«Развитие жизни на Земле»

Тема: «Развитие жизни на Земле»  Цель: Рассмотреть, как развивалась жизнь на Земле с точки зрения биологии. Задачи:   Познакомить с общим ходом развития жизни на Земле;  Сформировать представление о разделении истории Земли и развития  жизни на ней на эры и периоды;  Показать особенности флоры и фауны разных эр органического мира; Форма урока: Лекция с элементами презентации Оборудование: Компьютерная презентация План урока: 1. Развитие жизни в Архейскую эру. Ароморфозы животного и  растительного мира. 2. Развитие жизни в Протерозойскую эру. Ароморфозы животного и  растительного мира. 3. Развитие жизни в Палеозойскую эру. Ароморфозы животного и  растительного мира. 4. Развитие жизни в Мезозойскую эру. Ароморфозы животного и  растительного мира. 5. Развитие жизни в Кайнозойскую эру. Ароморфозы животного и  растительного мира. (Слайд 1) Тема: «Развитие жизни на Земле»  (Слайд 2) Цель: Рассмотреть, как развивалась жизнь на Земле с точки зрения биологии. Задачи:   Познакомить с общим ходом развития жизни на Земле;  Сформировать представление о разделении истории Земли и развития  жизни на ней на эры и периоды;  Показать особенности флоры и фауны разных эр органического мира; (Слайд 3) Архейская эра  ­ древнейшая геологическая эра Земли (3,5 ­ 2,6 млрд. лет назад).   Первичная   кора,   образовавшаяся   в   результате   охлаждения   Земли, беспрерывно   разрушалась   паром   и   газом,   которые   выделяло   раскаленное вещество. Извергаемая миллионами вулканов лава застывала на поверхности, образуя первичные горы и плоскогорья, материки и океанические впадины. Мощная, плотная атмосфера также охлаждалась, в результате чего выпадали обильные   дожди.   На   горячей   земной   поверхности   они   мгновенно превращались   в   пар.   Сплошные   облака   обволакивали   Землю,   препятствуя прохождению солнечных лучей, согревающих ее поверхность. Твердая кора охладилась,   океанические   впадины   заполнились   водой.   В   архейскую   эру   в теплых водах первичного океана протекали различные химические реакции между   солями,   щелочами   и   кислотами.   Им   благоприятствовали   солнечная радиация,   плотная   атмосфера,   ионизация   воды,   вызываемая   разрядами огромных   молний. Ко   времени   архея   относится   возникновение   первых прокариот   (бактерий   и   сине­зеленых)   ­   организмов,   которые   в   отличие   от эукариот   не   обладают   оформленным   клеточным   ядром   и   типичным хромосомным   аппаратом   (наследственная   информация   реализуется   и передается   через   ДНК).     В   отложениях   архея   найдены   также   остатки нитчатых водорослей. В этот период появляются гетеротрофные организмы не только в море, но и на суше. Образуется почва. В атмосфере снижается содержание метана, аммиака, водорода, начинается накопление углекислого газа   и   кислорода.   На   рубеже   архея   и   протерозоя   произошло   два   крупных эволюционных   события:   появились   половой   процесс   и   многоклеточность. Гаплоидные   организмы   (бактерии   и   сине­зелёные   водоросли)   имеют   один набор   хромосом.   Каждая   новая   мутация   сразу   же   проявляется   у   них   в фенотипе. Если мутация полезна, она сохраняется в процессе естественного отбора,   если   вредна,   устраняется.   Гаплоидные   организмы   непрерывно приспосабливаются к среде, но принципиально новых признаков и свойств у них   не   возникает.   Половой   процесс   резко   повышает   возможность приспособления   к   условиям   среды,   вследствие   создания   бесчисленных комбинаций   в   хромосомах.   Диплоидность,   возникшая   одновременно   с оформленным  ядром,  позволяет   сохранить   мутации   и  использовать   их   как резерв   наследственной   изменчивости   для   дальнейших   эволюционных преобразований. (Слайд 4)  Протерозойская эра (с греч. "первичная жизнь) ­ огромный по  продолжительности этап исторического развития Земли (2,6 млрд.