Эра характеризующая в истории развития биосферы господством беспозвоночных в животном мире

Общая характеристика

Палеозойской эрой или палеозоем принято называть геологический период со временными рамками от 541−252 миллионов лет назад. Перед этим промежутком времени проходила неопротерозойская эра, после нее — мезозой.

В связи с тем что период очень продолжителен и богат событиями, эра была разделена на 6 периодов:

Эра охватывает огромное число процессов, от продолжения формирования земной коры, климата и рельефа планеты до появления животных и растительных организмов. Именно в этот временной отрезок появляются первые позвоночные, а жизнь покидает море и выбирается на сушу.

Можно выделить следующие важнейшие изменения, произошедшие на планете:

В эту эру происходит практически полное вымирание всех живых организмов. Это пятый подобный процесс в истории развития жизни. Погибло более 96% жителей океана и более 70% обитателей суши.

Описание по периодам

Очень сильные изменения произошли на планету в эру палеозой: таблица поможет представить информацию более наглядно.

Период Хронологические рамки, в млн. лет назад Основные события
Кембрий 541−485 Меняется рельеф планеты, формируются горные гряды. Климатические условия делают возможным проживание на поверхности планеты только бактерий. В океане обитает огромное количество живых организмов. Животные и фосфатным или известковым скелетом. Преобладают хищники. Появляются трилобиты.
Ордовик 485−443 Это время первых панцирных бесчелюстных рыб, скорпионов, морских звезд. В конце периода появляются первые позвоночные.
Силур 443−419 Многоножки, пауки и скорпионы перебираются на сушу. Зарождаются первые панцирные челюстные рыбы. Ведется активное образование континентов, формируются горы Гренландии и Шотландии. Зарождение членистоногих, простейших беспозвоночных. Бурно развиваются наземные растительные организмы.
Девон 419−358 Это царство рыб, время появления первых акул. Наземные особи развивают легкие. Активно образуются мхи, лишайники, папоротники. Отмирая, они формируют залежи каменного угля, которые человек использует по сей день. Начинают таять ледники, образуются пустыни.
Карбон 358−298 Насекомые получили способность летать. В мире появляются первые тараканы, стрекозы, бабочки, кузнечики. Появление первых голосеменных, которые образуют леса. Первые рептилии также зарождаются в этот временной отрезок.
Пермь 298−252 Тела некоторых животных покрывает чешуя. Зарождаются предки млекопитающих, к концу периода погибают трилобиты, активно развиваются хвойные деревья, предки пальм. Животные начинают заселять засушливые широты, особенно хорошо себя там чувствуют рептилии.

Таково краткое описание палеозойской эры. Это очень важное время для развития жизни на планете, поскольку именно сейчас появились животные, которые в дальнейшем эволюционируют до млекопитающих.

Климатические условия

Именно в эпоху палеозоя климатические условия на планете походят на современные. В первые периоды климат очень теплый, зональность выражена незначительно, однако в конце условия становятся более засушливыми, резко разделяется на зоны. Можно выделить такие особенности развития климата на Земле:

Таким образом, эпоха отличается формированием нескольких климатических полюсов: тропических, субтропических и умеренных — по два. Также сформировалась зона экватора. Климат вновь меняется с холодного на теплый.

Многообразие животного мира

Самые знаменитые представители мира фауны палеозойской эры — трилобиты, членистоногие беспозвоночные создания, внешне напоминающие раков. Их тела покрыты крепким панцирем, неоднородным по своей структуре. Его слагают хитиновые пластины — примерно 40 штук. Особенности трилобитов:

Археоциаты — многоклеточные представители фауны ордовика, внешне напоминают коралловые рифы. Для силура характерно изобилие морских звезд и морских лилий, моллюсков (брюхоногих и головоногих), морских ежей. В конце периода началось формирование первых позвоночных — простейших по строению рыб. Длина некоторых моллюсков превышала 30 см. Их раковины стали основой известняковых залежей, которые применяются человечеством по сей день.

