Эволюция клетки
Земля с момента возникновения в Солнечной системе претерпевала разные состояния своего космического развития. Поэтому, помимо определенных геохронологических этапов формирования земной коры и органического мира, выделяют стадии качественного развития нашей планеты.
Установлено, что образование Земли как космического тела произошло приблизительно 4,5–5 млрд лет назад. Самые древние осадочные породы образовались на Земле 3,4–3,8 млрд лет назад, и в них уже находились следы первых живых существ.
Поэтому считают, что жизнь на Земле возникла более 3,5 млрд лет назад.
Важнейшим импульсом к появлению жизни было образование молекул белков и ДНК или ДНК-подобных макромолекул.
Далее на протяжении примерно первых 2 млрд лет или более в процессе биологической эволюции происходили непрерывные преобразования функций живой клетки; ее питания, размножения и структурной организации, имевшие важное значение для последующего развития живых форм.
Главнейшими этапами эволюции живых организмов стали: автотрофное питание, в частности фотосинтез; аэробное дыхание; эукариотическая клеточная организация; половое размножение и многоклеточность.
Наиболее древней клеточной формой была, вероятно, примитивная прокариотическая клетка, возникшая около 3,5 млрд лет тому назад. Клетки этого типа вначале использовали для своего существования и размножения органические молекулы небиологического происхождения из так называемого «первичного бульона».
Непрерывный рост гетеротрофных примитивных живых клеток постепенно привел к истощению пищевых ресурсов. В этих условиях появившаяся у некоторых клеток способность самостоятельно (автотрофно) синтезировать пищу с помощью энергии Солнца из неорганических веществ – воды и углекислого газа – давала огромное преимущество. Это событие относят к числу ароморфозов в развитии жизни.
Возникновение фотосинтеза у примитивных прокариот – крупный успех (ароморфоз) в развитии жизни, достигнутый на ранних этапах эволюции организмов.
Дальнейшее усложнение клетки
В дальнейшем у примитивных прокариотических клеток стали развиваться механизмы синтеза и энергетического обеспечения.
Так, среди древних прокариот выделились цианобактерии (синезеленые водоросли), способные к фотосинтезу, то есть обладавшие фототрофной системой поглощения углекислого газа при их обеспечении солнечной энергией.
У клетки появились особые внутриклеточные системы, способствующие осуществлению процессов синтеза органических соединений и послужившие основой для второго важного шага эволюции (ароморфоза) – развития аэробного типа обмена веществ. До этого необходимую им энергию клетки, вероятно, получали путем брожения.
Брожение – это процесс бескислородного ферментативного расщепления органических веществ. В метаболическом процессе брожение, как и гликолиз, считается малоэффективным способом получения энергии, поскольку в результате его большая часть энергии углеродных соединений остается неиспользованной.
В процессе аэробного (кислородного) дыхания происходит полный распад углеродных соединений до первоначальных минеральных веществ – воды и углекислого газа – с выделением большого количества энергии. С появлением процесса фотосинтеза в атмосферу стал поступать свободный кислород.
Это привело к тому, что некоторые клетки перешли от системы брожения и гликолиза к системе кислородного клеточного дыхания, что способствовало более эффективному извлечению энергии.
Таким образом, эволюция примитивных прокариотических клеток шла в направлении появления организмов с развитием различных типов метаболизма (обмена веществ).
Напротив, эволюция эукариотических клеток шла в направлении увеличения разнообразия форм клетки, ее размеров, внутренней структуры и функций биохимических систем при сохранении общего для всех клеток аэробного метаболизма.
Считается, что эукариотические клетки возникли из прокариотических более 1 млрд лет назад.
Формирование кислородсодержащей атмосферы, делающей возможным дыхание, было постепенным и очень медленным процессом. Существует мнение, что именно продолжительность этого процесса могла быть причиной длительного разрыва во времени – более 2 млрд лет – между возникновением прокариот, эукариот и появлением многоклеточных организмов.
Важнейшим шагом в эволюции эукариотических клеток является возникновение митоза. Вероятно, именно митоз с его точным разделением и распределением хромосом между дочерними клетками и точной передачей наследственных свойств сделал возможным появление многоклеточности.
С возникновением многоклеточности появилась дифференциация клеток.
Например, шаровидная колония водоросли вольвокс (диаметром 1 мм) насчитывает десятки тысяч клеток, похожих друг на друга.
Однако они неодинаковы: большинство – мелкие, не способные к дальнейшему делению, являются вегетативными; среди них присутствуют один-два десятка более крупных, репродуктивных клеток, служащих для вегетативного размножения (образующих внутри шара дочерние шаровые колонии).
Кроме того, в колонии вольвокса имеются и специальные половые клетки: одни образуют мужские гаметы, а другие – женские. Со временем разнообразие клеток многоклеточных организмов существенно возросло, стали образовываться специализированные клетки и различные ткани.
Вольвокс (Volvox globator): А – внешний вид колонии с дочерними шарами внутри; Б – часть колонии; 1 – вегетативные клетки; 2 – женские гаметы; 3 – зигота; 4 – формирование мужских гамет
Выход организмов из водной среды на сушу способствовал дальнейшей дифференциации эукариот. Обозначились различия и между животными и растительными клетками, хотя общий план их строения одинаков.
В растительной клетке есть ядро и все органоиды, свойственные и животной клетке: ЭПС, рибосомы, митохондрии, аппарат Гольджи. Вместе с тем она характеризуется существенными особенностями строения, отличаясь от животной клетки следующими признаками: 1) прочной клеточной стенкой значительной толщины; 2) особыми органоидами – пластидами; 3) развитой системой вакуолей, в значительной мере обусловливающих осмотические свойства клеток. Существенные отличия животных клеток от растительных наблюдаются лишь в их покровах. Клетка покрыта только плазмалеммой, хотя у многих существуют различные дополнительные структуры, усложняющие строение клеточного покрова, обеспечивающие усиление его защитной функции (гликостили, тегументы, чешуйки и др.). Другим существенным отличием является наличие гликокаликса.
Ткани многоклеточного организма
У всех многоклеточных организмов – растений и животных – клетки организованы в ткани, ткани – в органы, органы – в системы органов. Каждая из этих систем представляет собой целостную структуру, работающую для поддержания жизнедеятельности данного организма как биосистемы.
Обычно у многоклеточных организмов имеются группы клеток, сходных по происхождению, одинаковых по строению и выполняемым функциям. Они расположены рядом друг с другом, связаны между собой межклеточным веществом и специализированы для выполнения определенных функций. Такие группы клеток называют тканями.
