنات متعددة الخلايا

حقبة	فترة	البداية ، منذ مليون سنة	إعداد جيولوجي موجز	الأحداث التطورية الكبرى
حقب الحياة الحديثة	رباعي	2,4	تصميم مخططات حديثة للقارات والتضاريس. تغير المناخ المتكرر. أربعة تجمعات جليدية رئيسية في نصف الكرة الشمالي	انقراض العديد من الأنواع النباتية ، وانحسار الأشكال الخشبية ، وازدهار الأنواع العشبية. التطور البشري. انقراض أنواع كبيرة من الثدييات.
نيوجين		انتشار مرتفع للجبال. المناخ قريب من العصر الحديث من حيث ميزاته.	غلبة كاسيات البذور والصنوبريات ، زيادة مساحة السهوب. ظهور الثدييات المشيمية. ظهور القردة العليا.
باليوجين		المناخ دافئ	ازدهار كاسيات البذور والثدييات والطيور.
الدهر الوسيط	الطباشير		تبريد المناخ في كثير من المجالات.	تنمية الثدييات والطيور والنباتات المزهرة. انقراض العديد من الزواحف.
يورا		المناخ رطب ودافئ وجاف بنهاية الفترة.	هيمنة الزواحف على الأرض ، في الماء والهواء. ظهور كاسيات البذور والطيور.
الترياسي			ظهور الثدييات. ظهور الزواحف وانتشار عاريات البذور.
حقب الحياة القديمة	بيرميان		تراجع البحار واشتداد النشاط البركاني ، أصبح المناخ قاريًا بشكل حاد وجفافًا وبرودة.	الانقراض الكبير للكائنات البحرية. ظهور عاريات البذور ، وانتشار الزواحف.
كربون		خفض مستوى القارات. المناخ في البداية دافئ ورطب ، ثم بارد.	ظهور الزواحف.
الديفوني			ظهور الحشرات والبرمائيات القديمة. هيمنة الأسماك. ظهور غابات السرخس والطحالب.
سيلورس		تشكيل قارة أوروبية أمريكية واحدة. صعود القارات وإنشاء الأراضي المنخفضة. المناخ دافئ ورطب ويتغير إلى جاف.	خروج النباتات واللافقاريات إلى اليابسة.
أوردوفيشي		المناخ دافئ ورطب.	وفرة من الأعشاب البحرية. ظهور الفقاريات الأولى (عديمة الفك).
الكمبري		غرق القارات وفيضانها الواسع بالبحار. المناخ معتدل وجاف ومتغير إلى رطب.	تتركز الحياة في البحار. تنمية اللافقاريات. ظهور النباتات العليا.
بروتيروزويك	أواخر البروتيروزويك	1650		تطوير حقيقيات النوى والنباتات والحيوانات متعددة الخلايا
أوائل البروتيروزويك	2600		تطوير النباتات السفلية
أرشوزويك		4000		أصل الحياة ، ظهور بدائيات النوى. هيمنة البكتيريا والخضراوات الزرقاء ، ظهور الطحالب الخضراء.

ينقسم تاريخ تطور الأرض لتسهيل الدراسة إلى أربعة عصور وأحد عشر فترة. تنقسم أحدث فترتين بدورهما إلى سبعة أنظمة أو عصور.

قشرة الأرض طبقية أي الصخور المختلفة التي تتكون منها تقع فوق بعضها البعض في طبقات. كقاعدة عامة ، يتناقص عمر الصخور نحو الطبقات العليا. الاستثناء هو المناطق المضطربة بسبب تحركات القشرة الأرضية ، حدوث طبقات. وليام سميث في القرن الثامن عشر لاحظت أنه خلال الفترات الجيولوجية ، تقدمت بعض الكائنات الحية بشكل ملحوظ في بنيتها.

وفقًا للتقديرات الحديثة ، يبلغ عمر كوكب الأرض حوالي 4.6 - 4.9 10 سنوات. تعتمد هذه التقديرات بشكل أساسي على دراسة الصخور بواسطة طرق التأريخ الإشعاعي.

أركايوس

لا يعرف الكثير عن الحياة في Archean. كانت الكائنات الحية الحيوانية الوحيدة هي بدائيات النوى الخلوية - البكتيريا والطحالب الخضراء المزرقة. إن منتجات النشاط الحيوي لهذه الكائنات الحية الدقيقة البدائية هي أيضًا أقدم الصخور الرسوبية (ستروماتوليت) - تكوينات كلسية على شكل أعمدة ، توجد في كندا وأستراليا وأفريقيا وجزر الأورال وسيبيريا.

الصخور الرسوبية من الحديد والنيكل والمنغنيز لها أساس بكتيري. تشارك العديد من الكائنات الحية الدقيقة بنشاط في تكوين موارد معدنية هائلة ، حتى الآن القليل من استكشافها في قاع المحيط العالمي. دور الكائنات الحية الدقيقة كبير أيضًا في تكوين الصخر الزيتي والنفط والغاز. تنتشر البكتيريا ذات اللون الأزرق والأخضر بسرعة في العصور القديمة وأصبحت سادة الكوكب. لم يكن لهذه الكائنات نواة منفصلة ، ولكن لديها نظام استقلابي متطور ، والقدرة على التكاثر. بالإضافة إلى ذلك ، تمتلك الأزرق والأخضر جهاز التمثيل الضوئي. كان ظهور الأخير هو أكبر رائحة في تطور الطبيعة الحية وفتح إحدى الطرق (ربما الأرضية على وجه التحديد) لتكوين الأكسجين الحر. بحلول نهاية العصر الأركي (منذ 2.8 إلى 3 مليار سنة) ، ظهرت أول طحالب استعمارية ، تم العثور على بقاياها المتحجرة في أستراليا وإفريقيا وما إلى ذلك. ترتبط أهم مرحلة في تطور الحياة على الأرض ارتباطًا وثيقًا التغيير في تركيز الأكسجين في الغلاف الجوي ، وتشكيل شاشة الأوزون. بفضل النشاط الحيوي للخضروات الزرقاء ، زاد محتوى الأكسجين الحر في الغلاف الجوي بشكل ملحوظ. أدى تراكم الأكسجين إلى ظهور شاشة أوزون أولية في الطبقات العليا من المحيط الحيوي ، مما فتح آفاقًا للازدهار.

بروتوزوي

البروتيروزويك هي مرحلة ضخمة في التطور التاريخي للأرض. خلال مسارها ، وصلت البكتيريا والطحالب إلى ازدهار استثنائي ، وبمشاركتها ، كانت عمليات الترسيب مستمرة بشكل مكثف. نتيجة للنشاط الحيوي لبكتيريا الحديد في البروتيروزويك ، تشكلت أكبر رواسب خام الحديد. في مطلع ووسط ريفين ، تم استبدال هيمنة بدائيات النوى بازدهار حقيقيات النوى - الطحالب الخضراء والذهبية. من حقيقيات النوى أحادية الخلية ، تتطور الكائنات متعددة الخلايا ذات التنظيم المعقد والتخصص في وقت قصير. عُرف أقدم ممثلي الحيوانات متعددة الخلايا منذ أواخر Riphean (منذ 700-600 مليون سنة). الآن يمكننا أن نقول أنه قبل 650 مليون سنة ، كانت بحار الأرض مأهولة بمجموعة متنوعة من الكائنات متعددة الخلايا: الزوائد الانفرادية والمستعمرة ، وقنديل البحر ، والديدان المفلطحة ، وحتى أسلاف حلقيات القدم الحديثة ، والمفصليات ، والرخويات ، وشوكيات الجلد. بين الكائنات الحية النباتية في ذلك الوقت ، سادت الكائنات وحيدة الخلية ، ولكن تظهر أيضًا الطحالب متعددة الخلايا (خضراء ، بنية ، حمراء).

باليوزويك

مع بداية عصر الباليوزويك ، مرت الحياة ربما الجزء الأكثر أهمية وأصعب من رحلتها. تم تشكيل أربع ممالك من الطبيعة الحية: بدائيات النوى ، أو الكريات ، والفطر ، والنباتات الخضراء ، والحيوانات. كان أسلاف مملكة النباتات الخضراء عبارة عن طحالب خضراء أحادية الخلية ، شائعة في بحار البروتيروزويك. جنبا إلى جنب مع الأشكال العائمة بين القيعان ، ظهرت تلك التي تعلق على القاع. يتطلب نمط الحياة الثابت تقطيع أوصال الجسم إلى أجزاء. لكن اكتساب تعدد الخلايا ، وتقسيم الجسم متعدد الخلايا إلى أجزاء تؤدي وظائف مختلفة ، اتضح أنه واعد أكثر. من الأهمية الحاسمة لمزيد من التطور ظهور رائحة مهمة مثل العملية الجنسية.

كيف ومتى حدث انقسام العالم الحي إلى نباتات وحيوانات؟ هل لديهم نفس الجذر؟ خلافات العلماء حول هذه القضية لا تهدأ حتى اليوم. ربما تطورت الحيوانات الأولى من جذع مشترك لجميع حقيقيات النوى أو من مياه خضراء أحادية الخلية. تصرف بنضج.

كامبريان

ظهور اللافقاريات الهيكلية. خلال هذه الفترة ، كانت هناك فترة أخرى من بناء الجبال ، وإعادة توزيع مساحة الأرض والبحر. كان مناخ الكمبري معتدلاً ، ولم تتغير القارات. فقط البكتيريا والخضراوات الزرقاء ما زالت تعيش على الأرض. كانت البحار تهيمن عليها الطحالب الخضراء والبنية المرتبطة بالقاع ؛ سبحت الدياتومات والطحالب الذهبية وطحالب الأوجلينا في عمود الماء. نتيجة لزيادة انجراف الأملاح من اليابسة ، تمكنت الحيوانات البحرية من امتصاص الأملاح المعدنية بكميات كبيرة. وهذا بدوره فتح لهم طرقًا واسعة لبناء هيكل عظمي صلب. الأكثر انتشارًا كانت أقدم مفصليات الأرجل - ثلاثية الفصوص ، تشبه ظاهريًا القشريات الحديثة - قمل الخشب. من السمات المميزة جدًا للعصر الكمبري نوع غريب من الحيوانات متعددة الخلايا - الأثرية ، التي انقرضت بحلول نهاية الفترة. كما عاشت مجموعة متنوعة من الإسفنج ، والشعاب المرجانية ، وذوات الأرجل ، والرخويات في ذلك الوقت. ظهرت قنافذ البحر في وقت لاحق .

أوردوفيكان

تم تمثيل العديد من ثلاثية الفصوص بشكل متنوع في بحار الأوردوفيشي والطحالب الخضراء والبنية والحمراء. في Ordovician ، ظهرت أولى رأسيات الأرجل ، أقارب الأخطبوطات والحبار الحديث ، وذوات الأرجل ، وانتشرت بطنيات الأقدام. كانت هناك عملية مكثفة لتكوين الشعاب المرجانية بواسطة الشعاب المرجانية ذات الحزم الأربعة والجداول. تستخدم Graptolites على نطاق واسع - شبه الحبليات ، وتجمع بين ميزات اللافقاريات والفقاريات التي تشبه اللانسيليتات الحديثة. في Ordovician ، ظهرت نباتات البوغ - psilophytes ، تنمو على طول ضفاف المسطحات المائية العذبة.

سيلور

تم استبدال البحار الضحلة الدافئة للأوردوفيشي بمساحات كبيرة من الأرض ، مما أدى إلى جفاف المناخ.

في البحار السيلورية ، عاش الجربتوليت حياتهم ، وانخفضت ثلاثية الفصوص ، لكن رأسيات الأرجل وصلت إلى ازدهار استثنائي. حلت الشعاب المرجانية تدريجياً محل الأركوكياث. في Silurian ، تطورت مفصليات الأرجل الغريبة - القشريات العملاقة ، التي يصل طولها إلى مترين. بحلول نهاية حقبة الحياة القديمة ، ماتت مجموعة القشريات بأكملها تقريبًا. كانوا يشبهون سرطان حدوة الحصان الحديث. كان من الأحداث الجديرة بالملاحظة بشكل خاص في هذه الفترة ظهور وتوزيع أول ممثلين للفقاريات - "الأسماك" المدرعة. كانت هذه "الأسماك" تشبه الأسماك الحقيقية في الشكل فقط ، ولكنها تنتمي إلى فئة أخرى من الفقاريات - بلا فك أو سيكلوستوم. لم يتمكنوا من السباحة لفترة طويلة وكانوا في الغالب يرقدون في قاع الخلجان والبحيرات. بسبب نمط الحياة المستقرة ، لم يكونوا قادرين على مزيد من التطوير. من بين الممثلين المعاصرين من cyclostomes ، فإن الجلكيات وأسماك الها معروفة. من السمات المميزة للعصر السيلوري التطور المكثف للنباتات الأرضية. واحدة من أولى النباتات الأرضية ، أو بالأحرى برمائية ، كانت نباتات السيلوفيت ، التي تقود سلالتها من الطحالب الخضراء. في الخزانات ، تمتص الطحالب الماء والمواد المذابة فيه على كامل سطح الجسم ، وهذا هو السبب في عدم وجود جذور لها ، كما أن نواتج الجسم ، التي تشبه الجذور ، تعمل فقط كأعضاء ملحقة. فيما يتعلق بالحاجة إلى توصيل الماء من الجذور إلى الأوراق ، ينشأ نظام الأوعية الدموية. يعد ظهور النباتات على اليابسة واحدة من أعظم لحظات التطور. تم إعداده من خلال التطور السابق للعالم العضوي وغير العضوي.

