Презентация по биологии на тему архейская эра. Архейская эра (11 класс)

1 слайд

2 слайд

Архейская эра ведет свое начало со времени, когда Земля сформировалась как планета. В геологии это самый древний, самый ранний период истории земной коры.

3 слайд

Продолжительность: 1500 млн. лет Состав атмосферы: хлор, водород, метан, аммиак, углекислый газ, сероводород, кислород, азот. Основные события эры: Возникновение первых прокариотов. Неорганические вещества суши и атмосферы превращаются в органические. Появляются гетеротрофы. Появляется почва. Вода, а потом и атмосфера насыщается кислородом.

4 слайд

В архейской эре возникли первые живые организмы. Они были гетеротрофами и в качестве пищи использовали органические соединения «первичного «бульона». Первыми жителями нашей планеты были анаэробные бактерии. Важнейший этап эволюции жизни на Земле связан с возникновением фотосинтеза, что обуславливает разделение органического мира на растительный и животный. Первыми фотосинтезирующими организмами были прокариотические (доядерные) цианобактерии и сине-зеленые водоросли. Появившиеся затем эукариотические зеленые водоросли выделяли в атмосферу из океана свободный кислород, что способствовало возникновению бактерий, способных жить в кислородной среде.

5 слайд

Появились половой процесс и многоклеточность Гаплоидные организмы непрерывно приспосабливаются к среде, но принципиально новых признаков и свойств у них не возникает. Диплоидность, возникшая одновременно с оформленным ядром, позволяет сохранить мутации в гетероготном состоянии и использовать их как резерв наследственной изменчивости для дальнейших эволюционных преобразований.

6 слайд

Совершенствование взаимодействия между клетками сначала контактного, а затем с помощью нервной и эндокринной систем обеспечило существование многоклеточного организма как единого целого. Некоторые перешли к сидячему образу жизни и превратились в организмы типа губок. От них произошли плоские черви. Третьи сохранили плавающий образ жизни, приобрели рот и дали начало кишечнополостным.

Cлайд 1

Cлайд 2

Cлайд 3

Cлайд 4

Cлайд 5

Cлайд 6

Слайд 2

Мусякаев Рамиль Аминов Руслан

Слайд 3

Эра древнейшей жизни, которая началась 3500 млн. лет назад и продолжалась 900 млн. лет, возникли первые живые организмы. Они были гетеротрофами

Слайд 4

Климат и среда.

Архейская эра продолжалась 900 млн. лет В архейской эре была активная вулканическая деятельность.Анаэробные условия жизни в мелководном древнем море.

Слайд 5

Живые организмы

В архейской эре возникли первые живые организмы. Они были гетеротрофами и в качестве пищи использовали органические соединения «первичного «бульона». (В осадочных породах древностью 3.5 млрд. лет обнаружены биополимеры). Первыми жителями нашей планеты были анаэробные бактерии. Важнейший этап эволюции жизни на Земле связан с возникновением фотосинтеза, что обуславливает разделение органического мира на растительный и животный.

Слайд 6

Фотосинтез

Важнейший этап эволюции жизни на Земле связан с возникновением фотосинтеза, что обуславливает разделение органического мира на растительный и животный. Появившиеся затем эукариотические зеленые водоросли выделяли в атмосферу из океана свободный кислород, что способствовало возникновению бактерий, способных жить в кислородной среде. В это же время – на границе архейской протерозойской эры произошло еще два крупных эволюционных событий – появились половой процесс и многоклеточность

Слайд 7

Половой процесс

Половой процесс резко повышает возможность приспособления к условиям среды, вследствие создания бесчисленных комбинаций в хромосомах. Диплоидность, возникшая одновременно с оформленным ядром, позволяет сохранить мутации в гетероготном состоянии и использовать их как резерв наследственной изменчивости для дальнейших эволюционных преобразований. Возникновение диплоидности и генетического разнообразия одноклеточных эукариот, с одной стороны, обусловили неоднородность строения клеток и их объединение в колонии, с другой – возможность «разделения труда» между клетками колонии, т.е. образование многочисленных организмов.

