Back to chapter

33.4:

Что такое история эволюции?

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
What is Evolutionary History?

Languages

Share

Около 4 миллиардов лет назад, атмосфера молодой Земли состояла из водяного пара и газов, образованных вулканическими извержениями. Когда планета остыла, водяной пар конденсировался, образуя дождь, создавший Мировой океан. Водные одноклеточные организмы появились как первые живые существа, чтобы населить Землю, почти 3.5 миллиарда лет назад.Некоторые прокариоты начали фиксирование углекислого газа для производства сахаров процесс, известный как фотосинтез. Примерно 2 миллиарда лет назад, одноклеточные, фотосинтетические организмы первыми колонизировали влажные, наземные среды. Кислород, производимый как побочный продукт фотосинтеза, открыл путь для атмосферы Земли, чтобы принять больше разнообразных, сложных организмов.Многоклеточные организмы, такие как растения, грибы, и животные, стали заселять сушу Земли примерно 400–500 миллионов лет назад. Ученые реконструировали эту и другие схемы жизни на Земле путём анализа данных о ископаемых и развитии филогенетических деревьев. Окаменелости это сохранившиеся останки или отпечатки организма, такие как кости или следы.Летопись окаменелостей это коллекция окаменелостей, которые документируют историю жизни и предоставляют доказательства эволюции. Филогенетическое дерево это диаграмма, которая иллюстрирует эволюционные отношения между организмами. Ветвистые узоры филогенетического дерева указывают, как организмы эволюционировали от общих предков.Вместе, летопись окаменелостей и филогенетические деревья являются эффективными инструментами реконструкции эволюционной истории. Например, можно предположить тесную эволюционную связь между китами и рыбой, учитывая, что они оба являются водными животными с плавниками и хвостом для плавания. Однако анатомические сравнения показывают, что современные киты имеют общие структурные черты с людьми и другими млекопитающими, как схожие передние конечности.Кроме того, филогенетический анализ предполагает, что киты действительно имеют более недавнего общего предка с людьми, а не с рыбой. Ученые нашли доказательства того, что современные киты произошли от тетрапода, или четвероного организма, который перешёл с суши обратно в воду. Аналогичные схемы тел китов и рыб эволюционировали независимо процесс, называемый конвергентной эволюцией.

33.4:

Что такое история эволюции?

Ученые регистрируют историю эволюции, анализируя ископаемые, морфологические и генетические данные. Летопись окаменелостей документирует историю жизни на Земле и предоставляет доказательства эволюции. Однако и ископаемые, и живые организмы представляют собой свидетельства, отражающие эволюционную историю Земли.

Филогенетические деревья иллюстрируют эволюционные отношения между этими организмами. Ученые предполагают, что организмы & rsquo; общее происхождение путем оценки общих морфологических и генетических характеристик. Вместе летопись окаменелостей и филогенетические деревья помогают ученым реконструировать эволюционную историю жизни на Земле.

Согласно эволюционной истории, условия на ранней Земле заложили основу для зарождения жизни. Почти 4 миллиарда лет назад атмосферный водяной пар конденсировался в дождь, который заполнил бассейны планеты и образовал океаны. Следовательно, согласно свидетельствам окаменелостей, жизнь на Земле началась с появления одноклеточной жизни.

Ученые, например астробиологи, используют эти знания для исследования возможностей существования жизни на других планетах. Предполагается, что присутствие воды является универсальным требованием для жизни. Например, вода, обнаруженная на Марсе, предполагает, что жизнь – скорее всего, бактерии – могут существовать и на этой планете.

По мере изменения условий на Земле организмы & rsquo; изменилась также сложность и разнообразие. Оксигенация атмосферы Земли проложила путь для многоклеточной жизни и колонизации суши. Со временем бесчисленные виды возникли (т. е. видообразование) и исчезли (т. е. исчезновение), когда Земля претерпела изменения окружающей среды.

На протяжении эволюционного периода у видов развивалась адаптация, чтобы лучше выжить в динамической среде Земли. Адаптации могут возникать либо от общего предка, либо независимо от конвергентной эволюции. Например, общий предок дал начало общей структуре передних конечностей млекопитающих, в то время как плавники и хвосты рыб развивались независимо от плавников и китов.

История эволюции описывает, как ископаемые и живые виды эволюционировали с момента появления жизни на Земле. Ученые стремятся понять силы окружающей среды, движущие эволюцией, а также эволюционные отношения между организмами. Установление эволюционной истории Земли обеспечивает основу для понимания процесса и обстоятельств, окружающих эволюцию.

Suggested Reading

Beraldi-Campesi, Hugo. 2013. “Early Life on Land and the First Terrestrial Ecosystems.” Ecological Processes 2 (1): 1. [Source].

Davis, Matt, Søren Faurby, and Jens-Christian Svenning. 2018. “Mammal Diversity Will Take Millions of Years to Recover from the Current Biodiversity Crisis.” Proceedings of the National Academy of Sciences 115 (44): 11262–67. [Source].