Головна
ГоловнаЕкологіяЗагальна екологія → 
« Попередня Наступна »
А.В. Гапоненко. Загальна екологія. Лекції для студентів I курсу, 2006 - перейти до змісту підручника

ГОЛОВНІ ЕТАПИ біохімічної еволюції живих організмів

Сучасна біосфера виникла не відразу, а в результаті тривалої еволюції в процесі постійного взаємодії зовнішніх (алогенних) - геологічних і кліматичних і внутрішніх (автогенних) - обумовлених живим компонентом, тобто абіотичних і біотичних факторів. Завдяки дії і взаємодії цих факторів сформувалося біологічне різноманіття на внутривидовом, межвидовом і біосферному рівнях. Саме різноманітність екосистем, що складають біосферу є умовою її стійкості.

Дані космохімії метеоритів і астероїдів свідчать про те, що утворення органічних сполук в Сонячній системі на ранніх стадіях її розвитку було типовим і масовим явищем (Войткевич, Вронський, 1996).

Перші форми життя, мабуть, були представлені анаеробними бактеріями, що утворилися з органічних речовин, синтезованих абиогенно під дією потужного ультрафіолетового випромінювання у відсутності кисню (і озонового шару). Вони могли існувати лише у воді, що захищає найпростіших від ультрафіолетового випромінювання. Харчувалися вони, мабуть, органічними речовинами, утвореними космічним синтезом. Таким чином, найдавніша біосфера виникла в гідросфері, існувала в її межах і була гетеротрофною. Під впливом закону «всюдности життя» організми стали здійснювати експансію в різні області проживання. Однак творить і перетворює роль живої речовини стала здійснюватися лише з появою в біосфері фотосинтезуючих автотрофів - ціанобактерій і синьо-зелених (прокариотов) близько 3,5 млрд. років тому. 1,5 - 2 млрд. років тому стався потужний популяційний вибух автотрофних водоростей, що призвело до надлишку у воді кисню і виділення його в атмосферу. Відбувся перехід відновної атмосфери в кисневу, що сприяло розвитку еукаріотичних організмів і появі многоклеточности близько 1,4 млрд. років тому, а потім і справжніх водоростей і наземних рослин (еукаріотів). Це мало вирішальне значення для формування сучасної біосфери. Діяльність автотрофніорганізмів призвела до накопичення в біосфері вільного кисню, що розглядається як один з найважливіших етапів еволюції.

На початку кембрійського періоду, приблизно 600 млн.

років тому, вміст кисню в атмосфері досягла 0,6%, а потім стався ще один еволюційний вибух - з'явилися нові форми життя - губки, корали, черв'яки, молюски. Вже до середини палеозою вміст кисню вперше стало близько до сучасного. З'явилася можливість виходу життя на суходіл. Незважаючи на велику кількість автотрофов, наприкінці палеозою, приблизно 300 млн. років тому, вміст кисню в атмосфері впало до 5% від сучасного і підвищився вміст вуглекислого газу. Це призвело до зміни клімату, зниження інтенсивності процесів розмноження тварин, і як наслідок бурхливого накопичення маси органічних речовин, сто створило запаси викопного палива (кам'яне вугілля, нафта). Потім вміст кисню знову стало підвищуватися і з середини крейдяного періоду, приблизно 100 млн. років тому, ставлення О2/СО2 близько до сучасного, хоч і відчуває коливання в певних межах.

Подальший розвиток тварин і рослин, після виходу на сушу, призвело до заселення материків, виникненню таких великих наземних тварин, як динозаври, появі ссавців і, нарешті, людини.

В.І. Вернадський сформулював ідеї еволюції біосфери наступним чином: 1.

Спочатку сформувалася літосфера - провісник навколишнього середовища, а потім після появи життя на суші - біосфера. 2.

Протягом всієї геологічний історії Землі ніколи не спостерігалися азойние геологічні епохи (тобто позбавлені життя). Отже, сучасне жива речовина генетично пов'язане з живою речовиною минулих геологічних епох. 3.

Живі організми - головний фактор міграції хімічних елементів у земній корі, «принаймні, 90% за вагою маси її речовини у своїх істотних рисах обумовлено життям» (Вернадський 1934р). 4.

Грандіозний геологічний ефект діяльності організмів обумовлений тим, що їх кількість нескінченно велике і діють вони практично протягом нескінченно великого проміжку часу.