Слайд 8

1 Сидячий образ жизни губки 2 Некоторые стали ползать, перемещаться с помощью ресничек плоские черви. 3 Сохранили плавающий образ жизни кольчатые черви. Пути эволюционных преобразований

Слайд 9

Животный мир

Разделение функций клеток у первых колониальных многоклеточных организмов привело к образованию первичных тканей – эктодермы и энтодермы, что в дальнейшем дало возможность для возникновения сложных органов и систем органов. Совершенствование взаимодействия между клетками сначала контактного, а затем с помощью нервной и эндокринной систем обеспечило существование многоклеточного организма как единого целого. Пути эволюционных преобразований первых многоклеточных были различны. Некоторые перешли к сидячему образу жизни и превратились в организмы типа губок. От них произошли плоские черви. Третьи сохранили плавающий образ жизни, приобрели рот и дали начало кишечнополостным.

Архейская эра - это первая ступень в развитии жизни на земле, захватывающая временной интервал в 1,5 млрд лет. Она берет свое начало 4 млрд лет назад. В период архейской эры начинает зарождаться флора и фауна планеты, отсюда берет начало история динозавров, млекопитающих и человека. Появляются первые залежи естественных богатств природы. Не было горных возвышенностей и мирового океана, кислорода не хватало. Атмосфера была смешана с гидросферой в единое целое - это препятствовало солнечным лучам попадать на землю.

Архейская эра в переводе с древнегреческого означает «древняя». Эта эра делится на 4 периода - эоархей, палеоархей, мезоархей и неоархей.

Первый период архейской эры длился приблизительно 400 млн лет. Данный период характеризуется усиленными метеоритными дождями, формированием вулканических кратеров и земной коры. Начинается активное формирование гидросферы, появляются изолированные друг от друга соленые водоемы с горячей водой. В атмосфере преобладает углекислый газ, температура воздуха доходит до 120 °С. Появляются первые живые организмы - цианобактерии, которые начинают производить кислород при помощи фотосинтеза. Происходит образование Ваальбары - основного земного материка.

Палеоархей

Следующий период эры Архея захватывает промежуток времени в 200 млн лет. Магнитное поле Земли усиливается за счет повышения твердости земного ядра. Это благоприятно сказывается на условиях жизни и развития простейших микроорганизмов. Сутки длятся около 15 часов. Происходит образование мирового океана. Изменения подводных хребтов приводит к медленному повышению объема воды и понижению количества углекислого газа в атмосфере. Продолжается формирование первого земного континента. Горных массивов еще не существует. Вместо них над землей возвышаются действующие вулканы.

Мезоархей

Третий период архейской эры продолжался 400 млн лет. В это время происходит раскол основного континента на 2 части. В результате резкого охлаждения планеты, в котором виноваты постоянные вулканические процессы, формируется Понгольское ледниковое образование. В этот период численность цианобактерий начинает активно расти. Развиваются хемолитотрофные организмы, не нуждающиеся в кислороде и солнечных лучах. Ваальбар полностью сформирован. Размер его приблизительно равен размеру современного Мадагаскара. Начинается образование континента Ур. Из вулканов медленно начинают формироваться крупные острова. В атмосфере, как и прежде, преобладает углекислый газ. Температура воздуха остается высокой.

