Раздел 5. История развития жизни на Земле

Тема 5.1. Развитие органического мира.

Основные понятия и термины по теме: кайнозойская эра, протерозойская эра, четвертичный период, оледенения, каменноугольный период, псилофиты.

План изучения темы

 1.Характеристика каждой эры (по таблице)

Краткое содержание:

История нашей планеты условно разделена на различные промежутки времени. Из них наиболее продолжительны эры, затем следуют периоды, эпохи. Границы между эрами установлены не случайно, так как именно в эти промежутки времени на Земле происходили глобальные геологические процессы, сопровождающиеся изменениями лика планеты, ее органического мира.

таблица

таблица 1

таблица 2

Вопросы для самоконтроля по теме:

1. Какие крупнейшие ароморфозы произошли в палеозое?

2. Каковы предпосылки выхода позвоночных на сушу?

3. На какой период приходится расцвет стегоцефалов?

4. Когда появились первые пресмыкающиеся?

5. Приведите примеры мезозойских ароморфозов.

6. Какие группы животных и растений господствуют в кайнозое?

7.Когда появились первые наземные растения?

8. В каком направлении шла эволюция растений на суше?

9. Охарактеризуйте эволюцию животных в палеозойскую эру.

10. Какие особенности строения позвоночных животных послужили предпосылками выхода их на сушу?

Тема 5.2. Гипотезы происхождения жизни.

Основные понятия и термины по теме: биогенез, абиогенез, самозарождение, креационизм, панспермия, биохимическая эволюция, коацерваты.

План изучения темы

1. История развития взглядов на происхождение жизни.

2. Гипотеза панспермии

3. Гипотеза биохимической эволюции

Краткое изложение темы:

1. История развития взглядов на происхождение жизни.

Существует две точки зрения: биогенез- все живое произошло от живого; абиогенез- все живое произошло от неживого;

Выдающийся древнегреческий ученый и мыслитель Аристотель допускал возможность самозарождения организмов. В 1661 г. итальянский естествоиспытатель и врач Ф. Реди (1626-1698) проделал серию оригинальных опытов. Он накрывал сосуды с мясом кисеей, чтобы на него не могли садиться мухи. На его поверхности так и не появились личинки мясных мух.Это доказывало невозможность самозарождения насекомых. Дж. Нидхем — исследователь из Ирландии, прокипятил мясо в закрытом сосуде, полагая, что высокая температура убьет все зародыши. Но несколько дней спустя в мясном бульоне были обнаружены микроорганизмы. Для ученых того времени это послужило доказательством зарождения живого из неживой материи.Против выступил  итальянский натуралист Л. Спалланцани (1729—1799), проделал тот же опыт, но после кипячения запаял колбу. В этих условиях микроорганизмы не появились в сосуде. Окончательно теория самозарождения организмов была развенчена блестящими работами французского микробиолога Луи Пастера (1822-1895). В 1862 г. Л. Пастер получил премию французской Академии наук за серию исследований, которыми ученый доказал, что брожение и гниение вызываются бактериями, а не химическими агентами.

Широкое хождение в научной среде имела концепция креационизма. Приверженцы этой теории креационисты считали, что все живые организмы появились на Земле по воле Бога.

2. Гипотеза панспермии. В 1865 г. немецкий ученый Г.Рихтер (1818 — 1876) предложил гипотезу панспермии. Окончательно она была сформулирована в 1895 г. шведским ученым С.Аррениусом (1859—1927). Согласно гипотезе, жизнь могла быть занесена на Землю из космоса с метеоритами и космической пылью. Это предположение основывается на данных о высокой устойчивости спор бактерий к радиации,  высокому вакууму, низким (близким к абсолютному нулю) и высоким температурам.

3. Гипотеза биохимической эволюции. В 1924 г. отечественным биохимиком А.И. Опариным (1894— 1980), а спустя 5 лет английским биохимиком и генетиком Дж. Холдейном (1892— 1964) была сформулирована гипотеза, рассматривающая жизнь как результат длительной эволюции углеродных соединений.Согласно гипотезе химической эволюции, изложенной А. И. Опариным в монографии «Происхождение жизни», жизнь, по-видимому, возникла на границе моря, суши и воздуха. Примерно 4-4,5 млрд лет назад в атмосфере молодой Земли, состоящей из аммиака, метана и паров углекислоты, под действием мощных электрических разрядов могли возникнуть простейшие органические соединения. В растворах белков и нуклеиновых кислот, в так называемом «первичном бульоне», могли возникнуть своеобразные сгустки химических соединений, окруженные водной оболочкой, названные коацерватами. Они способны адсорбировать различные вещества, расти и обмениваться веществами с окружающей средой, их еще нельзя считать живыми существами. Возникновение коацерватов рассматривают обычно как стадию преджизни. Со временем из этих коацерватов возникли первые клетки.

В 1953 г. американский биохимик Стенли Миллер и физик Гарольд Юри смогли экспериментально смоделировать те условия, которые существовали на Земле приблизительно 4 млрд лет назад. В специальной установке (аппарат Миллера) они подвергли смесь метана, аммиака, воды и водорода действию электрических разрядов. В результате блестящих опытов были получены аминокислоты:глицин, аланин, глутаминовая и аспаргиновая кислоты.

Аппарат Миллера

Вопросы для самоконтроля по теме:

1. В чем заключается суть идеи о самозарождении жизни?

2. Каким образом Л. Пастер доказал несостоятельность теории самозарождения организмов?

