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

ج.ب. ميخنينكو

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

في الآونة الأخيرة، شملت الممارسة المدرسية أساليب ووسائل تعليمية أكثر فعالية تساعد على تعزيز النشاط المعرفي للطلاب.
أولئك الذين يساعدون في تطوير القدرة على تنظيم المعرفة المكتسبة يستحقون الاهتمام؛ شرائها بنفسك؛ استخدامها في الممارسة العملية. وتشمل هذه أنواعًا مختلفة من المواد التعليمية.
تم تصميم المهام بحيث يمكن تقديمها لإكمالها لطالب فردي أو مجموعة من الطلاب أو الفصل بأكمله، مما يجعل من الممكن تنفيذ نهج متميز للتدريس، وبمساعدة المهمة، تحديد التدريب على المستوى الإلزامي والأعلى.
فيما يلي بعض خيارات الاختبار المختلفة والواجبات المستقلة حول موضوع "التدريس التطوري"، والتي تسمح بالمراقبة الحالية والنهائية لمعرفة الطلاب.

اختبار "العقيدة التطورية. تطور العالم العضوي"

1. التطور هو:
أ- فكرة التغيرات والتحولات في أشكال الكائنات الحية؛
ب- تفسير التغيرات التاريخية في أشكال الكائنات الحية بفعل الكوارث العالمية؛
ب - التطور التاريخي الذي لا رجعة فيه والموجه إلى حد ما للطبيعة الحية؛
G هو قسم من علم الأحياء يقدم وصفًا لجميع الكائنات الحية الموجودة والمنقرضة.

2. القوة الدافعة والموجهة للتطور هي:
أ - اختلاف الخصائص.
ب- تنوع الظروف البيئية.
ب - القدرة على التكيف مع الظروف البيئية.
ز- الانتقاء الطبيعي للتغيرات الوراثية.

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

4. المادة اللازمة للعمليات التطورية هي:
أ - عدم التجانس الوراثي للسكان.
ب - الخصائص المكتسبة.

5. ترتبط بداية التطور البيولوجي بظهور ما يلي على الأرض:
أ - أشكال الحياة قبل الخلوية - الفيروسات؛
ب - البوليمرات الحيوية.
ز - أنظمة مفصولة الطور.

6. مع تحقيق الاستقرار في الاختيار، لا تتغير خصائص الكائنات الحية، لأن:
أ- الجينات التي تحدد هذه الخصائص لا تتغير؛ ب - عدم تغير الظروف البيئية .
ب- يحافظ الانتخاب على الصفات المفيدة ويزيل الصفات الضارة في ظل ظروف معينة؛
د- الحفاظ على "الحفريات الحية".

7. أي لياقة للكائنات الحية هي أمر نسبي، وذلك للأسباب التالية:
أ- تنتهي الحياة بالموت؛
ب - هناك صراع من أجل الوجود؛
د- قد لا يؤدي التكيف إلى تكوين نوع جديد.

8. مثال على الروائح هو:
أ - التلوين الواقي.
ب - تسطيح جسم السمكة القاعية؛
د- تكيف الأزهار مع التلقيح .

9. التقدم البيولوجي يعني:
أ - زيادة في التنظيم العام.
ب - زيادة عدد الأنواع.
ز- ارتفاع مستوى التمثيل الغذائي.

الإجابة على الأسئلة

يجب أن يوقظ السؤال أفكار الطالب، ويزيل التجاور في الإجابة، ويجبرهم على تقديم المادة الأساسية الرئيسية، وإذا لزم الأمر، استخدام المعرفة المختلفة المكتسبة في تجربة الحياة. لا يمكن أن تكون الأسئلة المستخدمة أثناء استطلاع الاختبار هي نفسها المستخدمة في الاستطلاع داخل الفصل. يجب صياغتها بطريقة تمكن الطلاب من الاستفادة على نطاق أوسع من المواد من موضوعات قسم الاختبار، والمفاهيم الأساسية في إجابتهم، وإظهار علاقاتهم، وتطويرهم، واستخلاص استنتاجات عملية وأيديولوجية.

إعطاء تعريف لمفهوم "النظام البيولوجي". هل يمكن اعتبار "النوع" و"السكان" و"الفرد" نظامًا بيولوجيًا؟

تُظهر العديد من أنواع الحيوانات طقوسًا سلوكية صارمة للتزاوج. اشرح سبب ارتباط هذه الطقوس بإحدى الخصائص المهمة للأنواع - عزلتها الإنجابية.

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

لماذا يرتبط العدد الزائد من نسل 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 الأشكال المنزلقة للحيوانات:
أ) السنجاب الجرابي. ب) جناح صوفي. ج) السناجب الطائرة. اشرح سبب هذه الظاهرة.

التعرف على مبادئ التغيرات التطورية في الأعضاء ووظائفها على الأشياء التالية: أ) جذع الصبار.
ب) أطراف الضفدع الطائر الجاوي؛
ج) زعانف البطريق.
د) التغيرات في قلب الفقاريات أثناء التطور.

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

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

"استخدام الحروف"

تتيح لك المهام الخاصة بتحديد تسلسل الأحداث التي تحدث في الطبيعة الحية اختبار قدرة الطلاب على إنشاء روابط بين الظواهر والعمليات والأشياء. يتطلب إكمال هذه المهام عمليات عقلية معقدة: العثور على العناصر الضرورية، وتحديد تسلسلها، وبناء الإجابة ككل. يتم إعطاء الطلاب 5 عناصر صحيحة للإجابة على السؤال، ويجب عليهم إنشاء إجابة واحدة منها. سأقدم بعض الأمثلة على هذه المهام.

باستخدام الحروف، اكتب الإجابة من العناصر المعطاة لتبرير الاستنتاج القائل بأن السكان هم وحدة التطور.

ج: هناك صراع من أجل الوجود والاختيار الطبيعي بين السكان.
ب. تحدث تغيرات وراثية باستمرار لدى أفراد المجتمع.
ب. تنتشر التغيرات الوراثية بين السكان نتيجة العبور، فتصبح غير متجانسة.
د. في المجتمع السكاني، فقط الأفراد الذين لديهم تغيرات وراثية مفيدة في ظل ظروف معينة هم الذين يبقون على قيد الحياة ويتركون ذرية.
د- تدريجيا، تحت تأثير القوى الدافعة للتطور، يتغير السكان ويصبحون سلف نوع جديد.

من العناصر المقترحة، باستخدام الحروف، تشكل إجابة على السؤال: كيف يتم تشكيل التكيف مع البيئة؟
أ. بسبب عدم تجانس الأفراد بين السكان، يحدث صراع من أجل الوجود.
ب. بسبب التباين الوراثي والتكاثر، فإن السكان غير متجانسون.
ب. يعمل الانتقاء الطبيعي في مجتمع غير متجانس.
د- بدون التباين الوراثي، لا يمكن أن يحدث الانتخاب.
د. في المجتمع السكاني، يعيش الأفراد الذين يعانون من تغيرات وراثية مفيدة في ظروف معينة ويتركون ذرية.

من العناصر المقترحة، باستخدام الحروف، قم بتكوين إجابة على السؤال: كيف يحدث تكوين أنواع جديدة في الطبيعة؟
أ. نتيجة للصراع من أجل الوجود والانتقاء الطبيعي، يتم الحفاظ على الأفراد الذين لديهم تغيرات وراثية مفيدة في ظروف بيئية معينة.
ب. تتراكم التغيرات الوراثية في السكان.
ب. بعد عدة أجيال، تتغير المجموعات السكانية، ولا يتزاوج أفرادها مع أفراد من مجموعات سكانية أخرى.
د. قد يصبح السكان معزولين جغرافياً أو بيئياً.
د- ظهور نوع جديد.

الإملاء المصطلحي

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

التغييرات التطورية التي تسبب ارتفاعًا عامًا في المنظمة، وزيادة في كثافة نشاط الحياة، وتوفر مزايا كبيرة في النضال من أجل البقاء، وتجعل من الممكن الانتقال إلى بيئة جديدة تسمى .........
إن انخفاض حجم السكان وتضييق نطاقه وانخفاض عدد الأنواع هو سمة من سمات .........
لقد انقرضت السراخس القديمة والزواحف القديمة منذ عدة ملايين من السنين، بعد أن شرعت في طريق …………..

تسمى التغيرات التطورية الطفيفة التي تؤدي إلى ظهور تكيفات السكان مع ظروف معيشية معينة ...............
وعلى النقيض من الروائح فإن التكيف الذاتي لا يصاحبه تغير في السمات الأساسية للمنظمة أو ارتفاع عام في مستواه، بل يتميز بخصائص خاصة......

إن الزيادة في عدد الأفراد في مجتمع ما، وتوسيع نطاقه، وتكوين مجموعات جديدة، وتسارع تكوين أنواع جديدة هي سمة من سمات ......

القضاء على الأشياء غير الضرورية

الخيار رقم 2
أمثلة على التكيفات الذاتية في النباتات: أ) ظهور عملية التمثيل الضوئي، ب) تكيف الزهور مع التلقيح المتبادل، ج) تكيف الفواكه والبذور مع التشتت، د) فسيفساء الأوراق.

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

الخيار رقم 5
أمثلة على التكيفات الذاتية: أ) تلوين الجسم ليتناسب مع لون الركيزة في الأسماك التي تعيش في القاع، ب) أنواع مختلفة من المناقير في الطيور بسبب اختلاف طرق الحصول على الغذاء، ج) ظهور ذوات الدم الحار في الثدييات.

ونظرًا لاختلاف درجة صعوبة المهام، فيمكن استخدامها للعمل الفردي مع الطلاب وفقًا لاستعدادهم.
يُنصح باستخدام المهام التي تتطلب أدبيات إضافية أو قدرًا كبيرًا من الوقت للعمل المستقل في المنزل.

أقوم بإدخال نظام ائتماني في ممارسة تدريس علم الأحياء في المدرسة الثانوية، والذي بموجبه أقوم بإجراء العديد من الاختبارات المواضيعية خلال العام الدراسي. بهذه الطريقة، من الممكن إجراء التحكم الموضوعي في معرفة الطلاب حول موضوعات فردية أو كتل أكبر من المعرفة حول عدد من الموضوعات، والتحقق من مستوى استيعاب طلاب المدارس الثانوية لنظام المعرفة بأكمله، والتغلب على النقاط الرئيسية العيب - بمناسبة المعرفة بمجموعة محدودة من القضايا.
يتم تخصيص درس كامل لإجراء مثل هذا الاختبار. لمنع الغش في الإجابات، يتم إعداد عدة إصدارات من المهام، ويجب أن تتكون بطريقة تمكن من 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.
نظام من الأسئلة المتنوعة والرسوم البيانية والجداول الموجزة والمهام الظرفية والرسومات والاختبارات بمستويات مختلفة من التعقيد والتقارير الإبداعية تجعل تقنيات وأساليب العمل متنوعة ومثيرة للاهتمام.

يمكن استخدام المهام المقترحة في الدروس التقليدية (تعلم مواد جديدة، والتكرار، وما إلى ذلك)، وفي الدروس غير القياسية التي يتم إجراؤها في شكل مناقشات ومؤتمرات وألعاب أعمال. بعض المهام المقترحة مناسبة أيضًا للأنشطة اللامنهجية - الاختبارات والأمسيات والأولمبياد.

ج.ب. ميخنينكو
مدرس أحياء بالمدرسة الثانوية التابعة للمؤسسة التعليمية البلدية رقم 54 مع دراسة متعمقة للمواد الاجتماعية والإنسانية



2. المراحل الأولية للتطور البيولوجي

كان ظهور الخلية البدائية يعني نهاية التطور ما قبل البيولوجي للكائنات الحية وبداية التطور البيولوجي للحياة.

أول الكائنات وحيدة الخلية التي ظهرت على كوكبنا كانت بكتيريا بدائية لا تحتوي على نواة، أي بدائيات النوى. وكما سبقت الإشارة، كانت هذه كائنات وحيدة الخلية وخالية من الأسلحة النووية. لقد كانت لاهوائية، لأنها عاشت في بيئة خالية من الأكسجين، وكانت كائنات غيرية التغذية، لأنها تتغذى على مركبات عضوية جاهزة من "المرق العضوي"، أي المواد التي تم تصنيعها أثناء التطور الكيميائي. يحدث استقلاب الطاقة في معظم بدائيات النوى وفقًا لنوع التخمير. ولكن تدريجيا انخفض "المرق العضوي" نتيجة للاستهلاك النشط. ومع استنفادها، بدأت بعض الكائنات الحية في تطوير طرق لتكوين جزيئات كبيرة كيميائيًا حيويًا، داخل الخلايا نفسها بمساعدة الإنزيمات. وفي ظل هذه الظروف، تبين أن الخلايا التي كانت قادرة على الحصول على معظم الطاقة المطلوبة مباشرة من الإشعاع الشمسي، أصبحت قادرة على المنافسة. اتبعت عملية تكوين الكلوروفيل والتمثيل الضوئي هذا المسار.

كان انتقال الكائنات الحية إلى عملية التمثيل الضوئي ونوع التغذية الذاتية التغذية نقطة تحول في تطور الكائنات الحية. بدأ الغلاف الجوي للأرض "مملوءًا" بالأكسجين الذي كان سمًا لللاهوائيات. لذلك، مات العديد من اللاهوائيات أحادية الخلية، ولجأ آخرون إلى بيئات خالية من الأكسجين - المستنقعات، وأثناء التغذية، لم يطلقوا الأكسجين، ولكن الميثان. لا يزال البعض الآخر يتكيف مع الأكسجين. كانت آلية التمثيل الغذائي المركزية لديهم هي تنفس الأكسجين، مما جعل من الممكن زيادة إنتاج الطاقة المفيدة بمقدار 10-15 مرة مقارنة بالنوع اللاهوائي من التمثيل الغذائي - التخمير. كان الانتقال إلى عملية التمثيل الضوئي عملية طويلة واكتملت منذ حوالي 1.8 مليار سنة. مع ظهور عملية التمثيل الضوئي، تراكمت المزيد والمزيد من الطاقة من ضوء الشمس في المادة العضوية للأرض، مما أدى إلى تسريع الدورة البيولوجية للمواد وتطور الكائنات الحية بشكل عام.

في بيئة الأكسجين، تشكلت حقيقيات النوى، أي كائنات وحيدة الخلية ذات نواة. وكانت هذه بالفعل كائنات أكثر تقدمًا تتمتع بقدرة التمثيل الضوئي. تم تركيز الحمض النووي الخاص بهم بالفعل في الكروموسومات، بينما في الخلايا بدائية النواة تم توزيع المادة الوراثية في جميع أنحاء الخلية. وتركزت الكروموسومات حقيقية النواة في نواة الخلية، وكانت الخلية نفسها تتكاثر بالفعل دون تغييرات كبيرة. وهكذا، فإن الخلية الوليدة في حقيقيات النوى كانت تقريبًا نسخة طبق الأصل من الخلية الأم وكان لديها نفس فرصة البقاء على قيد الحياة مثل الخلية الأم.

تعليم النباتات والحيوانات.

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

منذ بداية التطور، تطورت حقيقيات النوى بشكل مزدوج، أي أنها كانت تحتوي في نفس الوقت على مجموعات ذات تغذية ذاتية التغذية وغيرية التغذية، مما يضمن سلامة العالم الحي واستقلاليته الكبيرة.

لقد تطورت الخلايا النباتية لتقليل قدرتها على الحركة بسبب تطور غشاء السليلوز القاسي، ولكنها تستخدم عملية التمثيل الضوئي.

