Эволюция Земли. Эволюция человека. Глобальный эволюционизм

Министерство  образования науки  Российской Федерации

Федеральное государственное  автономное образовательное  учреждение

Высшего профессионального  образования «Казанский (Приволжский)

Федеральный университет» 

Дисциплина  «Концепции современного естествознания» 
 
 

Реферат

На тему: «Эволюция Земли. Эволюция человека.

Глобальный  эволюционизм.» 

Автор реферата:                                                                                           Фёдорова Ю.А.

Группа                                                                                                                               121

Руководитель  работы, доцент:                                                                          Беилин И.Л 
 
 
 

Казань 2011 г.

Содержание: 

1)ЭВОЛЮЦИЯ ЗЕМЛИ: 

а) Основные закономерности геологического развития Земли

б) Основные события в развитии Земли в MZ и KZ

в) Результат  эволюции.

г) Особенности  осадконакопления

д) Палеогеография мезозоя

е) Строение Земной коры в Мезозое

ж) Особенности  органического мира Кайнозоя

з) Палеогеографические  особенности

и) Особенности  осадконакопления

к) Основные закономерности геологического развития Земли 

2) ЭВОЛЮЦИЯ ЧЕЛОВЕКА

а) Характерные признаки человека

б) Увеличение мозга.

в) Строение зубов.

г) Различия на биомолекулярном уровне.

д) Исследование происхождения человека

е) Методы датирования.

ж) Эволюция: к австралопитеку.

з) Австралопитек.

и) Расовые вариации.

к) Продолжающаяся эволюция человека. 

3)ГЛОБАЛЬНЫЙ  ЭВОЛЮЦИОНИЗМ

а) Антропный принцип с позиции глобального эволюционизма

б) К общей теории глобального эволюционизма 

4)ЛИТЕРАТУРА 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение.

     Эволюция  Земли:

     Вопрос  ранней эволюции Земли тесно связан с теорией ее происхождения. Сегодня  известно, что наша планета образовалась около 4,5 млрд. лет назад. В процессе формирования Земли из частиц протопланетного облака постепенно увеличивалась ее масса. Росли силы тяготения, а следовательно, и скорости частиц, падавших на планету. Кинетическая энергия частиц превращалась в тепло, и Земля все сильнее разогревалась. При ударах на ней возникали кратеры, причем выбрасываемое из них вещество уже не могло преодолеть земного тяготения и падало обратно.

     Чем крупнее были падавшие объекты, тем  сильнее они нагревали Землю. Энергия удара освобождалась не на поверхности, а на глубине, равной примерно двум поперечникам внедрившегося тела. А так как основная масса на этом этапе поставлялась планете телами размером в несколько сот километров, то энергия выделялась в слое толщиной порядка 1000 км. Она не успевала излучиться в пространство, оставаясь в недрах Земли. В результате температура на глубинах 100–1000 км могла приблизится к точке плавления. Дополнительное повышение температуры, вероятно, вызвал распад короткоживущих радиоактивных изотопов.

     По-видимому, первые возникшие расплавы представляли собой смесь жидких железа, никеля и серы. Расплав накапливался, а  затем вследствие более высокой  плотности просачивался вниз, постепенно формируя земное ядро. Таким образом, дифференциация (расслоение) вещества Земли могла начаться еще на стадии ее формирования. Ударная переработка поверхности и начавшаяся конвекция, несомненно, препятствовали этому процессу. Но определенная часть более тяжелого вещества все же успевала опустится под перемешиваемый слой. В свою очередь дифференциация по плотности приостанавливала конвекцию и сопровождалась дополнительным выделением тепла, ускоряя процесс формирования различных зон в Земле.

     Предположительно  ядро образовалось за несколько сот  миллионов лет. При постепенном остывании планеты богатый никелем железоникелевый сплав, имеющий высокую температуру плавления, начал кристаллизуются – так (возможно) зародилось твердое внутреннее ядро. К настоящему времени оно составляет 1,7% массы Земли. В расплавленном внешнем ядре сосредоточено около 30% земной массы.

