Основные этапы развития органического мира на Земле.

Эволюция органического мира Земли неразрывно связана с эволюцией литосферы. История развития литосферы Земли подразделяется на геологические эры: катархейскую, архейскую, протерозойскую, палеозойскую, мезозойскую, кайнозойскую. Каждая эра делится на периоды и эпохи. Геологическим эрам, периодам и эпохам соответствуют определенные этапы развития жизни на Земле.

Катархей, архей и протерозой объединяются в криптозой – «эпоху скрытой жизни». Ископаемые остатки криптозоя представлены отдельными фрагментами, не всегда поддающимися идентификации. Палеозой, мезозой и кайнозой объединяются в фанерозой – «эпоху явной жизни». Начало фанерозоя характеризуется появлением скелетообразующих животных, хорошо сохраняющихся в ископаемом состоянии: фораминифер, раковинных моллюсков, древних членистоногих.

В архейское время температуры на поверхности Земли могли превышать 100–250 °С – и в этих условиях зародилась жизнь: появление первых клеток – начало биологической эволюции. Наиболее древние следы органической жизни установлены в породах с возрастом 3, 4–3, 5 млрд. лет. В то время господствовали организмы прокариоты. Это время бактерий и сине-зеленых водорослей. Наиболее древние организмы, следы жизнедеятельности сине-зеленых водорослей, называются строматолитами, обнаружены в Австралии. В архейских породах присутствует углерод в виде графита.

Эволюция органической жизни в послеархейское время на протяжении почти 1 млрд. лет шла очень медленно. В течение раннего протерозоя были развиты прокариоты. С середины раннего протерозоя уровень кислорода в атмосфере приблизился к современному – сине-зеленые водоросли выделяли кислород в процессе фотосинтеза.

В раннем рифее появляются следы древнейших, предположительно эукариотических организмов. В позднем рифее и в венде появляется новая группа эукариотов – бесскелетных организмов, названных эдиакарской фауной по наименованию рудника Эдиакара в Южной Австралии. Она представлена медузоидами и аннелидами (кольчатыми червями).

Органический мир раннего палеозоя характеризуется ранним расцветом разнообразных типов живых организмов и низших растений. Животный мир представлен в основном морскими беспозвоночными организмами (брахиоподы, кишечно-полостные, иглокожие) и водорослями. Наземные животные и первые представители высших растений появляются лишь в силуре.

В кембрии некоторые типы беспозвоночных обладали хитиново-фосфатным, известковым наружным или внутренним скелетом. К раннему кембрию относится расцвет одиночных и колониальных прикрепленных бентосных организмов – археоциат. Развиты трилобиты с прочным известковым панцирем, которые могли, свертываясь защищать мягкое брюшко. Существовали брахиоподы, иглокожие и все классы моллюсков. Суша тоже не была безжизненной, она была заселена бак­териями. Во влажных местах, особенно по берегам морей обитали водоросли, грибы, ко­торые уже тогда, по-видимому, перешли к симбиозу с водорослями, образовав лишайни­ки.

С начала ордовика быстрыми темпами развиваются все основные классы морских беспозвоночных животных. Развитие специфической позднепалеозойской фауны и псилофитовой, папоротникообразующей, плауновой флоры. Появляются стебельчатые иглокожие: морские лилии, бластоидеи, цистоидеи. Развиваются головоногие моллюски – наутилоидеи, характеризуются раковинами диаметром в первые метры, хищники морского дна. Предположительное появление первых наземных растений – риниофитов. Появление первых позвоночных – бесчелюстных.

В конце ордовика началось всеобщее похолодание. Оно оказало двоякое воздейст­вие на все морское население: от понижения температуры воды вымели наиболее тепло­любивые обитатели, с похолоданием понижался уровень моря, так как вода отступала и превращалась в лед на континентах.

В силуре брахиоподы становятся более сложными. Кишечно-полостные представлены простыми четырехлучевыми кораллами, табулятами и другими рифообразующими организмами. В конце силура появляются рыбы с внутренним хрящевым скелетом. Возникновение современных групп водорослей и грибов.

В конце силурийского периода в связи с интенсивными горообразовательными процессами и сокращением площади морей часть водорослей, оказавшись в новых условиях среды (в мелких водоемах и на суше), погибла. Выход растений на сушу был подготовлен деятельностью бактерий и цианобактерий, которые при взаимодействии с минеральными веществами образовали на поверхности суши почвенный субстрат. В конце периода достоверное появление первых наземных высших растений – псилофитов. Появление наземных членистоногих – скорпионов. Появление древних панцирных и хрящевых рыб.

В раннем девоне резко сокращается видовое разнообразие трилобитов, исчезают некоторые классы иглокожих. Широкое развитие получили колониальные и одиночные четырехлучевые кораллы, крупные фораминиферы, прикрепленные иглокожие (морские лилии). Эволюционировали двустворчатые и брюхоногие моллюски. Животный мир океанов и морей: разнообразные рыбы – костные, хрящевые, панцирные, появились хрящевые акулы, скаты. Расцвет древних беспозвоночных, появление паукообразных. Псилофиты занимают болотистые места. Начали появляться многие группы высших растений: плауновидные, папоротники, голосемянные. В конце периода появление первых четвероногих – стегоцефалов (древних земноводных).

