世界の海は生命の揺りかごである、というテーマに関する物理学 (7 年生) の授業計画。 地球上の生命のゆりかごは海ですか? 教育問題の声明

世界の海洋は地球表面のほぼ 4 分の 3 を占めています。 奇妙なことに、水中世界は宇宙ほど研究されておらず、これまでに 6 キロメートルを超える深さまで潜った人はいません。 これは、海洋深層における高い水圧、光と酸素の欠如に関連する多大な技術的困難によって引き起こされます。 しかし、海には生命が存在し、多種多様です。

科学者らによると、海洋の表層、中層、深層には20万種以上の生物が生息しているという。 海洋生物は不均一に分布しており、植物や動物が最も多く生息するのは水深 200 メートルまでの沿岸地域で、これらの場所は藻類の存在に必要な日光によって十分に照らされ、暖められます。 海岸地帯から離れると、太陽光線が大きな水層を透過するのが難しいため、藻類はほとんど存在しません。 ここではプランクトンが優勢です - 長距離を運ぶ流れに耐えることができない非常に小さな植物や動物です。

これらの生物 (プランクトン) のほとんどは、顕微鏡でしか見ることができません。 プランクトンは植物プランクトンと動物プランクトンに分けられます。 植物プランクトンはさまざまな種類の藻類であり、動物プランクトンは小型の甲殻類および単細胞動物です。 海洋生物では、プランクトンがほとんどの住民の主な食料であるため、プランクトンが豊富な地域には魚も豊富です。 ここではヒゲクジラも見ることができます。

海の生物は海底にも存在します。ここには底生生物が住んでいます。これらは地上と海と海底の土壌に生息する動植物です。 底生動物には、軟体動物、紅藻類、褐藻類、甲殻類、その他の生物が含まれます。 中でも、ロブスター、エビ、カキ、カニ、ホタテ貝は商業的に非常に重要です。 ベントスはセイウチや一部の魚種にとって優れた食料源です。

プランクトンや底生生物に加えて、イルカ、クジラ、アザラシ、セイウチ、ウミヘビ、イカ、カメなどの海洋哺乳類が海のあらゆる場所に生息し、活発に移動しています。 海の生き物は常に人間の食糧でもありました。 海は魚や哺乳類の漁、藻類の採取、医薬品の原料となる物質の採取などに利用されています。

海の生命は非常に豊かで、人々にとっては無尽蔵であるように思えました。 クジラや魚を捕るために、さまざまな国から大型船が派遣されました。 最大のクジラはシロナガスクジラで、その体重は 150 トンに達することもありますが、人間の捕食の結果、シロナガスクジラは絶滅の危機に瀕しています。 そのため、1987年にソ連は捕鯨を中止した。 海の魚の数も目に見えて減りました。 世界の海洋の問題は、一国だけの問題ではなく、地球全体の関心事であるべきです。 彼の将来は、人がどれだけ合理的にそれらを解決するかにかかっています。

私たちは地球という惑星に住んでいますが、それはより正確には「惑星海洋」と呼ばれるものです。 地球儀を見ると、表面の 5 分の 4 が青く塗られていることがわかります。 地球上の生命が内生的起源であり、火山活動と関連しているのであれば、それは水生環境で発生し、発展し、低次の発展形態から高次の発展形態へと移行したことになる。 宇宙の主要な謎の 1 つはまだ解明されていません。それは、人間の血液の塩組成が海水の塩組成と同じであるということです。 少し前に、地球上の新しい形態の生命体が海で発見されました。 その発見は、海洋での深海研究のための新しい技術、つまり有人水中探査機の創造と開発の後にのみ可能になりました。 なぜ人類は太古の昔から海の深さと秘密に侵入しようとしてきたのでしょうか? 海には信じられないほどの重力があると言われるのも不思議ではありません。 なぜ私たちは快適な家、家族、故郷を離れ、船の甲板に登り、帆を上げて果てしない海に突入するのでしょうか？ なぜ私たちは海岸に何時間も座って、この果てしなく青い距離を見つめることができるのでしょうか?

海。 古来より、それは常に人々の想像力を魅了してきました。 私たちの中で、子供の頃、海や大洋探検に関する本を読まなかったり、白い翼の帆船で新しい土地を発見する航海士になることを夢見なかった人がいるでしょうか？ 何世紀も経ち、偉大な地理的発見の時代は終わったようです。 広大な海は、計り知れない富と秘密の源として、それ自体が人々を魅了し始めました。 しかし、21世紀初頭になってようやく、科学者たちは人類文明の全生涯、つまりその出現、発展、そして明日が世界の海洋の深さと密接に結びついていることを理解しました。

