Содержание
Основные формы жизни организмов в биологии и их особенности
Организмы с клеточным строением
Организм — основная форма жизни в биологии — представляет собой биологическую систему, включающую функционирующие как одно целое и взаимосвязанные части.
У любого организма можно обнаружить такие признаки живого как рост, развитие, размножение, раздражительность, наследственность, изменчивость.
Основная и прогрессивная форма жизни на Земле — организмы с клеточным строением.
Клетка — элементарная живая система — лежит в основе развития и строения животных и растительных организмов. Она является наиболее мелкой структурой, границей делимости организма и, при этом, обладает всеми признаками, которые есть у целого организма.
Определение 1
Клетка — простейшая живая система, у которой есть способности к самовоспроизведению, самообновлению и саморегуляции.
Нельзя говорить о тождественности и идентичности клеток, образующих живой организм. Однако можно утверждать про единый принцип строения и наличие общих признаков, что подтверждает единство происхождения всех живых организмов и единообразие органического мира.
Есть 2 системы, характерные клеткам, обеспечивающие их жизнедеятельность:
- Первая система отвечает за рост, развитие и размножение клетки. Она включает в себя структуры, отвечающие за репликацию ДНК, синтез РНК и белков.
- Вторая система отвечает за обеспечение процессов синтеза веществ в клетке и другие варианты физиологической деятельности.
Отмечается тесное взаимодействие обеих систем.
Живые клетки берут из окружающей среды воду и различные питательные элементы. Также они способны менять свою структуру и процессы жизнедеятельности (адаптироваться) — как ответ на внешние раздражители.
В основе разных по происхождению клеток лежат элементы, у которых наблюдаются сходства на различных уровнях: атомарном (H, O, N, С и др), молекулярном (нуклеиновые кислоты, белки и др), надмолекулярном (органоиды и надмембранные структуры).
Кроме перечисленных, у клеток имеются и другие общие свойства. Все они объединены единством жизненных химических процессов, таких как дыхание, синтез макромолекул (белки, АТФ, нуклеиновые кислоты, ферменты и пр), использование и превращение энергии.
Замечание 1
Протекание химических реакций не хаотично, а согласовано и связанно с молекулярными структурами клетки.
Типичная клетка состоит из ядра, плазматической мембраны, цитоплазмы с различными органоидами. Растительные клетки также имеют вакуоль, прекрасно сформированную целлюлозную оболочку и различные пластиды.
Клеточные организмы и их жизненные формы
Основная форма жизни — это клеточные организмы. При этом, организмы, населяющие нашу планету, отличаются разнообразием строения. Среди них есть одноклеточные, колониальные и многоклеточные организмы. Важно, что только среди одноклеточных есть прокариоты, а колониальные и многоклеточные являются эукариотами.
Одноклеточные организмы
Самые простые из всех организмов — одноклеточные. Они представлены всеми основными царствами: Растения, Животные, Грибы и Дробянки.
Распространение одноклеточных по жизненным пространствам впечатляет: они обитают в воде, воздухе, почве, а также в телах многоклеточных организмов (в качестве паразитов или симбионтов).
Во многом это стало возможным благодаря успешному приспособлению одноклеточных к постоянно меняющимся условиям жизни.
Практически половина живой массы планеты — одноклеточные. Одна часть из них — автотрофы, другая — гетеротрофы.
Довольно простое строение — главная особенность одноклеточных. Их тело — это одна клетка, обладающая всеми признаками целого организма.
Замечание 2
Клетка имеет органеллы, которые похожи на органы многоклеточных: они могут выполнять различные функции.
Для одноклеточных характерно быстрое размножение. Если условия благоприятные, за час-два они способным дать одно, два или три поколения. Если условия неблагоприятные, то они образуют споры, покрытые плотной оболочкой: процессы жизнедеятельности в этих спорах практически полностью прекращаются. Но когда благоприятные условия наступают, споры трансформируются в активно функционирующие клетки.
Пример 1
Царство Дробянки включают только прокариотические одноклеточные организмы. Эукариоты встречаются в других царствах.
К примеру, среди Растений — это одноклеточные водоросли, среди Животных — простейшие, среди Грибов — одноклеточные грибы.
Замечание 3
Единственная клетка одноклеточных организмов отвечает за все его жизненные функции и процессы.
Одноклеточные организмы — бактерии, простейшие (инфузория, амеба, малярийный плазмодий), большинство водорослей (хлорелла, микроцистис, хламидомонада), примитивные грибы (дрожжи, мукор). Большинство одноклеточных — безъядерные (прокариоты). К примеру, бактерии и цианобактерии. Клетки таких организмов вместо ядра содержат генетический его аналог — он диффузно распылен в цитоплазме.
Колониальные организмы
Многие ученые считают колониальные организмы переходными формами жизни — между клеточными формами и многоклеточными.
