Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

5.11: Історія життя

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    55788

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Ф-Д_А0А 57С072БД 3С5КБА 67А ЕЦБ6 АБ11Е18ДФД5БД9СБ23Е01ЕД254С297Е1+зображення_крихіткий+зображення_крихіткий.jpg

    Як ми дізнаємося про минуле?

    Вивчаємо залишки речей, які існували багато років тому. Руїни Помпеї дали археологам, історикам та іншим вченим величезну кількість відомостей про життя дві тисячі років тому. У цьому розділі обговорюється вивчення речей, які на багато тисяч років старше цих останків.

    Земля за день

    Важко зрозуміти величезну кількість часу, оскільки Земля утворилася і життя вперше з'явилося на її поверхні. Це може допомогти думати про історію Землі як 24-годинний день, як показано на малюнку нижче. Люди з'явилися б лише в останню хвилину того дня. Якщо ми такі новачки на планеті Земля, то як ми знаємо про величезний проміжок часу, який пройшов до нас? Як ми дізналися про далеке минуле?

    F-D_137Ф140д9СБ6Б5Б9А34D055203ЕСКБ38ФА05ДФД 4605856FB4+зображення_thumb_поштова листівка_крихітка+зображення_великий палець_поштова листівка_крихітка_pngІсторія Землі за один день. У цій моделі історії Землі планета утворилася опівночі. Який час, коли розвивалися перші прокаріоти?

    Дізнатися про минуле

    Багато що з того, що ми знаємо про історію життя на Землі, базується на викопному записі. Детальне знання сучасних організмів також допомагає нам зрозуміти, як розвивалося життя.

    Запис викопних копалин

    Скам'янілості - це збережені залишки або сліди організмів, які жили в минулому. М'які частини організмів майже завжди швидко розкладаються після смерті. Іноді тверді частини - головним чином кістки, зуби або оболонки - залишаються досить довгими, щоб мінералізуватися та утворювати скам'янілості. Приклад повного викопного скелета показаний на малюнку нижче. Запис викопних копалин - це запис життя, який розгорнувся протягом чотирьох мільярдів років і зібраний разом за допомогою аналізу скам'янілостей.

    F-D_7F1C03791BF3237C4C1E5C919A0613E18DF1D172BE56D7C11A74EB2B+зображення_thumb_поштова листівка_крихітка+зображення_thumb_поштова листівка_крихітка_jpgВимерлий лев викопний. Цей скам'янілий скелет представляє вимерлий вид лева. Рідко скам'янілості настільки повні і добре збережені, як ця.

    Щоб зберігатися як скам'янілості, залишки повинні бути швидко покриті відкладеннями або збережені якимось іншим способом. Наприклад, вони можуть бути заморожені в льодовиках або потрапили в деревну смолу, як жаба на малюнку нижче. Іноді сліди організмів, такі як сліди або нори, зберігаються (див. викопні сліди на малюнку нижче). Умови, необхідні для утворення скам'янілостей, трапляються рідко. Тому шанс збереження організму як викопного дуже низький.

    Ф-Д_59102ФБ99101 БД75А9Ф4Д89 ЕС476А379Е02 ДБ90ЕБ22ДА6С623А35Д6+зображення_крихіткий+зображення_крихіткий.jpgНа фото зліва зображена стародавня жаба, що потрапила в загартовану смолу дерева, або бурштин. На фото праворуч зображені викопні сліди динозавра.

    Для того щоб скам'янілості «розповіли» нам історію життя, вони повинні бути датовані. Тоді вони можуть допомогти вченим реконструювати, як життя змінювалося з плином часу. Скам'янілості можуть датуватися двома різними способами: відносне датування та абсолютне датування. Обидва описані нижче.

    • Відносне датування визначає, яка з двох скам'янілостей старша або молодша за іншу, але не їх вік у роках. Відносне датування засноване на положеннях скам'янілостей у шарах гірських порід. Нижні шари були закладені раніше, тому передбачається, що вони містять більш старі скам'янілості. Це проілюстровано на малюнку нижче.
    • Абсолютне датування визначає про те, як давно жив викопний організм. Це дає викопному приблизний вік у роках. Абсолютне датування часто базується на кількості вуглецю-14 або іншого радіоактивного елемента, який залишається в викопному стані.
    F-D_A69A61E5BE0FA980FCF104E271E2C9F2CB16CC48530214398B53B7D+зображення_thumb_поштова листівка_крихітка+зображення_великий палець_поштова листівка_крихітка_pngВідносні знайомства з використанням шарів рок. Відносне датування встановлює, яка з двох скам'янілостей старша за іншу. В його основі лежать гірські породи, в яких утворилися скам'янілості.

    Молекулярні годинники

    Докази з викопного запису можуть бути об'єднані з даними молекулярних годин. Молекулярний годинник використовує послідовності ДНК (або білки, які вони кодують) для оцінки спорідненості між видами. Молекулярні годинники оцінюють час в геологічній історії, коли споріднений вид розходився від спільного предка. Молекулярні годинники засновані на припущенні, що мутації накопичуються через час зі стійкою середньою швидкістю для даної області ДНК. Вважається, що види, які накопичили більші відмінності у своїх послідовностях ДНК, у більш далекому минулому розійшлися від свого спільного предка. Молекулярні годинники на основі різних областей ДНК можуть використовуватися разом для більшої точності.