P.P.にちなんで名付けられた海洋研究所で 私が 40 年以上働いているシルショフ RAS の 1 階ロビーには、古代の葉鰭の魚であるシーラカンスのユニークな標本が常に訪問者の注目を集めています。 現在まで、そのような魚はコモロ諸島近くのインド洋で捕獲されています。 ここに位置するコモロ連邦は、それらを国宝とさえ宣言しました。 シーラカンスの標本の中には、体長が 2 メートルを超え、体重が 95 キログラムを超えるものもあります。 私たちの研究所の玄関に展示されている魚は、1974年に当時の所長で学者のアンドレイ・セルゲイヴィッチ・モニン（1921年～2007年）が遠征中に入手したものです。

人々は古代から広大な海洋を探検しようとしてきました。 1452 年、地球上で最も驚くべき人物の 1 人、レオナルド ダ ヴィンチが生まれました。 彼は傑出した芸術家、建築家、彫刻家であるだけでなく、時代をはるかに先取りした発明家でもありました。 特に、現在ヘリコプターや戦車と呼ばれている発明の設計を提案したのは偉大なレオナルドでした。 また、水中鐘も装備されており、当時としてはかなりの深さまで潜ることが可能でした。 彼が発明した潜水服のおかげで、彼は長時間水中に留まることができました。 スーツから地表まで延びるチューブは、支持フィン装置によって保護されていました。

しかし、人々が深くまで侵入し始めたのは比較的最近、ほんの 100 年ほど前です。 海底圏への最初の降下は、1892 年にイタリアのバルサメロ号によって地中海で深さ 165 メートルまで実施されました。 深海圏を使用した最大潜水深度は 1949 年に達成され、1,375 メートルに達しました。

スイスの科学者オーギュスト・ピカール（1884～1962年）は、第二次世界大戦前夜に、深さ6～8キロメートルの深海に到達できる深海探査機を構築するというアイデアを思いついた。 バチスカーフと呼ばれる最初のそのような装置は、1948 年に彼によって作られました。 勇敢な研究者たちは、バチスカーフの助けを借りて、世界の海の最深部を探索することができました。

惑星オーシャンの秘密を解明するための次の段階は、水中有人車両、つまり科学者を乗せた小型潜水艦の建造でした。 クストー船長、学者のアレクサンダー・ペトロヴィッチ・リシツィン、ロシアの英雄アナトリー・ミハイロヴィチ・サガレヴィチ、その他の国内外の科学者らによるそれらの使用は、海洋が地球上の生命のゆりかごであること、そして深海で海洋が存続する可能性についてのこれまでの考えを覆した。突然、神が禁じた場合、陸上では停止します。

バチスカーフの緑色のガラスの向こうには、

遠くの高い太陽から、

巨大な岩が浮かんでいます

地球の水中の広がりについて。

そして強烈な光のビームの中で

ガラスに押し付けられて見てみると、

この広大な地球に、

寒さと暗闇に浸る。

そこには渦巻く暗闇を背景に

ロケーターで私たちを見つけたので、

水中の生き物たちは静かに見守ります

光り輝くバチスカーフへ。

魚は大きな目をしていて、

彼らは夜行性の生活に慣れているということ。

それが私たちの見方ですよね？

異星の使者たちへ。

魂がそれができれば良いのですが

約束の時間に出発したので、

魚に似せよう

光る目のランタンを持って。

みんなと一緒に泳ぐために

この塩辛い環境の中で、

全能の時間が力を持たない場所

流れの影響を受けない水中で。

地球上の生命の存在は、私たちの惑星と太陽系の他の惑星との主な違いの 1 つであり、おそらくこの惑星だけではありません。 これまで、地球外で生命の兆候を検出しようとする試みはすべて無駄でした。 同時に、生命の起源は依然として自然科学と宇宙の主要な謎の 1 つであり、その重要性においては宇宙そのものの存在にのみ匹敵します。 特定の惑星に生命が存在するかどうかの主な条件の 1 つは、液体の水の存在です。 たとえば、科学者たちは皆、「火星に生命は存在したのか?」という質問に対する答えを見つけようとしています。 「赤い惑星」の表面には、アメリカの自動科学ステーション「キュリオシティ」（「好奇心」と訳される）、つまり凍った水の痕跡を検出しようとしている探査車がある。 結局のところ、かつて火星に水があったなら、生命が存在した可能性が高いのです。

地球の表面に液体の水が出現したという最初の兆候は、北アメリカの北東部に位置し、地球上で最大の島であるグリーンランドの南西部の岩石に含まれる鉄珪岩の研究に関連しています。大西洋と北極海。 当初、地球にはガスも水も存在しませんでした。 しかし、熱い惑星が冷えると、水が現れました。 すると水蒸気が沸騰したやかんのように彼女を包み込んだ。 液体の水が出現するには、地表の温度が 100 度まで低下する必要がありました。 発見された鉄含有珪岩はこの事実を証明しています。

地球上の生命の起源に関する科学者の理論や考えのほとんどは、世界の海洋に関連しています。 おそらく、生命はまさにその深部で誕生し、そこでは硬い宇宙放射線から身を隠すことができました。 世界のほぼすべての民族の神話における私たちの惑星上の生命の出現が海と関連付けられているのは偶然ではありません。