Последний период архейской эры закончился 2,5 млрд лет назад. На данном этапе завершается формирование земной коры, увеличивается уровень кислорода в атмосфере. Материк Ур становится основой Кенорленда. Большую часть планеты занимают вулканы. Их активная деятельность приводит к повышенному образованию полезных ископаемых. Золото, серебро, граниты, диориты и другие, не менее важные природные богатства, были сформированы в период неоархея. В последние столетия архейской эры появляются первые многоклеточные организмы, которые в дальнейшем разделились на земных и морских обитателей. У бактерий начинается развитие полового процесса размножения. Гаплоидные микроорганизмы имеют один хромосомный набор. Они постоянно адаптируются к изменениям в среде обитания, но при этом другие свойства у них не появляются. Половой процесс позволил происходить приспособлению к жизни с изменениями в наборе хромосом. Это дало возможность для дальнейшей эволюции живых организмов.

Флора и фауна архейской эры

Растительный мир данной эры не может похвастаться разнообразием. Единственным видом растений являются одноклеточные нитчатые водоросли - сфероморфид - ареал обитания бактерий. Когда эти водоросли формируются в колонии, их можно увидеть без специальных приборов. Они могут отправиться в свободное плавание или прикрепиться к поверхности чего-либо. В дальнейшем водоросли сформируют новую форму жизни - лишайники.

Во время архейской эры появились первые прокариоты - одноклеточные организмы, не имеющие ядра. С помощью фотосинтеза прокариоты производят кислород и создают благоприятные условия для появления новых форм жизни. Делятся прокариоты на два домена - бактерии и археи.

Археи

В настоящее время установлено, что имеют особенности, отличающие их от других живых организмов. Поэтому классификация, объединяющая их с бактериями в одну группу, считается устаревшей. Внешне археи схожи с бактериями, но некоторые имеют необычные формы. Эти организмы могут поглощать как солнечный свет, так и углерод. Существовать могут в самых непригодных для жизни условиях. Один из видов архей является пищей для морских обитателей. Несколько видов было обнаружено в кишечнике человека. Они принимают участие в процессах пищеварения. Другие виды используют для очистки сточных рвов и канав.

Существует неподтвержденная фактами теория, что во время архейской эры произошло зарождение и развитие эукариотов - микроорганизмов царства грибов, схожих с дрожжевыми грибами.

О том, что жизнь на земле зародилась в период архейской эры, свидетельствуют найденные окаменелые стромалиты - отходы жизнедеятельности цианобактерий. Первые строматолиты были обнаружены в Канаде, Сибири, Австралии и Африке. Учеными доказано, что именно бактерии оказали огромное влияние на образование кристаллов арагонита, который содержится в раковинах моллюсков и входит в состав кораллов. Благодаря цианобактериям возникли залежи карбонатных и кремневых образований. Колонии древних бактерий похожи на плесень. Располагались они и в области вулканов, и на дне озер, и в прибрежных районах.

Климат Архея

Ученым пока не удалось ничего узнать о климатических поясах данного периода. О существовании зон разного климата в архейской эре позволяют судить древние ледниковые отложения - тиллиты. Остатки оледенений в наши дни найдены в Америке, Африке, Сибири. Их истинные размеры определить пока не представляется возможным. Скорее всего, ледниковые отложения покрывали только горные вершины, ведь обширные материки во времена архейской эры еще не были сформированы. На существование теплого климата в некоторых зонах планеты указывает развитие флоры в океанах.

Гидросфера и атмосфера архейской эры

В ранний период воды на земле было немного. Температура воды в период архейской эры достигала 90°С. Это свидетельствует о насыщенности атмосферы углекислым газом. Азота в ней было очень мало, кислорода на ранних этапах почти не было, остальные газы быстро разрушаются под воздействием солнечных лучей. Температура атмосферы доходит до 120 градусов. Если бы в атмосфере преобладал азот, то и температура была бы не ниже 140 градусов.

В поздний период, после формирования мирового океана, уровень углекислого газа стал заметно снижаться. Температура воды и воздуха так же понизилась. А количество кислорода повысилось. Таким образом, планета постепенно становилась пригодной для жизни различных организмов.