­570 млн.  лет назад).  На рубеже архея и протерозоя переход состава атмосферы от химически  активного углекислотного к нейтральному, безусловно, должен был сказаться  и на организации земной жизни. По­видимому именно это событие послужило  толчком к возникновению принципиально новых – эукариотных форм  одноклеточных организмов и водорослей с чётко обособленным ядром и  другими органоидами. Среди этих эукариотов были представители 3­х царств: грибов, растений и животных, разнообразие которых особенно возросло  во  второй половине протерозоя – 1700­542 млн. лет назад (ранее этот период  назывался рифей). В начале этого временного промежутка появились  одноклеточные растения, затем – примерно 1 млрд. лет назад –  многоклеточные растения (зелёные и красные морские водоросли) и  одноклеточные животные, и наконец 700 млн. лет назад возникли первые  представители многоклеточных животных.   (Слайд 5,6) Палеозойская эра  (от греч. "древняя жизнь") ­ геологическая эра (570­230 млн. лет) со следующими периодами:   кембрий (570­500 млн.лет)   ордовик (500­440 млн. лет)   силур (440­410 млн. лет)   девон (410­350 млн. лет)   карбон (350­285 млн. лет)   пермь (285­230 млн. лет).  В   самом   начале   палеозоя   произошло   внезапное   появление   и   быстрое расселение   форм   с   твёрдым   минеральным   скелетом:   фосфатным, известковым, кремниевым.  Широко   распространены   древнейшие   членистоногие   –   трилобиты.   Они составляли   значительную   часть   органического   мира   кембрийских   и ордовикских морей, менее многочисленны они были в силуре и вымерли в конце   палеозойской   эры.   К   беспозвоночным   палеозойской   эры,   свободно плававшим на поверхности моря, относятся граптолиты, время существования которых   в   основном   ограничено   ордовиком   и   силуром,   и   головоногие моллюски   из   группы   наутилоидов,   особенно   богато   представленные   в ордовике.   В   девонском   периоде   они   отходят   на   второй   план,   но   быстро развиваются гониатиты с более сложно построенной раковиной; наконец, в верхнем   палеозое   широко   распространились   одноклеточные   животные   – фораминиферы,   среди   которых   особенно   важны   фузулиниды,   имевшие раковины необычайно сложного строения. Изменения раковин фузулинид в сравнительно короткие отрезки времени позволяют с большей детальностью сопоставлять одновозрастные отложения, заключающие их остатки в разных районах.   Поверхность   суши   в   палеозойскую   эру   заселяли   многоножки, появившиеся ещё в кембрии, скорпионы, пауки, клещи, насекомые. В карбоне, в связи со значительным расцветом наземной флоры, появились брюхоногие моллюски   с   лёгочным   дыханием,   первые   летающие   насекомые;   возросло разнообразие пауков и скорпионов. Среди насекомых было много довольно крупных форм. Как считают учёные, гигантизм насекомых был вызван более высоким уровнем кислорода в атмосфере того времени. Из позвоночных в кембрии и ордовике распространены примитивные бесчелюстные: телодонты и разнощитковые, а в силурийском, и особенно в девонском периоде, широко представлены  двоякодышащие,  кистепёрые  и  лучепёрые  рыбы. Девон  даже называют "веком рыб", ведь, наряду с костными рыбами, в водах девонских морей плавали пластинокожие, хрящевые и акантоды. В карбоне среди рыб преобладали   акуловые   и   лучепёрые.   