«Проблема возникновения жизни на земле»




Название«Проблема возникновения жизни на земле»
страница3/3
Дата конвертации30.01.2013
Размер0.54 Mb.
ТипДокументы
1   2   3

2.4. Возникновение и развитие многоклеточной ор­ганизации.


Следующая после возникновения одноклеточных ступень эво­люции заключалась в образо­вании и прогрессивном развитии многоклеточного организма. Эта ступень отли­чается большой усложненностью переходных стадий, из которых выделяются колони­альная одно­клеточная, первично - дифференцированная, централизованно - дифференци­рованная.

Колониальная одноклеточная стадия считается переходной от одноклеточного ор­ганизма к многоклеточному и является наиболее простой из всех стадий в эволюции многоклеточной организации.

Недавно обнаружены самые примитивные формы колониаль­ных одноклеточных, стоящих как бы на полпути между одно­клеточными организмами и низшими многокле­точными (губ­ками и кишечнополостными). Их выделили в подцарство Меsozoa, однако в эволюции на многоклеточную организацию пред­ставителей этого полцарства считают тупиковыми ли­ниями. Большее предпочтение при решении вопроса о происхождении многоклеточности отдается колониальным жгутиконосцам (Gonium, Pandorina, Volvox). Так, колония Gonium состоит из 16 объ­единенных клеток-жгутиконосцев, однако без всякой специали­зации их функций как членов колонии, т. е. представляет собой механи­ческий конгломерат клеток.

Первично-дифференцированная стадия в эволюции многокле­точной организации характери­зуется началом специализации по принцип «разделения труда» у членов коло­нии. Элементы пер­вичной специализации наблюдаются у колоний Pandorina morum (16 клеток), Eudorina elegans (32 клетки), Volvox globator (тысячи клеток). Специализация у названных организ­мов сводится к разделению клеток на соматические, осуществля­ющие функции питания и дви­жения (жгутики), и генератив­ные (гонидии), служащие для раз­множения. Здесь наблюдает­ся и выраженная анизогамия. На первично-дифференциро­ван­ной стадии происходит специали­зация функций на тканевом, органном и системно-органном уровне. Так, у кишечнополост­ных уже сформировалась простая нервная сис­тема, которая, распространяя импульсы, коор­динирует деятельность двигатель­ных, же­лезистых, стрекательных, репродуктивных клеток. Нерв­ного центра как такового еще нет, но центр координации имеется.

С кишечнополостных начинается развитие централизованно-дифференцированной стадии в эволюции многоклеточной органи­зации. На этой стадии усложнение морфофи­зиологиче­ской структуры идет через усиление тканевой специализации, начиная с воз­никновения за­родышевых листков, детерминирующих морфогенез пищевой, выдели­тельной, генератив­ной и других систем органов. Возникает хорошо выраженная центра­лизованная нервная система: у беспозвоночных — ганглиолярная, у позво­ночных — с центральным и перифери­ческим отделами. Одновре­менно совершенствуются способы полового размножения — от наружного оплодотворения к внутреннему, от свободной инку­бации яиц вне материнского организма к живорождению.

Финалом в эволюции многоклеточной организации животных было появление ор­ганизмов с поведением «разумного типа». Сюда относятся животные с высокоразвитой условно-реф­лекторной деятельностью, способные передавать информацию следу­ющему поколению не только через наследственность, но и надгаметным способом (например, передача опыта мо­лодняку по­средством обучения). Заключительным этапом в эволюции цент­рализованно-дифференцированной стадии стало возникновение человека.

Рассмотрим основные этапы эволюции многоклеточных орга­низмов в той после­довательно­сти, как она происходила в геоло­гической истории Земли. Всех многоклеточ­ных разделяют на три царства: грибы (Fungi), растения (Metaphyta) и животные (Metazoa). Относительно эволюции грибов известно очень мало, так как палеонтологи­цеская летопись их остается скудной. Два других царства намного богаче представлены ископаемыми остатками, даю­щими возможность довольно подробно восстано­вить ход их истории.


