Способы зарождения биосферы биогенез

Основные этапы эволюции биосферы: таблица и краткая информация

Содержание:

Этапы эволюции биосферы изучал советский исследователь В. И. Вернадский. Главная идея учёного: живые организмы изменили облик Земли и сами постоянно меняются. Основные этапы эволюции биосферы обусловлены её развитием под влиянием абиотических и биотических факторов.

Этапы эволюции биосферы: таблица с краткой информацией

Биосфера — одна из геосфер, глобальная экосистема Земли или плёнка жизни. Не имеет чётко очерченной границы, представляет собой области суши, Мирового океана, нижние части атмосферы.

Эволюция биосферы (таблица по Вернадскому)

Этапы	Движущие силы	Проявления
Образование плёнки жизни	Геологические, химические, климатические процессы	Возникновение жизни
Видоизменение	Усложнение, развитие живых организмов.	Появление эукариотической клетки, возникновение многоклеточных растений и животных, усложнение организмов
Антропогенез	Появление человека и развитие человеческого общества	Переход биосферы в ноосферу

В.И. Вернадский назвал первые два этапа стадией биогенеза, что означает возникновение жизни из неживой материи. На следующей стадии — ноогенеза — происходит эволюция разума. Биосфера изменяется под воздействием разумной деятельности человека, возникает ноосфера.

Основные этапы развития биосферы: таблица с современными данными

Биосфера простирается примерно от 5 км ниже поверхности до 60 км над поверхностью нашей планеты, заселена организмами и занята продуктами их жизнедеятельности. Но так было не всегда.

Биологической эволюции предшествовали физико-химические процессы:

• Зарождение Солнца.
• Образование газо-пылевого (протопланетного) облака.
• Возникновение низкотемпературной Протоземли.
• Появление земной коры.
• Разогревание твёрдой оболочки, выход газов.
• Образование атмосферы без кислорода.
• Формирование Мирового океана.

Возраст нашей планеты составляет 4,5 млрд лет. Эволюция биосферы происходит последние 3,8-4 млрд лет.

Выполнению задания «Назовите этапы появления биосферы» поможет изучение таблицы:

Этап, возраст	Процессы	Результат
Биохимическая эволюция на основе синтеза простых органических молекул (3,5-4,6 млрд лет)	Живые организмы использовали органику первичного океана. Возникновение биотического круговорота с участием водорода, паров воды, метана, аммиака.	Формирование биосферы. Появление миксотрофов, хемотрофов, первых фотосинтезирующих организмов без выделения кислорода.
Биогенез (2,5-3,5 млрд лет)	Синтез крупных органических молекул под действием геофизических факторов. Косное вещество Земли начало преобразовываться в живое вещество.	Появление многоклеточных организмов с более сложным механизмом фотосинтеза. Выделение кислорода в атмосферу. Возникновение аэробных организмов.
Антропогенез (начало 1,5-3 млн лет назад)	Появление человека, формирование общества в процессе трудовой деятельности.	Новая фаза эволюция, обусловленная превращением деятельности людей в мощную силу, преобразующую природу.
Ноогенез	Появление разумно управляемой социально-природной системы, в которой осуществляется рациональное природопользование, происходит устойчивое развитие.	Ноосфера.

Зарождение жизни произошло в Мировом океане. Это был медленный абиогенный синтез органических соединений. Первыми живыми существами были анаэробные доядерные организмы, способные к гетеротрофному питанию. Далее произошло усложнение клеток, появление у водных обитателей симбионтов, паразитов, формирование организменной среды жизни. Живые существа заселили сушу.

Предмет «Биология» в школе и тема, посвящённая изучению эволюции биосферы, дают общее представление об этапах развития жизни на Земле. В высшем учебном заведении биологического профиля более подробно изучаются физические явления и химические реакции, происходившие в период становления Земли, эволюционные изменения живых организмов.

Источник

Особенности и теория биогенеза

теория биогенеза предлагает происхождение жизни, начиная с уже существующих живых существ. Он противоположен старым идеям самозарождения, когда живые организмы могли «родиться» из неодушевленной материи, включая грязь, разлагающуюся плоть и даже грязную одежду..

Первые идеи, связанные с биогенезом, начали развиваться в семнадцатом веке. Самые важные эксперименты, которые поддерживали теорию биогенеза, были разработаны Франческо Реди и Луи Пастером.

