Evoluce života

První živí tvorové se na Zemi objevili přibližně před 3500-3900 miliony let. Při interakci živých organismů s abiotickým prostředím vznikla biosféra, což je unikátní živý systém. Proces vzniku prvních organismů a vývoj jejich diverzity probíhal ve vodním prostředí, které svým nasycením organickými i anorganickými látkami připomínalo vývar.

Geochronologická historie Země a vývoj života jsou rozděleny do dvou eonů a po sobě jdoucích epoch. Éry se zase dělí na období a období na epochy. Každý segment je velmi velké časové období a je vyjádřeno v milionech let.

Obrázek 1. Geochronologická historie Země. Author24 — online výměna studentských prací

Doba trvání každého časového období evoluce je určena na základě výsledků studia fosilních pozůstatků a s přihlédnutím k datům z věd, jako je geologie, geochemie, geofyzika, biogeografie a systematika. A také pomocí dalších důkazů naznačujících velké změny, ke kterým na Zemi došlo, například ve složení plynů v ovzduší, v nástupu zalednění, v klimatických změnách, v poměru vody k půdě, stejně jako v obsahu produktů radioaktivního rozpadu v minerálech a horninách a v geografii světové populace.

První eon, potvrzený fosilními důkazy, se nazývá fanerozoikum a začal přibližně před 534 miliony let.

Fanerozoiku předcházelo kryptozoikum, druhý eon. Kryptozoa získala své jméno díky malému množství organických zbytků (z řeckého kryptos – skrytý). Dalším názvem pro kryptozoikum je prekambrium. Jeho trvání je přibližně 4900-4500 milionů let, což je asi 85 % geologické historie planety.

„Evoluce života“
Pomoc od odborníka na téma práce
Řešení problému s AI za 2 minuty
Najděte řešení svého problému mezi 1 000 000 odpověďmi

Obrázek 2. Fáze vývoje života na Zemi. Author24 — online výměna studentských prací

Ve dvou uvedených eonech – fanerozoiku a kryptozoiku se rozlišuje šest období:

• Katarchean – nižší než nejstarší, začal asi před 4500 miliony let
• Archean – nejstarší, začal asi před 3500 miliony let
• Proterozoický praživot – před 2500 miliony let
• Paleozoikum – starověký život – před 534 miliony let
• Mezozoikum – střední život – před 248 miliony let
• Cenozoikum – nový život – před 65 miliony let, pokračuje až do současnosti.

Celkové stáří naší planety je přibližně 7000 2500 milionů let, z toho 2000 1000-XNUMX XNUMX milionů let bylo vynaloženo na vznik samotné planety a přibližně XNUMX XNUMX milionů let bylo vynaloženo na vznik živých organismů. Až do poloviny paleozoické éry docházelo k rozvoji života pouze ve vodním prostředí.

Etapy vývoje života na Zemi

Během hadejské éry došlo ve vodách Světového oceánu k vytvoření „prvotního vývaru“ a začal proces koacervace.

Období anarchie bylo poznamenáno objevením se prvních prokaryot – bakterií a sinic. To potvrzují data získaná při studiích sedimentárních hornin starých 3,1-3,8 miliardy let. Současně se objevila biosféra. Archejská éra je érou, kdy se rychle vyvíjela prokaryota a výskyt sinic ukazuje na přítomnost fotosyntézy a chlorofylu. Během archejské éry se objevila první eukaryota, včetně jednobuněčných řas a prvoků.

Bakterie se dostaly na zem a začal proces tvorby půdy.

Na konci archejské éry se objevil pohlavní proces a vznikly první mnohobuněčné organismy – bezobratlí a řasy.

Proterozoická éra zahrnuje dlouhé období. V této době převládá eukaryotická diverzita. Vznik mnohobuněčnosti a proces dýchání vedly k rozvoji autotrofů i heterotrofů. Spolu s plovoucími formami se objevily i ty přichycené ke dnu – červené, vláknité řasy, korály.

Proterozoické období je charakterizováno výskytem prvních lezoucích organismů, které daly vzniknout měkkýšům a členovcům.

Paleozoická éra se vyznačuje bohatým fosilním záznamem, který ukazuje, že zástupci téměř všech hlavních typů bezobratlých byli ve vodním prostředí.

V paleozoické éře se objevili obratlovci – ryby a zvířata bez čelistí. Z kostnatých ryb vznikly lalokoploutvé ryby, z nichž později vznikli suchozemští obratlovci – staří obojživelníci.

Uprostřed paleozoické éry se na pevninu dostaly rostliny, zvířata a houby. Začala etapa vývoje vyšších rostlin, začaly vznikat první lesy složené z přesliček, kyjových mechů a obřích kapradin.

Na konci paleozoické éry všechny vymřely a jejich zbytky se staly základem pro vznik uhelných ložisek.

Během této éry se objevili první vzduch dýchající zvířata, plazi a hmyz.

Druhohorní éra je nazývána věkem plazů, které v tomto období reprezentovaly plovoucí, suchozemské, létající, vodní a blízkovodní formy. Plazi existovali několik milionů let a vyhynuli na konci druhohor.

