Роль живых организмов на эволюцию Земли

Содержание.

 

1. Гипотезы возникновения  жизни на Земле.	Стр.2
2. Образование Вселенной. Теория  Большого Взрыва.	Стр.3
3. История  эволюции организмов и Земли.	Стр.4
3.1. Появление воды на земле.	Стр.5
3.2. Архей.	Стр.6
3.3. Протерозой.	Стр.7
3.4. Палеозой.	Стр.8
3.5. Мезозой.	Стр.11
3.6. Кайнозой. 4. В заключение.	Стр.12
5.Роль живых организмов на эволюцию Земли.	Стр.14
5.1.Роль организмов в формировании биосферы.	Стр.14
5.2. Роль человека в формировании ноосферы.	Стр.16
6. Список используемой литературы.	Стр.18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Возникновение жизни  на Земле - сложный вопрос, который интересует человечество с давних времен.

 Наиболее распространенными  гипотезами возникновения жизни  на Земле являются следующие:

Креациони́зм (от лат. creare — создавать) — философско-методологическая концепция, в рамках которой основные формы жизни,  рассматриваются как намеренно созданные неким сверхсуществом или божеством.

Самозарождение жизни. 
Эта теория была распространена в Древнем Китае, Вавилоне и Древнем Египте в качестве альтернативы креационизму, с которым она сосуществовала. Аристотель (384—322 гг. до н. э.), которого часто провозглашают основателем биологии, придерживался теории спонтанного зарождения жизни. Согласно этой гипотезе, определенные «частицы» вещества содержат некое «активное начало», которое при подходящих условиях может создать живой организм. Аристотель был прав, считая, что это активное начало содержится в оплодотворенном яйце, но ошибочно полагал, что оно присутствует также в солнечном свете, тине и гниющем мясе. 
Известный ученый Ван Гельмонт описал эксперимент, в котором он за три недели якобы создал мышей. Для этого нужны были грязная рубашка, тёмный шкаф и горсть пшеницы. Активным началом в процессе зарождения мыши Ван Гельмонт считал человеческий пот. 
В 1688 году итальянский биолог и врач Франческо Реди подошел к проблеме возникновения жизни более строго и подверг сомнению теорию спонтанного зарождения. Реди установил, что маленькие белые червячки, появляющиеся на гниющем мясе, — это личинки мух. После проведения  ряда экспериментов, он получил данные, подтверждающие мысль о том, что жизнь может возникнуть только из предшествующей жизни (концепция биогенеза).

 
Гипотеза  стационарного состояния 
Согласно этой теории, Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень незначительно. Согласно этой версии, виды также никогда не возникали, они существовали всегда, и у каждого вида есть лишь две возможности — либо изменение численности, либо вымирание

Гипотеза  панспермии 
Панспермия (греч. panspermía — смесь всяких семян) — гипотеза о появлении жизни на Земле в результате переноса с других планет неких «зародышей жизни».

Белково-коацерватная гипотеза Опарина

Жизнь возникла из неживого вещества в результате эволюции материи, является результатом естественных процессов, происходивших во Вселенной. Жизнь — это свойство материи, которое ранее не существовало и  появилось в особый момент истории Земли. Возникновение жизни явилось результатом процессов, протекавших сначала миллиарды лет во Вселенной, а затем многие миллионы лет на Земле. От неорганических соединений к органическим, от органических к биологическим — таковы последовательные стадии процесса зарождения жизни.

Коацерватные капли образуются при смешивании двух разных белков. Раствор одного белка в воде прозрачен. При смешивании разных белков раствор мутнеет, под микроскопом в нем заметны плавающие в воде капли. Такие капли – коацерваты могли возникнуть в водах 1000 первичного океана, где находились разнообразные белки.

Некоторые свойства коацерватов внешне сходны со свойствами живых организмов. Например, они  «поглощают» из окружающей среды  и избирательно накапливают определенные вещества, увеличиваются в размерах. Можно предположить, что внутри коацерватов  вещества вступали в химические реакции. 
Этапы химической эволюции были выделены А.И.Опариным.

 

Образование Вселенной

 

Теория  Большого Взрыва

    Понятно, что Вселенная должна иметь начало. Но человеческому разуму трудно охватить то, что могло произойти, когда возникла Вселенная. Была ли созидающая сила чем-то, что можно описать законами физики, или же она появилась в результате творческой мощи всемогущего Бога?

     Теория, которой придерживается большинство современных ученых, утверждает, что Вселенная образовалась в результате так называемого Большого Взрыва. Невероятно горячий огненный шар, температура которого достигала миллиардов градусов, в какой-то момент взорвался и разбросал во всех направлениях потоки энергии и частиц материи, придав им колоссальное ускорение. 
Любое вещество состоит из крохотных частиц - атомов. Атомы - это мельчайшие материальные частицы, способные принимать участие в химических реакциях. Однако, они в свою очередь, состоят из еще более мелких, элементарных, частиц. Все сущее во Вселенной от крупнейших галактик до мельчайших живых организмов состоит из химических элементов.   
   Большой Взрыв оказался настолько мощным, что вся материя Вселенной с огромной скоростью разлетелась по космическому пространству.  Вселенная продолжает расширяться и по сей, день.

 

   На протяжении многих веков вопрос о происхождении Земли оставался монополией философов, так как фактический материал в этой области почти полностью отсутствовал. Первые научные гипотезы относительно происхождения Земли и солнечной системы, основанные на астрономических наблюдениях, были выдвинуты только лишь в XVIII веке. Первой в этом ряду была знаменитая теория, сформулированная в 1755 году немецким философом Иммануилом Кантом. Кант считал, что солнечная система возникла из некой первичной материи, до того свободно рассеянной в космосе. Частицы этой материи перемещались в различных направлениях и, сталкиваясь друг с другом, теряли скорость. Наиболее тяжелые и плотные из них под действием силы притяжения соединялись друг с другом, образуя центральный сгусток - Солнце, которое, в свою очередь, притягивало более удаленные, мелкие и легкие частицы. Таким образом, возникло некоторое количество вращающихся тел, траектории которых взаимно пересекались. Часть этих тел, первоначально двигавшихся в противоположных направлениях, в конечном счете, были втянуты в единый поток и образовали кольца газообразной материи, расположенные приблизительно в одной плоскости и вращающиеся вокруг Солнца в одном направлении, не мешая друг другу. В отдельных кольцах образовывались более плотные ядра, к которым постепенно притягивались более легкие частицы, формируя шаровидные скопления материи; так складывались планеты, которые продолжали кружить вокруг Солнца в той же плоскости, что и первоначальные кольца газообразного вещества.

   Планета Земля уникальна: огромный каменный шар окружностью 40 тысяч километров, одна треть суши, две трети воды и богатая кислородом атмосфера создали единственное известное место во Вселенной, где есть жизнь! Однако этот сине-зеленый оазис не всегда был столь гостеприимным. На планете сохранились следы ее сурового прошлого - времени, когда ее раздирали страшнейшие катастрофы и условия жизни на ней были невыносимы. В течение 4.5 млрд. лет этот мир изменялся - он горел в огне и замерзал во льдах, его затопляли океаны и отравляли ядовитые небеса. Организмам, населяющим нашу планету сегодня, повезло. Им удалось выжить в условиях массового вымирания. Ученые постигают тайны Земли на протяжении двух столетий, однако уже сейчас их выдающиеся открытия могут рассказать нам невероятную историю. Историю развития Земли...

      По современным оценкам возраст планеты Земля насчитывает примерно 4,5 миллиарда  лет. Эти оценки основываются главным образом на исследовании горных пород. Земная кора стратифицирована, т.е. различные горные породы, слагающие ее, слоями лежат друг на друге. Как правило, возраст горных пород по направлению к верхним слоям уменьшается. Исключение составляют участки с нарушенным из-за движений земной коры залеганием слоев. Самые древние породы, возраст которых пока определен на земле, насчитывает 4,5 миллиарда лет.

    Сначала все геологическая история земли была разделена на четыре периода:

первичный, вторичный, третичный, четвертичный.

Но впоследствии, всю последовательность отложений разделили на пять групп:

 

Архейскую (древнейшую)

 

Протерозойскую (первичной жизни)

 

Палеозойскую (древней жизни) делят на 6 периодов:

каменноугольный или карбон;

девонский;

силурийский;

ордовикский;

кембрийский.

 

  Мезозойскую (средней жизни)составляют периоды:

 

 молодой  меловой, названные так по преобладающим меловым породам этого возраста;

 юрский (названный по горам Юра в Европе);

 

 

Кайнозойскую (новой жизни)

 

Для периодов самой молодой  эры сохранили старые название:

четвертичный  период длится до сих пор

третичный часто делят на два:

палеогеновый – древний

неогеновый – новый.

Мир океанов

    Итак, Земля сформировалась в результате столкновения миллиона небесных тел молодой солнечной системы. Температура была настолько высока, что поверхность Земли напоминала расплавленный океан. Радиоактивность стала снижаться и планета начала медленно остывать. Это привело к  первой перемене - превращение планеты в мир океанов. Через 1 миллиард лет после рождения  планеты, Землю захлестнула вода.