Простой пример колониальной формы — бактерии, которые в процессе деления образуют колонии. Каждый вид бактерий имеет свою форму колонии. Для них характерен синтез определенных ферментов — с их помощью питательные вещества используются более эффективно.
В случае неблагоприятных условий, клетки колоний формируют споры, которые являются гарантией их выживания.
Колонии способны образовывать и зеленые водоросли. К примеру, колониальная зеленая водоросль вольвокс. Она напоминает многоклеточных организм. Ее жгутики бьются согласованно, благодаря чему обеспечивается направленное движение колонии. Репродуктивные клетки, ответственные за размножение, находятся с одной стороны колонии. Внутри материнской колонии они образуют дочерние колонии, в последующем отделяющиеся для самостоятельного существования.
Многоклеточные организмы
У многоклеточных организмов, в сравнении с одноклеточными, полно преимуществ. Одно из них — возможность использования недоступных единичной клетке ресурсов окружающей среды.
Пример 2
Множество клеток, образующих ткани и органы, дают возможность дереву достигать больших размеров: корни обеспечивают организм водным и минеральным питанием, а листья — органическим веществом.
Тело многоклеточного организма образует совокупность множества клеток.
Группы клеток имеют специализацию относительно выполнения жизненно важных функций — это ткани. Комплексы тканей формируют органы, которые, в свою очередь, осуществляя совместную слаженную деятельность, представляют систему органов. Из систем органов, которые связаны друг с другом функционально, образуется организм.
В многоклеточном организме особенности строения и распределение функций можно посмотреть на примере определенных тканей:
- у животных это нервная, эпителиальная, мышечная и соединительная;
- у растений это проводящая, покровная, образующая и ассимилирующая (фотосинтезирующая).
Образование клеточных сообществ у растений повышает эффективность их неподвижного существования. Группы клеток у животных сформированы так, чтобы организм, активно двигаясь, без проблем находил пищу или осуществлял другие функции. Группы животных клеток тесно связаны и формируют системы, тесно взаимодействующие между собой.
Ткани и органы позволяют многоклеточному организму эффективнее добывать пищу и осваивать новые места для жизни.
Решение задач
от 1 дня / от 150 р.
Курсовая работа
от 5 дней / от 1800 р.
Реферат
от 1 дня / от 700 р.
Основные формы жизни организмов в биологии и их особенности
Организмы с клеточным строением
Организм — основная форма жизни в биологии — представляет собой биологическую систему, включающую функционирующие как одно целое и взаимосвязанные части.
У любого организма можно обнаружить такие признаки живого как рост, развитие, размножение, раздражительность, наследственность, изменчивость.
Основная и прогрессивная форма жизни на Земле — организмы с клеточным строением.
Клетка — элементарная живая система — лежит в основе развития и строения животных и растительных организмов. Она является наиболее мелкой структурой, границей делимости организма и, при этом, обладает всеми признаками, которые есть у целого организма.
Определение 1
Клетка — простейшая живая система, у которой есть способности к самовоспроизведению, самообновлению и саморегуляции.
Нельзя говорить о тождественности и идентичности клеток, образующих живой организм. Однако можно утверждать про единый принцип строения и наличие общих признаков, что подтверждает единство происхождения всех живых организмов и единообразие органического мира.
Есть 2 системы, характерные клеткам, обеспечивающие их жизнедеятельность:
- Первая система отвечает за рост, развитие и размножение клетки. Она включает в себя структуры, отвечающие за репликацию ДНК, синтез РНК и белков.
- Вторая система отвечает за обеспечение процессов синтеза веществ в клетке и другие варианты физиологической деятельности.
Отмечается тесное взаимодействие обеих систем.
Живые клетки берут из окружающей среды воду и различные питательные элементы. Также они способны менять свою структуру и процессы жизнедеятельности (адаптироваться) — как ответ на внешние раздражители.
В основе разных по происхождению клеток лежат элементы, у которых наблюдаются сходства на различных уровнях: атомарном (H, O, N, С и др), молекулярном (нуклеиновые кислоты, белки и др), надмолекулярном (органоиды и надмембранные структуры).
Кроме перечисленных, у клеток имеются и другие общие свойства. Все они объединены единством жизненных химических процессов, таких как дыхание, синтез макромолекул (белки, АТФ, нуклеиновые кислоты, ферменты и пр), использование и превращение энергии.
Замечание 1
Протекание химических реакций не хаотично, а согласовано и связанно с молекулярными структурами клетки.
Типичная клетка состоит из ядра, плазматической мембраны, цитоплазмы с различными органоидами. Растительные клетки также имеют вакуоль, прекрасно сформированную целлюлозную оболочку и различные пластиды.
