Эволюция планеты

Федеральное агентство по образованию  РФ

Российский  государственный  торгово-экономический  университет

Омский  институт (филиал) 
 
 
 

Контрольная работа

по курсу  «Концепции современного естествознания» 

Вариант № 8

Эволюция  планеты 
 
 

Выполнила:

студентка 1 курса ФК

заочной сокращённой

формы обучения

Олейник Ксения Сергеевна

зачётная  книжка № К-09-41

     Проверила: к.б.н., доцент

     Гончарова Оксана Владимировна 
 
 
 
 
 

Омск 2010

Содержание 

Введение…………………………………………………………………………...3 

1. Первый  экологический кризис – смена анаэробной атмосферы на аэробную……………………………………………………………………4
2. Фотосинтез и хемосинтез…………………………………………………6
3. Эволюция живых организмов, появление человека……………………8
4. Ведущие концепции происхождения жизни……………………………14
5. Основы социоантропогенеза……………………………………………..16

 

Заключение……………………………………………………………………….18 

Список  литературы………………………………………………………………19 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

     Появление и развитие жизни на Земле - это  уникальное явление во всей Солнечной  системе. Но оно не случайно, а было подготовлено сочетанием ряда благоприятных  условий. Прежде всего для зарождения жизни должен был сформироваться сложный комплекс активно взаимодействующих  природных компонентов, которые  в течение чрезвычайно длительного  времени в относительно стабильных гидротермальных условиях испытали строго направленную эволюцию.

   Вопрос  о том, когда на Земле появилась  жизнь, всегда волновал не только ученых, но и всех людей. Ответы на него содержатся в священных писаниях практически  всех религий. Хотя точного научного ответа на него до сих пор нет, некоторые  факты позволяют высказать более  или менее обоснованные гипотезы. В Гренландии исследователями был  найден образец горной породы с крошечным  вкраплением углерода. Возраст образца  более 3,8 млрд лет. Источником углерода, скорее всего, было какое-то органическое вещество – за такое время оно  полностью утратило свою структуру. Ученые полагают, что этот комочек  углерода может быть самым древним  следом жизни на Земле. 

1. Первый экологический кризис – смена анаэробной атмосферы на аэробную.

 

Земля, как и другие планеты, пережила ранние фазы эволюции :

• фазу аккреции ("рождения");
• фазу расплавления внешней сферы земного шара;
• фазу первичной коры ("лунную фазу").

 

   В догеологическое время, в фазу расплавления внешней сферы земного шара, огромные массы выделявшихся газов образовали первичную атмосферу Земли. Основными  компонентами выделявшихся из недр Земли  газов были углекислый газ и водяной  пар. Состав первичной атмосферы  Земли, образовавшейся за счет выделения  газов и воды при расплавлении планетного вещества, был сходен по составу с компонентами вулканических  извержений современности. Газы, выделяющиеся из современных вулканов, содержат преимущественно водяной пар. В  составе газов базальтовых лав, например, гавайских вулканов с температурами  до 1200° С водяной пар составляет 70-80% по объему. Вторым по значению компонентом, составляющим атмосферу, является углекислый газ. В газах из вулканических  лав СО2 содержится от 6 до 15%. Атмосфера  того времени состояла главным образом  из водяного пара с существенной примесью углекислого газа. В фазу расплавления внешней сферы земного шара практически  вся гидросфера находилась в составе  атмосферы. В эту фазу выделившийся водяной пар, охлаждаясь на большой  высоте, образовывал густой облачный покров и интенсивные дождевые осадки. Однако падающие из облаков капли  воды на некоторой высоте над поверхностью планеты, где температура воздуха  была выше 100° С, превращались в пар, который снова поднимался вверх. Над раскаленной поверхностью Земли  функционировал своеобразный круговорот воды: пар - дождевые осадки - пар, т. е. мощный парниковый эффект, аналогично наблюдаемый  ныне на Венере. Круговорот воды в природе, локализованный в первичной атмосфере Земли вблизи температурного уровня 100° С, практически не оказывал влияния на общий ход эволюции планеты и на развитие ее поверхности. Но это были предпосылки могучего круговорота воды на Земле, который сформировался позже и имел огромное влияние на развитие природной среды и планеты в целом. После охлаждения земной поверхности до температуры ниже 100° С произошел переход атмосферного водяного пара в жидкую воду. На сухой и очень горячей тогда земной поверхности образовался сток, речная сеть и возникли водоемы. Земная поверхность стала сильно обводненной и начала подвергаться интенсивному воздействию водных потоков. Этот этап и явился началом геологической истории.