Появление воды на земле

   Из-за ядерных реакций и распада радиоактивных элементов в недрах Земли выделялось так много тепла, что образующие ее горные породы расплавились. Более легкие вещества, богатые кремнием - похожим на стекло минералом, - отделились в земном ядре от более плотных веществ  - железа и никеля и образовали первую земную кору.. Спустя примерно миллиард лет, когда Земля существенно охладилась, земная кора затвердела и превратилась в прочную внешнюю оболочку нашей планеты, состоящую из твердых горных пород. Породы, сформированные в тот период, не сохранились. Однако остались крошеные кристаллы циркона, которые могли установить точный возраст земного шара.  Эти кристаллы содержат следы молекул воды.  Возраст планеты составлял 100 миллионов лет.  Метеориты продолжали падать на Землю. Когда большая часть поверхности Земли превратилась в кору, на поверхности Земли стала появляться вода. При постепенном снижении температуры атомы тяжелых элементов перемещались к центру, а в поверхностных слоях концентрировались атомы легких элементов (водорода, углерода, кислорода, азота), из которых и состоят тела живых организмов. По мере того, как Земля охлаждалась, её  поверхность выделяла тонны углекислого газа. В результате чего высвободился водяной пар. Но происхождение большей части воды на Земле остается загадкой. Возможно, что большая часть воды попала из Космоса на самой ранней стадии этапа формирования планеты Земля. Воду заносили, падающие на Землю астероиды и кометы. В составе метеорита содержится 5% воды.

4 миллиарда лет назад. Возраст Земли 500 миллионов лет.

Вода  кардинально изменила облик планеты. Испаряясь над поверхностью огромное количество водяного пара соединялось с углекислым газом и формировало плотный облачный покров. Конденсация воды в атмосфере привела к самому мощному потопу  в истории Земного шара. Появились молнии, и на поверхность Земли пролился дождь. Он  шел на протяжении миллионов лет. Свыше 90% поверхности Земли покрыло океаном. Сквозь водные массивы проглядывают маленькие вулканические острова. В воде содержится железо, оно окрашивает океан в оливковый цвет. Атмосфера содержала высокую концентрацию углекислого газа. На Земле было высокое атмосферное давление и невероятная жара, температура достигала до + 200 ° C. Это царство воды продлится 500 миллионов лет.

Земля – планета гранита.

3,4 миллиарда лет назад. Земле чуть больше 1 миллиона лет.

    Новый всплеск вулканической активности приведёт к новому появлению типа горных пород и даст толчок к формированию континента. Земля превратится в планету гранита.

Архей.

   Большую часть поверхности Земли покрывает океан. На поверхности проглядываются  небольшие вулканические острова. Скоро все изменится. Магма, извергаемая подводными вулканами, образовалась в особый тип твердых пород  и заложила фундамент  будущим континентам. В результате извержения вулканов  в океанском дне образовались трещины, которые заполнились водой и расплавленной лавой. Смешиваясь между собой,  вода и базальтовая лава сформировали новую породу – гранит. В итоге гранитные породы поднялись  уз глубины и образовали материковую кору. Континентальная кара из гранита была легкой, прочной и подвижной. А океаническая кора из базальта была плотной. Разность плотности между базальтом и гранитом превышает разность в плотности между водой и воздухом. Гранитная кора дрейфовала по мантии Земли и могла противостоять мощи океанских волн. В течение следующих 2 миллиардов лет первые гранитные континенты  медленно увеличивались в размерах. Гранитные острова, впоследствии заложат фундамент большей части суши. Эпоха господства воды подошла  к концу.

    По одной из гипотез -  почти сразу, после появления первичных океанов, в их глубинах зародились простейшие одноклеточные организмы. Образовавшаяся первичная атмосфера, включавшая в свой состав водород, аммиак, водяные пары, метан и диоксид углерода, обладала восстановительными (а не окислительными, как сейчас) свойствами. Поскольку кислород отсутствовал, ничто не мешало ультрафиолетовым лучам проникать через атмосферу. Это создавало благоприятные условия для возникновения таких веществ, как аминокислоты,  полипептиды, азотистые основания, нуклеотиды, являющиеся составными частями живой материи, образуя «первичный бульон». Насыщению его в немалой степени способствовала и деятельность подводных вулканов. В таком «бульоне» вполне успешно развивается процесс образования более сложных органических молекул. Воды первичного океана постепенно насыщались разнообразными органическими веществами.