تطورت الخلايا الحيوانية لتزيد قدرتها على الحركة وتحسن قدرتها على امتصاص وإفراز المنتجات الغذائية.

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

حدثت خطوة أخرى في تطور الكائنات الحية منذ حوالي 700-800 مليون سنة، عندما ظهرت الكائنات متعددة الخلايا بأجسام وأنسجة وأعضاء مختلفة تؤدي وظائف محددة. كانت هذه الإسفنجيات والتجويفات المعوية والمفصليات وما إلى ذلك مرتبطة بالحيوانات متعددة الخلايا.

في جميع أنحاء البروتيروزويك وفي بداية العصر الحجري القديم، كانت النباتات تسكن بشكل رئيسي البحار والمحيطات. هذه هي الطحالب الخضراء والبنية والذهبية والحمراء. وفي وقت لاحق، كانت هناك بالفعل أنواع كثيرة من الحيوانات في البحار الكمبري. في وقت لاحق تخصصوا وتحسنوا. ومن بين الحيوانات البحرية في ذلك الوقت كانت القشريات والإسفنج والمرجان والرخويات وثلاثيات الفصوص.

وفي نهاية العصر الأوردوفيشي، بدأت الحيوانات آكلة اللحوم الكبيرة، وكذلك الفقاريات، في الظهور.

مزيد من التطور للفقاريات ذهب في اتجاه الحيوانات الشبيهة بالأسماك الفكية. في الديفوني، بدأت الأسماك الرئوية - البرمائيات، ثم الحشرات - في الظهور. تطور الجهاز العصبي تدريجيًا نتيجة لتحسن أشكال التفكير.

كانت إحدى المراحل المهمة بشكل خاص في تطور الأشكال الحية هي ظهور الكائنات النباتية والحيوانية من الماء إلى الأرض وزيادة عدد أنواع النباتات والحيوانات الأرضية. في المستقبل، منهم تنشأ أشكال حياة منظمة للغاية. بدأ ظهور النباتات على الأرض في نهاية العصر السيلوري، وبدأ الغزو النشط للفقاريات للأرض في العصر الكربوني.

يتطلب الانتقال إلى الحياة في الهواء العديد من التغييرات من الكائنات الحية ويفترض تطوير التكيفات المناسبة. لقد زاد بشكل حاد معدل تطور الحياة على الأرض. أصبح الإنسان ذروة تطور الكائنات الحية. لقد "زادت" الحياة في الهواء من وزن جسم الكائنات الحية، ولا يحتوي الهواء على مواد مغذية، وينقل الهواء الضوء والصوت والحرارة بشكل مختلف عن الماء، كما أن كمية الأكسجين فيه أعلى. كان من الضروري التكيف مع كل هذا. كانت الزواحف هي أولى الفقاريات التي تكيفت مع الظروف المعيشية على الأرض. تم تزويد بيضهم بالطعام والأكسجين للجنين، مغطى بقشرة صلبة، ولم يكونوا خائفين من الجفاف.

منذ حوالي 67 مليون سنة، اكتسبت الطيور والثدييات ميزة في الانتقاء الطبيعي. بفضل طبيعة الثدييات ذات الدم الدافئ، اكتسبت بسرعة مكانة مهيمنة على الأرض، والتي ترتبط بظروف التبريد على كوكبنا. في هذا الوقت، كان الدم الدافئ هو العامل الحاسم للبقاء.

لقد ضمن درجة حرارة عالية ثابتة للجسم وعملًا مستقرًا للأعضاء الداخلية للثدييات. كانت حيوية الثدييات وإطعام صغارها بالحليب عاملاً قويًا 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 إلى ذوات الحوافر والحيوانات المفترسة، وكانت الثدييات الحشرية الأولى بمثابة بداية تطور الكائنات المشيمية والجرابية.

كانت المرحلة الحاسمة في تطور الحياة على كوكبنا هي ظهور رتبة الرئيسيات. في حقب الحياة الحديثة، منذ حوالي 67-27 مليون سنة، انقسمت الرئيسيات إلى قردة سفلية وقردة عظيمة، وهم أقدم أسلاف الإنسان الحديث. تشكلت المتطلبات الأساسية لظهور الإنسان الحديث في عملية التطور تدريجياً.

في البداية كان هناك أسلوب حياة القطيع. لقد جعل من الممكن تشكيل أساس التواصل الاجتماعي المستقبلي. علاوة على ذلك، إذا أدت الحياة الاجتماعية الحيوية في الحشرات (النحل والنمل والنمل الأبيض) إلى فقدان الفردية، فقد طورت في أسلاف البشر القدامى، على العكس من ذلك، السمات الفردية للفرد. وكانت هذه قوة دافعة قوية لتطوير الفريق.

Ryadov) N. I. قاد فافيلوف إلى صياغة فرضيات حول التطور بناءً على الأنماط، بدلاً من التباين العشوائي (تكوين التسمية بواسطة L. S. Berg، تكوين الحمام بواسطة E. D. Kop، وما إلى ذلك). في عشرينيات وأربعينيات القرن العشرين، تم إحياء الاهتمام بالنظريات الانتقائية في علم الأحياء التطوري بفضل تركيب علم الوراثة الكلاسيكي ونظرية الانتقاء الطبيعي. والنتيجة هي نظرية التطور الاصطناعية...

أنظمة تصنيف K. Linnaeus، وتربية النباتات والحيوانات، وعلم التشريح المقارن، وعلم الأجنة المقارن، والكيمياء الحيوية المقارنة هي فرضيات تشكل معًا نظرية راسخة إلى حد ما. 3. العقيدة التطورية للسقوط الحر هي مفهوم التولد ذاته، والحجج المؤيدة لحقيقة أن التطور، على عكس داروين، ليس بأي حال من الأحوال عشوائيًا، ولكنه عملية طبيعية بالتفصيل...

كان ظهور الخلية البدائية يعني نهاية التطور ما قبل البيولوجي للكائنات الحية وبداية التطور البيولوجي للحياة.

أول الكائنات وحيدة الخلية التي ظهرت على كوكبنا كانت بكتيريا بدائية لا تحتوي على نواة، أي بدائيات النوى. وكما سبقت الإشارة، كانت هذه كائنات وحيدة الخلية وخالية من الأسلحة النووية. لقد كانت لاهوائية، لأنها عاشت في بيئة خالية من الأكسجين، وكانت كائنات غيرية التغذية، لأنها تتغذى على مركبات عضوية جاهزة من "المرق العضوي"، أي المواد التي تم تصنيعها أثناء التطور الكيميائي. يحدث استقلاب الطاقة في معظم بدائيات النوى وفقًا لنوع التخمير. ولكن تدريجيا انخفض "المرق العضوي" نتيجة للاستهلاك النشط. ومع استنفادها، بدأت بعض الكائنات الحية في تطوير طرق لتكوين جزيئات كبيرة كيميائيًا حيويًا، داخل الخلايا نفسها بمساعدة الإنزيمات. وفي ظل هذه الظروف، تبين أن الخلايا التي كانت قادرة على الحصول على معظم الطاقة المطلوبة مباشرة من الإشعاع الشمسي، أصبحت قادرة على المنافسة. اتبعت عملية تكوين الكلوروفيل والتمثيل الضوئي هذا المسار.

كان انتقال الكائنات الحية إلى عملية التمثيل الضوئي ونوع التغذية الذاتية التغذية نقطة تحول في تطور الكائنات الحية. بدأ الغلاف الجوي للأرض "مملوءًا" بالأكسجين الذي كان سمًا لللاهوائيات. لذلك، مات العديد من اللاهوائيات أحادية الخلية، ولجأ آخرون إلى بيئات خالية من الأكسجين - المستنقعات، وأثناء التغذية، لم يطلقوا الأكسجين، ولكن الميثان. لا يزال البعض الآخر يتكيف مع الأكسجين. كانت آلية التمثيل الغذائي المركزية لديهم هي تنفس الأكسجين، مما جعل من الممكن زيادة إنتاج الطاقة المفيدة بمقدار 10-15 مرة مقارنة بالنوع اللاهوائي من التمثيل الغذائي - التخمير. كان الانتقال إلى عملية التمثيل الضوئي عملية طويلة واكتملت منذ حوالي 1.8 مليار سنة. مع ظهور عملية التمثيل الضوئي، تراكمت المزيد والمزيد من الطاقة من ضوء الشمس في المادة العضوية للأرض، مما أدى إلى تسريع الدورة البيولوجية للمواد وتطور الكائنات الحية بشكل عام.

في بيئة الأكسجين، تشكلت حقيقيات النوى، أي كائنات وحيدة الخلية ذات نواة. وكانت هذه بالفعل كائنات أكثر تقدمًا تتمتع بقدرة التمثيل الضوئي. تم تركيز الحمض النووي الخاص بهم بالفعل في الكروموسومات، بينما في الخلايا بدائية النواة تم توزيع المادة الوراثية في جميع أنحاء الخلية. وتركزت الكروموسومات حقيقية النواة في نواة الخلية، وكانت الخلية نفسها تتكاثر بالفعل دون تغييرات كبيرة. وهكذا، فإن الخلية الوليدة في حقيقيات النوى كانت تقريبًا نسخة طبق الأصل من الخلية الأم وكان لديها نفس فرصة البقاء على قيد الحياة مثل الخلية الأم.

تعليم النباتات والحيوانات

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

منذ بداية التطور، تطورت حقيقيات النوى بشكل مزدوج، أي أنها كانت تحتوي في نفس الوقت على مجموعات ذات تغذية ذاتية التغذية وغيرية التغذية، مما يضمن سلامة العالم الحي واستقلاليته الكبيرة.

لقد تطورت الخلايا النباتية لتقليل قدرتها على الحركة بسبب تطور غشاء السليلوز القاسي، ولكنها تستخدم عملية التمثيل الضوئي.

تطورت الخلايا الحيوانية لتزيد قدرتها على الحركة وتحسن قدرتها على امتصاص وإفراز المنتجات الغذائية.

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

حدثت خطوة أخرى في تطور الكائنات الحية منذ حوالي 700-800 مليون سنة، عندما ظهرت الكائنات متعددة الخلايا بأجسام وأنسجة وأعضاء مختلفة تؤدي وظائف محددة. كانت هذه الإسفنجيات والتجويفات المعوية والمفصليات وما إلى ذلك مرتبطة بالحيوانات متعددة الخلايا.

في جميع أنحاء البروتيروزويك وفي بداية العصر الحجري القديم، كانت النباتات تسكن بشكل رئيسي البحار والمحيطات. هذه هي الطحالب الخضراء والبنية والذهبية والحمراء. وفي وقت لاحق، كانت هناك بالفعل أنواع كثيرة من الحيوانات في البحار الكمبري. في وقت لاحق تخصصوا وتحسنوا. ومن بين الحيوانات البحرية في ذلك الوقت كانت القشريات والإسفنج والمرجان والرخويات وثلاثيات الفصوص.

وفي نهاية العصر الأوردوفيشي، بدأت الحيوانات آكلة اللحوم الكبيرة، وكذلك الفقاريات، في الظهور.

مزيد من التطور للفقاريات ذهب في اتجاه الحيوانات الشبيهة بالأسماك الفكية. في الديفوني، بدأت الأسماك الرئوية - البرمائيات، ثم الحشرات - في الظهور. تطور الجهاز العصبي تدريجيًا نتيجة لتحسن أشكال التفكير.

كانت إحدى المراحل المهمة بشكل خاص في تطور الأشكال الحية هي ظهور الكائنات النباتية والحيوانية من الماء إلى الأرض وزيادة عدد أنواع النباتات والحيوانات الأرضية. في المستقبل، منهم تنشأ أشكال حياة منظمة للغاية. بدأ ظهور النباتات على الأرض في نهاية العصر السيلوري، وبدأ الغزو النشط للفقاريات للأرض في العصر الكربوني.

يتطلب الانتقال إلى الحياة في الهواء العديد من التغييرات من الكائنات الحية ويفترض تطوير التكيفات المناسبة. لقد زاد بشكل حاد معدل تطور الحياة على الأرض. أصبح الإنسان ذروة تطور الكائنات الحية. لقد "زادت" الحياة في الهواء من وزن جسم الكائنات الحية، ولا يحتوي الهواء على مواد مغذية، وينقل الهواء الضوء والصوت والحرارة بشكل مختلف عن الماء، كما أن كمية الأكسجين فيه أعلى. كان من الضروري التكيف مع كل هذا. كانت الزواحف هي أولى الفقاريات التي تكيفت مع الظروف المعيشية على الأرض. تم تزويد بيضهم بالطعام والأكسجين للجنين، مغطى بقشرة صلبة، ولم يكونوا خائفين من الجفاف.

منذ حوالي 67 مليون سنة، اكتسبت الطيور والثدييات ميزة في الانتقاء الطبيعي. بفضل طبيعة الثدييات ذات الدم الدافئ، اكتسبت بسرعة مكانة مهيمنة على الأرض، والتي ترتبط بظروف التبريد على كوكبنا. في هذا الوقت، كان الدم الدافئ هو العامل الحاسم للبقاء.

لقد ضمن درجة حرارة عالية ثابتة للجسم وعملًا مستقرًا للأعضاء الداخلية للثدييات. كانت حيوية الثدييات وإطعام صغارها بالحليب عاملاً قويًا 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 إلى ذوات الحوافر والحيوانات المفترسة، وكانت الثدييات الحشرية الأولى بمثابة بداية تطور الكائنات المشيمية والجرابية.

كانت المرحلة الحاسمة في تطور الحياة على كوكبنا هي ظهور رتبة الرئيسيات. في حقب الحياة الحديثة، منذ حوالي 67-27 مليون سنة، انقسمت الرئيسيات إلى قردة سفلية وقردة عظيمة، وهم أقدم أسلاف الإنسان الحديث. تشكلت المتطلبات الأساسية لظهور الإنسان الحديث في عملية التطور تدريجياً.

في البداية كان هناك أسلوب حياة القطيع. لقد جعل من الممكن تشكيل أساس التواصل الاجتماعي المستقبلي. علاوة على ذلك، إذا أدت الحياة الاجتماعية الحيوية في الحشرات (النحل والنمل والنمل الأبيض) إلى فقدان الفردية، فقد طورت في أسلاف البشر القدامى، على العكس من ذلك، السمات الفردية للفرد. وكانت هذه قوة دافعة قوية لتطوير الفريق.

العصور والفترات

وفقا للتقديرات الحديثة، يبلغ عمر الأرض حوالي 4.5-5 مليار سنة. إن ظهور المسطحات المائية الأولى على الكوكب، والتي يرتبط بها أصل الحياة، يقع على بعد 3.8-4 مليار سنة من الحاضر. ينقسم تاريخ الأرض عادة إلى فترات زمنية كبيرة - العصور والفترات.والحدود بينهما هي أحداث جيولوجية كبرى مرتبطة بتاريخ تطور الكوكب كجسم كوني. وتشمل هذه الأحداث عمليات بناء الجبال، وزيادة النشاط البركاني، وارتفاع وهبوط الأرض، والتغيرات في الخطوط العريضة للقارات والمحيطات.

يتكون التاريخ الجيولوجي للأرض من 5 عصور.

