Ера на криптозоя
КриптозойТова геоложко време започва от момента на възникване на Земята преди 4,6 милиарда години, включва периода на формиране на земната кора и протоокеана и завършва с широко разпространение на високоорганизирани организми с добре развит външен скелет. Обичайно е криптозоят да се разделя на архея или археозоя, който е продължил приблизително 2 милиарда години, и протерозоя, чиято продължителност също е близо 2 милиарда години. Някъде през криптозоя, не по-късно от 3,5 милиарда години, животът се появява на Земята.
Произход на животаЖивотът може да се появи само когато в археите са се образували благоприятни условия за това и на първо място благоприятна температура. Живата материя, наред с други вещества, е изградена от протеини. Следователно до момента на възникване на живота температурата на земната повърхност трябва да е спаднала достатъчно, за да не се унищожат протеините. Известно е, че днес температурната граница на съществуване на жива материя е 90 С, а някои бактерии живеят в горещи извори при тази температура. При тази висока температура вече могат да се образуват някои органични съединения, необходими за образуването на живата материя и преди всичко протеини. Трудно е да се каже колко време е било необходимо на земната повърхност да се охлади до подходящата температура. Много изследователи, изучаващи проблема за произхода на живота на Земята, смятат, че животът се е зародил в плитка морска вода в резултат на обикновени физични и химични процеси, присъщи на неорганичната материя. Някои химични съединения се образуват при определени условия и химичните елементи се комбинират помежду си в определени тегловни съотношения. Вероятността за образуване на сложни органични съединения е особено висока за въглеродните атоми порадитехните специфични особености. Ето защо въглеродът се превърна в строителния материал, от който, според законите на физиката и химията, сравнително лесно и бързо възникват най-сложните органични съединения. Молекулите в никакъв случай не са достигнали веднага степента на сложност, която е необходима за изграждането на „жива материя“. Можем да говорим за химическа еволюция, която предхожда биологичната и завършва с появата на живите същества. Процесът на химическа еволюция беше доста бавен. Началото на този процес е отдалечено от настоящето с 4,5 милиарда години и практически съвпада с времето на образуване на самата Земя. Първият етап по този път беше появата на елементи, които започнаха да влизат в различни комбинации, образувайки химични съединения. И скоро след това на повърхността на Земята се появиха органични съединения и техните полимери, които се оказаха предшественици на първичните живи системи - еобионтите. Последният се е появил преди по-малко от 3,5 милиарда години. Първите живи организми се отличаваха, разбира се, с изключителната простота на тяхната структура. Естественият подбор обаче, в хода на който оцеляха мутанти, по-добре адаптирани към условията на околната среда, и техните по-малко адаптирани конкуренти измряха, доведе до постоянно усложняване на формите на живот. Първичните организми, възникнали според нашите представи някъде в ранния архей, все още не са били подразделени на животни и растения. Разделянето на тези две систематични групи е завършено едва в края на ранния архей. Най-старите организми са живели и умирали в първичния океан и натрупванията на техните мъртви тела вече са можели да оставят отчетливи отпечатъци в скалите. Първите живи организми са можели да се хранят изключително с органична материя, тоест те са били хетеротрофни. Но след като са изчерпали запасите от органична материя в непосредствената си среда, те са изправени пред избор:загиват или развиват способността си да синтезират органични вещества от неживи материали и предимно от въглероден диоксид и вода. Наистина, в хода на еволюцията някои организми (растения) са придобили способността да абсорбират енергията на слънчевата светлина и с нейна помощ да разделят водата на съставните й елементи. Използвайки водород за редукционна реакция, те успяха да превърнат въглеродния диоксид във въглехидрати и да изградят други органични вещества от него в телата си. Тези процеси са известни като фотосинтеза. Организмите, способни да превръщат неорганичните вещества в органични чрез вътрешни химични процеси, се наричат автотрофни. Появата на фотосинтезиращи автотрофни организми беше повратна точка в историята на живота на Земята. Оттогава започва натрупването на свободен кислород в атмосферата и общото количество органична материя, съществуваща на Земята, започва рязко да нараства. Без фотосинтеза по-нататъшният прогрес в историята на живота на Земята беше невъзможен. Откриваме следи от фотосинтезиращи организми в най-древните слоеве на земната кора. Първите животни и растения са били микроскопични едноклетъчни същества. Известна стъпка напред беше асоциирането на хомогенни клетки в колонии; но наистина сериозен напредък стана възможен едва след появата на многоклетъчните организми. Телата им се състоят от отделни клетки или групи клетки с различна форма и предназначение. Това даде тласък на бързото развитие на живота, организмите станаха по-сложни и разнообразни. В началото на протерозойския период флората и фауната на планетата се развиват бързо. В моретата вече процъфтяват малко по-напреднали форми на водорасли, появяват се първите многоклетъчни организми: гъби, кишечнополови, мекотели и червеи. Следващи стъпкибиологичното развитие са относително лесни за проследяване чрез фосилизираните останки от скелети, открити в различни слоеве на земната кора. Тези останки, които по случайност и благоприятна среда са се запазили в седименти до наши дни, наричаме вкаменелости или фосили.
