Развитие органического мира на земле

Определения и обозначения

Геохронологическая шкала — способ деления истории Земли на крупные промежутки по характерным изменениям природы и органического мира. Учёные сопоставляют слои пород, ископаемые остатки и события прошлого. Шкала нужна, чтобы расположить развитие организмов в правильной временной последовательности.

Эра — крупный промежуток геологической истории, которому соответствуют заметные изменения природы и живых организмов. Эры различаются составом атмосферы, климатом и господствующими группами организмов. Это самые крупные отрезки геохронологической шкалы.

Период — часть эры, в течение которой происходили определённые изменения земной поверхности и органического мира. Периоды короче эр и уточняют последовательность событий. Поэтому период нельзя считать синонимом эры.

Ископаемые остатки — сохранившиеся в горных породах остатки организмов или следы их жизнедеятельности. К ним относят отпечатки, раковины, кости, окаменевшие стволы и следы передвижения. По ним изучают древнюю жизнь и сравнивают организмы разных времён.

Как это устроено

Жизнь относят к ранним этапам истории Земли, потому что самые древние следы организмов обнаружены в очень старых породах. Вероятно, первые живые системы возникли в воде, где вещества могли перемещаться и вступать в реакции. Точные условия установить трудно: древние породы изменились, а сами первые организмы были микроскопическими и почти не оставили следов.

Фотосинтез позволил организмам использовать энергию света для создания органических веществ. Побочным продуктом этого процесса стал кислород, который постепенно накапливался в атмосфере и изменял её состав. Благодаря этому распространились организмы, использующие кислород для более эффективного получения энергии, а также сформировались новые условия для жизни.

В докембрии появились первые простые организмы, а затем возникло больше разнообразных форм жизни. В палеозое моря стали особенно богаты водорослями, беспозвоночными и позвоночными животными. Позднее растения, членистоногие и позвоночные начали осваивать сушу, потому что там появились подходящие условия и источники пищи.

В мезозое господствующее положение занимали многие пресмыкающиеся, включая динозавров, а в кайнозое широко распространились млекопитающие и птицы. Такие смены связаны с изменениями климата, рельефа, состава атмосферы и крупными вымираниями. Освободившиеся экологические места занимали другие группы, которые постепенно становились разнообразнее.

Последовательность развития восстанавливают по ископаемым остаткам и расположению пород. Обычно нижние слои ненарушенной толщи древнее верхних, поэтому находки в них сравнивают между собой. Метод даёт относительную последовательность событий, но картина остаётся неполной: сохраняются далеко не все организмы и следы.

Основные этапы развития органического мира

Таблицу удобно читать сверху вниз: так виден переход от древних этапов к более молодым. Для каждого этапа сначала определите главное изменение, затем свяжите его с примерами организмов. Не следует считать, что все представители предыдущего этапа исчезли сразу: многие группы продолжали существовать и изменяться.

Разбор задач

Задача 1

Расположите докембрий, палеозой, мезозой и кайнозой от самого древнего к самому молодому. Нужно использовать крупные этапы геохронологической шкалы. При этом важно не смешивать эры с периодами, которые входят в их состав.

1. Определяем, что докембрий относится к наиболее древней части истории Земли.
2. После него на шкале располагается палеозой, затем мезозой.
3. Самым молодым из названных этапов является кайнозой.

Ответ: докембрий → палеозой → мезозой → кайнозой. Это порядок эр и крупных этапов от древнего к современному.

Задача 2

В слое пород найдены окаменелости морских организмов, а в расположенном выше слое — остатки наземных растений. Какой вывод можно сделать? В условии не указаны абсолютные даты находок. Значит, требуется определить только относительную последовательность.

1. Сравниваем положение слоёв и принимаем, что верхний слой ненарушенной толщи моложе нижнего.
2. Связываем нижнюю находку с более ранним временем, а верхнюю — с более поздним.
3. Не делаем вывод о точном возрасте, потому что для этого нужны дополнительные методы.

Ответ: морские организмы существовали раньше, чем наземные растения, найденные в верхнем слое. Точный возраст каждого слоя по этим данным определить нельзя.

Задача 3

Составьте последовательность событий: появление первых организмов, распространение фотосинтеза, освоение суши позвоночными, расцвет млекопитающих. Нужно расположить события по геохронологической шкале. Проверяем не отдельные названия организмов, а общий ход развития жизни.

1. Первые организмы появились на ранних этапах истории Земли, в докембрии.
2. Затем развился фотосинтез, изменивший состав атмосферы.
3. Освоение суши позвоночными происходило позднее, главным образом в палеозое.
4. Широкое распространение и расцвет млекопитающих относятся к кайнозою.

Ответ: появление первых организмов → распространение фотосинтеза → освоение суши позвоночными → расцвет млекопитающих. Такая цепочка отражает переход от простых древних форм к более поздним группам.

Типичные ошибки

Считать, что жизнь появилась сразу в современном виде. Ошибка возникает из-за попытки представить историю одним событием, хотя ранние организмы были простыми. Проверяйте себя вопросом: какие формы жизни существовали раньше сложных животных?

Путать эры и периоды. Это происходит, когда не учитывают разницу в масштабе временных отрезков. Запомните проверку: период всегда является частью эры, а не равным ей промежутком.

Считать ископаемые остатки полной картиной древней жизни. Сохраняются только отдельные организмы и следы, обычно лучше сохраняются твёрдые части. Поэтому выводы нужно делать по совокупности находок, а не по одной окаменелости.

Утверждать, что все группы возникли одновременно или исчезли при смене эры. Такое представление слишком упрощает постепенную эволюцию. Сверяйте утверждение со шкалой: группы могли появляться, сосуществовать и изменяться в разные периоды.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужно знать, что Земля имеет длительную историю, а горные породы образуют последовательные слои. Это помогает сравнивать находки и устанавливать их относительный возраст.

Тема связана с эволюционным учением. Изменения организмов и условий среды объясняют, почему на Земле появилось большое разнообразие современных животных.

Геохронологическая шкала пригодится при изучении происхождения человека, вымерших организмов и истории отдельных групп животных. Она позволяет помещать важные события в общий временной порядок.

Что запомнить

• Историю органического мира изучают по ископаемым остаткам и следам жизнедеятельности.
• Геохронологическая шкала делит историю Земли на эры и периоды.
• Докембрий предшествовал палеозою, мезозою и кайнозою.
• Развитие фотосинтеза изменило состав атмосферы Земли.
• Жизнь сначала развивалась в воде, а позднее многие организмы освоили сушу.
• Смена этапов истории Земли сопровождалась изменениями органического мира.