したがって、紀元前 2350 年から 2175 年の間に建てられたファラオの墓の内壁を覆っている古代エジプトのピラミッド文書によれば、「世界の始まりには、原始の水の深淵以外には何もありませんでした。その名はヌンです」 。 当時は天も地も人もおらず、神々もまだ生まれず、死も存在しませんでした。 原始の神アトゥムの精霊は水の中に浮かび、生き物や物体に命を与える力をその身に宿していました。」 聖書によれば、天地創造の初めには水もありました。「初めに、神は天と地を創造しました。 地は形もなく空っぽで、闇が深淵の上にあり、神の霊が水の上に浮かんでいました。」 陸上ではなく水上ですのでご注意ください。 アフリカのドゴン族の神話では、人類の精神的原理の守護者であり後援者である最初の神の一人であるノンモは、もともと魚の姿をしており、水の中に住んでいました。

シュメールの主要な神の 1 つであるエンリルは、通常、巨大な魚として描かれていました。 シュメールの年代記によれば、彼は最初に地球に現れ、そこに飛来したとされています。 エンリルは長い間水の中で暮らしていましたが、ついに陸に足を踏み入れることを決心したとき、彼は完全に人間になるまで、半分人、半分魚でした。 古代インドの神話では、魚はヒンズー教で最も重要で最も尊敬される神の 1 つであるヴィシュヌ神の 10 の化身のうちの最初の存在です。 カルデアの救世主オアンネスは、魚の頭と体を持って描かれていました。

魚はイエス・キリストの象徴の中に常に存在しており、彼の最初のモノグラムとなりました。古代ギリシャ語で「イエス」という名前そのものが「魚」を意味していました。 マリ南東部に住むアフリカ民族、ドゴン族の神話によれば、子宮内胎児は魚に例えられています。 新生児は誕生水から出てくる魚です。 本文では胎児のえらについても触れています。 したがって、ほとんどの神話では、人間の起源は魚と結びついています。

そして私たちはかつて魚だった

そして薄い層に住んでいた

ホットブロックの隙間には、

いわゆる地球。

そしてこの湿気が私たちに栄養を与え、

ネジの下で沸騰し、

ただ徐々に、一歩ずつ、

それから私たちは上陸しました。

これを常に覚えています

険しい海深の上。

私にとっては猿より優しい

賢いイルカ。

そして他の人のことは知りません

海の近くで体験する

ある種の奇妙なノスタルジー

私の古い故郷で。

サイクロンがカーテンの後ろで唸るとき、

朝霧の中を覗いてみましょう。

そのオープンスペースに呼び戻します、

私たちの祖先は海です。

そしてまるで彼の健康の一部であるかのように、

永遠に与えられる

私たちの血管では血が脈打っています

その塩水です。

少し前に、地球上の新しい形態の生命体が海で発見されました。 その発見は、海洋での深海研究のための新しい技術、つまり有人水中船の創造と開発、そして中央海嶺システムの地質学的研究の結果によってのみ可能になりました。 1981年、アメリカの動物学者メレディス・L・ジョーンズ博士は、体長2.5メートル以上に達する無脊椎動物の新しいグループである巨大な水中虫であるヴェスティメンティフェラについて最初の記述を行った。 最初の痕跡は、1966 年にアメリカ海軍の潜水艦ディープスターによって、東太平洋中層の地溝帯近くの深さ 1,125 メートルのカリフォルニア大陸斜面から回収されました。 その後、これらの動物はアメリカとロシアの科学者によって研究されました。 保存された標本は、1986 年にカリフォルニア湾のグアイマス盆地のフアン・デ・フカ海底海嶺地域でピシス号とミール号の潜水艇から収集され、海洋学研究所の研究室で見ることができます。

これらのワームは、上記の中央尾根のゾーンの深海にある、いわゆる熱水ビオトープに生息しています。そこでは、溶解金属、硫化水素、メタンで飽和した最高 300 度の熱水の流れが亀裂から上向きに上昇しています。海底で。 この熱水の出口は、水中探査機の窓から見ることができます。川には重金属が豊富に含まれているため、黒い煙を吐き出すため、「ブラックスモーカー」と呼ばれています。 ベスティメンティフェラの特徴は、酸素と炭素の循環に関連する他のすべての動植物種とは異なり、これらの生物は硫黄を食べて窒素を排泄することです。 彼らは私たちの地球上の他のすべての住民のように植物栄養性ではなく、化学栄養性です。 これらの巨大な無脊椎動物である管虫は腸装置を持たず、これまで地球上で知られていなかった生命体であり、数十億年後には新しい文明の基礎となる可能性がある。

V.V.による本のエピグラフは興味深いです。 マラーホワと S.V. これらの神秘的な生き物に捧げられたロシア初の単行本であるガルキンの『ヴェスティメンティフェラ』は、私の詩でした。

