§ 55. Етапи еволюції життя

• До змісту відповідей

БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ

Розглянь зображення клітинних мембран архей і бактерій (мал. 55.1). У чому їх відмінність? Які переваги і недоліки є у мембранах архей?

Мембрани архей відрізняються від мембран бактерій тим, що складаються з розгалужених ізопренових ланцюгів, з’єднаних із гліцеролом простими ефірними зв’язками, і часто утворюють моношар. У бактерій мембрана побудована з бішару нерозгалужених жирних кислот зі складноефірними зв’язками. Перевагою мембран архей є надзвичайна стійкість до високих температур, кислотності та високого тиску. Недоліком є їхня надмірна щільність за звичайних умов довкілля, що ускладнює регуляцію транспорту речовин.

ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ

1. На початку існування нашої планети її атмосфера була відновною. Але близько 2,4 млрд років тому вона змінилася на окислювальну. Чому це відбулося і які наслідки мало для організмів?

Зміна атмосфери на окислювальну відбулася через появу оксигенного фотосинтезу в ціанобактерій, які почали активно виділяти кисень. Це спричинило «кисневу катастрофу» та масове вимирання багатьох давніх анаеробних форм, але водночас створило умови для виникнення аеробного дихання, еукаріотів і багатоклітинних організмів.

2. Тривалий час життя на Землі існувало в межах водойм і на суходолі проявлялося дуже слабко, переважно у вигляді мікроскопічних ґрунтових організмів. Але в першій половині палеозойської ери відбувся масовий вихід багатьох груп організмів на суходіл. Із чим це могло бути пов’язано?

Масовий вихід на суходіл став можливим завдяки накопиченню кисню в атмосфері та утворенню озонового шару. Озоновий екран захистив поверхню суші від згубного ультрафіолетового сонячного випромінювання, яке раніше робило відкритий суходіл непридатним для життя.

РОБОТА З ІНФОРМАЦІЄЮ

Розглянь в e-ДОДАТКУ геохронологічну шкалу (завдання 55.1).

Геохронологічна шкала відображає послідовність етапів розвитку Землі та життя на ній. Вона ділить геологічну історію на чотири еони (гадей, архей, протерозой і фанерозой), які далі поділяються на ери та періоди. За шкалою чітко простежуються ключові віхи еволюції: виникнення клітин, киснева революція, поява багатоклітинності та зміна панівних груп живих істот.

Детальніше про найбільші вимирання в історії нашої планети дізнайся з відео в e-ДОДАТКУ (завдання 55.2).

В історії Землі виділяють п’ять найбільших масових вимирань, серед яких наймасштабнішим стало пермсько-тріасове, коли зникло понад 90% морських видів. Іншим відомим вимиранням було крейдяно-палеогенове, яке призвело до зникнення непташинних динозаврів і дало поштовх розквіту ссавців і птахів. Головними причинами таких вимирань були катастрофічний вулканізм, зміни клімату або падіння космічних тіл.

Ознайомся в e-ДОДАТКУ з дописом про появу динозаврів (завдання 55.3).

Динозаври з’явилися в тріасовому періоді мезозойської ери близько 230 млн років тому від давніх рептилій — архозаврів. Завдяки ефективній будові скелета та кінцівок під тулубом вони швидко розселилися і стали домінуючою групою хребетних на суходолі на весь мезозой.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. На які еони та ери поділяють геологічну історію Землі?

Геологічну історію Землі поділяють на чотири еони: гадей, архей, протерозой і фанерозой. Еон фанерозой у свою чергу ділять на три ери: палеозойську, мезозойську та кайнозойську.

2. Які основні події відбувалися протягом архейської і протерозойської ери?

В архейську еру формувалися земна кора і первинна атмосфера, виникли перші бактерії та археї, розвинувся безкисневий фотосинтез і з’явилися ціанобактерії. У протерозойську еру сталася «киснева катастрофа», зросли континенти, виникли аеробні прокаріоти, перші еукаріоти та багатоклітинні організми.

3. Що спричинило кисневу революцію і які наслідки вона мала?

Кисневу революцію спричинила життєдіяльність ціанобактерій, які виділяли вільний кисень у процесі фотосинтезу. Це призвело до окиснення первинної атмосфери, появи аеробного дихання, утворення озонового екрана та загибелі більшості анаеробних організмів.

4. Чому життя тривалий час було зосереджене лише у воді? Коли організми активно заселили суходіл?

Життя тривалий час існувало тільки у воді, тому що в первинній атмосфері не було озонового шару. Потужне ультрафіолетове випромінювання Сонця вбивало клітини на суходолі, а товща води захищала живі істоти. Активне заселення суші відбулося в першій половині палеозойської ери після утворення озонового екрана.

5. Опиши флору і фауну кам’яновугільного періоду.

Флора кам’яновугільного періоду складалася з гігантських деревоподібних вищих спорових рослин — плаунів, хвощів і папоротей, які утворювали великі вологі ліси. У фауні значного поширення набули давні земноводні, виникли перші плазуни, а серед безхребетних процвітали комахи, зокрема велетенські бабки з розмахом крил до 70 см.

6. Які групи рослин і тварин панували у мезозої? Спираючись на додаткову інформацію, уклади характеристику однієї з груп.

У мезозої серед рослин панували голонасінні, а наприкінці ери з’явилися квіткові. Серед тварин домінували плазуни на суходолі, у воді та в повітрі, а в морях також процвітали головоногі молюски (амоніти, белемніти) і костисті риби.

Характеристика динозаврів:
Динозаври — панівна група наземних плазунів мезозойської ери. Їхньою головною анатомічною перевагою було вертикальне положення кінцівок прямо під тулубом, що давало змогу швидко бігати й витримувати велику масу тіла. Серед них були як гігантські рослиноїдні форми, так і рухливі хижаки. Вони розмножувалися відкладанням яєць із міцною шкаралупою, а прямими нащадками хижих динозаврів-тероподів є сучасні птахи.

СКЛАДАЄМО БІОЛОГІЧНІ ПАЗЛИ (РЕФЛЕКСІЯ)

1. Назви три факти, які ти дізнався/дізналася після опанування параграфа.

• Поява кисню від ціанобактерій викликала глобальну перебудову біосфери й утворення озонового шару.
• Багатоклітинність виникала в історії Землі кілька разів незалежно в різних групах організмів.
• Пермсько-тріасове вимирання наприкінці палеозою було наймасштабнішим в історії нашої планети.

2. Закінчи одне з речень: Я став/стала більш обізнаним/обізнаною щодо… Мене здивувало… Я побачим/побачила зв’язок…
Я побачив зв’язок між зміною хімічного складу атмосфери та можливістю виходу живих істот із води на відкритий суходіл.

3. З якими перешкодами ти зіткнувся/зіткнулася під час опанування параграфа? Як ти подолав/подолала труднощі?
Складно було запам’ятати послідовність еонів та ер геохронологічної шкали. Труднощі вдалося подолати за допомогою аналізу зведеної таблиці в підручнику.

4. Де і як ти зможеш використати знання і набутий досвід?
Ці знання допомагають розуміти глобальні екологічні процеси та цінувати захисну роль сучасної атмосфери й озонового шару для життя на Землі.