Během druhohor se objevili ptáci a vačnatci snášející vejce. Placentární savci se objevili o něco později. Změna klimatu, která se stala chladnější a sušší, vedla k rozšíření jehličnanů a dalších nahosemenných rostlin. Ve stejné době se objevily první krytosemenné rostliny. V mořském prostředí se vyvinuli hlavonožci a kostnaté ryby.

Cenozoické období je obdobím rozkvětu hmyzu, ptáků, krytosemenných rostlin a savců. V polovině kenozoické éry již existovali téměř všichni zástupci království živé přírody, které známe.

Objevily se keře a trávy a velké plochy povrchu planety zabíraly stepi a louky. Během této éry se vytvořily všechny typy biogeocenóz.

Cenozoická éra

Cenozoické období je pozoruhodné tím, že se v tomto období objevil člověk a s rozvojem jeho kultury se začala formovat kulturní fauna a flóra. Aktivní rozvoj přírody člověkem vedl ke změnám ve složení organického světa a v životním prostředí. Změny vyplývající z lidské činnosti vedou k velkým změnám ve vývoji života.

Evoluce života je tedy jedinečný fenomén. Tím, že hmota vznikla v přírodě na základě fyzikální a chemické evoluce, dosáhla v procesu biologické evoluce vysoké úrovně složitosti. A vývoj života, který probíhá tak dlouhou dobu, pokračuje dodnes.

Stáří Země je více než 4.5 miliardy let, tedy více než 4500 milionů let. Během této doby se planeta hodně změnila. Celé toto období, od vzniku planety až po naši dobu, je rozděleno do segmentů. Zároveň se rozlišují menší od větších. Rozdělení vychází z důležitých událostí v dějinách Země, které vedly k jejím geologickým a klimatickým změnám, hromadnému vymírání živých forem a rozkvětu nových typů a tříd živých organismů.

V některých učebnicích se ve starším či zjednodušeném podání rozlišuje šest epoch v historii planety – katarchejská, archejská, proterozoická, paleozoická, druhohorní a kenozoická. Říká se, že archean, paleozoikum atd. Nicméně s novějším nebo hlubším přístupem jsou katarchean, archean a proterozoikum považovány za eony a paleozoikum, mezozoikum a kenozoikum jsou spojeny do eonu fanerozoika.

Diagram nezobrazuje všechny éry a období. Prvním obdobím fanerozoika a zároveň paleozoika je kambrium. Proto se celou dobu před tím nazývá prekambrium. Význam tohoto rozdělení je spojen s tzv. kambrickou explozí, kdy přibližně před 540 miliony let začala aktivní tvorba druhů, které měly vnější nebo vnitřní kostru a byly předky aktuálně existujících druhů zvířat. Toto je okamžik, od kterého se fosilní záznamy stávají úplnějšími a spolehlivějšími.

Období není nejmenší časovou jednotkou při popisu fází vývoje života na Zemi. Jednotlivá období se dělí na epochy a epochy na vrstvy. Čím blíže našemu času, tím menší je rozdělení, protože vědci mají více materiálu k zaznamenání důležitých změn, ke kterým dochází v historii vývoje života na Zemi.

Je důležité si uvědomit dvě nuance. Na jedné straně fanerozoikum, nejkratší eon, trvá jen asi 500 milionů let. Avšak právě v této době se objevují téměř všechny složité formy života. Na druhé straně, navzdory primitivnosti života v dřívějších eonech, právě v nich byly „vynalezeny“ všechny základní chemické procesy a vlastnosti charakteristické pro všechny živé věci. Stejně jako všechny buněčné organely.

Dalo by se tedy říci, že život se po dlouhou dobu zrychloval a v procesu evoluce testoval různé možnosti, dokud nenašel tu nejlepší. Poté se začala rozvíjet na plné obrátky. Kambrickému výbuchu však předcházelo nahromadění kyslíku v atmosféře. A to je pravděpodobně to, co hrálo klíčovou roli ve zrychlení tempa evoluce.

První stopy života na Zemi pocházejí z doby před 3.5 miliardami let. Je však pravděpodobné, že život mohl vzniknout dříve, na hranici mezi Katarchaean a Archaean, asi před 3.8 miliardami let. Konec Katarchaea je spojen s posledním bombardováním meteority a následným ochlazením Země.

К catarchaea označují období, kdy se Země již zformovala jako planeta vlivem gravitační přitažlivosti okolní hmoty, ale její povrch ještě nevychladl, byla vystavena častému bombardování kosmickými tělesy. Catarchaea začala asi před 4.6 miliardami let a skončila asi před 4 miliardami let. V katarce s největší pravděpodobností nebyl žádný život, i když některé hypotézy jeho výskyt připouštějí.