2.5. Эволюция растительного мира.


В протерозойскую эру (около 1 млрд. лет назад) эволю­ционный ствол древнейших эука­риот разделился на несколько ветвей, от которых возникли многоклеточные растения (зеле­ные, бурые и красные водоросли), а также грибы. Большинство из первичных рас­тений свободно плавало в морской воде (диатомовые, золотистые водоросли), часть прикреплялась ко дну.

Существенным условием дальнейшей эволюции растений было образование почвенного субстрата на поверхности суши в ре­зультате взаимодействия бактерий и цианей с мине­раль­ными веществами и под влиянием климатических факторов. В конце силурийского периода почвообразовательные процессы подго­товили возможность выхода растений на сушу (440 млн. лет назад). Среди растений, первыми освоившими сушу, были псило­фиты.

От псилофитов возникли другие группы наземных сосудистых растений: плауны, хвощи, папоротники, размножающиеся спорами и предпочитающие водную среду. Примитив­ные со­общества этих растений ши­роко распространились в де­воне. В этот же период поя­вились и первые голосемен­ные, возникшие от древних папоротников и унаследо­вав­шие от них внешний дре­вовидный облик. Переход к размножению семенами имел боль­шое преимуще­ство, так как освободил половой про­цесс от необходимости вод­ной среды (как это наблю­дается еще у современных папоротников). Эволюция высших наземных растений шла по пути все большей ре­дукции гаплоидного поколе­ния (гаметофита) и преобла­дания диплоид­ного поколе­ния (спорофита).

Значительного разнооб­разия достигла наземная флора в каменноугольный период. Среди древовидных широко распространялись плаунообразные (лепидодендроны) и сигилля­рие­вые, достигавшие в высоту 30 м и более. В палеозойских лесах богато были пред­ставлены древовидные папоротники и хвощеобразные каламиты. Из первич­ных голосе­менных гос­подствовали разнообразные птеридоспермы и кордаиты, напоминавшие стволами хвойных и имевшие длин­ные лентовидные листья.

Начавшийся в пермский период расцвет голосеменных, в частности хвойных, привел к их господству в мезозойскую эру. К середине пермского периода климат стал засушли­вее, что во многом отразилось на изменениях в составе флоры. Сошли с арены жизни гигантские папоротники, древовидные плауны, каламиты, и постепенно исчез столь яр­кий для той эпохи колорит тропических лесов.

В меловой период произошел следующий крупный сдвиг в эволюции растений, — поя­вились цветковые (покрытосеменные). Первые представители покрытосеменных были кустарни­ками или низкорослыми деревьями с мелкими листьями. Затем довольно бы­стро цветковые достигли огромного разнообразия форм со значительными размерами и крупными листьями (например, возникли семейства магнолиевых, платановых, лавро­вых). Опыление насеко­мыми и внутреннее оплодотворение создали значи­тельные пре­имущества цветковых над го­лосеменными, что обес­печило их расцвет в кайнозое. В на­стоящее время число видов по­крытосеменных составляет около 250 тыс., т. е. почти по­ловину всех известных ныне видов растений.

Отметим основные особенности эволюции растительного мира: 1) Постепенный переход к преобладанию диплоидного поколе­ния над гаплоидным. У многих водорослей все клетки (кроме зиготы) гаплоидны, у голосеменных и покрытосеменных почти полно­стью редуци­руется гаметофит и значительно удлиняется в жизненном цикле диплоидная фаза. 2) Неза­висимое половое размножение от капельноводной среды. Мощное развитие споро­фита, пе­реход от наружного оплодотворения к внутреннему, воз­никновение двой­ного оплодотворе­ния и обеспечение зародыша запасами питательных веществ. 3) В связи с прикрепленным образом жизни на суше растение расчленяется на корень, стебель и лист, развиваются сосу­дистая проводящая система, опорные и защитные ткани. 4) Со­вершенствование органов размноже­ния и перекрестного опыления у цветковых в сопря­женной эво­люции с насеко­мыми. Развитие зародышевого мешка для за­щиты раститель­ного эмбриона от неблагопри­ятных влияний внеш­ней среды. Возникновение разнооб­разных способов распростра­нения семян и плодов физическими и биотическими факто­рами.


