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33.3: Die Besiedlung des Landes
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The Colonization of Land
 
PROTOKOLLE

33.3: The Colonization of Land

33.3: Die Besiedlung des Landes

Changes in the environment of the early Earth drove the evolution of organisms. As prokaryotic organisms in the oceans began to photosynthesize, they produced oxygen. Eventually, oxygen saturated the oceans and entered the air, resulting in an increase in atmospheric oxygen concentration, known as the oxygen revolution approximately 2.3 billion years ago. Therefore, organisms that could use oxygen for cellular respiration had an advantage. More than 1.5 years ago, eukaryotic cells and multicellular organisms also began to appear. Initially, all of these species were restricted to the oceans of Earth.

The first organisms to live on land were photosynthetic prokaryotes that inhabited moist environments near ocean shores. Despite the lack of water, terrestrial environments offered an abundance of sunlight and carbon dioxide for photosynthesis. Around 500 million years ago, the ancestors of nowadays plants were able to colonize drier environments, but they required adaptations to prevent dehydration. They developed methods for reproduction that did not depend on water and protected their embryos from drying out. These early plants furthermore evolved a vascular system that included roots to acquire water and nutrients and a shoot to obtain sunlight and carbon dioxide.

Plants and fungi appear to have colonized land at the same time. Their coevolution onto land is the result of the mutually beneficial relationship between many plants and fungi, seen in both modern organisms and some of the earliest plant fossils; Fungi aid in the absorption of nutrients and water while benefiting from the nutrients provided by the plant. 

Arthropods were the first animal species to colonize land, around 450 million years ago. The first tetrapods later evolved to live on land as well, finding an abundance of food in the plant species that had colonized the land. Amphibians dominated terrestrial animal life for 100 million years. Later, dinosaurs and then mammals would become the most abundant terrestrial animals.

Veränderungen in der Umwelt der frühen Erde trieben die Evolution der Organismen an. Als die frühsten prokaryontischen Organismen in den Ozeanen begannen, Fotosynthese zu betreiben, setzten sie erstmals Sauerstoff in die Umwelt frei. Nach einer Zeit sättigte der Sauerstoff die Ozeane und gelangte in die Luft. Das führte dann zu einer Erhöhung der Sauerstoffkonzentration in der Atmosphäre. Dies fand vor etwa 2,3 Milliarden Jahren statt und ist allgemein als Sauerstoff-Revolution bekannt. Daher hatten Organismen, die Sauerstoff für die Zellatmung nutzen konnten, einen Vorteil. Vor mehr als 1,5 Milliarden Jahren begannen auch eukaryontische Zellen und mehrzellige Organismen auf der Bildfläche der Erde zu erscheinen. Zunächst waren alle diese Arten auf die Ozeane der Erde beschränkt.

Die ersten Organismen, die an Land lebten, waren fotosynthetische Prokaryonten. Sie lebten in feuchten Umgebungen in der Nähe von Meeresküsten. Trotz des Wassermangels bot die terrestrische Umwelt einen Überfluss an Sonnenlicht und Kohlendioxid für die Fotosynthese. Vor etwa 500 Millionen Jahren waren die Vorfahren der heutigen Pflanzen in der Lage, trockenere Umgebungen zu besiedeln. Sie mussten sich jedoch weiter anpassen, damit sie in den trockeneren Umgebungen nicht vertrocknen. Sie entwickelten Reproduktionsmethoden, die nicht auf Wasser angewiesen waren und ihre Embryonen vor dem Austrocknen schützten. Diese frühen Pflanzen entwickelten zudem ein Gefäßsystem, das Wurzeln zur Aufnahme von Wasser und Nährstoffen und einen Spross zur Gewinnung von Sonnenlicht und Kohlendioxid einschloss.

Zur gleichen Zeit begannen Pflanzen und Pilze ebenfalls, das Land zu besiedeln. Ihre Koevolution auf dem Land ist das Ergebnis der gegenseitig vorteilhaften Beziehung zwischen vielen Pflanzen und Pilzen, die sowohl bei modernen Organismen als auch bei einigen der frühesten Pflanzenfossilien zu beobachten ist. So helfen die Pilze bei der Aufnahme von Nährstoffen und Wasser und profitieren gleichzeitig von den von der Pflanze bereitgestellten Nährstoffen.

Die Arthropoden waren die erste Tierart, die vor etwa 450 Millionen Jahren das Land besiedelte. Die ersten Tetrapoden entwickelten sich später auch zum Leben an Land und fanden in den Pflanzenarten, die das Land besiedelt hatten, eine Fülle von Nahrung. Die Amphibien dominierten das Landtierleben 100 Millionen Jahre lang. Später wurden Dinosaurier und dann Säugetiere zu den am häufigsten vorkommenden Landtieren.


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