   Изменения температурных условий на Земле, а вслед за этим и всей природной  обстановки не могли не отразиться и на атмосфере. Изъятие из атмосферы  огромного количества воды и образование  поверхностного стока и водоемов оказали огромное влияние на состав и эволюцию воздушной среды. Из водной атмосферы она превратилась в  основном в углекислую, в которой  водяной пар из господствующего  компонента превратился во второстепенный.

   Образование на земной поверхности крупных водоемов оказало воздействие на дальнейшую эволюцию атмосферы, в которой началось быстрое уменьшение содержания углекислого  газа. СО2 легко растворяется в воде, и основная его часть была поглощена  ею. Во много раз уменьшилось и  давление атмосферы. Природные условия  на Земле резко изменились. Природная  среда на нашей планете стала  непохожей на ту, что была у нее  в ранние фазы истории.

   Дальнейшая  эволюция атмосферы связана главным  образом, с появлением и развитием  органического мира, прежде всего  растительности. 
 
 

2. Фотосинтез  и хемосинтез.

 

   Предполагается, что органические соединения, рассеянные в воде, в результате  бесчисленных взаимодействий друг с другом , периодических  образований   привели в конце  концов к возникновению специфических  скоплений органического вещества. Эти скопления могли не только длительно существовать, но и расти, а затем постепенно обмениваться веществом с окружающей средой, делиться на части себе подобные. Этот момент  был революционным скачком, в  результате которого “капля “ органического  вещества  превратилась в живое  существо. Дальше все  было относительно проще, так как не требовалось  радикального изменения состояния  вещества, а шло лишь усовершенствование живой материи.         Конечно, это лишь одна из наиболее возможных схем пути возникновения  жизни на Земле. В действительности все могло быть иначе. Нельзя с  полной уверенностью сказать, что жизнь  возникла именно на Земле . Она могла  быть и принесена в виде каких-то простейших организмов с метеоритным  веществом из космоса, в то время, когда еще не было плотной атмосферы, которая могла сильно разогреть  или даже сжечь метеорит.                                             

   Появление в древнем океане одного жизнеспособного  организма могло привести к мгновенному  в масштабе геологического времени  распространению жизни на Земле. Ведь у живых организмов не было никаких соперников, а пище в виде разнообразных органических веществ - целый океан . В связи с этим принято полагать, что возникновение  жизни на Земле и возникновение  биосферы с геологической точки  зрения явления синхронные. Кислород в небольших количества выделялся  вследствие частичной диссоциации  молекул воды и углекислого газа.

   Но  вот в процессе  эволюции простейших организмов какой-то организм за счет энергии  Солнца  осуществил в  своем теле синтез органического  водорода, сопровождающийся разложением  воды и выделением свободного кислорода. Появился первый автотрофный организм, родоначальник  фотосинтезирующих   растений.  Это событие ознаменовало величайшую революцию в развитии жизни, поскольку именно фотосинтез является двигателем органических процессов. Эта революция сопровождалась практически уничтожением старого органического мира. На смену примитивным, малоэффективным в энергетическом отношении организмам, использовавшим энергию брожения, получающуюся за счет уничтожения органических веществ, пришли более совершенные  организмы, которые использовали энергию солнечных лучей  и сами создавали органические вещества. Автотрофные организмы, как и гетеротрофные, практически мгновенно, в смысле геологического времени, распространились на все пространство Земли. Ограничивающими факторами были, вероятно, лишь коротковолновое излучение, которое не давало возможности выйти организмам на сушу, но и делало непригодным для обитания самую поверхностную часть гидросферы, и недостаток  солнечного света в воде на глубине, превышающей несколько десятков метров. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Эволюция  живых организмов, появление человека.