Из   кистепёрых   рыб   в   конце   девона развились земноводные (амфибии) – первые животные, вышедшие на сушу. Растительный   мир   палеозойской   эры   развивался   так   же   быстро,   как   и животный. В   кембрии   и   ордовике   растения   были   представлены   главным   образом водорослями. Вопрос о существовании высших наземных растений в это же время   остаётся   открытым:   известны   немногочисленные   остатки   спор   и отпечатков, видовая принадлежность которых неясна. В отложениях силура встречаются остатки спор, а в породах нижнего девона повсеместно имеются отпечатки примитивных низкорослых растений – риниофитов, по­видимому, населявших прибрежные районы. В среднем и верхнем девоне растительность становится   значительно   разнообразнее:   распространены   древовидные плауновые,   первые   членистостебельные   (в   том   числе   клинолисты), прапапоротники,   прогимноспермы   и   первые   голосеменные.   Образуется почвенный покров. Следующий   за   девоном   карбон   –   время   расцвета   наземной   флоры, представленной   хвощеподобными   каламитами,   древовидными   плауновыми (лепидодендроны,   различными   папоротниками, папоротникообразными семенными (птеридоспермами) и кордаитами. Густая лесная растительность этого времени послужила материалом для образования многочисленных пластов каменного угля. В самом конце палеозоя, на границе пермского   периода     и   триаса,   произошло   грандиозное   вымирание   многих представителей   флоры   и   фауны,   именуемое   «Великим   вымиранием».   За короткий   временной   промежуток   исчезло   96%   всех   морских   видов,   70% видов   речных   позвоночных   и   83%   всего   класса   насекомых.   Значительно сократилось разнообразие споровых растений: плауновидных и хвощевых. Причины   самого   грандиозного   из   вымираний   до   конца   не   известны.   Из существующих гипотез наиболее убедительной выглядит гипотеза, согласно которой причиной катастрофы явилось излияние траппов – огромного объёма базальтов   за   геологически   короткое   время.   Огромные   массы   изверженных пород   могли   создать   эффект   вулканической   зимы,   либо   прямо противоположный   –   парниковый.   В   любом   случае   последствия   для   живых организмов были губительными.   сигилярии   и   др.), (Слайд 7,8) Мезозойская эра (с греч. "средняя жизнь") ­ это геологическая эра (230­67  млн. лет) со следующими периодами:   триас (230­195 млн.лет)   юра (195­137 млн.лет)   мел (137­67 млн.лет).  Мезозой   справедливо   называют   эрой   пресмыкающихся.   Их   расцвет, широчайшая   дивергенция   и   вымирание   происходят   именно   в   эту   эру.    Триас Уровень моря по всему миру был очень низок. Климат, почти повсеместно теплый,   постепенно   становился   более   сухим,   и   во   внутриматериковых областях   сформировались   обширные   пустыни.   Мелкие   моря   и   озера интенсивно   испарялись,   из­за   чего   вода   в  них   постепенно   становилась   все более соленой.  Динозавры   и   прочие   рептилии   стали   доминирующей   группой   наземных животных. Появились первые лягушки, а чуть позже сухопутные и морские черепахи и крокодилы. Возникли также и первые млекопитающие, возросло разнообразие   моллюсков.   Образовались   новые   типы   кораллов,   креветок   и омаров.   К   концу   периода   вымерли   почти   все   аммониты.   В   океанах утвердились морские рептилии, такие, как ихтиозавры, а птерозавры начали осваивать воздушную среду.  Возросло разнообразие голосеменных растений, образовавших обширные леса саговников,   араукарий,   гинкго   и   хвойных   деревьев.   В   нижней   части   леса сформировались   ковры   из   плаунов   и   хвощей,   а   также   пальмовидных беннеттитов.  Юра   Пангея продолжала раскалываться, и море затопило большую часть суши. Происходило   интенсивное   горообразование.   В   начале   периода   климат   был повсеместно теплым и сухим, затем стал более влажным.  Увеличилось количество и стали более разнообразными морские черепахи и крокодилы,   появились   новые   виды   плезиозавров   и   ихтиозавров.   На   суше процветали   насекомые,   включая   предшественников   современных   муравьев, пчел,   уховерток,   мух   и   ос.   