Задания 17-20, 26. Происхождение и развитие жизни на Земле

Теории возникновения жизни на Земле

Теория самозарождения жизни

С древних времен люди видели, как комары вылетают из болот, мухи из озера, плесень из хлеба. Ученые прошлого считали, что жизнь как бы самозарождалась.

Чтобы это опровергнуть, Луи Пастер провёл эксперимент. Он взял колбу с S-образным горлом, налил в неё питательное вещество, прокипятил и оставил на год.

Приятного изучения статьи! Если хочешь подготовиться на 80+, то обязательно посмотри вот эти способы подготовки (жми, чтобы перейти на сайт и узнать подробнее) ❤️

По теории самозарождения в данной колбе должна была зародиться жизнь, однако этого не произошло. Дело в том, что из-за особого строения горлышка споры и микроорганизмы не могли попасть к питательному веществу.

Как только Пастер открыл горло, почти на следующий день на питательном веществе появилась колония бактерий и грибков. Так он доказал невозможность самопроизвольного зарождения жизни.

Теория абиогенного происхождения жизни Опарина-Холдейна

Спустя время интерес к «самозарождению» жизни вновь возрос. Всё дело было в теории Опарина-Холдейна, которая была проверена экспериментом Миллера-Юри.

Эксперимент Миллера-Юри заключался в том, чтобы воссоздать среду очень древней Земли. Они сделали стерильную установку, внутри которой находились вещества, повторяющие состав древней атмосферы Земли: метан, аммиак, водород, монооксид углерода, отсутствие кислорода.

Далее они создали определенные условия: температура, электрические заряды, водная среда (то есть получился своеобразный симулятор атмосферы древней Земли). В результате были получены простейшие органические кислоты и аминокислоты из неорганических веществ под действием среды, схожей с атмосферой древней Земли.

Этот эксперимент стал важнейшим доказательством возможности абиогенного происхождения жизни по Опарину-Холдейну.

Итак, абиогенный синтез доказан. Как развивалась жизнь в самом начале по теории Опарина:

1. В первичном океане под действием электрических разрядов, водной среды и солнечной радиации (УФ-излучения) возникли первые мономеры органических веществ.
2. Мономеры органических веществ стали собираться в полимеры, то есть в белки, углеводы, жиры (жиры не являются полимерами).
3. Стали образовываться коацерваты. Коацерваты — это капли с белками, углеводами и нуклеиновыми кислотами. Коацерваты, так как внутри них есть органические вещества, обладают осмотическим давлением.
4. Вокруг коацерватов стали самопроизвольно образовываться билипидные слои.
5. Эволюция и естественный отбор коацерватов (длился почти миллиард лет).
6. Появились первые формы жизни — пробионты. Это были гетеротрофные прокариоты.

Данные пробионты имели все свойства живого: самовоспроизведение, обмен веществ, раздражимость.

Сейчас мы рассмотрим основные процессы, которые происходили с жизнью на протяжении эволюции. Процессы внутри эры рассмотрены без определенного порядка, так как на ЕГЭ этот материал встречается крайне редко. Необходимо лишь приблизительно помнить эру появления и расцвета различных типов и классов.

***

Архейская эра (3500 — 2700 миллионов лет назад)

• Появление анаэробных гетеротрофных прокариот
• Появление фотосинтезирующих прокариот (цианобактерий) — появление кислорода в атмосфере
• Появление аэробных гетеротрофных прокариот — больше АТФ
• Появление первых эукариот

Протерозойская эра (2700 — 570 миллионов лет назад)

• Появление полового процесса — для рекомбинации генов
• Появление многоклеточности
• Расцвет простейших и кишечнополостных
• Расцвет цианобактерий — обилие кислорода в атмосфере
• Появление беспозвоночных (черви, моллюски, членистоногие)
• Появление озонового слоя из-за обилия кислорода — для защиты от ультрафиолетового коротковолнового излучения
• Появление многоклеточных водорослей (зелёных, красных)

Палеозойская эра (570 — 230 миллионов лет назад)

Периоды: кембрийский, ордовикский, силурский, девонский, каменноугольный, пермский.