Ткани возникли в ходе эволюционного развития органического мира вместе с появлением многоклеточности, так как специализация клеток и группирование их в специализированные ткани и органы способствуют лучшему обеспечению жизнедеятельности целостного многоклеточного организма.
В процессе эволюции у живых организмов сформировались различные ткани. Обычно у животных различают четыре группы тканей: эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную.
У растений групп тканей больше: покровная, ассимиляционная, проводящая, образовательная (меристема), запасающая, выделительная, воздухоносная и механическая.
Некоторые ткани приобретали новые, необычные свойства.
Например, нервная ткань электрического ската выполняет функцию электрозарядного устройства, а часть мышечной ткани этой хрящевой рыбы в процессе эволюции превратилась в мощные электрические аккумуляторы.
Несмотря на большое разнообразие форм, клетки разных типов обладают удивительным сходством своей структуры и функциональных особенностей.
Типы тканей животных (А) и растений (Б): 1 – эпителиальная; 2 – мышечная; 3 – соединительная; 4 – нервная; 5 – основная; 6 – проводящая; 7 – покровная; 8 – механическая
Таким образом, клетка, появившаяся в процессе эволюции миллиарды лет назад, приобрела характер биосистемы, представляющей собой жизнь. В течение последующих многих миллионов лет клетка не только усложнилась, но и, создав специализированные ткани, оказалась способной жить и активно функционировать в составе многоклеточных организмов, оставаясь основной структурной единицей жизни.
Источник: http://blgy.ru/biology10pro/cell-evolution
Эволюция клетки и данные о степени самостоятельности клеток многоклеточных организмов
Сам факт клеточной организации всех живых существ находится вне всякого сомнения, и дискуссия в этом отношении является, бесспорно, анахронизмом.
Неясной, конечно, следует считать «клеточность» бактерий, спирохет, синезеленых водорослей и некоторых других. Мы также недостаточно знаем природу фильтрующихся вирусов и бактериофагов.
Некоторые ученые продолжают рассматривать большинство вирусов даже не как «существо», а как «веществ о». Но это совершенно особая проблема, относящаяся к области эволюции жизни, а не к клеточной теории.
Однако мы не можем вовсе обойти вопрос об эволюции клетки.
Мы полагаем, что именно бактерии, спирохеты и синезеленые водоросли, хотя и являются клетками, но построены по иному типу, чем ядерные клетки простейших и многоклеточных.
Но значит ли это, что все эти формы следует рассматривать как переходные фазы между истинной клеткой и предклеточными структурами? Ведь формула «можно думать» совсем еще не значит «необходимо считать». По нашему мнению, гораздо логичнее признать полифилию живых существ, а не монофилию.
Последняя, как мы полагаем, только лишь маловероятная догадка, основанная на весьма спорном положении, согласно которому сходство пропорционально родству. Если жизнь должна была возникнуть на Земле при определенных условиях, то она, конечно, возникала многократно в разных местах, причем условия не могли быть всюду идентичными.
Утверждение же, что жизнь возникла только однажды, а лишь затем под влиянием внешних воздействий начала развиваться в разных направлениях, очень походит на «библейские рассуждения». Монофилитические представления, в частности, никак не объясняют «параллельные ряды» и конвергенции.
Как, в самом деле, понимать удивительное сходство глаза некоторых моллюсков и позвоночных, сходство строения поперечнополосатых мышц у моллюсков (запирательная мышца пектена), насекомых и позвоночных, сходство в нервных связях в мозге. Правда, в этих примерах речь идет о полифилии органа, но это же относится и к полифилии организмов в целом.
Нет сомнения, что развитие живых структур должно было пройти длинный путь до возникновения клетки. Протозоолог Е. А. Минчин в 1916 г. образно выразил это так: «…путь от неорганизованной материи до амебы должен был быть гораздо длиннее, чем от амебы до человека».
Длину этого пути мы, конечно не знаем, но где он длинен, там можно ожидать и тупиков развития. Именно таковыми следует, очевидно, считать синезеленые и сифонниковые водоросли и некоторые другие.
Берталанфи по этому поводу писал, что природа неоднократно делала эксперименты создания крупных организмов без клеточной их дифференцировки, однако только принцип клеточной организации оказался прогрессивен.
Как известно, все одноклеточные организмы имеют микроскопические размеры. Очевидно, именно это свойство ставит пределы в их эволюции, т. е. она идет иначе, чем у многоклеточных, и своеобразно.
Современные бактерии и спирохеты, оставаясь микроскопическими, в конечном итоге приобрели все же очень сложное строение. У них нет истинного морфологически целостного ядра, но есть хроматин, им свойствен генно-мутационный процесс, в них совершаются очень сложные и многообразные биохимические процессы.
Эти организмы оказываются весьма приспособленными к условиям существования на нашей планете. Они тоже совершенствуются, но по иному пути, не создавая систем дифференцированных функций.
Все же нет никаких оснований микробам приписывать принципиально иную структуру, и поэтому мы убеждены, что столь часто употребляемое микробиологами выражение «бактериальная клетка», совершенно правильно и законно, хотя клетка и построена несколько иначе.
Однако только клеточная расчлененность, несущая с собою определенную индивидуализированность частей, открывает широкие перспективы к совершенствованию и эволюции. Именно клеточность легко позволяет замену изношенной в результате функции ткани (физиологическая регенерация); она же легко обеспечивает рост организма и дифференцировку его частей в самых разных направлениях.
Следует указать, что, как правило, только необратимая дифференцировка ведет к образованию симпластических структур (мышечные волокна, клетки Лангханса), образованию межуточного вещества из эктоплазмы фибробластов (а также остеогенез и хондрогенез) или резко отклоняющихся по строению клеток (мегакариоциты, лейкоциты; клетки Пуркиня коры мозжечка, пирамидные нервные клетки коры мозга и др.). Называть такие проблемы неясными, как это делает, например, Кацнельсон, нет совершенно никаких оснований и не нужно дезориентировать в этом отношении биологов и других специалистов. Основная проблема биологии заключается не в этих вопросах клеточных преобразований при деятельности организма, а в познании законов создания системности организма на всех уровнях его организации.
Беря в основу положение о системном развитии материи, мы должны считать клетку той первой ступенью организации, которая обладает всем комплексом свойств, характеризующим явление полноценной жизни.
Эволюция организации жизни может идти разными путями: с одной стороны, усложнением структурности самой клетки, а с другой — путем соединения клеток в комплексы большей или меньшей сложности.
Вместе с тем, как показывают многочисленные конкретные исследования, клетки, как таковые, находясь в ткани или в органе любой сложности, постепенно обезличиваются в целом, т. е. они интегрируются.