^ الجدول 1. التسلسل الزمني للأحداث الكبرى في تطور الكائنات متعددة الخلايا

حقبة	فترة	البداية، منذ مليون سنة	إعداد جيولوجي موجز	الأحداث التطورية الكبرى
حقب الحياة الحديثة	رباعي	2,4	تصميم الخطوط العريضة الحديثة للقارات والإغاثة. التغيرات المناخية المتكررة. أربعة أنهار جليدية رئيسية في نصف الكرة الشمالي	انقراض العديد من أنواع النباتات، وتراجع الأشكال الخشبية، وازدهار الأشكال العشبية. التطور البشري. انقراض أنواع الثدييات الكبيرة.
نيوجين		ارتفاع الجبل على نطاق واسع. المناخ قريب من الحديث في خصائصه.	هيمنة كاسيات البذور والصنوبريات، وزيادة مساحة السهوب. ظهور الثدييات المشيمية. ظهور القردة العليا.
باليوجين		المناخ دافئ	ذروة كاسيات البذور والثدييات والطيور.
الدهر الوسيط	الطباشير		برودة الجو في العديد من المناطق.	تطور الثدييات والطيور والنباتات المزهرة. انقراض العديد من الزواحف.
يورا		يكون المناخ رطبًا ودافئًا وجافًا في نهاية الفترة.	هيمنة الزواحف على الأرض والماء والهواء. ظهور كاسيات البذور والطيور.
الترياسي			ظهور الثدييات. ازدهار الزواحف وانتشار عاريات البذور.
حقب الحياة القديمة	العصر البرمي		تراجع البحار وزيادة النشاط البركاني وأصبح المناخ قاريًا بشكل حاد وأكثر جفافًا وبرودة.	الموت البحري العظيم. ظهور عاريات البذور وانتشار الزواحف.
كربون		انخفاض مستوى القارات. يكون المناخ في البداية دافئًا ورطبًا، ثم باردًا.	ظهور الزواحف.
الديفوني			ظهور البرمائيات والحشرات القديمة. هيمنة الأسماك. ظهور غابات السرخس والطحالب.
سيلور		تشكيل قارة أوروبية أمريكية واحدة. نشوء القارات، ونشوء الأراضي المنخفضة. المناخ دافئ ورطب ويتناوب مع الجفاف.	خروج النباتات واللافقاريات إلى الأرض.
الأوردوفيشي		المناخ دافئ ورطب.	وفرة من الأعشاب البحرية. ظهور الفقاريات الأولى (عديمة الفك).
الكمبري		هبوط القارات وانتشار فيضانات البحار لها. المناخ معتدل وجاف ورطب بالتناوب.	وتتركز الحياة في البحار. تطور اللافقاريات. ظهور النباتات العليا.
البروتيروزويك	أواخر البروتيروزويك	1650		تطور حقيقيات النوى والنباتات والحيوانات متعددة الخلايا
البروتيروزويك المبكر	2600		تطوير النباتات السفلى
أثري		4000		أصل الحياة، وظهور بدائيات النوى. هيمنة البكتيريا والخضراء الزرقاء، وظهور الطحالب الخضراء.

لسهولة الدراسة، ينقسم تاريخ تطور الأرض إلى أربعة عصور وأحد عشر فترة. وتنقسم الفترتان الأخيرتان بدورها إلى سبعة أنظمة أو عصور.

القشرة الأرضية طبقية، أي. وتقع الصخور المختلفة التي يتكون منها في طبقات فوق بعضها البعض. وكقاعدة عامة فإن عمر الصخور يتناقص باتجاه الطبقات العليا. الاستثناء هو المناطق ذات الطبقات المضطربة بسبب تحركات القشرة الأرضية. ويليام سميث في القرن الثامن عشر لاحظت أنه على مدى الفترات الجيولوجية من الزمن حققت بعض الكائنات تقدما كبيرا في بنيتها.

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

آرتشي

لا يُعرف الكثير عن الحياة في الدهر الأركي. كانت الكائنات الحيوانية الوحيدة هي بدائيات النوى الخلوية - البكتيريا والطحالب الخضراء المزرقة. منتجات النشاط الحيوي لهذه الكائنات الحية الدقيقة البدائية هي أيضًا أقدم الصخور الرسوبية (الستروماتوليت) - وهي تكوينات جيرية على شكل عمود توجد في كندا وأستراليا وأفريقيا وجزر الأورال وسيبيريا.

الصخور الرسوبية من الحديد والنيكل والمنغنيز لها أساس بكتيري. تشارك العديد من الكائنات الحية الدقيقة بشكل نشط في تكوين الموارد المعدنية الهائلة والمخففة بشكل سيئ في قاع المحيط العالمي. كما أن دور الكائنات الحية الدقيقة في تكوين الصخر الزيتي والنفط والغاز كبير أيضًا. تنتشر البكتيريا ذات اللون الأزرق والأخضر بسرعة عبر العتائق وتصبح أسياد الكوكب. لم يكن لهذه الكائنات نواة منفصلة، ​​بل لديها نظام استقلابي متطور وقدرة على التكاثر. بالإضافة إلى ذلك، يمتلك الخضر الأزرق جهازًا للتمثيل الضوئي. كان ظهور الأخير أكبر روائح في تطور الطبيعة الحية وفتح إحدى الطرق (ربما الأرضية على وجه التحديد) لتكوين الأكسجين الحر. قرب نهاية الدهر الأركي (منذ 2.8 إلى 3 مليار سنة)، ظهرت الطحالب الاستعمارية الأولى، والتي تم العثور على بقاياها المتحجرة في أستراليا وإفريقيا وغيرها. وترتبط المرحلة الأكثر أهمية في تطور الحياة على الأرض ارتباطًا وثيقًا بـ التغيرات في تركيز الأكسجين في الغلاف الجوي وتكوين شاشة الأوزون. بفضل النشاط الحيوي للخضراء الزرقاء، زاد محتوى الأكسجين الحر في الغلاف الجوي بشكل ملحوظ. وأدى تراكم الأكسجين إلى ظهور شاشة الأوزون الأولية في الطبقات العليا من المحيط الحيوي، مما فتح آفاق الازدهار.

بروتيروزويك

تعد البروتيروزويك مرحلة ضخمة في التطور التاريخي للأرض. خلال هذه الفترة، تصل البكتيريا والطحالب إلى ازدهار استثنائي، وبمشاركتها تتم عمليات الترسيب بشكل مكثف. ونتيجة للنشاط الحيوي لبكتيريا الحديد في عصر البروتيروزويك، تشكلت أكبر رواسب خام الحديد. في مطلع العصر الريفي المبكر والأوسط، 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. يُعرف 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: البوليبات الانفرادية والمستعمرة، وقناديل البحر، والديدان المسطحة، وحتى أسلاف الحلقيات الحديثة، والمفصليات، والرخويات، وشوكيات الجلد. من بين الكائنات النباتية في ذلك الوقت، كانت الكائنات وحيدة الخلية هي السائدة، ولكن ظهرت أيضًا الطحالب متعددة الخلايا (الأخضر والبني والأحمر) والفطريات.

حقب الحياة القديمة

مع بداية عصر حقب الحياة القديمة، ربما تكون الحياة قد اجتازت الجزء الأكثر أهمية وصعوبة في رحلتها. تشكلت أربع ممالك من الطبيعة الحية: بدائيات النوى، أو البنادق، والفطر، والنباتات الخضراء، والحيوانات. كان أسلاف مملكة النباتات الخضراء عبارة عن طحالب خضراء أحادية الخلية، كانت شائعة في بحار الدهر البروتيروزويك. جنبا إلى جنب مع الأشكال العائمة، ظهرت أيضًا تلك المرتبطة بالأسفل بين القاع. يتطلب نمط الحياة الثابت تقطيع أوصال الجسم إلى أجزاء. لكن اكتساب تعدد الخلايا، وتقسيم الجسم متعدد الخلايا إلى أجزاء تؤدي وظائف مختلفة، تبين أنه أكثر واعدة. كان ظهور مثل هذا الروائح المهمة مثل العملية الجنسية ذا أهمية حاسمة لمزيد من التطور.

كيف ومتى حدث تقسيم العالم الحي إلى نباتات وحيوانات؟ هل جذرهم هو نفسه؟ الخلافات بين العلماء حول هذه القضية لا تهدأ حتى اليوم. وربما انحدرت الحيوانات الأولى من الجذع المشترك لجميع حقيقيات النوى أو من المياه الخضراء وحيدة الخلية يشبون.

الكمبري

ظهور اللافقاريات الهيكلية. خلال هذه الفترة، حدثت فترة أخرى من بناء الجبال وإعادة توزيع المناطق البرية والبحرية. كان المناخ الكامبري معتدلا، ولم تتغير القارات. فقط البكتيريا والخضراء الزرقاء ما زالت تعيش على الأرض. سيطرت على البحار الطحالب الخضراء والبنية الملتصقة بالقاع. سبحت الدياتومات والطحالب الذهبية وطحالب الأوجلينا في أعمدة الماء. ونتيجة لزيادة غسل الأملاح من اليابسة، تمكنت الحيوانات البحرية من امتصاص كميات كبيرة من الأملاح المعدنية. وهذا بدوره فتح لهم طرقًا واسعة لبناء هيكل عظمي صلب. المفصليات الأكثر انتشارًا - ثلاثية الفصوص ، والتي تشبه في مظهرها القشريات الحديثة - قمل الخشب ، وصلت إلى التوزيع الأوسع. من الخصائص المميزة للعصر الكامبري وجود نوع غريب من الحيوانات متعددة الخلايا - الأثريات، التي انقرضت قرب نهاية الفترة. في ذلك الوقت، كان هناك أيضًا مجموعة متنوعة من الإسفنج والمرجان وذراعيات الأرجل والرخويات. ظهرت قنافذ البحر في وقت لاحق .

أوردوفيك

في البحار الأوردوفيشية، تم تمثيل الطحالب الخضراء والبنية والحمراء والعديد من ثلاثية الفصوص بشكل متنوع. في العصر الأوردوفيشي، ظهرت أولى رأسيات الأرجل، وهي أقارب الأخطبوطات والحبار الحديثة، وانتشرت ذراعيات الأرجل وبطنيات الأقدام. كانت هناك عملية مكثفة لتكوين الشعاب المرجانية بواسطة الشعاب المرجانية ذات الأشعة الأربعة والجداول. تنتشر الجرابتوليت على نطاق واسع - نصف الحبليات، التي تجمع بين خصائص اللافقاريات والفقاريات، وتذكرنا بالسنكيتات الحديثة. في العصر الأوردوفيشي، ظهرت نباتات حاملة للأبواغ - نباتات سيلوفيسية، تنمو على طول ضفاف المسطحات المائية العذبة.

سيلور

تم استبدال البحار الضحلة الدافئة في العصر الأوردوفيشي بمساحات واسعة من الأرض، مما أدى إلى مناخ جاف.

في البحار السيلوري، عاشت الجرابتوليت حياتها، وانخفضت ثلاثية الفصوص، لكن رأسيات الأرجل وصلت إلى ازدهار استثنائي. حلت الشعاب المرجانية تدريجياً محل الآثار القديمة. في العصر السيلوري ، تطورت مفصليات غريبة - عقارب قشريات عملاقة يصل طولها إلى مترين. بحلول نهاية العصر الحجري القديم، كادت المجموعة الكاملة من عقارب القشريات أن تنقرض. لقد كانوا يشبهون سرطان حدوة الحصان الحديث. كان الحدث الجدير بالملاحظة بشكل خاص في هذه الفترة هو ظهور وانتشار الممثلين الأوائل للفقاريات - "الأسماك" المدرعة. كانت هذه "الأسماك" تشبه الأسماك الحقيقية فقط في الشكل، ولكنها تنتمي إلى فئة مختلفة من الفقاريات - عديمة الفك أو السيكلوستوم. لم يتمكنوا من السباحة لفترة طويلة وكانوا يستلقون في الغالب في قاع الخلجان والبحيرات. بسبب نمط حياتهم المستقر، لم يتمكنوا من التطور أكثر. من بين الممثلين المعاصرين للسيكلوستومات، هناك جلكيات وأسماك الجريث المعروفة. السمة المميزة للفترة السيلوري هي التطوير المكثف للنباتات البرية. كانت إحدى النباتات الأرضية الأولى، أو بالأحرى البرمائية، عبارة عن نباتات سيلوفيتية، والتي تعود أصولها إلى الطحالب الخضراء. في الخزانات، تمتص الطحالب الماء والمواد المذابة فيه على كامل سطح الجسم، ولهذا السبب ليس لها جذور، ونواتج الجسم التي تشبه الجذور تعمل فقط كأعضاء مرفقة. بسبب الحاجة إلى توصيل الماء من الجذور إلى الأوراق، ينشأ نظام الأوعية الدموية. يعد ظهور النباتات على الأرض أحد أعظم لحظات التطور. تم إعداده من خلال التطور السابق للعالم العضوي وغير العضوي.

الديفوني

ديفون هي فترة الأسماك. كان المناخ الديفوني قاريًا بشكل حاد، وحدث الجليد في المناطق الجبلية في جنوب أفريقيا. وفي المناطق الأكثر دفئاً تغير المناخ نحو المزيد من الجفاف، وظهرت المناطق الصحراوية وشبه الصحراوية.

ازدهرت الأسماك في البحار الديفونية. وكان من بينها أسماك غضروفية، وظهرت أسماك ذات هيكل عظمي. بناءً على بنية زعانفها، تنقسم الأسماك العظمية إلى زعانف شعاعية وزعانف مفصصة. حتى وقت قريب، كان يُعتقد أن الحيوانات ذات الزعانف الفصية انقرضت في نهاية العصر الحجري القديم. ولكن في عام 1938، قامت سفينة صيد بتسليم مثل هذه السمكة إلى متحف شرق لندن وتم تسميتها باسم كولاكانث. في نهاية العصر الحجري القديم، كانت أهم مرحلة في تطور الحياة هي غزو النباتات والحيوانات للأرض. وقد تم تسهيل ذلك من خلال انخفاض أحواض البحار وارتفاع مستوى الأرض.

تطورت النباتات البوغية النموذجية من النباتات السيلوفيتية: الطحالب، ذيل الحصان، والنباتات الببتيدروفيتية. ظهرت الغابات الأولى على سطح الأرض.

مع بداية العصر الكربوني، حدث ارتفاع في درجات الحرارة والترطيب بشكل ملحوظ. في الوديان الشاسعة والغابات الاستوائية، في ظروف الصيف المستمرة، نما كل شيء بسرعة إلى الأعلى. لقد فتح التطور طريقة جديدة - التكاثر بالبذور. لذلك، التقطت عاريات البذور عصا التطور، وبقيت النباتات البوغية فرعًا جانبيًا للتطور وتلاشت في الخلفية. حدث ظهور الفقاريات على الأرض في أواخر العصر الديفوني، بعد غزاة الأرض - النباتات السيلوفيتية. في هذا الوقت، كانت الحشرات تتقن الهواء بالفعل، وبدأ أحفاد الأسماك ذات الزعانف في الانتشار عبر الأرض. سمحت لهم طريقة الحركة الجديدة بالابتعاد عن الماء لبعض الوقت. وأدى ذلك إلى ظهور مخلوقات ذات أسلوب حياة جديد - البرمائيات. تم اكتشاف أقدم ممثليهم - الإكثيوشيغ - في جرينلاند في الصخور الرسوبية الديفونية. تعود ذروة البرمائيات القديمة إلى العصر الكربوني. خلال هذه الفترة تطورت حيوانات Stegocephals على نطاق واسع. لقد عاشوا فقط في الجزء الساحلي من الأرض ولم يتمكنوا من احتلال المناطق الداخلية البعيدة عن المسطحات المائية.

وبفضل هذه السمات الهيكلية، اتخذت البرمائيات أول خطوة حاسمة على الأرض، لكن نسلها، الزواحف، أصبح أسياد الأرض بالكامل. أدى تطور المناخ الجاف في العصر البرمي إلى انقراض ستيجوسيفالانس وتطور الزواحف، التي لا توجد في دورة حياتها مراحل مرتبطة بالمياه. بسبب طريقة الحياة البرية، نشأت العديد من الروائح الرئيسية في الزواحف.

