Развитие жизни на Земле
презентация к уроку по биологии (9 класс) на тему

Тема: «Развитие жизни на Земле»

Цель: Рассмотреть, как развивалась жизнь на Земле с точки зрения биологии.
Задачи:

• Познакомить с общим ходом развития жизни на Земле;
• Сформировать представление о разделении истории Земли и развития жизни на ней на эры и периоды;
• Показать особенности флоры и фауны разных эр органического мира;

Форма урока: Лекция с элементами презентации

Оборудование: Компьютерная презентация

План урока:

1. Развитие жизни в Архейскую эру. Ароморфозы животного и растительного мира.
2. Развитие жизни в Протерозойскую эру. Ароморфозы животного и растительного мира.
3. Развитие жизни в Палеозойскую эру. Ароморфозы животного и растительного мира.
4. Развитие жизни в Мезозойскую эру. Ароморфозы животного и растительного мира.
5. Развитие жизни в Кайнозойскую эру. Ароморфозы животного и растительного мира.

(Слайд 1)

Тема: «Развитие жизни на Земле»

(Слайд 2)

Цель: Рассмотреть, как развивалась жизнь на Земле с точки зрения биологии.
Задачи:

• Познакомить с общим ходом развития жизни на Земле;
• Сформировать представление о разделении истории Земли и развития жизни на ней на эры и периоды;
• Показать особенности флоры и фауны разных эр органического мира;

(Слайд 3)

Архейская эра - древнейшая геологическая эра Земли (3,5 - 2,6 млрд. лет назад). Первичная кора, образовавшаяся в результате охлаждения Земли, беспрерывно разрушалась паром и газом, которые выделяло раскаленное вещество. Извергаемая миллионами вулканов лава застывала на поверхности, образуя первичные горы и плоскогорья, материки и океанические впадины. Мощная, плотная атмосфера также охлаждалась, в результате чего выпадали обильные дожди. На горячей земной поверхности они мгновенно превращались в пар. Сплошные облака обволакивали Землю, препятствуя прохождению солнечных лучей, согревающих ее поверхность. Твердая кора охладилась, океанические впадины заполнились водой. В архейскую эру в теплых водах первичного океана протекали различные химические реакции между солями, щелочами и кислотами. Им благоприятствовали солнечная радиация, плотная атмосфера, ионизация воды, вызываемая разрядами огромных молний. Ко времени архея относится возникновение первых прокариот (бактерий и сине-зеленых) - организмов, которые в отличие от эукариот не обладают оформленным клеточным ядром и типичным хромосомным аппаратом (наследственная информация реализуется и передается через ДНК).    В отложениях архея найдены также остатки нитчатых водорослей. В этот период появляются гетеротрофные организмы не только в море, но и на суше. Образуется почва. В атмосфере снижается содержание метана, аммиака, водорода, начинается накопление углекислого газа и кислорода. На рубеже архея и протерозоя произошло два крупных эволюционных события: появились половой процесс и многоклеточность. Гаплоидные организмы (бактерии и сине-зелёные водоросли) имеют один набор хромосом. Каждая новая мутация сразу же проявляется у них в фенотипе. Если мутация полезна, она сохраняется в процессе естественного отбора, если вредна, устраняется. Гаплоидные организмы непрерывно приспосабливаются к среде, но принципиально новых признаков и свойств у них не возникает. Половой процесс резко повышает возможность приспособления к условиям среды, вследствие создания бесчисленных комбинаций в хромосомах. Диплоидность, возникшая одновременно с оформленным ядром, позволяет сохранить мутации и использовать их как резерв наследственной изменчивости для дальнейших эволюционных преобразований.

(Слайд 4)

 Протерозойская эра (с греч. "первичная жизнь) - огромный по продолжительности этап исторического развития Земли (2,6 млрд.-570 млн. лет назад).
На рубеже архея и протерозоя переход состава атмосферы от химически активного углекислотного к нейтральному, безусловно, должен был сказаться и на организации земной жизни. По-видимому именно это событие послужило толчком к возникновению принципиально новых – эукариотных форм одноклеточных организмов и водорослей с чётко обособленным ядром и другими органоидами. Среди этих эукариотов были представители 3-х царств: грибов, растений и животных, разнообразие которых особенно возросло  во второй половине протерозоя – 1700-542 млн. лет назад (ранее этот период назывался рифей). В начале этого временного промежутка появились одноклеточные растения, затем – примерно 1 млрд. лет назад – многоклеточные растения (зелёные и красные морские водоросли) и одноклеточные животные, и наконец 700 млн. лет назад возникли первые представители многоклеточных животных.

