Меню

Эра архей животные и растения

Архейская эра: растительный и животный мир

Древнейший период существования земли, охватывающий временной промежуток от 4 до 2,5 млрд лет назад, носит название «архейская эра». Растительный и животный мир еще только начинал зарождаться, кислорода на Земле было очень мало, а из водных объектов на планете имелся лишь один мелкий океан, состоящий из нескольких водоемов с насыщенной соленой водой, горного же ландшафта и впадин вообще не было. Это период начала формирования залежей полезных ископаемых: графита, никеля, серы, железа и золота.

Лучи солнечного света тогда еще не могли проникнуть сквозь смешанные между собой гидросферу и атмосферу, составлявшие единую оболочку из пара и газа. Образовавшийся парниковый эффект не давал солнцу коснуться земли.

Архейская эра была названа так американским ученым Дж. Дана в 1872 г. Термин «архей» с древнегреческого означает «древний». Архей разделен на четыре основные эры, начиная от самого древнего — эоархея и заканчивая неоархеем. Остановимся на них более подробно.

Начало архея – эоархей

Период продолжительностью 400 млн лет начался около 4 млрд лет назад. Для эоархея характерно частое падение метеоритов, образование кратеров. Лава, покрывающая поверхность планеты, постепенно начала уступать место земной коре, которая активно формировалась.

Архейская эра в этот временной отрезок известна закладкой древнейших горных пород, крупнейшие формации из которых были найдены в Гренландии. Их возраст составляет приблизительно 3,8 млрд лет.

Формирование гидросферы только начиналось. И хотя Мировой океан еще не появился, уже были намеки на первые небольшие водные образования. С характерной для них изолированностью друг от друга, с концентрированной соленой и очень горячей водой.

В атмосфере было мало кислорода и азота, значительную часть ее составлял углекислый газ. Температура в воздушной оболочке Земли достигала 120 °С.

Первые организмы архейской эры начали появляться именно тогда. Это были цианобактерии, которые оставили после себя древние строматолиты – продукты жизнедеятельности. Эти микроорганизмы с помощью фотосинтеза вырабатывают кислород, являясь наиболее древней формой жизни на планете.

Наиболее важным моментом в эоархее считается начало формирования первого земного континента – Ваальбары.

Вторая эра – палеоархей

Архейская эра этого периода охватывает временной промежуток в 200 млн лет, начало которого было положено 3,6 млрд лет назад. Тогда сутки имели продолжительность не более 15 часов. Заканчивалось формирование основного континента, появился пока еще мелкий Мировой океан. Земное ядро стало более твердым, что усилило магнитное поле Земли практически до современного уровня.

Именно этот период позволяет утверждать, что уже в те времена появились первые живые организмы. Точно известно, что останки их продуктов жизнедеятельности, найденные в наши дни, датируются именно палеоархеем.

Животные архейской эры – это первые бактерии, организмы, которые способствовали формированию атмосферы Земли посредством фотосинтеза, создавая условия для развития новых форм жизни.

Мезоархей: раскол Ваальбары

Мезоархей — период, длившийся 0.4 млрд лет (начался 3.2 млрд лет назад). Именно тогда произошел раскол Ваальбары, которая разделилась под углом 30° на две отдельные части. А также появился от столкновения с астероидом наиболее известный в наши времена кратер в Гренландии. Возможно, в период мезоархея на Земле произошло и первое оледенение – Понгольское.

Развитие жизни в архейскую эру периода мезоархея характеризовалось ростом количества цианобактерий.

Завершающий этап – неоархей

Неоархей закончился 2,5 млрд лет назад. Для него характерно завершение формирования земной коры, а также выделение большого количества кислорода, что впоследствии привело (в начале следующей эры) к кислородной катастрофе. Именно тогда атмосфера Земли полностью изменилась — в ее составе стал преобладать кислород.

