§ 35. Этапы развития жизни на Земле

Определения и обозначения

Геохронологическая шкала — последовательность крупных промежутков истории Земли, по которой соотносят геологические события и развитие жизни. Она нужна, чтобы расположить события в правильном порядке и сравнивать изменения живого мира с изменениями планеты. Шкалу представляют как временную последовательность, а не как список одинаковых по длине отрезков.

Геологическая эра — крупный этап истории Земли, выделяемый по существенным изменениям земной коры и органического мира. Границы эр отмечают там, где заметно менялись условия на планете или состав организмов. Это понятие помогает объединить множество отдельных событий в большие этапы.

Архей и протерозой — древнейшие эры, в течение которых возникли первые формы жизни и появились первые многоклеточные организмы. В архее жили простые одноклеточные формы, а позднее распространились организмы, способные к фотосинтезу. Разделение этих этапов помогает не путать возникновение жизни с появлением многоклеточности.

Палеозой, мезозой и кайнозой — последовательно сменявшие друг друга эры, в которые жизнь разнообразилась, вышла на сушу и приобрела современный облик. В эти периоды возникали новые крупные группы организмов и менялись господствующие формы жизни. Их названия нужны, чтобы кратко обозначать разные этапы развития биосферы.

Как это устроено

Историю жизни рассматривают по этапам, потому что её длительность огромна и за это время происходило множество изменений. Если перечислять только отдельные виды и события, трудно увидеть общую картину. Поэтому учёные объединяют события в эры, а их границы связывают с крупными изменениями пород, климата и состава организмов.

В архее возникли первые организмы, а в протерозое получили распространение фотосинтезирующие формы и появились многоклеточные. Фотосинтез изменял состав атмосферы и создавал условия для дальнейшего усложнения жизни. Многоклеточность позволила клеткам специализироваться, поэтому организмы могли иметь более сложное строение.

В палеозое особенно разнообразной стала жизнь в морях, а затем растения и животные начали осваивать сушу. На суше организмы сталкивались с высыханием и другими условиями, поэтому для жизни там требовались новые приспособления. Появились наземные растения, позже — разнообразные животные, в том числе земноводные и пресмыкающиеся.

В мезозое широко распространились и господствовали пресмыкающиеся, среди которых были динозавры. В этой же эре появились птицы и первые млекопитающие, хотя они ещё не стали главными группами. После крупных вымираний условия изменились, и в кайнозое получили широкое распространение млекопитающие; позднее появился человек.

Развитие жизни не было ровным и непрерывным увеличением числа видов. Изменения среды и другие причины приводили к вымиранию одних групп, освобождая место для распространения других. Поэтому в истории повторялись возникновение новых организмов, смена господствующих групп и исчезновение части прежних форм, но жизнь в целом продолжалась.

Основные этапы развития жизни на Земле

В таблице приведены примерные границы эр: их даты помогают ориентироваться, но не означают, что изменения происходили мгновенно. Сопоставляй характерные организмы и крупные события, чтобы увидеть, как менялся живой мир. Помни, что геологические периоды внутри эр здесь не перечислены.

Разбор задач

Задача 1. Расположить архей, протерозой, палеозой, мезозой и кайнозой в хронологическом порядке. Нужно определить последовательность от самых древних событий к современности. Для этого достаточно знать, какие эры предшествуют другим, и не ориентироваться на длину их названий или длительность.

1. Начинаем с архея — древнейшего из перечисленных этапов, когда возникли первые организмы.
2. После него идёт протерозой, затем палеозой, в котором жизнь широко освоила сушу.
3. За палеозоем следует мезозой, а современным этапом является кайнозой.

Ответ: архей → протерозой → палеозой → мезозой → кайнозой. Стрелки показывают движение от древнейшего этапа к современному. Если в условии порядок дан наоборот, нужно прочитать эту же последовательность справа налево.