夜の海の深さで、

私たちが到達できない場所

常に黒い底から

煙がぐんぐん立ち上ります。

沸騰する暴徒の中で、

たくさんの鉱石を生み出し、

巨大な扁形動物

彼らは熱い塩水の中で生きています。

彼らは夕食に硫黄を食べます、

これらの恵みから食べること。

彼らの健康には何も必要ありません

酸素は私たちにとって有用なものです。

そして火事が起きる時間に

地球の短命の肉体、

そして核による致命的な打撃

主は人々を罰するでしょう

そして太陽は消える、そして川は

灰の氷で覆われ、

彼らは永遠にマスターするだけだ

相続した家。

そして彼らは粘り強い足で立つでしょう、

後は何が足になるのか――

新たなステージの始まり

そして今後の人生も変わります。

地球上の生命の起源の問題については、その起源に関する神聖な考えを無視するならば、地球上の新しい形態の生命を発見した深海研究は21世紀初頭になってからであると認めざるを得ません。 、ヒトゲノムなどの研究により、これまで私たちは何も知らなかったが、私たちは今、この問題の解決策に一歩ずつ近づいていると思わせています。

最大の謎の 1 つは、なぜ私たちの血液が海水と同じ組成を持っているのかということです。 結局のところ、血液とは何でしょうか？ これは、私たちと脊椎動物の循環系内を循環する液体組織です。 それは血漿と有形成要素（赤血球、白血球、血小板）で構成されています。 血液の赤い色は、赤血球に含まれるヘモグロビンによるものです。 血液は呼吸器官から組織に酸素を運び、組織から呼吸器官に二酸化炭素を運び、消化器官から組織に栄養素を運びます。 血液は、その化学組成が比較的一定しているという特徴があります。 人間の血液の化学成分の組成が海水の組成と完全に一致しているのは偶然ではありません。 これは、地球上の生命が海から生まれたという事実を裏付けるもう一つの間接的な証拠です。

地球上の生命の起源への関心は、私たちと似た形の生命、そして宇宙における同様の生命の探求につながらずにはいられません。 他の惑星で生命の痕跡を探していたとき、科学者たちは主に水の痕跡に興味を持っていました。水は生命であり、凍った水でさえも過去の生命の痕跡だからです。 つまり、木星の衛星の一つであるエウロパで凍った海が発見されたということは、かつてそこに生命が存在していた可能性があることを意味します。 他の惑星にも生命の兆候として水が存在するという仮説は、すでに述べた火星と同様、実際の根拠があるかもしれません。 赤い惑星の表面の下に水が存在する可能性を示唆するモデルや観測データが数多くあります。 そのメカニズムは非常に単純かもしれません。惑星の内部熱、特に火山の熱が永久凍土を温め、火星の表面の下に貯留層が形成される可能性があります。 どうやら、宇宙のどこかに生命が存在する場合、それは地球のように水と炭素をベースにして存在しているようです。 しかし、同じ形態の生命がそこに存在すると信じる理由はありません。 それらはまったく異なる場合があります。 たとえば、エイリアンに関する SF 小説や映画でのエイリアンの描かれ方です。 化学的根拠は地球のものと同じでなければなりません。

この章の冒頭で、海洋における生命の起源が、太陽も酸素も必要としないバクテリアであることについてお話しました。 地球規模の大災害後も地球上の生命は続くのか?という疑問は未解決のままです。 痕跡生物の専門家、海洋研究所の海底動物研究室長で生物科学博士のアンドレイ・ヴィクトロヴィッチ・ゲブルック氏によると、痕跡生物を含む海洋の発達したすべての生命体は大災害が起きれば死ぬだろうという。地球規模で。 しかし、細菌の形態、たとえば外熱系で見られるものは、生き残って基礎、つまり新たな進化を引き起こす遺伝物質となる可能性が非常に高いです。 これらの細菌は、地球上の生命の継続を保証するものと考えることができます。 もちろん、私たちがまだ何も知らない人生。

マリアナ海溝にて

彼らは1年か2年以上生きます

世界に知られていない爬虫類、

体の柔らかい生き物。

科学者たちは彼らがそこに住んでいると言っている

目が見えない暗闇の中で、

タコは黒色の突然変異体であり、

彼らは一体何をしてバチスカーフを食べ尽くすのでしょうか？

深淵の中でいつも夜を過ごしている、

さまよう森はどこですか？

三つ首の怪物が徘徊する

ケーブルをかじる。

そして世代が変わる

他の人に模範を示す

プレッシャーを恐れない

千気圧以上。

古代の世代

地球上に足跡を残し、

彼らは攻撃を続けるだろう

数千年後。

そして、私たちが本気になったら

私たちはあなたとともに死に始めます、

トカゲは再び上陸するだろう

そして、彼らは再びそれにデータを追加します。

したがって、海洋は地球上の生命の発祥地であることがわかります。 そして、人類が陸地の問題にどれほど取り組んでも、私たち全員は依然として時の嵐の海に浮かぶ一隻の船の乗組員であり、地球上の生命が継続するためには、将来何世紀にもわたって正しい方向性を描くことが非常に重要です。