Клеточные организмы и их жизненные формы
Основная форма жизни — это клеточные организмы. При этом, организмы, населяющие нашу планету, отличаются разнообразием строения. Среди них есть одноклеточные, колониальные и многоклеточные организмы. Важно, что только среди одноклеточных есть прокариоты, а колониальные и многоклеточные являются эукариотами.
Одноклеточные организмы
Самые простые из всех организмов — одноклеточные.
Они представлены всеми основными царствами: Растения, Животные, Грибы и Дробянки.
Распространение одноклеточных по жизненным пространствам впечатляет: они обитают в воде, воздухе, почве, а также в телах многоклеточных организмов (в качестве паразитов или симбионтов). Во многом это стало возможным благодаря успешному приспособлению одноклеточных к постоянно меняющимся условиям жизни.
Практически половина живой массы планеты — одноклеточные. Одна часть из них — автотрофы, другая — гетеротрофы.
Довольно простое строение — главная особенность одноклеточных. Их тело — это одна клетка, обладающая всеми признаками целого организма.
Замечание 2
Клетка имеет органеллы, которые похожи на органы многоклеточных: они могут выполнять различные функции.
Для одноклеточных характерно быстрое размножение. Если условия благоприятные, за час-два они способным дать одно, два или три поколения. Если условия неблагоприятные, то они образуют споры, покрытые плотной оболочкой: процессы жизнедеятельности в этих спорах практически полностью прекращаются.
Но когда благоприятные условия наступают, споры трансформируются в активно функционирующие клетки.
Пример 1
Царство Дробянки включают только прокариотические одноклеточные организмы. Эукариоты встречаются в других царствах. К примеру, среди Растений — это одноклеточные водоросли, среди Животных — простейшие, среди Грибов — одноклеточные грибы.
Замечание 3
Единственная клетка одноклеточных организмов отвечает за все его жизненные функции и процессы.
Одноклеточные организмы — бактерии, простейшие (инфузория, амеба, малярийный плазмодий), большинство водорослей (хлорелла, микроцистис, хламидомонада), примитивные грибы (дрожжи, мукор). Большинство одноклеточных — безъядерные (прокариоты). К примеру, бактерии и цианобактерии. Клетки таких организмов вместо ядра содержат генетический его аналог — он диффузно распылен в цитоплазме.
Колониальные организмы
Многие ученые считают колониальные организмы переходными формами жизни — между клеточными формами и многоклеточными.
Простой пример колониальной формы — бактерии, которые в процессе деления образуют колонии. Каждый вид бактерий имеет свою форму колонии. Для них характерен синтез определенных ферментов — с их помощью питательные вещества используются более эффективно. В случае неблагоприятных условий, клетки колоний формируют споры, которые являются гарантией их выживания.
Колонии способны образовывать и зеленые водоросли. К примеру, колониальная зеленая водоросль вольвокс. Она напоминает многоклеточных организм. Ее жгутики бьются согласованно, благодаря чему обеспечивается направленное движение колонии. Репродуктивные клетки, ответственные за размножение, находятся с одной стороны колонии. Внутри материнской колонии они образуют дочерние колонии, в последующем отделяющиеся для самостоятельного существования.
Многоклеточные организмы
У многоклеточных организмов, в сравнении с одноклеточными, полно преимуществ. Одно из них — возможность использования недоступных единичной клетке ресурсов окружающей среды.
Пример 2
Множество клеток, образующих ткани и органы, дают возможность дереву достигать больших размеров: корни обеспечивают организм водным и минеральным питанием, а листья — органическим веществом.
Тело многоклеточного организма образует совокупность множества клеток. Группы клеток имеют специализацию относительно выполнения жизненно важных функций — это ткани. Комплексы тканей формируют органы, которые, в свою очередь, осуществляя совместную слаженную деятельность, представляют систему органов. Из систем органов, которые связаны друг с другом функционально, образуется организм.
В многоклеточном организме особенности строения и распределение функций можно посмотреть на примере определенных тканей:
- у животных это нервная, эпителиальная, мышечная и соединительная;
- у растений это проводящая, покровная, образующая и ассимилирующая (фотосинтезирующая).
Образование клеточных сообществ у растений повышает эффективность их неподвижного существования.
Группы клеток у животных сформированы так, чтобы организм, активно двигаясь, без проблем находил пищу или осуществлял другие функции. Группы животных клеток тесно связаны и формируют системы, тесно взаимодействующие между собой.
Ткани и органы позволяют многоклеточному организму эффективнее добывать пищу и осваивать новые места для жизни.
Решение задач
от 1 дня / от 150 р.
Курсовая работа
от 5 дней / от 1800 р.
Реферат
от 1 дня / от 700 р.
Хронология: Эволюция жизни
Майкл Маршалл
Галапагосские черепахи — продукт более чем 3 миллиардов лет эволюции
Энди Роуз / Гетти
Существует множество способов реконструировать историю жизни на Земле . Однако определить, когда произошли конкретные события, часто бывает сложно. Для этого биологи полагаются в основном на датировку горных пород, в которых найдены окаменелости, и на «молекулярные часы» в ДНК живых организмов.