ديفونيان

ديفون - فترة الأسماك. كان مناخ العصر الديفوني قاريًا بشكل أكثر حدة ، حيث حدث الجليد في المناطق الجبلية في جنوب إفريقيا. في المناطق الأكثر دفئًا ، تغير المناخ باتجاه مزيد من الجفاف ، وظهرت المناطق الصحراوية وشبه الصحراوية.

في بحار العصر الديفوني ، وصلت الأسماك إلى ازدهار كبير. من بينها الأسماك الغضروفية ، ظهرت الأسماك ذات الهيكل العظمي. وفقًا لهيكل الزعانف ، يتم تقسيم الأسماك العظمية إلى شعاعية الزعانف وشحمة الزعانف. حتى وقت قريب ، كان يعتقد أن كروس الأجنحة انقرضت في نهاية حقب الحياة القديمة. ولكن في عام 1938 ، قامت سفينة صيد بتسليم مثل هذه السمكة إلى متحف شرق لندن وسميت كولاكانث. في نهاية حقبة الحياة القديمة ، كانت أهم مرحلة في تطور الحياة هي غزو الأرض بالنباتات والحيوانات. تم تسهيل ذلك من خلال تقليص أحواض البحر ، وارتفاع اليابسة.

ظهرت نباتات بوغ نموذجية من نباتات السيلوفيت: طحالب النادي ، ذيل الحصان ، السراخس. ظهرت الغابات الأولى على سطح الأرض.

مع بداية العصر الكربوني ، كان هناك ارتفاع ملحوظ في درجة الحرارة والترطيب. في الوديان الشاسعة والغابات الاستوائية ، في ظروف الصيف المستمر ، نما كل شيء بسرعة. لقد فتح التطور طريقًا جديدًا - التكاثر بالبذور. لذلك ، التقطت عاريات البذور العصا التطورية ، وظلت نباتات البوغ فرعًا جانبيًا للتطور وانحسرت في الخلفية. ظهر ظهور الفقاريات على الأرض في وقت مبكر من العصر الديفوني المتأخر ، بعد غزاة الأرض - نباتات psilophytes. في هذا الوقت ، كانت الحشرات تتقن الهواء بالفعل ، وبدأ أحفاد الأسماك ذات الزعانف بالانتشار على الأرض. سمحت لهم طريقة النقل الجديدة بالابتعاد عن الماء لبعض الوقت. أدى ذلك إلى ظهور كائنات ذات أسلوب حياة جديد - البرمائيات. تم العثور على أقدم ممثليهم - ichthyoskhegi - في جرينلاند في الصخور الرسوبية الديفونية. يعود تاريخ ذروة البرمائيات القديمة إلى العصر الكربوني. خلال هذه الفترة تم تطوير الرؤوس المتسلسلة على نطاق واسع. لقد عاشوا فقط في الجزء الساحلي من الأرض ولم يتمكنوا من غزو الكتل الصخرية الداخلية الواقعة بعيدًا عن المسطحات المائية.

بفضل هذه السمات الهيكلية ، اتخذت البرمائيات الخطوة الأولى الحاسمة على الأرض ، لكن أحفادهم ، الزواحف ، أصبحوا سادة الأرض بالكامل. أدى تطور المناخ الجاف في العصر البرمي إلى انقراض الستيجوسيفاليس وتطور الزواحف ، والتي لا توجد مراحل مرتبطة بالمياه في دورة حياتها. فيما يتعلق بطريقة الحياة البرية ، طورت الزواحف العديد من العطور الكبيرة.

الميزوسويان

يُطلق على حقبة الحياة الوسطى حقًا عصر الزواحف وعاريات البذور. بحلول نهاية الدهر الوسيط ، تدريجيًا ، على مدى عدة ملايين من السنين ، كان هناك انقراض جماعي للديناصورات. إن هيمنة الديناصورات خلال حقبة جيولوجية بأكملها وانقراضها تقريبًا في نهاية العصر لغز كبير لعلماء الحفريات. في العصر الترياسي ، ظهر الممثلون الأولون للحيوانات ذوات الدم الحار - ثدييات بدائية صغيرة. في العصر الجوراسي ، الزواحف هي المجموعة الثانية من الحيوانات التي تحاول السيطرة على بيئة الهواء. كانت السحالي الطائرة من نوعين: rhamphorhynchus وعريضة الأجنحة. من بين التنوع المذهل للفئة السابقة من الزواحف ، نجا 6000 نوع اليوم. هؤلاء ممثلون لخمسة فروع تطورية: تواتارا ، السحالي ، الثعابين ، السلاحف ، التماسيح. ظهرت الطيور في العصر الجوراسي. إنها فرع جانبي من الزواحف تتكيف مع الطيران. كان الطائر الأول من العصر الجوراسي ، الأركيوبتركس ، يشبه إلى حد كبير الزواحف. تم تسمية العصر الطباشيري بهذا الاسم بسبب وفرة الطباشير في الرواسب البحرية في ذلك الوقت. تم تشكيله من بقايا قذائف أبسط الحيوانات - المنخربات. في بداية العصر الطباشيري ، حدث التحول الرئيسي التالي في تطور النبات - ظهرت الأزهار (كاسيات البذور). ضمنت هذه التغييرات العطرية التقدم البيولوجي للنباتات المزهرة في حقبة حقب الحياة الحديثة التالية. لقد سكنوا الأرض على نطاق واسع وتتميز بتنوع كبير. لقد نجت بعض أشكالها حتى يومنا هذا: الحور والصفصاف والبلوط والأوكالبتوس وأشجار النخيل.

حقب الحياة الحديثة

حقب الحياة الحديثة - عصر الحياة الجديدة - ذروة النباتات المزهرة والحشرات والطيور والثدييات.

أثناء وجود الديناصورات ، عُرفت مجموعة من الثدييات - صغيرة الحجم ، ذات غطاء صوفي من الحيوانات التي نشأت من علاجات أو حيوانات شبيهة بالحيوان. الولادة الحية ، والدم الحار ، والدماغ الأكثر تطوراً والنشاط الأكبر المرتبط به ، ضمنت بذلك تقدم الثدييات ، ودخولها في طليعة التطور. في الفترة الثلاثية ، احتلت الثدييات موقعًا مهيمنًا ، حيث تكيفت مع الظروف المختلفة على الأرض والهواء والماء ، وحلت محل الزواحف الدهر الوسيط. في العصر الباليوسيني والإيوسيني ، نشأت الحيوانات المفترسة الأولى من الحشرات ، وتفرعت مجموعات حديثة من الحيوانات المفترسة عنها في أوليغوسين. بدأوا في غزو البحار. وكذلك نشأت أول ذوات الحوافر من آكلات اللحوم القديمة في العصر الباليوسيني.

ظهرت نباتات الحبوب بسبب جفاف بعض المناطق.

بالفعل في النصف الأول من الفترة الثلاثية ، كان لجميع الرتب الحديثة من الثدييات وقت للظهور ، وبحلول منتصف هذه الفترة ، كانت أشكال الأجداد الشائعة من القردة البشرية والبشر منتشرة على نطاق واسع. خلال العصر الرباعي ، مات المستودون ، الماموث ، النمور ذات الأسنان السابر ، الكسلان العملاق ، والغزلان الخث ذو القرون الكبيرة.

استقر الإنسان في العالم القديم قبل 500 ألف سنة على الأقل. قبل التجلد ، استقر الصيادون حتى تييرا ديل فويغو. مع ذوبان الأنهار الجليدية ، أعاد الناس إسكان المناطق المحررة من تحت الأنهار الجليدية.

منذ حوالي 10000 عام ، في المناطق الدافئة المعتدلة من الأرض ، بدأ تدجين الحيوانات وإدخال النباتات في الثقافة. بدأت "ثورة العصر الحجري الحديث" ، المصاحبة لانتقال الإنسان من الجمع والصيد إلى الزراعة وتربية الماشية.

المحاضرة 6:تكوين التنوع البيولوجي في فترات مختلفة من تنمية المحيط الحيوي

الغرض من المحاضرة:وصف للتغيرات الرئيسية التي حدثت مع قارات الأرض ، بنباتاتها وحيواناتها خلال تاريخ كوكبنا من ظهوره إلى العصر الحديث.

القضايا قيد النظر:

1. العصر الأركيولوجي و Proterozoic

2. التعرف على حقب الحياة القديمة على مثال الفترة الكربونية

3. حجم وجوهر الفروق بين العصر الكربوني والعصر الكربوني.

4. حجم وجوهر الاختلافات بين العصر الكربوني والعصر الحديث.

5. نظرية الانجراف القاري من قبل أ. فاجنر ونظرية الصفائح التكتونية.

6. دور الكائنات الحية في تهيئة الظروف لنشوء الحياة على الأرض.

7. فكرة الدهر الوسيط على مثال العصر الطباشيري.

8. ثورة في تكوين النباتات بسبب توسع كاسيات البذور.

9. الحيوانات البحرية المحبة للحرارة من رأسيات الأرجل وحيوانات الديناصورات.

10. ظهور الثدييات والطيور المشيمية من النوع الحديث من التنظيم.

11. عصر حقب الحياة الحديثة والأنثروبوجين. مظهر الرجل. تطور الكتل الجليدية وتأثيرها على البشرية. الاتجاهات الرئيسية في تطور المحيط الحيوي.

1. تصف هذه المحاضرة أهم التغييرات التي حدثت مع قارات الأرض ، بنباتاتها وحيواناتها خلال تاريخ كوكبنا من ظهوره إلى العصر الحديث. يتم تحديد مسارات التطور الرئيسية التي مرت من خلالها الحياة ، وممثليها الرئيسيين ، الذين عاشوا في ظروف طبيعية مختلفة وفي عصور جيولوجية مختلفة. يظهر المخطط العام لتطور مملكة الحيوان على مدى أكثر من مليار سنة في الشكل. 1. تطور عالم الحيوان بأكمله من أسلاف مشتركة - أحادية الخلية البدائية القديمة (1). نشأت كل من الحيوانات أحادية الخلية (2 ، 3 ، 4) ومتعددة الخلايا منها. مع تطور عالم الحيوان ، ظهر المزيد والمزيد من الحيوانات عالية التنظيم. أدت الطبقتان البدائيتان (13) إلى تطور فرعين تطوريين مختلفين. في الوقت نفسه ، أدى أحد الفروع إلى تطوير اللافقاريات الأعلى: الرخويات والقشريات والحشرات ، والآخر - إلى تطور الفقاريات. وهكذا ، تطورت هاتان المجموعتان من الحيوانات بشكل مستقل عن بعضهما البعض. تشير الأرقام إلى مجموعات مختلفة من الحيوانات ، الموجودة حاليًا وبعضها منقرض ، والتي يشار إليها بدوائر ذات مخطط أسود.

أرز. 1. مخطط تنمية الحيوان. 1 - أحادية الخلية الأولية ؛ 2 - الأميبا. 3 - الشركات العملاقة 4 - سوط ؛ 5 - الجلطات الاستعمارية الأولى ؛ 6 - الإسفنج 7 - متعدد الخلايا السفلي من طبقتين ؛ 8،9،10 - المعوية: الاورام الحميدة المرجانية ، الهيدرا ، قنديل البحر ؛ 11 - الديدان المفلطحة. 12 - الديدان المستديرة. 13 - ctenophores القديمة ؛ 14 - كتنوفورس. 15 - حلقات بدائية. 16،17،18 - الرخويات: بطنيات الأقدام (الحلزون ، الصدفتين) ، رأسيات الأرجل (الحبار) ؛ 19 - القشريات 20 - العناكب. 21 - مئويات ؛ 22 - غير الحشرات. 23 - حلقيات (دودة الأرض) ؛ 24 - حلقات البحر. 25 - زنابق البحر. 26 - شوكيات الجلد. 27 - نجم البحر. 28 - الحبليات الدنيا. 29 - لانسيليت (بدون جمجمة) ؛ 30 - سمكة قديمة 31 - الأسماك الحديثة ؛ 32 - الأسماك ذات الزعانف ؛ 33 - البرمائيات. 34 - الزواحف القديمة (الديناصورات) ؛ 35 - الزواحف. 36 - طيور 37 - الثدييات.