В девон подводная фауна становится все более многообразна: появляются рыбы с длиной более 4 метров, они ведут хищный образ жизни. Нередко снаружи тела покрыты прочным панцирем. Самое известное создание той поры — дунклеостеус. Появляются два вида рыб — хрящевые и костные. Первые стали предками нынешних скатов и акул. У них были очень острые зубы, тело покрывала прочная чешуя. Костные не отличались внушительными размерами, имели подвижные плавники.

К концу эпохи начинается пора пресмыкающихся, которые очень быстро осваивают все уголки планеты, даже самые неприветливые. Примером фауны тех лет является мосхопс, рептилия длиной более 4 метров, с длинным хвостом и бочковидным телом.

Представители флоры и полезные ископаемые

Первые растительные организмы — псилофиты. Они стали предками хвощей, плаунов, папоротников, а также других современных видов. Продолжает развиваться подводная флора, в частности, морские лилии, которые крепились ко дну своими крепкими стеблями. Часто они образовывали густые заросли.

Все растения палеозоя делятся на две группы: клинолистные и каламиты. В первом случае речь идет о представителях водной флоры, у них длинный стебель с листьями и почками, в которых развивались споры. Каламиты — это растения в высоту более 30 метров, которые образовали леса.

Именно палеозой стал временем развития полезных ископаемых. Погибшие растения и животные, разлагаясь, постепенно образовали залежи каменного угля. Кроме того, сформировались месторождения нефти и газа, железа, фосфорита, минеральных солей. Практически все ресурсы, которые использует современная промышленность, зародились именно в этот далекий период.

Таковы особенности и периодизация палеозойской эры, очень важного периода в развитии планеты.

Источник

Геологическая эволюция биосферы

Современная структура биосферы и границы обитания современных организмов сформировались не сразу. Они — результат долгой истории Земли, начиная от ее возникновения и до современного состояния.

Доказательства развития биосферы многочисленны и бесспорны. Это, прежде всего, ископаемые остатки древних организмов. Изучая такие остатки, ученые уже давно установили главные этапы — эры и периоды — в истории развития растительного покрова и животного населения Земли. Эти данные легли в основу общепри­нятой геологической хронологической шкалы (табл. 1).

Читайте также:  Определи данные предложения полные или неполные ну что птицей или зверем каким нибудь

В древнейшие архейскую и протерозойскую эры жизнь была представлена самыми примитивными, низ­шими формами. Эрой палеозоя (т. е. древней жизни) называют геологическое время, когда существовали уже разнообразные организмы в море, а на суше появи­лась развитая растительность.

В мезозойскую эру (т. е. эру средней жизни) на Земле пышно развивалась высшая растительность. Сушу заселили крупные пресмыкающиеся: динозавры, плезиозавры, летающие ящеры, древние крокодилы и др.

В кайнозое (т. е. в эру новой жизни) появилась разнообразная растительность, из которой развилась современная. Среди животного населения сформирова­лись его высшие представители — млекопитающие. Во второй половине кайнозоя появились и предки совре­менного человека. Несомненно, что все такие крупные изменения в составе земной флоры и фауны имели очень важное значение для развития биосферы.

Возникновение жизни на Земле

Основные компоненты среды, необходимые для возникновения и существова­ния жизни, — это кислород, вода и углекислый газ. Солнечная энергия, несомненно, всегда имелась в избытке. Углекислый газ поступал в атмосферу незави­симо от биосферы, например при извержениях вулка­нов. Но особое место в развитии биосферы занимал сво­бодный кислород и его содержание в атмосфере.

Кислород необходим для дыхания большинства организмов. Поэтому от его количества в атмосфере зависит общая масса организмов. А между тем, согласно взглядам В. И. Вернадского, кислород в атмосфере Земли появился в результате фотосинтеза растений. Только благодаря его появлению смог образоваться и поддерживаться в стратосфере озоновый экран. Он задерживает ультрафиолетовое излучение Солнца. Без озонового экрана жизнь на земной суше не могла бы существовать. «Жизнь, создавая свободный кислород, тем самым создает и озон… и предохраняет биосферу от коротких излучений небесных светил», — писал В. И. Вернадский.

Вместе с тем, жизнь на Земле первоначально должна была возникнуть в бескислородных условиях. Лишь позднее, развившись и приобретя способность к фото­синтезу, растения стали вырабатывать свободный кислород, способствуя развитию биосферы. Это предпо­ложение было подтверждено геохимическими и геоло­гическими данными (рис.2).

