Земля вместе с другими планетами Солнечной системы образовалась примерно 5—7 млрд. лет назад. Длительное время на ней отсутствовали условия, необходимые для жизни (см. «Происхождение жизни на Земле»).
Архейская (самая древняя) эра, продолжавшаяся более 900 млн. лет, оставила мало следов жизни, так как пласты сильно изменились под воздействием высокой температуры и давления. Найденные в горных породах этой эры графит, известняк и мрамор говорят о существовании в ту пору сине-зеленых водорослей и бактерий, которые за простую организацию (у них мелкие клетки без четко выраженного ядра) получили название прокариотов.
В архее произошли три крупных ароморфоза, сыгравших громадную роль в дальнейшем развитии жизни на Земле:
- возник половой процесс, приведший к обмену генами и появлению комбинативной изменчивости, которая значительно расширила материал для естественного отбора;
- появился фотосинтез, приведший к разделению единого органического мира по способу питания на мир растений и мир животных. Растения оказались способными синтезировать необходимые для жизни вещества из неорганических — автотрофные организмы. Они обеспечили накопление кислорода и органических веществ, которые использовали для своей жизнедеятельности животные — гетеротрофные организмы;
- образовались многоклеточные организмы, способные захватывать и переваривать более крупные частицы и осваивать новые среды обитания.
Протерозойская эра длилась примерно 2 млрд. лет. В эту эру процветали зеленые водоросли — организмы с типичными клетками — эукариоты. Среди них были формы свободноплавающие и придонные. От последних в дальнейшем возникли формы с расчлененным телом. В протерозое процветали многоклеточные морские животные — кишечнополостные, кольчатые черви, моллюски, иглокожие и членистоногие, а в конце эры появились низшие хордовые (бесчерепные).
В протерозойскую эру произошли следующие крупные ароморфозы: сформировалась двусторонняя симметрия, обеспечившая дифференцировку тела на спинную и брюшную стороны, передний и задний концы. Спинная сторона выполняла защитную функцию, брюшная — обеспечивала движение и захват пищи, в переднем конце развивались органы чувств, а затем — нервные узлы и головной мозг. Это значительно повысило жизненную активность животных; появились первые хордовые — самый высокоорганизованный тип животных. Наличие хорды обеспечило опору мускулатуры; центральная нервная система в виде трубки способствовала их активизации, появились органы дыхания — жабры.
Палеозойская эра характеризовалась значительно большим разнообразием жизни.
В кембрийский и ордовикский периоды суша не была заселена, в море из растений были широко распространены все типы водорослей, из животных — все типы беспозвоночных. Особенно процветали плеченогие и трилобиты (членистоногие).
Важнейшим ароморфозом было появление панцирных рыб, у которых имелся скелет и тело было расчленено на голову, туловище и хвост.
В морях силура из растений были широко распространены водоросли. Из животных процветали плеченогие и трилобиты, появились бесчелюстные позвоночные — щитковые. В конце силура произошли горообразовательные процессы; на поднявшихся обширных территориях без воды погибло множество животных и растений.
Важнейшим ароморфозом этого периода был выход на сушу первых растений — псилофитов, происшедших от прикрепленных ко дну многоклеточных зеленых водорослей.
В девоне ракоскорпионы теснили трилобитов и плеченогих, широко расселились разнообразные отряды рыб. В морях процветали все типы беспозвоночных. На суше на смену псилофитам пришли более высокоорганизованные споровые растения: плауны, хвощи и папоротники. Образовалась почва.
Крупнейшим ароморфозом было появление и выход на сушу первых позвоночных — кистеперых рыб, способных передвигаться по суше и дышать жабрами и легкими. Они дали начало древнейшим земноводным — стегоцефалам, соединявшим в себе признаки рыб и земноводных.
Каменноугольный период (карбон) отличался теплым, мягким климатом и активной вулканической деятельностью. Чередующиеся наступления и отступления моря погубили массы животных и растений и образовали многочисленные топи и болота, зараставшие древовидными папоротниками и хвощами. В этих условиях шло приспособление животных к различным средам обитания: на суше процветали пауки и скорпионы; в воздухе летали насекомые; в топях и болотах царствовали различные земноводные; в морях плавали иглокожие, моллюски; уменьшилось количество трилобитов и панцирных рыб.
В конце карбона и начале Перми произошли горообразовательные процессы, влажный климат сменился сухим. Это привело к новым ароморфозам. На смену споровым растениям пришли более высокоорганизованные и приспособленные к произрастанию в условиях сухого климата семенные папоротники и голосеменные растения, у которых оплодотворение происходило вне воды. На смену земноводным пришли более приспособленные к новым условиям и высокоорганизованные — пресмыкающиеся. Роговой слой защищал их тело от высыхания, плотная оболочка и большой запас питательных веществ в яйце обеспечивали благоприятные условия для развития зародыша.
Пермь отличалась засушливым континентальным климатом и активной вулканической деятельностью. Это способствовало дальнейшему распространению голосеменных и исчезновению древовидных хвощей и папоротников. В этот период вымерли трилобиты, многие земноводные, большее развитие получили пресмыкающиеся, насекомые, акулы и кистеперые рыбы.
Основной ароморфоз — на смену хвощам и папоротникам приходят голосеменные растения.
Мезозойская эра — эра средней жизни. В триасовый период климат был континентальным. Это способствовало развитию голосеменных растений и пресмыкающихся, заселивших всю планету. В морях обитали моллюски, иглокожие, акулы, двоякодышащие рыбы.
Крупным ароморфозом было появление в конце триаса первых млекопитающих и настоящих костистых рыб.
Юрский период отличался мягким климатом. В этот период господствовали голосеменные растения, были распространены небольшие хвощи, папоротники. Из животных особый расцвет получили пресмыкающиеся, заселившие сушу, моря и воздух. На суше широко распространились насекомые, в морях обитали моллюски, иглокожие, костистые рыбы.
Основные ароморфозы — появление первых покрытосеменных растений, у которых зародыш хорошо защищен от неблагоприятных воздействий и долгое время сохраняется вне материнского организма, что позволило им проникнуть в глубь материков, и археоптерикса — родоначальника птиц.
В меловом периоде дальнейшее развитие получили покрытосеменные растения, резко сократились голосеменные и папоротники. В этот период продолжался расцвет пресмыкающихся. В морях распространились костистые рыбы, появились современные земноводные, птицы и насекомые. В конце мела происходил активный горообразовательный процесс. Климат стал резко континентальным. Это привело к уменьшению растительности и вымиранию большинства пресмыкающихся. Им на смену пришли новые, более высокоорганизованные классы позвоночных — птицы и млекопитающие.
Основные ароморфозы этого периода — появление у птиц и млекопитающих четырехкамерного сердца, теплокровности, утепляющих покровов (перья, пух, шерсть), а у млекопитающих — внутриутробного развития зародышей и значительного развития коры головного мозга. Все эти изменения позволили птицам и млекопитающим выжить в новых, более суровых климатических условиях.
Кайнозойская эра — эра новой жизни. Палеоген и неоген характеризовались значительными геологическими изменениями. Поверхность Земли стала похожа на современную. В эти периоды дальнейший расцвет получили покрытосеменные растения, а из животных — насекомые, птицы и млекопитающие, заселившие все материки. Среди млекопитающих появились древние человекообразные обезьяны, предки которых дали начало человеку.
Антропоген — период истории Земли, который длится и в настоящее время. Характеризовался оледенением северного полушария. В этот период сформировалась современная биосфера, появился человек.