^ عصور Archean و Proterozoic (من أصل الكوكب إلى 540 مليون سنة مضت).استمرت هذه العصور من تكوين الأرض حتى ظهور أول كائنات متعددة الخلايا منذ حوالي 540 مليون سنة. يبلغ عمر أقدم الصخور المعروفة لدينا 3.9 مليار سنة فقط ، لذلك لا يُعرف سوى القليل جدًا عن شباب كوكبنا. علاوة على ذلك ، حتى هذه الصخور خضعت لمثل هذه التحولات العظيمة على مدى بلايين السنين لدرجة أنها لا تخبرنا كثيرًا عن أي شيء. منذ ما يقرب من 2-3 مليار سنة ، بدأت تتشكل قلوب القارات مفصولة بمساحات مائية. بحلول نهاية العصر البروتيروزوي ، اتحدوا في أول قارة عملاقة بانجيا ، والتي تضمنت إفريقيا في الوسط ، وأمريكا ، واللوحات الأوروبية والسيبيريا (الروسية) في الشمال ، والقارة القطبية الجنوبية ، وأستراليا ، والهند والجزيرة العربية في الجنوب.

^ عصر أرشيان.تعود البقايا الأولى وعلامات نشاط الكائنات الحية إلى 3.5 مليار سنة (رواسب في جنوب إفريقيا). يمكن أن تظهر الحياة فقط عندما تكون هناك ظروف مواتية لذلك ، أولاً وقبل كل شيء ، درجة الحرارة الملائمة. المادة الحية ، من بين مواد أخرى ، مبنية من البروتينات. لذلك ، بحلول وقت نشأة الحياة ، يجب أن تنخفض درجة الحرارة على سطح الأرض بدرجة كافية حتى لا يتم تدمير البروتينات. يعتقد العديد من الباحثين الذين يدرسون مشكلة أصل الحياة على الأرض أن الحياة نشأت في مياه البحر الضحلة نتيجة لعمليات فيزيائية كيميائية معقدة متأصلة في مادة غير عضوية. يتم تكوين مركبات كيميائية معينة في ظل ظروف معينة ، ويكون احتمال تكوين مركبات عضوية معقدة مرتفعًا بشكل خاص بالنسبة لذرات الكربون نظرًا لخصائصها المحددة. هذا هو السبب في أن الكربون أصبح مادة البناء التي ، وفقًا لقوانين الفيزياء والكيمياء ، نشأت أكثر المركبات العضوية تعقيدًا نسبيًا. لم تصل الجزيئات على الفور إلى الدرجة المطلوبة من التعقيد ، لذلك يمكننا التحدث عن التطور الكيميائي ، الذي كانت عمليته بطيئة نوعًا ما.

يمكن أن تتغذى الكائنات الحية الأولى حصريًا على المواد العضوية ، أي أنها كانت غير متجانسة التغذية. ولكن بعد استنفاد احتياطيات المواد العضوية في بيئتها المباشرة ، أثناء التطور ، اكتسبت بعض الكائنات الحية (النباتات) القدرة على امتصاص طاقة ضوء الشمس ، وبمساعدتها ، قسمت الماء إلى العناصر المكونة لها. باستخدام الهيدروجين ، تمكنوا من تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى كربوهيدرات وبناء مواد عضوية أخرى منه في أجسامهم (عملية التمثيل الضوئي). مع ظهور الكائنات ذاتية التغذية ، بدأ تراكم الأكسجين الحر في الغلاف الجوي وبدأت الكمية الإجمالية للمواد العضوية على الأرض في الزيادة بشكل حاد. مباشرة بعد تكوين كوكبنا ، احتوى الغلاف الجوي على الكثير من الهيدروجين والهيليوم ، لكنهم تبخروا تدريجياً في الفضاء واستبدلوا تدريجياً بالميثان والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون ، والتي تم إطلاقها من الصخور. وفقط نتيجة لظهور ونشاط الكائنات الحية في الغلاف الجوي ، بدأ تراكم الأكسجين ، والذي أصبح ضروريًا لمزيد من تطور الحياة.

يمكن أن توجد الكائنات الحية في ذلك الوقت حصريًا في بيئة تمهيدية ، حيث قلل عمود الماء من الآثار الضارة للأشعة فوق البنفسجية القادمة من الفضاء ، وكذلك عددًا من المواد الضارة ، والتي انخفض تأثيرها السام عند الذوبان. بالإضافة إلى ذلك ، تم تخفيف التقلبات الكبيرة في درجات الحرارة في الماء بشكل أكبر. في نهاية العصر الآرشي ، كان هناك تقسيم للكائنات الحية إلى بدائيات النوى وحقيقيات النوى. من المفترض أن الجرافيت الموجود في الرواسب في ذلك الوقت هو من أصل عضوي ومقدار يتوافق مع كمية المادة الحية في ذلك الوقت. أول دليل مادي على أصل الحياة كان stromaloliths - هياكل الطبقات التي شكلتها البكتيريا الزرقاء.

2. عصر البروتيروزويك.في هذا الوقت ، يستمر تطوير الكائنات الحية: هناك تقسيم واضح لممالك حقيقيات النوى الثلاث إلى نباتات وفطريات وحيوانات. تنتشر الطحالب أحادية الخلية بشكل خاص ، حيث تظهر الطحالب الخضراء متعددة الخلايا الأولى والفطريات السفلية (منذ 1.4 مليار سنة). يتم تمثيل الحيوانات بواسطة البروتوزوا ، وفي وقت لاحق تم العثور على أول كائنات متعددة الخلايا - ممثلون لأنواع الإسفنج والأمعاء. لم يكن لهذه المخلوقات البدائية بعد هيكل عظمي كلسي ، لكنها وجدت أحيانًا آثارًا لأجسامها. يظهر وجود كائنات حية أكبر (الديدان) من خلال آثار متعرجة واضحة - آثار زحف ، بالإضافة إلى بقايا "المنك" الموجودة في رواسب قاع البحر. في عام 1947 ، العالم الأسترالي ر. اكتشف Spriggs حيوانًا مثيرًا للاهتمام للغاية في Ediacaran Hills (جنوب أستراليا). اتضح أن معظم الأنواع الحيوانية من حيوانات Ediacaran التي كانت موجودة قبل 600 مليون سنة تنتمي إلى مجموعات غير معروفة من قبل من الكائنات غير الهيكلية. ينتمي بعضها إلى أسلاف إسفنج قنديل البحر ومفصليات الأرجل ، والبعض الآخر يشبه الديدان - الطفيليات. قادت معظم الحيوانات في ذلك الوقت أسلوب حياة قاعي (الرخويات) ، وهو ما يفسره تركيز النباتات والمواد العضوية في القاع ، والتي خدمتها كغذاء.
على التين. يوضح الشكل 2 بعض الكائنات الحية من حيوانات Ediacaran.

أرز. 2. البروتيروزويك المتأخر: 1-طحالب ، 2-إسفنج ، 3.6-معوي (3-قناديل البحر ، 6-شعاب مرجانية مثمنة) ، 4.8-حلقية ، 5-شوكيات الجلد ، 7-مفصليات ، 9-ستروماتوليت (تكونت من البكتيريا الزرقاء).

3. عصر الباليوزويك: العصر الكمبري (من 540 إلى 488 مليون سنة مضت)

بدأت هذه الفترة بانفجار تطوري مذهل ، ظهر خلاله ممثلو معظم مجموعات الحيوانات الرئيسية المعروفة بالعلم الحديث لأول مرة على الأرض. تمر الحدود بين ما قبل الكمبري وعصر الكمبري عبر الصخور ، والتي تكشف فجأة عن مجموعة مذهلة من الحفريات الحيوانية ذات الهياكل العظمية المعدنية - نتيجة "الانفجار الكمبري" لأشكال الحياة.

في العصر الكمبري ، احتلت المياه مساحات شاسعة من الأرض ، وتم تقسيم القارة العملاقة الأولى بانجيا إلى قارتين - الشمالية (لوراسيا) والجنوبية (جندوانا). لوحظ تآكل كبير للأرض ، وكان النشاط البركاني شديدًا للغاية ، حيث سقطت القارات أو ارتفعت ، مما أدى إلى تكوين المياه الضحلة والبحار الضحلة ، والتي جفت في بعض الأحيان لعدة ملايين من السنين ، ثم امتلأت مرة أخرى بالماء. في هذا الوقت ، ظهرت أقدم الجبال في أوروبا الغربية (الاسكندنافية) وفي آسيا الوسطى (جبال سايان).

عاشت جميع الحيوانات والنباتات في البحر ، ومع ذلك ، كانت منطقة المد والجزر مأهولة بالفعل من قبل الطحالب المجهرية ، والتي شكلت قشور الطحالب الأرضية. يُعتقد أن أول الأشنات والفطريات الأرضية بدأت في الظهور في هذا الوقت. تم اكتشاف الحيوانات في ذلك الوقت لأول مرة في عام 1909 في جبال كندا بواسطة C. Walcott ، وتم تمثيلها بشكل أساسي بواسطة الكائنات الحية القاعية ، مثل archaeocyates (نظائرها من المرجان) ، والإسفنج ، وشوكيات الجلد المختلفة (نجم البحر ، قنافذ البحر ، خيار البحر ، إلخ. .).) ، الديدان ، المفصليات (ثلاثية الفصوص ، سرطان حدوة الحصان). كان الأخير هو الشكل الأكثر شيوعًا للكائنات الحية في ذلك الوقت (حوالي 60 ٪ من جميع أنواع الحيوانات كانت ثلاثية الفصوص ، والتي تتكون من ثلاثة أجزاء - الرأس والجسم والذيل). مات كل منهم بنهاية العصر البرمي ، من سرطان حدوة الحصان ، نجا فقط ممثلو عائلة واحدة حتى يومنا هذا. ما يقرب من 30 ٪ من الأنواع الكامبري كانت ذوات الأرجل - حيوانات بحرية ذات قوقعة ذات صدفتين ، تشبه الرخويات. من ثلاثية الفصوص التي تحولت إلى الافتراس ، ظهرت قشريات يصل طولها إلى مترين. في نهاية العصر الكمبري ، ظهرت رأسيات الأرجل ، بما في ذلك جنس نوتيلوس الذي نجا حتى يومنا هذا ، ومن شوكيات الجلد ، الحبليات البدائية (الغلالة وغير القحفية) . كان ظهور الوتر ، الذي أعطى الجسد صلابة ، حدثًا مهمًا في تاريخ تطور الحياة.

^ حقبة الباليوزويك: الفترتان الأوردوفيشي والسيلوريان (من 488 إلى 416 مليون سنة مضت)

في بداية العصر الأوردوفيشي ، كان الجزء الأكبر من نصف الكرة الجنوبي لا يزال محتلاً من قبل قارة جوندوانا العظيمة ، بينما تركزت كتل كبيرة أخرى من الأرض بالقرب من خط الاستواء. تم دفع أوروبا وأمريكا الشمالية (Laurentia) بشكل أكبر من خلال توسيع محيط Iapetus. أولاً ، وصل عرض هذا المحيط إلى حوالي 2000 كيلومتر ، ثم بدأ في الضيق مرة أخرى حيث بدأت كتل اليابسة التي تتكون منها أوروبا وأمريكا الشمالية وجرينلاند في التقارب تدريجياً حتى اندمجت أخيرًا في كل واحد. خلال الفترة السيلورية ، "أبحرت" سيبيريا إلى أوروبا (تشكل التل الكازاخستاني) ، واصطدمت إفريقيا بالجزء الجنوبي من أمريكا الشمالية ، ونتيجة لذلك ، ولدت قارة عملاقة جديدة ، لوراسيا.

بعد العصر الكمبري ، لم يكن التطور يتسم بظهور أنواع جديدة تمامًا من الحيوانات ، ولكن بتطور الأنواع الموجودة. في الأوردوفيشي ، حدثت أشد فيضانات للأرض في تاريخ الأرض ؛ ونتيجة لذلك ، كان معظمها مغطى بمستنقعات ضخمة ؛ كانت المفصليات ورأسيات الأرجل شائعة في البحار. تظهر الفقاريات الأولى عديمة الفك (على سبيل المثال ، الدقات الحلزونية الحالية - الجلكيات). كانت هذه أشكال قاعية تتغذى على البقايا العضوية. كانت أجسادهم مغطاة بدروع تحميهم من القشريات ، لكن لم يكن لديهم بعد هيكل عظمي داخلي.