 (Слайд 5,6)

Палеозойская эра (от греч. "древняя жизнь") - геологическая эра (570-230 млн. лет) со следующими периодами:

• кембрий (570-500 млн.лет)
• ордовик (500-440 млн. лет)
• силур (440-410 млн. лет)
• девон (410-350 млн. лет)
• карбон (350-285 млн. лет)
• пермь (285-230 млн. лет).

В самом начале палеозоя произошло внезапное появление и быстрое расселение форм с твёрдым минеральным скелетом: фосфатным, известковым, кремниевым.

Широко распространены древнейшие членистоногие – трилобиты. Они составляли значительную часть органического мира кембрийских и ордовикских морей, менее многочисленны они были в силуре и вымерли в конце палеозойской эры. К беспозвоночным палеозойской эры, свободно плававшим на поверхности моря, относятся граптолиты, время существования которых в основном ограничено ордовиком и силуром, и головоногие моллюски из группы наутилоидов, особенно богато представленные в ордовике. В девонском периоде они отходят на второй план, но быстро развиваются гониатиты с более сложно построенной раковиной; наконец, в верхнем палеозое широко распространились одноклеточные животные – фораминиферы, среди которых особенно важны фузулиниды, имевшие раковины необычайно сложного строения. Изменения раковин фузулинид в сравнительно короткие отрезки времени позволяют с большей детальностью сопоставлять одновозрастные отложения, заключающие их остатки в разных районах. Поверхность суши в палеозойскую эру заселяли многоножки, появившиеся ещё в кембрии, скорпионы, пауки, клещи, насекомые. В карбоне, в связи со значительным расцветом наземной флоры, появились брюхоногие моллюски с лёгочным дыханием, первые летающие насекомые; возросло разнообразие пауков и скорпионов. Среди насекомых было много довольно крупных форм. Как считают учёные, гигантизм насекомых был вызван более высоким уровнем кислорода в атмосфере того времени. Из позвоночных в кембрии и ордовике распространены примитивные бесчелюстные: телодонты и разнощитковые, а в силурийском, и особенно в девонском периоде, широко представлены двоякодышащие, кистепёрые и лучепёрые рыбы. Девон даже называют "веком рыб", ведь, наряду с костными рыбами, в водах девонских морей плавали пластинокожие, хрящевые и акантоды. В карбоне среди рыб преобладали акуловые и лучепёрые. Из кистепёрых рыб в конце девона развились земноводные (амфибии) – первые животные, вышедшие на сушу. Растительный мир палеозойской эры развивался так же быстро, как и животный.

В кембрии и ордовике растения были представлены главным образом водорослями. Вопрос о существовании высших наземных растений в это же время остаётся открытым: известны немногочисленные остатки спор и отпечатков, видовая принадлежность которых неясна. В отложениях силура встречаются остатки спор, а в породах нижнего девона повсеместно имеются отпечатки примитивных низкорослых растений – риниофитов, по-видимому, населявших прибрежные районы. В среднем и верхнем девоне растительность становится значительно разнообразнее: распространены древовидные плауновые, первые членистостебельные (в том числе клинолисты), прапапоротники, прогимноспермы и первые голосеменные. Образуется почвенный покров.

Следующий за девоном карбон – время расцвета наземной  флоры, представленной хвощеподобными каламитами, древовидными плауновыми (лепидодендроны, сигилярии и др.), различными папоротниками, папоротникообразными семенными (птеридоспермами) и кордаитами. Густая лесная растительность этого времени послужила материалом для образования многочисленных пластов каменного угля. В самом конце палеозоя, на границе пермского периода  и триаса, произошло грандиозное вымирание многих представителей флоры и фауны, именуемое «Великим вымиранием». За короткий временной промежуток исчезло 96% всех морских видов, 70% видов речных позвоночных и 83% всего класса насекомых. Значительно сократилось разнообразие споровых растений: плауновидных и хвощевых.

Причины самого грандиозного из вымираний до конца не известны. Из существующих гипотез наиболее убедительной выглядит гипотеза, согласно которой причиной катастрофы явилось излияние траппов – огромного объёма базальтов за геологически короткое время. Огромные массы изверженных пород могли создать эффект вулканической зимы, либо прямо противоположный – парниковый. В любом случае последствия для живых организмов были губительными.

