Vznik a vývoj života vznik vesmíru, sluneční soustavy a země
VELKÝ TŘESK
• Zlomek trvající období
• Vznikl čas, prostor a hmota
• Začaly platit fyzikální zákony
• Cca 13,9 mld. let
• Od té doby se vesmír rozpíná
o Dopplerův efekt – frekvence kmitů vzdalujících se předmětů klesá
o Rudý posuv ve spektru – vlnová délka odraženého světla od vzdalujících se
předmětů roste
• V prvních sekundách – velmi rychlé rozpínání žhavého a hustého plynu
• Vznik základních stavebních částic hmoty – e−, p+, n°
• Vznik jader atomů nejjednodušších prvků – H, He, Li (vznik spojením p+ a n°)
• Vesmír se rozpíná a ochlazuje (na cca 1 mld. Stupňů, hustota přibližně jako voda)
• Teplota je moc vysoká na to, aby vznikaly atomy (vznik až po ochlazení)
• Roste úloha gravitační síly
• Vznik zahuštěných oblastí – mlhoviny – zárodky galaxií
• Růst trval několik mld. Let
• Ve vesmíru je několik mld. Galaxií – tvořeny hvězdami a planetami
VZNIK SLUNEČNÍ SOUSTAVY
• Z rozsáhlého mračna prachových částic
• Získala diskovitý tvar
• Ve středu je centrální hvězda – Slunce
• Slunce se zahřívalo . vypařuje prachové částice – tuhé se srážely
STAVBA ZEMĚ
• Skládá se z vrstev = geosfér
• Volně na sebe navazují
• Liší se hustotou, tlakem, teplotou a složením
Zemské jádro
• V minulosti by zemský povrch roztaven a hustější části klesly ke středu
o Sráží se a spojují
o Působením vlastních přitažlivých sil se smršťuje . zahřívá a otáčí
1
• 31% hmotnosti země
• Těžké prvky – železo, kobalt, nikl, síra
• Vnější jádro
• Vnitřní jádro
o polotekuté
o Kobalt, síra, kyslík, křemík
o Pevné
o Tvar elipsy
o Ročně se otočí o 1 – 3 stupně více než zbytek polotekutého obalu země –
vznik magnetického pole
o Žhavé, velká hustota
Zemský plášť
• Plášťová konvekce – desková tektonika – zaznamenání pomocí seismické tomografie
• 69% celkové hmotnosti
• SVRCHNÍ PLÁŠŤ
o Shora ohraničeno Mohorovičivou diskontuju
Rozkládá se pod oceány a kontinenty
• SPODNÍ PLAŠŤ
o
TEORIE VZNIKU ŽIVOTA
NAIVNÍ ABIOGENEZE (samooplození)
• Organismy se vyvinuly samy z neživé hmoty – kromě člověka
• Aristoteles
• Až do středověku (podporovala to i církev)
• Vyvrácené po vynalezení mikroskopu – Louis Pasteur (19. St.)
2
KREACIONISMUS
• Vykládáno nábožensky
PANSPERMICKÁ
• Život přiletěl z vesmíru – Kosmozoa
• Srážka s meteorem
EVOLUČNÍ ABIOGENEZE
• Vznik postupným vývojem z neživé hmoty přímo na Zemi
• Zahrnuje chemickou a biologickou evoluci
• Bez zásahu z vnějšího prostředí
CHMIECKÁ A BIOLOGICKÁ EVOLUCE
CHEMICKÁ
• Vznik stavebních látek živé hmoty
• Vyvrcholení – vznik nukleových kyselin
• VZNIK JEDNODUCHÝCH ORGANICKÝCH SLOUČENIN ABIOTICKOU CESTOU
o Dnes už neprobíhá (protože kyslík oxiduje)
o Bez kyslíku, ozonové vrstvy
o Prahorní atmosféra – NH3, H2O, CH4, CO2, H2S
o Vznik aminokyselin a dusíkatých látek (heterocyklů)
o Bílkoviny + nukleové kyseliny
Průnik záření
Mnoho záření
Ovlivňují anemické prostředí a výměnu látek
Umí se sama rozmnožit
• Nebo umí okolí donutit, aby ji rozmnožilo
• KOACERVÁTY
o Kapičkové útvary samovolně vznikají v roztocích mml látek = koacerváty
o Neumí přenášet informace (shluk velkých molekul proteinů)
BIOLOGICKÁ
• Vznik prabuněk – eobiontů
• Vznik gen kódu
o 20 aminokyselin
o Jednotný původ organismů
o Při replikaci informace vznikají chyby zánik informace vznikají
zvláštnosti
• Probionty
3
o Přímí předchůdci organismů – 1 RNA
o Replikace bez enzymů – vznikají nepřesnosti
• Autokatalycké štěpení – rozpad v úseku cca 100 nukleotidů (předchůdci tRNA)
• RNA
o Vychytává problémy
o Snaží se je řešit
o Zpětná transkripce
vznik molekul DNA (2 RNA spojeny vodíkovými můstky)
přesně do sebe zapadají