منذ ما يقرب من 440 مليون سنة ، حدث حدثان مهمان في وقت واحد: ظهور النباتات واللافقاريات على الأرض. في Silurian ، كان هناك ارتفاع كبير في الأرض وتراجع لمياه المحيط. في هذا الوقت ، على طول شواطئ المستنقعات من الخزانات ، في مناطق المد والجزر ، ظهرت الأشنات والنباتات الأرضية الأولى ، التي تشبه الطحالب - نباتات السيلوفيت. كتكيف مع الحياة على الأرض ، تظهر البشرة مع الثغور ونظام التوصيل المركزي والأنسجة الميكانيكية. تتشكل الجراثيم بقشرة سميكة تحمي من الجفاف. بعد ذلك ، ذهب تطور النباتات في اتجاهين: الطحالب والجراثيم الأعلى ، وكذلك نباتات البذور.

كان ظهور اللافقاريات على الأرض بسبب البحث عن موائل جديدة ، وغياب المنافسين والحيوانات المفترسة. كانت اللافقاريات الأرضية الأولى هي بطيئات المشية (التي تتحمل الجفاف جيدًا) ، والحلقيات ، ثم المئويات ، والعقارب ، والعناكب. نشأت هذه المجموعات من ثلاثية الفصوص غالبًا ما تقطعت بهم السبل على المياه الضحلة عند انخفاض المد. على التين. يوضح الشكل 3 الممثلين الرئيسيين لحيوانات حقب الحياة القديمة المبكرة.

أرز. 3. حقب الحياة القديمة المبكرة: 1-archaeocyates ، 2،3-intestinal (2-four corals corals ، 3-jellyfish) ، 4-trilobites ، 5،6-molluscs (5-cephalopod ، 6-gastropod) ، 7-brachiopods ، 8 ، 9-شوكيات الجلد (9 زنابق البحر) ، 10-جرابتوليت (شبه الحبليات) ، 11-شبيهة بالأسماك.

حقبة الباليوزويك: العصر الديفوني (من 416 إلى 360 مليون سنة مضت)

كانت الفترة الديفونية وقت حدوث أعظم الكوارث على كوكبنا. اصطدمت أوروبا وأمريكا الشمالية وجرينلاند مع بعضها البعض ، مما شكل شبه القارة الشمالية الضخمة لوراسيا. في الوقت نفسه ، تم دفع كتل ضخمة من الصخور الرسوبية من قاع المحيط ، والتي شكلت أنظمة جبلية ضخمة في شرق أمريكا الشمالية (الأبلاشيين) وفي غرب أوروبا. أدى تآكل السلاسل الجبلية المرتفعة إلى تكوين كميات كبيرة من الحصى والرمل. شكلوا رواسب واسعة من الحجر الرملي الأحمر. حملت الأنهار جبالاً من الرواسب إلى البحار. تشكلت دلتا مستنقعات واسعة ، مما خلق ظروفًا مثالية للحيوانات التي تجرأت على اتخاذ الخطوات الأولى المهمة جدًا من الماء إلى اليابسة.

من بين الحيوانات البحرية اللافقارية في هذا الوقت من النصف الثاني من حقبة الباليوزويك ، تجدر الإشارة إلى ظهور مفترسات بحرية جديدة من الأمونيت - رأسيات الأرجل ذات قشرة حلزونية ملتوية ، غالبًا ذات سطح منحوت غني ، وكذلك الحبار والأخطبوطات . أدت الفقاريات المغطاة بقشرة صلبة منذ حوالي 400 مليون سنة إلى ظهور الأسماك الغضروفية ذات الفك البدائي (placoderms). يفسر ظهور المخلوقات ذات الفكوك العظمية القوية (مثل Dunkleosteus التي يبلغ طولها 6 أمتار) بالحاجة إلى التقاط الطعام النشط والانتقال إلى نمط حياة السباحة النشط. في وقت لاحق ، ظهرت الأسماك الغضروفية (أسماك القرش ، والشفنين ، والكيميرا) من الدروع الفكية المدرعة ، وهي الأسماك العظمية ذات الزعانف الأكثر شيوعًا في البحار والمياه العذبة ، والتي تكون زعانفها عبارة عن أشعة عظمية طويلة ، ونادرًا الآن سمك الرئة (أي ، لها خياشيم ورئتان) ، بالإضافة إلى الأسماك ذات الفصوص الزعانف ، والتي يتم تمثيلها حاليًا بواسطة جنس واحد من بقايا - الكولاكانث. الأسماك ذات الزعانف وشحمة الرئة هي الأشكال المحفوظة للأسماك ذات الفصوص الزعانف - تمتلك زعانفها اللحمية عمليات عظمية في القاعدة ، والتي تمتد منها أشعة العظام.

في نهاية العصر الديفوني ، تأتي الفقاريات إلى الشاطئ. هذا بسبب تغير المناخ وجفاف المسطحات المائية الضحلة. الأسماك ذات الفصوص الزعانف ، أسلاف الفقاريات الأرضية ، قادرة على تنفس الهواء الجوي والزحف من الخزان إلى الخزان باستخدام زعانفها ، في البداية الماء المتبقي فقط لفترات قصيرة. لقد تحركوا بشكل سيئ على الأرض ، مستخدمين منحنيات الجسم السربنتينية لهذا الغرض (كما لو كانوا يطفون على الأرض). بدأت الأطراف المزدوجة تلعب دورًا مهمًا بشكل متزايد في الحركة على الأرض فقط ، حيث تحولت كما فعلت من الزعانف إلى الأطراف بسبب الحاجة إلى التمسك بالأرض والاندفاع من القاع. البرمائيات الأولى التي ظهرت منذ 370 مليون سنة - الأكانثوستيج ، والإكثيوستيجس والدماغ (بطول 1-2 متر) - كان لها العديد من سمات الأسماك في بنيتها. بسبب عمليات تكوين التربة المكثفة والظروف المناخية الخاصة ، في نهاية هذه الفترة ، تظهر غابات الأراضي المنخفضة ، تتكون من مجموعة متنوعة من ذيل الحصان ، وطحالب النوادي ، والسراخس ، والتي ظهرت في هذه الفترة (منذ 380 مليون سنة). بدأ انتشار اللافقاريات الأرضية ، وخاصة المفصليات.

^ عصر الباليوزويك: العصر الكربوني (من 360 إلى 299 مليون سنة مضت)

في بداية العصر الكربوني (الكربوني) ، تم تجميع معظم أراضي الأرض في قارتين عمائقتين: لوراسيا في الشمال وجندوانا في الجنوب. خلال العصر الكربوني المتأخر ، اقتربت كلتا القارات الفائقة من بعضها البعض بثبات. دفعت هذه الحركة سلاسل جبلية جديدة تشكلت على طول حواف صفائح القشرة الأرضية ، وغمرت حواف القارات فعليًا تدفقات الحمم البركانية التي اندلعت من أحشاء الأرض. برد المناخ بشكل ملحوظ ، وبينما كانت جندوانا "تطفو" فوق القطب الجنوبي ، شهد الكوكب على الأقل فترتان من التجلد.

نظرًا للمناخ الدافئ والرطب في العصر الكربوني ، ازدهرت النباتات الشبيهة بالأشجار التي تحمل الأبواغ ، وكان ممثلوها المميزون lycopods (sigillaria و lepidodendrons بارتفاع 30-50 مترًا) ، ذيل الحصان العملاق (كالاميت) ، ومختلف السراخس. في هذا الوقت ، ظهرت أول نباتات البذور التي تتكاثر ليس عن طريق الأبواغ المكونة من خلية جرثومية واحدة ، ولكن عن طريق البذور متعددة الخلايا - سرخس البذور (pteridosperms) وعاريات البذور (cordaites). يمكن أن تستقر نباتات البذور الناشئة في أماكن أكثر جفافاً ، لأن خصائص تكاثرها لا تتعلق بوجود الماء. أصبحت الغابات الضخمة من الأشجار المختلفة ، والتي شكلت بعد الموت طبقات سميكة من الخث ، أساسًا لتكوين رواسب الفحم الحديثة.

من بين الحيوانات في هذا الوقت ، أصبحت الحيوانات البرية هي الأكثر وضوحًا. في العصر الكربوني ، ظهرت الحشرات البدائية الأولى ، وهي أكثر الكائنات الحية تنوعًا (أكثر من مليون نوع) - الصراصير ، الخنافس (الخنافس) ، orthoptera (الجنادب ، الصراصير) ، dipterans (الذباب ، البعوض) ، اليعسوب المنقرض التي وصلت إلى أحجام هائلة (حتى 50 سم) ، تتطور أيضًا مفصليات الأرجل الأخرى (العناكب والعقارب). هناك أيضًا مجموعة متنوعة من البرمائيات ذات الأطراف الواضحة ، والتي كان هناك 5-8 أصابع. بحلول نهاية الفترة ، يصبح المناخ جافًا وقاريًا بشكل متزايد. حفز هذا ظهور مجموعة جديدة من الحيوانات - الزواحف (الزواحف) منذ حوالي 310 مليون سنة ، والتي سكنت المساحات الأكثر جفافاً ، متجنبة المنافسة والحيوانات المفترسة. لقد طوروا خاصية تطورية جديدة - الإخصاب الداخلي وتطور الجنين في البويضة. في نفس الوقت تقريبًا ، ظهرت أربع فئات فرعية من الزواحف ، تختلف في هيكل الجمجمة: منقرض تمامًا (أسلاف السلاحف) ، السحالي الشبيهة بالحيوان (المشابك) ، والتي أصبحت أسلاف الثدييات ، متنوعة جدًا (السحالي ، الثعابين) والتماسيح والديناصورات وذريتهم - الطيور) والزواحف البحرية (الإكثيوصورات) - بارابسيدات.
^ عصر الباليوزويك: العصر البرمي (من 299 إلى 251 مليون سنة مضت)

طوال فترة العصر البرمي ، اقتربت شبه القارة العملاقة جندوانا ولوراسيا من بعضهما البعض تدريجياً. اصطدمت آسيا بأوروبا ، مما أدى إلى ارتفاع سلسلة جبال الأورال. وفي أمريكا الشمالية ، نمت جبال الأبلاش. بحلول نهاية العصر البرمي ، اكتمل تكوين شبه القارة العملاقة بانجيا بالكامل. حدث أكبر تراجع بحري في تاريخ الأرض في بيرم ، وتكثف النشاط البركاني مرة أخرى. تم تشكيل مساحات كبيرة من الأرض ، في المناطق الداخلية من القارات ، أصبح المناخ قاريًا بشكل حاد. كان هناك تجلد كبير في جميع أنحاء إفريقيا الحديثة تقريبًا وأستراليا والقارة القطبية الجنوبية.

في هذا الوقت ، ساد مناخ بارد وجاف. اختفت غابات المستنقعات الفحمية الشاسعة ، حيث تلاشت جميع الطحالب العملاقة وذيل الحصان والسراخس ، وكذلك الكوردايت. في مكانها ، ظهرت أشكال مختلفة من عاريات البذور وبدأت في التطور بنشاط - الجنكة والسيكا والصنوبريات.

أرز. 4 - حقب الحياة القديمة المتأخرة: 1-coelenterates (المنفردة والمستعمرة المرجانية) ، 2،3-molluscs (2-gastropod ، 3-cephalopod (goniatite) ، 4-brachiopods ، 5،6-echinoderms (5-starfish ، 6-sea lilys) ) ، 7-9-أسماك (7-غضروفية ، 8-قذائف ، 9-غضروفية) ، 10-برمائيات ؛ 11-13-زواحف (11-pelycosaurus ، 12-pareiasaurus ، 13-أجانب) ، 14-18-نباتات ( 14- نبات السيلوفيت ، 15 مقطع (كالاميت) ، 16 شبيه بالطحالب (ليبيدوديندرون وسيجيلاريا) ، 17-سرخس ، 18 كوردايت).