Бурно развивалась вулканическая деятельность, что способствовало образованию пород и драгоценных металлов и камней. Граниты, сиениты, золото, серебро, изумруды, хризобериллы – все это и многое другое появилось несколько миллиардов лет назад, в неоархее.

Чем еще интересна архейская эра? Растительный и животный мир в то время сформировал древнейшие залежи полезных ископаемых, широко используемых и сегодня. Также на на это повлияла нестабильная обстановка на планете. Формируя ландшафты, земная кора и первые горные образования разрушались под действием вод океана и разлива вулканической лавы.

Животный мир

Ученые утверждают, что зарождение жизни началось именно в период Архея. И хотя эти формы были слишком уж малы, они все же представляли собой настоящие живые микроорганизмы, первые бактериологические сообщества, оставившие после себя след на планете в виде окаменелых строматолитов

Читайте также:  Роза это культурное растение или цветковое

Установлено, что именно бактерии внесли значительный вклад в формирование нанокристаллов арогонита – минерала на основе карбоната кальция. Арагонит входит в состав поверхностного слоя раковин современных моллюсков, содержится в экзоскелете кораллов.

Цианобактерии стали виновниками возникновения залежей не только карбонатных, но и кремневых осадочных образований.

Архейская эра характеризуется появлением первых прокариотов – доядерных одноклеточных организмов.

Характеристика прокариотов

Живые организмы не имеют сформированного ядра, но они являются полноценной клеткой. Питаясь при помощи фотосинтеза, прокариоты вырабатывают кислород. Информация ДНК (нуклеотид), которую несет в себе клетка, не упакована в белковую оболочку ядра (гистон).

Группа разделена на два домена:

Археи

Археи – древнейшие микроорганизмы, как и прокариоты, не имеющие ядра. Вместе с тем их структура организации жизни отличается от таковой у других видов микробов. По внешнему виду археи схожи с бактериями, но некоторые из них имеют необычную плоскую или квадратную форму.

Разделяют пять видов архей, несмотря на то, что классифицировать их довольно сложно. Вырастить архебактерии в питательных средах невозможно, поэтому все исследования проводятся только на основе проб, взятых с их среды обитания.

В качестве источника энергии эти микроорганизмы могут использовать как солнечный свет, так и углерод, в зависимости от вида. Археи не формируют спор, размножаются бесполым путем. Они не являются патогенными для человека, могут выживать в самых экстремальных условиях: океан, горячие источники, почва, соленые озера. Наиболее многочисленный вид архей составляет значительную часть планктона в океанах, который служит пищей для морских животных.

Некоторые виды даже обитают в кишечнике у человека, помогая осуществлять процессы пищеварения. Археи используются для создания биологического газа, очистки сточных канав, отстойников.

Растения

Как вы могли понять, архейская эра, растительный мир которой был немного богаче животного, не характеризуется наличием позвоночных животных, рыб и даже многоклеточных водорослей. Хотя зачатки жизни уже появились. Что же до флоры, то учеными установлено, что единственными растениями в то время были нитчатые водоросли, в которых, к слову, и обитали бактерии.

А сине-зеленые водоросли, ранее ошибочно считаемые растениями, оказались колониями цианобактерий, использующими одновременно углерод и кислород в качестве ресурса для поддержания жизни и не являющимися частью растительного мира архея.

Нитчатые водоросли

Архейская эра ознаменовалась появлением первых растений. Это одноклеточные нитчатые водоросли, которые являются простейшей формой флоры. Они не имеют определенной формы, структуры, органов и тканей. Образуя колонии, они становятся видимыми невооруженным глазом. Это тина на поверхности воды, фитопланктон в ее глубинах.

Клетки нитчатых водорослей соединены в единую нить, которая может иметь разветвления. Они легко могут как плавать свободно, так и прикрепляться к различной поверхности. Размножение происходит при помощи деления нити на две отдельные. К делению могут быть способны как все нити, так и только крайние, или основные.