Най-старите вкаменелостиНай-старите останки от организми на Земята са открити в докамбрийските отлагания на Южна Африка. Това са бактериоподобни организми, чиято възраст е оценена от учените на 3,5 милиарда години. Те са толкова малки (0,25 х 0,60 mm), че могат да се видят само с електронен микроскоп. Органичните части на тези микроорганизми са добре запазени и ни позволяват да заключим, че те са подобни на съвременните бактерии. Химическият анализ разкрива техния биологичен характер. Други доказателства за докамбрийски живот са открити в древните образувания на Минесота (27 милиарда години), Родезия (2,7 милиарда години), по канадско-американската граница (2 милиарда години), северен Мичиган (1 милиард години) и другаде. Останките на животни със скелетни части са открити в докамбрийските отлагания едва през последните години. Въпреки това, останките на различни "безскелетни" животни са открити в докамбрийските отлагания от дълго време. Тези примитивни същества все още не са имали варовиков скелет или солидни поддържащи структури, но понякога имало отпечатъци от тела на многоклетъчни организми и по изключение техни вкаменени останки. Пример за това е откриването в канадските варовици на любопитни конусовидни образувания - Atikokania - които много учени смятат за родители на морските гъби. Жизнената активност на по-големите живи същества, най-вероятно червеи, е показана от ясни зигзагообразни отпечатъци - следи от пълзене, както и останки от "норки", открити в тънкослоести седиментиморско дъно. Меките тела на животните са се разложили в незапомнени времена, но палеонтолозите са успели да проследят начина на живот на животните и да установят съществуването на различните им родове, например Planolithes, Russophycus и др. Изключително интересна фауна е открита през 1947 г. от австралийския учен R.K. Спригс в Едиакарските хълмове, на около 450 км северно от Аделаида (Южна Австралия). Тази фауна е изследвана от професор в университета в Аделаида, австриец по произход, Н. Ф. Глеснер, който заявява, че повечето животински видове от Ediacara принадлежат към неизвестни досега групи нескелетни организми. Някои от тях принадлежат към древните медузи, други приличат на сегментирани червеи - анелиди. В Едиакаран и подобни по възраст находища на Южна Африка и други региони също са открити останки от организми, принадлежащи към напълно неизвестни на науката групи. Така професор X. D. Pflug установи нов тип примитивни многоклетъчни животни, Petalonamae, въз основа на някои останки. Тези организми имат листоподобно тяло и очевидно произхождат от най-примитивните колониални организми. Връзката на петалонамията с други видове животни не е напълно ясна. От еволюционна гледна точка обаче е много важно, че в едиакарското време подобна по състав фауна е обитавала моретата на различни региони на Земята. Съвсем наскоро мнозина изразиха съмнение, че находките от Едиакара наистина са от протерозойски произход. Нови радиометрични методи показаха, че слоевете с едиакарската фауна са на около 700 милиона години. С други думи, те принадлежат към късния протерозой. Микроскопичните едноклетъчни растения са били още по-разпространени през протерозоя. Следи от жизнена дейност на синьо-зелени водорасли – т.нарстроматолитите, изградени от концентрични слоеве вар, са известни в седименти на възраст до 3 милиарда години. Синьо-зелените водорасли нямат скелет и строматолитите се образуват от материал, утаен в резултат на биохимичните процеси на жизнената активност на тези водорасли. Синьо-зелените водорасли, заедно с бактериите, принадлежат към най-примитивните организми - прокариоти, в клетките на които все още няма образувано ядро. И така, животът се появи в докамбрийските морета и когато се появи, той беше разделен на две основни форми: животни и растения. Първите прости организми се развиха в многоклетъчни организми, относително сложни живи системи, които станаха предшественици на растения и животни, които в следващите геоложки епохи се заселиха по цялата планета. Животът умножи своите прояви в плитки морски води, прониквайки в сладководни басейни; много форми вече се подготвяха за нов революционен етап на еволюцията - за стъпването на сушата.