Во всяком случае, совершенно ясно, что понимание основ жизненных явлений без познания клетки немыслимо. Но эта мысль, как мы видели, приводила нередко к тому, что значение клетки в общей жизнедеятельности организма переоценивалось.
Ошибка исследователей заключалась в том, что они не понимали, что клеточная структурность Metazoa есть лишь одна (и притом первая в своем роде) из ступеней их организации. Но все это нисколько не снижает значения изучения клетки в свете общебиологических проблем.
В настоящее время учение о клетке в основном идет по двум руслам: 1) познание самой клетки как элементарной живой системы и 2) изучение их взаимоотношений в многоклеточном организме.
Когда мы утверждаем, что клетка является «элементарной» живой единицей, то этим мы хотим сказать, что она представляет собой предельную биологическую индивидуальность.
Ядро и протоплазма сами по себе, взятые в отдельности, не являются полноценными живыми единицами. Поэтому вопрос о том, что является в клетке «живым», а что «мертвым», неправилен по существу.
Проблема эта должна ставиться так: что является в клетке ее основной, обязательной частью, а что — факультативной.
Надо сознаться, что клетку мы все еще знаем очень недостаточно, хотя ее изучала и изучает армия ученых. Сводку по любому (даже малозначительному) вопросу приходится делать по десяткам (в лучшем случае), а то и многим сотням работ. Приведем только один пример.
Такой частный, казалось бы, вопрос, как величина клетки, специально обсуждался более чем в 750 специальных работах. Описательная сторона в большинстве случаев изучена достаточно хорошо, но этим, как известно, задачи гистологии как науки еще далеко не исчерпываются.
Например, мы точно знаем, что огромное, подавляющее большинство клеток имеет ядро (или эквиваленты этих структур). Морфология и даже химия клеточных ядер достаточно хорошо изучены, но об их роли в обмене веществ мы фактически почти ничего не знаем и судим о них лишь косвенно.
Так, известно, что амеба, лишенная ядра, пищу заглатывает, но ее не ассимилирует; безъядерная растительная клетка не строит целлюлозной оболочки; в некоторых энергично работающих клетках ядро изменяет свою форму и структуру. Этим почти исчерпываются наши сведения о конкретной роли ядра в метаболических процессах клетки.
Другими словами, мы сравнительно хорошо знаем морфологию клетки, но почти не знаем «собственно биохимии» клетки (прежде всего в смысле физиологического значения ее компонентов).
Но, может быть, это и вполне закономерно, ибо знание физиологии клетки является ведь по чисто техническим причинам последним этапом в познании одной из важнейших ступеней жизни, а сопредельные с биологией дисциплины, как и сама биология, не располагают достаточным фактическим материалом и достаточными обобщениями.
Что касается изучения проблемы взаимоотношения (структурного и функционального) клеток, то в этом отношении сделано также довольно много.
Однако все эти данные носят большей частью весьма несистематический характер и нигде в целом, будучи объединены общей точкой зрения, не сведены.
Но даже самое беглое их перечисление показывает, насколько многообразны фактические сведения, свидетельствующие в пользу системности клеток. Интереснейшие данные в этом отношении мы находим в исследованиях из самых разнообразных областей гистологии.
Может быть, основным вопросом в этой области является степень самостоятельности клетки сложного многоклеточного организма. В этом отношении весьма ценные данные получены методом культивирования тканей вне организма. А. Фишер и М. Т.
Берроуз (1925) показали, что отдельные изолированные клетки нормальных тканей, будучи поставлены даже в наилучшие условия, не размножаются. Это было несколько позднее подтверждено еще более совершенной методикой Э.
Майером и многими другими.
Отсюда можно сделать вывод, что в тканевой культуре мы имеем дело не с независимыми клетками и что последние создают общую тесно связанную систему.
Таким образом, клетка многоклеточного организма несравнима в этом отношении с отдельной бактерией или клеткой протиста, обладающими полной самостоятельностью.
Эту особенность клетки — невозможность ее полноценной жизнедеятельности в изолированном состоянии пне тканевого комплекса — Фишер трактовал в духе представления о физиологической интеграции.
Однако тот же Фишер показал, что в потенции нормальные клетки все же сохраняют способность индивидуализироваться, и тогда они при определенных условиях растут и размножаются независимо от тканевого комплекса. Этот вывод сделан на основании сопоставлений с ростом в культурах клеток злокачественных опухолей, которые, как оказалось, будучи изолированными, могут продолжать развиваться и делиться.
Опыты культивирования нормальных тканей вне организма убедительно показали, что рост тканевой культуры является прежде всего ростом тканевого комплекса (своеобразной системы клеток).
Это выражается прежде всего в том, что рост представляет собой периодическое явление и клеточные деления распределены в ткани не случайно, а располагаются по периферии зоны роста.
Опыты с регенерацией тканевых культур показали, что при поранении растущей культуры восстанавливаются все изъяны, причем скорость роста по раневой поверхности всегда идет быстрее, чем по неповрежденному краю.
Следовательно, вырезание участка из зоны роста вызывает нарушение какого-то равновесия, которое затем вновь восстанавливается. Надо считать, что влияние целого (в данном случае всей культуры) на часть — регенерирующий участок ткани — имеет принципиально ту же природу, как и влияние целого организма на любую его часть.
Аналогичные ограничивающие и побуждающие влияние организма как целого на составляющие его клетки могут быть легко обнаружены специальными исследованиями. Примеры можно взять из различных областей; мы остановимся опять на явлениях роста.
Показано, что даже такой элементарный признак, как величина клетки, определяется в значительной мере организмом в целом.
Это выражается в том, что каждый орган, каждая его система имеет клетки в норме вполне определенной для каждого вида животных и растений величины.
Стоит только ослабить или изменить влияние организма, например путем слабого отравления или перерезки нерва, как тотчас же клетки начинают укрупняться.
В этом случае начинается выявляться свойственная клеткам тенденция к росту. Приведем еще один показательный пример влияния целого на часть. Известно, что у болотной лягушки (Rana ridibunda) клетки кожи в 2 раза мельче, чем у травяной лягушки (Rana temporaria).
У головастиков сравнительно легко удается пересаживать лоскуты кожи от одного вида к другому. Можно было надеяться, что, исходя из размеров клеток, можно будет легко следить за судьбой пересаженной ткани.