Таким чином, основним рушійним фактором розвитку процесів у біосфері є біохімічна енергія живої речовини. Ю. Одум (1975) вважає, що «з екологічної точки зору еволюцію біосфери, мабуть, можна порівняти з гетеротрофною сукцесій, за якою послідував автотрофний режим».

Але досі, незважаючи на 4 млрд. років еволюції, таксономічний склад систем ще стабілізувався. Біорізноманіття екосфери продовжує вдосконалюватися за рахунок великого резерву в еволюції спільнот. На цьому рівні провідна роль належить сполученої еволюції (коеволюції) і груповому відбору.

Еволюція біосфери та її основних складових.

(За Ф. Рамаді, 1981)

Час, число років Геологічна епоха Біосфера Літосфера Гідросфера Атмосфера 5х109

4,5 х109 Ранній архей Формування Сонячної системи.

Найбільш древні породи Конденсація океану Вільний кисень відсутній 3х109

2х109 Докембрій

Перші бактерії

Перші організми, здатні до фотосинтезу

Вулканизм Поява кисню з оксидів заліза

Вміст кисню становить 1% сучасного значення.

Освіта озонового шару 7х108

5х108 - 2,25 х 108 Палеозойська ера Поява багатоклітинних

Поява судинних рослин і комах

Заледеніння Сахари. Освіта кам'яновугільних відкладень

Збільшення обсягу океану Вміст кисню становить 3 - 10% від сучасного 108 - 7х107 Мезозойська ера Поява ссавців

Поява покритонасінних рослин Вулканизм

Відкладення крейди і гіпсу в осадових породах Вміст кисню збільшується 5х107

2х107

107

106 кайнозойської ера

Еоцен

Олігоцен

Міоцен

Пліоцен

Четвертинний період

Поява злакових

Збільшення видового різноманіття ссавців. Перші примати по лінії антропоїдів.

Перший з відомих людиноподібних.

Заледеніння

Освіта бурого вугілля. Вулканізм

Рівень моря на 120 м нижче сучасного

Процентний вміст кисню близько до сучасного

Вміст кисню близько до сучасного. 2.1.11.