     Развитие  других оболочек продолжалось гораздо  дольше и в некотором отношении  не закончилось до сих пор.

Эволюция  человека:

Фундаментальные процессы генетической изменчивости, адаптации и отбора, которые лежат в основе огромного разнообразия органической жизни, определяют также ход эволюции человека. Изучением процессов становления человека как вида, а также внутривидовых вариаций, анатомических и физиологических, занимается антропология (во многих странах эту науку называют физической антропологией, отличая от культурной антропологии, к которой относят лингвистику, доисторическую археологию и этнографию).

В 1739 шведский естествоиспытатель Карл Линней в своей Системе природы (Systema Naturae) классифицировал человека – Homo sapiens – как одного из приматов. С тех пор среди ученых не возникало никаких сомнений в том, что именно таково место человека в зоологической системе, которая охватывает все ныне живущие формы едиными классификационными отношениями, основанными главным образом на особенностях анатомического строения. В этой системе приматы образуют один из отрядов в составе класса млекопитающих и разделяются на два подотряда: полуобезьяны (в их число входят лемуры и долгопяты) и высшие приматы. К последним относятся обезьяны (а именно обезьяны Старого света, т.е. мартышкообразные, и обезьяны Нового света), человекообразные обезьяны (гиббоны и крупные человекообразные обезьяны – орангутан, гориллы, шимпанзе) и человек. Приматы обладают многими общими специфическими признаками, отличающими их от других млекопитающих.

Ни Линней, ни другие систематики того времени  не создали какой-либо эволюционной теории для объяснения как морфологического сходства, объединяющего Homo sapiens с родственными приматами, так и характерных отличий, позволяющих выделить его в отдельный вид. Несмотря на это, созданная Линнеем классификация сыграла заметную роль в появлении теории эволюции. Некоторые эволюционные концепции были сформулированы еще до опубликования в 1859 Происхождения видов (On the Origin of Species) Дарвина. В конце 18 в. на эти темы писали Дидро, Кант и Лаплас, а в начале 19 в. работы, в которых разнообразие органического мира объяснялось эволюционным процессом, опубликовали Ламарк и Эразм Дарвин, дед Чарлза Дарвина.

Хотя эти ранние концепции и позволяли предполагать, что современный человек, возможно, произошел от более примитивных  обезьяноподобных видов, тем не менее  обнаруженные к тому времени ископаемые остатки тех, кого мы теперь признаем предшественниками современного человека, либо совсем не вызывали интереса, либо рассматривались как аномалии. Только после выхода в свет Происхождения видов гибралтарский человек, открытый в 1848, а также неандертальский череп, найденный при раскопках в 1856, привлекли внимание в качестве доказательств эволюции человека.

Британский биолог Томас Гексли, последователь учения Дарвина, одним из первых дал оценку этим скудным ископаемым остаткам, имевшим относительно небольшой  возраст. В 20 в. в Европе, Азии и Африке было обнаружено множество остатков гоминид, т.е. представителей родословной линии человека. Эти открытия совершаются и в наши дни, так что мы все больше узнаем, как и в каких временнх рамках протекала эволюция человека, а также, до некоторой степени, какие факторы могли влиять на этот процесс.

Глобальный  эволюционизм:

ОТГЭ в полном законченном виде должна представлять собой философскую (логическую в  гегелевском смысле) систему в  которой прослеживается эволюция Мира, в форме последовательного вывода взаимообуславливаемых категорий (определений). Различные части (этапы) этой логической системы должны однозначно соответствовать различным этапам эволюции Мира (отдельным видам движения). Завершаться система должна выводом необходимости Конца Мира, как абсолютного результата эволюции, как возврата к синкретическому единству всех его определений (видов движения), возврата к неопределенному состоянию.

ОТГЭ не включает в себя остальные наука в качестве “частных решений”, а лишь определяет их логическую взаимосвязь, указывая, что в рамках каждой из этих научных систем, должен присутствовать механизм развития необходимо приводящий к внутренним противоречиям данной системы, которые разрешаются лишь при переходе к следующему этапу, к следующей системе.