في عالم الحيوان ، تتطور فئة الزواحف بشكل مكثف: أصبحت الزواحف الأولى - cotilosaurs ، أسلاف جميع أشكال الزواحف الأخرى. بادئ ذي بدء ، السحالي الحيوانية (pelycosaurs ، التي لديها مشط جلدي كبير لتنظيم درجة حرارة الجسم). بعد ذلك بقليل ، حلت الثيرابسيدات (الأسلاف المحتملة للثدييات) إلى مكانها ، حيث جمعت في بنيتها ميزات البرمائيات والزواحف والثدييات ، وكذلك الأركوصورات (البانجولين القديمة). في نهاية العصر البرمي ، حدث الانقراض الأكثر أهمية في تاريخ الأرض - اختفى حوالي 90-95 ٪ من أنواع الحيوانات والنباتات: الرخويات البحرية الكبيرة ، ثلاثية الفصوص ، الأسماك العملاقة (التي يصل طولها إلى 15 مترًا) ، المدرعة ماتت الحيوانات والحشرات الكبيرة والعناكب. كما مات العديد من البرمائيات ، وبعد ذلك لم يكونوا مجموعة كبيرة. 4 عوالم حيوانية ونباتية في النصف الثاني من عصر الباليوزويك.

^ حقبة الدهر الوسيط: العصر الترياسي والجوراسي (من 251 إلى 145 مليون سنة مضت)

كانت الفترة الترياسية في تاريخ الأرض بمثابة بداية لعصر الدهر الوسيط ، أو "عصر الحياة المتوسطة". قبله ، تم دمج جميع القارات في قارة عملاقة واحدة بانجيا. مع بداية العصر الترياسي ، بدأت بانجيا في الانقسام تدريجيًا ، واستمرت عمليات بناء الجبال التي بدأت في العصر البرمي. كان المناخ في تلك الأيام حتى في جميع أنحاء العالم. في القطبين وخط الاستواء ، كانت الظروف الجوية متشابهة أكثر مما هي عليه اليوم. قرب نهاية العصر الترياسي ، أصبح المناخ أكثر جفافًا. بدأت البحيرات والأنهار والبحار الداخلية الشاسعة تجف بسرعة ، وتوجد الآن رواسب الملح والجبس في مكانها. تشكلت صحارى واسعة في المناطق الداخلية للقارات.

بدأ عصر هيمنة عاريات البذور ، والتي تضمنت السيكاسيات ، على غرار السرخس والنخيل ، والصنوبريات (التنوب ، وأشجار السرو ، واليوس) ، والجنكة والبنتيدات - أسلاف كاسيات البذور. شكلت كل هذه النباتات غابات جافة. في البحار ، انتشر انتشار الأمونيت والبليمنيت (أسلاف الأخطبوطات الحديثة والحبار والحبار) ، والشعاب المرجانية السداسية الأكثر مثالية ، وشوكيات الجلد ، وأسماك القرش والأسماك ذات الزعانف التي جاءت من المسطحات المائية العذبة ، وظهرت الرخويات ذات الصدفتين وتضاعفت. على الأرض ، تتطور الحشرات المختلفة ، بما في ذلك الحشرات الطائرة ، فإن الممثلين الأوائل للبرمائيات الحديثة "يأتون" إلى مكان البرمائيات القديمة المنقرضة - الذيل (الضفادع ، الضفادع) ، الذيل (السمندل والسمندل) ، بلا أرجل (الديدان - مخلوقات شبيهة بـ ديدان الأرض 1.5 م) والألبانيبريتونات المنقرضة بالفعل. ظهر الممثلون الحديثون لهذه الكائنات قبل 50-70 مليون سنة.

كانت فترة الدهر الوسيط أيضًا عصر ازدهار الزواحف. لقد غزاوا العناصر الثلاثة تدريجيًا: الماء والأرض والهواء. في هذا الوقت (بدءًا من 220 مليون سنة) نشأت مجموعة متنوعة من الزواحف. أعطت الأركوصورات العديد من الخطوط التطورية: التماسيح المنقرضة في وقت مبكر ، والتي لا تزال موجودة (ثلاث عائلات فقط) ، والتيروصورات (الزواحف الطائرة) والديناصورات ، وتنقسم الأخيرة إلى مجموعتين فرعيتين - السحالي (تنقسم إلى آكلات الأعشاب - الصربوديات - وآكلة اللحوم - ذوات الأقدام - الأشكال) و ornithischians ، الذين كانوا نباتيين. بالتوازي معهم ، تطورت أحفاد cotilosaurs - السلاحف التي ظهرت على الأرض منذ 210 مليون سنة ونجت حتى يومنا هذا ، الزواحف البحرية (الإكثيوصورات مثل الدلفين والبليزوصورات ، تشبه صليبًا بين تمساح وختم وزرافة) ، برأس منقار (نوع واحد فقط يعيش في نيوزيلندا ، - tuatara) ، متقشر (العديد من السحالي والثعابين) وشبيه بالحيوان (ثيرابسيدات). منذ حوالي 225 مليون سنة ، تطورت الثدييات البدائية من ثيرابسيدات صغيرة ، تشبه القوارض الصغيرة (الزبابة والقنافذ) وخلال الدهر الوسيط بأكمله ، لم يتجاوز التطور حجم القط. في وقت لاحق ، تم استبدالها بمونوتريميس (الحيوانات الأولى) ، والتي تجمع بين صفات الزواحف والحيوانات ، حتى الآن ، نجت 3 أنواع فقط من هذه الحيوانات في أستراليا - خلد الماء ونوعين من إيكيدنا.

في العصر الجوراسي ، أصبح المناخ دافئًا ورطبًا ، وشكلت مستنقعات وبحيرات واسعة. سادت السرخس في الأماكن الرطبة والمظللة. حوالي 80 ٪ من نباتات الكوكب في ذلك الوقت كانت من عاريات البذور. وفي الحيوانات في ذلك الوقت ، كانت الزواحف ، التي وصلت إلى أحجام هائلة قياسية حقًا ، هي الأكثر انتشارًا. وكان من بينها البرونتوصورات والديبلودوكس ، التي تعيش على ضفاف الخزانات ويصل طولها إلى 25-30 مترًا ووزنها 20 طنًا ، وهي تيرانوصورات مفترسة ذات قدمين يصل طولها إلى 15 مترًا. طائر البانجولين الطائر (التيروصورات) التي يصل طول جناحيها إلى 12 مترًا والإكثيوصورات التي يصل طولها إلى 20 مترًا سيطرت على موائلها.قبل حوالي 150 مليون سنة ، نشأت الطيور القديمة من أحد أشكال الديناصورات المفترسة ، والتي تطورت في عدة اتجاهات في جميع أنحاء العصر الطباشيري فترة. أشهر وأشهر تمثيل (10 هياكل عظمية) للطيور القديمة هو الأركيوبتركس (الذي يعني "الريشة القديمة") ، وقد تم العثور على أول هيكل عظمي لها في عام 1861 ، بعد سنوات قليلة من ظهور نظرية داروين التطورية.

^ حقبة الدهر الوسيط: العصر الطباشيري (من 145 إلى 65 مليون سنة مضت)

خلال هذه الفترة ، بدأ سطح كوكبنا يأخذ شكلًا حديثًا: انفصلت أمريكا الشمالية ، واستمرت جوندوانا في التفكك ، وظهرت أمريكا الجنوبية وأفريقيا وأستراليا والقارة القطبية الجنوبية المستقلة. في وسط المحيط الهندي كانت صفيحة هندوستان. بقي محيط تيثيس القديم بين القارات الجنوبية وأوراسيا. يرتبط اسم الفترة باكتشاف رواسب رسوبية للطباشير الأبيض في جميع القارات ، وهي الصخور الأكثر تميزًا في ذلك الوقت. كانت عمليات بناء الجبال جارية في غرب أمريكا وشرق آسيا.

في منتصف الفترة ، غمرت المياه العديد من مناطق الأرض.

في أوائل ووسط العصر الطباشيري ، نشأت مجموعة متنوعة من الأشكال المتخصصة من الزواحف: ستيجوصورات ، الزاحف المجنح ، موساصور ، إلخ. بدأ انتشار الطيور التي لا تزال لديها أسنان ، مثل الزواحف. في منتصف العصر الطباشيري ، ظهرت أولى النباتات المزهرة (كاسيات البذور) ، والتي ربما نشأت من نوع ما من أسلاف بنيطيين منذ ما لا يزيد عن 150 مليون سنة. لقد تطورت بسرعة وتكيفت مع الظروف البيئية المختلفة. منذ ما يقرب من 90 مليون سنة ، تم تقسيم النباتات المزهرة إلى فئتين - ثنائية الفلقة (التي هي الآن الأغلبية) وحيدة الفلقة (ما مجموعه 50 ألف نوع ، بما في ذلك الحبوب). في نهاية الفترة ، ظهرت أشكال جديدة وأكثر تقدمًا من الثدييات - الجرابيات والمشيميات. على حدود الدهر الوسيط وحقبة الحياة الحديثة ، حدثت كارثة عالمية (على الأرجح سقوط نيزك كبير ، الحفرة التي تم العثور عليها في أمريكا الشمالية في شبه جزيرة يوكاتان.). في هذا الوقت ، مات 75 ٪ من جميع الأنواع التي تعيش على الكوكب - جميع الديناصورات ، والتيروصورات ، وجميع الطيور القديمة (باستثناء أسلاف الطيور ذات الذيل المروحي الحديث) ، والزواحف البحرية ، والرخويات الكبيرة (الأمونيت والبليمنيت) ، والشعاب المرجانية ، والكائنات العوالق ، والغالبية العظمى من عاريات البذور (لذلك ، في الوقت الحالي ، يتم تمثيل هذه المجموعة من النباتات فقط من قبل الصنوبريات ، السيكاسيات وأنواع الجنكة الباقية الوحيدة الباقية).

يظهر الممثلون الرئيسيون للكائنات الحية في حقبة الدهر الوسيط في الشكل. 5.

أرز. 5. الحياة في الدهر الوسيط: 1-six-ray corals، 2-echinoderms، 3-6-mollusks (3-bivalve، 4-gastropod، 5-ammonite، 6-belemnite)، 7-archaopteryx، 8-11-earth الديناصورات (8 -stegosaurus ، 9-dipodocus ، 10-triceratops ، 11-tyrannosaurus) ، 12-13 ديناصور مائي (12-plesiosaur ، 13-ichthyosaur) ، 14،15 ديناصورات - التيروصورات (14-ramphorhynchus ، 15- pteronodon) ، 16 - السرخس ، 17 - البنينيت ، 18 - السيكاسيات ، 19 - الجنكة ، 20 - عاريات البذور.

^ عصر حقب الحياة الحديثة: العصر الباليوجيني (من 65 إلى 24.6 مليون سنة مضت)

يمثل العصر الباليوجيني بداية عصر حقب الحياة الحديثة. في ذلك الوقت ، كانت القارات لا تزال في حالة حركة ، حيث استمرت "القارة الجنوبية الكبرى" غوندوانا في التفكك. أصبحت أمريكا الجنوبية الآن معزولة تمامًا عن بقية العالم وتحولت إلى نوع من "الفلك" العائم مع حيوانات فريدة من الثدييات المبكرة. تباعدت إفريقيا والهند وأستراليا. خلال العصر الباليوجيني ، كانت أستراليا تقع بالقرب من القارة القطبية الجنوبية. انخفضت مستويات سطح البحر وظهرت كتل أرضية جديدة في أجزاء كثيرة من العالم.

ترتبط بداية حقبة حقب الحياة الحديثة ببناء جبال الألب العظيم (نشأت جميع أعلى أنظمة الجبال في العالم تقريبًا في هذا الوقت). خلال حقبة حقب الحياة الحديثة ، حدثت العديد من التجمعات الجليدية القارية ، والتي غطت مساحات شاسعة (خاصة في نصف الكرة الشمالي).