    Розглянемо приклад в таблиці нижче. У таблиці показано, наскільки ДНК декількох видів тварин схожа на ДНК людини. Виходячи з цих даних, який організм, на вашу думку, поділився останнім спільним предком з людьми?

    Організм Подібність з ДНК людини (відсотки)
    Шимпанзе 98
    Миша 85
    Курка 60
    Фруктова муха 44
    Геологічна шкала часу

    Ще одним інструментом розуміння історії Землі і її життя є геологічна шкала часу, показана на малюнку нижче. Геологічна шкала часу ділить історію Землі на поділи (такі як еони, епохи та періоди), які ґрунтуються на основних змінях геології, клімату та еволюції життя. Він організовує історію Землі та еволюцію життя на основі важливих подій, а не одного часу. Це також дозволяє більше зосередитися на останніх подіях, про які ми знаємо найбільше.

    F-D_39Б6Ф8845Б92AF515CBF1А52C5DE2F1E7A15CF2D394E169363DD9978+зображення_thumb_поштова листівка_крихітка+зображення_великий палець_листівка_крихітка_jpgГеологічна шкала часу. Геологічна шкала часу ділить історію Землі на одиниці, які відображають основні зміни на Землі та її життєвих формах. Під час якого еону утворилася Земля? Що таке сучасна епоха?

    Резюме

    • Багато що з того, що ми знаємо про історію життя на Землі, базується на викопному записі.
    • Молекулярні годинники використовуються для оцінки того, скільки часу минуло з тих пір, як два види розійшлися від загального предка.
    • Геологічна шкала часу - ще один важливий інструмент для розуміння історії життя на Землі.

    Рецензія

    1. Що таке скам'янілості?

    2. Опишіть, як утворюються скам'янілості.

    3. Відрізняють відносне датування від абсолютного датування.

    4. У цій таблиці наведено порівняння послідовності ДНК для деяких гіпотетичних видів. На основі отриманих даних опишіть еволюційні зв'язки між видами А та іншими чотирма видами. Поясніть свою відповідь.

    Види Схожість ДНК з видами А
    Види B 42%
    Види C 85%
    Види D 67%
    Види Е 91%

    5. Опишіть геологічну шкалу часу.

    Ресурси

    Зображення Довідка Атрибуції
    Ф-Д_А0А 57С072БД 3С5КБА 67А ЕЦБ6 АБ11Е18ДФД5БД9СБ23Е01ЕД254С297Е1+зображення_крихіткий+зображення_крихіткий.jpg [Рисунок 1] Кредит: Маріана Руїс Вільярреал (LadyOfHats) для Фонду CK-12; Хана Завадська; Ернст Гекель
    Джерело: Фонд CK-12; http://en.Wikipedia.org/wiki/File:Age-of-Man-wiki.jpg
     Ліцензія: CC BY-NC 3 0.
    F-D_137Ф140Д9СБ6Б5Б9А34D055203 ЕСКБ47584 ЦБ38ФА05ДФ 460556FB4+зображення_маленький_маленький_крихіткий+зображення_маленький_крихіткий.PNG [Рисунок 2] Кредит: Маріана Руїс Вільярреал (LadyOfHats) для Фонду CK-12
    Джерело: CK-12
    Ліцензія Фонду: CC BY-NC 3.0
    F-D_7F1C03791BF3237C4C1E5C919A0613E18DF1D172BE56D7C11A74EB2B+зображення_великий_маленький_крихіткий+зображення_маленький_крихіткий.jpg [Рисунок 3] Кредит: Користувач:Карора/Вікісховище
    Джерело: Commons.wikimedia.org/wiki/файл:Thylacoleo_skeleton_in_naracoorte_caves.jpg
    Ліцензія: Публічне надбання
    Ф-Д_59102ФБ99101 БД75А9Ф4Д89 ЕС476А379Е02 ДБ90ЕБ22ДА6С623А35Д6+зображення_крихіткий+зображення_крихіткий.jpg [Рисунок 4] Кредит: Жаба в смолі: Авторське право на зображення Галина Андрушко, 2014; Слід: Едмондо Гнерре
    Джерело: Жаба в смолі: http://www.shutterstock.com; Слід: Commons.wikimedia.org/wiki/file:Tuba_city_dinosaur_track.jpg
    Ліцензія: (Жаба в смолі) Ліцензія від Shutterstock; (Слід) CC BY 2.0
    F-D_A69A61E5BE0FA980FCF104E271E2C9F2CB16CC48530214398B53B7D+зображення_маленький_маленький_крихіткий+зображення_маленький_крихіткий.PNG [Рисунок 5] Кредит: Маріана Руїс Вільярреал (LadyOfHats) для Фонду CK-12
    Джерело: CK-12
    Ліцензія Фонду: CC BY-NC 3.0
    F-D_39Б6Ф8845Б92AF515CBF1А52C5DE2F1E7A15CF2D394E169363DD9978+зображення_маленький_крихіткий+зображення_великий палець_маленький_крихіткий.jpg [Рисунок 6] Кредит: Гана Завадська
    Джерело: CK-12
    Ліцензія Фонду: CC BY-NC 3.0