РОЗВИТОК ЖИТТЯ НА ЗЕМЛІ - Мурзим
РОЗВИТОК ЖИТТЯ НА ЗЕМЛІ
Ніхто точно не знає, коли виникла перша жива клітина. Вік ранніх слідів життя (залишків бактерій), знайдених у древніх відкладах земної кори, - близько 3,5 млрд. років. Припустимо, що вік життя на нашій планеті – 3 млрд. 600 млн. років.
Для більшої наочності уявімо, що цей величезний відрізок часу вмістився в межі однієї доби. Зараз на нашому «годиннику» — рівно 24 год, а в момент виникнення життя вони показували 0 год. Щогодини вмістив 150 млн. років, кожна хвилина — 2,5 млн. років.
ДОКЕМБРІЙ. Найдавніша епоха розвитку життя – докембрійська – тривала неймовірно довго: понад 3 млрд. років. Або, за нашою шкалою, від початку доби до 8 години вечора.
Ми вже розповіли про умови, за яких жили перші живі організми. Їжею їм служив "первинний бульйон" навколишнього океану або їх менш щасливі побратими. Поступово, проте, протягом мільйонів років цей бульйон ставав дедалі більш «розбавленим», і, нарешті, запаси поживних речовин вичерпалися.
Розвиток життя зайшов у глухий кут. Але еволюція благополучно знайшла із нього вихід. З'явилися перші організми (бактерії), здатні за допомогою сонячного світла перетворювати неорганічні речовини на органічні. (Про те, як це відбувається, розказано у статті "Фотосинтез".)
Щоб будувати свої організми, всьому живому потрібний, зокрема, водень. Зелені рослини одержують його, розщеплюючи воду та виділяючи кисень. Але бактерії цього ще не вміють. Вони розкладають не воду, а сірководень, що набагато простіше. У цьому виділяється не кисень, а сірка. (Тому на поверхні деяких боліт можна зустріти плівку із сірки.)
Так і робили древні бактерії. Але кількість сірководню на Землі була доситьобмежено. Настала нова криза у розвитку життя.
Вихід із нього «знайшли» синьо-зелені водорості. Вони навчилися розщеплювати воду. Молекула води - непростий "горішок", не так легко "розтягти" водень і кисень. Це в 7 разів важче, ніж розщепити сірководень. Можна сказати, що синьо-зелені водорості здійснили справжній подвиг. Це сталося 2 млрд 300 млн років тому (за нашою шкалою — близько 9 години ранку).
нова проблема - як боротися зі зростаючим кількістю цієї агресивної речовини.
Але еволюція зуміла подолати і це випробування, здобувши нову блискучу перемогу. Близько 11-ї години ранку на Землі з'явився перший організм, що вдихнув кисень. Так виник дихання.
До цього моменту живі організми жили в океані, ховаючись у водній товщі від згубних для живого потоків сонячного ультрафіолету. Тепер завдяки кисню у верхніх шарах атмосфери виник шар озону, який пом'якшив випромінювання. Під захистом озону життя змогло вийти на сушу.
Американський письменник-фантаст Кліффорд Саймак у повісті «Хто там у товщі скель?» так описує уявну подорож свого героя в часі — докембрій: «Дихати було важко. Кисню ще вистачало, хоч і з гріхом навпіл, — через це він і дихав набагато частіше, ніж звичайно. Відступи він у минуле ще на мільйон років – кисню перестало б хапати. А відступи ще трохи далі — і вільного кисню не було б зовсім.
Вдивившись у берегову кромку, він помітив, що вона населена безліччю крихітних створінь, що снують туди-сюди, копирсаються в пінному прибережному смітті або свердлить шпилькові норки в бруді. Він опустив руку і злегка пошкріб камінь, на якому сидів. На камені проступала зелена пляма — вона відразу відокремилася і прилипла до долоні товстою плівкою, слизом нанавпомацки.
Отже, перед ним було перше життя, що наважилося вибратися на сушу, — істоти, не готові, та й не здатні відірватися від подолу ласкавої матері-води, яка беззмінно плекала життя з самого її початку.
Тут відбувалося багато чого, що дасться знати в майбутньому, але відбувалося таємно, поступово. Казявки, що снували, і слизовий наліт на скелях — відважні у своєму нерозумінні провісники далеких днів — вселяли повагу. »
Протягом докембрія природа зробила ще низку чудових «винаходів». Близько 2 години дня (за нашою шкалою) клітини отримали ядро. Приблизно тоді виникло статеве розмноження, різко прискорило темпи еволюції. З'явилися перші багатоклітинні істоти.
До кінця докембрія (як ми пам'ятаємо, це 8 годин вечора) земні моря населяли різноманітні тварини: медузи, плоскі черв'яки, губки, поліпи. Всі вони були м'якотілими, позбавленими кістяка. Виникнення у тварин скелета - раковин, панцирів і т. Д. - Позначило початок нової геологічної ери.
ЕРА СТАРОДНЬОГО ЖИТТЯ (ПАЛЕОЗОЙСЬКА) Палеозойська ера, що почалася 570 млн. років тому, тривала 340 млн. років. (Тобто, за нашою шкалою, з початку дев'ятої вечора до пів на одинадцяту). Вчені ділять її на шість періодів.
Найраніший із них — кембрій (він тривав 70 млн. років). Як ми вже сказали, у цей період у найрізноманітніших тварин починає розвиватися скелет, чи це раковина, панцир або просто колючі шипики. Мабуть, м'якотілість стає до цього моменту надто небезпечною.
