Контрольная работа по «Концепциям современного естествознания»

Переход к фотосинтезу  потребовал много времени. Он завершился примерно 1,8 миллиардов лет назад и привел к важным преобразованиям на Земле: первичная атмосфера земли сменилась вторичной, кислородной; возник озоновый слой, который сократил воздействие ультрафиолетовых лучей, и прекратил производство нового «органического бульона»; изменился состав морской воды, он стал менее кислотным. Таким образом, современные условия на Земле в большой мере были созданы жизнедеятельностью организмов.

     С «кислородной революцией» связан и переход от прокариотов к эукариотам. Первые организмы были прокариотами. Это были такие клетки, у которых не было ядра, деление клетки не включало в себя точной дупликации генетического материала (ДНК), через оболочку клетки поступали только отдельные молекулы. Прокариоты - это простые, выносливые организмы, обладавшие высокой вариабельностью, способностью к быстрому размножению. Но новая кислородная среда стабилизировалась; первичная атмосфера была заменена новой. Понадобились организмы, которые пусть были бы и не вариабельны, но зато лучше приспособлены к новым условиям. Ответом на эту потребность и явилось формирование эукариотов примерно 1,8 миллиардов лет назад.

     У эукариотов ДНК собрана в хромосомы, которые сосредоточены в ядре клетки. Такая клетка воспроизводится без существенных изменений. Это значит, что в неизменной природной среде «дочерние» клетки имеют столько же шансов на выживание, сколько их имела клетка «материнская».

     Дальнейшая эволюция эукариотов была связана с разделением на растительные и животные клетки. Это разделение произошло еще в протерозое, когда мир был заселен одноклеточными организмами.

     Растительные клетки покрыты жесткой целлюлозной оболочкой, которая их защищает. Но одновременно такая оболочка не дает им возможности свободно перемещаться и получать пищу в процессе передвижения. Вместо этого растительные клетки совершенствуются в направлении использования фотосинтеза для накопления питательных веществ.

     Животные клетки имеют эластичные оболочки и потому не теряют способности к передвижению; это дает им возможность самим искать пищу - растительные клетки или другие животные клетки. Животные клетки эволюционировали в направлении совершенствования способов передвижения и способов поглощать и выделять крупные частицы (а не отдельные органические молекулы) через оболочку. Сначала крупные органические фрагменты, затем куски мертвой ткани и разлагающиеся остатки живого, и наконец, поедание и переваривание целых клеток. С появлением хищников естественный отбор резко ускоряется.

     Следующим важным этапом развития жизни и усложнения ее форм было возникновение примерно 900 миллионов лет назад полового размножения. Половое размножение состоит в механизме слияния ДНК двух индивидов и последующего перераспределения генетического материала, при котором потомство похоже на родителей, но не идентично им. Достоинство полового размножения в том, что оно повышает видовое разнообразие и ускоряет эволюцию, позволяя быстрее и эффективнее приспосабливаться к изменениям окружающей среды.

     Значительным шагом в дальнейшем усложнении организации живых существ было появление примерно 700-800 миллионов лет назад многоклеточных организмов. Первые многоклеточные животные представлены сразу несколькими типами: губки, кишечнополостные, плеченогие, членистоногие. В протерозое и в начале палеозоя растения населяют в основном моря. Среди прикрепленных ко дну встречаются зеленые и бурые водоросли, а в толще воды - золотистые, красные и другие водоросли.

     В кембрийских морях уже существовали почти все основные типы животных, которые впоследствии лишь специализировались и совершенствовались. В конце ордовика в море появляются крупные плотоядные, достигавшие 10-11 м в длину. В ордовике, примерно 500 миллионов лет назад появляются и первые позвоночные животные. Это было значительной вехой в истории жизни на Земле.

     Первые позвоночные возникли в мелководных пресных водоемах, и уже затем эти пресноводные формы завоевывают моря и океаны. Дальнейшая эволюция позвоночных шла в направлении образования челюстных рыбообразных, которые быстро вытеснили большинство бесчелюстных. В девоне возникают и двоякодышащие рыбы, которые были приспособлены к дыханию в воде, но обладали и легкими.