الدهر الوسيط

يُطلق على الدهر الوسيط بحق عصر الزواحف وعاريات البذور. قرب نهاية الدهر الوسيط، حدث انقراض جماعي للديناصورات تدريجيًا على مدى عدة ملايين من السنين. تشكل هيمنة الديناصورات طوال العصر الجيولوجي بأكمله وقرب انقراضها في نهاية العصر لغزًا كبيرًا لعلماء الحفريات. في العصر الترياسي، ظهر الممثلون الأوائل للحيوانات ذوات الدم الحار - ثدييات بدائية صغيرة. في العصر الجوراسي، الزواحف هي المجموعة الثانية من الحيوانات التي تحاول السيطرة على البيئة الجوية. كان هناك نوعان من السحالي الطائرة: rhamphorhynchus والسحالي عريضة الأجنحة. من التنوع المذهل للفئة السابقة من الزواحف، نجا اليوم 6000 نوع. هؤلاء ممثلون لخمسة فروع تطورية: التواتاريا والسحالي والثعابين والسلاحف والتماسيح. ظهرت الطيور في العصر الجوراسي. إنها تمثل فرعًا جانبيًا من الزواحف التي تكيفت مع الطيران. كان للطائر الأول في العصر الجوراسي، الأركيوبتركس، تشابه قوي بشكل خاص مع الزواحف. سمي العصر الطباشيري بهذا الاسم بسبب وفرة الطباشير في الرواسب البحرية في ذلك الوقت. تم تشكيلها من بقايا أصداف الحيوانات الأولية - المنخربات. في بداية العصر الطباشيري، حدث التحول الرئيسي التالي في تطور النباتات - ظهرت النباتات المزهرة (كاسيات البذور). قدمت هذه التغييرات العطرية للنباتات المزهرة تقدمًا بيولوجيًا في عصر حقب الحياة الحديثة التالي. لقد سكنوا الأرض على نطاق واسع وتتميز بتنوع كبير. وقد نجت بعض أشكالها حتى يومنا هذا: أشجار الحور والصفصاف والبلوط والأوكالبتوس وأشجار النخيل.

حقب الحياة الحديثة

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

في زمن الديناصورات، عُرفت مجموعة من الثدييات - حيوانات صغيرة الحجم ذات فرو نشأت من الثيراسبيدات أو الحيوانات الشبيهة بالوحوش. إن الحيوية والدم الدافئ والدماغ الأكثر تطوراً والنشاط الأكبر المرتبط به ضمنت تقدم الثدييات وصعودها إلى طليعة التطور. في فترة التعليم العالي، اتخذت الثدييات مكانة مهيمنة، حيث تتكيف مع الظروف المختلفة على الأرض، في الهواء، في الماء، وكما كانت، حلت محل الزواحف الدهر الوسيط. في العصر الباليوسيني والأيوسيني، تطورت الحيوانات المفترسة الأولى من آكلات الحشرات، وتفرعت عنها مجموعات حديثة من الحيوانات آكلة اللحوم في العصر الأوليجوسيني. بدأوا في التغلب على البحار. وكذلك نشأت الحوافر الأولى من الحيوانات آكلة اللحوم في العصر الباليوسيني القديم.

وبسبب جفاف بعض المناطق ظهرت نباتات الحبوب.

بالفعل في النصف الأول من العصر الثالث، ظهرت جميع الرتب الحديثة للثدييات، وبحلول منتصف الفترة، كانت أشكال الأسلاف المشتركة للقردة والبشر منتشرة على نطاق واسع. خلال الفترة الرباعية، انقرضت حيوانات الماستودون، والماموث، والنمور ذات الأسنان السيفية، والكسلان العملاق، والغزلان الخثية ذات القرون الكبيرة.

استقر الإنسان في العالم القديم منذ 500 ألف سنة على الأقل. قبل العصر الجليدي، استقر الصيادون حتى تييرا ديل فويغو. مع ذوبان الأنهار الجليدية، تم إعادة ملء الأراضي المحررة من تحت الأنهار الجليدية من قبل البشر.

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

المحاضرة السادسة:تكوين التنوع البيولوجي خلال فترات مختلفة من تطور المحيط الحيوي

الهدف من المحاضرة:وصف للتغيرات الرئيسية التي حدثت لقارات الأرض بما تحتويه من نباتات وحيوانات خلال تاريخ كوكبنا منذ ظهوره وحتى العصر الحديث.

القضايا المشمولة:

1. العصر الأركي والبروتيروزويك

2.مقدمة إلى العصر الحجري القديم باستخدام مثال العصر الكربوني

3. حجم وجوهر الاختلافات بين العصرين الكربوني والكربوني.

4. حجم وجوهر الاختلافات بين ألياف الكربون والعصر الحديث.

5. نظرية أ. فاغنر حول الانجراف القاري ونظرية تكتونية الصفائح.

6. دور الكائنات الحية في تهيئة الظروف الملائمة لوصول الحياة إلى الأرض.

7. فكرة عن الدهر الوسيط باستخدام مثال العصر الطباشيري.

8. ثورة في تكوين النباتات نتيجة لتوسع كاسيات البذور.

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

10. ظهور الثدييات والطيور المشيمية من نوع حديث التنظيم.

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

1. تصف هذه المحاضرة أهم التغيرات التي طرأت على قارات الأرض بما تحتويه من نباتات وحيوانات خلال تاريخ كوكبنا منذ ظهوره وحتى العصر الحديث. تم الإشارة إلى مسارات التطور الرئيسية التي مرت بها الحياة، كما تم تحديد ممثليها الرئيسيين الذين عاشوا في ظروف طبيعية مختلفة وفي عصور جيولوجية مختلفة. يظهر الرسم البياني العام لتطور عالم الحيوان على مدى أكثر من مليار سنة في الشكل. 1. لقد تطور عالم الحيوان بأكمله من أسلاف مشتركين - كائنات بدائية قديمة أحادية الخلية (1). منهم جاءت حيوانات أحادية الخلية (2، 3، 4) ومتعددة الخلايا. مع تطور عالم الحيوان، ظهرت المزيد والمزيد من الحيوانات شديدة التنظيم. أدت الطبقات الثنائية البدائية (13) إلى ظهور فرعين تطوريين مختلفين. علاوة على ذلك، أدى فرع واحد إلى تطوير اللافقاريات الأعلى: الرخويات والقشريات والحشرات، والآخر - إلى تطوير الفقاريات. وهكذا تطورت هاتان المجموعتان من الحيوانات بشكل مستقل عن بعضهما البعض. تشير الأرقام إلى مجموعات مختلفة من الحيوانات، الموجودة منها وبعضها المنقرضة، والتي يشار إليها بدوائر ذات مخطط أسود.

أرز. 1. مخطط تنمية الحيوان. 1 - وحيدة الخلية الأولية. 2 - الأميبا. 3 - الشركات العملاقة. 4 - السوط. 5 - السوط الاستعماري الأول؛ 6 - الإسفنج. 7 - طبقة سفلية متعددة الخلايا. 8،9، 10 - التجاويف المعوية: البوليبات المرجانية، الهيدرا، قنديل البحر؛ 11 - الديدان المفلطحة. 12 - الديدان المستديرة. 13 - ctenophores القديمة. 14 - ctenophores. 15 - حلقات بدائية. 16،17،18 - الرخويات: بطنيات الأقدام (الحلزون، الصدفة ذات الصدفتين)، رأسيات الأرجل (الحبار)؛ 19 - القشريات. 20 - العناكب. 21 - مئويات. 22 - غير الحشرات. 23 - الديدان الحلقية (دودة الأرض)؛ 24 - حلقات البحر. 25 - زنابق البحر. 26 - شوكيات الجلد. 27 - نجم البحر. 28 - الحبليات السفلى. 29 - لانسيت (بلا جمجمة)؛ 30 - الأسماك القديمة. 31 - الأسماك الحديثة. 32 - الأسماك ذات الزعانف الفصية. 33 - البرمائيات. 34- الزواحف القديمة (الديناصورات). 35 - الزواحف. 36 - الطيور. 37 - الثدييات.

^ العصور القديمة والبروتيروزويك (من أصل الكوكب إلى 540 مليون سنة مضت).استمرت هذه العصور منذ تكوين الأرض حتى ظهور أول الكائنات 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 حداثة كوكبنا. علاوة على ذلك، حتى هذه الصخور خضعت لتحولات كبيرة على مدى مليارات السنين لدرجة أنها لا تستطيع أن تخبرنا إلا القليل عنها. منذ حوالي 2-3 مليار سنة، بدأت نوى القارات التي تفصلها المياه في التشكل. وبحلول نهاية عصر البروتيروزويك، اتحدوا في أول قارة عملاقة بانجيا، والتي شملت أفريقيا في الوسط، وأمريكا، والصفائح الأوروبية وسيبيريا (الروسية) في الشمال، والقارة القطبية الجنوبية وأستراليا والهند والجزيرة العربية في الجنوب.

^ العصر الأركي.تعود أولى بقايا وعلامات نشاط الكائنات الحية إلى ما قبل 3.5 مليار سنة (رواسب في جنوب أفريقيا). لا يمكن أن تظهر الحياة إلا عندما يتم تهيئة الظروف المواتية لدرجة الحرارة الملائمة في المقام الأول. تتكون المادة الحية، من بين مواد أخرى، من البروتينات. لذلك، بحلول الوقت الذي نشأت فيه الحياة، كان لا بد من انخفاض 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 وكيميائية معقدة متأصلة في مادة غير عضوية. تتشكل بعض المركبات الكيميائية في ظل ظروف معينة، ويكون احتمال تكوين مركبات عضوية معقدة مرتفعًا بشكل خاص بالنسبة لذرات الكربون نظرًا لخصائصها المحددة. ولهذا السبب أصبح الكربون مادة البناء التي، وفقًا لقوانين الفيزياء والكيمياء، ظهرت المركبات العضوية الأكثر تعقيدًا نسبيًا. لم تصل الجزيئات على الفور إلى الدرجة المطلوبة من التعقيد، حتى نتمكن من التحدث عن التطور الكيميائي، الذي كانت عمليةه بطيئة إلى حد ما.

يمكن للكائنات الحية الأولى أن تتغذى حصريًا على المواد العضوية، أي أنها كانت غيرية التغذية. ولكن بعد استنفاد احتياطيات المواد العضوية في بيئتها المباشرة، اكتسبت بعض الكائنات الحية (النباتات) أثناء التطور القدرة على امتصاص طاقة الأشعة الشمسية وبمساعدتها تقسيم الماء إلى العناصر المكونة له. وباستخدام الهيدروجين، تمكنوا من تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى كربوهيدرات واستخدامه لبناء مواد عضوية أخرى 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، لكنهما تبخرا تدريجيًا في الفضاء وتم استبدالهما تدريجيًا بالميثان والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون، التي أطلقتها الصخور. وفقط نتيجة لظهور ونشاط الكائنات الحية في الغلاف الجوي، بدأ تراكم الأكسجين، والذي أصبح ضروريا لمزيد من تطوير 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، بالإضافة إلى عدد من المواد الضارة التي انخفض تأثيرها السام عند ذوبانها. بالإضافة إلى ذلك، تم تخفيف التقلبات الكبيرة في درجات حرارة الماء. في نهاية العصر الأركي، تم تقسيم الكائنات الحية إلى بدائيات النوى وحقيقيات النوى. من المفترض أن الجرافيت الموجود في الرواسب في ذلك الوقت كان من أصل عضوي وكميته تتوافق مع كمية المادة الحية في ذلك الوقت. كان أول دليل مادي على أصل الحياة هو الستروموليت، وهي هياكل ذات طبقات تشكلها البكتيريا الزرقاء.

2. عصر البروتيروزويك.في هذا الوقت، يستمر التطوير الإضافي للكائنات الحية: هناك تقسيم واضح لممالك حقيقيات النوى الثلاث إلى نباتات وفطريات وحيوانات. تنتشر بشكل خاص الطحالب وحيدة الخلية، حيث ظهرت أولى الطحالب الخضراء متعددة الخلايا والفطريات السفلية (منذ 1.4 مليار سنة). يتم تمثيل الحيوانات بواسطة الأوليات، وبعد ذلك تم اكتشاف الكائنات متعددة الخلايا الأولى - ممثلو أنواع الإسفنج والتجويف المعوي. لم يكن لدى هذه المخلوقات البدائية هيكل عظمي كلسي بعد، ولكن يتم العثور على آثار لأجسادها في بعض الأحيان. تتم الإشارة إلى وجود كائنات حية أكبر حجمًا (الديدان) من خلال مطبوعات متعرجة واضحة - آثار الزحف، وكذلك بقايا "المنك" الموجودة في رواسب قاع البحر. في عام 1947، اكتشف العالم الأسترالي ر.ك. اكتشف Spriggs حيوانات مثيرة للاهتمام للغاية في تلال Ediacara (جنوب أستراليا). اتضح أن معظم الأنواع الحيوانية لحيوانات الإدياكارا التي كانت موجودة قبل 600 مليون سنة تنتمي إلى مجموعات غير معروفة من الكائنات غير الهيكلية. ينتمي بعضها إلى أسلاف قنديل البحر والإسفنج والمفصليات، والبعض الآخر يشبه الديدان - الطحالب. عاشت معظم الحيوانات في ذلك الوقت أسلوب حياة قاعيًا (الرخويات)، وهو ما يفسره تركيز النباتات والمواد العضوية في القاع والتي كانت بمثابة غذاء لها.
في التين. ويبين الشكل 2 بعض الكائنات الحية في حيوانات العصر الإدياكاري.

أرز. 2. البروتيروزويك المتأخر: 1-الطحالب، 2-الإسفنجيات، 3,6-الأمعاء (3-قنديل البحر، 6-المرجان ذو الثمانية أشعة)، 4,8-الديدان الحلقية، 5-شوكيات الجلد، 7-المفصليات، 9- الستروماتوليت (التي تتكون من البكتيريا الزرقاء).

3. عصر حقب الحياة القديمة: العصر الكامبري (منذ 540 إلى 488 مليون سنة)

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

في العصر الكمبري، احتلت المياه مساحات كبيرة من الأرض، وتم تقسيم القارة العملاقة الأولى بانجيا إلى قارتين - الشمالية (لوراسيا) والجنوبية (جندوانا). كان هناك تآكل كبير للأرض، وكان النشاط البركاني شديدًا للغاية، وغرقت القارات وارتفعت، مما أدى إلى تكوين المياه الضحلة والبحار الضحلة، والتي كانت تجف أحيانًا لعدة ملايين من السنين ثم تمتلئ بالمياه مرة أخرى. في هذا الوقت، ظهرت أقدم الجبال في أوروبا الغربية (الاسكندنافية) وآسيا الوسطى (سايان).

