Vznik a vývoj života – maturitní otázka

 

Otázka:  Vznik a vývoj života

Předmět: Biologie

Přidal(a): Bára

 

Vznik života, evoluce druhů, původ a vývoj člověka

 

Teorie o vzniku života

• Kladou si tři základní otázky-kdy život vznikl (časové vymezení), kde život vznikl (v jakém prostředí), za jakých podmínek život vznikal (které vnější faktory se uplatňovaly při formování života)
• kreační teorie
  • život vznikl náhle zásahem nadpřirozené síly (boha)
  • tuto myšlenku zastávali mj. i C. Linné, R. Hooke, J. B. Lamarck
  • mnozí ale uznávají i myšlenku evoluce – např. P. Teilhard de Chardin: křesťanský evolucionismus
• teorie samoplození
  • vznik organismů přímo z neživé hmoty (např. žáby z bahna, myši z obilí apod.)
  • vyvrátil francouzský chemik Louis Pasteur
• teorie panspermismu
  • život rozšířen v celém vesmíru ve formě zárodků tzv. kosmozií, které se ve vhodných podmínkách rozvinou do vyšších forem
  • nevysvětluje tedy vznik života jako takového, jen jeho objevení se na Zemi
  • rozpracoval švédský chemik S. Arrhenius, současně zastává i H. C. Crick (jeden z objevitelů struktury DNA)
• teorie evoluční, autochtonní abiogeneze
  • vznik života postupných vývojem z neživé hmoty přímo na Zemi
  • proces vzniku života zahrnuje dvě stránky
  • chemická evoluce = vznik stavebních látek živé hmoty
  • biologická evoluce = vznik buněk a jejich vývoj po dnešní dobu
  • tři fáze:
    • Abiogenetická – vznik jednoduchých organických sloučenin
    • Autoreprodukční
    • Buněčná – vznik genetického kódu a zabezpečení přesné replikace nukleové kyseliny

 

Evoluce druhů v geologických obdobích Země

A) Prekambrium

• nejstarší období v dějinách – utvoření jádra, pláště (Prahory) a začíná se tvořit zemská kůra (Starohory)

1) Prahory (1,5 miliardy let)

• Složení atmosféry: CO₂, N₂, CH₄, NH₃, H₂S, HCN, H₂O – pára
• Vysoká teplota, elektrické výboje
• Geologie: častá sopečná činnost- výlevná (čedič), vznik hydrosféry – usazené horniny (úlomkovité a chemické)
• Biosféra
  • VZNIK života na Zemi – asi před 3,6 miliardami let v moři
  • působením energie záření, elektrickými výboji a složitými uhlíkatými sloučeninami se vytvořili organismy – Mikrosféra a prvotní buňky à zdokonalily se a dál se vyvíjeli v organismy schopné přeměňovat neústojné látky v ústrojné = fotosyntéza
  • vznik prvních prokaryotických organismů – Sinice, bakterie
  • dochovalo se jen málo chemických zkamenělin v oblasti Afriky

 

2) Starohory (2 miliardy let)

• Geologie: vznik prvních přeměněných hornin – Fylit, Svor, Rula
  • Vytvořila se PANGEA – jednotný pevninský blok – obklopen Praoceánem
  • Probíhalo ASSYNTSKÉ vrásnění
• Biosféra – vznik nových organismů
  • Rostlinstvo: 1. nižší rostliny – řasy
  • Živočichové – 1. Bezobratlí – prvoci, láčkovci, ploštěnci, měkkýši, kroužkovci, členovci
  • Biotop – voda – nebyla vytvořena ozonová vrstva
• Ke konci starohor se zvýšila koncentrace O₂ – vznik ozonové vrstvy – organismy začínají přecházet na souš

 

B) Postkambrium

1) Prvohory až čtvrtohory

Prvohory (345milionů let)

• Dělí se na starší a mladší

Starší prvohory	KALEDONSKÉ vrásnění	Mladší prvohory	VARISKÉ vrásnění
1. KAMBRIUM		1. KARBON
2. ORDOVIK		2. PERM
3. SILUR
4. DEVON