Полезные ископаемые Архея

Именно в архейскую эру происходит наибольшее формирование полезных ископаемых. Этому способствует активная деятельность вулканов. Колоссальные месторождения железных, золотых, урановых и марганцевых руд, алюминия, свинца и цинка, медных, никелевых и кобальтовых руд были заложены этой эпохой жизни земли. На территории Российской Федерации архейские месторождения найдены на Урале и в Сибири.

Более подробно периоды Архейской эры будут рассмотрены в следующих лекциях.

Разделы: Биология

Задачи: познакомить учащихся с хронологией развития живой природы и основными ароморфозами, происходившими в царствах животных и растений в архейскую и протерозойскую эры

Оборудование: компьютер, мультимедийная установка, варианты тестовых заданий (1 и 2), комплекты дополнительной литературы, презентация учителя (приложение 1 ), презентации учащихся (приложение 2 , приложение 3 ), комментарий к презентации учащихся (приложение 4 ).

Ход урока

I. Орг. момент (распределение учащихся на группы для дальнейшей работы)

II. Проверка исходных знаний

III. Новая тема

Сегодня, ребята, мы совершим путешествие в начало времен. Мы постараемся увидеть и узнать, как шло развитие Земли, какие события происходили на ней миллионы, а то и миллиарды лет назад. Какие организмы и как появились на Земле, как они сменяли друг друга, какими путями и с помощью чего шла эволюция. К сожалению, время нашего путешествия ограниченно и мы сможем сегодня побывать только в первых эрах развития Земли.

Итак, тема нашего урока «Развитие жизни в архейскую и протерозойскую эры» . (ЗАПИСЬ ТЕМЫ В ТЕТРАДЬ) (СЛАЙД 1)

Перед тем, как приступить к изучению новой темы, т.е. отправиться в путешествие, выполним небольшую проверочную работу и оценим её, выяснив при этом, хватит ли у вас запаса знаний, чтобы «путешествовать» по истории Земли.

В рабочих тетрадях поставьте вариант и выполните тестовую работу. (два варианта, которые раздаются заранее на парты).

Взаимопроверка.

А теперь поменяйтесь тетрадями и проверьте работы друг друга, поставив за каждый правильный ответ 1 балл (СЛАЙД 2 с ответами)

Итак, вы оценили уровень знаний друг друга, у кого-то он лучше, у кого-то он хуже, но тем не менее время не ждет, будем двигаться дальше. Ведь в пути всегда сильный помогает слабому.

Рассказ учителя, сопровождающийся слайдами презентации.

Развитие жизни на Земле.

«Время – длинное», – сказал Джеймс Геттон, и действительно, для совершения титанических и удивительных преобразований, которые произошли на нашей планете, потребовалось невероятно много времени. Совершая перелет на космическом корабле около 4-х миллиардов лет назад в той части Вселенной, где расположено сегодня наше Солнце, мы наблюдали бы картину, отличающуюся от той, которую видят космонавты сегодня. Вспомним, что Солнце имеет собственную скорость перемещения – около двух десятков километров в секунду; и тогда оно находилось в другой части Вселенной, а Земля в то время ещё только родилась…

Итак, Земля только родилась и находилась в начальной стадии своего развития. Она была раскаленным маленьким шариком, спеленатым в вихревые облака, и колыбельной песнью её был рокот вулканов, шипенье пара и рев ураганных ветров.

Самыми ранними породами, которые могли сформироваться на стадии этого бурного младенчества, были вулканические породы, но они не могли долго оставаться неизменными, ибо подвергались яростным атакам воды, тепла и пара. Земная кора прогибалась, и на них изливалась огненная лава. Следы этих ужасных сражений несут горные породы архейской эры – самые древние породы, известные нам сегодня. В основном это сланцы и гнейсы, залегающие в глубинных слоях и обнажающиеся в глубоких каньонах, шахтах, карьерах.

В таких породах – они образовались около полутора миллиардов лет назад – почти не встречается свидетельств жизни.

Историю живых организмов на Земле изучают по сохранившимся в осадочных горных породах остаткам, отпечаткам и другим следам их жизнедеятельности. Этим занимается наука палеонтология. Для удобства изучения и описания вся история Земли разделена на отрезки времени, имеющие различную длительность и отличающиеся друг от друга климатом, интенсивностью геологических процессов, появлением одних и исчезновением других групп организмов и т.д.

Названия этих отрезков времени греческого происхождения. Самые крупные такие подразделения – ЭОНЫ, их два – криптозой (скрытая жизнь) и фанерозой (явная жизнь). Эоны делятся на эры. В криптозое две эры – архей (древнейший) и протерозой (первичная жизнь). Фанерозой включает в себя три эры – палеозой (древняя жизнь), мезозой (средняя жизнь) и кайнозой (новая жизнь). В свою очередь, эры разделены на периоды, периоды иногда делят на более мелкие части. (СЛАЙД 3).

Схему необходимо после объяснения учителя перенести в тетрадь.

По мнению ученых, планета Земля формировалась 4,5-7 млрд. лет назад . Около 4 млрд. лет назад стала остывать и затвердела земная кора, на Земле возникли условия, позволившие развиваться живым организмам.

Никто точно не знает, когда именно возникла первая живая клетка. Возраст самых ранних следов жизни (остатков бактерий), найденных в древних отложениях земной коры, около 3,5 млрд лет. Поэтому предположительно возраст жизни на Земле – 3 млрд. 600 млн. лет. (СЛАЙД 4)

Представим себе, что этот огромный отрезок времени уместился в пределах одних суток. Сейчас на наших «часах» – ровно 24 ч, а в момент возникновения жизни они показывали 0 ч. Каждый час вместил 150 млн. лет, каждая минута – 2,5 млн. лет.

Самая древняя эпоха развития жизни – докембрийская (архей + протерозой) длилась невероятно долго: свыше 3 млрд лет. (с начала суток до 8 часов вечера). (СЛАЙД 5)

Так что же происходило в то время?

К этому времени в водной среде уже были первые живые организмы.

Условия жизни первых организмов: (СЛАЙД 6)

• пища – «первичный бульон» + менее удачливые собратья.
• Миллионы лет => бульон становится всё «разбавленнее»
• Исчерпание запасов питательных веществ
• Развитие жизни зашло в тупик.

Но эволюция нашла выход: (СЛАЙД 7)

1. Появление бактерий, способных с помощью солнечного света превращать неорганические вещества в органические.
2. Нужен водород => разлагают сероводород (для построения организмов). Зеленые растения получают его, расщепляя воду и выделяя кислород, но бактерии делать этого ещё не умеют. (Разлагать сероводород гораздо проще)
3. Ограниченное количество сероводорода => кризис в развитии жизни
4. «Выход» найден – сине-зеленые водоросли научились расщеплять воду на водород и кислород (это в 7 раз труднее, чем расщепить сероводород). Это настоящий подвиг! (2 млрд. 300 млн. лет назад – 9 ч утра) (СЛАЙД 8)