تعيش جميع الحيوانات والنباتات في البحر، ومع ذلك، كانت منطقة المد والجزر مأهولة بالفعل بالطحالب المجهرية التي شكلت قشور الطحالب الأرضية. ويعتقد أن الأشنات والفطريات الأرضية الأولى 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 بالكائنات القاعية، مثل الأركيوسيات (نظائرها من المرجان)، والإسفنج، ومختلف شوكيات الجلد (نجم البحر، وقنافذ البحر، وخيار البحر، وما إلى ذلك). . ) والديدان والمفصليات (ثلاثية الفصوص المختلفة وسرطان 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 والجذع والذيل). لقد ماتوا جميعًا بحلول نهاية العصر البرمي، ولم ينج من سرطانات حدوة الحصان سوى ممثلين لعائلة واحدة حتى يومنا هذا. ما يقرب من 30٪ من الأنواع الكامبرية كانت ذات ذراعيات الأرجل - وهي حيوانات بحرية ذات أصداف ذات صدفتين، تشبه الرخويات. من ثلاثية الفصوص التي تحولت إلى الافتراس تظهر العقارب القشريات التي يصل طولها إلى 2 متر، وفي نهاية العصر الكامبري ظهرت رأسيات الأرجل، بما في ذلك جنس النوتيلوس، الذي لا يزال محفوظًا، ومن شوكيات الجلد - الحبليات البدائية (الغلاليات واللاسكيات). كان ظهور الحبل الظهري، الذي أعطى صلابة للجسم، حدثا مهما في تاريخ تطور الحياة.

^ عصر حقب الحياة القديمة: فترات الأوردوفيشي والسيلوري (من 488 إلى 416 مليون سنة مضت)

في بداية العصر الأوردوفيشي، كان معظم نصف الكرة الجنوبي لا يزال محتلاً من قبل قارة غوندوانا العظيمة، بينما تركزت كتل برية كبيرة أخرى بالقرب من خط الاستواء. تم دفع أوروبا وأمريكا الشمالية (لورنشيا) بعيدًا عن بعضهما البعض بسبب توسع محيط إيابيتوس. في البداية، وصل عرض هذا المحيط إلى حوالي 2000 كيلومتر، ثم بدأ يضيق مرة أخرى حيث بدأت كتل اليابسة التي تشكل أوروبا وأمريكا الشمالية وغرينلاند تقترب تدريجياً من بعضها البعض حتى اندمجت أخيراً في كل واحد. خلال الفترة السيلورية، "سبحت" سيبيريا إلى أوروبا (تشكلت التلال الصغيرة الكازاخستانية)، واصطدمت أفريقيا بالجزء الجنوبي من أمريكا الشمالية، ونتيجة لذلك، ولدت قارة عملاقة جديدة لوراسيا.

بعد العصر الكامبري، لم يتسم التطور بظهور أنواع جديدة تمامًا من الحيوانات، بل بتطور الأنواع الموجودة. في العصر الأوردوفيشي، حدث أشد فيضانات للأراضي في تاريخ الأرض، ونتيجة لذلك، كانت معظمها مغطاة بمستنقعات ضخمة، وكانت المفصليات ورأسيات الأرجل شائعة في البحار. تظهر الفقاريات الأولى عديمة الفك (على سبيل المثال، السيكلوستومات الحالية - جلكيات). كانت هذه أشكالًا سفلية تتغذى على البقايا العضوية. وكان جسمهم مغطى بدروع تحميهم من العقارب القشريات، لكن لم يكن هناك هيكل عظمي داخلي بعد.

منذ حوالي 440 مليون سنة، وقع حدثان مهمان في وقت واحد: ظهور النباتات واللافقاريات على الأرض. في العصر السيلوري كان هناك ارتفاع كبير في الأرض وتراجع في مياه المحيط. في هذا الوقت، ظهرت الأشنات والنباتات البرية الأولى التي تشبه الطحالب - النباتات السيلولوجية - على طول شواطئ الخزانات المستنقعية، في مناطق المد والجزر. وكتكيف مع الحياة على الأرض، تظهر بشرة ذات ثغور ونظام توصيل مركزي وأنسجة ميكانيكية. تتشكل جراثيم ذات قشرة سميكة تحميها من الجفاف. بعد ذلك، ذهب تطور النباتات في اتجاهين: النباتات الطحلبية والنباتات الأعلى حاملة للأبواغ، وكذلك النباتات الحاملة للبذور.

كان ظهور اللافقاريات على الأرض بسبب البحث عن موائل جديدة وغياب المنافسين والحيوانات المفترسة. تم تمثيل اللافقاريات الأرضية الأولى بطيئات المشية (التي تتحمل الجفاف جيدًا)، والحلقيات، ثم المئويات، والعقارب، والعناكب. نشأت هذه المجموعات من ثلاثيات الفصوص التي غالبًا ما وجدت نفسها على المياه الضحلة أثناء انخفاض المد والجزر. في التين. يعرض الشكل 3 الممثلين الرئيسيين لحيوانات العصر الحجري القديم المبكر.

أرز. 3. حقب الحياة القديمة المبكرة: 1-الأثريات، 2,3-جوفيات معوية (2-مرجان ذو أربعة أشعة، 3-قنديل البحر)، 4-ثلاثية الفصوص، 5,6-رخويات (5-رأسيات الأرجل، 6-بطنيات الأرجل)، 7-ذراعيات الأرجل، 8، 9-شوكيات الجلد (9-كرينويدات)، 10-جرابتوليت (هيماتكوردات)، 11-أسماك عديمة الفك.

عصر حقب الحياة القديمة: العصر الديفوني (منذ 416 إلى 360 مليون سنة)

كانت الفترة الديفونية فترة أعظم الكوارث على كوكبنا. اصطدمت أوروبا وأمريكا الشمالية وغرينلاند ببعضها البعض، لتشكل القارة الشمالية العملاقة لوراسيا. وفي الوقت نفسه، تم دفع كتل ضخمة من الصخور الرسوبية من قاع المحيط، لتشكل أنظمة جبلية ضخمة في شرق أمريكا الشمالية (أبالاتشي) وأوروبا الغربية. وقد أدى التآكل الناتج عن ارتفاع سلاسل الجبال إلى تكوين كميات كبيرة من الحصى والرمال. شكلت هذه رواسب واسعة من الحجر الرملي الأحمر. حملت الأنهار جبالاً من الرواسب إلى البحر. تم تشكيل دلتا مستنقعات واسعة، مما خلق الظروف المثالية للحيوانات التي تجرأت على اتخاذ الخطوات الأولى والمهمة من الماء إلى الأرض.

من بين الحيوانات البحرية اللافقارية في هذا الوقت، في النصف الثاني من عصر الباليوزويك، تجدر الإشارة إلى ظهور الحيوانات المفترسة البحرية الجديدة للأمونيت - رأسيات الأرجل ذات القشرة الملتوية حلزونيًا، وغالبًا ما تكون ذات سطح منحوت غني، وكذلك الحبار والأخطبوطات. أدت الفقاريات المغطاة بقشرة صلبة منذ حوالي 400 مليون سنة إلى ظهور جناثوستومات بدائية - وهي أسماك غضروفية مدرعة (لوحيات الأدمة). يُفسر ظهور الكائنات ذات الفك العظمي القوي (مثل Dunkleosteus الذي يبلغ طوله 6 أمتار) بالحاجة إلى التقاط الطعام بشكل نشط والانتقال إلى أسلوب حياة السباحة النشط. في وقت لاحق، ظهرت الأسماك الغضروفية (أسماك القرش والشفنينيات والكيميرا) من الجناثوستومات المدرعة، والأكثر شيوعًا في البحار والمياه العذبة هي الأسماك العظمية ذات الزعانف الشعاعية، والتي تكون زعانفها عبارة عن أشعة عظمية طويلة، وهي الآن أسماك رئوية نادرة (أي وجود كل من الخياشيم والرئتين)، بالإضافة إلى الأسماك ذات الزعانف الفصية، والتي يتم تمثيلها حاليًا بجنس بقايا واحد - شوكيات السيلكانث. الأسماك ذات الزعانف الفصية والأسماك الرئوية هي الأشكال المحفوظة للأسماك ذات الزعانف الفصية - زعانفها اللحمية لها نتوءات عظمية في القاعدة، والتي تمتد منها الأشعة العظمية.

في نهاية العصر الديفوني، وصلت الفقاريات إلى الأرض. ويرجع ذلك إلى تغير المناخ وجفاف المسطحات المائية الضحلة. الأسماك ذات الزعانف الفصية، وهي أسلاف الفقاريات الأرضية، قادرة على تنفس الهواء الجوي والزحف من جسم مائي إلى جسم مائي باستخدام الزعانف، ولم تترك الماء في البداية إلا لفترات قصيرة. لقد تحركوا بشكل سيئ على الأرض، مستخدمين انحناءات أجسادهم الشبيهة بالثعبان لهذا الغرض (كما لو كانوا يسبحون على الأرض). بدأت الأطراف المقترنة تدريجيًا فقط في لعب دور متزايد الأهمية في الحركة على الأرض، والتي تحولت على طول الطريق من الزعانف إلى أطراف بسبب الحاجة إلى التمسك بالأرض والدفع من الأسفل. لا تزال البرمائيات الأولى التي ظهرت قبل 370 مليون سنة - الأكانثوستيجاس والإكثيوستيجاس والستيجوسيفالس (بطول 1-2 متر) - تتمتع بالعديد من الخصائص الشبيهة بالأسماك في بنيتها. وبفضل عمليات تكوين التربة المكثفة والظروف المناخية الخاصة، تظهر في نهاية هذه الفترة غابات الأراضي المنخفضة، التي تتكون من مجموعة متنوعة من الأشجار الشبيهة بالذيل والطحالب والسراخس، والتي ظهرت في هذه الفترة (قبل 380 مليون سنة). بدأ انتشار اللافقاريات البرية، وخاصة المفصليات.

^ عصر حقب الحياة القديمة: العصر الكربوني (منذ 360 إلى 299 مليون سنة مضت)

في بداية العصر الكربوني (الكربوني)، تم تجميع معظم أراضي الأرض في قارتين عملاقتين ضخمتين: لوراسيا في الشمال وجندوانا في الجنوب. خلال العصر الكربوني المتأخر، تحركت القارتان العملاقتان بشكل مطرد بالقرب من بعضهما البعض. دفعت هذه الحركة إلى الأعلى سلاسل جبلية جديدة تشكلت على طول حواف صفائح القشرة الأرضية، وغمرت حواف القارات حرفيًا تيارات الحمم البركانية المنفجرة من أحشاء الأرض. برد المناخ بشكل ملحوظ، وبينما "سبحت" جندوانا عبر القطب الجنوبي، شهد الكوكب على الأقل عصرين جليديين.

بفضل المناخ الدافئ والرطب في العصر الكربوني، ازدهرت النباتات البوغية الشبيهة بالأشجار، وكان ممثلوها المميزون هم النباتات الذئبية (السيجيلاريا والليبيودندرون التي يبلغ ارتفاعها 30-50 مترًا)، وذيل الحصان العملاق (الكالاميت)، والسراخس المختلفة. في هذا الوقت، ظهرت نباتات البذور الأولى، والتي لا تتكاثر عن طريق الجراثيم التي تتكون من خلية جرثومية واحدة، ولكن عن طريق البذور متعددة الخلايا - سرخس البذور (pteridospermids) وعاريات البذور (cordites). يمكن للنباتات البذرية الناشئة أن تستقر في أماكن أكثر جفافاً، حيث أن خصائص تكاثرها لا ترتبط بتوفر المياه. أصبحت الغابات الضخمة من الأشجار المختلفة، والتي شكلت بعد الموت طبقات سميكة من الخث، الأساس لتكوين رواسب الفحم الحديثة.

من بين الحيوانات في هذا الوقت، أصبحت الحيوانات البرية هي الأكثر وضوحا. في العصر الكربوني، ظهرت أولى الحشرات البدائية، وهي أكثر الكائنات الحية تنوعًا (أكثر من مليون نوع) - الصراصير، مغمدات الأجنحة (الخنافس)، مستقيمات الأجنحة (الجندب، الصراصير)، ثنائيات الأجنحة (الذباب، البعوض)، اليعسوب المنقرضة ، والتي وصلت إلى أحجام هائلة (حتى 50 سم) ، تتطور أيضًا مفصليات أخرى (العناكب والعقارب). هناك أيضًا مجموعة واسعة من البرمائيات ذات الأطراف الواضحة التي يبلغ عدد أصابعها 5-8. قرب نهاية الفترة يصبح المناخ جافًا وقاريًا بشكل متزايد. وقد حفز ذلك على ظهور مجموعة جديدة من الحيوانات - الزواحف (الزواحف) منذ حوالي 310 مليون سنة، والتي سكنت مساحات أكثر جفافا، 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 بنية الجمجمة: الأنابسيدات المنقرضة تمامًا (أسلاف السلاحف)، والسحالي الشبيهة بالحيوان (سينابسيدات)، والتي أصبحت أسلاف الثدييات، وثنائيات الأنابسيدز المتنوعة جدًا (السحالي والثعابين) والتماسيح والديناصورات وأحفادهم - الطيور) والزواحف البحرية (الإكثيوصورات) - البارابسيدات.
^ عصر حقب الحياة القديمة: العصر البرمي (منذ 299 إلى 251 مليون سنة)

طوال العصر البرمي، اقتربت قارتا غوندوانا ولوراسيا العملاقتان من بعضهما البعض تدريجيًا. اصطدمت آسيا بأوروبا، مما أدى إلى ظهور سلسلة جبال الأورال. وفي أمريكا الشمالية نشأ الآبالاش. وبحلول نهاية العصر البرمي، اكتمل تكوين القارة العملاقة العملاقة بانجيا بالكامل. شهد العصر البرمي أكبر تراجع للبحر في تاريخ الأرض، وازداد النشاط البركاني مرة أخرى. تشكلت مساحات كبيرة من الأرض، وفي المناطق الداخلية من القارات أصبح المناخ قاريًا بشكل حاد. حدث تجلد كبير في جميع أنحاء أفريقيا الحديثة وأستراليا والقارة القطبية الجنوبية تقريبًا.

في هذا الوقت، ساد المناخ البارد والجاف. اختفت غابات الفحم المستنقعية الشاسعة، حيث انقرضت تقريبًا جميع الطحالب العملاقة وذيل الحصان والسرخس، بالإضافة إلى نبات الكوردايت. في مكانها، ظهرت أشكال مختلفة من عاريات البذور وبدأت في التطور بنشاط - الجنكة، السيكاسيات والصنوبريات.

أرز. 4. العصر الحجري القديم المتأخر: 1-التجويفات المعوية (الشعاب المرجانية الفردية والمستعمرة)، 2،3-الرخويات (2-بطنيات الأرجل، 3-رأسيات الأرجل (جونياتيت)، 4-ذراعيات الأرجل، 5،6-شوكيات الجلد (5-نجوم البحر، 6-زنابق البحر ) ، 7-9 أسماك (7 زعانف، 8 أصداف، 9 غضروفية)، 10-برمائيات، 11-13 زواحف (11-بيليكوصور، 12 بارياصور، 13-إينوستراسيفيا)، 14-18 نباتًا ( 14-سيلوفيت، 15-مفصلية (كالاميت)، 16-ليكوفيت (ليبيدودندرون وسيجيلاريا)، 17-سرخس، 18-كورديت).

في عالم الحيوان، تتطور فئة الزواحف بشكل مكثف: الأول، الكوتيلوصور، أصبح أسلاف جميع أشكال الزواحف الأخرى. بادئ ذي بدء، السحالي (البليكوصورات، التي كان لها حافة جلدية كبيرة لتنظيم درجة حرارة الجسم). بعد ذلك بقليل، تم استبدالهم بالثيرابسيدات (أسلاف الثدييات المحتملين)، الذين يجمعون في بنيتهم ​​خصائص البرمائيات والزواحف والثدييات، وكذلك الأركوصورات (السحالي القديمة). في نهاية العصر البرمي، وقع حدث الانقراض الأكثر أهمية في تاريخ الأرض - حيث اختفى حوالي 90-95٪ من الأنواع الحيوانية والنباتية: الرخويات البحرية الكبيرة، وثلاثيات الفصوص، والأسماك العملاقة (التي يصل طولها إلى 15 مترًا)، انقرضت الحيوانات المدرعة والحشرات الكبيرة والعناكب. ومات العديد من البرمائيات أيضًا، ولم يعدوا بعد ذلك مجموعة كبيرة مرة أخرى. 4 عوالم حيوانية ونباتية في النصف الثاني من العصر الحجري القديم.

