9. Как развивалась жизнь на Земле

Определения и обозначения

Эволюция — постепенное изменение живых организмов и их разнообразия в течение длительного времени. Это не превращение одного животного в другое за короткий срок, а изменения, которые накапливаются у поколений. Понятие помогает объяснить, почему живой мир прошлого не был таким, как современный.

Ископаемые остатки — сохранившиеся в горных породах останки и следы древних организмов. К ним относятся не только кости: это могут быть раковины, отпечатки листьев или следы передвижения. По таким находкам учёные восстанавливают, какие организмы жили в прошлом.

Геологическая эра — крупный промежуток времени в истории Земли, для которого характерны определённые изменения природы и живого мира. Эры помогают упорядочить события, произошедшие за очень долгую историю планеты. По ним удобно сравнивать, какие группы организмов жили в разные времена.

Вымирание — исчезновение всех представителей группы организмов. Если ни одного представителя группы не осталось, она считается вымершей. Это слово нужно, чтобы описывать исчезновение, например, древних животных и отмечать перемены в живом мире.

Как это устроено

Молодая Земля отличалась от современной: её поверхность и атмосфера были горячими, условия часто менялись. Постепенно планета остывала, образовались водоёмы, где могли накапливаться необходимые для жизни вещества. Вода смягчала воздействие внешней среды и защищала простейшие формы жизни. Поэтому первые известные организмы возникли в воде, а не на суше.

Позже появились организмы, которые могли использовать энергию света и создавать питательные вещества из простых веществ; этот процесс называют фотосинтезом. При фотосинтезе выделялся кислород, и его количество в атмосфере постепенно увеличивалось. Это изменило условия на Земле: кислород стал доступен организмам, которым он нужен для жизни. Так изменения, вызванные одними организмами, повлияли на возможности других.

Древние организмы редко сохраняются целиком, но иногда их части или следы оказываются погребены в осадке и со временем сохраняются в породе. Учёные находят такие окаменевшие останки, отпечатки и следы, а затем сравнивают их между собой и изучают породы вокруг. Слои пород образовывались в разные времена, поэтому находки из них помогают установить последовательность событий. Так становится понятно, какие организмы жили раньше и как менялся живой мир.

Когда условия на суше стали подходящими, её начали осваивать растения, а затем животные. Растения могли закрепляться на земле и получать энергию света, но им требовались вода и защита от высыхания. Животные осваивали сушу там, где находили пищу и могли передвигаться и дышать вне воды. Освоение новых мест обитания открыло организмам разные возможности и привело к появлению новых форм жизни.

В истории Земли выделяют несколько крупных эр, и в каждой живой мир был особенным. В докембрии существовали первые простые организмы, в палеозое жизнь стала разнообразнее и вышла на сушу. В мезозое широко распространились динозавры, но к концу этой эры они вымерли. Позже, в кайнозое, заметно распространились млекопитающие, к которым относятся и современные виды.

Развитие жизни в разные геологические эры

В таблице события расположены по крупным отрезкам истории Земли. Сравнивай строки сверху вниз, чтобы увидеть, как менялись организмы и где они обитали. Примеры показывают характерные группы, но не перечисляют всё разнообразие каждой эры.

Разбор задач

Задача 1. Расположи события в правильной последовательности: появление первых организмов, освоение суши растениями и животными, распространение млекопитающих. Нужно не угадывать порядок, а соотнести каждое событие с общим ходом истории жизни. Сначала вспомни, где появились первые организмы, а затем — какие группы стали широко распространяться позднее.

1. Первые известные организмы возникли в воде, задолго до освоения суши.
2. Позже растения и животные начали осваивать сушу, когда условия там стали подходящими.
3. Млекопитающие широко распространились позднее, в кайнозойскую эру.

Ответ: появление первых организмов → освоение суши растениями и животными → распространение млекопитающих. Такой порядок показывает, что разные этапы развития жизни происходили не одновременно. Он согласуется с последовательностью геологических эр.

