Появление наземных растений животных (середина палеозойской эры)

Заплитная Я.В.

Студ. гр. ММ-08-1

Биосферы древности, геологические эпохи Земли.

По современным представлениям возраст Земли оценивается около 5 млрд. лет. Во время своего образования Земля, вероятно, представляла холодное тело, близкое по составу к метеоритам. Материал, из которого она образовалась, содержал радиоактивные элементы.

Вследствие выделения тепла при гравитационном сжатии и особенно при радиоактивном распаде недра Земли стали постепенно разогреваться. Однако из-за постоянной потери тепла через поверхность и недостаточности радиогенного тепла полного расплавления Земли не произошло. Однообразие и монотонность ландшафтов нарушалось лишь бесчисленным количеством вулканов. Проходили миллионы лет, формировались гидросфера и атмосфера. В результате процессов плавления Земли, на ее поверхность выносилась вода и разнообразные газы. За счет этой воды и начала формироваться гидросфера. Помимо воды, выделявшейся в виде паров и жидком состоянии, из недр Земли одновременно поступали газы и дымы. Одни из них растворялись в водах гидросферы и участвовали тем самым в формировании ее солевого состава; другие же, которые практически не растворялись в воде, образовывали атмосферу. Состав атмосферы примерно отвечал составу современных вулканических газов. С какого-то момента, когда содержание паров воды и газов в атмосфере достигло существенного уровня стали существовать условия, благоприятствующие возникновению жизни.

ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ.

Предполагается, что органические соединения, рассеянные в воде, в

результате бесчисленных взаимодействий друг с другом, периодических

образований привели к возникновению специфических скоплений

органического вещества. Эти скопления могли не только длительно существовать, но и расти, а затем постепенно обмениваться веществом с окружающей средой, делиться на части себе подобные. Это момент был революционным скачком, в результате которого “капля “ органического вещества превратилась в живое существо. Дальше все было относительно проще, так как не требовалось радикального изменения состояния вещества, а шло лишь усовершенствование живой материи. Но нельзя с полной уверенностью сказать, что жизнь возникла именно на Земле. Она могла быть принесена в виде каких-то простейших организмов с метеоритным веществом из космоса.

ПОЯВЛЕНИЕ АВТОТРОФОВ

В процессе эволюции какой-то организм за счет энергии Солнца осуществил в своем теле синтез органического водорода, сопровождающийся разложением воды и выделением свободного кислорода. Появился первый автотрофный организм, родоначальник фотосинтезирующих растений.

На смену примитивным организмам, использовавшим энергию брожения, получающуюся за счет уничтожения органических веществ, пришли более совершенные организмы, которые использовали энергию солнечных лучей и сами создавали органические вещества.

Ограничивающими факторами были, лишь коротковолновое излучение, которое не давало возможности выйти организмам на сушу и делало непригодным для обитания самую поверхностную часть.

ИЗМЕНЕНИЕ СОСТАВА АТМОСФЕРЫ

Для первой половины архея было характерно резкое преобладание в воде и атмосфере углекислого газа и аммиака. Во вторую половину архея и в раннем протерозое в атмосфере и гидросфере уже присутствовал свободный кислород, увеличилось содержание азота и уменьшилось распространение CO2. Третий этап развития, начавшийся около 2 млрд. лет назад характеризован полным отсутствие аммиака, преобладанием свободного азота, содержанием свободного кислорода. Атмосфера имела уже состав, аналогичный ее современному составу.

В начале кембрийского периода (56 млн. лет) появились организмы , обладающие карбонатными , фосфатными и хитиновыми скелетными образованиями. Большую геологическую роль играли археоциаты: морские беспозвоночные животные с внутренним известковым скелетом очень сложного и тонкого строения , иногда напоминающие вазочки и кубики величиной от нескольких миллиметров до 40см.

Эти животные наподобие кораллов строили на дне мелких участков морей своеобразные береговые и барьерные известковые рифы . Они вероятно питались микроскопическим фитопланктоном, спорами водорослей и бактериями .