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

كانت فترة العصر الترياسي في تاريخ الأرض بمثابة بداية عصر الدهر الوسيط، أو "عصر الحياة الوسطى". قبله، تم دمج جميع القارات في قارة عملاقة واحدة، بانجيا. مع بداية العصر الترياسي، بدأت بانجيا في التفكك تدريجيًا، واستمرت عمليات بناء الجبال التي بدأت في العصر البرمي. كان المناخ في تلك الأيام متساويًا في جميع أنحاء العالم. وفي القطبين وعند خط الاستواء، كانت الظروف الجوية أكثر تشابهًا مما هي عليه اليوم. وفي نهاية العصر الترياسي، أصبح المناخ أكثر جفافًا. بدأت البحيرات والأنهار والبحار الداخلية الشاسعة تجف بسرعة، ويتم الآن العثور على رواسب الملح والجبس في مكانها. تشكلت صحاري واسعة في المناطق الداخلية من القارات.

بدأ عصر هيمنة عاريات البذور، والتي شملت السيكاسيات، على غرار السرخس والنخيل، والصنوبريات (التنوب، السرو، الطقسوس)، الجنكة والبينيتيداسيا - أسلاف كاسيات البذور. كل هذه النباتات شكلت غابات جافة. في البحار ، انتشرت على نطاق واسع الأمونيت والبيلمنيت (أسلاف الأخطبوطات الحديثة والحبار والحبار) والشعاب المرجانية ذات الأشعة الستة الأكثر تقدمًا وشوكيات الجلد وأسماك القرش والأسماك ذات الزعانف الشعاعية التي هاجرت من المسطحات المائية العذبة ، وظهرت ذوات الصدفتين وتكاثرت. على الأرض ، تتطور مجموعة متنوعة من الحشرات ، بما في ذلك الحشرات الطائرة ؛ بدلاً من البرمائيات القديمة المنقرضة ، "يأتي" الممثلون الأوائل للبرمائيات الحديثة - عديم الذيل (الضفادع والضفادع) والذيل (سمندر الماء والسلمندر) وعديم الأرجل (الثعبانية - مخلوقات مماثلة إلى ديدان الأرض بطول 1.5 م) والبانيبريتون المنقرضة بالفعل. ظهر الممثلون المعاصرون لهذه الكائنات منذ 50-70 مليون سنة.

كانت فترة الدهر الوسيط أيضًا عصر ازدهار الزواحف. لقد غزوا تدريجياً العناصر الثلاثة: الماء والأرض والهواء. في هذا الوقت (بدءًا من 220 مليون سنة مضت) ظهرت مجموعة واسعة من الزواحف. أدت الأركوصورات إلى ظهور العديد من الخطوط التطورية: ذوات الأسنان المنقرضة المبكرة، الموجودة اليوم (ثلاث عائلات في المجموع) التماسيح والتيروصورات (الزواحف الطائرة) والديناصورات، وتنقسم الأخيرة إلى مجموعتين فرعيتين - الهيبيين السحالي (تنقسم إلى آكلة الأعشاب - الصربوديات - وآكلة اللحوم - الثيروبودات - الأشكال) وطيريات الورك، الذين كانوا نباتيين. بالتوازي معهم، تطورت أحفاد الكوتيلوصورات - السلاحف، التي ظهرت على الأرض منذ 210 مليون سنة ونجت حتى يومنا هذا، والزواحف البحرية (الإكثيوصورات والبليزوصورات الشبيهة بالدلفين، التي تشبه الصليب بين التمساح والختم والزرافة) )، رؤوس منقارية (نجا نوع واحد فقط يعيش في نيوزيلندا، - Hatteria)، متقشرة (مختلف السحالي والثعابين) وشبيهة بالحيوانات (therapsids). من الثيرابسيدات الصغيرة، منذ حوالي 225 مليون سنة، تطورت ثدييات بدائية تشبه القوارض الصغيرة (الزبابة والقنافذ) وفي جميع أنحاء الدهر الوسيط، لم تتجاوز حجم القطة. في وقت لاحق، تم استبدالهم بأحادية المسلك (الوحوش الأولية)، التي تجمع بين صفات الزواحف والحيوانات، حتى الآن، تم الحفاظ على 3 أنواع فقط من هذه الحيوانات في أستراليا - خلد الماء ونوعين من إيكيدنا.

خلال العصر الجوراسي، أصبح المناخ دافئًا ورطبًا، ومتوازنًا إلى حد ما، وتشكلت المستنقعات والبحيرات الواسعة. تهيمن السرخس على الأماكن الرطبة والمظللة. حوالي 80٪ من نباتات الكوكب في ذلك الوقت كانت عاريات البذور. وفي الحيوانات في ذلك الوقت، كانت الزواحف الأكثر انتشارا، والتي وصلت إلى أحجام عملاقة قياسية حقا. وكان من بينهم البرونتوصورات والديبلودوكس، التي عاشت على ضفاف الخزانات ووصل طولها إلى 25-30 مترًا ووزنها 20 طنًا، والديناصورات المفترسة ذات القدمين التي يصل طولها إلى 15 مترًا. وسيطرت على موائلها السحالي الطائرة (التيروصورات) التي يصل طول جناحيها إلى 12 مترًا والإكثيوصورات التي يصل طولها إلى 20 مترًا، ومنذ حوالي 150 مليون سنة، تطورت الطيور القديمة من أحد أشكال الديناصورات المفترسة، التي تطورت في عدة اتجاهات في جميع أنحاء العالم. العصر الطباشيري. أشهر وأشهر ممثل (10 هياكل عظمية) للطيور القديمة هو الأركيوبتركس (الذي يعني “الريشة القديمة”)، والذي تم العثور على أول هيكل عظمي له في عام 1861، بعد عدة سنوات من ظهور نظرية التطور لداروين.

^ عصر الدهر الوسيط: العصر الطباشيري (منذ 145 إلى 65 مليون سنة)

خلال هذه الفترة، بدأ سطح كوكبنا يأخذ مظهرًا حديثًا: انفصلت أمريكا الشمالية، واستمر تفكك جندوانا، وظهرت أمريكا الجنوبية المستقلة، وإفريقيا، وأستراليا، والقارة القطبية الجنوبية. في وسط المحيط الهندي كانت هناك صفيحة هندوستان. بين القارات الجنوبية وأوراسيا بقي محيط تيثيس القديم. ويرتبط اسم الفترة باكتشاف رواسب رسوبية من الطباشير الأبيض في جميع القارات، وهي أكثر الصخور المميزة في ذلك الوقت. حدثت عمليات بناء الجبال في أمريكا الغربية وشرق آسيا.

وفي منتصف هذه الفترة، غمرت المياه العديد من مناطق الأراضي.

في العصر الطباشيري المبكر والأوسط، نشأت مجموعة واسعة من الأشكال المتخصصة من الزواحف: الستيجوصورات، والزاحف المجنح، والموساصورات، وما إلى ذلك. وبدأ انتشار الطيور التي كانت لا تزال لها أسنان مثل الزواحف. في منتصف العصر الطباشيري، ظهرت أولى النباتات المزهرة (كاسية البذور)، والتي ربما نشأت من أسلاف شبيهة بالبينيتيات منذ ما لا يزيد عن 150 مليون سنة. لقد تطورت بسرعة وتكيفت مع الظروف الطبيعية المختلفة. منذ حوالي 90 مليون سنة، تم تقسيم النباتات المزهرة إلى فئتين - ثنائيات الفلقة (التي تشكل الآن الأغلبية) ووحيدات الفلقة (50 ألف نوع في المجموع، بما في ذلك الحبوب). في نهاية الفترة، ظهرت أشكال جديدة وأكثر تقدما من الثدييات - الجرابيات والمشيمة. على حدود الدهر الوسيط والسينوزويك، حدثت كارثة عالمية (على الأرجح سقوط نيزك كبير، تم العثور على فوهة البركان في أمريكا الشمالية في شبه جزيرة يوكاتان.). في هذا الوقت، انقرضت 75٪ من جميع الأنواع التي تعيش على الكوكب - جميع الديناصورات، والتيروصورات، وجميع الطيور القديمة (باستثناء أسلاف الطيور الحديثة ذات الذيل المروحي)، والزواحف البحرية، والرخويات الكبيرة (الأمونيت والبيلمنيت)، والشعاب المرجانية ، الكائنات العوالق، الغالبية العظمى من عاريات البذور (لذلك في الوقت الحالي، يتم تمثيل هذه المجموعة من النباتات فقط من خلال الصنوبريات والسيكاسيات والأنواع الوحيدة الباقية من الجنكة).

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

أرز. 5. الحياة في الدهر الوسيط: 1-مرجان ذو ستة أشعة، 2-شوكيات الجلد، 3-6 رخويات (3-ثنائيات، 4-بطنيات الأقدام، 5-أمونيت، 6-بيلمنيت)، 7-أركيوبتركس، 8-11 أرضية الديناصورات (8 ستيجوصور، 9 ديبلودوكس، 10 تريسيراتوبس، 11 تيرانوصور)، 12-13 ديناصورات مائية (12 بليزوصور، 13 إكتيوصور)، 14,15 ديناصورات طائرة - التيروصورات (14 رامفورينخوس، 15- البتيرونودون)، 16 - السرخس، 17 - البينينيت، 18 - السيكاديات، 19 - الجنكة، 20 - عاريات البذور.

^ عصر حقب الحياة الحديثة: فترة الباليوجين (منذ 65 إلى 24.6 مليون سنة)

يمثل العصر الباليوجيني بداية عصر سينوزويك. في ذلك الوقت، كانت القارات لا تزال في حالة حركة حيث استمرت "القارة الجنوبية الكبرى" جوندوانا في التفكك. أصبحت أمريكا الجنوبية الآن معزولة تمامًا عن بقية العالم وتحولت إلى نوع من "الفلك" العائم الذي يضم حيوانات فريدة من الثدييات المبكرة. لقد ابتعدت أفريقيا والهند وأستراليا عن بعضها البعض. في جميع أنحاء Paleogene، كانت أستراليا تقع بالقرب من القارة القطبية الجنوبية. وانخفضت مستويات سطح البحر وظهرت كتل يابسة جديدة في العديد من مناطق العالم.

ترتبط بداية عصر سينوزويك ببناء جبال الألب العظيمة (نشأت جميع الأنظمة الجبلية الأعلى في العالم تقريبًا في هذا الوقت تقريبًا). خلال حقبة الحياة الحديثة، حدثت العديد من التجمعات الجليدية القارية، التي غطت مساحات شاسعة (خاصة في نصف الكرة الشمالي).

في بداية العصر الباليوجيني، تطور مناخ استوائي وشبه استوائي في معظم أنحاء الكوكب. في النصف الأول من هذه الفترة، تم تشكيل ما يسمى بنباتات بولتافا الاستوائية في أوروبا، والتي حلت محل عاريات البذور وتمثلها أشجار النخيل المختلفة (سابال، نيبا)، والسراخس، واللبخ، والمغنوليا، والغار، وأشجار القرفة، والآس، وما إلى ذلك. كما استمرت الصنوبريات (الطقسوس والسكويا) في التطور). وانتشرت الغابات والغابات على نطاق واسع. وليس من قبيل الصدفة أن معظم الحيوانات كانت من سكان الغابات. تطورت الجرابيات والثدييات المشيمية بالتوازي. ومع ذلك، فقد نجت الأوائل فقط في أستراليا، وبعض جزر المحيط الهادئ والقليل في أمريكا الجنوبية. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن هذه القارات انفصلت عن البقية في وقت مبكر، عندما لم تكن المشيمة قد تطورت هناك بعد. ومن بين هذه الأخيرة، نشأت الحيوانات آكلة اللحوم من آكلات الحشرات، وتطورت ذوات الحوافر لتأكل الأطعمة النباتية المختلفة، والتي أصبحت مجموعة واسعة من الثدييات؛ وهي تشمل الخيليات (التي ظهرت قبل 55 مليون سنة، وانتشرت على نطاق واسع، ولكن معظمها انقرضت ولا تمثلها الآن سوى ثلاث عائلات - الخيول، والتابير، ووحيد القرن)، وحيوانات مفصليات الأصابع (المزدهرة والمتنوعة حاليًا - أفراس النهر، والجمال، والزرافات، والغزلان، الخنازير، وما إلى ذلك)، الخراطيم (ظهرت في وقت لاحق قليلا وشكلت عدة أشكال مختلفة (دينوثيريوم، الماموث)، ولكن لم ينج سوى جنسين فقط - الفيلة الأفريقية والهندية)، والحيتانيات (الحيتان والدلافين)، وصفارات الإنذار (التي هي الآن على وشك من الانقراض)، وما إلى ذلك. ومن بين الحيوانات البحرية، تجدر الإشارة إلى انتشار أشكال جديدة من الرخويات (بما في ذلك الأخطبوطات العملاقة والحبار)، وقنفذ البحر، والقشريات (سرطان البحر، والكركند)، والأسماك العظمية.

في النصف الثاني من العصر الباليوجيني، يصبح المناخ أكثر قاريًا (تظهر القمم الجليدية الأولى في القطب الشمالي والقطب الجنوبي). يتم استبدال نباتات بولتافا في أوروبا في الشمال بنباتات تورجاي، التي تمثلها الأنواع المتساقطة: البلوط، والزان، والبتولا، وألدر، والحور، والقيقب، وكذلك الصنوبريات. أفسحت الغابات المجال للسافانا والشجيرات. تعيش غالبية الثدييات الكبيرة على ضفاف الأنهار والبحيرات. كانت هذه حيوانات وحيد القرن ، والتابير ، والبرونتوثيرات ، والمؤشرات الضخمة (يزيد طولها عن 8 أمتار) ، والخنازير المفترسة العملاقة (طولها أكثر من 3 أمتار) ، والغزلان ذات القرون الكبيرة (طولها 3 أمتار). إن تاريخ تطور الخيليات مثير للاهتمام؛ فقد كان سلفهم هيراكوثيريوم، بحجم كلب؛ وفي العصر الثالث عاشوا بشكل رئيسي في أمريكا الشمالية، لكنهم ماتوا هناك لاحقًا ولم يتم إعادتهم إلى هناك إلا أثناء استيطان الأوروبيين في أمريكا. . في عصر حقب الحياة الحديثة (لاحقًا منذ 60 مليون سنة)، وفي أعقاب انتشار الحيوانات العاشبة، ظهرت الحيوانات المفترسة وتكاثرت، والتي شملت آكلات الحشرات (الشامات والخفافيش)، والموستليدات (قضاعات البحر، الغرير)، والدببة، وذوات الأقدام (الفقمات، وأسود البحر). )، والنمس (صيادي الثعابين)، والضباع (الزبالون). لكن أكثر ما يميزهم هو القطط والذئاب. يمكنهم اصطياد أكبر الحيوانات بفضل ظهور الأنياب القوية التي يصل طولها إلى 20 سم (القطط ذات الأسنان السيفية، على سبيل المثال، Smilodon). كان عالم الطيور الحديثة التي ظهرت منذ 65-60 مليون سنة متنوعة للغاية - الريا (النعام)، الرافعات (الرافعات، الحبارى)، Anseriformes (الأوز، البط، البجع، إلخ)، البوم (البوم، البوم النسر). ومما سهّل وجود العديد من الحشرات والفواكه وبذور النباتات الزهرية. نظرًا لغياب الأعداء الجادين ، كانت هناك diatrymas - طيور جارحة كبيرة يصل طولها إلى 2.5 متر ، والبوم بطول 1 متر ، والبجع بطول جناحيها 6 أمتار منذ 60-55 مليون سنة ، وهي مرحلة جديدة في تطور البرمائيات بدأت الثعابين والسحالي في التطور، وانتشرت القوارض على نطاق واسع (2000 نوع)، ويمثل عددها الآن حوالي نصف جميع الثدييات. وتشمل هذه السناجب (السناجب والقنادس)، الزغبة، الفأر (الهامستر، فئران الحقل، الفئران والجرذان، الشكلان الأخيران اللذان ظهرا فقط في منتصف عصر النيوجين)، الشيهم، الخنازير، وترتيب منفصل أقدم من أرنبيات الشكل.

