Страница 28 из 41
Прокариоты подразделяются на подцарства бактерий и сине-зелёных водорослей. Бактерии представляют собой наиболее распространённые в биосфере организмы. Самые мелкие шаровидные бактерии имеют диаметр менее 0,1 мкм. Подавляющее большинство бактерий имеет формы прямых и изогнутых палочек толщиной в пределах 0,5-1 мкм и длиной 2-3 мкм.
Основным направлением эволюционного процесса являются биологический прогресс и регресс. Это означает либо успех данной группы живых организмов, либо упадок. При успехе живых организмов наблюдается увеличение их численности, расширение ареала обитания. Вместе с успехом приходит видоизменение и адаптация к новым условиям. Упадок данной группы живых организмов свидетельствует об их неспособности приспособиться к изменениям условий среды. В процессе эволюции многие виды обнаруживали заметный прогресс, который затем сменялся регрессом.
Обратимся к рассмотрению исторических памятников, оставленных нам в назидание Господом Богом в древних пластах Земли. Изучая последовательно слои пород в Южной Англии, У. Смит в 1794 году установил, что в каждом слое содержатся характерные окаменелые останки животных, отсутствующие в других слоях. Это открытие позволило строить карты, на которых показывались характерная жизнь в далёкие исторические времена.
В осадках, превращающихся в породы, часто хорошо сохраняются останки животных и растительных организмов. Они свидетельствуют, что условия жизни на Земле с течением времени меняются. Вместе с изменением геологической обстановки видоизменяется растительный и животный мир. Одни растения и животные вымирали, на смену им приходили видоизменённые формы, приспособившиеся к новым условиям. При этом более простые формы легче переносили изменения условий жизни. Поэтому современные простейшие организмы мало отличаются от древних. Другие организмы, приспособленные только к специфическим условиям той или иной геологической эпохи, вымирали вслед за изменением обстановки. Таким образом, геологические эпохи характеризуются теми или иными видами животного или растительного мира.
Вместе с тем, новые виды, размножаясь, сами стали активно влиять на условия обитания, чем увеличивали длительность существования своих популяций. Французские химики Ж.Б. Дюма (1800-1884), Ж. Бусенго (1802-1887), немецкий химик Ю. Либих (1803-1873) и некоторые другие исследователи выяснили значение зелёных растений в газовом обмене земного шара и роль почвенных растворов в питании растений. Было установлено исключительное значение углекислоты и воды в образовании зелёных растений и вообще живых организмов.
Французский натуралист Ж.Б. Ламарк (1744-1829) писал: «В природе существует особая сила, могущественная и непрерывно действующая, которая обладает способностью образовывать сочетания, умножать их, разнообразить их…». Далее Ж. Ламарк отмечал, что «влияние живых организмов на вещества весьма значительно, потому что эти существа, бесконечно разнообразные и многочисленные, с непрерывно сменяющимися поколениями, покрывают своими постоянно накапливающимися и всё время отлагающимися останками все участки земного шара».
По своей сути эволюция – это своеобразное развитие Царства Божия на Земле. Применение идеи эволюции в палеонтологии позволило достаточно точно оценить продолжительность Дней Творения и создать всемирную шкалу относительного геологического времени, то есть создать геохронологию Земли [11]. В этой шкале наиболее крупные отрезки времени, характеризующие развитие одних и вымирание других организмов, именуются эрой, а отложения, образовавшиеся за соответствующую эру, – группой.
Самая древняя эра – архейская – предполагалось ранее отсутствие в её породах достоверных органических останков. Однако впоследствии было доказано наличие в этих слоях микробиологической жизни. За архейской эрой следуют протерозойская (первичной жизни), палеозойская (древней жизни), мезозойская (средней жизни), кайнозойская (новой жизни). В самый поздний период кайнозойской эры (четвертичный) появился человек. Всемирная шкала относительного геологического времени ясно показывает, что по сравнению с другими видами живых организмов человечество, как вид, находится ещё на самой ранней стадии младенчества и ему предстоит жить, развиваясь и совершенствуясь, в течение многих сотен миллионов лет в будущем.
Жизнь на Земле однотипна в том смысле, что генетический код любого организма, любого биологического вида собран из сходных органических соединений. Все живые существа на Земле – родственники, происходящие от простейших микроорганизмов, «семян жизни».
Главное направление, ось эволюции – это и есть ствол генеалогического древа жизни, путь усложнения клеточных структур, нервной системы, головного мозга. Организмам присуще стремление к осуществлению заложенной в каждом из них цели, наилучшего приспособления к внешним условиям. Они способны переносить широкий диапазон физических условий: от температуры около абсолютного нуля до примерно ста градусов по Цельсию, высокие дозы электромагнитной и корпускулярной радиации, то есть условия, характерные для остывающего плазменного вихря в космическом пространстве.
Рис. 30. Схема эволюции жизни на Земле. Сайт showslide.ru
– Бесплатные презентации
В дальнейшем в ходе геологической истории эволюция биосферы происходила и происходит как разрешение противоречия между безграничной способностью организмов к размножению и ограниченностью минеральных ресурсов, которые могут быть использованы в каждую определённую эпоху.
Противоречие это разрешается путём овладения новыми источниками вещества и энергии, а также приобретением новых качеств и приспособлений растениями и животными. При этом наследственная изменчивость выступает как существенная предпосылка развития, а естественный отбор – как механизм закрепления новых качеств.
Американские геологи в статье, опубликованной в журнале Nature, предложили гипотезу, позволяющую объяснить кембрийский взрыв. В начале кембрия (540 млн. лет назад) в геологической летописи внезапно появились представители многих современных типов животного царства, такие как губки, брахиоподы, членистоногие. Это было связано с развитием минерального скелета: до кембрия на Земле существовали только бесскелетные формы.
Шэнан Питерс и Роберт Гэйнс, авторы исследования, связали кембрийский взрыв с геологическим Великим несогласием, которое приходится на ту же эпоху. Как правило, комплексы пород, образующих земную кору, идут друг за другом в хронологическом порядке: более молодые породы по мере своего образования наслаиваются на более древние.
Однако иногда соприкасающиеся толщи в действительности не образовывались последовательно, и время их возникновения сильно разнится. Это и называется геологическим несогласием. Несогласие, пришедшееся на начало кембрийского периода, получило название Великого. Впервые оно было обнаружено в 1869 году в Гранд-Каньоне, где кембрийские морские отложения возрастом 525 миллионов лет граничат с гораздо более древними метаморфическими породами возрастом 1740 миллионов лет и более ранними докембрийскими осадочными толщами (1200-740 млн. лет назад). Затем несогласие, пришедшееся на этот же период времени, было выявлено и при изучении геологии других регионов по всему земному шару.
В раннем Кембрии территория американского континента регулярно затоплялась океаном. Это сопровождалось последовательным размыванием поверхностных и обнажением древних скальных пород, образующих кору Земли. Древние, не контактировавшие с водой и воздухом породы, эродировали в два-три раза быстрее поверхностных, высвобождая ионы кальция, калия, кремния, железа и магния, которые смывались в океан, изменяя его химический состав и уровень рН, – морская вода, насыщаемая карбонатами и другими минеральными солями, постепенно ощелачивалась. В дальнейшем эродированные древние породы коры были покрыты молодыми осадочными отложениями кембрийского океана.