Появилась   и   первая   птица   ­   археоптерикс. Господствовали   динозавры,   эволюционировавшие   во   множество   форм   ­   от зауроподов до более мелких быстроногих хищников.  Климат стал более влажным, и вся суша поросла обильной растительностью. В лесах появились предшественники нынешних кипарисов, сосен и мамонтовых деревьев.  Мел  С удалением материков друг от друга Атлантический океан, разделяющий Африку и Южную Америку, расширился до весьма значительных размеров. Африка,  Индостан   и Австралия, находившиеся   на  экваторе  и  южнее  него, приобрели направление раздвижения. Море затопило обширные участки суши. Останки твердопокровных планктонных организмов образовали на океанском дне   огромные   толщи   отложений   писчего   мела   и   мелоподобных   пород. Поначалу   климат   был   теплым   и   важным,   однако   затем   наступило   весьма заметное похолодание.  В океанах господствовали гигантские морские черепахи и хищные морские рептилии.   На   суше   появились   змеи,   кроме   того,   возникли   новые разновидности   динозавров,   а   также   насекомых,   таких,   как   мотыльки   и бабочки.   В   конце   с   периода   произошло   гигантское   массовое   вымирание: исчезли аммониты, ихтиозавры и многие другие морские животные, а на суше вымерли все динозавры и птерозавры. первые   цветковые Появились создали "взаимообслуживающие" связи с насекомыми, которые переносили пыльцу и частично   ею   питались.   Эти   растения   весьма   активно   распространялись   по всему пространству суши.    растения,   которые   (Слайд 9,10) Геологическая эра, в которую мы живем, называется кайнозой.  Кайнозойская эра (от греч. "новая жизнь") ­ это эра (67 млн. лет ­ наше  время) расцвета цветковых растений, насекомых, птиц и млекопитающих.  Кайнозой делится на два неравных периода: третичный (67­3 млн.лет) и  четвертичный (3 млн.лет ­ наше время).  Третичный период Палеоген ­ 65 млн. лет назад. Южные материки  продолжали раскалываться. Южная Америка оказалась полностью отрезанной от остальных участков суши. Африка, Индостан и Австралия разошлись друг  от друга на значительные расстояния, при этом Австралия заняла позицию  вблизи Антарктиды. Обнажились новые участки суши и произошло  дальнейшее понижение уровня моря. На суше началось время активного  развития млекопитающих. Появились грызуны и насекомоядные,  "планирующие" млекопитающие и ранние приматоподобные. В морях на  смену морским рептилиям пришли новые виды хищных костных рыб и акул.  Возникли новые разновидности двустворчатых моллюсков и фораминифер.  Продолжали   распространяться   все   новые   виды   цветковых   растений   и опылявших их насекомых.  Эоцен  ­   55   млн.   лет   назад.   Индостан   придвинулся   к   Азии.  Антарктида   и Австралия в начале периода располагались рядом, но в дальнейшем начали расходиться.   Северная   Америка   и   Европа   также   разделились,   при   этом возникли новые горные цепи. Море затопило часть суши. Климат повсеместно был теплым. На суше появились летучие мыши, лемуры, долгопяты; предки нынешних   слонов,   лошадей,   коров,   свиней,   носорогов   и   оленей,   а   также прочие   крупные   травоядные.   Другие   млекопитающие   типа   китов   и   сирен вернулись в водную среду. Увеличилось число видов пресноводных костных рыб. Эволюционировали и другие группы животных, в том числе муравьи и пчелы, скворцы и пингвины, гигантские нелетающие птицы, кроты, верблюды, кролики и полевки, кошки, собаки и медведи и др.  Во   многих   частях   света   произрастали   леса   с   пышной   растительностью,   в умеренных широтах росли пальмы.  Олигоцен  ­   38   млн.   лет   назад.   Индостан   пересек   экватор,   Австралия полностью оторвалась и отошла от Антарктиды. Климат стал прохладнее, над Южным полюсом сформировался огромный ледяной покров, что привело к понижению уровня моря.  