2.6. Эволюция животного мира.


История животных изучена наиболее полно в связи с тем, что они обладают скелетом и по­этому лучше закрепляются в окаменелых остатках. Самые ранние следы животных об­нару­живаются в конце докембрия (700 млн. лет). Предполагается, что первые животные про­изошли либо от общего ствола всех эукариот, либо от одной из групп древнейших водорос­лей. Наиболее близки к предкам простейших животных (Pro­tozoa) одноклеточ­ные зеле­ные водоросли. Не случайно, например, эвглену и воль­вокс, способных и к фо­тосин­тезу, и к ге­теротрофному пи­танию, ботаники относят к типу зеленых водорослей, а зоологи — к типу простей­ших животных. За всю исто­рию животного мира возник­ло 35 типов, из которых 9 вы­мерло, а 26 существуют до сих пор.

Разнообразие и количест­во палеонтологических доку­ментов в истории животных резко воз­растают в породах, датируемых менее 570 млн. лет. В течение примерно 50 млн. лет до­вольно быстро появляются почти все типы вторичнополостных живот­ных с прочным скеле­том. Широко были распространены в морях силура трилобиты. Возникновение типа хордо­вых (Chordata) относится ко времени менее 500 млн. лет. Комплек­сы хорошо сохранив­шихся ископаемых найдены в сланцах Бергеса (Колумбия), содержащих остатки беспозво­ночных, в част­ности мягкотелых организмов типа Annelida, к которому при­над­лежат совре­менные дождевые черви.

Начало палеозоя отмечено образованием многих типов живот­ных, из которых примерно треть существует в настоящее время. Причины такой активной эволюции остаются неяс­ными. В позднекембрийское время появляются первые рыбы, представленные бесчелю­ст­ными—Agnata. В дальнейшем они почти все вымерли, из современных потомков со­храни­лись миноги. В девоне возникают челюстные рыбы в результате таких круп­ных эволюцион­ных преобразований, как превращение передней пары жаберных дуг в челю­сти и формиро­вание парных плав­ников. Первых челюстноротых представляли две группы: лучеперые и лопастеперые. Почти все ныне живущие рыбы — потомки лучепе­рых. Лопастеперые пред­ставлены сейчас только двоякодышащими и небольшим числом релик­товых морских форм. Лопастеперые имели в плавниках костные опорные эле­менты, из которых развились конеч­ности первых обитателей су­ши. Ранее из группы ло­пастеперых возникли амфибии, следова­тельно, все четверо­ногие позвоночные имеют своим далеким предком эту исчезнувшую группу рыб.

Наиболее древние пред­ставители амфибий — ихтиостеги обнаружены в верхне­девонских отложениях (Гренландия). Эти животные обладали пятипалыми конечностя­ми, с помо­щью которых они могли переползать по суше. Все же ряд признаков (настоящий хвосто­вой плавник, покрытое мелкими че­шуйками тело) свидетельствует о том, что ихтиостеги оби­тали преиму­щественно в водоемах. Конкуренция с кистеперыми рыбами застав­ляла этих первых земноводных занимать промежуточные между водой и сушей местообита­ния.

Расцвет древних амфибий приурочен к карбону, где они были представлены большим раз­нообразием форм, объединяемых под названием «стегоцефалы». Среди них наиболее выде­ляются лабиринтодонты и крокодилообразные. Два отряда современных амфибий — хво­статые и безногие (или червяги) — произошли, вероятно, от других ветвей стего­цефалов.

