О возникновении жизни. Теория происхождения фаун. Теория фиксизма (постоянства континентов), дрейфа материков, педуляций, тектоники плит

Органический мир Земли возник в океане, усло­вия существования в котором резко отличались от современных по температурному режиму, условиям солености и обилию растворенного и взвешенного в воде органического вещества, давшего начало живым организмам. Длительное время Земля оставалась безжизненной. Она была горячей, атмосфера была бескисло­родной, озоновый экран отсутствовал. Условия для развития жизни на суше создались значительно позже.

Первым этапом после возникновения жизни было ее развитие в Мировом океане. Одними из древнейших обитателей Мирового океана были прокариоты — бактерии. Жизнь существовала уже 4 — 3,5 млрд лет назад. Вслед за ними появились и фотосинтезирующие формы, в первую очередь сине-зеленые водоросли, для которых источником энергии был солнечный свет, падающий на Землю.

Первыми обитателями Земли были, видимо, анаэробы, которые постепенно обогощали атмосферу и воды кислородом, что сделало возможным существование на Земле и аэробных организмов. В конце архея и в начале протерозоя (2,6 — 2,2 млрд лет назад) атмосфера уже содержала достаточное количество кислорода для осуществления окислительных процессов. Наличие свободного кислорода в водах и атмосфере послужило условием для существования первых представителей простейших животных. Вслед за ними в верхнем протерозое появились и более сложные формы.

Вторым существенным этапом был выход организмов на сушу. В этот период состав атмосферы резко отличался от современного, содержание кислорода было незначительным, зато углекислоты было много. Большая концентрация углекислоты препятствовала проникновению к поверхности почвы ультрафиолетовых лучей, доля которых в солнечном спектре была в эту эпоху значительно меньшей по сравнению с современной.

Вопрос о времени появления жизни на суше решается по-разному. Обычно его относят к кембрийскому периоду палеозоя, т. е. ко времени порядка 430 — 550 млн лет, назад (некоторые авторы считают в конце протерозоя, т. е. порядка 1 млрд лет назад). Позже, с развитием озонового экрана, препятствующего проникновению на Землю губительных для жизни космических лучей, вышли на сушу многочисленные эукариоты (высшие организмы, ядра клеток которых обладают оболочкой, отделяющей его от протоплазмы).

В ходе эволюции животных возрастала их подвижность, обеспечивающая возможность ухода от неблагоприятных условий; развивались все более сложные формы поведения, связанные с усилением деятельности органов чувств, осуществлялся переход от лучевой к двусторонней симметрии, обеспечивающей большие скорости передвижения. При выходе на сушу передвижение их стало более быстрым, образовались надежные защитные покровы, предохраняющие как от высыхания, так и от повреждения врагами. В частности, первые стадии развития яиц на суше привели к образованию плотных яйцевых оболочек и созданию запасов питательных веществ в яйцах.

Следующим важным моментом явилось заметное изменение состава атмосферы, связанное с мощным развитием древовидных споровых растений: плауновидных, клинолистных (предков современных хвощевых) и голосемянных. Резко возросшая интенсивность процессов фотосинтеза привела к значительному снижению концентрации углекислоты в атмосфере, а следовательно, к уменьшению ее роли в качестве «тепловой рубашки» Земли, проникновению к поверхности планеты значительно большего количества ультрафиолетовых лучей и, вероятно, к развитию большей дифференциации климатов Земли. Вымирание древовидных форм, выделявших массы углекислого газа в атмосферу, привело к отложению в земной коре каустобиолитов, что вывело значительные количества СО₂ из круговорота веществ в природе.

На границе триасового и юрского (200—160 млн лет назад) периодов смена высших споровых и голосемянных растений покрытосемянными (цветковыми) привела к быстрому развитию насекомых, которые были тесно связаны с покрытосемянными растениями, участвуя в переносе их семян и в опылении цветков. Несколько позже, в меловом периоде (90 — 40 млн лет назад), гигантские рептилии, возникшие в конце палеозоя, уступили место гомойотермным животным (птицам и млекопитающим), что было связано с дифференциацией климатов и появлением холодного периода года.

В меловом периоде лик Земли претерпевает колоссальные перемены. Выражена интенсивная горообразовательная деятельность, продолжается распад материка Гондваны, начинают образовываться Атлантический океан и формироваться материки Северная и Южная Америка, Африка, Австралия и Антарктида.

Возраст современных систематических групп различен. Некоторые современные крупные систематические группы (типы губок, членистоногих, класс радиолярий) существуют на Земле еще с верхнего протерозоя. Другие появились позднее: рыбы — в силуре, насекомые — в девоне, голосемянные растения — в пермском, покрытосемянные растения и млекопитающие (по внешнему облику напоминающие крысу насекомоядного типа и хищного) — в меловом периодах. В третичном периоде происходило максимальное передвижение материков, расширение океанических бассейнов и формирование складчатости, близкой к современному облику земной коры.

В настоящее время процветают покрытосемянные растения, млекопитающие и птицы из наземных позвоночных, насекомые из наземных беспозвоночных, брюхоногие моллюски из наземных и водных беспозвоночных.

Таким образом, современное разнообразие наземных организмов связано как с длительным временем, прошедшим после выхода их на сушу, так и с пестротой тех экологических условий, в которых они в настоящее время обитают. Вымирание ряда видов и более крупных таксономических групп в одних районах и сохранение их в других — одна из существенных причин разнообразия современной флоры и фауны; другой причиной является разнообразие условий существования.

Различные регионы земного шара в разной степени насыщены древними, палеоэндемичными видами. Так, весьма богаты древними видами Австралия и Новая Зеландия. Только в Австралии встречаются древние представители млекопитающих — однопроходных, или яйцекладущих, а также разнообразных представителей сумчатых, из птиц — бескилевых эму. В Новой Зеландии при почти полном отсутствии нелетающих млекопитающих (за исключением завезенных человеком полинезийских крыс) сохранились древние представители пресмыкающихся, наиболее близкие к вымершим видам, — гаттерии; из бескилевых — киви и многие другие виды. Обильны здесь и примитивные эндемичные представители растительного мира. В других регионах суши земного шара число древних форм не столь велико. Это связано, видимо, с тем, что в названных странах длительное время природа сохранялась неизменной, а благодаря раннему отделению этих стран от других регионов суши более молодые группы не проникли сюда, что позволило сохраниться древним формам, менее приспособленным к современным условиям.

Поиск по сайту: