«Возникновение жизни на Земле»,

Тема урока:

«Этапы возникновения жизни на Земле»

Биопоэз – это процесс возникновения живого из неживого в эволюции Земли.

Этапы возникновения жизни на Земле

• Образование органического вещества
• Возникновение полимерных соединений
• Процесс коацервации
• Формирование мембран у коацерватов
• Появление метаболизма
• Способность к воспроизведению

1947 год Джон Бернал сформулировал теорию биопоэза.

Верн Грант

• Атомная эволюция
• Химическая эволюция
• Органическая
• Культурная эволюция

Этапы неорганической эволюции

Стадии:

• Планетарная (геологическая) эволюция
• Химическая эволюция 1 млрд. лет

Планетарная эволюция

Земля образовалась из газопылевого облака

около 5 млрд. лет назад , в состав которого входили атомы водорода и гелия.

в ходе термоядерных реакций сформировалась первичная атмосфера , в состав которой входили:

• Метан
• Аммиак
• Угарный газ
• Водород
• Пары воды

Химическая эволюция.

1 этап: Абиогенный синтез органических веществ

ФИО ученого

Год

Жак Лёб

Открытие

1912

Александ Иванович Опарин

Впервые получил аминокислоту глицин из смеси нагретых газов и электрических разрядов.

1924

Джон Холдейн

Стенли Миллер и

Выдвинул коацерватную гипотезу

1929

Сформулировал гипотезу первичного бульона. Первые органические вещества синтезировались из неорганических за счет солнечной радиации.

Гарольд Юри

1953

Т.Е. Павловская и А.Г.Пасынский

Получили экспериментальные доказательства выдвинутых ранее гипотез. Сконструировали установку, в которой воспроизвели условия на древней Земле.

1957

Повторили опыт Миллера, заменив в газовой смеси водород на оксид углерода и использовали вместо электрических разрядов УФ излучение. В результате получили в смеси аминокислоты.

2 этап: Образование полимеров из мономеров

По мнению А.И. Опарина полимеризация происходила за счет

коацервации – самопроизвольного разделения водного раствора мономеров на фазы с различной концентрацией.

Химическая эволюция шла в направлении: РНК белок;

РНК ДНК и-РНК белок

3 этап: Формирование мембран и возникновение пробионтов.

Пробионты – это молекулы РНК, окруженные белково-липидными мембранами. Не способны к обмену веществ.

В 1977 году в океанических желобах были обнаружены разломы «черные курильщики»:

• Глубина несколько тысяч метров
• Давление несколько сотен атмосфер
• Температура 300 °С
• Выделяют газы

Начало органической эволюции

Надцарство Прокариоты

В настоящее время прокариоты представлены одноклеточными формами, принадлежащими к царству Бактерии

Первые прокариоты

Надцарство Эукариоты

Царства:

• Растения
• Животные
• Грибы

Ароморфозы:

• Ядро
• Органоиды
• Митоз
• Половой процесс
• Мейоз
• Многоклеточность
• Дифференцировка (специализация) клето к

Основные этапы эволюции растительного мира

Первые растения - водоросли

• Произошли от древнейших прокариот – цианобактерий
• В жизненном цикле разделение на два поколения: бесполое (спорофит) и половое (гаметофит)

Лишайник – симбиоз гриба и водоросли (хлорелла)

Хлорококк

Красное «цветение» снега

Выход растений на сушу

Необходимые условия:

• Почвообразование
• Накопление в атмосфере молекулярного кислорода
• Формирование озонового экрана
• Дифференцировка клеток и появление тканей.

Предковая форма зеленых водорослей

Риниофиты

1.Занимали промежуточное положение между водорослями и наземными растениями.

2. Появились покровная и проводящая ткани.

3. В жизненном цикле преобладал спорофит .

4. Появились ткани и органы.

5. Появились ризоиды.

Псилофиты

Основные этапы эволюции животного мира

Первые животные – простейшие.

Специализация и полимеризация органелл.

Предки всех животных – простейшие жгутиконосцы. Схожи с древними одноклеточными водорослями.

Простейшие – сложноорганизованные организмы, в которых находятся органеллы, аналогичные органам многоклеточных животных.

