В палеонтологии четко различаются эпохи постепенного изменения организмов.
1. Первые клеточные организмы
Первый ароморфоз, следы которого доступны для наблюдения, — образование клеточной мембраны, отделившей «внутренности» организма от окружающей среды. С момента возникновения химических различий между внутренней и внешней Средой можно определенно употреблять сам термин «организм».
Древнейшие достоверные окаменелости имеют возраст около 3,5 млрд лет. Они представляют собой остатки микроорганизмов с клеточной оболочкой. Известны и осадочные породы возрастом более 3 млрд лет, которые явно представляют собой продукт жизнедеятельности. Таким образом, уже через один миллиард лет после формирования планеты Земля на ней существовали первые клеточные организмы. Проследить историю предшествовавших событий очень трудно, поскольку само формирование сплошной твердой земной который к этому времени едва успело завершиться и более древние следы были переплавлены в недрах молодой планеты.
Уже самые первые организмы — одноклеточные сине-зеленые водоросли и бактерии — не представляют собой однородной группы.
2. Возникновение фотосинтеза
Довольно неопределенной остается датировка следующего крупнейшего ароморфоза — появления фотосинтеза. С его помощью стало возможным получать ресурсы (углекислый газ) для синтеза органических веществ прямо из воздуха, отдавая взамен молекулярный кислород. Все дальнейшее развитие земной жизни было определено этим великим изобретением природы.
Поначалу накопление кислорода в атмосфере шло медленно из-за; низкой скорости обмена веществ у примитивных микроорганизмов. Потребовалось около полутора миллиардов лет, чтобы содержание, кислорода в воздухе достигло 1% от современного значения, что привело к целому ряду важнейших последствий.
Во-первых, многократно ускоряется обмен веществ, а с ним и темпы эволюции.
Во-вторых, из кислорода О2 в верхних слоях атмосферы образуется озон О3, защищающий от ультрафиолетового излучения Солнца. Это дало организмам возможность подняться в приповерхностный слой океана, наиболее богатый питательными веществами и солнечной энергией, а затем и выйти на сушу, не боясь «обжечься».
В-третьих, накопление свободного кислорода увеличило давление отбора на первые организмы.
3.Эукариоты и половое размножение
Следующим крупным эволюционным шагомбыло возникновение эукариот — организмов, клетка которых имеет ядро. В ядре сосредоточена наследственная информация и аппарат для ее передачи. Это, в свою очередь, чуть менее 1 млрд лет назад сделало возможным половое размножение.
4.Первые многоклеточные
Следующий после возникновения эукариот крупный ароморфоз — многоклеточность. Первые попытки прорыва на этот уровень организации предприняли еще сине-зеленые водоросли.
6.Покорение океана и выход на сушу
К концу ордовикского периода относится выход на сушу псилофитов — близких родственников зеленых водорослей, без листьев и настоящих корней. Чтобы уцелеть вне воды, им пришлось развить расчленение тела на специализированные органы: жесткий несущий стебель, сосудистую систему, покровную ткань. Вместе с бактериями они начали формировать почву.
Силурийский период знаменуется появлением первых позвоночных — панцирных рыб — и выходом на сушу животных. Первые животные, приспособившиеся к воздушному дыханию, относились к типу членистоногих и напоминали современных скорпионов.
Девонский период— период рыб и первых лесов. В девонских лесах преобладали примитивные споровые растения, предки нынешних папоротников, высота которых достигала 12 м.
7. Семена и яйца на смену спорам и икринкам
Первые наземные растения размножались, разбрасывая споры, а земноводные — откладывая икру. Оплодотворение и спор и икры происходит только в воде. В результате жизнь оказывалась привязанной к узкой прибрежной полосе. В начале и середине карбона эта проблема ощущалась не слишком остро ввиду высокой влажности и широкого распространения болот. Однако постепенно климат становился прохладнее и суше, и независимость от водоемов приобретала все большую ценность в борьбе за жизнь.
Растения решили проблему с помощью семян, снабженных защитной оболочкой и оплодотворяемых до отделения от родительского организма. Так возникли голосеменные (в частности, хвойные). Животные пошли схожим путем. Во-первых, появилось внутреннее оплодотворение внутри женского организма; во-вторых, возникло амниотическое яйцо — миниатюрный индивидуальный водоем для эмбриона, защищенный прочной скорлупой. Эти два ароморфоза стали главными признаками нового класса позвоночных — пресмыкающихся.
8. Царство рептилий
Уровень общей организации оказался настолько высок и открывал столь широкие возможности для формирования частных приспособлений, что рептилии оставались полновластными хозяевами Земли на протяжении четырех геологических периодов: пермского (285-235 млн лет назад), триасового (235-195 млн лет), юрского (195-137 млн лет) и мелового (137-67 млн лет назад).
9. Птицы, млекопитающие, цветковые растения
Постепенно теплокровность становилась все более важным преимуществом. В юрском периоде, приобретя оперение, от пресмыкающихся отделились птицы. На рубеже мелового и третичного (67-1,5 млн лет назад) пернодов подавляющее большинство видов пресмыкающихся вымирает. На опустевшую главную арену битвы за жизнь врываются млекопитающие. Млекопитающие были последними возникшим в ходе эволюции классом животных.