Далее в тезисной форме представим некоторые моменты будущей теории.

Основное направление  эволюции Мира в ОТГЭ понимается не как движение от хаоса к порядку, а наоборот – за исходную точку  принимается состояние непосредственного, абсолютно неопределенного (не имеющего определений) порядка, и эволюция начинается с распада этого порядка в результате первого определения Мира самим фактом Начала. Появление первого различенного определения Мира продуцирует новые определения, задающее новый порядок, который распадается в результате соотнесения нового и старых определений. Этот процесс движения Мира, через самоопределение нового порядка и разложение его “под давлением” предыдущих определений и можно назвать эволюцией. 
 
 
 
 

ЭВОЛЮЦИЯ  ЗЕМЛИ.

      Вопрос ранней эволюции Земли  тесно связан с теорией ее происхождения. Сегодня известно, что наша планета образовалась около 4,5 млрд. лет назад. В процессе формирования Земли из частиц протопланетного облака постепенно увеличивалась ее масса. Росли силы тяготения, а следовательно, и скорости частиц, падавших на планету. Кинетическая энергия частиц превращалась в тепло, и Земля все сильнее разогревалась. При ударах на ней возникали кратеры, причем выбрасываемое из них вещество уже не могло преодолеть земного тяготения и падало обратно.

     Чем крупнее были падавшие объекты, тем сильнее они нагревали Землю. Энергия удара освобождалась не на поверхности, а на глубине, равной примерно двум поперечникам внедрившегося тела. А так как основная масса на этом этапе поставлялась планете телами размером в несколько сот километров, то энергия выделялась в слое толщиной порядка 1000 км. Она не успевала излучиться в пространство, оставаясь в недрах Земли. В результате температура на глубинах 100-1000 км могла приблизится к точке плавления. Дополнительное повышение температуры, вероятно, вызвал распад короткоживущих радиоактивных изотопов.

     По-видимому, первые возникшие расплавы  представляли собой смесь жидких  железа, никеля и серы. Расплав  накапливался, а затем вследствие  более высокой плотности просачивался  вниз, постепенно формируя земное ядро. Таким образом, дифференциация (расслоение) вещества Земли могла начаться еще на стадии ее формирования. Ударная переработка поверхности и начавшаяся конвекция, несомненно, препятствовали этому процессу. Но определенная часть более тяжелого вещества все же успевала опустится под перемешиваемый слой. В свою очередь дифференциация по плотности приостанавливала конвекцию и сопровождалась дополнительным выделением тепла, ускоряя процесс формирования различных зон в Земле.

     Предположительно ядро образовалось за несколько сот миллионов лет. При постепенном остывании планеты богатый никелем железоникелевый сплав, имеющий высокую температуру плавления, начал кристализовываться - так (возможно) зародилось твердое внутреннее ядро. К настоящему времени оно составляет 1,7% массы Земли. В расплавленном внешнем ядре сосредоточено около 30% земной массы.

     Развитие других оболочек продолжалось  гораздо дольше и в некотором  отношении не закончилось до  сих пор. 

     Литосфера сразу после своего образования имела небольшую толщину и была очень неустойчивой. Она снова поглощалась мантией, разрушалась в эпоху так называемой великой бомбардировки (от 4,2 до 3,9 млрд. лет назад), когда Земля, как и Луна, подвергалась ударам очень крупных и довольно многочисленных метеоритов. На Луне и сегодня можно увидеть свидетельства метеоритной бомбардировки - многочисленные кратеры и моря (области, заполненные излившейся магмой). На нашей планете активные тектонические процессы и воздействие атмосферы и гидросферы практически стерли следы этого периода.

     Около 3,8 млрд. лет назад сложилась  первая легкая и, следовательно, "непотопляемая" гранитная  кора. В то время планета уже  имела воздушную оболочку и  океаны; необходимые для их образования  газы усиленно поставлялись из недр Земли в предшествующий период. Атмосфера тогда состояла в основном из углекислого газа, азота и водяных паров. Кислорода в ней было мало, но он вырабатывался в результате, во-первых, фотохимической диссоциации воды и, во-вторых, фотосинтезирующей деятельности простых организмов, таких как сине-зеленые водоросли.