星たちは上空から絶えず見守り、

生まれたばかりの赤ちゃんの幸運を祈ります。

私はうお座の下に生まれました、

これはおそらく何かを意味します。

突き抜けない空の闇の中で、

すべては原始的なユートピアの力の中にあり、

彼らはバビロンの祭司によって発見され、

新たな洪水について考える。

アトランティスは死を思い出し、

乾いた手は空に突き上げられました。

そして彼らはその星座を「魚座」と名付けました

恐るべき要素をなだめるために。

そして、塩辛い息を吹きかける

寿司の脆い骨格が石と化し、

不安定な砂丘の後ろで波が泡立ち、

半島を覆うアラビア人、

羊飼いたちが夜明けまで眠らなかった場所、

動かず、声を出さずに見ていると、

これはどのように星座に変化するのでしょうか？

ベツレヘムの黄金の星。

黒い雲の中に青い切れ目がある

眉をひそめるフィンランド湾の上空。

私はうお座の下に生まれました、

そして幸せを感じます。

銀色の海は無限にあり、

地球の自然を生み出したのは誰ですか。

そして、洗礼はラテン語で「バプティスタ」、

「水に浸す」という意味です。

海 – 生命の揺りかご

海の生命は1億年以上前に誕生しましたが、どのような神秘的な力が生物の発達と増殖を引き起こしたのかは、今日に至るまで謎のままです。

地球上の生命の起源を説明しようとする4つの主要な理論。 1つ目は、宇宙は永遠に存在し、その中には常に生きた細胞が存在していたというものです。 熱い星が生命が存在できる温度まで冷えると、その星には生命が誕生します。 小さな生きた粒子「宇宙動物」、他の天体からの宇宙放射線によって転送されます。 このシンプルかつ独創的な仮説は、最近科学の世界で現れた物質の連続性の理論に対応します。 この仮説は非常に人為的に構築されているため、反駁も確認もできません。

2 番目の仮説は神秘的な原理に基づいており、地球上の生命の起源はその結果であると考えられています。 超自然的な介入。 この仮説は原始的ですが、世界中のすべての宗教はそれに基づいており、今日でも優れた知性に恵まれた多くの人々がこの観点に傾いています。 この仮説を受け入れることは、人類を無知と迷信の深淵に投げ込み、現代科学の偉大さを完全に否定することを意味します。

3 番目の仮説は次のように考えています。 人生は全くの偶然から始まり、相互作用の結果として
有利な条件によって促進された化学元素。 十分な種類の化学元素が蓄積すると、それらのカオス化合物の数が大幅に増加し、そのうちの 1 つが生きた細胞を生じさせます。 数学は、サイコロを 20 個継続的に投げると、何度も試してみると、一度に 26 の目が出るか、201 の目が出ることができることを証明しています。 また、化学元素が特定の温度と圧力の条件下で相互に継続的に相互作用し、生きた細胞を形成できることも数学的に証明できます。 この仮説の支持者の多くは、物質自体の進化がランダムであるのと同じように、自然界の変化もランダムに発生すると信じています。

4 番目の仮説は次のように述べています。 生きた自然は避けられない自然な過程の結果として現れたということ：両生類は古代の海に住んでいた脊椎動物と無脊椎動物から発達し、爬虫類は両生類から、哺乳類は爬虫類から発達しました。 単一の進化では、生物と無生物の間にギャップはありませんでした。 進化の主要な段階の 1 つである無生物から生物の発達は、陸地と主要な海洋の境界で起こりました。

自然界には驚くべき生物が存在します - ウイルスをフィルタリングする生物と無生物の境界線に位置する物質。 これらのウイルスの中には、単独では小さな固体であるものもありますが、これらのウイルスが生きた組織と結合すると、すぐに生き返ります。 例としては次のとおりです。 タバコモザイク病ウイルス。 このウイルスは、単独では増殖することができない非生命物質ですが、タバコの葉の組織に導入されると急速に増殖し、植物に感染します。

現代の仮説はすべて、生命の起源と発展における海水の主導的な役割を認識しています。海は生命を誕生させただけでなく、生命を育む水分によって生命を支え続けています。 最も単純な無脊椎動物から人間に至るまで、すべての生物の体内に含まれる液体は、組成が海水に近く、塩の組成が海水とほとんど異なりません。また、一部の動物（たとえば、犬）では海水とほとんど異なりません。全く同じです。 これは主な証拠として役立つ可能性があります 生命はすべての生命の祖先である海で生まれました。

しかし、海は生命を誕生させただけではなく、あらゆる面で生命を支え続けています。 生物学的形態。 すべての陸上動物は、防水性の皮膚で身を守り、慎重に水分を蓄え、植物は生命の源となる水分を根で大地から吸います。 極端な状況では、人間にとっての主な危険の 1 つは脱水症状になることがよくあります。 常温では水なしでの生存期間は最長 14 日ですが、熱帯緯度の高温ではこの期間ははるかに短くなります。 食物がない場合、生存限界は60〜70日に達します。 海洋動物は、本来の自然環境にいる間は水分を保つために戦う必要はありませんが、潮や嵐によって岸に打ち上げられると、無力になり、すぐに死んでしまいます。 したがって、有名な格言は次のとおりです。 「水を得た魚のように」.