Водоросли не имею жгутиков, они связанны между собой посредством микроскопических цитоплазматических мостиков (плазмодесмов).

В ходе эволюции водоросли образовали другую форму жизни – лишайники.

Эра Архея – это первый период, когда практически из ничего появилась биологическая жизнь на Земле. Это переломный момент в истории эволюции планеты, характеризующийся зарождением условий для появления флоры и фауны: формирование земной коры, Мирового океана, атмосферы, пригодных для жизни других более сложных форм растительного и животного мира.

Конец архея положил начало развитию полового процесса размножения у бактерий, появлению первых многоклеточных микроорганизмов, одни из которых впоследствии стали наземными организмами, другие обрели признаки водоплавающих и поселились в океане.

Источник

Развитие жизни на Земле в архейскую эру

Жизнь зародилась в архейскую эру. Поскольку первые живые организмы еще не имели никаких скелетных образований, от них почти не осталось следов. Однако наличие среди архейских отложений пород органического происхождения — известняков, мрамора, графита и других — указывает на существование в эту эру примитивных живых организмов. Ими были одноклеточные доядерные организмы (прокариоты): бактерии и сине-зеленые водоросли.

Жизнь в воде была возможна благодаря тому, что вода защищала организмы от губительного действия ультрафиолетовых лучей. Именно поэтому море смогло стать колыбелью жизни.

4 крупных события архейской эры

В архейскую эру в эволюции органического мира и развитии жизни произошло четыре крупных события (ароморфоза):

  • Появились эукариоты;
  • фотосинтез;
  • половой процесс;
  • многоклеточность.
Читайте также:  Урок биологии 6 класс основные процессы жизнедеятельности растений

Появление эукариот связано с образованием клеток, имеющих настоящее ядро (содержащее хромосомы) и митохондрии. Только такие клетки способны делиться митотически, что обеспечило хорошую сохранность и передачу генетического материала. Это явилось предпосылкой к возникновению полового процесса.

Первые обитатели нашей планеты были гетеротрофными и питались за счет органических веществ абиогенного происхождения, растворенных в первородном океане. Прогрессивное развитие первичных живых организмов обеспечило в дальнейшем огромный скачок (ароморфоз) в развитии жизни: возникновение аутотрофов, использующих солнечную энергию для синтеза органических соединений из простейших неорганических.

Разумеется, не сразу возникло такое сложное соединение, как хлорофилл. Первоначально появились более просто устроенные пигменты, способствовавшие усвоению органических веществ. Из этих пигментов развился, по-видимому, хлорофилл.

Со временем в первородном океане стали иссякать органические вещества, накопившиеся в нем абиогенным путем. Появление аутотрофных организмов, в первую очередь зеленых растений способных к фотосинтезу, обеспечило дальнейший непрерывный синтез органических веществ, благодаря использованию солнечной энергии (космическая роль растений), а следовательно, существование и дальнейшее развитие жизни.

С возникновением фотосинтеза произошла дивергенция органического мира на два ствола, отличающиеся способом питания. Благодаря появлению аутотрофных фотосинтезирующих растений, вода и атмосфера стали обогащаться свободным кислородом. Этим была предопределена возможность появления аэробных организмов, способных к более эффективному использованию энергии в процессе жизнедеятельности.

Накопление кислорода в атмосфере привело к образованию в верхних ее слоях озонового экрана, не пропускающего губительных для жизни ультрафиолетовых лучей. Это подготовило возможность выхода жизни на сушу. Появление фотосинтезирующих растений обеспечило возможность существования и прогрессивного развития гетеротрофных организмов.

Появление полового процесса обусловило возникновение комбинативной изменчивости, поддержанной отбором. Наконец, по-видимому, в эту эру от колониальных жгутиковых произошли многоклеточные организмы. Появлением полового процесса и многоклеточности была подготовлена дальнейшая прогрессивная эволюция.