Творчість природи, що створює нові форми життя, в кембрії надзвичайно плідно та різноманітно: майже всі типи тваринного царства набувають своїх перших представників. Хордових, наприклад, уявляють істоти, схожі на сучасноголанцетника. Пропускаючи воду через зяброві щілини, вони таким чином проціджують з мулу їстівні частинки.
Як важко нам уявити моря без риб, але в морях кембрія їх ще не було. Моря були густо заселені знаменитими трилобітами - предками, що вимерли, павуків, скорпіонів і кліщів.
За кембрієм слідує ордовик (він тривав 60 млн. років). У морі, як і раніше, процвітають трилобіти. З'являються перші круглороті – родичі сучасних міног та міксин. Щелеп у них ще немає, але будова рота дозволяє хапати живий видобуток, що, звичайно, набагато вигідніше нескінченного проціджування мулу.
У наступному періоді - силурі (30 млн. років) на сушу виходять перші рослини (псилофіти), покриваючи береги зеленим килимом заввишки до 25 см. Слідом за ними на сушу починають переселятися тварини, привчаючись дихати атмосферним повітрям, - багатоніжки, черв'яки, павуки та скорпіони.
У морях трилобітів вже витісняють гігантські ракоскорпіони, довжина яких часом перевищує 2 м. У хребетних з'являється новий, невідомий колись орган — щелепи, що розвинулися з безневинних зябрових щілин безчерепних (наприклад, ланцетника). Щоб видобуток не вислизнув з цих щелеп, риби набувають одночасно парні плавці, що збільшують маневреність.
Наступний період - девон (60 млн. років). Сушу заселяють плауни, папороті, хвощі, мохи. У їхніх чагарниках вже живуть перші комахи.
Вибираються на сушу та хребетні. Як і чому це відбувається? Клімат у девоні був
сухий, температура протягом року різко змінювалася. Багато водоймищ пересихали. Деякі риби стали на якийсь час посухи зариватися в мул. Для цього треба було вміти дихати атмосферним повітрям. Але особливо перспективною для подальшої еволюції виявилася група кістеперих риб. Крім легеневогодихання вони мали рухливі м'язисті плавці, схожі на лапи. З їхньою допомогою вони повзали дном. Щоб не загинути в пересохлій водоймі, кістепері риби вирушали в сухопутні мандри в пошуках води. При цьому вони подорожували на великі відстані. Звичайно, виживали ті, які краще могли рухатися суходолом. Щоправда, слабких для дихання було недостатньо. Як ще дихати, якщо зябра на суші не годяться? Лише через шкіру. Тому риб'яча луска поступилася місцем гладкій вологій шкірі.
Так у девоні кістепері риби поступово залишили рідну стихію і дали початок першим земноводним — стегоцефалам (панцирноголовим).
Після девоном наступив карбон, чи кам'яновугільний період (65 млн. років). Вперше величезні простори суші вкрилися болотистими лісами з деревоподібних папоротей, хвощів та плаунів.
Дивлячись на сучасні невеликі плауни, важко повірити, що їхні предки (наприклад, луска, або лепідодендрон) досягали 40 м у висоту і 6 м в обхваті.
З падали у воду і стволів, що поступово перетворювалися на вугілля, утворилися поклади кам'яного вугілля. Найцінніше вугілля (антрацит) вийшов із скупчень безлічі суперечок, які кидали у воду дерева того часу.
Спалюючи в печі кам'яне вугілля, ми відчуваємо тепло сонячних променів, що падали на Землю майже третину мільярда років тому. Під ними грілися наші далекі пращури — земноводні, які царювали в карбоні.
Вперше життя, яке освоїло воду і сушу, зробило крок і в третю стихію - повітря. Першими та єдиними, хто піднявся у повітря у лісах кам'яновугільного періоду, були комахи. Часом вони зростали до неймовірних розмірів. Розмах крил деяких бабок досягав 70 см. А в чагарниках крім павуків і скорпіонів стали зустрічатися, наприклад, таргани(Розміром іноді з морську свинку).
Життя зуміло остаточно відірватися від водної стихії, що породила її. Майже одночасно це вдалося рептиліям та насіннєвим папоротям, предкам хвойних. У рослин з'явилося насіння замість спор, у яєць рептилій — шкаралупа. Зародки в насінні та яйці були захищені оболонками, забезпечені їжею. З яєць рептилій вилуплювався вже не безпорадний пуголовок, а зменшена копія батька.
Рептиліям уже не потрібна була гола шкіра для дихання - цілком вистачало легень. Вони «заковалися назад у панцир» із луски чи рогових щитків.
Останній період ери стародавнього життя – перм, або пермський період (55 млн. років). Клімат став холоднішим і сухішим. Вологі ліси з папоротей та плаунів зникли. Натомість з'явилися і широко розрослися хвойні.
Земноводних дедалі більше тіснили рептилії, що йшли до свого панування планети.
ЕРА СЕРЕДНЬОГО ЖИТТЯ (МЕЗОЗОЙСЬКА)
Мезозойська ера настала 230 млн років тому і тривала 163 млн років. (Тобто з половини одинадцятої вечора до пів на дванадцяту за нашою шкалою.) Вона ділиться на 3 періоди: тріас (35 млн. років), юру, або юрський період (58 млн. років), і крейда, або крейдяний період (70 млн. років).
У морях ще пермський період остаточно вимерли трилобиты. Але це не було заходом морських безхребетних. Навпаки: на зміну
кожній вимерлій формі приходило кілька нових. Протягом мезозойської ери океани Землі рясніли молюсками: белемнітами, схожими на кальмарів (їхні копалини раковини звуть «чортовими пальцями»), і амонітами. Раковини деяких амонітів досягали 3 м у діаметрі. Ні в кого більше на нашій планеті, ні до того, ні пізніше не було таких колосальних раковин!