От примитивных амфибий ведут свое начало рептилии, ши­роко расселившиеся на суше к концу пермского периода благо­даря приобретению легочного дыхания и оболочек яиц, за­щи­щающих от высыхания. Среди первых рептилий особенно выде­ляются котилозавры — небольшие насекомоядные животные и активные хищники — терапсиды, уступившие в триасе место ги­гантским рептилиям, динозаврам, появившимся 150 млн. лет назад. Вполне вероятно, что последние были тепло­кровными животными. В связи с теплокров­ностью ди­нозавры вели активный образ жизни, чем можно объяснить их длитель­ное господство и со­существование с млекопитающими. Причины вымирания динозавров (примерно 65 млн. лет назад) неизвестны. Предполагают, в частности, что таковое могло быть следствием массо­вого уничтожения яиц динозавров примитивными млекопи­таю­щими. Более правдоподоб­ной кажется гипотеза, согласно которой вымирание динозав­ров связано с резкими колеба­ни­ями климата и уменьшением растительной пищи в мело­вом периоде.

Уже в период господства динозавров существовала предковая группа млекопи­тающих — небольших по размеру с шерстным покро­вом животных, возникших от одной из ли­ний хищных терапсид. Млекопитающие вы­ходят на передний край эво­люции благодаря таким прогрессивным адаптациям, как плацента, вскармлива­ние потомства молоком, бо­лее разви­тый мозг и связан­ная с этим большая актив­ность, теплокровность. Зна­читель­ного разнооб­разия млекопитающие достигли в кайнозое, появились при­маты. Третич­ный период был временем расцвета млекопитающих, но многие из них вскоре вымерли (например, ирланд­ский олень, саблезубый тигр, пещерный медведь).

Прогрессивная эволюция приматов оказалась уникальным явлением в истории жизни, в итоге она привела к возникно­вению человека.

Наиболее существенные черты эволюции животного мира заключались в следующем: 1) Прогрессивное развитие многоклеточности и связанная с ним специализация тканей и всех систем органов. Свободный образ жизни (способность к перемещению) в значи­тельной мере определил совершенствование форм по­ведения, а также автономизацию онтогенеза — относительную независимость индивидуального развития от колебаний факторов среды на основе развития внутренних регуляторных систем. 2) Возникновение твердого скелета: на­ружного — у членистоно­гих, внутреннего — у позвоночных. Такое разделение определило разные пути эволюции этих типов животных. Наружный скелет членистоногих препятство­вал увеличению размеров тела, именно поэтому все насекомые представлены мелкими фор­мами. Внут­ренний скелет позвоночных не ограничивал уве­личение размеров тела, достиг­ших максимальной величины у мезозойских репти­лий — динозавров, ихтиозавров. 3) Воз­никновение и совершен­ствование централизованно-дифференцированной стадии органино­полостных до млекопитаю­щих. На этой стадии прои­зошло разделение насекомых и позво­ночных. Развитие центральной нервной сис­те­мы у насекомых характери­зуется совершенст­вованием форм поведения по типу нас­ледственного закрепления инстинктов. У позвоноч­ных развился головной мозг и сис­тема условных рефлексов, наблюдается ярко выражен­ная тенденция к повышению сред­ней выживаемости от­дельных особей.

Этот путь эволюции поз­воночных привел к развитию форм группового адаптивно­го по­ве­дения, финальным событием которого стало возникновение биосоциаль­ного суще­ства — челове­ка.


2.7. Эволюция биосферы.


С момента возникновения жизнь оформилась в виде при­митивной биосферы, и с того вре­мени ее эволюция тесно сопря­жена с возникновением самых разнообразных видов микроор­ганизмов, грибов, растений, животных. Число вымерших видов, некогда оби­тавших на зем­ном шаре, определяется разными ав­торами от одного до нескольких мил­лиардов (Дж. Симпсон). Сейчас выявлено более 1,5 млн. видов. Многообразие видов, существовавших в прошлом и населяющих планету сейчас, есть результат исторического развития биосферы в целом.

