Протерозойская эра, длившаяся примерно два миллиарда лет, сыграла немаловажную роль в формировании того мира, каким мы знаем его теперь. Этот самый продолжительный занявший почти половину общей истории планеты, ознаменовался рядом эпохальных событий, повернувших вспять земную эволюцию.
Именно протерозойская эра "отметилась" увеличением водных масс в гидросфере настолько, что первые моря начали сливаться в единый океан планетарного масштаба, уровень которого в итоге достиг вершин океанических хребтов. Этот первый тектонико-геохимический рубеж ознаменовался резким возрастанием степени гидратации океанической литосферной коры (вследствие чрезмерного насыщения рифтовых зон большими массами соленой океанской воды). Данный процесс длился примерно шестьсот миллионов лет. И это сыграло важнейшую роль в последующем формировании рельефа океанического дна.
На смену самому древнему историческому этапу, архею, пришла протерозойская эра. Климат с началом новой эпохи начал существенно меняться. Поверхность планеты, являвшая собой в архейский период практически голую холодную и безжизненную пустыню с частыми оледенениями, ближе к середине протерозоя претерпела существенные изменения (в сторону потепления).
Тогда же произошло значительное насыщение атмосферы кислородом, что коренным образом изменило направление эволюционного развития биологических организмов. Ученые это судьбоносное событие, произошедшее приблизительно два миллиарда лет тому назад, уже назвали «кислородной катастрофой». Этот период характеризуется зарождением первых одноклеточных аэробных организмов (поскольку концентрация кислорода в воздушной смеси оказалась достаточной для обеспечения их жизнедеятельности). Тогда-то и вымерло большинство видов анаэробных организмов, для которых молекулярный кислород оказался смертельным. Что, в значительной степени, предопределило дальнейший вектор эволюционного развития.
В течение этого гигантского временного интервала микроорганизмы и водоросли достигли расцвета. Достаточно интенсивные процессы образования практически всех осадочных пород, которыми отметилась протерозойская эра, протекали с непосредственным (и весьма деятельным) участием этих форм жизни.
Эукариоты, вытеснившие с эволюционной сцены «отсталых» прокариотов, тоже сформировались, когда наступила протерозойская эра. Животные, дышащие воздухом, к слову, появились на планете в тот же исторический период. Большинство видов фауны эры позднего протерозоя уже было представлено многоклеточными эукариотическими формами. Окончание этой эпохи вполне может носить название «века медуз», которые тогда преобладали на планете. В то же время возникли (прародители моллюсков и членистоногих).
Протерозойская эра была грандиозным по продолжительности историческим периодом, в течение которого началось безраздельное господство Примитивные одноклеточные и колониальные формы жизни начали сменяться многоклеточными высокоорганизованными существами. Сама жизнь стала важным фактором геологической эволюции. Живые организмы начали принимать деятельное участие в изменении состава и формы земной коры, они стали основой ее верхнего слоя - биосферы. На Землю пришел которого переоценить невозможно. Именно он настолько изменил насытив ее огромным количеством кислорода, что стало возможным развитие высших гетеротрофных организмов - высокоорганизованных животных.
Таким образом, создались оптимальные условия для прихода в этот мир высшей формы жизни - человека, которому суждено было изменить облик планеты за краткий миг своего существования (всего лишь 500 тысяч лет - одно мгновение по меркам геологии!) до неузнаваемости. А, вместе с тем, и придать понятиям «жизнь» и «эволюция» совершенно новый смысл…
Протерозойская эра берет свое начало больше 2600 миллионов лет назад с погрешность примерно в 100 млн. лет. Данная эпоха существовала на протяжении двух миллиардов лет, и является самой длительной за всю историю существования Земли. Именно в этот период по поверхности Земли начали ползать черви и кишечнополостные (во всяком случае об этом свидетельствуют проведенные анализы). Также отметим существование простейших раковин, которые на то время, представляли из себя сложные организмы. До недавнего времени они были простыми, однако эволюция внесла свои коррективы. А все начиналось с обыкновенных комочков цитоплазмы. Как видим, теория Дарвина лишний раз находит себе подтверждение. Эти частицы появились в морях архея.