Первый выход и завоевание животными суши

Членистоногие

Ароморфозы насекомых:

• Членение конечностей
• Развитие сложного ротового аппарата
• Появление крыльев
• Трахейное дыхание
• Социальные формы поведения

«-» Хитиновый покров препятствовал увеличению размеров тела

Ароморфозы:

• Развитие конечностей
• Хитиновый покров

Классы:

• Ракообразные
• Многоножки
• Паукообразные
• Насекомые

Основные черты эволюции

животного мира:

• Прогрессивное развитие многоклеточности, обеспечившей специализацию тканей, появление отдельных органов и их систем.
• Возникновение твердого наружного или внутреннего скелета, служащего для опоры тела и защиты внутренних органов.
• Развитие нервной системы и усложнение поведения, что способствовало быстрому приспособлению к изменениям окружающей среды.
• Появление различных форм группового взаимодействия (социализации), отделяющего биологическую форму эволюции от социальной.

Хронология развития жизни на Земле

Эоны

Криптозой

Фанерозой

явная жизнь

скрытая жизнь

Катархей

Палеозой

Архей

Мезозой

Кайнозой

Протерозой

Развитие жизни на Земле

Эры

Продолжительность

Катархей

Основные события

Архей

Протерозой

Палеозой

Мезозой

Кайнозой

Развитие жизни на Земле

Эры

Продолжительность

Основные события

Катархейская эра

от 4,5 млрд. лет назад

Химическая эволюция, приведшая к возникновению биополимеров

Развитие жизни на Земле

Эры

Продолжительность

Основные события

Архейская эра

Эра прокариот: бактерий и цианобактерий. Появляется фотосинтез, и как следствие этого в атмосфере начинает накапливаться кислород.

от 3,5 до 2,5

млрд. лет назад

Строматолиты

Развитие жизни на Земле

Формирование озонового слоя. Появляются первые эукариоты – одноклеточные водоросли и простейшие. Начался процесс почвообразования. Появился половой процесс и многоклеточность.

Конец эры – разнообразие эукариот (простейшие, медузы, водоросли, губки, кораллы, кольчатые черви.

Эры

Продолжительность

Основные события

Протерозой-ская эра

от 2,5 млрд. до 534 млн. лет назад

Развитие жизни на Земле

Эры

Продолжительность

Основные события

Палеозойская эра

На Земле появились трилобиты , а также организмы, обладающие минеральными скелетами (фораминиферы, моллюски).

от 534 до 248 млн. лет назад

фораминиферы

моллюск

трилобиты

Развитие жизни на Земле

Эры

Продолжительность

Основные события

Палеозойская эра

Появляются ракоскорпионы , иглокожие , первые настоящие позвоночные . Важнейшее событие – выход растений, грибов и животных на сушу.

от 534 до 248 млн. лет назад

иглокожие

ракоскорпион

панцирные рыбы

Развитие жизни на Земле

Эры

Продолжительность

Основные события

Палеозойская эра

В середине эры господствуют хрящевые рыбы (акулы, скаты), появляются первые костные рыбы , двоякодышащие , давшие начало земноводным .

от 534 до 248 млн. лет назад

Стегоцефал

Латимерия

Развитие жизни на Земле

Эры

Продолжительность

Основные события

Палеозойская эра

Появились мхи, хвощи, плауны, папоротники (в конце палеозоя они вымерли, образовав залежи каменного угля). В конце эры появляются рептилии, насекомые и голосеменные растения.

от 534 до 248 млн. лет назад

Развитие жизни на Земле

Эры

Продолжительность

Основные события

Мезозойская эра

Мезозой – эра рептилий и голосеменных растений.

Появляются крокодилы и черепахи , первые млекопитающие (яйцекладущие, сумчатые).

от 248 до 65 млн. лет назад

Ехидна

Утконос

Развитие жизни на Земле

Эры

Продолжительность

Основные события

Мезозойская эра

Появляются археоптериксы (предки птиц). В конце эры появляются высшие млекопитающие , настоящие птицы , покрытосеменные растения. Рептилии почти все в конце мезозоя вымирают.

от 248 до 65 млн. лет назад

Геттерия

Горгонопсид

Цинодонт

Археоптерикс

29

Развитие жизни на Земле

Эры

Продолжительность

Основные события

Кайнозойская эра

Господствуют млекопитающие , птицы , насекомые и покрытосеменные растения .

Появляются первые человекообразные обезьяны , формируются виды растений и животных, близкие к современным.

Конец эры – появление человека .

от 65 млн. лет и до настоящего времени

Домашнее задание:

§11-20 подготовка к к.р.