Согласно выдвинутому В. И. Вернадским закону, названному им «вторым биогеохимиче­ским принципом», эволюция видов и возникновение устойчивых форм жизни шли в на­правлении уси­ления биогенной миграции атомов в биосфере. Именно живому компо­ненту биосферы, а не физико-географическим или геологи­ческим процессам принадле­жит веду­щая роль в преобразовании вещества и энергии на поверхности Земли. Взаимо­связь эво­лю­ции органического мира с основными биогеохимическими процессами в биосфере Вернад­ский усматривал прежде всего в биогенных миграциях химических эле­ментов, т. е. в «прохож­дении» их через организмы. Определенные химические вещества (кальций, углерод) могут концентрироваться в организмах и при их отмирании скапли­ваться в минеральных и органических отложениях, в известняках, угле, торфе. Большая часть угле­кислого газа и азота в атмосфере — продукт жизнедеятельности организмов, насыщение ее кислородом было прямо связано с эволюцией фотосинтезирующих видов.

Основная структурная единица биосферы — биогеоценоз. Свойства биосферы, как отме­чал выдающийся советский эколог С. С. Шварц, в значительной мере определяются ее рабочими единицами — биогеоценозами. Входя в состав биосферы, биогеоценозы, есте­ственно, свя­заны между собой. Эта связь выражается в обмене живыми компонентами при миграции особей, а также в постоянных потоках минеральных и органических ве­ществ через поверх­ностные и грунтовые воды.

Исторические преобразования биосферы в целом складывают­ся из эволюции биогеоце­нозов и в свою очередь оказывают влияние на нее. Совокупность геологических и кос­мических фак­торов существенно изменяла условия жизни на Земле. Поэтому уже с мо­мента зарожде­ния живое приспосабливалось к этим изменениям, что сопровождалось увеличением много­образия органических форм. Постепенно захват новых, ранее непри­годных зон жизни при­вел к почти полному заселению всех возмож­ных для существова­ния живого мест обитания. В результате этого все более увеличивалось «давление жизни», обострялась борьба за суще­ствование между самими организмами. Биотиче­ские факторы становятся ведущими в эво­люции. Таким образом, эволюционные преобразова­ния биосферы, обусловленные сов­мест­ным действием биотических и абиотических фак­торов,— необходимые условия существо­вания жизни на Земле.

Проблема эволюции самой биосферы еще только начинает разрабатываться. Достаточно сказать, что мало исследований, в которых бы предпринимались попытки выделить сту­пени эво­люции биосферы. Ряд авторов ограничились описанием общего филогенеза жизни от ар­хея до наших дней. Выделение же этапов в истории биосферы проводится по главным груп­пам организ­мов, доминирующих в ту или иную эпоху, в соответствии с геологической пе­риодизацией. Выделение этапов в истории жизни на Земле по домини­рующим группам ор­ганизмов в кембрии, ордовике, силуре и т. д. по существу является отраже­нием эволюции индивидуальной формы организации, так как строится в основ­ном на сравнительно-морфо­логическом принципе.

Заключение.


М. М. Камшилов вы­делил четыре основных этапа эволюции: 1) биохимическая эво­лю­ция, начавшаяся примерно 3 млрд. лет назад и закончившаяся к кембрию; 2) морфо­физиоло­гический прогресс, осу­ществляемый на протяжении 500 млн. лет до настоящего вре­мени: 3) эволюция психики, начавшаяся около 250 млн. лет назад с момента появле­ния насекомых; 4) эволюция сознания, связанная с возникновением и развитием челове­ческого обще­ства на протяжении последних 500 тыс. лет. В этой связи он намечает и выделение этапов эволюции биосферы. Первый этап — возникновение биотического круговорота, означавшего форми­ро­вание биосферы. Второй этап — усложнение жизни на планете, обусловленное появле­нием многоклеточных организмов. Третий этап — формирование человеческого общества, оказывающего своей хозяйственно-экономиче­ской деятельностью все большее влияние на эволюцию биосферы (ноосфера).