3. Охарактеризуйте главную идею теории химической эволюции А. И. Опарина.

4. Что такое коацерваты?

5. В чем заключается сущность гипотезы панспермии?

6. Охарактеризуйте представления античных философов о возникновении жизни.

Тема 5.3. Эволюция человека

Основные понятия и термины по теме: креационизм, дарвинизм, раса, австролопитек, человек умелый, человек прямоходящий, неандертальцы, кроманьонцы, рудименты, атавизмы.

План изучения темы

1. Современные гипотезы о происхождении человека.

2. Доказательства родства человека с млекопитающими животными. Эволюция человека.

3. Единство происхождения человеческих рас.

Краткое содержание темы:

1. Современные гипотезы о происхождении человека.

Существуют две основные теории происхождения человека: теория божественного сотворения – креационизм и теория эволюционного происхождения – дарвинизм. В креационизме также рассматриваются несколько гипотез. Например, согласно древним мифам люди произошли от богов, которые вступали в связь божественными сущностями другого плана. Самая популярная версия – это создание человека единым Богом. Дарвинизм – появление человека в результате естественного отбора. Дарвинизм предполагает, что человек произошел от высокоразвитых обезьян, которые научившись держать в руках палку, стали на обе ноги и начали вести гуманный образ жизни. Теория Дарвина имеет под собой основательную базу фактов, антропологических данных, сравнительных признаков и представляет собой хорошо выстроенную научную систему.

2. Доказательства родства человека с млекопитающими животными. Эволюция человека.

Согласно современной систематике, человек разумный (Homo sapiens) относится к типу хордовых, подтипу позвоночных, классу млекопитающих, отряду приматов, семейству людей. Основные из них: четырехкамерное сердце, левая дуга аорты, сильно развитая кора переднего мозга, дифференцированная альвеолярная зубная система с возрастной сменой зубов, сохранившиеся участки волосяного покрова, молочные железы. Длительное развитие эмбриона в теле матери, питание и газообмен которого происходит через плаценту, свидетельствует о принадлежности человека к высшим, или плацентарным, млекопитающим у человека. Согласно современным научным представлениям, предки человека отделились от других узконосых обезьян более 30 млн. лет назад, от гиббоновых — около 20 млн.  лет назад. Эволюция предков человека прослежена примерно с 3 — 4 млн лет назад, когда в саваннах Восточной Африки обитали австралопитеки (от лат. Australis — южный, pithecium — обезьяна).Хождение на двух ногах было важнейшим, а может, и единственным способом его передвижения. Человек умелый (Homo habilis) начал отделяться около3 млн. лет назад. Он перешел на питание более мягкой и разнообразной растительной и животной пищей. Этот вид был назван человеком умелым, так как он изготовлял каменныеорудия труда, которые были обнаружены вместе с его останками в ущелье Олдовай Восточной Африки. Следующий  предок человека- Человек прямостоячий (Homo erectus). Прямостоячий человек изготовлял более сложные орудия не только из гальки, но и из крупных камней, отбивая от них куски. Наблюдается увеличение размеров головного мозга.

Неандерталец (Homo sapiens neanderthalensis) - Череп у него был гораздо массивнее, длиннее и уже, чем у современного человека, с массивными надбровными дугами. Его относят к древнейшим людям (палеоантропам). Сохранились их наскальные рисунки, огнем не пользовались.

Современные люди (Homo sapiens), или кроманьонцами (по названию пещеры Кро-Маньон на юге Франции), обладали хорошо развитым мозгом (1590 см3). Их череп имел прямой лоб, надбровный валик отсутствовал. Они были довольно агрессивными. Кроманьонцы обладали членораздельной речью, о чем свидетельствует хорошо развитый подбородочный выступ, наибольшая по сравнению с неандертальцем площадь отделов больших полушарий, где расположены двигательные речевые центры. С помощью речи кроманьонцы могли обмениваться личным опытом, обсуждать результаты совместных охот, планировать свои дальнейшие действия.

3. Единство происхождения человеческих рас.

Человеческие расы — это сложившиеся в процессе биологической эволюции группы людей внутри вида Homo sapiens. Принадлежность человека к той или иной расе определяется особенностями его генотипа и фенотипа. Представители разных рас принадлежат к одному и тому же виду и при скрещивании дают плодовитое потомство.

Существуют три расы: европеоидная (евразийская), экваториальная (австрало-негроидная), монголоидная (азиатско-американская). Причиной образования рас было географическое расселение и последующая географическая изоляция людей. Расовые признаки носили адаптивный характер, что в современном обществе утратило свое значение.

Вопросы для самоконтроля по теме:

1. Какими чертами отличаются человеческие расы?

2. Чем можно объяснить устойчивость расовых признаков?

3. Как можно объяснить возникновение человеческих рас?

4. Как разные человеческие расы распространены по Земле?

5. Докажите, что все человеческие расы принадлежат одному виду — человеку разумному.

6. Какими чертами обладали австралопитеки?

7. Выскажите свое мнение о различных причинах перехода австралопитека к прямохождению.

8. Какие черты позволяют считать их наиболее древними нашими родственниками?

9. Почему естественный отбор в эволюции человека постепенно уплачивал свое значение?

10. Перечислите подвиды древнейших людей.

11. Где были обнаружены их остатки?

12. Какими особенностями обладали неандертальцы?

13. Какими эволюционными преимуществами обладали кроманьонцы по сравнению с неандертальцами?

14. Чем характеризуется современный этап эволюции человека?


Пройти online тест