海洋の生物には、水の塩分濃度、照度、高圧、低酸素含有量、深い深さでの低温など、独自の特徴があります。 海洋生物は高塩分濃度でも生息できますが、塩分は種の分布に顕著な影響を与えます。 太陽の光が十分に差し込む比較的浅い場所では、魚は側面からよりも背面からよりよく照らされるため、 浅海の魚適切な保護色を持っています - 背中の暗い色が徐々に腹の明るい色に変わります。 太陽光線は水柱に深く浸透するほど弱くなり、深いところでは闇が支配し、 深海の動物発光器官を獲得し、暗闇でも移動できるようになりました。

深さが増すにつれて圧力は増し、1000メートル潜ると100気圧に達します。この圧力では、木のブロックやコルク片の体積が半分に減り、深さ5000メートルでは「爆発」現象が観察され、その影響で厚肉の金属箱に囲まれたガラス製品が壊れます。バラバラに。 深海動物は、内部組織の液体の圧力が水の圧力と等しいため、どの深さでも快適に感じますが、深海環境の外にいると、すぐに水面に投げ出され、粉々に引き裂かれます。動物は死ぬだろうし、 「上に落ちながら折れる」.

海に含まれる酸素の量は厳しく制限されており、海洋動物の成長と食物を求めての移動を確実にする化学プロセスにのみ十分です。 あらゆる動物の身体活動は酸素の量に依存しており、海洋環境中の酸素濃度が低いため、海洋での生活のペースは陸上よりも遅くなります。 最も酸素が多いのは海の表層で、光合成の過程で微細なプランクトンが酸素で飽和します。 海洋住民は重力に打ち勝ち、移動に費やすエネルギーが大幅に少ないため、酸素不足に悩まされることはありません。 海洋動植物の体の密度は海水の密度に非常に近いため、環境がそれらをサポートしています。それらは簡単に浮上したり、深部に沈んだり、単に思考を停止して周囲の世界を観察したりできます。 これは、泳ぎの上手な人が水中で感じる様子です。

深層には永遠の闇だけでなく、永遠の冷たさも支配している。 太陽の光が海の上層を温める熱帯の緯度で泳いでいると、水深 600 メートルの下で気温が氷点下わずか 4 度しかないことを想像するのは困難です。 南の高緯度では、永遠の氷の影響が現れ始め、南極大陸の底の水温は0.5℃まで低下します。 したがって、深層動物は、永遠の夜が支配し、永遠の冬が支配する、ほとんど変化のない世界に住んでいます。

海は地球の素晴らしい自然地域の 1 つであり、さまざまな生命体が生息できる環境を提供します。

何世紀も続く人生 トロフィモフ・ボリス・アレクサンドロヴィッチ

オーシャンズ・アンド・シーズ - 生命のゆりかご 水中での生命の繁栄

海と海 - 生命の揺りかご

水の中での生命の繁栄

原生代と古生代の前半、つまり 6 億年間、生命は主に水、つまり地球上の生命のゆりかごである海洋で発達し続けました。 陸上の植物や動物が発達し始めたのはずっと後ですが、現在では海洋の有機世界が広大で多様であることがわかっています。 多くの原始的な構造と古代の生物がそこに住んでいます. 海洋と海には15万種以上の動物と約1万種の藻類が生息しています. まず軟体動物, 6万種以上, 甲殻類 - 約20種があります千、海産魚 - 16,000種以上、単細胞動物 - 約10,000種、線虫および関連動物 - 7,000種以上、腔腸動物 - 約9,000種、棘皮動物 - 5,000種、海綿動物 - 4,000種。乾燥した場所よりも水の中に住む動物。 現在存在する63種類の動物と33種類の植物のうち、海に生息するのは37種類の動物と5種類の植物だけです。私たちが話しているこの巨大な期間、つまり生命の発展の間に、地球上では多くの素晴らしい出来事が起こりました。 主なものは次のとおりです。