С каждым из этих методов возникают проблемы.
Летопись окаменелостей похожа на фильм, в котором большая часть кадров вырезана. Поскольку он настолько неполный, может быть трудно точно установить, когда произошли конкретные эволюционные изменения.
Современная генетика позволяет ученым измерить, насколько виды отличаются друг от друга на молекулярном уровне, и, таким образом, оценить, сколько времени прошло с тех пор, как одна линия раскололась на разные виды. Факторы смешения накапливаются для видов, которые очень отдаленно связаны между собой, что делает более ранние даты более неопределенными.
Реклама
Эти трудности означают, что даты на временной шкале следует считать приблизительными. Как правило, чем дальше мы смотрим в прошлое по геологической шкале времени, тем более неопределенными они становятся. Очень неопределенные даты отмечены знаком вопроса.
3,8 миллиарда лет назад?
Это наше текущее «лучшее предположение» о начале жизни на Земле. Вполне возможно, что эта дата изменится по мере появления новых доказательств.
Первая жизнь могла развиться в подводных щелочных жерлах и, вероятно, была основана на РНК, а не на ДНК.
В далеком прошлом общий предок дал начало двум основным группам живых существ: бактериям и археям.
Как это произошло, когда и в каком порядке разделились разные группы, до сих пор неизвестно.
3,5 миллиарда лет назад
Самые старые окаменелости одноклеточных организмов относятся к этому времени.
3,46 миллиарда лет назад
К этому времени некоторые одноклеточные организмы могут питаться метаном.
3,4 миллиарда лет назад
Горные породы в Западной Австралии, которые, как утверждают некоторые исследователи, представляют собой окаменелые микробы, относятся к этому периоду.
3 миллиарда лет назад
Вирусы уже существуют, но они могут быть такими же старыми, как сама жизнь.
2,4 миллиарда лет назад
«Великое событие окисления». Предположительно, в атмосфере начинают накапливаться ядовитые отходы фотосинтезирующих цианобактерий – кислород.
Растворенный кислород заставляет железо в океанах «ржаветь» и оседать на морское дно, образуя поразительные железные образования.
Однако недавно некоторые исследователи оспорили эту идею. Они думают, что цианобактерии эволюционировали позже, и что другие бактерии окисляли железо в отсутствие кислорода.
Третьи считают, что цианобактерии начали выкачивать кислород еще 2,1 миллиарда лет назад, но этот кислород начал накапливаться только из-за какого-то другого фактора, возможно, из-за сокращения количества метанообразующих бактерий. Метан вступает в реакцию с кислородом, удаляя его из атмосферы, поэтому меньшее количество изрыгающих метан бактерий позволит кислороду накапливаться.
Science Photo Library/Getty Images
2,3 миллиарда лет назад
Земля замерзла, образовав, возможно, первую «Землю-снежок», возможно, в результате отсутствия вулканической активности. Когда лед в конечном итоге тает, это косвенно приводит к выделению большего количества кислорода в атмосферу.
2,15 миллиарда лет назад
Первое бесспорное ископаемое свидетельство цианобактерий и фотосинтеза: способность поглощать солнечный свет и углекислый газ и получать энергию, выделяя кислород в качестве побочного продукта.
Есть некоторые данные о более ранней дате начала фотосинтеза, но они были поставлены под сомнение.
2 миллиарда лет назад?
Возникают эукариотические клетки – клетки с внутренними «органами» (известными как органеллы). Одной из ключевых органелл является ядро: центр управления клетки, в котором гены хранятся в виде ДНК.
Эукариотические клетки эволюционировали, когда одна простая клетка поглощала другую, и они жили вместе более или менее дружно – пример «эндосимбиоза». Поглощенные бактерии в конечном итоге становятся митохондриями, которые обеспечивают эукариотические клетки энергией. У последнего общего предка всех эукариотических клеток были митохондрии, а также развилось половое размножение.
Позднее эукариотические клетки поглотили фотосинтезирующие бактерии и вступили с ними в симбиотические отношения.
Поглощенные бактерии превратились в хлоропласты: органеллы, которые придают зеленым растениям их цвет и позволяют им извлекать энергию из солнечного света.
Различные линии эукариотических клеток приобретали хлоропласты таким образом по крайней мере в трех отдельных случаях, и одна из полученных клеточных линий эволюционировала во все зеленые водоросли и зеленые растения.
1,5 миллиарда лет назад?
Эукариоты делятся на три группы: предки современных растений, грибов и животных разделяются на отдельные линии и развиваются отдельно. Мы не знаем, в каком порядке эти три группы порвали друг с другом. В то время они, вероятно, все еще были одноклеточными организмами.