С   распространением   степей   начался   бурный   расцвет   травоядных млекопитающих.   Среди   них   возникли   новые   виды   кроликов,   зайцев, гигантских   ленивцев,   носорогов   и   прочих   копытных.   Появились   первые жвачные.  Тропические леса уменьшились в размерах и начали уступать место лесам умеренного   пояса,   появились   и   обширные   пространства   со   степной   ­ травянистой ­ растительностью. Быстро распространились новые виды трав, к которым приспосабливались новые виды травоядных животных.  Неоген. Миоцен­25 млн. лет назад. Африка столкнулась с Европой и Азией, образовав Альпы. Индостан "врезался" в Азию и воздвиг Гималаи. По мере наползания материковых плит друг на друга начали формироваться Альпы и Скалистые   горы.   Ледниковый   покров   в   южном   полушарии   закрыл   всю Антарктиду,   что   привело   к   дальнейшему   охлаждению   климата. Млекопитающие мигрировали с материка на материк по новообразовавшимся сухопутным мостам, что резко ускорило эволюционные процессы. Слоны из Африки перебрались в Евразию, а в обратном направлении началась миграция буйволов, жирафов, свиней, кошек. Появились саблезубые кошки и обезьяны, в том числе человекообразные. В отрезанной от других материков Австралии продолжали развиваться однопроходные и сумчатые.  Внутриматериковые области становились все холоднее и засушливее и в них все больше распространялись степи.  Плиоцен  ­   5   млн.   лет   назад.   Материки   почти   достигли   их   современного положения.   Громадные   ледниковые   покровы   распространились   по   всему северному полушарию; такое же оледенение было и в Антарктиде, на юге Южной Америки. Климат стал еще более холодным.  Травоядные   копытные   млекопитающие   продолжали   бурно   размножаться   и эволюционировать. Ближе к концу периода сухопутный мост связал Южную и Северную Америку, что привело к грандиозному "обмену" животными между двумя материками. Полагают, что обострившаяся межвидовая конкуренция вызывала   вымирание   многих   древних   животных.   В   Австралию   проникли крысы, а в Африке появились первые человекоподобные существа. По мере охлаждения климата леса заменились степями.  Четвертичный период  Плейстоцен  ­   2   млн.   лет   назад.   Это   была   эпоха   великого   оледенения   с чередованием   периодов   похолодания   и   потепления   и   колебаниями   уровня моря.  Некоторые   животные   сумели   адаптироваться   к   усилившимся   холодам, обзаведясь густой шерстью, к примеру шерстистые мамонты и носороги. Из хищников наиболее распространены саблезубые кошки, пещерные львы. Это было   время   расцвета   гигантских   сумчатых   в   Австралии   и   громадных нелетающих птиц типа моа или эпиорнисов, обитавших во многих районах южного полушария. Появились первые люди; многие крупные млекопитающие начали постепенно исчезать. С полюсов постепенно наползали льды и хвойные леса уступали место тундре. Дальше от края ледника лиственные леса стали заменяться хвойными. В более теплых областях земного шара раскинулись обширные степи.  Голоцен­0,01 млн. лет назад. В течение всего голоцена материки занимают практически современные места, климат очень похож на нынешний, только каждые   несколько   тысячелетий   становясь   то   теплее,   то   холоднее.   В настоящее   время   имеет   место   один   из   периодов   потепления.   По   мере уменьшения ледниковых покровов уровень моря поднимался.  В   настоящий   период   многие   виды   животных   вымерли   в   основном   из­за усиленной охоты человека на них; при перемещении животных в другие места Земли   возникла   новая   конкуренция.  Человеческая   цивилизация   постепенно развилась до современного состояния.  С   возникновением   земледелия   крестьяне   уничтожали   все   больше дикорастущих растений, возникли агроценозы, сформировались современные растительные сообщества.