     600 млн лет назад на Земле  было несколько подвижных континентальных  плит, весьма похожих на современные.  Новый сверхматерик Пангея появился  значительно позже. Он существовал 300-200 млн. лет назад, а затем распался на части, которые и сформировали нынешние материки.

     Что ждет Землю в будущем?  На этот вопрос можно ответить  лишь с большой степенью неопределенности, абстрагируясь как от возможного  внешнего, космического влияния, так и от деятельности человечества, преобразующего окружающую среду, причем не всегда в лучшую сторону.

     В конце концов недра Земли  остынут до такой степени, что  конвекция в мантии и, следовательно,  движение материков (а значит  и горообразование, извержение вулканов, землятрясения) постепенно ослабнут и прекратятся. Выветривание со временем сотрет неровности земной коры, и поверхность планеты скроется под водой. Дальнейшая ее судьба будет определяться среднегодовой температурой. Если она значительно понизится, то океан замерзнет и Земля покроется ледяной коркой. Если же температура повысится (а скорее всего именно к этому и приведет возрастющая светимость Солнца), то вода испарится, обнажив ровную поверхность планеты. Очевидно, ни в том, ни в другом случае жизнь человечества на Земле будет уже невозможна, по крайней мере в нашем современном представлении о ней. 

Результат эволюции.

В процессе эволюции возникли атмосфера и гидросфера Земли.

     Атмосфера Земли: в настоящее  время Земля обладает атмосферой массой примерно 5,15*1018 кг, т.е. менее милионной доли массы планеты. Вблизи поверхности она содержит 78,08% азота, 20,95% кислорода, 0,94% инертных газов, 0,03% углекислого газа и в незначительных количествах другие газы. Давление и плотность в атмосфере убывают с высотой. Половина воздуха содержится в нижних 5,6 км, а почти вся вторая половина сосредоточена до высоты 11,3 км. На высоте 95 км плотность воздуха в миллион раз ниже, чем у поверхности. На этом уровне и химический состав атмосферы уже иной. Растет доля легких газов, и преобладающими становятся водород и гелий. Часть молекул разлагается на ионы, образуя ионосферу. Выше 1000 км находятся радиационные пояса. Их тоже можно рассматривать как часть атмосферы, заполненную очень энергичными ядрами атомов водорода и электронами, захваченными магнитным полем планеты.

     Гидросфера Земли: вода покрывает  более 70% поверхности земного  шара, а средняя глубина Мирового  океана около 4 км. Масса гидросферы  примерно 1,46*1021 кг. Это в 275 раз  больше массы атмосферы, но лишь 1/4000 от массы всей Земли. Гидросферу на 94% составляют воды Мирового океана, в которых растворены соли (в среднем 3,5%), а также ряд газов. Верхний слой океана содержит 140 трлн тонн углекислого газа, а растворенного кислорода - 8 трлн тонн. 

Основные  события в развитии Земли в MZ и KZ

Мезозойский этап развития

Кайнозойский  этап развития 

Основные  закономерности геологического развития Земли

Полезные  ископаемые

Мезозойский этап истории Земли охватывает мезозойскую  эру длительностью 170 ±10 млн. лет, которая в свою очередь подразделяется на триасовый, юрский и меловой периоды.

Вспомним, чем завершился Палеозойский этап в  истории Земли.

В результате герцинского этапа складчатости завершился геосинклинальный цикл развития Урало-Монгольского (Урал), Атлантического (Аппалачи), Арктического (Иннуитская) поясов и отдельных частей Тихоокеанского (В. Австралия) и Палеотетиса (западная часть). В результате сформировался суперматерик-Пангея-2. Происходит вымирание почти всех древнейших животных - руководящих форм палеозоя.