Однако оказалось, что размеры клеток трансплантата в очень короткие сроки принимают размеры, характерные для кожи хозяина, т. е. клетки пересаженного лоскута кожи головастика болотной лягушки на теле головастика травяной лягушки становятся в 2 раза крупнее и, наоборот, при обратной пересадке от R. tcmpoiaria к R.
ridibunda клетки становятся в 2 раза мельче. Таким образом, можно считать доказанным, что именно организм в целом контролирует величину клеточных элементов.
Еще более отчетливые результаты получены при изучении распределения делящихся клеток в различных органах. Например, В. Корнфельд (1922), одним из первых изучая клеточные деления в роговице глаза саламандр, установил определенные ритмы митотической деятельности20. Много писал об «эпидемиях» митозов Гурвич; то же отмечали и другие.
Экспериментально установлено, что митозы в роговице глаза проходят в определенном направлении (градиент) и что распределение митозов зависит, в частности, от давления века. В коже животных (мышей, крыс и многих других) обнаружен суточный ритм делений; так оказалось, что в 12 часов дня митозов в 3 раза больше, чем в 8 часов вечера.
Интенсивность клеточных делений находится в определенной связи с половым созреванием животного, половым циклом и его возрастом.
Число подобных примеров легко можно значительно увеличить. В заключение мы укажем только еще на одну группу фактов, касающихся накопления запасных веществ клетками печени грызунов. Установлено, что максимумы накопления гликогена, с одной стороны, и жиров и желчи — с другой, постоянны и закономерно чередуются в течение суток.
Оказалось, что суточный ритм работы свойствен не только клеткам печени, но и ряду других органов. Так, показано, что интенсивность всасывания пищи (жир) эпителиальными клетками кишечника также подчиняется дневному ритму. Поэтому, если скармливать мышам (а возможно, и человеку) пищу в неурочное время, то всасывание, у предварительно голодавшего животного, почти не происходит.
Отсюда ясно, как важен правильный распорядок дня в питании.
Всеми перечисленными исследованиями устанавливается зависимость работы отдельных органов, тканей и клеток от общих координаций частей организма, в конечном итоге, как нередко говорят, от «организма как целого».
Краткие сведения, которые мы выше привели, свидетельствуют о различно выраженной интеграции клеточных элементов в органах Metazoa, о большем или меньшем «растворении» части (клетки) в целом (организме), т. е. примате высшей ступени системности (организации) над ступенью низшей, соподчиненной.
Исходя именно из этого вывода, мы и получаем конкретную расшифровку положения что клеточный комплекс Metazoa представляет собой нечто большее, чем простая сумма клеток.
Вместе с тем именно эти данные являются блестящим доказательством правильности закона перехода количественных изменений в качественные, объясняющего своеобразие организованной системы по сравнению со свойствами составляющих ее единиц.
Источник: http://www.activestudy.info/evolyuciya-kletki-i-dannye-o-stepeni-samostoyatelnosti-kletok-mnogokletochnyx-organizmov/
Тема 4.3. Происхождение и развитие жизни на Земле
Гипотезы происхождения жизни на Земле
1. Дайте определения понятий.
Жизнь – активное, идущее с затратой энергии, полученной извне, поддержание и самовоспроизведение специфических структур, состоящих из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот.
Креационизм – теологическая и мировоззренческая концепция, согласно которой основные формы органического мира, человечество, планета Земля, а также мир в целом, рассматриваются как непосредственно созданные Творцом или Богом.
Коацерваты – капли или слои с большей концентрацией коллоида (разведённого вещества), чем в остальной части раствора того же химического состава.
Пробионты – белковые коацерваты, гипотетический первичные организмы (клетки), положившие начало всему современному разнообразию жизни на Земле, содержавшие макромолекулы (пробелки и про-ДНК) и получившие способность к самовоспроизведению.
2.
Каковы основные отличительные признаки живого от неживого?
Живое отличается от неживого такими признаками, как: единство химического состава, единство структурной организации, открытость, обмен веществ и энергии, самовоспроизведение, саморегуляция, развитие и рост, раздражимость, наследственность и изменчивость.
3.
Каковы современные взгляды ученых на происхождение жизни?
В современной науке принята гипотеза абиогенного (небиологического) происхождения жизни под действием естественных причин в результате длительного процесса космической, геологической и химической эволюции – абиогенез.
Первый этап возникновения живого связан с химической эволюцией, в результате чего образовались различные углеводородные соединения. Второй этап возникновения живого связан с появлением белковых веществ. Третий этап возникновения жизни связан с формированием у органических соединений способности к самовоспроизведению.
Для всех ныне существующих организмов характерно такое направление потока информации: ДНК РНК белок.
4. Выполните самостоятельную работу.
Анализ и оценка различных гипотез происхождения жизни на Земле
Результаты занесите в таблицу.
Гипотезы происхождения жизни на Земле
Сделайте вывод о том, можно ли считать, что проблема происхождения жизни на Земле в настоящее время уже решена.
Гипотеза абиогенного происхождения жизни в процессе биохимической эволюции с научной точки зрения является наиболее разработанной.
Однако нерешенным является вопрос, когда и где происходил абиогенный синтез органических соединений и, самое главное, как произошел скачок от неживого к живому.
Основные этапы развития жизни на Земле
1. Заполните таблицу.
Основные этапы развития жизни на Земле с позиций теории биопоэза
2.
Какие существуют гипотезы происхождения эукариот?
Большинство ученых считают, что эукариоты возникли от прокариотических клеток. Существуют две гипотезы происхождения эукариот:
1. эукариотическая клетка и ее органоиды образовывались путем впячивания клеточной мембраны;
2.
симбиотическая гипотеза, согласно которой митохондрии, пластиды, базальные тельца ресничек и жгутиков были когда-то свободными прокариотами. Органеллами они стали в процессе симбиоза.
3.
Какие факты свидетельствуют в пользу гипотезы симбиотического происхождения эукариотической клетки?
В пользу этой гипотезы свидетельствует наличие собственных РНК и ДНК в митохондриях и хлоропластах. По своему строению РНК хлоропластов сходны с РНК цианобактерий, РНК митохондрий сходны с РНК пурпурных бактерий.
Усложнение живых организмов на Земле в процессе эволюции
1. Дайте определения понятий.
Эра – это участок геохронологической шкалы, крупный Земли.
Период – это участок геохронологической шкалы, разделяющий эру на несколько частей.
2. Каковы основные причины многообразия видов организмов на Земле?
Причины многообразия видов – результат взаимодействия движущих сил эволюции: наследственной изменчивости, борьбы за существование, естественного отбора. На Земле существуют различные среды обитания. В связи с этим каждый вид приспособился к условиям жизни каждый в своей среде. Большое разнообразие видов в природе уменьшает шансы вымирания.