Задача 2. Учёные нашли в породе отпечаток древнего морского организма. Объясни, что эта находка может рассказать о прошлом. Отпечаток — тоже ископаемый остаток, хотя самого организма в породе может не быть. Чтобы сделать вывод, нужно учесть и сам след, и место находки.

1. Определи, что именно найдено: отпечаток организма, а не обязательно его сохранившееся тело.
2. По форме отпечатка можно предположить, каким был организм и к какой группе он относился.
3. Поскольку организм был морским, находка свидетельствует, что в прошлом в этом месте существовала водная среда.

Ответ: отпечаток подтверждает, что древний морской организм жил в прошлом, и помогает представить его внешний вид. Находка также подсказывает, что порода образовалась в месте, которое тогда было связано с морем. Точность выводов зависит от того, насколько хорошо сохранился отпечаток и какие ещё данные изучены.

Задача 3. По описанию определи эру: на суше широко распространены динозавры, а позднее они исчезают. Главная подсказка здесь — не само исчезновение животных, а их расцвет. Сопоставь эту особенность с тем, что известно о геологических эрах.

1. Вспомни, в какой эре динозавры были широко распространены.
2. Сопоставь подсказку с таблицей: динозавры характерны для мезозоя.
3. Учитывай, что в конце этой эры произошло их вымирание, после которого живой мир продолжил меняться.

Ответ: это мезозойская эра. Динозавры были в ней широко распространены, а к концу эры вымерли. Следовательно, их исчезновение не означает, что прекратилась вся жизнь на Земле.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что все современные группы организмов появились одновременно. Такое впечатление может возникнуть, если представить современную природу как неизменную картину. Но ископаемые находки показывают, что разные группы возникали в разные времена. Проверь себя: попробуй расположить известные события по эрам, а не относить их к одному периоду.

Не следует путать возраст Земли с возрастом первых известных организмов. Земля образовалась раньше, чем на ней появилась жизнь, поэтому эти события не могли произойти одновременно. Их смешивают, потому что оба относятся к очень далёкому прошлому. Чтобы проверить себя, спроси: речь идёт о формировании планеты или о появлении живых существ?

Ошибка — думать, что ископаемые остатки бывают только целыми скелетами. Такое представление возникает из-за знакомых изображений древних костей, однако следом древнего организма может быть отпечаток или другой сохранившийся след. Поэтому отсутствие целого скелета не означает, что находка не связана с жизнью. Проверяй себя вопросом: сохранилось тело организма или свидетельство его существования?

Неверно считать, что динозавры и люди жили одновременно. Иногда к такой мысли приводит соседство их изображений в книгах и фильмах, но это не показывает, когда именно они существовали. Динозавры вымерли задолго до появления человека. Проверить себя можно по последовательности эр: динозавры относятся к мезозою, а люди появились значительно позже.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в истории жизни, нужно отличать живые организмы от неживых объектов и знать, что существа обитают в разных средах. Эти знания помогают понять, почему одни формы жизни сначала существовали в воде, а затем растения и животные осваивали сушу. Наблюдая за средой обитания, легче объяснить, какие условия нужны организмам.

Тема связана с изучением горных пород и ископаемых остатков. Породы сохраняют свидетельства древней жизни, а ископаемые помогают узнать, какие организмы существовали прежде. Вместе эти сведения дают возможность изучать историю Земли, даже если сами события происходили очень давно.

Представления об эволюции пригодятся при изучении разнообразия организмов и их приспособленности к условиям среды. Они помогают понять, что группы живых существ менялись постепенно и возникали в разные времена. Связь организмов со средой становится понятнее, если рассматривать её как часть долгой истории жизни.

Что запомнить

• История жизни на Земле насчитывает очень длительное время.
• Первые известные организмы жили в воде.
• Ископаемые остатки помогают изучать древнюю жизнь.
• Живой мир постепенно менялся и становился разнообразнее.
• В разные геологические эры жили разные группы организмов.
• Динозавры вымерли до появления человека.