В мезозое  происходит обновление органического  мира, который является промежуточным  между палеозоем и кайнозоем. Мезозой – это эра рептилий и моллюсков, в юре появляются древние птицы, а в мелу – расцвет  фораминифер и динозавров. В триасе появляются первые млекопитающие. Для растений – это расцвет голосеменных, а в меловой период – появление покрытосеменных. 

Особенности осадконакопления

Для Триаса типичны континентальные красноцветные  толщи и коры выветривания. Морские  осадки локализовались в геосинклинальных областях. В широких масштабах проявился трапповый магматизм на платформах – Сибирской, Ю.-Американской и на юге Африканской. Выделяют три типа – эксплозивный, лавовый и интрузивный (силлы).

В Юре  осадки более разнообразны. Среди морских – кремнистые, карбонатные, глинистые и глауконитовые песчаники; континентальных – преобладают отложения коры выветривания, а в лагунах формируются угленосные толщи. Магматизм проявился в геосинклинальных областях – Кордильеры и Верхояно-Чукотской, а трапповый – на платформах – Ю. Американской и Африканской.

Особенностью  меловых отложений является максимальное накопление писчего мела (состоит  из фораминифер и остатков панцирей водорослей кокколитофорид). 

Палеогеография  мезозоя

С образованием суперматерика Пангея-2 связана величайшая регрессия моря в истории Земли. Лишь небольшие участки, прилегающие к геосинклинальным поясам покрывались неглубокими морями (области, прилегающие к Кордильерам и Верхояно-Чукотской геосинклинали). Герцинские складчатые пояса представляли области расчлененного рельефа.

Климат  Триаса – аридный континентальный, лишь в приморских областях (Колыма, Сахалин, Камчатка и др.) – умеренный. В конце Триаса начинается трансгрессия моря, которая широко проявилась в  поздней Юре. Море распространялось в западную часть Северо-Американской платформы, почти на всю В.-Европейскую платформу, в северо-западной и восточной частях Сибирской платформы. Максимальная трансгрессия моря проявилась в верхнем Мелу. Для климата этих периодов характерно чередование влажного тропического и сухого аридного. 

Строение  Земной коры в Мезозое

Для мезозоя  характерно проявление перестройки  Земной коры в один тектонический  этап – Киммерийский.

В конце  Триаса начинается раскол суперматерика  Пангея-2. Группа платформ северного полушария отходит от Гондваны и происходит новое заложение геосинклинального пояса на месте Палеотетиса.

На рубеже Триаса и Юры начинается раскол континента Лаврентий на Сев.-Американскую и  В.-Европейскую платформы. Он начинается с процесса заложения рифтовой зоны в Северной Атлантике, которая с конца Юры распространяется на Центральную и Южную Атлантику. Морской бассейн начал формироваться с ранней Юры в Северной Атлантике, а в конце раннего Мела практически сформировалась система Атлантического океана. Параллельно шло формирование Индийского океана, а все это вместе знаменует раскол Гондваны. С конца Юры начинается обособление Африканской платформы, от которой затем отделились Индостанская и Австралийская платформы.

Геосинклинальный  режим существовал в Тихоокеанском поясе и представлен Верхояно-Чукотской и Кордильерской геосинклиналями. Особенность их формирования – это положение по окраинам платформ, накопление мощной толщи флишевых отложений. Завершение геосинклинального этапа сопровождалось внедрением гранитов и складкообразованием. После горообразования геосинклинальный режим в этих частях Тихоокеанского пояса сохраняется, только область его развития смещается в сторону океанской плиты.

По-другому  происходило развитие Средиземноморского геосинклинального пояса, в котором выделяют Альпийско-Гималайскую, Тибетско-Индостанскую и Индонезийскую области. Каждая из них характеризуется своими особенностями развития. 

Альпийская  область подразделялась на три широтные зоны – две внешние с миогеосинклинальным типом разреза и одну внутреннюю – эвгеосинклинальную, которая в свою очередь подразделялась на систему глубоководных прогибов с ультраосновным магматизмом и систему поднятий. На рубеже Юры и Мела горообразовательные движения проявились в восточной части (Кавказ, Иран, Афганистан) и сопровождались внедрением гранитной магмы.