3. Заполните таблицу.
Усложнение живых организмов на Земле
Источник: http://biogdz.ru/10-11-klass/tema-4-3-proiskhozhdenie-i-razvitie-zhizni-na-zemle.html
Сравнительный анализ строения клеток прокариот и эукариот
Раздел 3 Клеточный уровнь организации живой природы
Тема 6. Структура клеточного уровня: биомолекулы и органеллы клеток
§ 43. Сравнительный анализ строения клеток прокариот и эукариот
Термины и понятия: бактерии, империя Доядерні, надцарство Прокариоты царство Бактерии, империи Ядерные, надцарство Эукариоты, муреїн, капсула, нуклеоидов, плазмида, ооміцети, фитофтора, протисти.
Все многообразие живых существ подразделяется на две большие группы. Первая — это империя Доядерні, к которой принадлежит надцарство Прокариоты, к нему, в свою очередь, относится царство Бактерии. Ко второй относятся представители империи Ядерные, надцарства Эукариоты и нескольких царств. (Вспомните, какие есть точки зрения относительно количества и состава царств еукаріотичних организмов).
Что собой представляют бактерии. Бактерии — это одноклеточные и колониальные организмы, по размеру самые маленькие среди тех, что сейчас живут на Земле. Длина их клеток колеблется в пределах 0,001-0,02 мм, а ширина — 0,0002-0,001 мм. Они в тысячи раз меньше клетку инфузории или евглены.
Бактерии имеют различную форму: сферическую (кокки), паличкоподібну (бациллы) и спиралеподобную (спирохеты). Эти микроскопические существа способны передвигаться. Палочковидные и спиралевидные бактерии двигаются благодаря джгутикам, которые состоят лишь из одной микротрубочки (вспомните строение жгутиков у эукариот), другие ползают за счет выделения слизи.
Середбактерій есть автотрофні и гетеротрофні существа, способные жить как в кислородной, так и бескислородной среде.
Бактериальная клетка (рис. 209) имеет твердую прочную оболочку, которая состоит из муреїну — особого соединения поліпептидної природы. Кроме того, клеточная стенка снаружи покрыта слизистой капсулой (от лат. капсула — коробочка), образованной из полисахаридов. Она надежно защищает тело клетки от внешних воздействий.
Плазматическая мембрана, которая окружает живую часть клетки, у бактерий выполняет транспортную и защитную функции и является опорой для содержимого клетки. Цитоплазма не имеет мембранных органелл (митохондрий, пластид, эндоплазматической сети, аппарата Голги), а также четко оформленного ядра.
Генетический аппарат прокариот — нуклеоидов — это нить ДНК, имеет форму кольца, которое крепится к плазматической мембране. При этом ДНК не образует прочных постоянных соединений с белками, поэтому у бактерий нет хроматина и постоянно происходит синтез РНК. Ферменты, катализирующие процессы дыхания и фотосинтеза, сосредоточены у внутренней поверхности клеточной мембраны.
Подавляющая часть других ферментов распределена по цитоплазме. Единственные органеллы, которые свободно лежат в цитоплазме — рибосомы. Их размеры значительно меньше, чем у эукариот.
Рис. 209.Строение бактериальной клетки: 1 — цитоплазма; 2 — нуклеоидов; 3 — капсула; 4 — стенка; 5 — цитоплазматическая мембрана; 6 — рибосома; 7 — пили; 8 — жгут
Кроме того, в цитоплазме бактерий находятся небольшие молекулы дволанцюгової ДНК, свернутой в кольцо, — плазмиды (от греч. плазма — вылепленный).
Сравнительный анализ строения клеток прокариот и эукариот. Эукариотные организмы не только крупнее по прокаріотичні, но и организованы значительно сложнее (табл. 9). Это достигается, прежде всего, за счет разделения ци топ лаз мы клеточной мембраны на функциональные отсеки. Такое «разделение труда» приводит к значительно более эффективной работы всей клетки.
Кроме того, в отличие от прокариот, у эукариот есть много «новых» органелл. Это, прежде всего, митохондрии, пластиди и ядро, ограниченные двумя слоями клеточной мембраны. Генетический аппарат эукариот — это хромосомы, которые представляют собой соединения белков и молекулы ДНК, тогда как у прокариот — одна нить ДНК.
В еукаріотичних организмов крупнее не только клетки, но и гомологичные органеллы, например рибосомы. Вследствие этого химические реакции в еукаріотичних клетках протекают не только быстрее, но и, что самое главное, одновременно происходит большее количество разнообразных превращений химических соединений.
Именно это в конечном итоге приводит к более высокому уровню эффективности функционирования клеток эукариот.
Таблица 9.
Характерные признаки прокаріотичних и еукаріотичних клеток
| Признаки | Прокариоты | Эукариоты |
| Плазматическая мембрана | имеющаяся | имеющаяся |
| Цитоплазма | имеющаяся | имеющаяся |
| Ядро | отсутствует | имеющееся |
| Эндоплазматическая сетка | отсутствует | имеющаяся |
| Аппарат Голги | отсутствует | имеющийся |
| Лизосомы | отсутствуют | имеющиеся |
| Вакуоли | отсутствуют (исключение: газовые вакуоли, или аеросоми в водных прокаріот) | имеющиеся |
| Поверхностный аппарат | клеточная оболочка из муреїну и слизистая капсула | клеток на оболочка из клетчатки — у растений и хитина — у грибов, глікокаліксу — в животных |
| Фотосинтетический аппарат | фотосинтетичні пигменты | пластиди у растений, грибов и животных отсутствуют |
| Митохондрии | отсутствуют | имеющиеся |
| Клеточный центр | отсутствует | есть только у животных и некоторых подвижных водорослей |
| Жгутики | построены с одной микротрубочки | построены из микротрубочек, расположенных по схеме 9 + 2 |
| Разделение | простой | сложный (непрямой) |
Единственное, в чем эукариоты уступают прокаріотам, так это в скорости клеточных делений. У бактерий происходит так называемый простой подол, тогда как у эукариот это достаточно сложный процесс, вызванный наличием значительного количества хромосом. Поэтому бактерия делится в среднем каждые 20 минут.
При условии беспрепятственного разделения, одна бактериальная клетка в соответствующих условиях способна в течение шести часов образовать 250 000 клеток, а в течение шести суток ее потомство заполнить Мировой океан.
Становится понятным, почему даже незначительное количество патогенных бактерий через 2-3 дня после проникновения в организм вызывает смертельное заболевание.