« Попередня Наступна »
= Перейти до змісту підручника =
Інформація, релевантна " ГОЛОВНІ ЕТАПИ біохімічної еволюції живих організмів "
  1. I. Необхідність подальшого тлумачення
    організмом і його середовищем. Ми повинні вказати фізичний процес, за допомогою якого зовнішнє відношення, постійно діюче на організм, викликає в цьому організмі приспособительное внутрішнє
  2. I. Попереднє пояснення
    еволюції, вчить, що вони виникли поступово і під впливом факторів, подібних тим, які ми звичайно спостерігаємо. Обидві гіпотези припускають невідому Причину. Подивимося, яка з них краще узгоджується з встановленими
  3. X. Внутрішні Фактори
    еволюції взагалі, ми вказали вельми побіжно на основні риси і причини змін, що становлять органічну еволюцію. Тепер потрібно буде розглянути деякі випливають звідси процеси, що відбуваються одночасно і у індивідів, і у видів. § 154. Закон нестійкості однорідного (Основні Почала, § 149 155) має тут троїстий королларій. Розглянутий у зв'язку з постійно
  4. VIII. Чим обумовлена ??органічна Еволюція?
    Еволюції. § 144. Ідея de Mailtet (1735), що суперечила догматам його часу, була великим кроком вперед. Перш ніж ми дізнаємося, яким чином організовані істоти поступово розвинулися, потрібно дійти до переконання, що вони дійсно поступово розвинулися; і це переконання було досягнуто. Дикі поняття de Mai I let про те, яким чином природні агенти виробили рослини і тварин, не
  5. Системи Органів
    еволюції соціальних організмів представляють, в принципі, аналогічне явище. Виникає клас панів, які в якості воїнів виконують оборонну і наступальну діяльність і, таким чином, спеціально знаходяться у зв'язках з оточуючими діячами; виникає також клас рабів, які виконують внутрішні діяльності, спрямовані до підтримання всього суспільства, тобто перш за все їх
  6. IV. Доводи з класифікації
    еволюції? § 123. Вражаючим обставиною є те, що натуралісти поступово змушені були розподілити організми по групам, що входять до складу великих груп, і що це є саме те розподіл, який є наслідком походження через розмноження, як у окремих родин, так і серед людських рас. § 124. Та обставина, що між самими маленькими
  7. VI. Доводи з Морфології
    еволюції. Не може бути випадковим те обставина, що бабка, сонечко, метелик, блоха і комар - всі ці тварини мають по двадцять сегментів. Деякі відхилення від цього плану, наприклад у павуків і кліщів, що мають менше двадцяти сегментів, завдаючи удару теорії приречення, приводять до висновку, що органічні форми виникли із загального кореня шляхом постійних розбіжностей. § 134.
  8. ВИД І ЙОГО ЕКОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА
    біохімічних і фізіологічних функцій, вільно схрещуються і дають плідне потомство, пристосованих до певних умов життя, що володіють певним типом взаємовідносин з абиотической (відсталою) і біотичної середовищем і які у природі певну область - ареал. Види відрізняються один від одного багатьма ознаками. Характерні для виду ознаки і властивості називають
  9. XII. Еволюція Професій
    головним чином з церковного елемента. Єгипет, на історії якого так добре можна вивчати перші кроки соціальної еволюції, дає особливо живі приклади первісного об'єднань нения політичних, церковних та професійних відправлень. § 722. На прикладі професійних установ ми особливо ясно бачимо процес соціальної еволюції. Жодна група закладів не ілюструє краще цього
  10. ЕКОЛОГІЧНІ ФАКТОРИ СЕРЕДОВИЩА ТА ЇХ КЛАСИФІКАЦІЯ.
    Еволюції видів. Наприклад, сила тяжіння, сонячна радіація, сольовий склад океану. Більшість екологічних факторів - температура повітря, вологість, швидкість руху повітря - дуже мінливі в просторі і в часі. Відповідно до цього, в залежності від регулярності впливу, екологічні фактори поділяють на (Слайд 2): * регулярно-періодичні, що міняють силу впливу в
  11. 7.2. Еволюція видів і біосфери
    еволюції життя Вернадський розвивав з точки зору процесів біохімії, чому свідчення доповідь, прочитаний ним в 1928 р. [32, с. 116]. З метою оцінки цих процесів вводилися константи: 1) середньої ваги організму, 2) його середній елементарний хімічний склад, 3) середня геохимическая енергія, вимірювана величиною міграції хімічних елементів в середовищі його життя. При цьому підкреслюється, що
  12. 2.14.5. Нерівномірність історичного розвитку. Суперіорние і інферіорние соціори. Історичні світи
    еволюції. Вони знаходяться на магістралі історичного розвитку, є магістрал'ниті. Багато хто (але не всі) інферіорние соціоісторіческіе організми належать до типів, які раніше перебували на магістралі всесвітньо-історичного розвитку. З появою більш високого типу вони з магістральних перетворилися на колишні магістральні (Ексмо-гістрая'ние). Такий підрозділ соціоісторіческіх
  13. 2.14.7. Суперіорізація
    організму. У деяких випадках він перетворюється на соціоісторіческій організм того ж типу, що й впливають на нього, І.Е. піднімається на найвищу для даної епохи стадію розвитку. Подібного роду трансформацію інферіорних соціоров в суперіорние можна назвати, формаційним підтягуванням, формаціонньм піднесенням, або суперіорізація. Якщо інферіорний соціор належав до стадіального типу,
  14. Етапи формування концепції управління людськими ресурсами Початок ХХ в.
    Етапи формування концепції управління людськими ресурсами Початок ХХ
  15. I. Завдання Морфології
    еволюції у всіх цих явищах. Фактори двох родів повинні бути прийняті до уваги Фактори першого класу суть ті, які прямо прагнуть змінити органічний агрегат, змушуючи його перейти від форми простіший, яка не знаходиться в рівновазі зі зовнішніми силами, до більш складної, врівноваженою формі. Фактори другого класу - це формообразовательние прагнення самих організмів: нахили,
  16. 4.5. Біологічне різноманіття
    еволюції сформувалося біологічне різноманіття (біорізноманіття) - сукупність видів всіх організмів. "Бухгалтерія" цього розмаїття наступна. Загальне число нині відомих видів становить близько 2,5 млн., причому, майже 1,5 млн. з них - комахи, ще 300 тисяч - квіткові рослини. Всіх інших тварин приблизно стільки ж, скільки квіткових рослин. Водоростей відомо небагатьом
  17. Первісне суспільство.
    Етапи формування людини. Назвіть фактори антропосоціогенезу. - Подумайте, в якій географічній середовищі, за яких умов могло зародитися виробляє господарство. -Зіставте родову громаду мисливців і збирачів з родовою громадою хліборобів і скотарів. Які наслідки мала поява виробляє господарства? Доповіді:. Еволюція кам'яних знарядь праці в палеоліті - мезоліті -