Изменение содержания кислорода в биосфере в результате фотосинтеза

По этим данным, абсолютный возраст Земли равен приблизительно 5—6 млрд. лет. Но самая ранняя исто­рия образования нашей планеты остается еще во мно­гом не разгаданной. Новейшие исследования других планет дают основание считать, что Земля на первых порах своего развития была безжизненной. Атмосфера Земли состояла в основном из водяного пара, водорода, аммиака и метана. Кислорода в ней не было, а это исключало существование высших форм жизни: много­клеточных животных и растений.

Как же появились на Земле первые организмы? Теорию происхождения жизни на нашей планете разра­ботал советский ученый академик А. И. Опарин. По его теории, жизнь на Земле возникла под воздействием ультрафиолетовой радиации из компонентов первичной атмосферы — водяного пара, водорода, аммиака и метана. Это были первые органические соединения, наделенные способностью воспроизводства. Они возни­кли путем сложных химических реакций. Такие орга­нические соединения образовали на поверхности Земли, а именно в гидросфере, так называемый «органический бульон». В нем и из него несколько миллиардов лет назад развились очень просто устроенные первичные организмы. Вероятно, они существовали некоторое время в бескислородной среде.

Потребовалось очень длительное время для того, чтобы у первичных организмов вместо простейших био­химических реакций, служивших источниками энергии, появилась способность к фотосинтезу — воспроизвод­ству органических веществ путем прямого использова­ния солнечной энергии. Это событие имело решающее значение для образования современной земной биос­феры.

Развитие биосферы от протерозоя до наших дней

Про­терозойская эра геологической истории Зем­ли — начальный этап существования земной биосфе­ры. Она продолжалась около миллиарда лет. Тогда существовали лишь примитивные организмы, отпе­чатки которых обнаруживают в древних горных поро­дах. Сейчас еще невозможно сколько-нибудь досто­верно представить биосферу того времени.

Палеозойская эра — следующий этап в развитии биосферы. Она характеризуется уже достаточно разви­тыми формами жизни. От первых периодов этой эры (кембрия и ордовика) до нас дошли ископаемые остатки в основном морских беспозвоночных животных. В силу­рийских и девонских горных породах находят уже отпе­чатки рыб и других более высокоорганизованных мор­ских организмов. Все это говорит о былом развитии раз­нообразной жизни в морях и океанах, занимавших в эти периоды, как, впрочем, и сейчас, большую часть земной поверхности.

Создается представление, что развитая жизнь, фор­мирующая основу земной биосферы, могла существо­вать тогда лишь в водной среде. Она была более надежно, чем на суше, защищена от неблагоприятных внешних воздействий.

Сообщества морских обитателей составляли уже более или менее сложно организованную экологическую систему, которая могла стать прочной основой для дальнейшего развития жизни.

А древняя суша того времени была, по-видимому, только частично заселена организмами, ее экологические системы были более примитивными и более одно­образными по составу в сравнении с морскими. Мно­гие площади суши тогда были, вероятно, еще безжиз­ненны.

Однако в предпоследнем периоде палеозойской эры (карбоне) на суше быстро развивается обильная расти­тельность, продолжавшая существовать и в пермском периоде. О ее составе и особенностях говорят многочи­сленные месторождения каменного угля этого возраста. В период позднего палеозоя Земля была покрыта мощ­ной, но удивительно однообразной растительностью (рис. 3).

Болотистые леса в конце палеозойской эры…

Причина этому — сходные условия климата на всей территории суши в каменноугольном и пермском перио­дах. Это косвенно подтверждает современные теории о существовании в домезозойское время единого круп­ного земного материка — Пангеи.

Свидетелями древних (былых, по выражению ака­демика В. И. Вернадского) биосфер являются залежи органических веществ, погребенные в геологических напластованиях. Это каменные и бурые угли, углистые породы, различные битуминозные образования: нефть, горючие газы, природный асфальт.