في بداية العصر الباليوجيني ، طور معظم الكوكب مناخًا استوائيًا وشبه استوائي. في النصف الأول من هذه الفترة ، تشكلت نباتات استوائية تسمى Poltava flora في أوروبا ، والتي حلت محل عاريات البذور وتم تمثيلها بأشجار النخيل المختلفة (Sabal ، nipa) ، السرخس ، اللبخ ، الماغنوليا ، الغار ، أشجار القرفة ، أشجار الآس ، الخ. استمرت الصنوبريات (yews و Sequoias) في التطور.). كانت الغابات والغابات الخفيفة منتشرة على نطاق واسع. ليس من قبيل المصادفة أن معظم الحيوانات كانت من سكان الغابات. تطورت الجرابيات والثدييات المشيمية بالتوازي. ومع ذلك ، نجا الأول فقط في أستراليا ، والجزر الفردية في المحيط الهادئ وقليلًا في أمريكا الجنوبية. هذا يرجع إلى حقيقة أن هذه القارات انفصلت مبكرًا عن الباقي ، عندما لم تكن القارات المشيمية قد تطورت هناك بعد. من بين هؤلاء ، نشأت الحيوانات آكلة اللحوم من الحشرات ، ولأكل الأطعمة النباتية المختلفة - ذوات الحوافر ، التي أصبحت الثدييات الأكثر تنوعًا ؛ وهي تشمل الخيول (التي ظهرت قبل 55 مليون سنة ، وانتشرت على نطاق واسع ، ولكن معظمها مات ويمثلها الآن ثلاث عائلات فقط - الخيول ، التابير ووحيد القرن) ، أرتوداكتيل (حاليًا مزدهرة ومتنوعة للغاية - أفراس النهر ، الجمال ، الزرافات ، الغزلان ، الخنازير ، وما إلى ذلك) ، خرطوم (ظهر بعد ذلك بقليل وشكل عدة أشكال مختلفة (الدينوريوم ، الماموث) ، ولكن نجا فقط جنسان - الفيل الأفريقي والهندي) ، الحوتيات (الحيتان ، الدلافين) ، صفارات الإنذار (التي هي الآن على على وشك الانقراض) ، إلخ. بين الحيوانات البحرية ، تجدر الإشارة إلى انتشار أشكال جديدة من الرخويات (بما في ذلك الأخطبوطات العملاقة والحبار) ، وقنافذ البحر ، والقشريات (سرطان البحر ، والكركند) ، والأسماك العظمية.

في النصف الثاني من العصر الباليوجيني ، يصبح المناخ قاريًا أكثر (تظهر القمم الجليدية الأولى في القطب الشمالي والقطب الجنوبي). يتم استبدال نباتات Poltava في أوروبا في الشمال بنباتات Turgai ، ممثلة بأنواع نفضية: البلوط ، الزان ، البتولا ، الآلدر ، الحور ، القيقب ، والصنوبريات. أفسحت الغابات الطريق إلى السافانا والشجيرات. عاش الجزء الرئيسي من الثدييات الكبيرة على طول ضفاف الأنهار والبحيرات. كانت هذه حيوانات وحيد القرن ، التابير ، brontotheres ، المؤشرات الضخمة (أكثر من 8 أمتار في الطول) ، الخنازير المفترسة العملاقة (Entelodons - أكثر من 3 أمتار في الطول) ، الأيل ذو القرون الكبيرة (تمتد القرون 3 م). إن تاريخ تطور الخيول مثير للاهتمام ، فقد كان أسلافهم بحجم كلب صغير الحجم ، في العصر الثالث كانوا يعيشون بشكل أساسي في أمريكا الشمالية ، لكنهم ماتوا في وقت لاحق هناك ولم يتم إحضارهم إلا أثناء استيطان أمريكا من قبل الأوروبيين. في حقبة حقب الحياة الحديثة (فيما بعد قبل 60 مليون سنة) ، بعد انتشار الحيوانات العاشبة ، ظهرت الحيوانات المفترسة وتكاثرت ، والتي تشمل الحشرات (الخلد ، الخفافيش) ، mustelids (ثعالب البحر ، الغرير) ، والدببة ، و pinnipeds (الفقمة ، البحر الأسود) والنمس (صيادي الأفاعي) والضباع (الزبالين). لكن أكثر ما يميزها القطط والذئاب. يمكنهم اصطياد أكبر الحيوانات بسبب ظهور أنياب قوية يصل طولها إلى 20 سم (قطط ذات أسنان صابر ، على سبيل المثال ، smilodon). كان عالم الطيور الحديثة الذي ظهر منذ 65-60 مليون سنة متنوعًا للغاية - يشبه الناندو (النعام) ، يشبه الرافعة (الرافعات ، الحبارى) ، anseriformes (الأوز ، البط ، البجع ، إلخ) ، البومة (البومة) ، البوم) وقد سهل ذلك وجود العديد من الحشرات والفواكه وبذور النباتات المزهرة. نظرًا لغياب الأعداء الجديين ، كانت توجد دياتريم - طيور جارية كبيرة يصل ارتفاعها إلى 2.5 متر ، والبوم يبلغ ارتفاعها مترًا واحدًا ، والبجع بطول جناحيها يبلغ 6 أمتار. بدأت ، تطورت الثعابين والسحالي ، وانتشرت القوارض (2000 نوع) ، والتي تمثل الآن حوالي نصف جميع الثدييات. وتشمل هذه السناجب (السناجب والقنادس) ، الزهر ، الفئران (الهامستر ، الفئران ، الفئران والجرذان ، الشكلان الأخيران يبرزان فقط في منتصف النيوجين) ، النيص ، خنازير غينيا وترتيب منفصل ، أقدم من lagomorphs.

حقبة حقب الحياة الحديثة: فترة النيوجين (من 24.6 إلى 2.6 مليون سنة مضت)

خلال عصر النيوجين ، كانت القارات لا تزال "في مسيرة" ، وخلال اصطدامها وقع عدد من الكوارث الفادحة. "تحطمت" إفريقيا في أوروبا وآسيا ، مما أدى إلى ظهور جبال الألب. عندما اصطدمت الهند وآسيا ، ارتفعت جبال الهيمالايا. في الوقت نفسه ، تشكلت جبال روكي والأنديز بينما استمرت الصفائح العملاقة الأخرى في التحول والتراكم فوق بعضها البعض. ومع ذلك ، ظلت أستراليا وأمريكا الجنوبية معزولين عن بقية العالم ، واستمرت كل من هذه القارات في تطوير حيواناتها ونباتاتها الفريدة.

في Neogene ، يتم استبدال الغطاء النباتي للغابات وشجيرة المروج بالسهوب والسافانا ، ويتم تشكيل أول شبه صحارى وصحاري. تظهر مجتمعات العشب والرائد ؛ تم العثور على الأشجار والشجيرات في شكل جزر البندق ، البتولا ، الجوز ، العرعر ، الرماد ، القيقب ، الصنوبر ، إلخ ، تنمو الصفصاف والحور والألدر على طول ضفاف الأنهار والبحيرات. في هذا الوقت ، أصبحت الحيوانات - سكان المساحات المفتوحة (ما يسمى بحيوانات فرس النهر) منتشرة بشكل خاص: الخيول البدائية (فرس النهر) والظباء والزرافات والثيران والفيلة (تنوع كبير) ووحيد القرن ، التي أصبحت ضحايا القطط ذات أسنان السيف (machairodus ، وفيما بعد - smilodon) والضباع والدببة والذئاب البدائية. تنتشر الطيور الجارحة العملاقة ، وكذلك النسور ، والكوندور ، والجراف ، والأنسيرفورم وغيرها. في النيوجين ، هناك تنوع كبير في الرئيسيات ، ظهر منذ حوالي 60 مليون سنة وبداية تطور الكائنات البشرية. يُعرف الآن حوالي 200 نوع من القرود: شبه القرود (الليمور ، أبغر) ، القرود السفلية (عريضة الأنف في أمريكا الجنوبية والقرود في العالم القديم) ، الإنسان البشري (الشمبانزي ، الغوريلا ، إنسان الغاب) وأشباه البشر المجاورة للأخير ( البشر). كل منهم له سمات مشتركة - زوج واحد من الغدد الثديية ، والمسامير بدلاً من المخالب ، والإبهام المعاكس ، والعيون الأمامية ، والدماغ والسلوك متطوران للغاية. ظهرت الأنثروبيدات منذ 20-25 مليون سنة. ممثلوهم القدامى المنقرضون كانوا dryopithecus (أسلاف الغوريلا) ، sivapithecus (أسلاف إنسان الغاب و gibbons) ، oreopithecus و uranopithecus - أسلاف الشمبانزي والبشر. على التين. يوضح الشكل 6 الحيوانات والنباتات الرئيسية المميزة لعصر حقب الحياة الحديثة.

أرز. 6. الكائنات الحية من كل من الباليوجين والنيوجين: 1 - ستة أشعة مرجانية ، 2.3 رخويات (2 ذات الصدفتين ، 3 بطنيات الأقدام) ، 4 قشريات (سرطان البحر) ، 5.6 سمكة (5 عظام ، 6 غضروفية - سمك القرش) ، 7 طيور (أوز) ، 8-13 ثدييات (8 أرتوداكتيل (إيوهيبوس) ، 9 نمر ذو أسنان صابر (سميلودون) ، 10 حيوانات ذات حوافر فردية الأصابع (فرس النهر) ، 11 إنديكاثريوم ، 12 دينوتيريوم ، 13 ليمور) ، 14 - نخيل الأشجار، 15- الصنوبرية، 16 نباتًا مزهرًا (البلوط).

حقبة حقب الحياة الحديثة: العصر البشري (من 2.6 مليون سنة مضت إلى يومنا هذا)

في بداية الفترة ، احتلت معظم القارات نفس الموقع كما هو الحال اليوم ، وكان بعضها بحاجة إلى عبور نصف الكرة الأرضية للقيام بذلك. يربط "جسر" أرضي ضيق بين أمريكا الشمالية والجنوبية. تقع أستراليا على الجانب الآخر من الأرض من بريطانيا. كانت الصفائح الجليدية العملاقة تزحف إلى نصف الكرة الشمالي. كان العالم في قبضة تجلد عظيم انتهى قبل 10000 عام. تحسّن المناخ ، وانحسرت الأنهار الجليدية (بقاياها الآن ممثلة بأغطية جليدية في القطب الشمالي والقطب الجنوبي) ، وقد حان الوقت لذروة الجنس البشري.

أرز. 7. الحياة في الإنسان: 1،2-رخويات (1-بطنيات ، 2-رأسيات أرجل- حبار) ، 3-أسماك ، 4.5-حيتانيات (4-حوت ، 5-دلفين) ، 6-غزال ذو قرون كبيرة ، 7- الماموث ، 8 وحيد القرن ، 9 كهف ، 10 رجل معقول ، 11 طائرًا ، 12 نباتًا مزهرًا - بتولا ، 13 نباتًا صنوبريًا - التنوب والصنوبر.

في أوراسيا ، فيما يتعلق بالتجلد ، انتشرت نباتات التندرا والتايغا على نطاق واسع (حتى فرنسا ، وشمال إسبانيا ، وإيطاليا ، إلخ.) وتميزت أوروبا عن ثلاث فترات من التجلد: ليخفين ، ودنيبر ، وفالداي. تم تمثيل عالم الحيوان بواسطة البيسون ، ودببة الكهوف ، والماموث ، ووحيد القرن الصوفي ، إلخ. (ما يسمى حيوانات الماموث). منذ حوالي مليوني سنة ، ظهر رجل ماهر لأول مرة (شرق إفريقيا) وبدأ تطور البشر ، والتي تمثلها ثلاثة أشكال أحفورية متتالية للإنسان - ماهر ومستقيم وذكي. اكتسب عالم الحيوان والنبات مظهرًا عصريًا. أرز. 7 يمثل الحيوانات والنباتات الحديثة للإنسان القديم ، وفي الشكل. 8 مراحل رئيسية من تكوين الإنسان وخصائص كل منها في التطور البيولوجي والاجتماعي للإنسان.

أرز. 8. أهم مراحل التطور البشري.

مستقبل الأرض

يفكر العلماء في سيناريوهات لمزيد من التطوير لكوكبنا والحياة عليه. إنها تعتمد على ظواهر معينة قد يكون لها تأثير على تطور الأرض.
1) أولاً ، عمر شمسنا ليس لانهائيًا ، ففي حوالي 4-5 مليار سنة سوف ينفد وقود الهيدروجين. وسوف يتوسع إلى حجم عملاق أحمر و "يبتلع" كل أقرب الكواكب في المجموعة الشمسية. هذه هي العملية الأكثر ترجيحًا ، لكنها لن تحدث قريبًا.

2) يمكن أن يؤدي النشاط البشري النشط إلى تغييرات خطيرة. الآن ، يمكن لأي شخص تغيير بعض النظم البيئية والتأثير على العمليات الجيولوجية. ويمكن أن يؤدي استخدام الأسلحة النووية إلى عواقب لا يمكن إصلاحها ، عندما يتم انتهاك العلاقة بين القذائف الجغرافية المختلفة بشكل خطير.

3) من الممكن تمامًا أن تصطدم الأرض بجسم كوني - كويكب أو مذنب. في هذه الحالة ، اعتمادًا على حجم الجسم الساقط على الأرض ، قد تحدث كارثة ذات طبيعة إقليمية أو عالمية. مثال نموذجي لمثل هذا الحدث

وفقًا لبيانات الحفريات المستندة إلى دراسة أقدم صخور الأرض ، ظهرت الكائنات الحية الأولى على الأرض منذ حوالي 3.5 مليار سنة.