malý počet mutací – přesně do sebe zapadají
• 3 procesy biologické evoluce
o Replikace
o Transkripce
o Translace
Prostřednictvím DNA – přenos gen. Informace při reprodukci buňky
DNA do mRNA
mRNA do primární struktury proteinů
STATIGRAFICKÁ PRAVIDLA, ZKAMĚNĚLINY
VŮDČÍ ZKAMENĚLINY
• fosilizované organizmy nebo zbytky organismů
• důležité pro stanovení stáří vrstev hornin – nejlepší jsou ty, co mají minimální
vertikální a maximální horizontální rozpětí v geologické minulosti
4
• graptoliti, amoniti, trilobiti, dírkovci, mlži, plži, obratlovci
PŘEHLED GEOLOGICKÝCH ETAP A PERIOD
• kosmická – předgeologické, srážení asteroidů
• prahory – vodní prostředí
• starohory – biologická evoluce
• prvohory – období trilobitů
• druhohory – období plazů
• třetihory – období savců
• čtvrtohory – období člověka
o kambrium, ordovik, silur, devon – starší
o karbon, perm – mladší
o trias, jura, křída
o paleocén, eocén, oligocén, miocén, pliocén
o pleistocén (poslední doba ledová), holocén
PRAHORY
• odlišné geologické děje
• pohyb litosférických desek – tektonika + kontinetální drift – neexistuje
• energie v podobě tepla
• nejsou žádné horniny – vše je přeměněné
• dokazují existenci oceánů – vznik života
• vytvoření světadílů
• vznik života
• konec prahor
o začaly geologické procesy –máme je dodnes
o vnitřní pochody Země
o kosmické pochody neustaly – stále ovlivňují podmínky Zemi
STAROHORY
• mnoho sedimentů
• více zachovaných zkamenělin
• původní atmosféra – redukční
• konec starohor
o z minerálů zjistíme změny ve složení atmosféry
o koncentrace O2 přibližně jako současná
5
o nejchladnější období – zalednění povrchu
o příprava na rozmach živočichů
• nejstarší horniny v ČR – barrandieny
PRVOHORY
• vznik superkontinentu Pangea (Gongvana a Laurasie)
• vrásnění
• život
• na dně moří – usazeniny
o kaledonské – kambrium – devon (Skandinávie, Skotsko)
o várijské – devon – perm
o rozvoj – vznik všech kmenů
o ve starších – jen ve vodě (přisedle, pohyb po dně, plavání)
o postupné osidlování dalších prostředí
o vznik celých ekosystémů
o koncem – osídlení i souše
o vápence, pískovce, černé uhlí (více jílu, méně celulózy)
o zkameněliny
nejprve rostliny
• Barrandien, České středohoří
• Velké výkyvy teplot
• Vznik černého uhlů
• živočichové
• Rostliny
o Koráli, měkkýši, graptoliti, lilijice, korálové útesy
o Trilobiti – vůdčí zkameněliny, po celém světě
o Loděnkovití hlavonožci
o I obratlovci – ryby, paryby
o V devonu – první obojživelníci, hmyz
o Mladší prvohory – první plazi
o Dodnes přežila latimérie podivná
o Plavuně, přesličky
o Nahosemenné
o Aby přežily, musí mít nové orgány
o Stromové pralesy
o Stromové kapradiny – dochované v Austrálii, Nová Guinea
o Dodnes přežily cykasy
Kořen, cévní svazky, zpevňující pletivo, změnit způsob rozmnožování
• Na konci prvohor
6
• Na území Č
o Vymřelo pře 98% rodů živočichů
o Mořské i suchozemské ekosystémy byly porušeny
o Ne náhle ale postupně
o Zajímavější než vymření dinosaurů (z biologického hlediska)
o Možné příčiny – pohyby moře, podnebí, vrásnění, meteority
o moře
o V permu převládal pouště
o Světově významná oblast výskytu prvohorních hornin
o Klouk – mezinárodní stratotyp hranice siluru a devonu (vzch v Českém krasu)
o Moravský kras, Ostravsko, Podkrkonoší
DRUHOHORY
• Začíná hned po hromadném vymírání druhů
• Rozpad Pangei
o Světadíly se oddalovaly
o nesrážely nevznikaly pohoří
o Nové oceány
o Křída – kontinenty skoro jako dnes
• Konec druhohor – zmizeni Tethis – moře (dnešní perský záliv)
• Rozvoj živočichů – největší ložiska ropy
• Vznik velkých býložravců, nové formy plazů
• DINOSAUŘI