900 миллионов лет назад?
Примерно в это же время развивается первая многоклеточная жизнь.
Точно неясно, как и почему это происходит, но одна из возможностей состоит в том, что одноклеточные организмы проходят стадию, аналогичную стадии современных хоанофлагеллят: одноклеточные существа, которые иногда образуют колонии, состоящие из многих особей.
Из всех известных одноклеточных организмов хоанофлагелляты наиболее тесно связаны с многоклеточными животными, что подтверждает эту теорию.
800 миллионов лет назад
Первые многоклеточные животные претерпевают свои первые расщепления. Сначала они делятся, по сути, на губки и все остальное — последние более формально известны как Eumetazoa .
Примерно через 20 миллионов лет небольшая группа под названием плакозоа отделяется от остальных эвметазоа . Placozoa представляют собой тонкие пластинчатые существа диаметром около 1 миллиметра, состоящие всего из трех слоев клеток. Было высказано предположение, что они могут быть последним общим предком всех животных.
770 миллионов лет назад
Планета снова замерзает в очередной «Земле-снежке».
730 миллионов лет назад
Гребневики (гребневики) отделились от других многоклеточных животных. Подобно книдариям, которые вскоре последуют, они полагаются на воду, протекающую через полости их тела, чтобы получать кислород и пищу.
680 миллионов лет назад
Предок кишечнополостных (медуз и их родственников) отделяется от других животных, хотя до сих пор нет ископаемых свидетельств того, как он выглядит.
630 миллионов лет назад
Примерно в это же время у некоторых животных впервые развивается билатеральная симметрия: то есть теперь у них есть определенные верх и низ, а также перед и зад.
Мало что известно о том, как это произошло. Однако маленькие черви под названием Acoela могут быть ближайшими выжившими родственниками первого двустороннего животного. Кажется вероятным, что первым двусторонним животным был своего рода червь. Vernanimalcula guizhouena , возраст которого составляет около 600 миллионов лет назад, может быть самым ранним двусторонним животным, обнаруженным в летописи окаменелостей.
590 миллионов лет назад
Bilateria , животные с билатеральной симметрией, претерпевают глубокое эволюционное расщепление. Делятся на первичноротых и вторичноротых.
Вторичноротые в конечном итоге включают всех позвоночных, а также особую группу, называемую Ambulacraria . Первичноротыми становятся все членистоногие (насекомые, пауки, крабы, креветки и др.), различные виды червей и микроскопические коловратки.
Ни один из них может показаться очевидной «группой», но на самом деле их можно отличить по тому, как развиваются их эмбрионы. Первое отверстие, которое приобретает зародыш, бластопор, образует у вторичноротых задний проход, а у первичноротых — рот.
Martin Shields / Alamy Stock Photo
580 миллионов лет назад
Самые ранние из известных окаменелостей книдарий, группы, в которую входят медузы, морские анемоны и кораллы, датируются примерно этим временем, хотя ископаемые доказательства оспариваются.
575 миллионов лет назад
Странные формы жизни, известные как эдиакарцы, появляются примерно в это время и существуют около 33 миллионов лет.
570 миллионов лет назад
От основной группы вторичноротых отделяется небольшая группа, известная как Амбулакрария .
Эта группа в конечном итоге становится иглокожими (морские звезды, офиуры и их родственники) и двумя червеобразными семействами, называемыми полухордовыми и Xenoturbellida .
Другое иглокожие, морская лилия, считается «недостающим звеном» между позвоночными (животными с позвоночником) и беспозвоночными (животными без позвоночника). Примерно в это же время произошло разделение.
565 миллионов лет назад
Следы ископаемых животных предполагают, что некоторые животные передвигаются своим ходом.
540 миллионов лет назад
Когда среди вторичноротых появляются первые хордовые – животные, у которых есть позвоночник или, по крайней мере, его примитивная версия, от него отходит удивительный двоюродный брат.
Морские брызги (оболочечные) начинают свою историю как хордовые, похожие на головастиков, но на полпути превращаются в обитающих на дне фильтраторов, которые больше похожи на мешок с морской водой, прикрепленный к камню. Их личинки до сих пор выглядят как головастики, что свидетельствует об их близком родстве с позвоночными животными.
535 миллионов лет назад
Начинается кембрийский взрыв, когда на сцене появляется множество новых структур тела, хотя кажущаяся быстрота появления новых форм жизни может быть просто иллюзией, вызванной отсутствием более старых окаменелостей.
530 миллионов лет назад
Появление первого настоящего позвоночного – животного с позвоночником. Вероятно, он произошел от бесчелюстной рыбы, у которой вместо настоящего позвоночника имеется хорда, жесткий хрящевой стержень. Первое позвоночное, вероятно, очень похоже на миногу, миксину или ланцетника.