• Появление первых хордовых
• Выход растений, хордовых и беспозвоночных на сушу
• Появление земноводных и пресмыкающихся
• Появление гигантских насекомых
• Появление и вымирание древовидных папоротников
• Расцвет морских беспозвоночных (ракообразных, моллюсков)

Мезозойская эра (230 — 67 миллионов лет назад)

Периоды: триасовый, юрский, меловой.

• Расцвет пресмыкающихся (динозавры, птеродактили)
• Появление млекопитающих
• Господство голосеменных
• Вымирание динозавров
• Появление покрытосеменных растений
• Появление птиц

Кайнозойская эра (67 миллионов лет назад — наши дни)

Периоды: палеоген, неоген, антропоген.

• Расцвет покрытосеменных растений
• Преобладание травянистых форм
• Расцвет млекопитающих
• Появление приматов и человека

***

Антропогенез

Антропогенез — это процесс исторического развития человека. На основе палеонтологических данных ученые смогли составить филогенетический ряд человека. Именно его мы сейчас и рассмотрим:

Парапитеки — древесные обезьяны, самые первые известные предки-приматы человека. Жили 18 миллионов лет назад.

От парапитеков произошли дриопитеки (полудревесные-полуназемные обезьяны). Около 7 миллионов лет назад появились австралопитеки (протоантропы, предшественники людей) — они жили в Африке.

Далее (2-3 миллиона лет назад) возник вид человек умелый (умел изготавливать примитивные орудия труда), а после — человек прямоходящий (древнейшие люди, архантропы). Человек прямоходящий изготавливал каменные орудия, владел зачатками речи и, возможно, мог поддерживать (но не добывать) огонь. У человека прямоходящего есть несколько подвидов: питекантропы и синантропы. Данные подвиды вымерли, не дав потомков.

От других форм прямоходящего человека произошли две ветви:

• 100 тысяч лет назад — неандертальцы (древние люди, палеоантропы) — имели мозг 1400-1600 кубических сантиметров, имели примитивную речь, изготавливали каменные орудия, наконечники, рубила, хоронили умерших в могилах. Неандертальцы были тупиковой ветвью, то есть от них никто не произошел.
• 50-40 тысяч лет назад — кроманьонцы (новые люди, неоантропы) — мозг объемом 1300-1500 кубических сантиметров. Очень похожи на нас. Рост был до 180 сантиметров. Изготавливали каменные ножи, копья, костяные иглы, шили одежду. Имели ритуалы захоронения усопших. Рисовали наскальную живопись, изготавливали фигурки людей и животных.

Отличия человека от других млекопитающих:

• Нет густого волосяного покрова — это атавизм
• Нет многососковости — это атавизм
• Нет хвоста — это атавизм
• Неподвижные ушные раковины — это рудимент (не у всех)

Отличия человека от остальных приматов:

• Преобладание мозгового черепа над лицевым — из-за развития мозга
• S-образный позвоночник — из-за прямохождения
• Сводчатая стопа — из-за прямохождения
• Неразвитые надбровные дуги
• Таз в виде чаши — из-за прямохождения
• Сжатая в спинно-брюшном направлении (спереди и сзади) грудная клетка — из-за прямохождения
• Наличие подбородочного выступа
• Развитие центра речи, мелкой моторики

Факторы антропогенеза

Факторы видообразования человека делят на биологические и социальные.

К биологическим факторам антропогенеза относят стандартный набор факторов эволюции: естественный отбор, наследственную изменчивость, борьбу за существование, изоляцию, дрейф генов, популяционные волны.

К социальным факторам же относят:

• Творчество и абстрактное мышление
• Сознательную трудовую деятельность с использованием орудий труда
• Социальный строй
• Вторую сигнальную систему (абстрактное мышление, речь, сознание)

Темы, описанные в данной статье, очень редко спрашивают, потому что историческая информация всё ещё уточняется. Важно помнить отличия человека, факторы антропогенеза. Хотя бы примерно представлять события в эрах.

***

Поздравляю с успешным освоением новой темы!

Статьи — круто, но для сотки этого недостаточно. Жми сюда, чтобы узнать о самых эффективных курсах подготовки к ЕГЭ по биологии 🫶