o Velmi rozmanití
o Největší žijící živočichové
o Příznivé podnebí, hodně prostoru
o Nebyli nijak specializovaní
o Sociální vazby
o Dravci byli mnohem menší – jsou studenokrevní – musí být rychlí
o Býložravci – obrovští
o Éra nahosemenných rostlin, i v tropech
o Počátek křídy – vznik krytosemenných, díky hmyzu došlo k opylení, podmínky
pro rozvoj savců
o Savcovití plazi = tetrapodi
Chodili po čtyřech končetinách
Drobní, noční
Rozmach po vyhynutí dinosaurů
Pravděpodobně přežili díky teplokrevnosti
7
• Ptáci – přímí potomci dinosaurů
• Vývoj ryb – kostnaté ryby, vylepšení čelistí – lepší lov
• Změna ve společenstvech
• Útesy – koráli, lilijice, houby, později i mlži
• Pohyb – krabi, draví plži
• Vůdčí zkamenělina – amonit
• Vymírání na konci křídy
o Studenokrevní vymřeli (prach ze srážky zakryl Slunce – nemají co žrát, nemají
teplo)
o Přežila většina malých teplokrevných a mořských živočichů
o Příčina – srážka Země s planetou
TŘETIHORY
• Věk savců
• Počátek
• Uprostřed
o Pralesní vegetace – drobní savci
o Teplé podnebí
o Rovnoměrné srážky
o Později – teplé klima ale méně srážek
o Prostor pro vývin velkých savců
o Ochlazení
o Vysušení klimatu
o Díky vzniku velkých pohoří (Alpinskohimalájské vrásnění)
o Nový typ vegetace – stepi, savany
o Rozšíření ptáků
o Vývoj krytosemenných rostlin – palmy, fíkusy, magnólie, vrby
o Vývoj hmyzu – nejpočetnější skupina, koevoluce – pokud se vyvinou rostliny,
musí se vyvinout i organismy na nich závislé
o Změny v uspořádání kontinentů a oceánů
o Silná sopečná činnost
Oddělování světadílů
Oddělení Antarktidy od Austrálie – změna klimatu
Indie se spojila s Euroasií
způsobeno vrásněním
stále přetrvává
Český masiv – Zlatý vrch
Ohnivý půlkruh – Itálie
8
o Horniny
Vyvřeliny a usazeniny
• Zpevněné a nezpevněné (jíly, písky), ne zcela zpevněné (jílovce)
o Sloje hnědého uhlí – pozůstatky pralesní vegetace, zdroje celulózy
o Usazeniny – zdroje ropy, zemní plyn
o Jantar – jantarová komnata – Petrohradská ermitáž
o Už nedochází ke změně ekosystémů v moři – není ovlivňováno vnějšími vlivy
Kostnaté ryby
Plži, mlži
Korály, řasy
o Čechy – souš
o Morava – moře, pískovcové valy
o Rozvoj savců
Podmíněno změnami podnebí, rozmístěním kontinentů
Vačnatci, hmyzožravci
Hlodavci, primáti, kytovci, netopýři
Vymřelí savci – kopytníci, velké šelmy
Vačnatci – převládají
ČTVRTOHORY
• Věk člověka
• Krátké období
• Střídání glaciálu a interglaciálu
• Živočichové
• Pleistocén
o Mamut – Čechy, Morava, příbuzný slona, na Sibiři se uchovali zamrzlí v ledu
o Pozvolné ochlazování – sníh neroztaje ani v létě
o Pevninský ledovec – od povrchu se odráží sluneční záření – další ochlazování
o Střídání ledových a meziledových dob je způsobeno periodickým odsluněním
Země
• Na 1 mil. Let je asi 10 dob ledových
• Teplá období jsou srovnatelná se současností
• V ČR lze najít kosti lvů i hyen
• V dobách ledových sahal pevninský ledovec až do stř. Evropy – naplaveniny
• Nárůst ledovců
o Úbytek vody v oceánech
o Pevninský most – přecházení Indiánů a zvířat
o Srstnatění zvířat
9
o Mechy. Lišejníky, trpasličí vrby
• Podnebí v interglaciálu je srovnatelné s Tibetským – suché a chladné
• Glaciální relikt
• usazeniny
o pozůstatek zamrzlých organismů
o žábronožka severská, pěchava vápnomilná, borovice kleč
o říční terasy – vznik vlivem narůstání a ubývání ledu
o morény – ledovcové, materiál uzavřený v ledu – roztaje nebo se utrhne
o spraše – úrodné, vrstvy jemného prachu, vznik drcením hornin
o led – podle vrstev se dá určit teplota a podmínky
• vznik současných půdních profilů
• dna moří pokryta nezpevněnými čtvrtohorními usazeninamy
VÝVOJ ČLOVĚKA
10