Читайте также:  Что означает эта дорожная разметка место перегона животных место пересечения

Интересно, что эти залежи формировались периоди­чески, а предпоследний период палеозойской эры даже называется каменноугольным (карбоном) потому, что в осадочных горных породах этого периода залегают особенно большие залежи каменных углей. Другие крупные месторождения углей имеют среднемезозой­ский (юрский) возраст; а месторождения бурых углей (лигнитов) — главным образом раннекайнозойский (па­леогеновый) возраст (табл. 1).

Весьма возможно, что периодичность в образовании залежей угля и нефти — результат особого явле­ния — саморегулирования в развитии древних биосфер. Его суть в том, что когда в древней биосфере было «перепроизводство» растений, то их «излишки» выклю­чались из существовавшего тогда биологического цикла, массами погибали и были погребены под слоями последующих осадков. В результате часть живого вещества превращалась в ископаемые органические накопления.

Почему же в прошлом было такое массовое «пере­производство» растительности? Почему значительная часть ее была изъята из тогдашней биосферы? Опреде­ленные ответы на эти вопросы сейчас дать еще трудно, хотя достаточно ясно, что в такие периоды в наземной части биосферы оказывались несовершенными про­цессы превращения первичной растительной биологической продукции во вторичную (в частности, в живот­ную), а также процессы разрушения (деструкции) орга­нических веществ.

Таким образом, в геологическом развитии биосферы существовали тогда некоторые ограничивающие факто­ры. Несомненно, главным из них был общий уровень организации биосферы, достигнутый в тот или иной геологический период. В древние времена общий уро­вень организации биосферы был относительно невысо­ким, а структура биосферы — относительно простой. Но с течением времени биосфера развивалась и появля­лись новые виды организмов, уровень организации биосферы становился все более высоким.

Мезозойская эра — начало формирования современ­ной земной биосферы. В конце палеозоя и особенно в первый период мезозойской эры (в триасе) на Земле появилось много крупных животных. И возможно, что именно тогда в наземной биосфере установилось изве­стное равновесие в создании, превращении и разруше­нии биологической массы. Именно в этот период в геоло­гической истории Земли возник сложный наземный биологический круговорот веществ. Он дал, очевидно, новый толчок к развитию всей земной биосферы, кото­рая приобрела целостную структуру не только в мор­ской среде, но и на суше.

Одной из главных особенностей мезозойской фауны было обилие гигантских пресмыкающихся, или репти­лий: динозавров, птерозавров, ихтиозавров и др. Нико­гда, ни ранее, ни позднее, эти животные не были так распространены на Земле (рис. 4). Пресмыкающиеся жили в условиях сравнительно однообразного теплого климата, без резких колебаний температуры и влаж­ности зимой и летом. Они, по-видимому, почти не обла­дали способностью к регулированию температуры сво­его тела. И современные рептилии живут главным образом в тропических и субтропических областях с ровным климатом.

Во второй половине мезозойской эры и особенно в меловой период началось массовое вымирание этих крупных животных. В это время довольно сильно изме­нились условия их жизни: начались мощные горооб­разования, перераспределение морей и суши. Соответ­ственно изменился и климат. Мезозойские животные не смогли приспособиться к этим переменам и гибли масса­ми. Их захоронения (кладбища динозавров) можно встретить во многих районах суши. Конечно, не все те животные вымерли — рептилии, как и амфибии, не исчезли совсем. Но их число резко сократилось и изме­нилась их роль в экосистемах.

В течение мезозойской эры, согласно новейшей теории, по-видимому, начался процесс раздробления единой земной суши (Пангеи) на крупные пли­ты — современные материки (рис. 5). Такие континен­тальные глыбы, увлекаемые движением расплавлен­ного вещества мантии в земных недрах, расходились друг от друга. Между ними формировалось дно совре­менных океанов с его особым геологическим строением, отличным от строения суши. Эта теория подтверждается новейшими научными данными. Дробление суши и при­вело к коренным изменениям всей природной среды, происшедшим на рубеже между мезозоем и кайнозоем.

Распад единой земной суши — Пангеи…

Именно в это время, очевидно, были заложены глав­ные черты современной земной биосферы — вся поверхность суши была освоена высшими растениями и высшими животными (прежде всего млекопитающими и птицами). Они стали играть значительную роль в кру­говороте веществ в экосистемах.