Однако, к счастью, бактерии не способны постоянно так быстро размножаться, поскольку увеличение их количества сдерживается дефицитом еды, отходами собственного метаболизма, которые отравляют бактерии, а также защитными силами организма.
Чем отличаются клетки главных групп еукаріотичних организмов. Все эукариотные организмы делятся на царства, представители которых кардинально отличаются друг от друга способом питания и жизни. В начале всех эукариот делили на две большие группы — растения и животные.
Принцип такой классификации был очень простым: подвижные — животные, неподвижные — растения. При этом растения разделяли на две неформальные группы — низшие и высшие растения. К первой группе также включали и грибы. Такая точка зрения просуществовала до середины ХХ века.
Именно тогда начали использовать признаки клеточного строения как критерий принадлежности к одному из царств еукаріотичних организмов, а грибы были выделены в отдельное царство.
Таким образом, во второй половине ХХ века. начали выделять три царства эукариот, представители которых имеют свои признаки клеточного строения.
Причем эти особенности не просто соответствуют типам питания и способам жизни, но и формируют их.
Такая система также далека от совершенства, поскольку на одноклеточном уровне организации существует большое количество переходных организмов между животными, растениями и грибами.
К царству Растения относят организмы, по способу питания являются автотрофами-фотосинтетиками. Они не способны к активному движению, у них нет для этого специальных тканей и органов. В клетках растений является фотосинтетический аппарат — пластиди, содержащие пигмент хлорофилл, а клетки закованы в плотные оболочки, следовательно не способны изменять свою форму.
К царству Животных относят организмы, по способу питания — гетеротрофы, а также активно двигаются с помощью мышечной ткани и специальных органов. Поэтому их клетки не имеют ни фотосинтетического аппарата, ни клеточных оболочек, они легко меняют свою форму, что дает возможность организму двигаться.
К царству Грибы относят гетеротрофні неподвижные организмы. Особенности их питания и образа жизни соответствуют специфике строения клеток. Они лишены фотосинтетического аппарата, однако имеют плотные клеточные оболочки. Кроме того, растения и грибы отличают по некоторым особенностям состава клеточных веществ.
У грибов, как и у животных, основным углеводом является гликоген, а у растений, в том числе и водорослей, — крахмал. Клеточные оболочки в них построены из того же вещества, что и кутикула у насекомых, — из хитина.
Хотя есть и исключения: оказалось, что в низших грибов — оомицетов, к которым относится безжалостный вредитель картофеля и томатов фитофтора, — клеточная оболочка, как и у растений, построенная из клетчатки. Поэтому в последнее время «бывшие грибы» — ооміцети — рассматривают как протисти (от греч.
протеус — самый первый) — особая группа, к которой сейчас относят не только всех одноклеточных эукариот, но и многоклеточные водоросли. Это еще один пример того, какой шаткой среди примитивных первичных форм является предел между царствами эукариот.
Классификация живых существ на крупные систематические единицы — империи, надцарства и царства —осуществляются с признаками клеточного строения. При этом особенности строения клетки определяют тип питания и образ жизни представителей этих крупных систематических групп.
Источник: http://schooled.ru/textbook/biology/10klas/43.html
Эволюция — от микроба до человека
Жизнь на Земле появилась миллиарды лет назад, и с тех пор живые организмы становились всё сложнее и разнообразнее. Существует множество доказательств того, что всё живое на нашей планете имеет общее происхождение.
Хотя механизм эволюции ещё не до конца понятен учёным, сам её факт не подлежит сомнению. В этом посте — о том, какой путь прошло развитие жизни на Земле от самых простейших форм до человека, какими были много миллионов лет назад наши далёкие предки.
Итак, от кого же произошёл человек?
Земля возникла 4,6 миллиардов лет назад из газопылевого облака, окружавшего Солнце.
В начальный период существования нашей планеты условия на ней были не очень комфортными — в окружающем космическом пространстве летало ещё много обломков, которые постоянно бомбардировали Землю.
Считается, что 4,5 млрд лет назад Земля столкнулась с другой планетой, в результате этого столкновения образовалась Луна. Первоначально Луна была очень близко к Земле, но постепенно отдалялась.
Из-за частых столкновений в это время поверхность Земли находилась в расплавленном состоянии, имела очень плотную атмосферу, а температура на поверхности превышала 200°C. Через некоторое время поверхность затвердела, образовалась земная кора, появились первые материки и океаны. Возраст самых древних исследованных горных пород составляет 4 миллиарда лет.
1) Древнейший предок. Археи
Жизнь на Земле появилась, согласно современным представлениям, 3,8—4,1 млрд лет назад (самому раннему из найденных следов бактерий 3,5 млрд лет). Как именно возникла жизнь на Земле, до сих пор надёжно не установлено. Но вероятно, уже 3,5 млрд.
лет назад, существовал одноклеточный организм, который имел все черты, присущие всем современным живым организмам и был для всех них общим предком.
От этого организма всем его потомкам достались черты строения (все они состоят из клеток, окружённых оболочкой), способ хранения генетического кода (в закрученных двойной спиралью молекулах ДНК), способ хранения энергии (в молекулах АТФ) и т. д.
От этого общего предка произошли три основные группы одноклеточных организмов, существующих до сих пор. Сначала разделились между собой бактерии и археи, а затем от архей произошли эукариоты — организмы, клетки которых имеют ядро.
Археи почти не изменились за миллиарды лет эволюции, вероятно примерно так же выглядели и древнейшие предки человека
Хотя археи дали начало эволюции, многие из них дожили до наших дней почти в неизменном виде.
И это не удивительно — с древних времён археи сохранили способность выживать в самых экстремальных условиях — при отсутствии кислорода и солнечного света, в агрессивных — кислых, солёных и щелочных средах, при высоких (некоторые виды прекрасно чувствуют себя даже в кипятке) и низких температурах, при высоких давлениях, также они способны питаться самыми разными органическими и неорганическими веществами. Их далёкие высокоорганизованные потомки совсем не могут этим похвастаться.
2) Эукариоты. Жгутиковые
Длительное время экстремальные условия на планете мешали развитию сложных форм жизни, и на ней безраздельно господствовали бактерии и археи. Примерно 3 млрд. лет назад на Земле появляются цианобактерии.
Они начинают использовать процесс фотосинтеза для поглощения углерода из атмосферы, выделяя при этом кислород. Выделяющийся кислород сначала расходуется на окисление горных пород и железа в океане, а затем начинает накапливаться в атмосфере. 2,4 млрд.
лет назад происходит «кислородная катастрофа» — резкое повышение содержание кислорода в атмосфере Земли. Это приводит к большим изменениям. Для многих организмов кислород оказывается вреден, и они вымирают, заменяясь такими, которые наоборот, используют кислород для дыхания.
Меняется состав атмосферы и климат, становится значительно холоднее из-за падения содержания парниковых газов, но появляется озоновый слой, защищающий Землю от вредного ультрафиолетового излучения.
Примерно 1,7 млрд лет назад от архей произошли эукариоты — одноклеточные организмы, клетки которых имели более сложное строение. Их клетки, в частности, содержали ядро. Впрочем, возникшие эукариоты имели не одного предшественника. Например, митохондрии, важные составляющие клеток всех сложных живых организмов, произошли от свободноживущих бактерий, захваченных древними эукариотами.
Существует много разновидностей одноклеточных эукариот. Считается, что все животные, а значит и человек, произошли от одноклеточных организмов, которые научились передвигаться при помощи жгутика, расположенного сзади клетки. Жгутики также помогают фильтровать воду в поисках пищи.
Хоанофлагеллаты под микроскопом, как полагают учёные, именно от подобных существ некогда произошли все животные
Некоторые виды жгутиковых живут, объединяясь в колонии, считается, что из таких колоний простейших жгутиковых некогда произошли первые многоклеточные животные.
3) Развитие многоклеточных. Билатерии
Примерно 1,2 млрд. лет назад появляются первые многоклеточные организмы. Но эволюция всё ещё медленно продвигается, вдобавок развитию жизни мешают разные катаклизмы. Так, 850 млн. лет назад начинается глобальное оледенение. Планета более чем на 200 млн. лет покрывается льдом и снегом.
Точные детали эволюции многоклеточных, к сожалению, неизвестны. Но известно, что через некоторое время первые многоклеточные животные разделились на группы. Дожившие до наших дней без особых изменений губки и пластинчатые не имеют отдельных органов и тканей и отфильтровывают питательные вещества из воды.
Ненамного сложнее устроены кишечнополостные, имеющие лишь одну полость и примитивную нервную систему. Все же остальные более развитые животные, от червей до млекопитающих, относятся к группе билатерий, и их отличительным признаком является двусторонняя симметрия тела.
Когда появились первые билатерии, доподлинно неизвестно, вероятно это произошло вскоре после окончания глобального оледенения. Формирование двусторонней симметрии и появление первых групп билатеральных животных, вероятно, происходило между 620 и 545 млн. лет назад.
Находки ископаемых отпечатков первых билатерий относятся ко времени 558 млн. лет назад.
Кимберелла (отпечаток, внешний вид) — один из первых обнаруженных видов билатерий
Вскоре после своего возникновения билатерии разделяются на первичноротых и вторичноротых. От первичноротых происходят почти все беспозвоночные животные — черви, моллюски, членистоногие и т. д. Эволюция вторичноротых приводит к появлению иглокожих (таких, как морские ежи и звёзды), полухордовых и хордовых (к которым относится и человек).
Недавно в Китае были найдены остатки существ, получивших название Saccorhytus coronarius. Они жили примерно 540 млн. лет назад. По всем признакам это маленькое (размером всего около 1 мм) существо было предком всех вторичноротых животных, а значит, и человека.
Saccorhytus coronarius
4) Появление хордовых. Первые рыбы
540 млн. лет назад происходит «кембрийский взрыв» — за очень короткий период времени появляется огромное число самых разных видов морских животных. Фауну этого периода удалось хорошо изучить благодаря сланцам Бёрджес в Канаде, где сохранились остатки огромного числа организмов этого периода.
Некоторые из животных кембрийского периода, останки которых найдены в сланцах Бёрджес
В сланцах нашли множество удивительных животных, к сожалению, давно вымерших. Но одной из наиболее интересных находок стало обнаружение останков небольшого животного, получившего название пикайя. Это животное — самый ранний из найденных представителей типа хордовых.
Пикайя (останки, рисунок)
У пикайи были жабры, простейший кишечник и кровеносная система, а также небольшие шупальца возле рта. Это небольшое, размером около 4 см. животное напоминает современных ланцетников.
Появление рыб не заставило себя долго ждать. Первым из найденных животных, которое можно отнести к рыбам, считается хайкоуихтис. Он был ещё меньше пикайи (всего 2,5 см), но у него уже были глаза и головной мозг.
Примерно так выглядел хайкоуихтис
Пикайя и хайкоуихтис появились между 540 и 530 млн. лет назад.
Вслед за ними в морях вскоре появилось множество рыб большего размера.
Первые ископаемые рыбы
5) Эволюция рыб. Панцирные и первые костные рыбы
Эволюция рыб продолжалась довольно долго, и поначалу они совсем не были доминирующей группой живых существ в морях, как сегодня. Напротив, им приходилось спасаться от таких крупных хищников, как ракоскорпионы. Появились рыбы, у которых голова и часть туловища были защищены панцирем (считается, что череп впоследствии развился из такого панциря).
Первые рыбы были бесчелюстными, вероятно, они питались мелкими организмами и органическими остатками, втягивая и фильтруя воду. Лишь около 430 млн. лет назад появились первые рыбы, имеющие челюсти — плакодермы, или панцирные рыбы. Голова и часть туловища у них была прикрыта костным панцирем, обтянутым кожей.
Древняя панцирная рыба
Некоторые из панцирных рыб приобрели большие размеры и стали вести хищный образ жизни, но дальнейший шаг в эволюции был сделан благодаря появлению костных рыб.
Предположительно, от панцирных рыб произошёл общий предок хрящевых и костных рыб, населяющих современные моря, а сами панцирные рыбы, появившиеся примерно в одно с ними время акантоды, а также почти все бесчелюстные рыбы впоследствии вымерли.
Entelognathus primordialis — вероятная промежуточная форма между панцирными и костными рыбами, жил 419 млн. лет назад
Самой первой из обнаруженных костных рыб, а значит, и предком всех сухопутных позвоночных, включая человека, считается живший 415 млн. лет назад Guiyu Oneiros. По сравнению с хищными панцирными рыбами, достигавшими в длину 10 м, эта рыба была небольшой — всего 33 см.
Guiyu Oneiros
6) Рыбы выходят на сушу
Пока рыбы продолжали эволюционировать в море, растения и животные других классов уже выбрались на сушу (следы присутствия на ней лишайников и членистоногих обнаруживаются ещё 480 млн. лет назад). Но в конце концов освоением суши занялись и рыбы. От первых костных рыб произошли два класса — лучепёрые и лопастопёрые.