• Geologie: horniny vyvřelé, přeměněné, usazené – organogenní – vápence, dolomity, černé uhlí
• Biosféra
  • Kambrium
    • primitivní rostliny začaly pronikat na souš – na kraji moře – někdy ve vodě, někdy na souši – obojživelné druhy
    • Lze zde najít zástupce téměř všech kmenů bezobratlých a objevují se první zástupci obratlovců – trilobiti, ramenonožci, ostnokožci, vzácně měkkýši
  • Ordovik
    • vznik vyšších rostlin
    • rozvoj trilobitů a ramenonožců – Praha Spořilov, hlavonožců
    • Polostrunatci – mořští živočichové – podobní dnešnímu kopinatci
  • Silur
    • velký rozvoj řas a hojněji i vyšší rostliny – ryniofyta
    • Všechny skupiny bezobratlých – rozšíření i obratlovci
    • Některé skupiny vymírají – trilobiti, ostnokožci
  • Devon
    • první suchozemské pralesy – kapraďorosty, přesličky, plavuně – rostlinstvo poprvé předbíhá živočišný vývoj
    • Vznik mělkých teplých moří – rozvoj ryb a paryb
    • Na severní polokouli první čtvernožci dýchají primitivními plícemi
  • Karbon
    • vznik rozsáhlých ložisek černého uhlí – vznik prvních nahosemenných rostlin
    • Rozvoj hmyzu – bezkřídlí a křídlatí – vážky (velké)
    • Vznik krytolebců z lalokoploutvých ryb
  • Perm
    • zvětšování souší – nahosemenné rostliny
    • Do popředí se dostává vládnoucí skupina druhohor – plazy

Vývoj pevniny

• Na počátku Pangea – rozdělila se na LAUREASIE(sever) a GONDRANA(jih) – mezi moře TETHAY à na konci prvohor opět spojené
• Konec prvohor – velké vymíraní druhů – změna klinutu na sušší a chladnější, sopečná činnost
• Vymírají: trilobiti, ortocéři, kapradiny, přesličky plavuně – co by stromy

 

2) Druhohory (185 miliónů let)

• Tři období
  • TRIAS – klidné
  • JURA – klidné
  • KŘÍDA – neklidné – začíná Alpínské vrásnění
• Objevili se zástupci všech dnes hlavních žijících skupin živočichů a rostlin
• Původní prapevnina se roztrhla na několik bloků, které se vzdalovaly
• Alpínské vrásnění – vznik Alp, Karpat, Kavkazu, Himalájí, And, Kordiller
• Biosféra
  • Trias
    • rozvoj nahosemenných rostlin až do křídy – cykasovité, jinanovité, jehličnanovité
    • Ryby pronikly do moře – dodnes hlavní skupina
    • Obrovský rozvoj plazů – ovládli všechny biotopy – masožravci i býložravci
  • Jura
    • První pravé žáby, kostnaté ryby, plný rozvoj dinosaurů
    • Ptakoještěři – první z obratlovců ovládli vzduch, praptáci – křídla jen k plachtění, přeměna šupin v peří
  • Křída
    • objevují se první krytosemenné rostliny
    • Množství hmyzu, hojně mlži, rejnoci a jiné ryby – vláda dinosaurů – na konci druhohor vymírají
    • Vznik prvních savců

 

IRIDIOVA TEORIE

• iridium je prvek, který se nevyskytuje na Zemi, ale v druhohorní vrstvě se našel, à zřejmě dopadl na zemi v podobě meteoritu
• V místě dopadu požár – okamžité vymírání, nedostatek potravy a slunce zakryté sluncem – nemohla probíhat fotosyntéza
• Krytosemenné rostliny obsahují alkaloidy- otrávily velké savce
• Doba velké sopečné činnosti a ochlazení

 

3) Třetihory (63 miliónů let)

• Dvě období
  • Paleogén
  • Neogén
• Geologie: velice neklidné období – intenzivní vrásnění z druhohor – na konci třetihor je rozmístění kontinentů podobné jako dnes
• Biosféra – dominantní jsou krytosemenné rostliny– javory, duby, buky, palmy, skořicovníky, fíkovníky, magnólie, sekvoje – vznik hnědého uhlí, základ jantaru
• Éra savců – dokázali přečkat období pádu meteoritu
• Sudokopytníci, lichokopytníci, šelmy, primáti – vznik předků člověka – australopithecus

 

4) Čtvrtohory (2-3 miliony let)

• Dvě období
  • Pleistocén
  • Holocén
• Podnebí – střídání dob ledových a meziledových
• Biosféra – rostlinstvo dnešního typu, živočišstvo dnešního typu – období vzniku a vývoje člověka

 

Původ a vývoj člověka

• Antropogeneze – část fylogeneze, která zahrnuje vlastní vývoj člověka, historický vývoj člověka
• Věda: paleoantropologie, antropologie
• Hominizace = polidštění
  • Označuje všechny vývojové změny, prokazatelné na kostře člověka.
  • Těmito změnami se člověk odlišuje od opic.
  • Proces hominizace můžeme rozdělit do tří komplexů
    • Přestavba pánve a dolní končetiny -již u rodu Australopithecus
    • Přestavba horní končetiny, ruky v orgán schopný výroby nástrojů a práce s nimi – rod Homo
    • přestavba lebky a rozvojem mozku – proces trval až do vzniku Homo sapiens.
• Sapientace
  • proces, který se vyznačuje vývojem mozku
  • vývoji typicky lidských znaků, vývoj řeči, abstraktního myšlení a lidské společnosti
  • zvětšování mozkové části lebky (v průběhu vývoje přesáhne kapacitou část obličejovou)
  • zvětšování plochy šedé kůry mozkové

 

Vývojové stupně

• 1) Ramapithecus
  • Neví se, zda je vývojovým předkem člověka.
  • Žil v Africe a v Asii zhruba před 13 miliony let.
  • Zubní oblouk lidského typu
  • mozkovna 350 cm³.