Источник

Архей

Архей, или Архейская эра (от греч. archaios — древний) — древнейшая эра, которая длилась 900 млн лет.

В ранних слоях эры живые существа не оставили никаких следов. Это объясняется в основном тем, что осадочные породы подверглись большим изменениям под действием высокой температуры и давления.

Наличие органических веществ — известняка, мрамора, углеродистых веществ — свидетельствует о том, что в архейской эре существовали живые организмы, бактерии, сине-зелёные водоросли.

В поздних слоях архейской эры найдены и колониальные водоросли. В горных породах архея чаще встречаются графиты, которые считаются составной частью органических соединений микроорганизмов. В известняковых горных породах примитивные микроорганизмы образовали подземные ископаемые — железо, никель, марганец, серу, нефть и газы.

Появление атмосферы

Развитие жизни

Первые живые организмы — протобионты — были гетеротроф­ными, т. е. питались готовыми органическими веществами. Все жизненные процессы в них протекали анаэробным способом, так как в атмосфере не содержался свободный кислород (в настоящее время анаэробные организмы существуют только в условиях, где ощущается недостаток кислорода). Запас органических веществ был небольшим, потому что процесс их абиогенного синтеза протекал очень медленно. Под влиянием естественного отбора в процессе эволюции возникли аутотрофные организмы. Возникновение организмов, обладающих способностью к фотосинтезу — первичных сине-зелёных водорослей — считается одним из самых значительных ароморфозов.

Фотосинтез

Первые фотосинтезирующие организмы появились примерно 3 млрд лет назад. Основное значение фотосинтеза в эволюции заключается в следующем. Материал с сайта http://wikiwhat.ru

  • Фотосинтез способствует обогащению атмосферы кислородом.
  • Возникновение фотосинтеза ослабляет конкуренцию организ­мов за органические вещества, синтезируемые абиогенным путём.
  • Появление в атмосфере озонового экрана в результате фото­синтеза защищает организмы от губительного воздействия ультра­фиолетовых лучей. В результате образования в атмосфере свободного кислорода организмы стали переходить к аэробному дыханию. Поскольку аэробное дыхание было более эффективным по сравнению с анаэробным, переход к нему ускорил развитие и усложнение органического мира.

Источник

Архейская эра животный и растительный мир


Уникальность архейской эры. Эпоха зарождения жизни, новых форм

Одной из самых значимых эпох возникновения жизни на планете Земля считают архейскую эру. Длительность этого периода более 1,5 млрд. лет. Ученые предполагают, что архейская эра берет свое начало существования около 4 млрд. лет назад. Предполагается, что в этот период зародилась жизнь растительного и животного мира. Архей связывают с появление динозавров, млекопитающих животных и появлением первых людей. Ученые со всего мира пришли к выводам, что за период архея проявились первые залежи природных богатств, отмечалось кислородное голодание, отсутствие гор и равнин, мирового океана, атмосфера и гидросфера были одним целым, а лучи палящего солнца не достигали поверхности земли.