К лучепёрым относится большинство современных рыб, и они прекрасно приспособлены для жизни в воде. Лопастепёрые, напротив, приспособились к жизни на мелководье и в небольших пресных водоёмах, в результате чего их плавники удлинились, а плавательный пузырь постепенно превратился в примитивные лёгкие.
В результате эти рыбы научились дышать воздухом и ползать по суше.
Эвстеноптерон (Eusthenopteron) — одна из ископаемых кистепёрых рыб, которая считается предком сухопутных позвоночных. Эти рыбы жили 385 млн. лет назад и достигали длины 1,8 м.
Eusthenopteron (реконструкция)
Panderichthys — ещё одна кистепёрая рыба, которая считается вероятной промежуточной формой эволюции рыб в земноводных. Она уже могла дышать лёгкими и выползать на сушу.
Panderichthys (реконструкция)
Тиктаалик, найденные останки которого относятся ко времени 375 млн. лет назад, был ещё ближе к земноводным. У него были рёбра и лёгкие, он мог вертеть головой отдельно от туловища.
Тиктаалик (реконструкция)
Одними из первых животных, которых причисляют уже не к рыбам, а к земноводным, стали ихтиостеги. Они жили около 365 млн. лет назад. Эти небольшие животные длиной около метра, хотя уже и имели лапы вместо плавников, всё ещё с трудом могли передвигаться по суше и вели полуводный образ жизни.
Ихтиостега (реконструкция)
На время выхода позвоночных на сушу пришлось очередное массовое вымирание — девонское. Оно началось примерно 374 млн. лет назад, и привело к вымиранию почти всех бесчелюстных рыб, панцирных рыб, многих кораллов и других групп живых организмов. Тем не менее первые земноводные выжили, хотя им и понадобился ещё не один миллион лет, чтобы более-менее адаптироваться к жизни на суше.
7) Первые рептилии. Синапсиды
Начавшийся примерно 360 млн. лет назад и продолжавшийся 60 млн. лет каменноугольный период был очень благоприятен для земноводных. Значительную часть суши покрывали болота, климат был тёплым и влажным. В таких условиях многие земноводные продолжали жить в воде или около неё. Но примерно 340-330 млн.
лет назад некоторые из земноводных решили освоить и более сухие места. У них развились более сильные конечности, появились более развитые лёгкие, кожа, наоборот стала сухой, чтобы не терять влагу.
Но чтобы действительно длительное время жить далеко от воды, нужно было ещё одно важное изменение, ведь земноводные, как и рыбы, метали икру, и их потомство должно было развиваться в водной среде. И около 330 млн. лет назад появились первые амниоты, т. е. животные, способные откладывать яйца.
Оболочка первых яиц была ещё мягкой, а не твёрдой, тем не менее, их уже можно было откладывать на суше, а значит, потомство уже могло появляться вне водоёма, минуя стадию головастиков.
Учёные до сих пор путаются в классификации земноводных каменноугольного периода, а также в том, считать ли некоторые ископаемые виды уже ранними рептилиями, либо всё ещё земноводными, приобретшими лишь некоторые черты рептилий. Так или иначе, эти то ли первые рептилии, то ли рептилоподобные земноводные выглядели примерно так:
Вестлотиана — небольшое животное длиной около 20 см., сочетавшее черты рептилий и земноводных. Жило примерно 338 млн. лет назад.
А затем ранние рептилии разделились, дав начало трём большим группам животных. Палеонтологи выделяют эти группы по строению черепа — по числу отверстий, через которые могут проходить мышцы. На рисунке сверху вниз черепа анапсида, синапсида и диапсида:
При этом анапсидов и диапсидов часто объединяют в группу завропсидов. Казалось бы, отличие совершенно незначительное, тем не менее, дальнейшая эволюция этих групп пошла совершенно разными путями.
От завропсидов произошли более продвинутые рептилии, включая динозавров, а затем птицы. Синапсиды же дали начало ветви звероподобных ящеров, а затем и млекопитающим.
300 млн. лет назад начался Пермский период. Климат стал более сухим и холодным и на суше стали доминировать ранние синапсиды — пеликозавры. Одним из пеликозавров был Диметродон, имевший в длину до 4х метров. На спине у него был большой «парус», который помогал регулировать температуру тела: быстро охладиться при перегреве или, наоборот, быстро согреться, подставив спину солнцу.
Считается, что огромный диметродон является предком всех млекопитающих, а значит, и человека.
8) Цинодонты. Первые млекопитающие
В середине Пермского периода от пеликозавров происходят терапсиды, больше уже похожие на зверей, чем на ящеров. Выглядели терапсиды примерно так:
Типичный терапсид Пермского периода
В течение Пермского периода возникло много видов терапсид, больших и маленьких. Но 250 млн. лет назад происходит мощный катаклизм.
Из-за резкого усиления вулканической активности температура повышается, климат становится очень сухим и жарким, большие площади суши заливает лава, а атмосферу наполняют вредные вулканические газы.
Происходит Великое Пермское вымирание, самое масштабное в истории Земли массовое вымирание видов, вымирают до 95% морских и около 70% сухопутных видов. Из всех терапсид выживает лишь одна группа — цинодонты.
Цинодонты были животными преимущественно небольшого размера, от нескольких сантиметров до 1-2 метров. Среди них были как хищники, так и травоядные.
Циногнат — вид хищных цинодонтов, живших около 240 млн. лет назад. Был в длину около 1.2 метра, один из возможных предков млекопитающих.
Однако, после того, как климат наладился, цинодонтам было не суждено захватить планету. Диапсиды перехватили инициативу — от мелких рептилий произошли динозавры, которые вскоре заняли большинство экологических ниш. Цинодонты не могли с ними тягаться, они измельчали, им пришлось прятаться в норах и выжидать. Реванш удалось взять нескоро.
Однако цинодонты выживали, как могли, и продолжали эволюционировать, всё больше становясь похожими на млекопитающих:
Эволюция цинодонтов
Наконец, от цинодонтов произошли первые млекопитающие. Они были маленькими и вели, предположительно, ночной образ жизни. Опасное существование среди большого количества хищников способствовало сильному развитию всех органов чувств.
Одним из первых настоящих млекопитающих считается Мегазостродон.
Мегазостродон жил примерно 200 млн. лет назад. Его длина была всего около 10 см. Мегазостродон питался насекомыми, червями и другими мелкими животными. Вероятно, он или другой похожий зверёк и был предком всех современных млекопитающих.
Дальнейшую эволюцию — от первых млекопитающих до человека — мы рассмотрим в следующем посте.
Источник: http://interesnyjfakt.ru/evolyuciya-ot-mikroba-do-cheloveka/
Загрузка...