• 1 Откуда берутся живые организмы??
  • 1.1 Теория особого творчества
  • 1.2 Теория абиогенеза
• 2 Биогенез: теория и характеристики
• 3 эксперимента, которые поддержали теорию биогенеза
  • 3.1 Эксперименты Франческо Реди
  • 3.2 Эксперименты Луи Пастера
  • 3.3 Результаты: конец спонтанной генерации
• 4 Но откуда появилось первое живое существо??
• 5 ссылок

Откуда берутся живые организмы??

Основной задачей биологии является изучение жизни. По этой причине одним из самых интересных и интригующих неизвестных для биологов является выдвижение теорий и формулировка гипотез, позволяющих выявить происхождение этого явления..

Есть бесконечные теории, которые пытаются решить эту загадку. Далее мы опишем две из теорий о происхождении жизни, которые предшествовали теории биогенеза, чтобы достичь исторической перспективы предмета.

Теория специального творчества

Первоначально считалось, что жизнь была создана божественным создателем. Созданные формы были совершенными и неизменными. Это видение, основанное строго на религиозной мысли, перестало быть убедительным для исследователей того времени..

Теория абиогенеза

Впоследствии была разработана идея спонтанной генерации или абиогенеза. Эта идея была сохранена учеными еще с греческих времен и позже была изменена до 19 века.

Было принято думать, что жизнь возникла из неживой материи. Таким образом, эта идея, где жизнь возникает из неодушевленной материи, получила название «спонтанное поколение»..

Одним из наиболее ярких постулатов теории является происхождение таких животных, как улитки, рыбы и земноводные, из грязи. Невероятно, но считалось, что мыши могут появиться из грязной одежды, оставив ее на улице около трех недель..

То есть теория не ограничивалась происхождением жизни в наследственные времена. Это также предназначалось для объяснения происхождения современных органических существ из неодушевленных веществ..

Биогенез: теория и особенности

Согласно теории биогенеза, жизнь возникла из других форм жизни, которые уже существовали.

Эту теорию поддержали несколько ученых, в том числе Франциско Реди, Луи Пастер, Хаксли и Лаззаро Спалланцани; все эти исследователи выделяются своим огромным вкладом в биологические науки.

Однако теория биогенеза предполагает, что вся жизнь появляется в жизни. Поэтому мы должны спросить себя, откуда появилась эта первая форма жизни или как она появилась??

Чтобы достичь этого слабого — и кругового — аргумента, мы должны обратиться к теориям, как возникла жизнь. На этот вопрос ответили несколько исследователей, в том числе А. И. Опарин и Дж. Б. С. Холдейн. Сначала мы обсудим эксперименты, которые смогли поддержать биогенез, а затем вернемся к этому вопросу..

Эксперименты, подтверждающие теорию биогенеза

Эксперименты, которые поддерживали спонтанную генерацию, не беспокоили ни о стерилизации использованного материала, ни о сохранении контейнера, в котором проводился опыт, закрытым..

По этой причине прибыли мухи или другие животные (например, мыши) и отложили свои яйца, что было ошибочно истолковано как спонтанное поколение жизни. Эти исследователи думали, что они стали свидетелями рождения живых органических существ из материи без жизни.

Среди наиболее выдающихся экспериментов, в которых удалось дискредитировать абиогенез, — работы Франческо Реди и Луи Пастера..

Опыты Франческо Реди

Франческо Реди был врачом из Италии, который интересовался спонтанным поколением жизни. Чтобы попытаться опровергнуть это убеждение, Реди разработал серию контролируемых опытов, чтобы продемонстрировать, что жизнь может появиться только из существующей жизни..

Дизайн эксперимента включал в себя серию банок с кусочками мяса внутри и запечатанных марлей. Роль марли состояла в том, чтобы позволить входу воздуха, исключая любое насекомое, которое могло войти и поместить их яйца.

Действительно, в банках, покрытых марлей, никаких следов животных обнаружено не было, и яйца мух оказались на поверхности марли. Однако для сторонников самозарождения этого доказательства было недостаточно, чтобы исключить его — до прибытия Пастера.

Эксперименты Луи Пастера

Один из самых известных экспериментов был разработан Луи Пастером в середине девятнадцатого века, когда ему удалось полностью устранить концепцию самозарождения. Эти свидетельства сумели убедить исследователей в том, что вся жизнь происходит из другого существующего ранее существа, и поддержали теорию биогенеза..

