Архейская и протерозойская эры.

В Архее, древнейшей эре, происходит и первая биологическая революция – переход от прокариот (безъядерных организмов) к эукариотам (одноклеточным организмам с ядром). Два миллиарда лет назад появились сложноорганизованные эукариотные клетки, когда одноклеточные организмы усложнили свое строение за счет поглощения других прокариотных клеток и симбиоза с ними. Одни из них – аэробные бактерии – превратились в митохондрии – энергетические станции кислородного дыхания. Другие – фотосинтетические бактерии – начали осуществлять фотосинтез внутри клетки-хозяина и стали хлоропластами в клетках водорослей и растений (гипотеза Л. Маргулиса).

Более миллиарда лет назад произошел взрыв эволюции, обусловленный появлением полового размножения и ознаменовавшийся появлением высокоорганизованных форм жизни – растений и животных. Образование новых вариаций в смешанном генотипе, возникающем при половом размножении, проявилось в виде биоразнообразия новых форм жизни. В конце протерозоя палеонтологи начинают встречать остатки первых многоклеточных существ – водорослей, простых кишечнополостных, губок, червей и ряда примитивных организмов неизвестной систематической принадлежности. Все эти студенистые существа не имеют скелета, хотя иногда достигают метровых размеров. Появление многоклеточных – вторая биологическая революция. В течение протерозоя в результате жизнедеятельности океанического планктона в атмосфере накапливается свободный кислород и резко сокращается содержание углекислоты. Архей и протерозой в совокупности называют еще криптозоем – эрой скрытой жизни. Последующее время назвали фанерозоем – эрой явной жизни. На рубеже протерозоя и палеозоя (эр первичной и древней жизни), 600 млн. лет назад, происходит третья биологическая революция. Живые организмы приобретают возможность строить твердый скелет. Появляются кораллы, напоминающие кубки археоциаты, моллюски и брахиоподы в раковинах, членистоногие (трилобиты) в хитиновых панцирях. Следует отметить, что этот очевидный факт до сих пор не нашел полноценного объяснения, несмотря на обилие разнообразных гипотез – от падения астероида до накопления критического количества кислорода в атмосфере и океане. Так или иначе, в новую эпоху жизнь вступила уже хорошо оснащенной и надежно защищенной. Можно полагать, что в это же время (кембрийский период палеозойской эры 580-500 млн. л.н.) на поверхности Земли появляются первые вневодные формы жизни – примитивные водоросли и лишайники. Несколько позже к ним присоединяются мхи, плауны и папоротникообразные.

В течении ордовикского и силурийского периодов (500-410 млн. л.н.) активно развивается и водная флора и фауна беспозвоночных. По дну среди кораллов и водорослей ползают примитивные иглокожие, копошатся похожие на мокриц трилобиты, снуют головоногие ортоцерасы, достигающие 4 м в длину. Возникли и не менее крупные хищные ракоскорпионы. Если самые малые были 10-30 см, то гиганты вырастали до 3-4 м. Охотились они на покрытых панцирем древнейших позвоночных – бесчелюстных гетеростраков, отдаленно напоминающих рыб. В процессе совершенствования бесчелюстных возникли панцирные, а затем и другие рыбы. Панцири древних бесчелюстных и панцирных рыб обладали практически идеальной гидродинамикой, а их эволюцию можно сравнить с «эволюцией» современной авиации – от примитивных «этажерок» до самолетов с изменяемой стреловидностью крыла. Древнейшими костистыми рыбами, появившимися в силуре, были акантоды, обитавшие преимущественно в пресных водах. Их веретеновидное тело было покрыто мелкой плотной ромбической чешуей. Интересно, что число парных плавников у акантодов не было строго фиксировано и некоторые имели их до 7 пар – могло сложиться и так, что на сушу впервые выбралось бы не 4-х, а 6- или, к примеру, 8-ногое существо.

Первая эра - архейская, продолжительностью 900 млн. лет, почти не оставила следов) органической жизни. Наличие пород органического происхождения - известняка, мрамора, углистых веществ - указывает на существование в архейскую эру бактерий и сине-зеленых водорослей (цианобактерий) - клеточных предъядерных организмов. Они обитают в морях, но выходят и на сушу. Вода насыщается кислородом, а на суше происходят почвообразовательные процессы. Бактерии не дали начала образованию новых группировок и остались до нашего времени обособленными. Именно в архейскую эру произошло три крупных изменения в развитии живых организмов: возникновение полового процесса, фотосинтеза и многоклеточности.

В протерозойскую эру (продолжительность 2 000 млн. лет) развиваются зеленые водоросли, в том числе и многоклеточные. Остатки животного мира редки и малочисленны. Предками многоклеточных организмов, вероятно, были организмы, подобные колониальным формам одноклеточных жгутиковых, а первые многоклеточные животные - близки губкам и кишечнополостным. Известны остатки всех типов беспозвоночных животных, в том числе иглокожих и членистоногих. Полагают, что в конце протерозойской эры появились первичные хордовые – подтип бесчерепных, единственным представителем которых в современной фауне является ланцетник. Появляются двустороннесимметричные животные, развиваются органы чувств, нервные узлы, усложняется поведение животных, возрастает подвижность и энергия в процессах жизнедеятельности в целом.