• Кислород – побочный продукт. Накопление кислорода → угроза жизни. (Кислород необходим большинству современных видов, но он не утратил своих опасных окислительных свойств. Первые фотосинтезирующие бактерии, обогащая им среду, по сути дела отравляли её, делая непригодной для многих своих современников.)
• С 11 ч утра – новое самозарождение жизни на Земле стало невозможным.
• Содержание кислорода = 1 %.
• Проблема – как бороться с возрастающим количеством этого агрессивного вещества?
• Победа – появление первого организма, вдохнувшего кислород – возникновение дыхания. (СЛАЙД 9)
  (Организмы справлялись с угрозой кислорода несколькими путями. Одни (аэробы) научились дышать, т.е. получать энергию за счет кислородного окисления органики. Это защитило их от избытка кислорода и заодно уравновесило его поступление в окружающую среду за счет фотосинтеза. Другие (анаэробы) скрылись от опасного окислителя там, где его почти нет.
• Жизнь в океане – защита от УФ лучей.
  (В те времена на Землю шло жесткое воздействие УФ лучей и жизнь была возможна лишь в толще воды. Фотосинтез привел к резкому изменению химического состава земной среды. Пока выделение кислорода превышало его потребление, он накапливался в воде и атмосфере, что привело к другому важному для эволюции жизни последствию. В верхних слоях атмосферы молекулы кислорода (О 2) под действием космического излучения дают озон (О 3) , образующий сплошной слой в стратосфере и поглощающий опасную для живого часть излучаемого Солнцем ультрафиолета.)
• Кислород => возникновение озонового слоя (смягчение излучения)
• Выход жизни на сушу.
  С выходом жизни на сушу, эволюция на Земле буквально зашагала «семимильными шагами»
• Ещё «изобретения» природы: 14 ч – клетки получили ядро + половое размножение (резкое ускорение темпов эволюции) + появление первых многоклеточных существ. (СЛАЙД 10)
• Конец докембрия (20 ч): разнообразные животные – медузы, плоские черви, губки, полипы. (мягкотелые, лишённые скелета) (СЛАЙД 11)
• Возникновение скелета – раковин, панцирей

НАЧАЛАСЬ НОВАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЭРА.

Учитель: Более подробно об архее и протерозое вы узнаете из сообщений (с презентациями) ребят и вашей самостоятельной работы с дополнительной литературой (материалами).

Перед началом работы, учащиеся, распределенные на группы, получают вопросы, задания. Их задача – прослушать выступления ребят, поработать с дополнительными материалами и ответить на вопросы, выбрав одного выступающего от группы.

Самостоятельная работа с учебником и дополнительной литературой. Необходимо просмотреть предложенную информацию и найти ответы на вопросы.

ВОПРОСЫ

1 команда

2 команда

1. Расположите события, происходящие в архее и протерозое, в последовательности, соответствующей порядку их возникновения:
   а) появление фотосинтеза;
   б) появление прокариот;
   в) появление многоклеточных водорослей;
   г) появление свободного кислорода;
   д) появление членистоногих;
   е) появление моллюсков;
   ж) появление кольчатых червей.
   Ответ: б, а, г, в, ж, д, е
2. С чем связана вспышка разнообразия живых организмов в протерозое?

3 команда

1. Как деятельность живых организмов повлияла на изменение геологических оболочек Земли?
2. Заполните таблицу:

Выступление ребят, просмотр презентаций.

(Презентация 2«Архей». Презентация 3«Протерозой»)

Выступление представителей групп.

Запись в тетрадь событий архея и протерозоя. (СЛАЙДЫ 12-13)

Закрепление

Написание небольшого итогового теста и его самопроверка (текст теста можно раздать учащимся, можно вывести на экран).

Итоговый тест.

1. Геологическая история Земли началась примерно …млрд лет назад.
2. Первые живые организмы по способу питания были …
3. Эра в истории Земли, название которой переводится как «древнейшая» ….
4. Важный этап эволюции жизни, приведший к разделению мира на растительный и животный ….
5. Самая продолжительная по времени эра …
6. Два крупных события на границе архей – протерозой ….
7. Жизнь стала возможна на суше благодаря возникновению …

Самопроверка – поменяйтесь тетрадями и проверьте тесты по ключу.

Ответы к тесту: (СЛАЙД 14)

1. 3,5 млрд. лет назад
2. гетеротрофы
3. архейская
4. фотосинтез
5. протерозойская
6. половой процесс и многоклеточность
7. озонового слоя

Подведение итогов урока

(СЛАЙД 15) Учитель показывает на экране основные итоги эволюционного процесса (что было), а учащиеся называют событие, произошедшее за время архейской и протерозойской эр.