大型の単細胞藻類

緑藻

第一の出来事は多細胞生物の出現であり、第二の出来事は様々な藻類と海洋無脊椎動物の出現と繁栄であり、第三は最初の脊椎動物の出現であった。生命の発展における最大の飛躍は多細胞生物の出現であった。これは、そのさらなる進歩的な発展のための大きな機会を提供したからです。 それぞれの単細胞生物は小さいですが、栄養、排泄、呼吸、運動、生殖などの重要な機能をすべて実行できる非常に複雑な装置です。 多細胞生物は別の問題です。 それらでは、各セルまたはセルのグループが特定の機能を実行するように適応されています。 単純な多細胞生物、たとえばボルボックス群の一部の鞭毛藻類では、細胞間のそのような機能分担はまだ起こっていません。 Volvox - 球状の生物 - は上部の単層の細胞で構成されており、内部は液体で満たされています。 それらは単細胞生物のコロニーのようなもので、多細胞生物の祖先です。 その後、そのような生物の細胞は特殊化し、ある細胞は運動機能、他の細胞は栄養機能、他の細胞は生殖機能などを実行し始めました。このようにして、さまざまな器官を備えた多細胞生物が誕生しました。 多細胞動物の起源について最も実証された理論は、I. I. メチニコフによって提唱された理論です。 I.I.メチニコフによれば、多細胞生物の元の形態は海綿動物の幼虫である柔細胞や腔腸動物の幼虫であるプラヌラに似た柔細胞でした。 柔毛は、ボルボックスのような鞭毛虫のコロニーから発生した可能性があります。 その後、多細胞生物の祖先は外層の保護細胞（外胚葉）を発達させ、内部の細胞は消化機能を発揮し始めて腸腔（内胚葉）に変わりました。異なる環境条件。 彼らの中には、非活動的になり、底に落ち着いてそこに執着する人もいれば、活動的なライフスタイルを維持する人もいます。 藻類、海綿体、クラゲ、古代の海や海洋に生息していた他の無脊椎動物など、さまざまな多細胞生物が誕生しました。 これらの生物の出現は非常に遠い時代に遡りますが、それにもかかわらず、それらはそれ以来ほとんど変化しておらず、他の動物を生み出しませんでした. 進歩的な発達の能力は、クラゲの親戚であるまったく異なる古代の多細胞動物によって実証されました- 十分な可動性を持ったクテノフォア。 発達の特定の段階で、彼らはライフスタイルを変更することを余儀なくされました：水泳から這う生活へ。 これには構造の変化が伴い、体が平らになり、頭が形成され、腹膜と背側に違いが現れました。 こうして水生ミミズが誕生したのです。 徐々に、彼らはより大きな可動性を発達させ、筋線維が形成され、循環系および他の器官系が現れました。

アメーバ

繊毛虫スリッパ

甲状腺ポリープは単純な多細胞動物の 1 つです

古代の原始的な環形動物は節足動物を生み出しました。 巻き毛の短い関節のない付属器、つまりパラポディアは、非常に複雑な動きが可能な長い関節脚に変わり、節足動物の脳と神経系全体が増加してより複雑になり、目のような感覚器官は高度な機能に達しました。開発の。 古生代の初めから、三葉虫、甲殻類、下等甲殻類が知られていました。 その後、クモ類、ムカデ、昆虫が発生しました。 古生物学的、比較解剖学的、発生学的データによると、甲殻類はあるグループの巻き毛類から、三葉虫、カブトガニ、クモ類は別のグループから、ムカデや昆虫は別のグループから、軟体動物の祖先はおそらくリングレットに近いものであったことが示されています。 これは、下等軟体動物の構造的特徴と、軟体動物と小魚の胚発生の驚くべき類似性（卵と幼虫の構造、発育段階の類似性など）によって示されています。 しかし軟体動物は、分節のない集中型の構造を発達させました。 軟体動物の主な種類は先カンブリア紀に出現し、カンブリア紀以降よく知られています。コケムシ、腕足類は、最も古い堆積物からも知られており、ある種の虫のような形態に由来します。 一方、腔腸動物には親和性があります。 腕足類 - 海洋動物 - は軟体動物に似ていますが、その殻は二枚貝のように横に開かず、下から上に開きます。 口の横に「腕」と呼ばれる2つの突起があります。 それらは呼吸器官であり、口で水の流れを作り出します。 腕足類は古代の海に広く生息していた動物でした。

フリントスポンジ

単一の四条サンゴ

広大でユニークな種類の棘皮動物 (ヒトデ、ウニ、ユリ、クモヒトデ、ヘビの尾) は、カンブリア紀のずっと前に虫のような祖先から出現し、急速に発達しました。 彼らの祖先は、内外骨格を持たず、3 対の独立した内部空洞を持ち、自由に移動でき、左右対称の蠕虫のような動物であったと考えられ、これはすべて 5 億年以上前に起こりました。水中で開発されました。 地球上の海は生命の発祥の地であり、約5億年前に始まり3億年以上続いた次の古生代では、生物はさらなる発展を続けました。 この時代はカンブリア紀、シルル紀、デボン紀、石炭紀、ペルム紀の5つの時代に分かれており、古生代の前半はカンブリア紀とシルル紀です。 それは地球の歴史の中で静かな時代でした。 当時の大陸は現在よりも低く位置し、その結果、海はより広い表層を占め、多くの深海が形成され、そこには原生代と同様に藻類が生息し、その底に付着したさまざまな無脊椎動物が這ったり、泳いだりしていました。 、またはわずかに移動しました。 海綿動物、古細菌、三葉虫が大量に繁殖し始めました。 「古細菌」という言葉はロシア語に翻訳されると「古代の眼鏡」を意味します。 これらの動物が本当にグラスやゴブレットに似ていたため、そのように名付けられました。 彼らの遺物の多くは、化石礁の形で現在のシベリアの領土で発見されました。