Читайте также:  Растение которое питается насекомыми название

4 периода архея

С древнегреческого языка архейская эра переводится как древняя. Ее условно разделяют на 4 периода развития: эоархей, палеорхей, мезоархей, неорхей.
Одним из первых периодов считают эоархей, длительностью в 400 млн. лет. Его отличительными признаками являлись метеоритные дожди, формирование земной коры планеты и вулканических кратеров. За этот период началось активное формирование водной оболочки земли, горячие соленые озера изолировались друг от друга. Атмосферная оболочка изменила состав, уровень углекислого газа повысился, температура в воздухе возросла до отметки температуры кипения, а цианобактерии – одни из первых живых микроорганизмов, вырабатывали кислород за счет процессов фотосинтеза. Образовывается Ваальбара — земной материк.
Второй период – палеоархей продлился (приблительно) 200 млн. лет. За этот период магнитное поле планеты стало усиливаться благодаря повышению твердости земного ядра. Наступил благоприятный период для жизнедеятельности простых микроорганизмов, создались оптимальные условия к развитию. Суточный ритм увеличился до 15 часов, образовывался мировой океан планеты. Изменения произошли в атмосферной оболочке, сформировался земной континент, горные массивы отсутствовали.
Третьим период архейской еры называют мезоархеем. Продолжительность мезоархея- 400 млн. лет. За этот период произошли колоссальные изменения. Отмечается раскол основного континента на 2 части, резкое похолодание, формировка Понгольского ледника, активный рост цианобактерий, развитие хемолитотрофных организмов. Образование континента Ур завершено, с вулканов сформировались большие острова, высокая температура воздуха не падала.
Одним из самых длительных периодов —2,5 млрд. лет называют неоархей. За этот заключительный период сформировалась земная кора, уровень кислорода атмосферной оболочки повысился. Основой кенорленда стал материк Ур, но большой процент площади планеты занимали действующие вулканы. Активно извергающая лава стала основой будущих ископаемых (золото, граниты, драгоценные камни и пр.). Появление многоклеточных организмов дало мощный толчок к возникновению флоры и фауны планеты. Бактерии развивают половой процесс размножения, происходит адаптация к постоянно меняющейся среде обетования. Именно процесс размножения внес изменения в существующий набор хромосом. Так началось зарождения эволюции живых существ.

Флора архейской эры

Однообразие растительного мира архейской зоны не удивляет всех ученых – исследователей. Кроме сфероморфид – одноклеточных нитчатых водорослей и сине-зеленых водорослей другой растительности не обнаружено. Сфероморфиды – среда обитания бактерий, формировавших другую форму жизни. Развитие клеточных организмов привело к появлению прокариотов – одноклеточных организмов с ядром, а влияние фотосинтеза создала требуемые условия для возникновения и других, более сложных форм жизни в мире флоры. За этот период мир органики разделился на растительный и мир животных.
Интерес ученых прикован к археям, которые отличались от других организмов. Первое их отличие — необычность форм, умение поглощать солнечный свет и углерод, существование в сложных природных условиях. Археи стали пищей для морских животных тех времен. Встречались в организме первых людей.
Многоклеточность и половой процесс развились в начале протерозойской еры, гаплоидные бактерии и сине-зеленые водоросли имели один набор хромосомных клеток. Мутирован фенотип, гаплоды приспосабливались к постоянной меняющийся окружающей среде, создавались бесчисленные варианты комбинаций в наборах хромосом.
Найденные стромалиты (каменные отходы испражнений цианобактерий) являются доказательством зарождения растительного мира именно в архейский период. Стромалиты найдены на территории Канады, Австралии, Сибири, в странах африканского континента.
Развитие различных бактерий оказали значительное влияние на возникновение арагонитов, входящих в состав коралов. Цианобактерии образовали залежи кремния и карбоната. Бактерии архейского периода напоминали плесень, располагались дне озер, в вулканах и пр.

Развитие фауны архейского периода

Появление первых растительных организмов дали толчок к возникновению и другой формы жизни – животному миру. Об этапах развития животных организмов истории известно не так много. Останки древних животных наводят ученых на мысль, что архейская эпоха позднего периода была истоком жизни первых животных.
В ходе раскопок в озерах Канады, Аризоны (США) обнаружены останки животных протерозойной эры (трилобиты, плеченогие, ползающие, членистоногие). В Монтане (США) найдены следы червей, остатки медуз и пр. В разных частях мира ученые – археологи находят подтверждение теории, что архейский период был сложным, но благоприятным периодом для возникновения и развития животного мира.
За последнее десятилетие на континенте Австралии были найдены останки древнего животного ряда членистоногих периода архейской эры. Природа прячет много таинственных находок, останков животных, которые являются прототипом нынешних животных.

Источник