(Слайд 7,8)

Мезозойская эра (с греч. "средняя жизнь") - это геологическая эра (230-67 млн. лет) со следующими периодами:

• триас (230-195 млн.лет)
• юра (195-137 млн.лет)
• мел (137-67 млн.лет).

Мезозой справедливо называют эрой пресмыкающихся. Их расцвет, широчайшая дивергенция и вымирание происходят именно в эту эру.
 Триас

Уровень моря по всему миру был очень низок. Климат, почти повсеместно теплый, постепенно становился более сухим, и во внутриматериковых областях сформировались обширные пустыни. Мелкие моря и озера интенсивно испарялись, из-за чего вода в них постепенно становилась все более соленой.

Динозавры и прочие рептилии стали доминирующей группой наземных животных. Появились первые лягушки, а чуть позже сухопутные и морские черепахи и крокодилы. Возникли также и первые млекопитающие, возросло разнообразие моллюсков. Образовались новые типы кораллов, креветок и омаров. К концу периода вымерли почти все аммониты. В океанах утвердились морские рептилии, такие, как ихтиозавры, а птерозавры начали осваивать воздушную среду.

Возросло разнообразие голосеменных растений, образовавших обширные леса саговников, араукарий, гинкго и хвойных деревьев. В нижней части леса сформировались ковры из плаунов и хвощей, а также пальмовидных беннеттитов.

Юра

 Пангея продолжала раскалываться, и море затопило большую часть суши. Происходило интенсивное горообразование. В начале периода климат был повсеместно теплым и сухим, затем стал более влажным.

Увеличилось количество и стали более разнообразными морские черепахи и крокодилы, появились новые виды плезиозавров и ихтиозавров. На суше процветали насекомые, включая предшественников современных муравьев, пчел, уховерток, мух и ос. Появилась и первая птица - археоптерикс. Господствовали динозавры, эволюционировавшие во множество форм - от зауроподов до более мелких быстроногих хищников.

Климат стал более влажным, и вся суша поросла обильной растительностью. В лесах появились предшественники нынешних кипарисов, сосен и мамонтовых деревьев.

Мел 

С удалением материков друг от друга Атлантический океан, разделяющий Африку и Южную Америку, расширился до весьма значительных размеров. Африка, Индостан и Австралия, находившиеся на экваторе и южнее него, приобрели направление раздвижения. Море затопило обширные участки суши. Останки твердопокровных планктонных организмов образовали на океанском дне огромные толщи отложений писчего мела и мелоподобных пород. Поначалу климат был теплым и важным, однако затем наступило весьма заметное похолодание.

В океанах господствовали гигантские морские черепахи и хищные морские рептилии. На суше появились змеи, кроме того, возникли новые разновидности динозавров, а также насекомых, таких, как мотыльки и бабочки. В конце с периода произошло гигантское массовое вымирание: исчезли аммониты, ихтиозавры и многие другие морские животные, а на суше вымерли все динозавры и птерозавры.

Появились первые цветковые растения, которые создали "взаимообслуживающие" связи с насекомыми, которые переносили пыльцу и частично ею питались. Эти растения весьма активно распространялись по всему пространству суши.

(Слайд 9,10)

Геологическая эра, в которую мы живем, называется кайнозой.
Кайнозойская эра (от греч. "новая жизнь") - это эра (67 млн. лет - наше время) расцвета цветковых растений, насекомых, птиц и млекопитающих.
Кайнозой делится на два неравных периода: третичный (67-3 млн.лет) и четвертичный (3 млн.лет - наше время).
Третичный период Палеоген - 65 млн. лет назад. Южные материки продолжали раскалываться. Южная Америка оказалась полностью отрезанной от остальных участков суши. Африка, Индостан и Австралия разошлись друг от друга на значительные расстояния, при этом Австралия заняла позицию вблизи Антарктиды. Обнажились новые участки суши и произошло дальнейшее понижение уровня моря. На суше началось время активного развития млекопитающих. Появились грызуны и насекомоядные, "планирующие" млекопитающие и ранние приматоподобные. В морях на смену морским рептилиям пришли новые виды хищных костных рыб и акул. Возникли новые разновидности двустворчатых моллюсков и фораминифер.

Продолжали распространяться все новые виды цветковых растений и опылявших их насекомых.