     Некоторые пресноводные двоякодышащие рыбы девонского периода, очевидно, и дали жизнь сначала первичным земноводным, а затем и сухопутным позвоночным, Таким образом, первые амфибии появляются в девоне. В девоне возникает и другая чрезвычайно прогрессивная группа животных - насекомые.

     Важнейшим событием в эволюции форм живого являлся выход растений и живых существ из воды и последующее появление наземных растений и животных. Из них в дальнейшем и происходят высокоорганизованные формы жизни.

     Переход к жизни в воздушной среде требовал изменений. Вес тел в воздухе больше чем в воде, и в воздухе не содержится питательных веществ. Также воздух сухой, он иначе, чем вода, пропускает через себя свет и звук. Кроме того, содержание кислорода в воздухе выше, чем в воде. Выход на сушу предполагал выработку соответствующих приспособлений.

     Выход растений на сушу начался, очевидно, в конце силура. Растения, переселявшиеся в воздушную среду, получали значительные эволюционные преимущества. И главное из них то, что солнечной энергии здесь больше, чем в воде, и фотосинтез становится более совершенным. Вслед за растениями из воды на сушу и воздух последовали различные виды членистоногих. Первые обитатели суши напоминали по виду современных скорпионов. Первые полностью приспособившиеся к жизни на суше позвоночные - рептилии. В карбоне значительного развития достигают насекомые. Появляются летающие насекомые,

     С момента выхода на сушу растения развиваются в двух основных направлениях: гаметофитном и спорофитном. Высшим растениям свойственна правильная смена поколений в цикле их развития. Растение имеет две фазы развития, которые сменяют одна другую: гаметофит и спорофит. Гаметофит - это половое поколение, на котором образуются половые органы, антеридии и архегонии. Спорофит -неполовое поколение, на котором формируются органы неполового размножения.

     Дальнейшая эволюция шла по пути совершенствования семян: превращение мегаспорангия в семязачаток; после оплодотворения семязачаток превращается в семя; оплодотворенный эмбрион упаковывается в водонепроницаемую защитную оболочку, наполненную пищей для эмбриона. Так у всех семенных растений исчезает зависимость процесса полового размножения от наличия водной среды.

     Возникновение покрытосеменных было связано с совершенствованием процесса оплодотворения: с переходом к тому, чтобы пыльцу переносил не ветер, а животные (насекомые). Это потребовало значительных трансформаций растительного организма. Такой организм должен содержать средства сигнализации животным о себе.

     В кайнозое формируются близкие к современным ботанико-географические области. Покрытосеменные достигли господства. Леса достигали наибольшего распространения на Земле.

     Вышедшие на сушу рептилии оказались перспективной формой. Возникло множество видов рептилий. Некоторые рептилии становятся хищными, другие - растительноядными. В меловом периоде возникают гигантские растительноядные динозавры. Постепенно идет и завоевание воздушной среды. Насекомые начали летать еще в карбоне и около 100 миллионов лет были единовластными в воздухе. И только в триасе появляются первые летающие ящеры. От примитивных рептилий, из группы цельночерепных, развивается ветвь, приведшая позже к возникновению в триасе млекопитающих. В юрском и меловом периодах млекопитающие стали более разнообразными.

В конце мезозоя в  условиях похолодания сокращаются  пространства, занятые богатой растительностью. Это влечет за собой вымирание сначала растительноядных динозавров, а затем и охотившихся на них хищных динозавров. В условиях похолодания исключительные преимущества получают теплокровные животные - птицы и млекопитающие.

     Но время расцвета насекомых, птиц и млекопитающих - это кайнозой. В палеоцене появляются первые хищные млекопитающие. В это же время некоторые виды млекопитающих «уходят» в море (китообразные, ластоногие, сиреневые). От древних хищных происходят копытные. От некоторых видов насекомоядных обособляется отряд приматов. В плиоцене встречаются уже все современные семейства млекопитающих.

     В кайнозое формируются те важнейшие тенденции, которые привели к возникновению человека. Это касается возникновения стайного, стадного образа жизни, который выступил ступенькой к возникновению социального общения. В неогене на обширных открытых пространствах саванн Африки появляются многочисленные виды обезьян. Некоторые виды приматов переходят к прямохождению. Так в биологическим мире вызревали предпосылки возникновения Человека и мира Культуры.

Артем  2012 г.