В гениальном эксперименте использовались бутылки с лебединой шеей. Когда мы поднимаемся в горловине колбы в форме буквы «S», она становится все более узкой.

В каждую из этих колб Пастера включали равные количества питательного бульона. Содержимое нагревали до кипения, чтобы добиться уничтожения присутствующих там микроорганизмов..

результаты: конец стихийного поколения

С течением времени в колбах не было обнаружено никаких организмов. Пастер разрезал трубку в одной из колб и быстро начал процесс разложения, становясь загрязненным микроорганизмами из окружающей среды.

Таким образом, благодаря Redi и, наконец, Пастеру можно убедительно доказать, что жизнь происходит от жизни, принцип, который резюмируется известной латинской фразой: Omne vivum ex vivo («Вся жизнь исходит от жизни»).

Но откуда появилось первое живое существо??

Давайте вернемся к нашему первоначальному вопросу. Сегодня широко известно, что живые организмы происходят только от других организмов — например, вы пришли от своей матери, и ваш питомец, в равной степени, родился от их соответствующей матери.

Но давайте перенесем этот вопрос в первобытную среду, где произошло начало жизни. «Нечто» должно было породить первое или первое живое существо.

В настоящее время биологи поддерживают гипотезу о том, что жизнь на Земле развивалась из неживых веществ, которые образовывали молекулярные агрегаты. Эти агрегаты сумели адекватно размножиться и развили метаболизм — замечательные характеристики существ, которые мы считаем «живыми».

Однако мы уже собрали доказательства того, что живые существа не могут возникнуть из неживой материи. Итак, как нам разрешить этот очевидный парадокс?

Первобытная атмосфера Земли сильно отличалась от того, что есть сейчас. Концентрация кислорода была чрезвычайно низкой, наблюдалась молния, вулканическая активность, постоянные бомбардировки метеоритов и приход ультрафиолетового излучения был более интенсивным.

В этих условиях может произойти химическая эволюция, которая через значительный период времени привела к появлению первых форм жизни..

Источник

Основные этапы развития биосферы. Эволюция биосферы.

Основные этапы развития биосферы. Можно условно выделить следующие последовательные этапы эволюции биосферы: синтез простых органических соединений, биогенез, антропогенез, техногенез и ноогенез.

1) Синтез простых органических соединений (химическая эволюция) в геосферах Земли совершался под действием ультрафиолетовой радиации: метана, аммиака, водорода, паров воды. Начало этапа – 3,5–4,5 млрд. лет.

2) Биогенез – преобразование косного вещества геосферы земли в живое вещество биосферы (образование высокомолекулярных органических соединений из простых соединений под действием геофизических факторов). Начало этапа – 2,5–3,5 млрд. лет назад (появление живого вещества биосферы).

3) Антропогенез – появление человека и превращение его в социальное существо, формирование общественной организации человеческих сообществ в процессе производственной трудовой деятельности. Начало этапа – 1,5–3 млн. лет назад (появление человека).

4) Техногенез – преобразование природных комплексов биосферы в процессе производственной деятельности человека и формирование техногенных и природно–технических комплексов, т.е. техносферы как составной части биосферы. Начало этапа – 10–15 тыс. лет назад (появление городских поселений).

5) Ноогенез – процесс превращения биосферы в состояние разумно управляемой социально–природной системы (ноосферы). Ее можно характеризовать как состояние биосферы, при котором осуществляются: а) рациональное использование природы, т.е. рациональное природопользование; б) устойчивое развитие мирового человеческого сообщества.

Заметим, что важное воздействие на эволюцию биосферы оказал дрейф континентов, в результате которого эволюция разных групп организмов пошла различными путями.

Основные этапы развития экологии. Причины экологизации науки и практических сфер деятельности. Дискуссия о предмете и объекте современной экологии. Экология как междисциплинарная область знаний.

— зарождение и становление экологии как науки (до 60-х гг. XIX в.). На этом этапе накапливались данные о взаимосвязи живых организмов со средой их обитания, делались первые научные обобщения.

В XVII—XVIII вв. экологические сведения составляли значительную долю во многих биологических описаниях (А. Реомюр, 1734; А. Трамбле, 1744, и др.). Элементы экологического подхода содержались в исследованиях русских ученых И.И. Лепехина, А.Ф. Миддендорфа, С.П. Крашенинникова, французского учёного Ж. Бюффона, шведского естествоиспытателя К. Линнея, немецкого ученого Г. Йегера и др.