في جوهرها ، كانت الخلية الحية الأولى ، تمامًا مثل نموذجها الأولي غير الحي ، القطرة المتساقطة ، قطرة من المحيط البدائي محاطًا بقشرة طاردة للماء ، لكن البروتينات والأحماض النووية الموجودة فيها لم تكن مجموعة عشوائية من المواد العضوية. لقد تعلموا بالفعل "فهم" بعضهم البعض ، وتعلموا التفاعل.

تمتلك الخلايا الحية الأولى بالفعل أهم خاصية لكل كائن حي - القدرة على التكاثر الذاتي الدقيق والنسخ الذاتي.

كانوا يتغذون على المواد العضوية الجاهزة ، والتي تشكلت في المراحل الأولى من تكوين الأرض بطريقة غير حيوية. وفقًا لمعظم العلماء ، خلال الفترة التي ظهرت فيها الكائنات الحية الأولى ، لم يكن هناك أكسجين حر في الغلاف الجوي للأرض القديمة ، لذلك كان لديهم نوع من التنفس اللاهوائي (الخالي من الأكسجين). وهكذا ، فإن الكائنات الحية الأولى على الأرض كانت ، على ما يبدو ، عضوية التغذية(تتغذى على المواد العضوية المحضرة) البكتيريا - اللاهوائية(رسم بياني 1).

على الرغم من أن البكتيريا اللاهوائية نشأت في العصور القديمة ، إلا أنها منتشرة على الأرض في الوقت الحاضر. يمكن العثور عليها في وعاء من اللبن الرائب وفي برميل مع المخللات أو الملفوف. بكتيريا حمض اللاكتيك هي كائنات لاهوائية اختيارية (يمكن أن تنمو وتتطور بوجود الأكسجين ، لكنها لا تستخدم الأكسجين أثناء التنفس).

أرز. 1. الفرضية التكافلية لأصل حقيقيات النوى

العديد من بكتيريا التربة هي أيضًا كائنات لاهوائية ، على سبيل المثال ، العوامل المسببة للكزاز ، والغرغرينا الغازية ، والتسمم الغذائي. كلهم ملزمون اللاهوائية. على عكس اللاهوائية الاختيارية ، لا تتسامح اللاهوائية الملزمة مع وجود الأكسجين في البيئة ، والأكسجين هو السم بالنسبة لهم. هذا هو السبب في أن خطر الإصابة بالتيتانوس يكون أعلى بكثير إذا تم ثقب الجرح وتطورت العدوى فيه بدون أكسجين. الجروح المفتوحة والجروح أقل خطورة بكثير. تبدأ الغرغرينا الغازية أيضًا ، كقاعدة عامة ، في التطور بعد وضع قالب جبس على الطرف المصاب ، مما يمنع الوصول إلى الأكسجين. يحدث خطر التسمم الغذائي الشديد - التسمم الغذائي - أثناء تعليب المنزل ، عندما يتم إزالة الهواء عن طريق الغليان المسبق ، ويمنع الغطاء المحكم الإمداد بالأكسجين من الخارج. في حالة تخليل الخيار أو الفطر في حاوية مفتوحة ، لن يتطور العامل المسبب للتسمم الغذائي ، لأنه مادة لاهوائية ملزمة. مع تعليب المنزل ، من الصعب للغاية تدمير العامل المسبب للتسمم الغذائي ، حيث يمكن أن تتحمل جراثيمها 5-6 ساعات من الغليان المستمر. لذلك ، يتم التعليب الصناعي باستخدام بخار شديد السخونة تحت ضغط عند درجة حرارة ليست 100 ، ولكن 130 درجة مئوية لمدة 1-2 ساعة.

تتغذى البكتيريا اللاهوائية للأرض القديمة على المواد العضوية الجاهزة التي تشكلت بكميات كبيرة في المراحل الأولى من تكوين الأرض. تم تعزيز التخليق غير الحيوي للمواد العضوية من خلال ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي والنشاط البركاني العنيف. بحلول الوقت الذي ظهرت فيه الكائنات الحية الأولى ، كانت الأرض قد بردت وانخفضت بشكل كبير شدة التوليف غير الحيوي للمواد العضوية. كان لا بد أن يؤدي تطور اللاهوائية إلى استنفاد احتياطيات المادة العضوية ، والتي بدورها ستؤدي إلى موت جميع الكائنات الحية. ربما كان تاريخ تطور الحياة على الأرض سينتهي عند هذا الحد ، لو أنه بعد 100 مليون سنة فقط (قبل 3.4 مليار سنة) ، تحت تأثير المنافسة الشرسة على المواد العضوية ، لم يظهر جيل جديد من الكائنات الحية على الأرض. - البكتيريا توليف الصورة(انظر الشكل 1).

كانت السمة الفريدة لهذه الكائنات الحية هي القدرة على التنفيذ البناء الضوئي، أي. توليف المواد العضوية من المواد غير العضوية باستخدام طاقة ضوء الشمس. كان للبكتيريا الأولى في التمثيل الضوئي نوع غير مؤكسد غير عادي من التمثيل الضوئي (يستمر دون إطلاق الأكسجين).

كما هو معروف ، فإن اللبنات الأساسية التي تخلق منها الكائنات الحية الضوئية المواد العضوية هي ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين. أخذت بكتيريا التمثيل الضوئي الأولى الهيدروجين ليس من الماء ، كما هو الحال في معظم كائنات التمثيل الضوئي الحديثة ، ولكن من كبريتيد الهيدروجين (H 2S) ، حيث أن تكاليف الطاقة لفصل ذرات الهيدروجين من جزيء كبريتيد الهيدروجين أقل بسبع مرات من فصلها عن جزيء كبريتيد الهيدروجين. من جزيء الماء.

ظهر التمثيل الضوئي مع إطلاق الأكسجين لاحقًا في البكتيريا الزرقاء (الطحالب الخضراء المزرقة). كانت البكتيريا الزرقاء هي أول من نفذت التحلل الضوئي للماء ، حيث باستخدام طاقة ضوء الشمس ، يتم فصل الهيدروجين الضروري للتخليق الحيوي للمواد العضوية عن جزيء الماء ، ويتم تكوين الأكسجين الحر كمنتج ثانوي.

أدى تراكم الأكسجين الحر في الغلاف الجوي إلى تحول جذري في ظروف الحياة على الأرض. بحلول الوقت الذي تظهر فيه الكائنات الحية الأولى ، تبرد الأرض بشكل كبير ، ويقل عدد تصريفات البرق في الغلاف الجوي ، ويتلاشى النشاط البركاني. إن مصدر الطاقة الوحيد للتخليق غير الحيوي للمواد العضوية هو الأشعة فوق البنفسجية للشمس.

مع ظهور الأكسجين في الطبقات العليا من الغلاف الجوي ، على ارتفاع 15-30 كم ، تشكلت شاشة الأوزون التي تحمي الكائنات الحية من الآثار الضارة للأشعة فوق البنفسجية ، والتي كانت بمثابة شرط أساسي لظهور الحياة ليس فقط في الماء ، ولكن أيضًا على الأرض. في الوقت نفسه ، أوقفت شاشة الأوزون ، عن طريق الحد من شدة الأشعة فوق البنفسجية الحادث على الأرض ، عملياً التوليف غير الحيوي للمواد العضوية ، ونتيجة لذلك أصبح استمرار وجود الحياة على الأرض يعتمد كليًا على نشاط التمثيل الضوئي الكائنات الحية.

تعد بكتيريا التمثيل الضوئي ، وخاصة البكتيريا الزرقاء ، مجموعة منتشرة ومزدهرة من الكائنات الحية. يعود سبب "ازدهار" الماء في نهاية الصيف أساسًا إلى التطور السريع للبكتيريا الزرقاء. إنهم قادرون ليس فقط على التغذية الذاتية من خلال عملية التمثيل الضوئي ، ولكن أيضًا على التغذية غيرية التغذية بمواد عضوية جاهزة. لذلك ، فإن تلوث المسطحات المائية بالمواد العضوية تحت تأثير الأنشطة البشرية يخلق ظروفًا مواتية لتطور البكتيريا الزرقاء (الطحالب الخضراء المزرقة) ، والتي تتكاثر بسرعة وتحل محل الطحالب حقيقية النواة ، مما يقلل من إنتاجية المسطحات المائية ، مما يؤدي إلى موت الكائنات الحية العوالق والأسماك.

كما ذكرنا سابقًا ، فإن المنتج الرئيسي (الهدف) لعملية التمثيل الضوئي هو المواد العضوية الغنية بالطاقة التي تستخدمها الكائنات الحية لبناء الفلفل الخاص بها وللحصول على الطاقة اللازمة لحياتها ، في حين أن الأكسجين هو منتج ثانوي لعملية التمثيل الضوئي. لذلك ، بالنسبة لأقدم الكائنات الحية ولكن أصلها - البكتيريا اللاهوائية وأول بكتيريا التمثيل الضوئي ، فإن الأكسجين هو السم. ومع ذلك ، بعد بكتيريا التمثيل الضوئي ، ظهرت الكائنات الحية على الأرض التي تعلمت ليس فقط حماية نفسها من الأكسجين ، ولكن أيضًا لاستخدامه - لقد تعلموا تنفس الأكسجين. هذه كانت البكتيريا الهوائية(أو البكتيريا المؤكسدة).

المزايا البيولوجية لتنفس الأكسجين واضحة: مع أكسدة المواد العضوية بالأكسجين ، يمكن استخراج طاقة أكثر 19 مرة من وحدة (على سبيل المثال ، من 1 جم) من المواد العضوية مقارنة بالتنفس الخالي من الأكسجين. نتيجة لذلك ، تبين أن البكتيريا الهوائية قادرة على استهلاك المواد العضوية بشكل اقتصادي أكثر بكثير من اللاهوائية ، والتي بدورها سمحت لها بالوجود في ظل ظروف تركيزات منخفضة نسبيًا من المواد العضوية.

الفرضية التكافلية لأصل حقيقيات النوى

في المراحل الأولى من التطور البيولوجي على الأرض ، نشأ تتابعًا ثم تعايش 3 أجيال من بدائيات النوى: البكتيريا اللاهوائية والبكتيريا الضوئية والبكتيريا الهوائية(انظر الشكل 1).

يمكن لبكتيريا التمثيل الضوئي أن تخلق مواد عضوية من مواد غير عضوية ، وكانت البكتيريا الهوائية قادرة على استخدامها اقتصاديًا للغاية. وبسبب حرمانها من هذه المزايا ، اضطرت البكتيريا اللاهوائية إلى استغلال الخصائص المفيدة للكائنات الحية الأخرى. يعد الافتراس إحدى طرق الاستخدام الأحادي الجانب لكائن حي من قبل كائن آخر. في مرحلة معينة من التطور ، تطورت الكائنات الأميبية المفترسة من البكتيريا اللاهوائية ، القادرة على التقاط وامتصاص بكتيريا التمثيل الضوئي والبكتيريا الهوائية بمساعدة pseudopods.

ومع ذلك ، لم تهضم جميع الحيوانات المفترسة الأميبية البكتيريا التي تم التقاطها ؛ في بعض الحالات ، يمكن للبكتيريا أن تعيش وتتكاثر داخل سيتوبلازم المفترس. يمتلك مجتمع الكائنات الحية التي نشأت بهذه الطريقة العديد من الخصائص القيمة: القدرة على التمثيل الضوئي بسبب نشاط بكتيريا التمثيل الضوئي ، والقدرة على استخدام المواد العضوية اقتصاديًا وفعالاً بسبب نوع الأكسجين الذي يميز تنفس البكتيريا الهوائية ، و ، أخيرًا ، القدرة على التحرك النشط والتقاط الفريسة المميزة لخلية حاملة مفترسة. بمرور الوقت ، أصبحت العلاقة التكافلية ذات المنفعة المتبادلة لهذه المجموعات الثلاث من الكائنات الحية ثابتة ، وأصبحت مستقرة: البكتيريا الضوئيةتحولت إلى البلاستيدات الخضراءق ، أ البكتيريا المؤكسدة الهوائية -الخامس قوى الخلية هي الميتوكوندريا.لا يزال كل من الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء يحتفظان بأجهزتهما الوراثية ، ويتكاثران بشكل مستقل عن الانقسام الخلوي ويتم توريثهما من خلال السيتوبلازم ولكن في خط الأم.

لإدارة مجتمع معقد من الكائنات الحية وحماية المواد الجينية الخاصة بها (بعد كل شيء ، كان للكائنات الأخرى المدرجة في المجتمع برنامجها الجيني الخاص بها) ، تنشأ عضية خلوية خاصة في الخلية الحاملة - جوهر.