1. Jádro planety se dále formovalo. Obklopoval ji plášť, na jehož povrchu se nacházely roztavené horniny – magma. Následně jeho ochlazení vedlo ke vzniku zemské kůry.
2. Na počátku katarského období byly teploty vysoké kvůli aktivním geologickým procesům, dopadům asteroidů a radioaktivnímu rozpadu.
3. Pád tělesa, ze kterého následně vznikl Měsíc, vedl k částečnému tání zemského pláště, nárůstu množství magmatu a uvolnění velkého množství látek do atmosféry.
4. Mnoho látek se usadilo, ale vodní pára, oxid uhličitý a vodík zůstaly v atmosféře.
5. Těžká atmosféra vytvořila velký tlak. Voda proto i přes vysokou teplotu začala kondenzovat v kapalinu. Objevily se oceány.
6. Voda absorbovala oxid uhličitý, čímž se snížil skleníkový efekt. Tím se teplota snížila. Klesla i kvůli poklesu aktivity procesů uvnitř Země.
7. Na konci katarchee klesla teplota pod 100 stupňů.

В archaean Následující fáze evoluce života probíhají v určeném pořadí:

1. Chemosyntéza je výroba energie oxidací anorganických látek.
2. Glykolýza je výroba energie bezkyslíkatou oxidací organických látek.
3. Rozdělení na bakterie a archaea.
4. Vzhled fotosyntézy u prokaryot, ve kterých se neuvolňuje kyslík.
5. Vzhled sinic, které při fotosyntéze uvolňují kyslík.
6. Protože většina prokaryot jsou anaeroby, kyslík nahromaděný na konci archeanu a začátku proterozoika způsobuje jejich smrt.

Archaean skončil před 2.5 miliardami let. Příští eon Proterozoikum – nejdelší, trvala asi 2 miliardy let, před 2.5 miliardami let do 0.54 miliardy Během této doby probíhají následující fáze vývoje života na Zemi:

1. Změna z anaerobních společenství na aerobní.
2. Vzhled prokaryotických kolonií podobných mnohobuněčným řasám.
3. Vznik eukaryot asi před 1.7 miliardami let.
4. Vznik mnohobuněčných organismů asi před 1.2 miliardami let.
5. Pohlavní rozmnožování se poprvé objevilo u červených řas.
6. Vzhled hub.
7. Zvířata vyvinula pohlavní rozmnožování a trávicí trakt.
8. Blíže fanerozoiku se vyvinula biota Ediocaran – poměrně složité organismy, většinou bentické, přisedlé a zploštělé. Asi to nejsou předci moderních typů.
9. Tvorba ozonové vrstvy a nájezdy organismů na pevninu.

Paleozoikum – první éra fanerozoického eonu – začala před 540 miliony let a skončila přibližně před 250 miliony let. Paleozoikum zahrnuje období – kambrium, ordovik, silur, devon, karbon, perm. Během této doby došlo ve vývoji života na Zemi k následujícím důležitým událostem:

1. Rychlý vývoj mnoha druhů zvířat, jejichž zástupci přežili do naší doby. Objevují se i primitivní strunatci a členovci.
2. Před 485 miliony let se objevili první obratlovci.
3. Před 435 miliony let přišly na zem rostliny a houby.
4. Po několika milionech let se objevují suchozemští členovci.
5. Asi před 400 miliony let se objevily první dřeviny.
6. Asi před 350 miliony let zde již žili obojživelníci a semenné kapradiny.
7. Před 330 miliony let se objevili plazi a o něco později se od nich oddělili budoucí předci savců.
8. Objevují se brouci a nahosemenné rostliny.

Paleozoické období končí před 252 miliony let permským masovým vymíráním, které zlikvidovalo asi 90 % mořských druhů a asi 70 % suchozemských druhů. Mezi nejpravděpodobnější příčiny patří vulkanická činnost nebo srážka s velkým asteroidem.

Druhohorní éra (před 252 – 66 miliony let) zahrnuje období triasu, jury, křídy, během kterých došlo k následujícím fázím vývoje života na Zemi:

1. Objevují se dinosauři (před 225 miliony let) a kostnaté ryby.
2. Dominance nahosemenných rostlin.
3. Vzhled želv a dvoukřídlého hmyzu.
4. Na konci triasu se již objevili první savci (před 215 miliony let).
5. Na začátku jurského období se objevili první létající a vodní dinosauři.
6. Na konci jurského období se objevují placentární savci (před 160 miliony let).
7. Objevují se ptáci (před 150 miliony let) a krytosemenné rostliny (před 130 miliony let) Sociální hmyz (včely, mravenci).

Poslední Cenozoická éra začal před 66 miliony let další katastrofou v historii Země, pravděpodobně pádem asteroidu, který vedl k ekologické katastrofě. Mnoho skupin zvířat vyhynulo, včetně dinosaurů. Cenozoikum se dělí na období paleogénu, neogénu a kvartéru.

V paleogénu se dominantní třídou stali savci, mimo jiné se objevil i oddíl primátů. Rozmanitost ptáků se zvyšuje. Později se mezi savci objevily velké a gigantické formy, které v době dinosaurů nemohly existovat.

Neogén začal přibližně před 25 miliony let. V této době se objevují mořští a létající savci. Vačnatci přetrvávají pouze v izolovaných oblastech.

V období čtvrtohor neboli antropocénu, které začalo před 2.5 miliony let, se objevuje rod Homo (člověk).