В этот же период Ж.-Б. Ламарк (1744—1829) и Т. Мальтус (1766—1834) впервые предупреждают человечество о возможных негативных последствиях воздействия человека на природу.

— оформление экологии в самостоятельную отрасль знаний (после 60-х гг. XIX в.). Начало этапа ознаменовалось выходом работ русских ученых К.Ф. Рулье (1814— 1858), Н.А. Северцова (1827—1885), В.В. Докучаева (1846— 1903), впервые обосновавших ряд принципов и понятий экологии, которые не утратили своего значения и до настоящего времени. Неслучайно поэтому американский эколог Ю. Одум (1975) считает В.В. Докучаева одним из основоположников экологии. В конце 70-х гг. XIX в. немецкий гидробиолог К. Мёбиус (1877) вводит важнейшее понятие о биоценозе как о закономерном сочетании организмов в определенных условиях среды.

Неоценимый вклад в развитие основ экологии внес Ч. Дарвин (1809—1882), вскрывший основные факторы эволюции органического мира. То, что Ч. Дарвин называл «борьбой за существование», с эволюционных позиций можно трактовать как взаимоотношения живых существ с внешней абиотической средой и между собой, т. е. с биотической средой.

Немецкий биолог-эволюционист Э. Геккель (1834—1919) первый понял, что это самостоятельная и очень важная область биологии, и назвал ее экологией (1866). В своем капитальном труде «Всеобщая морфология организмов» он писал: «Под экологией мы понимаем сумму знаний, относящихся к экономике природы: изучение всей совокупности взаимоотношений животного с окружающей его средой, как органической, так и неорганической, и прежде всего — его дружественных или враждебных отношений с теми животными и растениями, с которыми он прямо или косвенно вступает в контакт. Одним словом, экология — это изучение всех сложных взаимоотношений, которые Дарвин назвал «условиями, порождающими борьбу за существование».

Как самостоятельная наука экология окончательно оформилась в начале XX столетия. В этот период американский ученый Ч. Адаме (1913) создает первую сводку по экологии, публикуются другие важные обобщения и сводки (В. Шелфорд, 1913, 1929; Ч. Элтон, 1927; Р. Гессе, 1924; К. Раункер, 1929 и др.). Крупнейший русский ученый XX в. В. И. Вернадский создает фундаментальное учение о биосфере.

В 30-е и 40-е гг. экология поднялась на более высокую ступень в результате нового подхода к изучению природных систем. Сначала А. Тенсли (1935) выдвинул понятие об экосистеме, а несколько позже В.Н. Сукачев (1940) обосновал близкое этому представление о биогеоценозе. Следует отметить, что уровень отечественной экологии в 20—40-х гг. был одним из самых высоких в мире, особенно в области фундаментальных разработок. В этот период в нашей стране работали такие выдающиеся ученые, как академики В.И. Вернадский и В.Н. Сукачев, а также крупные экологи В.В. Станчинский, Э.С. Бауэр, Г.Г. Гаузе, В.Н. Беклемишев, А.Н. Формозов, Д.Н. Кашка-ров и др.

Во второй половине XX в. в связи с прогрессирующим загрязнением окружающей среды и резким усилением воздействия человека на природу экология приобретает особое значение.

Начинается третий этап (50-е гг. XX в. — до настоящего времени) — превращение экологии в комплексную науку, включающую в себя науки об охране природной и окружающей человека среды. Из строгой биологической науки экология превращается в «значительный цикл знания, вобрав в себя разделы географии, геологии, химии, физики, социологии, теории культуры, экономики. » (Реймерс, 1994).

Современный период развития экологии в мире связан с именами таких крупных зарубежных ученых, как Ю. Одум, Цж. М. Андерсен, Э. Пианка, Р. Риклефс, М. Бигон, А. Швейдер, Дж. Харпер, Р. Уиттекер, Н. Борлауг, Т. Миллер, Б. Не-5ел и др. Среди отечественных ученых следует навать И.П. Герасимова, А.М. Гилярова, В.Г. Горшкова, Ю.А. Израэля, Ю.Н. Куражсковского, К.С. Лосева, Н.Н. Моисеева, Я.П. Наумова, Н.Ф. Реймерса, В.В. Розанова, Ю.М. Свирикева, В.Е. Соколова, В.Д. Федорова, С.С. Шварца, А.В. Яблокова, А.Л. Яншина и др.

Первые природоохранные акты на Руси известны с IX—

Источник