Примерно в то же время появляются первые четкие окаменелости трилобитов. Эти беспозвоночные, которые выглядят как гигантские мокрицы и вырастают до 70 сантиметров в длину, размножаются в океанах в течение следующих 200 миллионов лет.
520 миллионов лет назад
Появляются конодонты, еще один претендент на звание «древнейших позвоночных». Они, наверное, похожи на угрей.
500 миллионов лет назад
Окаменелости показывают, что в это время животные исследовали землю.
Первыми животными, которые сделали это, вероятно, были эутикарциноиды, которые считались недостающим звеном между насекомыми и ракообразными. 9Примерно в это же время живет 0089 Nectocaris pteryx , который считается старейшим из известных предков головоногих — группы, в которую входят кальмары.
489 миллионов лет назад
Начинается Великое ордовикское событие биоразнообразия, приведшее к значительному увеличению разнообразия. Внутри каждой из основных групп животных и растений появляется много новых разновидностей.
465 миллионов лет назад
Растения начинают колонизировать землю.
460 миллионов лет назад
Рыбы делятся на две основные группы: костные рыбы и хрящевые рыбы. Хрящевые рыбы, как следует из названия, имеют скелет, состоящий из хрящей, а не из более твердых костей. В конечном итоге они включают всех акул, скатов и скатов.
440 миллионов лет назад
Костные рыбы разделились на две основные группы: лопастные рыбы с костями в мясистых плавниках и лучепёрые рыбы.
Рыба с кистеперыми плавниками в конечном итоге дает начало амфибиям, рептилиям, птицам и млекопитающим. Рыба с лучевыми плавниками процветает и дает начало большинству видов рыб, живущих сегодня.
У общего предка кистеперых и лучеперых рыб, вероятно, были простые мешочки, которые функционировали как примитивные легкие, позволяя им глотать воздух, когда уровень кислорода в воде падает слишком низко. У лучеперых рыб эти мешочки превращаются в плавательный пузырь, который используется для контроля плавучести.
425 миллионов лет назад
Латимерия, одно из самых известных «живых ископаемых» — видов, которые, по-видимому, не менялись миллионы лет — отделяется от остальных кистеперых рыб.
417 миллионов лет назад
Двоякодышащие рыбы, еще одно легендарное живое ископаемое, последовали за латимериями, отделившись от других кистеперых рыб. Хотя они однозначно являются рыбами с жабрами, у двоякодышащих рыб есть пара относительно сложных легких, которые разделены на множество более мелких воздушных мешочков для увеличения площади их поверхности.
Это позволяет им дышать из воды и, таким образом, выживать, когда пруды, в которых они живут, высыхают.
400 миллионов лет назад
Примерно в это время живет старейшее известное насекомое. У некоторых растений развиваются одревесневающие стебли.
397 миллионов лет назад
Первые четвероногие животные, или четвероногие, произошли от промежуточных видов, таких как Тиктаалик , вероятно, в неглубоких пресноводных местообитаниях.
Четвероногие продолжают завоевывать землю и дают начало всем амфибиям, рептилиям, птицам и млекопитающим.
385 миллионов лет назад
Самое старое окаменевшее дерево относится к этому периоду.
375 миллионов лет назад
Тиктаалик , промежуточное звено между рыбой и четвероногим наземным животным, живет примерно в это время. Мясистые плавники его предков-двоякодышащих рыб превращаются в конечности.
340 миллионов лет назад
Первое крупное разделение происходит у четвероногих, при этом амфибии отделяются от остальных.
310 миллионов лет назад
Внутри оставшихся четвероногих зауропсиды и синапсиды отделились друг от друга. К зауропсидам относятся все современные рептилии, а также динозавры и птицы. Первые синапсиды также являются рептилиями, но имеют характерные челюсти. Их иногда называют «рептилиями, похожими на млекопитающих», и в конечном итоге они эволюционируют в млекопитающих.
320–250 миллионов лет назад
Пеликозавры, первая крупная группа синапсидных животных, доминируют на суше. Самый известный пример — Dimetrodon , крупная хищная «рептилия» с парусом на спине. Несмотря на внешний вид, Dimetrodon не динозавр.
275–100 миллионов лет назад
Терапсиды, близкие родственники пеликозавров, развиваются вместе с ними и в конечном итоге заменяют их. Терапсиды дожили до раннего мелового периода, 100 миллионов лет назад. Задолго до этого у группы из них, называемых цинодонтами, развиваются собачьи зубы, и в конечном итоге они превращаются в первых млекопитающих.
250 миллионов лет назад
Пермский период заканчивается крупнейшим массовым вымиранием в истории Земли, уничтожившим огромное количество видов, включая последних трилобитов.
По мере восстановления экосистемы происходят фундаментальные изменения. В то время как раньше доминировали синапсиды (сначала пеликозавры, затем терапсиды), теперь власть берут на себя зауропсиды, наиболее известные из которых — в форме динозавров. Предки млекопитающих выжили как маленькие ночные существа.
