Развитие жизни на Земле

Ранние этапы развития жизни.

Первые организмы были одноклеточными гетеротрофными анаэробными прокариотами.

Наиболее важными ароморфозами на ранних этапах эволюции стали:

1) фотосинтез → автотрофный тип питания (независимость от наличия в среде органических соединений), в атмосфере появился кислород, что привело к гибели значительной части организмов и к следующему ароморфозу;

2) аэробное дыхание (использование кислорода в энергетическом обмене) → повысилась эффективность использования питательных веществ;

3) половое размножение → обмен генами между разными особями увеличил изменчивость, что привело к повышению эффективности отбора;

4) возникновение эукариотической клетки: поглощенные клеткой аэробные бактерии дали начало митохондриям, а цианобактерии, оказавшиеся внутри клетки, со временем превратились в хлоропласты, сформировавшаяся ядерная мембрана стала надежной защитой наследственной информации, а дальнейшее возникновение диплоидности привело к накоплению резерва наследственной изменчивости в виде гетерозигот.

5) многоклеточность → предпосылки для дифференциации клеток и возникновения тканей, дальнейшее повышение уровня организации.

Основные ароморфозы в эволюции растений.

Первыми растениями были обитающие в воде одноклеточные, а позже многоклеточные водоросли, тело которых (таллом) состояло из недифференцированных клеток. Дифференциация клеток, которая привела к возникновению тканей, стала важнейшим ароморфозом, позволившим растениям выйти на сушу. Первыми наземными растениями были псилофиты (риниофиты).

Появление органов и прогрессивное развитие проводящей ткани привело к распространению растений на суше и возникновению папоротникообразных, имевших стебель, листья и корни.

Однако все папоротникообразные, так же как и их «менее удачливые собратья» мхи для оплодотворения нуждаются в воде. Изменение климата в сторону более сухого привело к возникновению семенного размножения. Первыми растениями, у которых появились семена, были семенные папоротники, а позднее возникли голосеменные. В отличие от споры семена содержали запас питательных веществ и зародыш, который был надежно защищен семенной кожурой. Кроме того, процесс оплодотворения у семенных растений не нуждается в воде.

Дальнейшая эволюция привела к появлению покрытосеменных (цветковых) растений, имеющих цветок и плод. Важнейшим ароморфозом цветковых стало двойное оплодотворение. Появление цветка и последующая коэволюция цветковых растений и насекомых привели к бурной эволюции обеих групп. Перекрестное опыление с помощью насекомых обеспечило возможность производства меньшего количества гамет и обмен генами между разными организмами. Плод обеспечивает защиту семян и их распространение различными способами. Двойное оплодотворение обеспечивает формирование не только зародыша, но и триплоидного эндосперма, содержащего больший запас питательных веществ.

Основные ароморфозы беспозвоночных животных.

1. дифференциация клеток (кишечнополостные);
2. двусторонняя симметрия тела (плоские черви);
3. системы органов (плоские черви);
4. анальное отверстие → пищеварительная система «конвейерного» типа (круглые черви);
5. кровеносная система (кольчатые черви);
6. членистые конечности (членистоногие);
7. и другие.

Основные ароморфозы позвоночных:

1. осевой скелет (хорда, а позднее позвоночник) → эффективное передвижение;
2. челюсти → захват добычи;
3. прогрессивное развитие нервной системы, особенно центральной → усложнение поведения;
4. конечности, легочное дыхание и связанный с ним второй круг кровообращения → выход на сушу (земноводные);
5. внутреннее оплодотворение, развитие зародыша в яйце, покрытом защитными оболочками и имеющем запас питательных веществ → независимость процесса размножения от воды, освоение центральных районов суши (пресмыкающиеся);
6. четырехкамерное сердце, усложнение строения легких и, как следствие, теплокровность → освоение холодных климатических зон (птицы и млекопитающие);
7. широкому распространению млекопитающих способствовало также наличие шерстного покрова, сохраняющего тепло, вынашивание детенышей в матке и выкармливание их молоком.
8. важным ароморфозом млекопитающих и птиц является также забота о потомстве.

АНТРОПоГЕНЕЗ