عصر حقب الحياة الحديثة: فترة النيوجين (منذ 24.6 إلى 2.6 مليون سنة)

خلال عصر النيوجين، كانت القارات لا تزال "في طريقها"، وأثناء اصطداماتها حدث عدد من الكوارث الكبرى. أفريقيا "اصطدمت" بأوروبا وآسيا، مما أدى إلى ظهور جبال الألب. عندما اصطدمت الهند وآسيا، ارتفعت جبال الهيمالايا. وفي الوقت نفسه، تشكلت جبال روكي والأنديز مع استمرار الصفائح العملاقة الأخرى في التحرك والانزلاق فوق بعضها البعض. ومع ذلك، ظلت أستراليا وأمريكا الجنوبية معزولتين عن بقية العالم، وواصلت كل من هذه القارات تطوير حيواناتها ونباتاتها الفريدة.

في عصر النيوجين، تم استبدال نباتات الغابات وشجيرات المروج بنباتات السهوب والسافانا، وتم تشكيل أول شبه صحاري وصحاري. تظهر مجتمعات العشب والبردي. وتوجد الأشجار والشجيرات على شكل جزر من البندق، والبتولا، والجوز، والعرعر، والرماد، والقيقب، والصنوبر، وما إلى ذلك، وينمو الصفصاف والحور وجار الماء على طول ضفاف الأنهار والبحيرات. في هذا الوقت، أصبحت الحيوانات منتشرة بشكل خاص - سكان المساحات المفتوحة (ما يسمى بحيوانات هيباريون): الخيول البدائية (هيباريون)، والظباء، والزرافات، والثيران، والفيلة (مجموعة واسعة)، ووحيد القرن، التي أصبحت ضحية للأسنان السيفية. القطط (ماهيرودوس، وفي وقت لاحق - سميلودون )، والضباع والدببة والذئاب البدائية. تنتشر الطيور العملاقة الجارية على نطاق واسع، وكذلك النسور، والكوندور، والغرابيات، والأنسيريفورمات وغيرها. يمثل النيوجين مجموعة واسعة من الرئيسيات التي ظهرت منذ حوالي 60 مليون سنة وبداية تطور أشباه البشر. يُعرف الآن حوالي 200 نوع من القرود: البدائيات (الليمور، الترسير)، القردة السفلية (القردة ذات الأنف العريض في أمريكا الجنوبية والقردة في العالم القديم)، والأنثروبويدات (الشمبانزي، والغوريلا، وأورانجوتان) وأشباه البشر ذات الصلة (البشر). لديهم جميعًا سمات مشتركة - زوج واحد من الغدد الثديية، وأظافر بدلاً من المخالب، وإبهام متقابل، وعيون متطلعة إلى الأمام، وعقل وسلوك متطور للغاية. ظهرت القرود منذ 20-25 مليون سنة. كان ممثلوهم المنقرضون القدامى هم Dryopithecus (أسلاف الغوريلا) و Sivapithecus (أسلاف إنسان الغاب والجيبون) و Oreopithecus و Ouranopithecus - أسلاف الشمبانزي وأشباه البشر. في التين. يوضح الشكل 6 الحيوانات والنباتات الرئيسية المميزة لعصر سينوزويك.

أرز. 6. الكائنات الحية لكل من الباليوجين والنيوجين: 1-مرجان ذو ستة أشعة، 2.3 رخويات (2-ثنائيات، 3-بطنيات)، 4-قشريات (سرطان البحر)، 5.6-أسماك (5-عظام، 6-غضروفية - قرش). ، 7 طيور (أنسيري)، 8-13 ثدييات (8-أرتوداكتيلات (إيوهيبوس)، 9-نمر ذو أسنان سيفية (سميلودون)، 10-أداكتيلات (هيباريون)، 11-إنديكاتيريوم 12-دينوثيريوم، 13-ليمور)، 14- أشجار النخيل، 15- الصنوبريات، 16- النباتات الزهرية (البلوط).

عصر حقب الحياة الحديثة: فترة الأنثروبوسين (منذ 2.6 مليون سنة إلى يومنا هذا)

وفي بداية هذه الفترة، كانت معظم القارات تشغل نفس الموقع الذي تحتله اليوم، وكان بعضها يحتاج إلى عبور نصف الكرة الأرضية للقيام بذلك. جسر بري ضيق يربط بين أمريكا الشمالية والجنوبية. كانت أستراليا تقع على الجانب الآخر من الأرض من بريطانيا. كانت الصفائح الجليدية العملاقة تزحف عبر نصف الكرة الشمالي. كان العالم في قبضة العصر الجليدي العظيم الذي انتهى قبل 10000 سنة. ارتفعت درجة حرارة المناخ، وتراجعت الأنهار الجليدية (تمثل بقاياها الآن القمم الجليدية في القطب الشمالي والقطب الجنوبي)، وجاء وقت ذروة الجنس البشري.

أرز. 7. الحياة في عصر الأنثروبوسين: 1,2-رخويات (1-بطنيات الأقدام، 2-رأسيات الأرجل - حبار)، 3-أسماك، 4,5-حيتانيات (4-حيتان، 5-دولفين)، 6-غزلان ذو قرون كبيرة، 7- الماموث، 8- وحيد القرن، 9- دب الكهف، 10- الإنسان العاقل، 11- طائر، 12- نباتات مزهرة - خشب البتولا، 13- نباتات صنوبرية - شجرة التنوب والصنوبر.

في أوراسيا، بسبب التجلد، انتشرت نباتات التندرا والتايغا على نطاق واسع (حتى فرنسا وشمال إسبانيا وإيطاليا وما إلى ذلك). بالنسبة لأوروبا، هناك ثلاث فترات من التجلد: ليخفين ودنيبر وفالداي. تم تمثيل الحيوانات بواسطة البيسون، ودببة الكهوف، والماموث، ووحيد القرن الصوفي، وما إلى ذلك. (ما يسمى بحيوانات الماموث). منذ حوالي مليوني سنة، ظهر الإنسان الماهر لأول مرة (شرق أفريقيا) وبدأ تطور أشباه البشر، والتي تمثلها ثلاثة أشكال أحفورية متتالية من البشر - هابيليس، والانتصاب، والعاقل. اكتسبت النباتات والحيوانات مظهرًا حديثًا. أرز. 7 يمثل الحيوانات والنباتات الحديثة للإنسان القديم، وفي الشكل 7. 8 المراحل الرئيسية للتكوين البشري وخصائص كل منها في التطور البيولوجي والاجتماعي للإنسان.

أرز. 8. المراحل الرئيسية للتطور البشري.

مستقبل الأرض

يدرس العلماء سيناريوهات لمزيد من التطوير لكوكبنا والحياة عليه. وهي تعتمد على ظواهر محددة يمكن أن تؤثر على تطور الأرض.
1) أولا، عمر شمسنا ليس لانهائيا، ففي حوالي 4-5 مليار سنة سوف ينفد وقود الهيدروجين منها. وسوف يتوسع إلى حجم العملاق الأحمر و"يبتلع" جميع الكواكب القريبة من النظام الشمسي. هذه هي العملية الأكثر احتمالا، لكنها لن تحدث قريبا جدا.

2) النشاط البشري النشط يمكن أن يؤدي إلى تغييرات خطيرة. بالفعل، يستطيع البشر الآن تغيير بعض الأنظمة البيئية والتأثير على العمليات الجيولوجية. واستخدام الأسلحة النووية يمكن أن يؤدي إلى عواقب لا يمكن إصلاحها عندما تتعطل العلاقات بين المناطق الجغرافية المختلفة بشكل خطير.

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

وفقاً لبيانات علم الحفريات المبنية على دراسة أقدم الصخور على وجه الأرض، ظهرت الكائنات الحية الأولى على الأرض منذ حوالي 3.5 مليار سنة.

في الأساس، كانت الخلية الحية الأولى، مثل نموذجها الأولي غير الحي، قطرة التضافر، عبارة عن قطرة من المحيط البدائي، محاطة 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 إعادة إنتاج نفسها بدقة ونسخ نفسها.

لقد أكلوا المواد العضوية الجاهزة التي تشكلت في المراحل الأولى من تكوين الأرض بشكل حيوي. وفقًا لمعظم العلماء، خلال فترة ظهور الكائنات الحية الأولى، لم يكن هناك أكسجين مجاني في الغلاف الجوي للأرض القديمة، لذلك كان لديهم نوع من التنفس اللاهوائي (خالي من الأكسجين). ومن ثم، فمن الواضح أن الكائنات الحية الأولى التي ظهرت على الأرض كانت عضوية التغذية(تتغذى على المواد العضوية الجاهزة) البكتيريا اللاهوائية(رسم بياني 1).

على الرغم من أن البكتيريا اللاهوائية نشأت في العصور القديمة، إلا أنها منتشرة على الأرض اليوم. يمكن العثور عليها في وعاء مع الزبادي وفي برميل مع المخللات أو الملفوف. بكتيريا حمض اللاكتيك هي لاهوائية اختيارية (يمكنها النمو والتطور في وجود الأكسجين، لكنها لا تستخدم الأكسجين أثناء التنفس).

أرز. 1. الفرضية التكافلية لأصل حقيقيات النوى

العديد من بكتيريا التربة هي أيضًا لاهوائية، على سبيل المثال العوامل المسببة للكزاز، والغرغرينا الغازية، والتسمم الغذائي. كلهم من اللاهوائيات الإجبارية. على عكس اللاهوائيات الاختيارية، لا تستطيع اللاهوائيات الإجبارية تحمل وجود الأكسجين في البيئة، فالأوكسجين يعتبر سمًا بالنسبة لها. ولهذا السبب يكون خطر الإصابة بالكزاز أعلى بكثير إذا تم ثقب الجرح وتطورت العدوى فيه دون الوصول إلى الأكسجين. الجروح المفتوحة والسحجات أقل خطورة بكثير. تبدأ الغرغرينا الغازية أيضًا، كقاعدة عامة، في التطور بعد وضع ضمادة جصية على الطرف التالف، مما يمنع وصول الأكسجين. ينشأ خطر التسمم الغذائي الشديد - التسمم الغذائي - أثناء تعليب المنزل، عندما تتم إزالة الهواء عن طريق الغليان الأولي، ويمنع الغطاء المحكم تدفق الأكسجين من الخارج. إذا قمت بتخليل الخيار أو الفطر في وعاء مفتوح، فلن يتطور العامل المسبب للتسمم الغذائي، لأنه لاهوائي إلزامي. عند التعليب في المنزل، من الصعب للغاية تدمير العامل المسبب للتسمم الغذائي، حيث أن جراثيمها يمكن أن تتحمل 5-6 ساعات من الغليان المستمر. لذلك، يتم التعليب الصناعي بالبخار الساخن تحت الضغط عند درجة حرارة لا 100، ولكن 130 درجة مئوية لمدة 1-2 ساعات.

تتغذى البكتيريا اللاهوائية للأرض القديمة على مواد عضوية جاهزة تكونت بكميات كبيرة خلال المراحل الأولى من تكوين الأرض. تم تسهيل التوليف اللاأحيائي للمواد العضوية من خلال درجات الحرارة المرتفعة في الغلاف الجوي والنشاط البركاني العنيف. بحلول الوقت الذي ظهرت فيه الكائنات الحية الأولى، كانت الأرض قد بردت، وانخفضت كثافة التوليف اللاحيوي للمواد العضوية بشكل ملحوظ. إن تطور اللاهوائيات سيؤدي حتما إلى استنفاد احتياطيات المواد العضوية، الأمر الذي سيؤدي بدوره إلى وفاة جميع الكائنات الحية. ربما كان تاريخ تطور الحياة على الأرض سينتهي هنا لو لم يظهر جيل جديد من الكائنات الحية على الأرض إلا بعد 100 مليون سنة (منذ 3.4 مليار سنة)، تحت تأثير المنافسة الشرسة على المواد العضوية. البكتيريا المصنعة للصور(انظر الشكل 1).

وكانت السمة الفريدة لهذه الكائنات الحية هي القدرة على التنفيذ البناء الضوئي، أي. تصنيع المواد العضوية من المواد غير العضوية باستخدام طاقة ضوء الشمس. كان لدى البكتيريا الضوئية الأولى نوع غير عادي من التمثيل الضوئي غير المؤكسد (يحدث دون إطلاق الأكسجين).

وكما هو معروف فإن عناصر البناء التي تصنع منها الكائنات التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي المواد العضوية هي ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين. أخذت البكتيريا الضوئية الأولى الهيدروجين ليس من الماء، كما يحدث في معظم كائنات التمثيل الضوئي الحديثة، ولكن من كبريتيد الهيدروجين (H 2 S)، حيث أن الطاقة اللازمة لفصل ذرات الهيدروجين من جزيء كبريتيد الهيدروجين أقل بـ 7 مرات من فصلها عن جزيء كبريتيد الهيدروجين. جزيء الماء.

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

أدى تراكم الأكسجين الحر في الغلاف الجوي إلى تحول جذري في الظروف المعيشية على الأرض. بحلول الوقت الذي تظهر فيه الكائنات الحية الأولى، تكون الأرض تبرد بشكل كبير، ويتناقص عدد تصريفات البرق في الغلاف الجوي، ويموت النشاط البركاني. تقريبا المصدر الوحيد للطاقة لتخليق المواد العضوية هو الأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس.

مع ظهور الأكسجين في الطبقات العليا من الغلاف الجوي، على ارتفاع 15-30 كم، تم تشكيل شاشة الأوزون، وحماية الكائنات الحية من الآثار المدمرة للأشعة فوق البنفسجية، والتي كانت بمثابة شرط أساسي لظهور الحياة لا فقط في الماء، ولكن أيضًا على الأرض. في الوقت نفسه، أوقفت شاشة الأوزون، بعد أن خفضت شدة حادثة الأشعة فوق البنفسجية على الأرض، عملية التوليف اللاأحيائي للمواد العضوية، ونتيجة لذلك أصبح استمرار وجود الحياة على الأرض يعتمد بشكل كامل على نشاط التمثيل الضوئي الكائنات الحية.

أصبحت البكتيريا الضوئية، وخاصة البكتيريا الزرقاء، الآن مجموعة واسعة الانتشار ومزدهرة من الكائنات الحية. يرجع "ازدهار" الماء في نهاية الصيف بشكل أساسي إلى التطور السريع للبكتيريا الزرقاء. إنهم قادرون ليس فقط على التغذية الذاتية من خلال عملية التمثيل الضوئي، ولكن أيضًا على التغذية غيرية التغذية بالمواد العضوية الجاهزة. ولذلك، فإن تلوث المسطحات المائية بالمواد العضوية تحت تأثير النشاط الاقتصادي البشري يخلق ظروفا مواتية لتطور البكتيريا الزرقاء (الطحالب الخضراء المزرقة)، والتي تتكاثر بسرعة، وتزيح الطحالب حقيقية النواة، مما يقلل من إنتاجية المسطحات المائية، مما يؤدي إلى موت الكائنات العوالق والأسماك.