Попытки выделить основные этапы эволюции биосферы за­служивают внимания уже тем, что ставят эту проблему в ка­честве одной из важных задач современной эволюционной тео­рии.

Жизнь представляет собой особую форму существования и движения материи с двумя характерными признаками: самовос­произведением и регулируемым обменом ве­ществ с ок­ружающей средой. Все современные гипотезы происхождения жизни и попыт­ки ее модели­рования «в пробирке» исходят из этих двух фунда­ментальных свойств жи­вой материи. Экс­периментально удалось установить основные этапы, по которым могла возникать жизнь на Земле: синтез простых органических соединений, синтез по­лимеров, близких к нуклеино­вым кислотам и белкам, образо­вание первичных живых организмов (протобионтов). Собст­венно биологическая эволюция начинается с образования клеточ­ной организации и в даль­нейшем идет по пути совершенствования строения и функций клетки, образования много­клеточной органи­зации, разделения живого на царства расте­ний, животных, гри­бов с после­дующей их дифференциацией на виды.

И все же, как ни была бы сомнительна любая из теорий о развитии жизни на земле, каждая теория имеет право на существование, раз имеет сторонников. Но человечество не остановится на этом - оно будет искать единственно правильную теорию, даже если нужно будет разрушить то, что есть. Человечество поставило перед собой мучительную и сладкую загадку, теперь появилась проблема на нее ответить.





Список использованной литературы:


1. А. И. Опарин «Происхождение жизни» Москва 1954

2. А. Б. Георгиевский «Дарвинизм» Москва 1985

3. Т. Николов «Долгий путь жизни» Москва 1986

4. Г. А. Гурев «Чарлз Дарвин и атеизм» Ленинград 1975



1   2   3

Похожие:

«Проблема возникновения жизни на земле» iconОбщности строения
Рассматривает различные воззрения возникновения жизни на Земле (креационизм, панспермия, трансформизм, эволюционизм и др.)
«Проблема возникновения жизни на земле» iconЗакономерности Онтогенез
Филогенез (эволюция) – процесс исторического развития живой природы с момента возникновения жизни на Земле до современности
«Проблема возникновения жизни на земле» iconРазноуровневое тестирование по теме: "Возникновение и развитие жизни на Земле". Тест Возникновение жизни на Земле
Решите правильно или неправильно то или иное суждение. Выпишите номера правильных суждений
«Проблема возникновения жизни на земле» iconУрок на тему «Развитие жизни на Земле»
Цели: вызвать интерес к изучению темы, привлечь внимание учащихся к изучению вопроса о возникновении жизни на Земле; обратить внимание...
«Проблема возникновения жизни на земле» iconН. М. Голощапов эталон жизнедеятельности человека на земле
И как это сделать? Был ли такой человек на земле? Да, был! Он не только теоретически учил нас, но и на Своём практическом примере...
«Проблема возникновения жизни на земле» iconТема Проблема бессознательного в психологии
Подсознательное и бессознательное. Методы исследования бессознательного. Развитие психоаналитических идей а работах А. Адлера и К....
«Проблема возникновения жизни на земле» iconКонцепция спонтанного зарождения жизни
Происхождение жизни – одна из трех важнейших мировоззренческих проблем наряду с проблемой происхождения нашей Вселенной и проблемой...
«Проблема возникновения жизни на земле» iconЗдоровый образ жизни
Здоровый образ жизни это образ жизни, способствующий сохранению, укреплению и восстановлению здоровья человека, а, следовательно,...
«Проблема возникновения жизни на земле» iconРазвитие жизни на земле
В результате химической эволюции осуществился переход от биополимеров к первым живым организмам, которые уже развивались по законам...
«Проблема возникновения жизни на земле» iconТипы религиозной жизни
Попробуем характеризовать каждую категорию с точки зрения ее исторического возникновения, попробуем характеризовать ее нравственные...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©kk.docdat.com 2013
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница