Историческое землеведение. Палеогеография

 

Развитие биосферы

 

 

Почти на всем протяжении архея и раннего протерозоя наиболее распространенной группой организмов были бактерии, которые принимали активное участие в процессах разложения, окисления и т.д. Основным видом обмена веществ в то время была ферментация, т.е. бескислородная переработка абиогенной органики и ее разложение (гниение и брожение). При этом выделялась тепловая энергия и углекислый газ, накопление которого в воде обусловило около 3-х млрд. лет назад возможность фотосинтеза — важнейшей химической реакции в нарождающейся биосфере, которая, в конечном итоге, дала толчок к ее бурному развитию ( 4.3).

 

В результате, период времени 3-2,5 млрд. л. н. ознаменовался появлением живых существ, развивающихся по принципиально новой схеме обмена веществ. Это были фотосинтезирующие автотрофы — сине-зеленые водоросли. Они отличались тремя признаками живых организмов — обладали обменом веществ, способностью к размножению и реакцией на внешние раздражители. Продукты деятельности сине-зеленых встречаются в докембрийских осадочных породах в виде строматолитов. Характерно, что эти организмы без изменений сохранились до наших дней.

 

Продолжающиеся изменения химических условий внешней среды (среды обитания) приводили к дальнейшему усложнению и разнообразию форм жизни. Так, около 2 млрд. л.н.э после того, как содержание кислорода в атмосфере достигло 0,1 % от современного, т.е. была пройдена точка Юри, его стало вполне достаточно для появления эукариотов — одноклеточных организмов, клетки которых обладают прочным ядром, содержащим хромосомы. Они постепенно стали замещать прокариотов в тех областях биосферы, где появлялся свободный кислород. Но и те, и другие до сих пор продолжают сосуществовать в симбиозе в морях.

 

Следующим этапом эволюции — уже в позднем протерозое — рифее, явилось появление многоклеточных растений. В то время это были бурые и красные многоклеточные водоросли. Почти все они были автотрофами, т.е. растениями — производителями кислорода. При отмирании они образовывали своеобразные водорослевые известняки и доломиты, т.е. впервые стали консервировать углерод в горных породах, изымая его из общего круговорота. Это —также направленный процесс, продолжающийся вплоть до наших дней.

 

Некоторые водоросли и, возможно, грибы уже 1,2 млрд. л. н. заселяли покровы суши, преобразуя их в почвы и древние коры выветривания. По-видимому, именно от этих организмов произошли затем наземные высшие растения и грибы. Но массовое заселение суши растениями началось значительно позже - через 600 млн. лет, в силурийском периоде, когда в атмосфере установился озоновый экран, который смог возникнуть только при достаточном количестве там свободного кислорода.

 

Для появления первых животных — питающихся готовой органикой вторичных гетеротрофов, необходим был кислород, который фиксируется в ферментах крови, и готовые органические вещества. Питательную органику животные могли получать из мира растений, но свободного кислорода в раннем и начале позднего протерозоя в атмосфере было ещё мало. Поэтому, настоящего расцвета животные стали достигать только тогда, когда атмосфера стала по настоящему кислородной, т.е. когда содержание свободного кислорода в атмосфере достигло 1 % от современного (точка Пастера). Соответственно, увеличилось и содержание кислорода в гидросфере,

 

Как и растения, среди животных первыми возникли одноклеточные животные - инфузории, амебы и т.д. Затем началось усложнение животного мира, и появились многоклеточные животные. Сначала они были колониальными - все клетки, входящие в состав колоний, были одинаковыми. Причем, некоторые животные в различных циклах своего развития могли быть и одиночными, и колониальными. Так, например, амёбы на определенном этапе собираются в многоклеточный "цветок", который затем опять распадается на отдельные амёбы . Это был один из этапов эволюции, когда одноклеточные организмы превращались в многоклеточные: клеток стало много, но функции у всех у них были еще одинаковыми. Затем началось разделение клеток по функциям и появились настоящие многоклеточные животные.

 

В раннем рифее сформировались планктонные организмы, причем у фитопланктона появляются шипы — защита от хищного зоопланктона, что говорит об усложнении пищевых цепей. В позднем рифее (700-600 млн. л. н.) бентосные одиночные многоклеточные организмы оторвались от дна и начали автономное подвижное существование — это были илоеды.

 

Массовый расцвет мягкотелых многоклеточных, как бентосных, так и планк- тонно-нектонных, пришелся на конец протерозоя — венд (680-600 млн. л. н.). Бесскелетная фауна позднего докембрия обнаружена в Эдиакаре в Южной Австралии — это медузы, черви, членистоногие и даже ни на что не похожие организмы. Аналогичная эдиакарской находка была сделана на побережье Белого моря.

 

Для позднерифейских фаун характерно:

1.         Отсутствие скелетов у большинства организмов, но у некоторых их групп уже отмечены первые проявления склеротизации тканей на основе органического, а в конце венда — минерального вещества.

2.         Высокое разнообразие организмов, с^еди которых резко преобладали кишечнополостные.

3.         Присутствие всех экологических групп (сидячий и бродячий бентос, нектон, планктон).

4.         Сходство вендских фауиистических ассоциаций в различных регионах мира, что говорит об относительной однородности условий их жизни и отсутствии заметной зональной дифференциации, по крайней мере, в океане.

5.         Присутствие среди вендских многоклеточных животных взрослых форм, напоминающих личинки организмов более поздних эпох.

6.         Отсутствие среди вендских мягкотелых предков скелетных организмов, которые затем появятся в раннем кембрии.

 

Вендские организмы не имели ни головы, ни рта, у них не было пищеварительной системы: по-видимому, питание и выделение протекало у них через поверхность тела. Питались они растворенными органическими веществами, содержащимися в воде.

 

 

 Смотрите также:

 

Поздний докембрий: возникновение многоклеточности.

Иными словами: что многоклеточность дает не самому организму, а экосистеме и в конечном счете биосфере.
В позднем протерозое органический мир стал более разнообразным. На границе среднего и Среди докембрия рифейские и вендские образования наиболее богаты...

 

Архей - синезеленые водоросли первые живые существа на Земле

Цианобактерии, или синезеленые водоросли, иногда называют самыми первыми живыми существами на древней Земле.
Его много вокруг, в воздухе, но никто, кроме синезеленых водорослей да еще азотфиксирующих бактерий, в современной биосфере не может...

 

ЖИВОТНЫЕ являются эукариотическими организмами...

В биоценозах животные входят в блок консументов, который подразделяется на несколько порядков: первого (животные, непосредственно питающиеся растениями
Совокупность растений и всех других живых организмов на конкретном участке называют биоценозом, а...

 

Границы палеобиосферы в атмосфере примерно совпадают...

В пределах основной части биосферы организмы присутствуют постоянно («поле существования жизни»), но распределены далеко не равномерно.
Впервые термин «экология» был использован нем. биологом Э. Геккелем в 1866 г., однако наиболее активное развитие Э...

 

Формирование ноосферы. В.И. Вернадский назвал...

...ею пространство, окультуривая флору и фауну, меняя облик земной поверхности.
Развитие научной мысли привело к приручению животных, к созданию культурных растений.
Во-первых, процесс трансформации биосферы – это объективная реальность.

 

Специфические закономерности сукцессий заключаются прежде...

Так, в лесной зоне (рис.5) на исходно безжизненном субстрате здесь сначала появляются организмы-пионеры, например, корковые водоросли, накипные лишайники и некоторые малотребовательные к плодородию субстрата семенные растения. За ними следует стадия...

 

Образование царства растений и царства животных. Первые...

Следующим важным этапом развития жизни и усложнения ее форм было возникновение примерно 900
Первые многоклеточные животные представлены сразу несколькими типами: губки
Облик морской фауны определяли многочисленные ракообразные, губки, кораллы...

 

Бентос. Водоросли красные Rhotophyta, сине-зеленые Cyanophyta...

Красные водоросли - типичные морские растения.
Архей - синезеленые водоросли первые живые существа на Земле.
Организмы эти до сих пор отличаются от ...

 

Структура общей экологии. Основополагающим и высшим рангом...

...экосистем и биосферы в целом, раскрывают роль живых организмов (живого вещества, по В. И. Вернадскому) в создании, сохранении и
Впервые термин «экология» был использован нем. биологом Э. Геккелем в 1866 г., однако наиболее активное развитие Э. началось лишь в 30-х гг...

 

Биосфера - саморегулирующаяся система, для которой, как...

Биосфера за свою историю пережила ряд таких возмущений
ЭКОЛОГИЯ — наука, изучающая условия существования живых организмов ... Впервые термин «экология» был использован нем. биологом Э. Геккелем в 1866 г., однако наиболее активное развитие Э. началось лишь в...

 

Водоросли. О ВОЗМОЖНОМ ФОТОСИНТЕЗЕ ОДНОКЛЕТОЧНЫХ...

Если у наземных растений фотосинтез происходит лишь в определенных частях растений, в основном в листве, то в случае морских водорослей в
Диатомовые водоросли представляют собой совершенно особую группу одноклеточных организмов, отличающихся от остальных...