كما ذكرنا سابقًا، فإن المنتج الرئيسي (الهدف) لعملية التمثيل الضوئي هو المواد العضوية الغنية بالطاقة، والتي تستخدمها الكائنات الحية لبناء أجسامها والحصول على الطاقة اللازمة لحياتها، في حين أن الأكسجين هو منتج ثانوي لعملية التمثيل الضوئي. لذلك، بالنسبة للكائنات الحية القديمة - البكتيريا اللاهوائية وأول بكتيريا التمثيل الضوئي - الأكسجين هو السم. ومع ذلك، بعد البكتيريا الضوئية، ظهرت الكائنات الحية على الأرض، والتي تعلمت ليس فقط حماية أنفسهم من الأكسجين، ولكن أيضا استخدامه - تعلموا تنفس الأكسجين. هذه كانت البكتيريا الهوائية(أو البكتيريا المؤكسدة).

المزايا البيولوجية لتنفس الأكسجين واضحة: مع أكسدة الأكسجين للمواد العضوية، يمكن استخلاص طاقة أكثر بـ 19 مرة من وحدة (على سبيل المثال، من 1 جم) من المواد العضوية مقارنةً بالتنفس الخالي من الأكسجين. ونتيجة لذلك، تمكنت البكتيريا الهوائية من استهلاك المواد العضوية بشكل اقتصادي أكثر بكثير من اللاهوائية، مما سمح لها بدورها بالوجود في ظروف تركيزات منخفضة نسبيًا من المواد العضوية.

الفرضية التكافلية لأصل حقيقيات النوى

وفي المراحل الأولى من التطور البيولوجي على الأرض، فإنها تنشأ بالتتابع ثم تتعايش. 3 أجيال من بدائيات النوى: البكتيريا اللاهوائية، والبكتيريا الضوئية، والبكتيريا الهوائية(انظر الشكل 1).

يمكن للبكتيريا الضوئية أن تنتج مواد عضوية من مواد غير عضوية، ويمكن للبكتيريا الهوائية أن تستخدمها بشكل اقتصادي للغاية. ومع حرمانها من هذه المزايا، اضطرت البكتيريا اللاهوائية إلى استغلال الخصائص المفيدة للكائنات الحية الأخرى. إحدى طرق الاستخدام من جانب واحد لكائن حي من قبل كائن آخر هي الافتراس. في مرحلة معينة من التطور، أدت البكتيريا اللاهوائية إلى ظهور كائنات أميبية مفترسة قادرة على التقاط واستهلاك كل من البكتيريا الضوئية والبكتيريا الهوائية باستخدام الأرجل الكاذبة.

ومع ذلك، لم تتمكن جميع الكائنات المفترسة الأميبية من هضم البكتيريا التي تم التقاطها؛ في بعض الحالات، يمكن للبكتيريا أن تعيش وتتكاثر داخل سيتوبلازم المفترس. كان لمجتمع الكائنات الحية الذي ظهر بهذه الطريقة العديد من الخصائص القيمة: القدرة على التمثيل الضوئي بسبب نشاط البكتيريا الضوئية، والقدرة على استخدام المواد العضوية بشكل اقتصادي وفعال بسبب نوع الأكسجين الذي تتميز به البكتيريا الهوائية في التنفس، و، وأخيرا، القدرة على التحرك بنشاط والتقاط الفريسة، وهي سمة من سمات الخلية الحاملة المفترسة. مع مرور الوقت، توطدت العلاقات التكافلية ذات المنفعة المتبادلة لهذه المجموعات الثلاث من الكائنات الحية وأصبحت مستقرة: البكتيريا الضوئيةتحولت إلى البلاستيدات الخضراءس، أ البكتيريا الهوائية المؤكسدة -الخامس محطات الطاقة في الخلية هي الميتوكوندريا.تحتفظ كل من الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء حاليًا بجهازها الوراثي الخاص بها، وتتكاثر بشكل مستقل عن حجرة الخلية ويتم توريثها من خلال سيتوبلازم خط الأم.

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

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

البكتيريا الأقدم في الأصل لا تحتوي على نواة مشكلة.

الكائنات الحية التي لا تحتوي خلاياها على نواة مشكلة تسمى بدائيات النوى (من الكلمة اللاتينية pro - قبل، قبل واليونانية karyon - النواة). جميع البكتيريا، بما في ذلك تلك التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي، هي بدائيات النوى. يتم تمثيل المعلومات الوراثية فيها بواسطة جزيء DNA دائري واحد، يقع مباشرة في السيتوبلازم ولا يمكن تمييزه تحت المجهر الضوئي التقليدي.

نظرًا لأن الخلايا حقيقية النواة، وفقًا للمفاهيم العلمية الحديثة، عبارة عن مجتمعات تكافلية مكونة من كائنين أو ثلاثة كائنات حية، فإن فرضية أصل حقيقيات النوى الموضحة أعلاه تسمى التكافلية.

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

حوالي 1.5 مليار سنة ما يسمى. منها تنشأ كائنات حقيقية النواة أكثر تقدمًا قادرة على الحركة النشطة السريعة - السوطيات القديمة (انظر الشكل 1). من المقبول عمومًا أن الأسواط، تمامًا مثل الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء في عصرها، نشأت من بعض بدائيات النوى القديمة التي تعيش بحرية.

يبدو أن السوطيات القديمة جمعت بين خصائص النباتات والحيوانات. بمرور الوقت، أولئك الذين وجدوا أنفسهم في بيئة ذات نسبة عالية من المواد العضوية، فقدوا البلاستيدات الخضراء الخاصة بهم وتحولوا إلى حيوانات أحادية الخلية - البروتوزوا، وأولئك الذين احتفظوا بالبلاستيدات الخضراء أدى إلى ظهور النباتات. وبطبيعة الحال، فإن أقدم النباتات في الأصل هي وحيدة الخلية ومتحركة ولها سوط.

يرتبط التقدم التطوري الإضافي للحيوانات بالدور المتزايد للحركة النشطة، والذي يسببه الحاجة إلى البحث عن الطعام والتقاط الفريسة. كما يتم تحسين نظام التحكم في الحركة، مما يؤدي في النهاية إلى ظهور نظام عصبي عالي التنظيم، وأخيراً الذكاء.

وفي الوقت نفسه، تفقد النباتات التي تزود نفسها بالغذاء من خلال عملية التمثيل الضوئي، في عملية التطور، القدرة على الحركة واكتساب العديد من التعديلات التي تزيد من كفاءة عملية التمثيل الضوئي.

وهكذا، حوالي 1.5 مليار سنة ما يسمى. من سلف واحد - السوط القديم - نشأت مملكتان من أهم ممالك الكائنات الحية - المملكة النباتية والمملكة الحيوانية.

كان ظهور الخلية البدائية يعني نهاية التطور ما قبل البيولوجي للكائنات الحية وبداية التطور البيولوجي للحياة.

أول الكائنات وحيدة الخلية التي ظهرت على كوكبنا كانت بكتيريا بدائية لا تحتوي على نواة، أي بدائيات النوى. وكما سبقت الإشارة، كانت هذه كائنات وحيدة الخلية وخالية من الأسلحة النووية. لقد كانت لاهوائية، لأنها عاشت في بيئة خالية من الأكسجين، وكانت كائنات غيرية التغذية، لأنها تتغذى على مركبات عضوية جاهزة من "المرق العضوي"، أي المواد التي تم تصنيعها أثناء التطور الكيميائي. يحدث استقلاب الطاقة في معظم بدائيات النوى وفقًا لنوع التخمير. ولكن تدريجيا انخفض "المرق العضوي" نتيجة للاستهلاك النشط. ومع استنفادها، بدأت بعض الكائنات الحية في تطوير طرق لتكوين جزيئات كبيرة كيميائيًا حيويًا، داخل الخلايا نفسها بمساعدة الإنزيمات. وفي ظل هذه الظروف، تبين أن الخلايا التي كانت قادرة على الحصول على معظم الطاقة المطلوبة مباشرة من الإشعاع الشمسي، أصبحت قادرة على المنافسة. اتبعت عملية تكوين الكلوروفيل والتمثيل الضوئي هذا المسار.

كان انتقال الكائنات الحية إلى عملية التمثيل الضوئي ونوع التغذية الذاتية التغذية نقطة تحول في تطور الكائنات الحية. بدأ الغلاف الجوي للأرض "مملوءًا" بالأكسجين الذي كان سمًا لللاهوائيات. لذلك، مات العديد من اللاهوائيات أحادية الخلية، ولجأ آخرون إلى بيئات خالية من الأكسجين - المستنقعات، وأثناء التغذية، لم يطلقوا الأكسجين، ولكن الميثان. لا يزال البعض الآخر يتكيف مع الأكسجين. كانت آلية التمثيل الغذائي المركزية لديهم هي تنفس الأكسجين، مما جعل من الممكن زيادة إنتاج الطاقة المفيدة بمقدار 10-15 مرة مقارنة بالنوع اللاهوائي من التمثيل الغذائي - التخمير. كان الانتقال إلى عملية التمثيل الضوئي عملية طويلة واكتملت منذ حوالي 1.8 مليار سنة. مع ظهور عملية التمثيل الضوئي، تراكمت المزيد والمزيد من الطاقة من ضوء الشمس في المادة العضوية للأرض، مما أدى إلى تسريع الدورة البيولوجية للمواد وتطور الكائنات الحية بشكل عام.

في بيئة الأكسجين، تشكلت حقيقيات النوى، أي كائنات وحيدة الخلية ذات نواة. وكانت هذه بالفعل كائنات أكثر تقدمًا تتمتع بقدرة التمثيل الضوئي. تم تركيز الحمض النووي الخاص بهم بالفعل في الكروموسومات، بينما في الخلايا بدائية النواة تم توزيع المادة الوراثية في جميع أنحاء الخلية. وتركزت الكروموسومات حقيقية النواة في نواة الخلية، وكانت الخلية نفسها تتكاثر بالفعل دون تغييرات كبيرة. وهكذا، فإن الخلية الوليدة في حقيقيات النوى كانت تقريبًا نسخة طبق الأصل من الخلية الأم وكان لديها نفس فرصة البقاء على قيد الحياة مثل الخلية الأم.

تعليم النباتات والحيوانات

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

منذ بداية التطور، تطورت حقيقيات النوى بشكل مزدوج، أي أنها كانت تحتوي في نفس الوقت على مجموعات ذات تغذية ذاتية التغذية وغيرية التغذية، مما يضمن سلامة العالم الحي واستقلاليته الكبيرة.

لقد تطورت الخلايا النباتية لتقليل قدرتها على الحركة بسبب تطور غشاء السليلوز القاسي، ولكنها تستخدم عملية التمثيل الضوئي.

تطورت الخلايا الحيوانية لتزيد قدرتها على الحركة وتحسن قدرتها على امتصاص وإفراز المنتجات الغذائية.

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

حدثت خطوة أخرى في تطور الكائنات الحية منذ حوالي 700-800 مليون سنة، عندما ظهرت الكائنات متعددة الخلايا بأجسام وأنسجة وأعضاء مختلفة تؤدي وظائف محددة. كانت هذه الإسفنجيات والتجويفات المعوية والمفصليات وما إلى ذلك مرتبطة بالحيوانات متعددة الخلايا.

في جميع أنحاء البروتيروزويك وفي بداية العصر الحجري القديم، كانت النباتات تسكن بشكل رئيسي البحار والمحيطات. هذه هي الطحالب الخضراء والبنية والذهبية والحمراء. وفي وقت لاحق، كانت هناك بالفعل أنواع كثيرة من الحيوانات في البحار الكمبري. في وقت لاحق تخصصوا وتحسنوا. ومن بين الحيوانات البحرية في ذلك الوقت كانت القشريات والإسفنج والمرجان والرخويات وثلاثيات الفصوص.

وفي نهاية العصر الأوردوفيشي، بدأت الحيوانات آكلة اللحوم الكبيرة، وكذلك الفقاريات، في الظهور.

مزيد من التطور للفقاريات ذهب في اتجاه الحيوانات الشبيهة بالأسماك الفكية. في الديفوني، بدأت الأسماك الرئوية - البرمائيات، ثم الحشرات - في الظهور. تطور الجهاز العصبي تدريجيًا نتيجة لتحسن أشكال التفكير.

كانت إحدى المراحل المهمة بشكل خاص في تطور الأشكال الحية هي ظهور الكائنات النباتية والحيوانية من الماء إلى الأرض وزيادة عدد أنواع النباتات والحيوانات الأرضية. في المستقبل، منهم تنشأ أشكال حياة منظمة للغاية. بدأ ظهور النباتات على الأرض في نهاية العصر السيلوري، وبدأ الغزو النشط للفقاريات للأرض في العصر الكربوني.

يتطلب الانتقال إلى الحياة في الهواء العديد من التغييرات من الكائنات الحية ويفترض تطوير التكيفات المناسبة. لقد زاد بشكل حاد معدل تطور الحياة على الأرض. أصبح الإنسان ذروة تطور الكائنات الحية. لقد "زادت" الحياة في الهواء من وزن جسم الكائنات الحية، ولا يحتوي الهواء على مواد مغذية، وينقل الهواء الضوء والصوت والحرارة بشكل مختلف عن الماء، كما أن كمية الأكسجين فيه أعلى. كان من الضروري التكيف مع كل هذا. كانت الزواحف هي أولى الفقاريات التي تكيفت مع الظروف المعيشية على الأرض. تم تزويد بيضهم بالطعام والأكسجين للجنين، مغطى بقشرة صلبة، ولم يكونوا خائفين من الجفاف.

منذ حوالي 67 مليون سنة، اكتسبت الطيور والثدييات ميزة في الانتقاء الطبيعي. بفضل طبيعة الثدييات ذات الدم الدافئ، اكتسبت بسرعة مكانة مهيمنة على الأرض، والتي ترتبط بظروف التبريد على كوكبنا. في هذا الوقت، كان الدم الدافئ هو العامل الحاسم للبقاء.

لقد ضمن درجة حرارة عالية ثابتة للجسم وعملًا مستقرًا للأعضاء الداخلية للثدييات. كانت حيوية الثدييات وإطعام صغارها بالحليب عاملاً قويًا 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 إلى ذوات الحوافر والحيوانات المفترسة، وكانت الثدييات الحشرية الأولى بمثابة بداية تطور الكائنات المشيمية والجرابية.

كانت المرحلة الحاسمة في تطور الحياة على كوكبنا هي ظهور رتبة الرئيسيات. في حقب الحياة الحديثة، منذ حوالي 67-27 مليون سنة، انقسمت الرئيسيات إلى قردة سفلية وقردة عظيمة، وهم أقدم أسلاف الإنسان الحديث. تشكلت المتطلبات الأساسية لظهور الإنسان الحديث في عملية التطور تدريجياً.

في البداية كان هناك أسلوب حياة القطيع. لقد جعل من الممكن تشكيل أساس التواصل الاجتماعي المستقبلي. علاوة على ذلك، إذا أدت الحياة الاجتماعية الحيوية في الحشرات (النحل والنمل والنمل الأبيض) إلى فقدان الفردية، فقد طورت في أسلاف البشر القدامى، على العكس من ذلك، السمات الفردية للفرد. وكانت هذه قوة دافعة قوية لتطوير الفريق.