Кайнозойская эра — эра формирования современной биосферы. В конце мезозоя (в меловом периоде) и в начале кайнозойской эры природные условия сильно изменились. Появилось большинство представителей современной высшей растительности и млекопитающих (табл. 1). Именно эти растения и животные придают современной биосфере те черты природного многообра­зия и большой сложности структуры, которые говорят о высокой степени ее организации. Такая организация оказалась необходимой для сохранения устойчивости (равновесия) биосферы, ее саморегулирования, потому что в течение кайнозоя условия окружающей среды ста­новились все более изменчивыми.

Важную роль в образовании современной структуры земной биосферы сыграли мощные оледенения в конце кайнозоя — в четвертичном периоде. Обширные мас­сивы льда покрыли значительные части современных северных континентов. Широкие и суровые зоны веч­ной мерзлоты ограничили пространства, на которых могли сохраниться растения и животные доледниковой биосферы (рис. 6).

Границы распространения льдов в кайнозойской эре…

Но ледниковые покровы периодически уменьша­лись, иногда лед на материках даже полностью стаивал. Освободившиеся от ледников площади суши вновь заселяли животные, восстанавливался растительный покров. Волны холода в период четвертичного оледене­ния сменялись длительным потеплением. Это создавало изменчивую природную среду на поверхности Земли. Живым организмам приходилось приспосабливаться к новым условиям. Дальнейшая эволюция жизни уско­ренно шла вперед.

Развитие животного мира в течение новейшей, кай­нозойской эры привело к появлению группы человеко­образных обезьян. Из этой группы млекопитающих несколько миллионов лет назад выделилось семейство гоминид.

Читайте также:  Газообмен у одноклеточных животных происходит благодаря специальным органам благодаря цитоплазме

Эволюция представителей этого семейства заверши­лась появлением современного человека.

Биосфера всегда была и остается жизненной средой обитания человека. Ее основные компоненты: климат, почвы и минеральные вещества, воды, растительный покров, животные — стали теми ресурсами, которые он использует для своей жизнедеятельности.

Человек появился в составе земной биосферы как один из представителей ее животного населения. Но он очень быстро занял в ней совершенно особое положе­ние.

Сначала руководствуясь инстинктами, затем при­обретенным жизненным опытом, а позднее вооружаясь научным осознанием процессов, происходящих в биос­фере, человек быстро вырвался из плена естественных природных зависимостей.

Трудовая деятельность превратила человека в явле­ние социальное, в совокупность людей, т. е. в человечес­кое общество. С течением времени человек, а точнее об­щество, все более и более усиливал свое воздействие на природную среду. В наше время воздействие человечес­кого общества на биосферу уже соизмеримо с действием самых мощных естественных сил.

Это, конечно, победа человека над природой. Но победа эта влечет за собой совершенно особую ответ­ственность человечества по отношению к окружающей среде, т. е. к биосфере. Мощное воздействие современ­ного человеческого общества на природу не должно приводить к разрушительным последствиям. Человече­ство обязано сохранять, преобразовывать и улучшать те свойства биосферы, которые обеспечат благополучие будущих поколений людей.

Источник

Развитие жизни на Земле, эры и периоды (Таблица биология)

Развитие жизни на Земле началась с момента появления первого живого существа — это примерно 4,1—3,7 млрд. лет назад (по разным данным) и продолжается по текущий день. Сходство между всеми организмами указывает на наличие общего предка, от которого произошли все другие живые существа.

Развитие доорганической природы

Стадия истории Земли

Физико- химические условия

Процессы, происходящие на Земле

Поверхность Земли раскалена до 1000С°, все элементы находятся в виде атомов

Вследствие вращат. движения при постепенном снижении температуры атомы тяжелых металлов перемещались к центру, а на поверхности остались атомы легких элементов (N, Н, С, O); при их взаимодействии выделялось много газов, поднимавшихся вверх

Газы образовали первичную атмосферу. Появились химические соединения: Н2O в виде водяного пара, NH4, NH3Н2, CO2, СО

С охлаждением планеты ниже 100С° началась конденсация водяных паров. НаЗемлю полились горячие ливни, что привело к образованию больших водоемов. Возникали частые грозы; из недр извергались карбиды (соединения металла с углеродом). В горячей воде они растворялись и образовывали углеводы, там же растворялись газы, соли, которые вступали в химические взаимодействия

Таблица развитие жизни на Земле

Условия неживой природы

Развитие растительного мира

Развитие животного мира

Архейская эра (4,6 – 2,7 млрд. лет)

Преобладание суши над морем; бассейны мелководья с пониженной соленостью; слабое расчленение рельефа; нет климатического обособления; в атмосфере много углекислого газа и мало кислорода

Появление многоклеточности полового размножения и фотосинтеза. Простейшие одноклеточные организмы дали начало бактериям и жгутиковым организмам, от которых обособились одноклеточные водоросли (ветвь растительного мира) и губки и кишечнополостные (ветвь животного мира)

Этапы возникновения жизни:

1 этап – Образование в водах океана из неорганических веществ органических в результате действия ультрафиолетовой радиации, грозовых разрядов и химических реакций

2 этап – Белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты концентрируются — образуют коацерваты, действующие как открытые системы, способные к росту

3 этап – В результате соединения и взаимодействия коацерватов с нуклеиновыми кислотами образуются живые существа — пробионты (протоклетки), способные к самовоспроизведению

4 этап – Прогрессивное усложнение гетеротрофных примитивных организмов, возникновение автотрофного питания и свободного кислорода (предъядерные организмы — бактерии, гетеротрофы и фототрофы и синезеленые)

Протерозойская эра (2,7 – 0,57 млрд. лет)

1. Ядерные организмы – появление ядерных автотрофных фотосинтезирующих растений (зеленые водоросли) и простейших; обогащение воды кислородом — среда обитания животных

2. Многоклеточные организмы – прогрессивное усложнение животных и растений. Беспозвоночные животные: кишечнополостные, черви, моллюски; различные водоросли.

3. Органные организмы – прогрес. усложнение тела животных (хордовые бесчерепные)

Палеозойская эра (570 млн. лет)

Суша бесплодна и пустынна

Суша оставалась не обжитой, но появились первые лишайники

Выход на сушу лишайников

Основными обитателями морей были членистоногие (откладывали икру на суше), также были головоногие, кишечнополостных, иглокожих, кораллов, губок и других беспозвоночных

Продолжается горообразование; моря теплые, преобладают над сушей *

Первые наземные растения (псилофиты); тело растения дифференцируется на ткани и органы, выполняющие опред. функцию

Расцвет папоротникообразных; появление семенных папоротников

Сухой жаркий климат, бурная вулканическая деятельность и горообразование; болота высыхают

Исчезновение древовидных папоротников; появление семенных растений (голосеменные)

Вымирание трилобитов и многих земноводных; появление пресмыкающихся, развитие насекомых, кистеперых рыб и акул

Мезозойская эра (230 млн. лет)

Триасовый пер. (248–200млн.лет)

Резкоконтинентальный теплый климат, вулканическая деятельность

Расцвет пресмыкающихся; появление первых млекопитающих и настоящих костных рыб

Юрский пер. (200–140млн.лет)

Наступление морей на сушу; климат мягкий и теплый

Развитие и господство голосеменных; появление первых покрытосеменных

Расцвет пресмыкающихся; появление археоптерикса (первоптицы); процветание головоногих моллюсков

Меловой пер. (140–65млн.лет)

Отступление морей; климат теплый, в конце похолодание

Распространение покрытосеменных, сокращение папоротников и голосеменных

Широкое распространение костных рыб; появление настоящих птиц и высших млекопитающих

Кайнозойская эра (67 млн. лет)

Формирование современных континентов. Климат мягкий, появление трех географических зон: тропики, субтропики, умеренная зона

Бурный расцвет насекомых

Антропоген (2,6млн. лет – наши дни)

Неоднократное оледенение северного полушария

Окончательное формирование современного растит. мира

Животный мир принял современный облик. Значимое событие периода – появление человека, сначала неандертальцев, а вскоре Homosapiens.

_______________

Источник информации:

2. Биология: Справочник для старшеклассников и поступающих в вузы/ Т.Л. Богданова —М.: 2012.

Источник

Мастерица