Примерно в это же время в океанах развиваются аммониты, родственники современных наутилусов и осьминогов. Несколько групп рептилий колонизируют моря, превращаясь в больших морских рептилий эпохи динозавров.
210 миллионов лет назад
Птичьи следы и плохо сохранившаяся окаменелость под названием Protoavis предполагают, что некоторые ранние динозавры уже эволюционировали в птиц в это время. Это утверждение остается спорным.
200 миллионов лет назад
По мере того, как триасовый период подходит к концу, происходит еще одно массовое вымирание, прокладывающее путь к тому, чтобы динозавры сменили своих кузенов-зауропсидов.
Примерно в то же время у первичных млекопитающих развивается теплокровность — способность поддерживать внутреннюю температуру вне зависимости от внешних условий.
180 миллионов лет назад
Первый раскол происходит в ранней популяции млекопитающих. Однопроходные, группа млекопитающих, которые откладывают яйца, а не рожают живых детенышей, отделяются от других. Сегодня сохранились немногие однопроходные: к ним относятся утконосы и ехидны.
168 миллионов лет назад
Полуперый нелетающий динозавр по имени Epidexipteryx , который может быть первым шагом на пути к птицам, живет в Китае.
150 миллионов лет назад
Археоптерикс , знаменитая «первая птица», живет в Европе.
140 миллионов лет назад
Примерно в это же время плацентарные млекопитающие отделились от своих собратьев сумчатых. Эти млекопитающие, такие как современные кенгуру, рожают, когда их детеныши еще очень малы, но кормят их в сумке в течение первых нескольких недель или месяцев их жизни.
Большинство современных сумчатых живут в Австралии, но добираются до нее крайне окольными путями. Возникнув в Юго-Восточной Азии, они распространились в Северную Америку (которая в то время была присоединена к Азии), затем в Южную Америку и Антарктиду, прежде чем совершить последний путь в Австралию около 50 миллионов лет назад.
131 миллион лет назад
Эоконфуциусорнис , птица, более развитая, чем Археоптерикс , обитает в Китае.
130 миллионов лет назад
После периода быстрой эволюции появляются первые цветковые растения.
105-85 миллионов лет назад
Плацентарные млекопитающие разделились на четыре основные группы: laurasiatheres (чрезвычайно разнообразная группа, включающая всех копытных млекопитающих, китов, летучих мышей и собак), euarchontoglires (приматы, грызуны и другие), Xenarthra (включая муравьедов и броненосцев) и афротерии (слоны, трубкозубы и другие). Как именно произошли эти расколы, в настоящее время неясно.
100 миллионов лет назад
Динозавры мелового периода достигли пика своего размера. Гигантский зауропод Argentinosaurus , который считается самым большим наземным животным в истории Земли, живет примерно в это время.
93 миллиона лет назад
Океанам не хватает кислорода, возможно, из-за мощного подводного извержения вулкана. Двадцать семь процентов морских беспозвоночных уничтожены.
75 миллионов лет назад
Предки современных приматов отделились от предков современных грызунов и зайцеобразных (кроликов, зайцев и пищух). Грызуны продолжают быть удивительно успешными, в конечном итоге составляя около 40 процентов современных видов млекопитающих.
70 миллионов лет назад
Травы развиваются, хотя пройдет несколько миллионов лет, прежде чем появятся обширные открытые луга.
65 миллионов лет назад
Мелово-третичное (K/T) вымирание уничтожило множество видов, включая всех гигантских рептилий: динозавров, птерозавров, ихтиозавров и плезиозавров.
Аммониты также уничтожены. Вымирание расчищает путь млекопитающим, которые продолжают доминировать на планете.
63 миллиона лет назад
Приматы делятся на две группы, известные как haplorrhines (сухоносые приматы) и strepsirrhines (мокроносые приматы). Strepsirrhines в конечном итоге становятся современными лемурами и ай-ай, в то время как haplorrhines развиваются в обезьян и человекообразных обезьян — и людей.
58 миллионов лет назад
Долгопят, примат с огромными глазами, помогающими ему видеть ночью, отделяется от остальных гаплоринов: первый, кто это сделал.
55 миллионов лет назад
Палеоценовое/эоценовое вымирание. Внезапное повышение уровня парниковых газов вызывает резкое повышение температуры и трансформирует планету, уничтожая многие виды в морских глубинах, но сохраняя виды на мелководье и на суше.
50 миллионов лет назад
Парнокопытные, похожие на помесь волка и тапира, начинают эволюционировать в китов.
48 миллионов лет назад
Индохьюс , еще один возможный предок китов и дельфинов, обитает в Индии.
47 миллионов лет назад
Знаменитый окаменелый примат, известный как «Ида», живет в северной Европе. Ранние киты, называемые протоцетидами, живут на мелководье, возвращаясь на сушу для родов.