Карбонатным скелетным образованием обладали плеченогие. В кембрии появилась и большая группа древнейших членистоногих - трилобитов.

С начала кембрийского периода мир животных начал развиваться очень бурно, в результате к концу кембрия существовали представители почти всех типов животного мира. У поверхности Земли появляется озоновый экран, благодаря чему животный мир смог проникнуть в крайнее мелководье - наиболее благоприятную для обитания зону. У многочисленных форм организмов стали возникать скелетные образования.

Появление наземных растений животных (середина палеозойской эры)

В конце силурийского периода (24 млн. лет) появились наземные растения. Это событие стало возможным благодаря тому, что содержание кислорода в атмосфере достигло уровня в 10% от современного. Образование озона стало происходить быстрее, поэтому ультрафиолетовое излучение солнца уже не оказывало губительное влияние на организмы, находящиеся на поверхности суши. Первой растительностью на суше были нематофиты и псилофиты, затем споровые наземные растения (плуановые , членистостебельные , папоротники).Животный мир девона характеризовался

пышным расцветом брахиопод , кораллов , строматопороидей, мшанок. Увеличение содержания кислорода и уменьшение углекислого газа способствовали появлению кистеперых рыб, способных не только поглощать кислород из воды, но и дышать воздухом. Они могли выползать на сушу и, вероятно, являлись предками земноводных позвоночных, которые появились, в конце девонского периода. Первыми земноводными были стегоцефалы ( крышеголовые), появились паукообразные, скорпионы и насекомые. Наземная растительность была представлена древовидными папоротниками, плуановыми и хвощовыми деревьями и хвойными растениями.

На границе палеозойской и мезозойской эр произошло обновление морской и наземной фаун. Среди растений господствуют голосеменные – цикадовые, гинкговые и хвойные. Вымирают многие группы земноводных и ранних пресмыкающихся, в морях исчезают трилобиты. В мезозое начался распад Гондваны на отдельные континенты и расхождение их друг от друга. Южная Америка оказалась теперь полностью отрезанной от остального мира и превратилась в своего рода плавучий "ковчег" с уникальной фауной ранних млекопитающих. Африка, Индия и Австралия еще дальше отодвинулись друг от друга. На протяжении всего палеоцена Австралия располагалась вблизи Антарктиды.Середина мезозоя, юрский период, характеризуется теплым климатом и ослаблением географической зональности. Юрские леса были по составу разнообразнее карбоновых, менее влаголюбивы и произрастали внутри континентов. Среди позвоночных на суше господствуют рептилии, освоившие также воздушную и водную среду. Возникают различные группы динозавров, птерозавры, ихтиозавры и многие другие формы.

Развитие растительности привело к появлению новой прогрессивной группы – покрытосеменных. В течение всего мелового периода господствовали пресмыкающиеся, многие из которых достигали гигантских размеров. Существовали также зубатые птицы, возникли плацентарные млекопитающие. К концу периода распространились птицы, близкие к современным. Конец мелового периода характеризовался началом новой тектонической эпохи и глобальным похолоданием. Смена флор повлекла за собой и смену фаун, усилившуюся в результате влияния глобальных тектонических и климатических процессов. На границе мезозойской и кайнозойской эр произошло одно из наиболее грандиозных вымираний. С лица Земли исчезли динозавры и большинство других рептилий. В морях вымерли аммониты и белемниты, рудисты, ряд планктонных одноклеточных и многие другие группы. Началась адаптация прогрессивных групп позвоночных – млекопитающих и птиц. В наземных экосистемах большую роль стали играть насекомые.

В течение кайнозоя произошли резкие смены климатов, шла интенсивная эволюция млекопитающих со сменой фаун и вымиранием видов. От одной из групп – приматов около 8–9 млн лет назад обособилась линия, ведущая к человеку. Первые представители рода Homo – Человек – возникли в самом конце кайнозоя, до ледникового периода, около 2,5 млн лет назад. Весь последующий отрезок истории Земли получил название антропогена вследствие особой роли человека в судьбе биосферы.