 

   Вероятно, на ранних стадиях эволюции органического  мира Земли был широко распространен  обмен генами между совершенно разными  организмами (перенос генов путем  трансдукции, межвидовой гибридизации и внутриклеточного симбиоза). В  ходе синтезогенеза свойства гетеротрофных  и фотоавтотрофных организмов объединились в одной клетке. Это привело  к формированию различных отделов  водорослей – первых настоящих растений.

   Основные  этапы эволюции растений.

   Водоросли – многочисленная неоднородная группа первично-водных фотоавтотрофных организмов. В ископаемом состоянии водоросли  известны еще из докембрия (свыше 570 млн. лет назад), а в протерозое и начале мезозоя уже существовали все ныне известные отделы. Ни один из современных отделов водорослей не может считаться предком другого  отдела, что указывает на сетчатый характер эволюции водорослей. В конце  силура (≈ 400 млн. лет назад) возникают  Высшие (наземные) растения. Предками Высших растений считаются организмы, сходные  с современными Харовыми водорослями.

   Дальнейшая  эволюция Высших растений разделилась  на две линии: гаметофитную и спорофитную. Представители гаметофитной линии  – современные Моховидные. Это  бессосудистые растения, у которых  отсутствуют специализированные проводящие и механические ткани. Другая линия  эволюции привела к появлению  сосудистых растений, у которых в  жизненном цикле доминирует спорофит, и имеются все ткани высших растений (образовательные, покровные, проводящие, основная паренхима и  ее производные). Благодаря появлению  всех типов тканей происходит дифференцировка  тела растений на корень и побег. В  течение девона формируются современные  группы споровых растений (Плауны, Хвощи, Папоротники). Однако у споровых растений отсутствует семя, и спорофит развивается из недифференцированного зародыша.

   В начале мезозоя (≈ 220 млн. лет назад) появляются первые Голосеменные растения, которые господствовали в мезозойской  эре. Крупнейшие ароморфозы Голосеменных. Однако у Голосеменных растений сохраняется  ряд примитивных признаков: семяпочки  расположены на семенных чешуях открыто, опыление происходит только с помощью  ветра, эндосперм гаплоидный, проводящие ткани примитивные.

   В кайнозое Голосеменные уступают господство Покрытосеменным. Первые Покрытосеменные (Цветковые) растения появились, вероятно, еще в юрском периоде, а в меловом  периоде начинается их адаптивная радиация. В настоящее время  Покрытосеменные  находятся в состоянии биологического прогресса.

   Зеленые растения и фотосинтезирующие бактерии путем фотосинтеза поглощали  из воздушной среды углекислый газ  и воду, а выделяли из нее кислород. Таким образом, в процессе фотосинтеза  атмосфера обогащается кислородом и теряет углекислый газ. Современный  состав атмосферы (азот - 78%, кислород - 21%, углекислый газ - 0,031%) - результат  деятельности органического мира. Кроме  этого существует озоновый слой, и  наибольшая концентрация озона приурочена к высоте 25 км над поверхностью Земли. Это экран, поглощающий вредное  для живых организмов солнечное  излучение. Таким образом, жизнь, способствующая образованию озона, сама обеспечивает себе защиту от губительного воздействия  ультрафиолетового излучения Солнца.

Основные  этапы эволюции животных. 

   Эукариотические организмы, специализирующиеся на гетеротрофном  питании, дали начало Животным и Грибам. Первые животные были представлены Одноклеточными организмами. Многие из них занимали промежуточное положение между  животными, водорослями и грибами.