40 миллионов лет назад
Обезьяны Нового Света становятся первыми обезьянами (высшими приматами), отделившимися от остальной группы и колонизировавшими Южную Америку.
25 миллионов лет назад
Обезьяны отделились от обезьян Старого Света.
18 миллионов лет назад
Гиббоны стали первой обезьяной, отделившейся от остальных.
14 миллионов лет назад
Орангутанги произошли от других человекообразных обезьян, расселившись по южной Азии, в то время как их родственники остались в Африке.
7 миллионов лет назад
Гориллы произошли от других человекообразных обезьян.
6 миллионов лет назад
Люди расходятся со своими ближайшими родственниками; шимпанзе и бонобо.
Вскоре после этого гоминины начинают ходить на двух ногах.
Посмотрите нашу интерактивную хронологию эволюции человека, чтобы узнать, как развивались современные люди.
2 миллиона лет назад
700-килограммовый грызун по имени Josephoartigasia monesi живет в Южной Америке. Это самый крупный из известных грызунов, сместивший предыдущего рекордсмена: гигантскую морскую свинку.
Дополнительная информация по этим темам:
- микробиология
- эволюция
Крупнейшее в истории исследование форм жизни показало, что Земля является домом для 1 ТРИЛЛИОНА видов: ScienceAlert
Дженни Чжан/Shutterstock.com
По оценкам крупнейшего научного исследования такого рода, на Земле может обитать более 1 триллиона различных видов, а это означает, что мы, вероятно, идентифицировали лишь исчезающе малую часть из них — всего около одной тысячной процента.
Чтобы выяснить это, биологи в США объединили более 35 000 отдельных анализов микроскопических и немикроскопических видов. Эта массивная подборка задокументированных форм жизни охватывает 5,6 миллиона видов, отобранных во всех океанах и на суше (за исключением Антарктиды), и, если ученые правы в своих оценках, нам еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем мы видели все, что может предложить Земля.
«Оценка количества видов на Земле является одной из самых сложных задач в биологии», — сказал один из членов команды, Джей Т. Леннон из Университета Индианы. «Наше исследование сочетает в себе самые большие доступные наборы данных с экологическими моделями и новыми экологическими правилами того, как биоразнообразие связано с численностью. Это дало нам новую и точную оценку количества микробных видов на Земле».
Хотя это не первая попытка ученых определить количество живых существ на планете, новые достижения в генетическом анализе означают, что гораздо больше шансов дать точную оценку, чем устаревшие методы, использовавшиеся в прошлом, особенно когда дело касается к микроскопическим формам жизни.
«Старые оценки были основаны на усилиях, которые резко занижали выборку разнообразия микроорганизмов», — сказал Леннон. «До недавнего времени нам не хватало инструментов для реальной оценки количества видов микробов в естественной среде. Появление новой технологии генетического секвенирования обеспечивает беспрецедентно большой объем новой информации».
Эти передовые инструменты позволяют по-новому взглянуть на невероятное количество микроорганизмов, которые могут существовать даже в таком маленьком пространстве, как небольшой комок грязи. «До высокопроизводительного секвенирования [быстрого секвенирования целых геномов] ученые характеризовали разнообразие на основе 100 особей, когда мы знаем, что в грамме почвы содержится до миллиарда организмов, а общее количество на Земле составляет более 20 порядков. больше», — объясняет Леннон.
Благодаря последним источникам данных с использованием новейших методов идентификации, включая крупномасштабные исследования, такие как проект микробиома человека Национального института здравоохранения США, экспедиция Tara Oceans Expedition и проект микробиома Земли, исследователи смогли разработать новая масштабная оценка, чтобы предсказать, сколько типов еще невидимых форм жизни также могут существовать, не обнаруженные, в той же среде.
«Мы подозревали, что аспекты биоразнообразия, такие как количество видов на Земле, будут зависеть от численности отдельных организмов», — сказал биолог Кеннет Дж. Лоуси, составивший реестр. «Проанализировав огромное количество данных, мы заметили простые, но мощные тенденции в том, как биоразнообразие меняется в зависимости от масштабов численности. Одна из этих тенденций является одной из самых обширных закономерностей в биологии, сохраняющейся при всех величинах численности в природе».
При таком масштабировании команда оценивает, что на планете живет до 1 триллиона видов, а с учетом 9Нам еще предстоит найти и классифицировать 9,999%, и маловероятно, что мы когда-нибудь сможем каталогизировать их все.
«Наш анализ показывает, что на Земле больше микробных видов, чем звезд в нашей галактике», — сказал Леннон Джону Россу в The Australian . «Такого рода открытия приводят к серьезным изменениям в нашем восприятии древа жизни. [Они] почти наверняка потребуют переписывания учебников по биологии».