三葉虫アザフス

古細菌は海綿動物やサンゴに近縁で、強い石灰質の骨格を持ち、長い糸で底に付着していましたが、甲殻類の親戚である三葉虫はワラジムシに似ており、明らかに現代のカブトガニやウミサソリに似ていました。 彼らの体は頭、胴体、尾で構成され、盾で覆われていました。 いくつかの三葉虫は非常に小さく、エンドウ豆ほどの大きさで、他のものは長さが0.5メートルに達しました。 彼らは浅い湾で泳いだり這ったりして、植物や動物の死骸を食べました。

当時、水中には多種多様な海綿動物、サンゴ、虫、腕足動物、軟体動物、棘皮動物（ヒトデ、ユリ、ウニ）も数多く生息していました。 しかし、今日の海と海洋の主な住民である魚はまだ存在していませんでした。 科学者たちはシルル紀後期の堆積物から珍しい魚跡を初めて発見した。 これは、彼らの年齢が4億歳に達することを意味します。 魚の祖先は何だったのでしょうか？

浮き袋を持つ下等脊索動物グラプトライトのコロニー

長い間、科学はこの質問に対する答えを見つけられませんでした。 魚の起源の謎に光を当てているのは、ロシアの傑出した発生学者アレクサンドル・オヌフリーヴィチ・コバレフスキーの研究と最新の古生物学的発見だけである。 それらは海洋虫のような動物に由来していることが判明しました。 古代の魚は細くて長い体をしていました。 体の内部には骨はありませんでしたが、外側は鎧で覆われている場合がありました。 古代の魚には対のヒレがありませんでした。 それらは生きているヤツメウナギやヌタウナギに似ていると同時に、体長5～7センチメートルの小さな、単純な構造の魚のような動物であるナメクジウナギにも似ていました。 南の海の砂質土壌に生息しており、ここ黒海でも見られます。 その構造は、無脊椎動物と脊椎動物の特徴を備えているため、注目に値します。 その体は長く、ランセットに似て下向きに尖っており、多数の体節で構成されています。つまり、多くの虫のような無脊椎動物と同様に、分節構造を持っています。 一方、脊索、脳、複雑な鰓装置の存在により脊椎動物と関係があります。

三葉虫を食べる頭足類

カンブリア紀の大陸と海洋

A.O.コバレフスキーによって研究されたナメクジウオの内部構造と幼生の発育は、下等脊索動物（被嚢類とホヤ）の両方、そして脊椎動物、特に魚類との密接な関係を示しています。

現代の頭足類のイカ

すべての脊椎動物だけでなく、ナメクジやそれに近い他の多くの動物を含む脊索動物を区別する最も特徴的な特徴は、脊索（背側の軟骨の紐または脊椎）の存在であり、前部の上の脳の位置です。脊索の一部、複雑な鰓装置または肺の存在 非常に保存状態の良い古代魚の死骸がシルル紀とデボン紀の堆積物から発見されています。 これらの遺跡から、主要な血管や神経がどのように位置していたのかを判断することもできます。 見た目は魚に似ていますが、まだ魚とは言えません。 彼らにはヤツメウナギやヌタウナギのような顎や一対のヒレがありませんでした。 彼らの近縁種であるいわゆる甲冑魚は、顎と一対のヒレを持ち、より高度な内部骨格、脳、感覚器官を持っていました。 しかし、彼らの体は、頭と体の前部を覆う巨大な骨の鎧によって拘束されていました。 これらの魚はすべて、約 3 億年前のデボン紀に絶滅し、軟骨魚や硬骨魚に取って代わられました。最初の脊椎動物がどこに出現したかという問題については、海か淡水かという 2 つの観点があります。 海洋起源は、骨の一部である海水に大量に溶けているカルシウムと、海中のすべての下等脊椎動物の生息地によって裏付けられています。 淡水起源の支持者は、一般に骨格の出現の理由を身体の安定した支持として考え、それが流水の中で発生し、積極的に流れに抵抗するはずであると信じています。 脊椎動物の祖先が淡水と海水が接する地域に住んでいたことに疑いの余地はなく、ここで彼らの遺体が発見されています。 私たちに知られている最も古い脊椎動物はすでに骨組織、つまり殻を持っていましたが、それらの内部骨格は明らかに軟骨でした。 化石の形で保存されていません。 軟骨が骨に置き換わる（軟骨の骨化）は、より高等な魚類のグループではずっと後になって起こりました。また、当時は海水の塩分濃度が現在よりも低かったため、魚はおそらく海水から淡水へと容易に移動できたことにも留意する必要があります。水、またはその逆。