Во время одной из раскопок палеонтологи обнаружили шунгит, представляющий собой углеобразный материал. На основании данной находки ученые в свое время сделали много новых открытий. Самым главным из них является аксиома, согласно протерозойская эра известна как период, в котором зародились «углевые» растение. То есть они содержали в себе это вещество, а затем пошли по пути своих «братьев». Обитавшие в протерозойскую эру животные имели известковые раковины. К такому предположению ученые пришли после того как обнаружили мрамор. Данные частицы образовались в процессе эволюции, когда архейская и протерозойская эра начали меняться местами.
Протерозойская эра славится дебютантами подводного мира, ими были жгутиковые, на то время они находились на общей черте между живностью и растительностью. После определенного распада образовавшиеся частицы пошли по своему пути: одни стали водорослями, другие грибами, а остальные перешли под знамена фауны. Теория эволюции коснулась и одноклеточных организмов, которые со временем взяли на себя много функций, таким образом они стали многоклеточными. Теперь каждая группа клеток живого существа стала отвечать за свой участок работы - одни за добывание пищи, другие - за передвижение животного, третьи - за его размножение. Чтобы выжить и дать потомство, организмы пошли по пути все большего усложнения.
Вслед за грибами и растениями появляются микроскопические радиолярии, различные многоклеточные существа - губки, археоциаты, брахиоподы, брюхоногие моллюски. Это уже достаточно сложно устроенные организмы, ведущие прикрепленный образ жизни. Вершиной эволюционного развития в протерозойской эре становятся крупные хищные членистоногие - .
В те времена большую территорию Земли охватывало море, а потому вся флора и фауна непосредственно зависела от воды. На суше обитали лишь бактерии, поскольку только они удачно пережили процесс акклиматизации, ведь условия в протерозойскую эру значительно изменились. Но ученые даже предположить не могут, как эти организмы внешне выглядели, здесь можно только догадываться. Конечно же, и бактерии, и микроскопические грибы, и водоросли, и жгутиковые продолжали существовать и развиваться, но вместе с ними жизнь на Голубой планете начали осваивать первые представители фауны. В протерозойскую эру животные преимущественно были многоклеточными, в частности это касалось многоклеточных представителей фауны.
Протерозойская эра отличалась разнообразием климата. Подтверждением этому является наличие следов от морей, рук, озер, ледников, пустынь и гор. Морские отложения сегодня расположены в два слоя: они покрываются вулканическими вулканами, а затем еще одним морским слоем. Из-за этого протерозойская эра в горных породах выглядит так, будто Землю смяла какая-то могучая рука. Посему ученые предположили, что в тот период на смену спокойной жизни из гор приходили бурные процессы. В то же время земная кора продолжала бурно «дышать».
Со временем «жизнь» начали многочисленные полезные ископаемые и протерозойская эра – это тот период, когда они появились. Большая часть из них сегодня встречается далеко не часто. В данном случае выделим: золото, медь, вольфрам, мрамор, слюда, железная руда, кристаллы, а также радиоактивные вещества. Интересная жизнь царила в южной части Украины, большую территорию которой охватывало мелкое море. Данный водоем был окружен горными массивами. Постепенно горы выветривались, впоследствии чего образовывались продукты, которые сбрасывались на морское дно. Последний этап протерозоя запомнился возникновением новых гор на местах морских участков. К тому же осадки прошли процесс метаморфизма. Протерозойская эра наградила Украину, поскольку на территории нынешнего Кривого Рога образовалось большое скопление железной руды. В этом городе сегодня стоит «Криворожсталь» – самый крупный в стране металлургический комбинат. В 2004 году работники предприятия добыли 7 миллионов тонн стали.
2 млрд. лет назад мир перевернулся «с ног до головы». Ведь до этого момента атмосфера Земли была практически пустой, то есть не содержала в себе кислорода. Имеющийся газ появлялся лишь в микробных сплетениях. Как только на нашей планете появился воздух, сразу же образовались безкислородные карманы, там собственно говоря и происходил процесс разложения органического вещества. Тем не менее, океан без кислорода мог прожить еще долго времени, а на его дне находились черные илы.
Протерозойская эра – период, в котором свое зарождение начали эукариоты. Они представляют собой организмы, содержащие в себе ядро, там собственно говоря и хранятся гены. Также отметим наличие клеточных органелл (что-то наподобие органа клетки) и склонности к половому размножению. Весь материал, который образовывался впоследствии возникновения данного процесса, содержался в парных хромосомах.
На территории Северной Америки палеонтологи обнаружили полуметровые ленты, имеющие закрученную форму. Согласно результатам экспертизы, их возраст составляет 2,1 млрд. лет. Наверняка в свое время они были водорослями, сегодня же мы можем довольствоваться лишь некоторыми частицами. Ученые не исключают, что эукариоты существовали и до протерозоя, только имели они намного меньшие размеры, нежели раньше. Но по поводу данной версии есть сомнения, поскольку эти организмы незаметны на фоне других останков. Если поперечная длина существа превышало0,75 мм, то скорее всего оно не было бактерией.
Если посмотреть с другой стороны, то появление эукариотов было обязательным. Ведь каждый член микробного сообщества возлагал на себя какие-то функции, и все это производилось в «коллективе». Вероятно, в дальнейшем времени связь увеличилась, клетки стали более заметными. Ученые отмечают схожесть органелл эукариота с некоторыми бактериями, а потому часто и происходят путаницы. Митохондрии играют роль поставщика энергии в клетку.
Также отметим появление в протерозое хлоропластов. По своему облику они схожи с зелеными бактериями или цианобактериями. Они содержатся в водорослях, благодаря чему у последних отмечается фотосинтез. Дабы избежать чрезвычайного происшествия, природа укутала хлоропластов в несколько оболочек.
Когда протерозойская эра образовала эукариотов, свою жизнь начали и жгутики. Именно они обеспечивают перемещение клеток. Доселе неизвестно каким образом они появились, но версии ученых ограничиваются на спироплазме и спирохете. Эти организмы способны генерировать движение бактерий. Чтобы проверить версии нужно «выкачать» спироплазмы из многоклеточных организмов, и тогда станет известно, способствуют они движению или нет. Исследователи на 100% уверены, что жгутики являются фундаментом для развития органов чувств: вкусовых волосок, нервных пучков, а также органов равновесия.
Протерозойская эра известна тем, что именно в данный период Мировой океан начал обретать свой современный вид. В период с 2,4 по 2,1 млрд. год до нашей эры на Земле отмечалось гуронское оледенение. Оно образовалось впоследствии появления кислородной катастрофы, когда атмосфера начала насыщаться большим объемом данного вещества. Все больше начало появляться воды, поскольку метан вступил в химическую реакцию с кислородом, впоследствии чего образовалась вода и углекислый газ. Это привело к уменьшению объема метаногенов.
Некоторые ученые считают, что обледенение началось из-за парадокса слабого Солнца. Такое явление появляется когда звезда излучает мало энергии. Как следствие, на планете отмечается низкая температура и вода замерзает. Вполне вероятно, что в период глобального оледенения на Земле временно перестали появляться новые виды животных и растений.
Периоды протерозойской эры разделяются на 3 части: пелеопротерозой, мезопротерозой и неопреторозой.
Ход и направление процесса возникновения видов в соответствии с основными положениями теории эволюции Ч. Дарвина подкрепляются данными из различных разделов биологии, в том числе данных из области палеонтологии, которые служат вещественными доказательствами, так как основаны на изучении ископаемых остатков некогда живших организмов. В результате поступательного развития жизни на смену одним группам организмов приходили другие, в то время как третьи изменялись мало, а четвертые вымирали. На основе находок ископаемых форм в отложениях земных пластов удается проследить подлинную историю живой природы. Так были созданы палеонтологические ряды лошади (В. О. Коралевский), слона, некоторых птиц, моллюсков и др.- от наиболее примитивных исходных форм до современных их представителей. Применение радиоизотопного метода позволяет с большой точностью определить возраст пород в местах залегания палеонтологических остатков и возраст ископаемых организмов.
На основе данных палеонтологии всю историю жизни на Земле подразделяют на эры и периоды.
Таблица 1. Геохронологическая шкала
| Эры | их длительность, млн. лет | Животный и растительный мир |
| название и длительность, млн. лет | возраст, млн. лет |
|
| Кайнозойская (новой жизни) 60-70 | 60-70 | ген 1,5-2 Животный и растительный мир принял современный облик |
| Верхнетретичный (неоген) 25 Нижнетретичный (палеоген) 41 Господство млекопитающих, птиц. Появление лемуров и дол-гопятов - низкоорганизованных приматов, позднее - парапитеков, дриопитеков. Расцвет насекомых. Продолжается вымирание крупных пресмыкающихся. Исчезают многие группы головоногих моллюсков. Господство покрытосеменных растений. Сокращение флоры голосеменных растений |
||
| Мезозойская (средней жизни) 173 | 240±10 | Меловой 70 Юрский 58 Триасовый 45 Появление высших млекопитающих и настоящих птиц, хотя еще распространены зубастые птицы. Преобладают костистые рыбы. Резко сокращается численность папоротников и голосеменных. Появление и распространение покрытосеменных Господство пресмыкающихся. Появление археоптерикса. Расцвет головоногих моллюсков. Господство голосеменных Начало расцвета пресмыкающихся. Появление первых млекопитающих, настоящих костистых рыб. Исчезновение семенных папоротников |
| Палеозойская (древней жизни) 330 | 570 | Пермский 45 Каменноугольный (карбон) 55-75 Быстрое развитие пресмыкающихся. Возникновение звероподобных пресмыкающихся. Вымирание трилобитов. Исчезновение лесов каменноугольного периода. Появление и развитие голосеменных. Расцвет земноводных. Возникновение первых пресмыкающихся. Появление скорпионов, пауков, летающих форм насекомых. Сокращение численности трилобитов. Развитие высших споровых и семенных папоротников. Преобладание древних плаунов и хвощей. Развитие грибов |
| Девон ский 50-70 Расцвет щитковых. Появление кистеперых рыб и стегоцефалов. Возникновение грибов. Развитие, а затем вымирание псилофитов. Распространение на суше высших споровых |
||
| Силурий ский 30 Пышное развитие кораллов, три |
||
| Ордовик- ский 60 Расцвет морских беспозвоночных, трилобитов, моллюсков, археоциат. |
||
| Кемб- рийский 70 Широкое распространение водорослей |
||
| Протеро зойская (ран ней жизни) 2000 |
2600 + 100 |
Представлены все типы беспозвоночных. Появление первичных хордовых - подтипа бесчерепных |
| Архейская (самая древ няя) 900 |
3500 | Следы жизни незначительны. Обнаружены остатки бактерий и одноклеточных водорослей |
1. Архейская эра - древнейший этап в истории Земли, когда в водах первичных морей возникла жизнь, которая была представлена первоначально доклеточными ее формами и первыми клеточными организмами. Aнализ оса дочных пород этого возраста показывает, что в водной среде обитали бактерии и синезеленые.
2 . Протерозойская эра. На грани архейской и протерозойской эры произошло усложнение строения и функции организмов: возникли многоклеточность, половой процесс, который усилил генетическую неоднородность организмов и дал обширный материал для отбора, более разнообразными стали фотосинтезирующие растения. Многоклеточность организмов сопровождалась повышением специализации клеток, их объединением в ткани и функциональные системы.
Проследить в деталях эволюцию животных и растений в протерозойскую эру довольно трудно из-за перекристаллизации осадочных пород и уничтожения органических остатков. В отложениях этой эры обнаружены лишь отпечатки бактерий, водорослей, низших типов беспозвоночных и низших хордовых. Крупным шагом в эволюции было появление организмов с двусторонней симметрией тела, дифференцированного на передний и задний отделы, левую и правую стороны, выделение спинной и брюшной поверхности. Спинная поверхность у животных служила защитой, а на брюшной располагались рот и органы захвата пищи.
3. Палеозойская эра. Животный и растительный мир достиг большого разнообразия, стала развиваться наземная жизнь.
В палеозое различают шесть периодов: кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, каменноугольный, пермский. В кембрийском периоде жизнь была сосредоточена в воде (она покрывала значительную часть нашей планеты) и представлена более совершенными многоклеточными водорослями,
имевшими расчлененное слоевище, благодаря которому они активнее синтезировали органические вещества и явились исходной ветвью для наземных листостебельных растений. Широкое распространение в морях получили беспозвоночные, в том числе плеченогие моллюски,
а из членистоногих - трилобиты.
Самостоятельным типом двухслойных животных того периода были археоциаты, формировавшие рифы в древних морях. Они вымерли, не оставив потомков. На суше обитали лишь бактерии
и грибы.
В ордовикском периоде климат был теплым даже в Арктике. В пресных и солоноватых водах этого периода пышного развития достигли планктонные водоросли,
разнообразные кораллы
из типа кишечнополостных, существовали представители почти всех типов беспозвоночных
в том числе трилобиты, моллюски, иглокожие. Широко представлены были бактерии. Появляются первые представители бесчелюстных позвоночных - щитковые.
В конце силурийского периода в связи с горообразовательными процессами и сокращением площади морей часть водорослей оказалась в новых условиях среды - в мелких водоемах и на суше. Многие из них погибли. Однако в результате разнонаправленной изменчивости и отбора отдельные представители приобрели признаки, способствовавшие выживанию в новых условиях. Появились первые наземные споровые растения - псилофиты. Они имели цилиндрический стебель около 25 см высоты, вместо листьев - чешуйки. Важнейшие приспособления у них - возникновение покровной и механической тканей, корнеподобных выростов - ризоидов,
а также элементарной проводящей системы.
В девоне численность псилофитов резко сократилась, на смену им пришли их преобразованные потомки, высшие растения - плауновидные, моховидные и папоротниковидные, у которых развиваются настоящие вегетативные органы (корень, стебель, лист). Возникновение вегетативных органов повысило эффективность функции отдельных частей растений и их жизненность как гармонически целостной системы. Выход на сушу растений предшествовал выходу животных. На Земле растения накапливали биомассу, а в атмосфере - запас кислорода. Первыми обитателями суши из беспозвоночных были пауки, скорпионы, многоножки. В девонских морях было много рыб, среди них - челюстные панцирные, имевшие внутренний хрящевой скелет и внешний прочный панцирь, подвижные челюсти, парные плавники. Пресные водоемы населяли кистеперые рыбы, у которых было жаберное и примитивное легочное дыхание. С помощью мясистых плавников они перемещались по дну водоема, а при пересыхании переползали в другие водоемы. Группа кистеперых рыб явилась предками древних земноводных - стегоцефалов. Стегоцефалы обитали в болотистой местности, выходили на сушу, но размножались только в воде.
В каменноугольном периоде распространились гигантские папоротникообразные, которые в условиях теплого влажного климата расселились повсеместно. В этот период достигли расцвета древние земноводные.
В пермский период климат стал более сухим и холодным, что привело к вымиранию многих земноводных. К концу периода число видов земноводных стало резко сокращаться, и до наших дней сохранились лишь мелкие земноводные (тритоны, лягушки, жабы). На смену древовидным споровым папоротникообразным пришли семенные папоротники,
давшие начало голосеменным растениям.
Последние имели развитую стержневую корневую систему и семена, оплодотворение у них проходило в отсутствие воды. Вымерших земноводных сменила более прогрессивная группа животных, произошедшая от стегоцефалов,- пресмыкающиеся.
У них были сухая кожа, более плотные ячеистые легкие, внутреннее оплодотворение, запас питательных веществ в яйце, защитные яйцевые оболочки.
4. Мезозойская эра включает три периода: триасовый, юрский, меловой.
В триасе широко распространились голосеменные растения,
особенно хвойные, занявшие господствующее положение. Одновременно широко расселились пресмыкающиеся:
в морях обитали ихтиозавры, плезиозавры в воздухе - летающие ящеры, разнообразно были пpeдставлены пресмыкающиеся и на земле. Гигантские пресмыкающиеся (бронтозавры, диплодоки и др.) вскоре вымерли. В самом начале триаса от пресмыкающихся отделилась группа мелких животных с более совершенным строением скелета и зубов. Эти животные npиобрели способность к живорождению, постоянную температуру тела, у них было четырехкамерное сердце и целый ряд других прогрессивных черт организации. Это были первые примитивные млекопитающие.
В отложениях юрского периода мезозоя o6наружены также останки первоптицы - археоптерикса.
Он сочетал в своем строении признаки птиц и пресмыкающихся.
В меловом периоде мезозоя от голосеменных отделилась ветвь растений, имевших орган семенного размножения - цветок. После оплодотворения завязи цветка превращается в плод, поэтому развивающиеся семена внутри плода защищены мякотью и оболочками от неблагоприятных условий среды. Многообразие цветков различных приспособлений для опыления и распространения плодов и семян позволило покрытосеменным (цветковым) растениям широко распространиться в природе и занять господствующее положение. Параллельно с ними развивалась группа членистоногих - насекомых которые, будучи опылителями цветковых растений в большой мере способствовали их прогрессивной эволюции. В этом же периоде появились настоящие птицы и плацентарные млекопитающие. Признаки высокой степени организации у них - постоянная температура тела| полное разделение артериального и венозного тока крови, повышенный обмен веществ, совершенная терморегуляция, а у млекопитающих, кроме того, живорождение, вскармливание детенышей молоком, развитие коры головного мозга - позволили этим группам также занять господствующее положение на Земле.
5. Кайнозойская эра подразделяется на три периода: палеоген, неоген и четвертичный.
В палеогене, неогене и начале четвертичного периода цветковые растения благодаря приобретению многочисленных частных приспособлений заняли большую часть суши и представляли субтропическую и тропическую флору. В связи с похолоданием, вызванным наступлением ледника, субтропическая флора отступила к югу. В составе наземной растительности умеренных широт стали преобладать листопадные деревья,
приспособленные к сезонному ритму температур, а также кустарники и травянистые растения.
Расцвет травянистых приходится на четвертичный период. Большое распространение получили теплокровные животные:
птицы и млекопитающие. В ледниковое время обитали пещерные медведи, львы, мамонты, шерстистые носороги, которые после отступления ледников и потепления климата постепенно вымирали, а животный мир приобрел современный облик.
Главное событие этой эры - формирование человека. К концу неогена в лесах обитали небольшие хвостатые млекопитающие - лемуры и долгопяты. От них произошли древние формы обезьян - парапитеки, ведшие древесный образ жизни и питавшиеся растениями и насекомыми. Их далекие потомки - ныне живущие гиббоны, орангутанги и вымершие мелкие древесные обезьяны - дриопитеки. Дриопитеки дали начало трем линиям развития, которые привели к шимпанзе, горилле, а также вымершему австралопитеку. От австралопитеков в конце неогена произошел человек разумный.
Протерозойская эра - эра ранней жизни. Начало 2600 ± 100 млн. назад, продолжительность 2000 млн. лет. Протерозойcкий эон подразделяется на три геологических эры (эратемы):
Палеопротерозой
- Мезопротерозой
- Неопротерозой
Протерозойская эра - вторая эра от начала геологической истории Земли, огромный
по продолжительности, самый длинный этап ранней жизни.
На грани архейской и протерозойской эры в результате горообразований происходили
перераспределения суши и моря. Поверхность планеты представляла собой голую
пустыню: климат холодный, частые оледенения, особенно обширны в середине
протерозоя. В конце эры содержание свободного кислорода в атмосфере достигло 1%.
Активное образование осадочных пород.
Протерозой - огромный по продолжительности этап истории Земли. В течении этой эры бактерии и водоросли достигли исключительного расцвета. Интенсивный процесс образования осадочный пород шел с участием этих организмов. К протерозою относится образование крупнейших залежей железных руд органического происхождения (осадочное железо- продукт жизнедеятельности железобактерий).
Господство прокариот сине-зеленых в протерозое сменяется расцветом эукариот- зеленых водорослей. Наряду с плавающими в танце воды растениями появляются нитчатые формы, прикрепленные ко дну. Около 1350 млн. лет назад отмечены представители низких грибов. Первые многоклеточные животные возникли 900-1000 млн. лет назад. Древние многоклеточные растения и животные жили в придонных слоях океана. Жизнь в придонном слое потребовала расчисления тела на части, одни из которых служили для прикрепления к субстрату, другие для питания. У одних форм это достигалось за счет развития гигантской многоядерной клетки. Однако более перспективным оказалось приобретение многоклеточности и образования органов. Большинство животных позднего протерозоя были представлены многоклеточными формами. Конец протерозоя можно назвать "веком медуз". Возникают кольчатые черви от которых произошли моллюски и членистоногие.
С протерозойскими отложениями связано множество полезных ископаемых: железные руды, мрамор, графит, никелевая руда, пьезокварц, каолин, золото, слюда, тальк, молибден, медь, висмут, вольфрам, кобальт, радиоактивные минералы, драгоценные камни. На юге территории Украины в то время было мелкое море, окруженное со всех сторон горными хребтами. Горы выветривались, а продукты выветривания откладывались на дне моря. В конце протерозоя благодаря горообразовательным процессам на месте моря возникли горы, а осадочные отложения метаморфизировались. Так образовалось месторождение железных руд Криворожского бассейна. Продолжительность протерозойской эры – 2 млрд. лет.
Протерозойская эра славится дебютантами подводного мира, ими были жгутиковые,
на то время они находились на общей черте между живностью и растительностью.
После определенного распада образовавшиеся частицы пошли по своему пути: одни
стали водорослями, другие грибами, а остальные перешли под знамена фауны. Теория
эволюции коснулась и одноклеточных организмов, которые со временем взяли на себя
много функций, таким образом они стали многоклеточными. Теперь каждая группа
клеток живого существа стала отвечать за свой участок работы - одни за добывание
пищи, другие - за передвижение животного, третьи - за его размножение. Чтобы
выжить и дать потомство, организмы пошли по пути все большего усложнения.
Вслед за грибами и растениями появляются микроскопические радиолярии, различные
многоклеточные существа - губки, археоциаты, брахиоподы, брюхоногие моллюски.
Это уже достаточно сложно устроенные организмы, ведущие прикрепленный образ
жизни. Вершиной эволюционного развития в протерозойской эре становятся крупные
хищные членистоногие -ракоскорпионы.
Аномалокарис. Фото: UNE Photos
В те времена большую территорию Земли охватывало море, а потому вся флора и фауна непосредственно зависела от воды. На суше обитали лишь бактерии, поскольку только они удачно пережили процесс акклиматизации, ведь условия в протерозойскую эру значительно изменились. Но ученые даже предположить не могут, как эти организмы внешне выглядели, здесь можно только догадываться. Конечно же, и бактерии, и микроскопические грибы, и водоросли, и жгутиковые продолжали существовать и развиваться, но вместе с ними жизнь на Голубой планете начали осваивать первые представители фауны. В протерозойскую эру животные преимущественно были многоклеточными, в частности это касалось многоклеточных представителей фауны.
Особенно примечательным в процессе эволюции этого периода является то, что организмы начали сотрудничать друг с другом, чтобы выжить в сложных условиях. Вместо того чтобы существовать совершенно обособленно, они стали жить вместе, причём одни клетки «специализировались» на одной функции, а другие - на другой.
Так происходило развитие первых животных, Это были губки, которые впервые
появились около 1,8 млрд лет назад. Губки в некотором смысле больше походят на
колонии клеток, а не на полноценных многоклеточных животных, поскольку, хотя их
клетки и специализируются на различных задачах, они могут изменять свои функции
и перемещаться внутри губок.
На протяжении протерозоя клетки взаимодействовали всё активнее и становились всё
более сложными. Примерно 1,6 млрд лет назад они научились самовоспроизводиться в
процессе полового размножения - мейоза, то есть с участием отцовских и
материнских клеток, а не только простым способом деления.
Каждый раз при размножении клеток в процессе мейоза их ДНК (генетический код каждого организма) менялись местами или смешивались, и такой взрыв многообразия стал очередным стимулом для дальнейшего развития жизни. Но после начала мейоза прошло ещё немногим более миллиарда лет. пока не появились, наконец, первые настоящие многоклеточные животные, походившие на современных гидр. Произошло это около 600 млн лет назад. Примерно к этому же времени относится и первое разделение животных, растений и грибов. Вскоре к гидрам добавились медузы и плоские черви, а береговые линии морей стали покрываться зелёными и коричневыми очагами из первых многоклеточных растений, похожих на водоросли.
Около 1,1 млрд лет назад все континенты столкнулись, образовав суперконтинент, которому современные ученые дали имя Родиния, а затем вновь разошлись. За это время случилось несколько ледниковых периодов, когда замёрзла даже большая часть поверхности океана. Самым холодным был ледниковый период, начавшийся около 700 млн лет назад. Во время него, согласно теории «Земля-снежок», замёрзла большая часть планеты.
Учёные, изучающие протерозой, нашли в отложениях этой эпохи большое количество окаменелостей, которые они называют акритархами. Слово «акритарх» происходит от греческих слов akritos - «сомнительный, неясный» и arche - «происхождение». Никто и в самом деле точно не знает, что это такое. Это микроскопические структуры, которые явно представляют собой останки живых организмов, вроде современного планктона, но их трудно точно идентифицировать, поскольку в то время как некоторые из них - эукариоты, другие - археи и бактерии.
Некоторые окаменелости включают спиральные или червеобразные формы, например
грипанию, которую большинство учёных считает водорослью. Другие немного походят
на червей, но они примерно на миллиард лет старше червей настоящих. Так что
учёным всё ещё предстоит определить, кто же они такие.
Ископаемые сине-зеленые водоросли Collenia весьма широко распространены на всех
материках в неметаморфизованных известняках протерозойского возраста, где также
обнаружены немногочисленные обломки раковин примитивных моллюсков. Однако
остатки животных очень редки, и это свидетельствует о том, что большинство
организмов отличалось примитивным строением и еще не имело твердых оболочек,
которые сохраняются в ископаемом состоянии. Хотя следы ледниковых периодов
фиксируются для ранних этапов истории Земли, обширное оледенение, имевшее почти
глобальное распространение, отмечается только в самом конце протерозоя.
Билет №37
Органический мир протерозоя
Билет №36
Развитие органического мира. Развитие органического мира Протерозой - огромный по продолжительности этап истории Земли. В течении этой эры бактерии и водоросли достигли исключительного расцвета. Интенсивный процесс образования осадочный пород шел с участием этих организмов. К протерозою относится образование крупнейших залежей железных руд органического происхождения (осадочное железо- продукт жизнедеятельности железобактерий). Господство прокариот сине-зеленых в протерозое сменяется расцветом эукариот- зеленых водорослей. Наряду с плавающими в танце воды растениями появляются нитчатые формы, прикрепленные ко дну. Около 1350 млн. лет назад отмечены представители низких грибов. Первые многоклеточные животные возникли 900-1000 млн. лет назад. Древние многоклеточные растения и животные жили в придонных слоях океана. Жизнь в придонном слое потребовала расчисления тела на части, одни из которых служили для прикрепления к субстрату, другие для питания. У одних форм это достигалось за счет развития гигантской многоядерной клетки. Однако более перспективным оказалось приобретение многоклеточности и образования органов. Большинство животных позднего протерозоя были представлены многоклеточными формами. Конец протерозоя можно назвать "веком медуз". Возникают кольчатые черви от которых произошли моллюски и членистоногие.
На протяжении почти всего протерозоя климат был тёплым и ровным.
Жизнь была представлена как анаэробными прокариотами (бактериями и цианобактериями), так и аэробными одноклеточными эукариотами . Все они по последним данным появились ещё в архее . Жизнедеятельность этих организмов имела определяющее значение в изменении содержания в атмосфере углекислого газа и кислорода. С начала протерозоя содержание кислорода в атмосфере стало постепенно возрастать, а в середине протерозоя резко повысилось, что обусловило образование первых мощных осадочных отложений на основе окислов железа. Эти окрашенные в красноватые тона отложения очень характерны для протерозоя. Накопление кислорода в атмосфере Земли привело к образованию озонового слоя, задерживавшего ультрафиолетовое излучение Солнца, губительное для всего живого. Приблизительно с этого же рубежа известны первые многоклеточные водоросли и, возможно, первые многоклеточные животные. Ок. 700 млн. лет назад в морях широко проявились процессы биоминерализации – кремнезёмной, связанной с золотистыми водорослями, и известковой, связанной со строматолитами. В обширных тёплых мелководных морях протерозоя строматолиты создавали первые в истории Земли рифы, формировавшиеся как продукт жизнедеятельности цианобионтов в симбиозе с бактериями. В конце протерозоя – в рифее начались мощные проявления вулканизма. В атмосферу были выброшены огромные массы вулканического пепла. Солнечного тепла до Земли стало доходить очень мало. Это привело к глобальному похолоданию. Практически весь земной шар оказался под ледниковым покровом. В это время вымерли многие древние организмы. Их вымирание, изменение химического состава воздуха и воды создали новые условия для дальнейшей биологической эволюции.
Несмотря на климатическую дифференциацию, особенно в конце протерозоя, надо признать, что по сравнению с современной эпохой на Земле в те далекие времена климат был однообразнее. Это объясняется небольшой толщиной амосферы, высоким содержанием в ней углекислого газа и значительной площадью океанов и морей. Парниковый режим определял существование высокой среднегодовой температуры. В позднем рифее среднегодовые температуры, судя по характеру карбонато-накопления (обилие рифогенных толщ), широкому развитию кор выветривания, своеобразных организмов, а также данным определения абсолютных значений температур методом изотопной и магнезиальной палеотермометрии, были довольно высокими. Исходя из соотношения тяжелого и легкого изотопов кислорода в кремнистых и карбонатных породах протерозоя, средняя температура земной поверхности составляла 50-60°С а снизилась до 40°С.