Эоцен - 55 млн. лет назад. Индостан придвинулся к Азии. Антарктида и Австралия в начале периода располагались рядом, но в дальнейшем начали расходиться. Северная Америка и Европа также разделились, при этом возникли новые горные цепи. Море затопило часть суши. Климат повсеместно был теплым. На суше появились летучие мыши, лемуры, долгопяты; предки нынешних слонов, лошадей, коров, свиней, носорогов и оленей, а также прочие крупные травоядные. Другие млекопитающие типа китов и сирен вернулись в водную среду. Увеличилось число видов пресноводных костных рыб. Эволюционировали и другие группы животных, в том числе муравьи и пчелы, скворцы и пингвины, гигантские нелетающие птицы, кроты, верблюды, кролики и полевки, кошки, собаки и медведи и др.

Во многих частях света произрастали леса с пышной растительностью, в умеренных широтах росли пальмы.

Олигоцен - 38 млн. лет назад. Индостан пересек экватор, Австралия полностью оторвалась и отошла от Антарктиды. Климат стал прохладнее, над Южным полюсом сформировался огромный ледяной покров, что привело к понижению уровня моря.

С распространением степей начался бурный расцвет травоядных млекопитающих. Среди них возникли новые виды кроликов, зайцев, гигантских ленивцев, носорогов и прочих копытных. Появились первые жвачные.

Тропические леса уменьшились в размерах и начали уступать место лесам умеренного пояса, появились и обширные пространства со степной - травянистой - растительностью. Быстро распространились новые виды трав, к которым приспосабливались новые виды травоядных животных.

Неоген. Миоцен-25 млн. лет назад. Африка столкнулась с Европой и Азией, образовав Альпы. Индостан "врезался" в Азию и воздвиг Гималаи. По мере наползания материковых плит друг на друга начали формироваться Альпы и Скалистые горы. Ледниковый покров в южном полушарии закрыл всю Антарктиду, что привело к дальнейшему охлаждению климата. Млекопитающие мигрировали с материка на материк по новообразовавшимся сухопутным мостам, что резко ускорило эволюционные процессы. Слоны из Африки перебрались в Евразию, а в обратном направлении началась миграция буйволов, жирафов, свиней, кошек. Появились саблезубые кошки и обезьяны, в том числе человекообразные. В отрезанной от других материков Австралии продолжали развиваться однопроходные и сумчатые.

Внутриматериковые области становились все холоднее и засушливее и в них все больше распространялись степи.

Плиоцен - 5 млн. лет назад. Материки почти достигли их современного положения. Громадные ледниковые покровы распространились по всему северному полушарию; такое же оледенение было и в Антарктиде, на юге Южной Америки. Климат стал еще более холодным.

Травоядные копытные млекопитающие продолжали бурно размножаться и эволюционировать. Ближе к концу периода сухопутный мост связал Южную и Северную Америку, что привело к грандиозному "обмену" животными между двумя материками. Полагают, что обострившаяся межвидовая конкуренция вызывала вымирание многих древних животных. В Австралию проникли крысы, а в Африке появились первые человекоподобные существа. По мере охлаждения климата леса заменились степями.

Четвертичный период

Плейстоцен - 2 млн. лет назад. Это была эпоха великого оледенения с чередованием периодов похолодания и потепления и колебаниями уровня моря.

Некоторые животные сумели адаптироваться к усилившимся холодам, обзаведясь густой шерстью, к примеру шерстистые мамонты и носороги. Из хищников наиболее распространены саблезубые кошки, пещерные львы. Это было время расцвета гигантских сумчатых в Австралии и громадных нелетающих птиц типа моа или эпиорнисов, обитавших во многих районах южного полушария. Появились первые люди; многие крупные млекопитающие начали постепенно исчезать.

С полюсов постепенно наползали льды и хвойные леса уступали место тундре. Дальше от края ледника лиственные леса стали заменяться хвойными. В более теплых областях земного шара раскинулись обширные степи.

Голоцен-0,01 млн. лет назад. В течение всего голоцена материки занимают практически современные места, климат очень похож на нынешний, только каждые несколько тысячелетий становясь то теплее, то холоднее. В настоящее время имеет место один из периодов потепления. По мере уменьшения ледниковых покровов уровень моря поднимался.

В настоящий период многие виды животных вымерли в основном из-за усиленной охоты человека на них; при перемещении животных в другие места Земли возникла новая конкуренция. Человеческая цивилизация постепенно развилась до современного состояния.

С возникновением земледелия крестьяне уничтожали все больше дикорастущих растений, возникли агроценозы, сформировались современные растительные сообщества.