• 2) Australopithecus
  • Rod se dělí na několik druhů.
  • Žili před asi 4 – 2 miliony let v jižní Africe
  • Do lidské vývojové větve je řazen  africanus– Lucy
  • pohlavní dimorfismus – samci až dvojnásobek výšky samic
  • velikost se pohybovala od 100 cm do 170 cm.
  • Chodili vzpřímeně s předkloněnou hlavou, jejich obličej tvořila směsice lidských a zvířecích prvků.
  • Obsah mozkovny 420-600 cm³
  • Používali zřejmě dřevěné, kostěné a kamenné předměty- příležitostně

 

Rod Homo

Odlišují se těmito znaky:

• cílevědomou výrobou a užíváním nástrojů
• větším mozkem – rozdíl o 500 cm³
• mnohem menšími zuby, menší čelistí a zubními oblouky
• stavbou některých kostí-tenčí lebeční kosti, velkou hlavici a kratší krček stehenní kosti a nezešikmenou pánev
• 3) Homo habilis (člověk zručný)
  • První předek, řazený do rodu Homo
  • žil v Africe v období mezi 2,5 – 1,5 milionu let
  • Doloženy první vyrobené kamenné nástroje
  • Mozkovna 650-800 cm3
  • lebka -lidské rysy (vyšší čelo, téměř lidský chrup)
  • podle stavby dolní části těla chodil vzpřímeně
  • Výška asi 140 cm, ženy 115 cm.
  • určitá forma jazykové komunikace
  • schopnost vyrábět kamenné nástroje
• 4) Homo ergaster
  • před 1,8 miliony let v Africe
  • Nejasná návaznost
  • tělesné vlastnosti z něj činí vysoce pravděpodobné předky všech pozdějších stadií lidí.
  • vysoký okolo 170 cm,
  • lidské proporce (dlouhé dolní končetiny), vyčnívající nos
  • Kapacita mozku asi 850 cm3
  • výrazný nadočnicový val a ostřeji zalomené záhlaví
  • nejspíše  první lidé s holou pokožkou
  • schopností lovit
• 5) Homo erectus(člověk vzpřímený)
  • Žil v Africe, Asii i Evropě a to v období od 1 milionu do 350 000 let př. n. l.
  • Výška až 170 cm,
  • mozkovna 900 – 1100 cm3
  • Prokazatelně znal a uměl udržovat oheň.
  • Kostra typicky lidská, nevykazující žádné znaky šplhání
  • vysoký až 180 cm, vážil až 80 kg, robustní postavy
  • morfologická diferenciace v Asii a v Africe, v závislosti na rozdílných klimatech.
  • Před více než milionem let se objevují i v Evropě
• 6) Homo sapiensneanderthalensis
  • vymřeli jako slepá vývojová větev
  • Žil asi 150 000 – 50 000 lety, pouze v Evropě
  • Výška asi 160 cm, robustní postava
  • mozkovna měla kapacitu v rozmezí od 1400 do 1700 cm3, což je více než u soudobého člověka.
• 7) Homo sapiens člověk moudrý
  • Fyzicky se již téměř neliší od nás.
  • První lidé tohoto typu žili přibližně v rozmezí mezi 40 – 10 000 lety př. n. l.
  • výroba kostěných a kamenných nástrojů, dřevěné oštěpy
  • Mozkovna- 1200-1325cm3
  • Silný nadočnicový val, těžká spodní čelist, ustupující brada
• 8) Homo sapienssapiens  – člověk dnešního typu
  • Původ v Africe- před 100 000 až 40 000 lety
  • Výška 106-175cm
  • Mozkovna stejná jako u dnešních lidí
  • Osidloval postupně celý svět
  • Organizovaný lov, pohřbíval mrtvé
  • Jeskynní malby
  • Primitivní obydlí

 

Taxonomické zařazení člověka

• • Nadříše Eukaryota
  • Říše Živočichové
  • Podříše Mnohobuněční
  • Oddělení Triblastica 
  • Kmen Strunatci
  • Podkmen Obratlovci
  • Nadtřída Čelistnatci
  • Třída Savci
  • Podtřída Živorodí
  • Nadřád Placentálové
  • Řád Primáti
  • Podřád Vyšší primáti
  • Nadčeleď Lidoopi a Lidé
  • Čeleď Lidé
  • Rod Člověk
  • Druh Člověk rozumný
  • Poddruh Člověk rozumný vyspělý