تسمى الكائنات الحية التي تحتوي خلاياها على نواة مشكلة حقيقيات النوى.(من اليونانية. الاتحاد الأوروبي -جيد تمامًا كاريون- جوهر). جميع النباتات والحيوانات والفطريات هي حقيقيات النوى.يتم تخزين المعلومات الوراثية في نوى الخلايا حقيقية النواة في شكل هياكل خاصة - كروموسومات ، مرئية بوضوح تحت المجهر الضوئي في وقت انقسام الخلية. ظهرت أولى الخلايا حقيقية النواة على الأرض منذ حوالي ملياري سنة.

لا تحتوي البكتيريا القديمة في الأصل على نواة جيدة التكوين.

الكائنات الحية التي لا تحتوي خلاياها على نواة متكونة تسمى بدائيات النوى (من اللاتينية المؤيدة - قبل ، وقبل ، والنواة اليونانية karyon). جميع البكتيريا ، بما في ذلك البكتريا الضوئية ، هي بدائيات النوى. يتم تمثيل المعلومات الوراثية فيها بواسطة جزيء DNA دائري واحد ، والذي يقع مباشرة في السيتوبلازم ولا يمكن تمييزه في المجهر الضوئي العادي.

نظرًا لأن الخلايا حقيقية النواة ، وفقًا للأفكار العلمية الحديثة ، هي مجتمعات تكافلية من اثنين أو ثلاثة كائنات حية ، فإن الفرضية المذكورة أعلاه لأصل حقيقيات النوى تسمى التكافلية.

يبدو أن الخلايا حقيقية النواة الأولى كانت كائنات أميبية ، وكثير منها يحتوي على كل من الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء.

منذ حوالي 1.5 مليار سنة إنها تؤدي إلى كائنات حقيقية النواة أكثر كمالًا وقادرة على الحركة النشطة السريعة - الجلد القديم (انظر الشكل 1). من المقبول عمومًا أن الأسواط ، تمامًا مثل الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء في عصرهم ، نشأت من بعض بدائيات النوى القديمة التي تعيش بحرية.

من الواضح أن الجلد القديم يجمع بين خصائص النباتات والحيوانات. بمرور الوقت ، فقد أولئك الذين وجدوا أنفسهم في بيئة تحتوي على نسبة عالية من المواد العضوية البلاستيدات الخضراء الخاصة بهم وتحولوا إلى حيوانات وحيدة الخلية - البروتوزوا ، وتلك التي احتفظت بالبلاستيدات الخضراء أدت إلى ظهور النباتات. وبطبيعة الحال ، فإن أقدم النباتات من حيث الأصل هي أحادية الخلية ومتحركة ولها سوط.

يرتبط التقدم التطوري الإضافي للحيوانات بزيادة دور الحركة النشطة ، والتي تنتج عن الحاجة إلى البحث عن الطعام والتقاط الفريسة. يتم أيضًا تحسين نظام التحكم في حركة المرور ، مما يؤدي في النهاية إلى ظهور نظام عصبي عالي التنظيم ، وأخيراً الذكاء.

في الوقت نفسه ، تفقد النباتات التي تزود نفسها بالطعام من خلال عملية التمثيل الضوئي قدرتها على التحرك في عملية التطور واكتساب العديد من التعديلات التي تزيد من كفاءة التمثيل الضوئي.

وهكذا ، منذ حوالي 1.5 مليار سنة ، ما يسمى ب. من سلف واحد - السوط القديم ، نشأت أهم مملكتين للكائنات الحية - مملكة النباتات ومملكة الحيوانات.

يعني ظهور الخلية البدائية نهاية التطور قبل البيولوجي للحي وبداية التطور البيولوجي للحياة.

كانت الكائنات أحادية الخلية الأولى التي نشأت على كوكبنا عبارة عن بكتيريا بدائية لا تحتوي على نواة ، أي بدائيات النوى. كما ذكرنا سابقًا ، كانت هذه كائنات أحادية الخلية غير نووية. كانت لاهوائية ، لأنها تعيش في بيئة خالية من الأكسجين ، وغيرية التغذية ، لأنها تتغذى على المركبات العضوية الجاهزة من "المرق العضوي" ، أي المواد التي تم تصنيعها أثناء التطور الكيميائي. حدث استقلاب الطاقة في معظم بدائيات النوى وفقًا لنوع التخمير. لكن "المرق العضوي" نتيجة الاستهلاك النشط هدأ تدريجياً. عندما تم استنفادها ، بدأت بعض الكائنات الحية في تطوير طرق لتشكيل جزيئات كيميائية حيوية ، داخل الخلايا نفسها بمساعدة الإنزيمات. في ظل هذه الظروف ، أصبحت الخلايا التي كانت قادرة على الحصول على معظم الطاقة المطلوبة مباشرة من الإشعاع الشمسي قادرة على المنافسة. استمرت عملية تكوين الكلوروفيل والتمثيل الضوئي على طول هذا المسار.

كان انتقال الكائنات الحية إلى التمثيل الضوئي ونوع التغذية ذاتي التغذية نقطة تحول في تطور الكائنات الحية. بدأ الغلاف الجوي للأرض "يمتلئ" بالأكسجين الذي كان سامًا للكائنات اللاهوائية. لذلك ، مات العديد من اللاهوائيات وحيدة الخلية ، ولجأ آخرون إلى البيئات قليلة الأكسجين - المستنقعات ، والأكل ، لا ينبعث منها الأكسجين ، ولكن الميثان. لا يزال البعض الآخر يتكيف مع الأكسجين. كانت آلية التبادل المركزية الخاصة بهم هي تنفس الأكسجين ، مما جعل من الممكن زيادة إنتاج الطاقة المفيدة بنسبة 10-15 مرة مقارنة بالنوع اللاهوائي من التمثيل الغذائي - التخمير. كان الانتقال إلى التمثيل الضوئي عملية طويلة وانتهت منذ حوالي 1.8 مليار سنة. مع ظهور عملية التمثيل الضوئي ، تراكم المزيد والمزيد من طاقة ضوء الشمس في المادة العضوية للأرض ، مما أدى إلى تسريع الدورة البيولوجية للمواد وتطور الكائنات الحية بشكل عام.

حقيقيات النوى ، أي كائنات وحيدة الخلية لها نواة ، تتشكل في بيئة أكسجين. كانت هذه بالفعل كائنات حية أكثر مثالية مع القدرة على التمثيل الضوئي. تم بالفعل تركيز الحمض النووي الخاص بهم في الكروموسومات ، بينما في الخلايا بدائية النواة ، تم توزيع المادة الوراثية في جميع أنحاء الخلية. تركزت الكروموسومات حقيقية النواة في نواة الخلية ، وكانت الخلية نفسها تتكاثر بالفعل دون تغييرات كبيرة. وهكذا ، كانت خلية ابنة حقيقية النواة تقريبًا نسخة طبق الأصل من الخلية الأم ولديها نفس فرصة البقاء على قيد الحياة مثل الخلية الأم.

تربية النباتات والحيوانات

ارتبط التطور اللاحق لحقيقيات النوى بالانقسام إلى خلايا نباتية وحيوانية. حدث هذا الانقسام في البروتيروزويك ، عندما كانت الأرض مأهولة بكائنات وحيدة الخلية.

منذ بداية التطور ، تطورت حقيقيات النوى بشكل مزدوج ، أي كان لديها مجموعات متوازية مع التغذية ذاتية التغذية وغيرية التغذية ، والتي ضمنت سلامة واستقلالية العالم الحي.

تطورت الخلايا النباتية في اتجاه تقليل القدرة على الحركة بسبب تطور قشرة سليلوز صلبة ، ولكن في اتجاه استخدام التمثيل الضوئي.

تطورت الخلايا الحيوانية لزيادة القدرة على الحركة ، وكذلك لتحسين طريقة امتصاص وإفراز الطعام المعالج.

كانت المرحلة التالية في تطور الكائنات الحية هي التكاثر الجنسي. نشأت منذ حوالي 900 مليون سنة.

حدثت الخطوة التالية في تطور الكائنات الحية منذ حوالي 700-800 مليون سنة ، عندما ظهرت الكائنات متعددة الخلايا بجسم وأنسجة وأعضاء متمايزة تؤدي وظائف معينة. كانت هذه الإسفنج ، تجاويف الأمعاء ، المفصليات ، وما إلى ذلك ، تنتمي إلى حيوانات متعددة الخلايا.

في جميع أنحاء البروتيروزويك وفي بداية حقب الحياة القديمة ، كانت النباتات مأهولة بشكل رئيسي في البحار والمحيطات. هذه هي الطحالب الخضراء والبنية والذهبية والحمراء. في وقت لاحق ، كانت هناك أنواع كثيرة من الحيوانات موجودة بالفعل في بحار العصر الكمبري. في المستقبل ، تخصصوا وتحسين. من بين الحيوانات البحرية في ذلك الوقت القشريات والإسفنج والشعاب المرجانية والرخويات وثلاثيات الفصوص.

في نهاية العصر الأوردوفيشي ، بدأت تظهر آكلات اللحوم الكبيرة ، وكذلك الفقاريات.

ذهب التطور الإضافي للفقاريات في اتجاه الأسماك الفكية. في العصر الديفوني ، بدأت تظهر أسماك تتنفس الرئة - البرمائيات ، ثم الحشرات. تطور الجهاز العصبي تدريجياً نتيجة تحسن أشكال الانعكاس.

تمثلت إحدى المراحل المهمة بشكل خاص في تطور الأشكال الحية في ظهور الكائنات النباتية والحيوانية من الماء إلى الأرض وزيادة أخرى في عدد أنواع النباتات والحيوانات البرية. في المستقبل ، تنشأ أشكال الحياة عالية التنظيم منهم. بدأ ظهور النباتات على الأرض في نهاية العصر السيلوري ، وبدأ غزو الفقاريات للأرض في العصر الكربوني.

تطلب الانتقال إلى الحياة في الهواء العديد من التغييرات من الكائنات الحية وتضمن تطوير تكيفات مناسبة. لقد زاد بشكل كبير من معدل تطور الحياة على الأرض. لقد أصبح الإنسان ذروة تطور الأحياء. الحياة في الهواء "زادت" من وزن الجسم للكائنات الحية ، والهواء لا يحتوي على عناصر غذائية ، والهواء ينقل الضوء والصوت والحرارة بشكل مختلف عن الماء ، وكمية الأكسجين فيه أعلى. كل هذا كان لابد من تعديله. كانت الزواحف أول الفقاريات التي تكيفت مع ظروف الحياة على الأرض. تم تزويد بيضهم بالطعام والأكسجين للجنين ، مغطى بقشرة صلبة ، ولم يخافوا من الجفاف.

منذ ما يقرب من 67 مليون سنة اكتسبت الطيور والثدييات ميزة في الانتقاء الطبيعي. بفضل الدم الحار للثدييات ، سرعان ما اكتسبوا موقعًا مهيمنًا على الأرض ، والذي يرتبط بظروف التبريد على كوكبنا. في هذا الوقت ، كان الدم الحار هو العامل الحاسم في البقاء على قيد الحياة.

لقد وفر درجة حرارة عالية ثابتة للجسم واستقرارًا في عمل الأعضاء الداخلية للثدييات. كانت الولادة الحية للثدييات وإطعام الصغار بالحليب عاملاً قوياً في تطورها ، مما سمح لها بالتكاثر في مجموعة متنوعة من الظروف البيئية. ساهم الجهاز العصبي المتطور في مجموعة متنوعة من أشكال التكيف وحماية الكائنات الحية. كان هناك تقسيم للحيوانات آكلة اللحوم وذوات الحوافر إلى ذوات الحوافر والحيوانات المفترسة ، وأرست أول الثدييات آكلة الحشرات الأساس لتطور الكائنات المشيمية والجرابية.

كانت المرحلة الحاسمة في تطور الحياة على كوكبنا هي ظهور انفصال من الرئيسيات. في حقب الحياة الحديثة ، منذ ما يقرب من 67-27 مليون سنة ، انقسمت الرئيسيات إلى قردة منخفضة وشبيهة بالأنثروبويد ، وهي أقدم أسلاف الإنسان الحديث. تشكلت المتطلبات الأساسية لظهور الإنسان الحديث في عملية التطور تدريجياً.

في البداية كان هناك أسلوب حياة قطيع. سمح لتشكيل أساس التواصل الاجتماعي في المستقبل. علاوة على ذلك ، إذا أدت الحياة الاجتماعية في الحشرات (النحل ، النمل ، النمل الأبيض) إلى فقدان الفردية ، فعندئذٍ في أسلاف الإنسان القدماء ، على العكس من ذلك ، طورت السمات الفردية للفرد. كانت هذه قوة دافعة قوية وراء تطوير الفريق.