Задача 2. Определить, в какой эре растения и животные начали осваивать сушу, и назвать характерные группы организмов этого времени. Ключ к решению — понять, что спрашивают именно о начале выхода на сушу, а не о господстве позднейших наземных животных. Затем нужно привести примеры и расположить их в логичном порядке.

1. Сопоставляем событие с этапами: освоение суши относится к палеозою.
2. На суше появились растения, которые стали основой наземных сообществ.
3. Позднее сушу заселяли животные; среди важных групп палеозоя были земноводные и пресмыкающиеся.

Ответ: жизнь начала осваивать сушу в палеозое; к характерным организмам относятся наземные растения, земноводные и пресмыкающиеся. Называя их, не следует утверждать, что все эти группы возникли одновременно. Освоение суши было постепенным процессом.

Задача 3. По описанию событий — господство динозавров, появление птиц и млекопитающих — определить эру и объяснить, чем она отличается от соседних этапов. Важно найти сочетание признаков, а не опираться на один организм. Для проверки сравним, что происходило до и после этой эры.

1. Господство динозавров указывает на мезозой, когда пресмыкающиеся были широко распространены.
2. Появление птиц и первых млекопитающих также относится к мезозою, хотя эти группы тогда ещё не господствовали.
3. Сравниваем соседние эры: палеозой известен началом освоения суши, а в кайнозое широко распространились млекопитающие и появился человек.

Ответ: это мезозой. Его отличает господство пресмыкающихся и появление птиц и первых млекопитающих; в палеозое происходило раннее освоение суши, а в кайнозое расцвели млекопитающие. Такое сравнение помогает проверить, что признаки не перепутаны.

Типичные ошибки

Эры не следует считать равными по продолжительности. Ошибку допускают, когда представляют шкалу как пять одинаковых отрезков, хотя их границы определялись событиями, а не удобством деления. Проверь себя по примерным датам начала и конца каждой эры: длительность у них различается.

Появление первых организмов и возникновение многоклеточных — разные события. Их путают, потому что оба относятся к ранним этапам истории жизни, но первые организмы были простыми и одноклеточными. Проверка простая: первые формы жизни связывают с археем, а многоклеточные появились позднее, в протерозое.

Выход организмов на сушу нельзя относить к мезозою. Такая ошибка возникает, если связывать освоение суши с известными крупными наземными животными, например динозаврами. Проверь себя по последовательности: сушу начали осваивать в палеозое, который предшествовал мезозою.

Вымирание организмов не означает, что жизнь полностью прекратилась. Так могут подумать, если представить исчезновение одной группы как гибель всех живых существ. Проверяй вывод по смыслу: вымирания меняли состав живого мира, а выжившие и новые группы продолжали его развитие.

Связь с другими темами

Чтобы понимать последовательность появления организмов, полезно знать строение клетки, фотосинтез и основные группы живых существ. Эти знания помогают увидеть, чем одноклеточные формы отличаются от многоклеточных и почему фотосинтез повлиял на условия жизни. Тогда названия эр связываются с конкретными изменениями, а не остаются отдельными терминами.

Геохронологическая шкала связана с эволюционным учением и классификацией организмов. Хронология показывает, в какой последовательности появлялись и сменялись крупные группы, а эволюция объясняет причины этих изменений. Это помогает рассматривать разнообразие организмов как результат длительного исторического развития.

Знание эр пригодится при изучении происхождения человека, ископаемых остатков и истории отдельных групп организмов. Возраст ископаемой находки позволяет соотнести её с этапом развития жизни. Так геологическое время становится способом объяснить, когда существовали разные организмы.

Что запомнить

• Историю жизни на Земле делят на последовательные геологические эры.
• Архей и протерозой — древнейшие этапы развития жизни.
• В палеозое жизнь широко освоила сушу.
• Мезозой известен господством пресмыкающихся и появлением птиц и млекопитающих.
• В кайнозое широко распространились млекопитающие и появился человек.
• Эволюция сопровождалась возникновением новых групп и вымиранием прежних.