В каменноугольный период появляются первые голосеменные, возникшие от древних семенных папоротников. Возникновение семенных растений имело большое значение для дальнейшего развития растительного мира, так как семенные растения могли обитать в более сухом климате.

Появляются первые пресмыкающиеся – рептилии. Расцвет плауновидных, хвощевидных, папоротниковидных, семенных папоротников; появление хвойных. Расцвет древних морских беспозвоночных. Появление первичнобескрылых и древнекрылых насекомых. Распространение акул, стегоцефалов. Появление и расцвет амфибий.

В пермский период климат во многих районах Земли стал более сухим и холодным, древовидные споровые растения, достигшие своего расцвета в карбоне, вымирают. В этот же период начался расцвет голосеменных, господствовавших в мезозойскую эру. Шло дальнейшее приспособление многих организмов и растений к жизни на суше и в воздушной среде. Уменьшение количества видов хрящевых, кистеперых и двоякодышащих рыб. Развитие стегоцефалов, пресмыкающихся, часть которых были предковыми по отношению к млекопитающим и птицам.

Мезозойская эра – время гигантских рептилий, обширных теплых морей, населен­ных ихтиозаврами, аммонитами и белемнитами. На суше были чрезвычайно распространены разнообразные рептилии (особенно динозавры). Среди наземных растений получили расцвет различные голосеменные и па­поротники, переход к покрытосемянным. В мезозое важное значение приобрели шестилучевые кораллы, морские ежи. Среди беспозвоночных – головоногие моллюски. В конце мезозоя появляются плацентарные млекопитающие.

В триасовый период появились многие важные группы хвойных, гинкговых и цикадовых. Наблюдается вымирание семенных папоротников, развитие голосеменных. Вымирание многих животных, процветающих в палеозойскую эру, вымирание стегоцефалов, развитие пресмыкающихся, появление древних млекопитающих.

В юрский период исчезли древовид­ные плауны и хвощи, хотя некоторые папоротники вновь пережили расцвет. Основную же массу юрской растительности составляли многочисленные голосеменные. Процветали гинкговые – высокие (до 40 м) листопадные деревья с кроной, напо­минающей крону лиственницы. Отмечается появление диатомовых водорослей, расцвет головоногих и двустворчатых моллюсков. Расцвет пресмыкающихся: наземных, водоплавающих, летающих. Появление древних птиц (археоптерикс), развитие древних млекопитающих. Признанным олицетворением юрского периода являются аммониты.

В меловой период произошел следующий крупный шаг в эволюции растений – появились покрытосеменные растения, которые вследствие разнообразных особенностей заняли господствующее положение на суше. Развитие двустворчатых и брюхоногих моллюсков, других беспозвоночных. Развитие крупных рептилий в первой половине периода и их вымирание во второй половине периода: исчезли многие беспозвоночных, динозавры, летающие ящеры, водные пресмыкающиеся, большие группы высших растений. Развитие млекопитающих и птиц. Особенность, присущая многим меловым животным, – гигантизм. На фоне огромных и причудливых ящеров довольно неприметными выглядели млекопитающие. Они были мелкие, не больше крысы, но уже достаточно разнообразные.

В кайнозое преобладают покрытосемянные. Рубеж мезозой-кайнозой – «великое вымирание»: исчезают наземные и морские рептилии, некоторые головоногие моллюски (аммониты). Среди морских беспозвоночных на первое место вышли брюхоногие и двустворчатые моллюски, развиты фораминиферы, кораллы, иглокожие, костистые рыбы.

В палеогене расцвет диатомовых водорослей и основных групп покрытосеменных. Тропические пальмы и кипарисы произрастали в Средней Европе. Господство двустворчатых и брюхоногих моллюсков, из пресмыкающихся остались змеи, черепахи, крокодилы, распространяются млекопитающие. Развитие сумчатых и примитивных плацентарных: насекомоядных, древних копытных, древних хищников.

Похолодание в неогеновый период привело к тому, что флора стала близка к современной в средних широтах. Преобладание покрытосеменных и хвойных, отступание лесов, увеличение площади степей. Появились медведи, носороги, быки, мастодонты, слоны, лошади, человекообразные обезьяны. Современный облик приняли птицы, костистые рыбы, млекопитающие – киты, ластоногие. Видовой состав беспозвоночных приближается к современному. Расцвет плацентарных млекопитающих, сходных с современными. Появление человекообразных обезьян.

Оледенения четвертичного периода сократили видовой состав растительности: вымирание многих видов растений, упадок древесных форм, расцвет травянистых; растительный мир приобретает современный облик. Распространены мамонты, волки, большерогие олени, медведи, фауна позвоночных приобрела облик современных животных. Развитие многих групп морских и пресноводных моллюсков, кораллов, иглокожих, развитие насекомых. Формирование ныне существующих сообществ, возникновение и эволюция человека.