В Тибетско-Индостанской области геосинклинальный режим  в триасе и юре являлся продолжением позднепалеозойского, т.е. здесь происходили  завершающие этапы геосинклинального  развития, которые в киммерийский тектонический этап завершились формированием складчатости, и впоследствии развивались как молодые платформы.

В Мезозое  области проявления герцинской и  каледонской складчатости вступили в платформенный этап развития –  горные системы интенсивно разрушались и поставляли обломочный материал в краевые прогибы, межгорные впадины и платформенный чехол. Для Урало-Монгольского пояса – это Предуральский краевой прогиб, Тимано-Печерская, Западно-Сибирская и Туранская плиты.

На древних  платформах наряду с формированием осадочного чехла происходят глыбовые движения или эпиплатформенный орогенез. Особенно мощно он проявился на Северо-Американской платформе с образованием Скалистых гор. На Сибирской и Африканской платформах мощно проявился трапповый магматизм, с образованием силлов и кимберлитовых трубок.

К концу  мелового периода происходит новый  раскол Гондваны – Австралия вместе с Антарктидой перемещалась на юг, Африка двигалась на север, Ю.-Америка  начала движение на запад, хотя еще  и не полностью откололась от Африки.

Начинается  верхнемеловая великая трансгрессия моря. На рубеже мезозоя и кайнозоя вымирают рептилии, аммониты и многие другие виды животных. Существует много  гипотез, объясняющих это явление, но какой-то ясности пока нет.

В Киммерийский (Мz) этап развития Земной коры – разнообразие полезных ископаемых различного генезиса. На платформах формируются:

угленосные  толщи (Сибирь, Китай, Австралия);

эпоха оолитовых Fe руд (Зап. Сибирь, Германия, Франция);

бокситы (Урал, Сибирь, Ср. Азия, Франция, Испания и др.);

фосфориты (пояс от Марокко до Сирии);

соли  Туркмении и Сев. Америки.

С трапповым  магматизмом связаны:

Cu-Ni месторождения  Норильской группы,

алмазы  в кимберлитах Африки, Якутии.

В геосинклинальных складчатых областях с гранитными интрузиями связаны многочисленные месторождения Sn, W, Mo, Cu, Pb, Au, Sb, Сев. Америки, Китая, Индонезии, Приморья.

Особенность мезозоя – формирование мощных толщ писчего мела

Нефть и газ образуют крупные месторождения  в Зап. Сибири, Саудовской Аравии, Кувейте, Иране, Ливии и др.

Кайнозойский  этап истории Земли охватывает Кайнозойскую эру длительностью ~ 65 млн. лет и  подразделяющуюся на три периода  – палеогеновый, неогеновый и четвертичный (или антропогеновый) 

Особенности органического мира Кайнозоя.

1. Обновляется  фауна морей – появляются и  широко распространяются новые  виды простейших (Нуммулиты), двустворчатых  и брюхоногих моллюсков, это  расцвет шестилучевых кораллов, морских ежей и лилий; костистых  и хрящевых рыб (акулы). Из млекопитающих  – киты, тюлени, дельфины. От рептилий в Кайнозое сохранились черепахи, крокодилы, змеи и ящерицы. 

На суше господствующие позиции у млекопитающих  и птиц. В конце Палеогена появляются древние обезьяны, в конце четвертичного  периода – человек разумный.

С середины неогена устанавливается господство покрытосеменных растений.

2. Представители  органического мира начинают  обособляться по провинциям. Это  связано с разделением и перемещением  отдельных континентов, установлением  климатической зональности и  др. факторами. 

Палеогеографические особенности

1. В  Палеогене происходит последняя  крупная трансгрессия моря. Она  была по охвату территории  меньше верхнемеловой и распространялась  на участки материков, прилегающих  к Средиземноморскому геосинклинальному  поясу и на Западно-Сибирскую плиту. Климатическая зональность была смещена к северу – тропики доходили до Гренландии.