Реакция Белоусова-Жаботинского

Б. П. Белоусов, изучая простую реакцию между броматом калия и лимонной кислотой в присутствии катализатора, обнаружил, что она идет не монотонно, как обычные реакции. Окраска реакци­онной смеси изменялась от исходной бесцветной до конечной жел­той и обратно. Белоусов наблюдал несколько десятков периодов колебаний. Это была пер­вая открытая реакция, которая в однородной смеси сама по себе идет в колебательном режиме.

А. М. Жаботинский показал, что колеба­тельный режим реакции допускается обычными уравнениями хими­ческой кинетики, если хотя бы одна из промежуточных стадий реак­ции является автокаталитической, т. е. если какой-то из ее продуктов ее же ускоряет. Значение открытия Белоусова-Жаботинского заключается в том, что оно продемонстрировало самоорганизацию в простейшей хими­ческой системе. Периодичность – один из видов упорядоченности. Спонтанные химические колебания – это упорядоченная структу­ра, неоднородность, только развернутая не в пространстве, а во вре­мени. Позднее было обнаружено, что в системе Бело­усова-Жаботинского возможна не только временная, но и простран­ственная самоорганизация. Отказавшись от традиционного пе­ремешивания раствора, его просто налили тонким слоем в чашку Петри. Оказалось, что реакция не идет синхронно по всей чашке. Из­менение окраски сначала происходит в какой-то одной точке – так называемом ведущем центре, от которого затем распространяется во все стороны. Форма линии раздела между областями, окрашенны­ми по-разному, представляет собой фрагмент спирали. Формируется спиральная волна, вращающаяся вокруг ведущего центра со скоро­стью порядка одного оборота за несколько минут. Тем временем в объеме раствора могут возникнуть еще несколько ведущих центров, вокруг каждого из которых формируется своя спи­ральная волна. Периоды разных ведущих центров несколько отлича­ются друг от друга. Благодаря этому наблюдается еще одно замеча­тельное явление – синхронизация. Дело в том, что при столкновении двух спиральных волн они не проходят друг сквозь друга, как обычные волны на поверхности жидкости, а взаимно аннигилируют (унич­тожаются), причем аннигиляция в большей степени затрагивает бо­лее медленную из них. В результате фронт более быстрой спираль­ной волны постепенно продвигается в сторону ведущего центра, по­рождающего медленную волну, уничтожает его и устанавливает еди­ную частоту колебаний во всем объеме. Спиральные волны – распространенная форма самоорганизации в системах различной природы. Они наблюдаются, например, при об­разовании колоний коллективных микроорганизмов. Сложный ха­рактер сокращений сердечной мышцы обусловлен тем, что по ней безостановочно бежит спиральная волна возбуждения.

Система «хищник - жертва»

Это пример колебательного режима по численности хищника и жертвы во времени. Подъем числа зайцев сопровождается выраженным увеличением числа лисиц. Это естественно, так как рост числа зайцев приводит к увеличению количества пищи для лисиц, что увеличивает скорость их размножения. Однако активное поедание зайцев лисами приводит в дальнейшем к падению численности жертвы. В свою очередь, это приводит к последующему снижению численности хищника. С другой стороны, снижение численности хищника приводит к повышению численности жертвы и последующему росту числа хищника. Такова природа колебаний численности хищника и жертвы, которые наблюдаются в экосистеме. Эта модель объясняет широко распространенные в различных экосистемах «волны жизни», т. е. периодические колебания численности различных видов животных.
Однако расчеты показывают, что в системе «хищник - жертва» возможен и другой режим, при котором наблюдается очень быстрое уменьшение численности и полное вымирание жертвы и следующее за ним вымирание хищника.

Морфогенез

Биологическая структура, как раз является той самой открытой нелинейной системой, которая препятствует своему разрушению за счет способности к самоорганизации. Но расплатой за устойчивость и прочие преимущества живой материи, является зависимость от поступления энергии извне, как необходимого условия существования неравновесной биосистемы. Фактически, жизнь есть не что иное, как система по понижению собственной энтропии за счет повышения энтропии окружающей среды. Морфогенез – формообразование при высоких затратах энергии в диссипативных структурах с самоорганизацией за счет рассеяния энергии в тепло; рост организма или его частей, сопряженный с закладкой и развитием пространственной структуры, направляемый и взаимоопределяемый различными факторами. Отдельные клетки бывают недифференцированными, специализация развивается в соответствующем окружении других клеток и под их воздействием. В морфогенезе есть критические фазы, сопряженные с существенной перестройкой генома (точки бифуркации), когда можно вмешаться в развитие и либо нарушить его, либо переключить на другой канал, при этом возникают наследуемые и воспроизводимые в опыте изменения. Иногда активный морфогенез захватывает отдельный орган или структуру, неожиданного и отличающегося типа самоорганизации от всего организма – рога плотнорогих, плодовые тела грибов, цветы растений, брачный наряд рыб и т.д.

Как выясняется, переход от Хаоса к Порядку вполне поддается математическому моделированию. И более того, в природе существу­ет не так уж много универсальных моделей такого перехода. Качест­венные переходы в самых различных сферах действительности (в природе и обществе – его истории, экономике, демографических процессах, духовной культуре и др.) подчиняются подчас одному и тому же математическому сценарию. Методами синергетики было осуществлено моделирование мно­гих сложных самоорганизующихся систем: от морфогенеза в биоло­гии и некоторых аспектов функционирования мозга до флаттера крыла самолета, от молекулярной физики и автоколебательных про­цессов в химии до эволюции звезд и космологических процессов, от электронных приборов до формирования общественного мнения и демографических процессов. Синергетика убедительно показывает, что даже в неорганической природе существуют классы систем, способных к самоорганизации. История развития природы – это история образования все более и более сложных нелинейных систем. Такие системы и обеспечивают всеобщую эволюцию природы на всех уровнях ее организации – от низших и простейших к высшим и сложнейшим (человек, общество, культура).

 

 

Вопрос № 3: Исторические этапы развития жизни на Земле

Происхождение жизни - одна из трех важнейших мировоззренчес­ких проблем наряду с проблемой происхождения нашей Вселенной и проблемой происхождения человека. В античности сложи­лись два противоположных подхода к решению этой проблемы. Пер­вый, религиозно-идеалистический, исходил из того, что жизнь является следствием божествен­ного творческого акта. В основе второго, материалистического подхода лежало пред­ставление о том, что под влиянием естественных факторов живое может возникнуть из неживого, органическое из неорганического. Появление жизни на Земле пытались объяснить и занесением ее из других космических миров. Гипотеза космозоев (космических зачатков), в соответст­вии с которой жизнь является вечной и зачатки, населяющие миро­вое пространство, могут переноситься с одной планеты на другую. Гипотеза панспермии: во Вселенной вечно существуют зародыши жизни, которые движутся в космичес­ком пространстве под давлением световых лучей; попадая в сферу притяжения планеты, они оседают на ее поверхности и закладывают на этой планете начало живого. Сейчас уже определенно выяснено, что «азбука» живого сравнительно проста: в любом существе, живущем на Земле, присутствует 20 аминокислот, пять оснований, два углевода и один фосфат. Существование небольшого числа одних и тех же моле­кул во всех живых организмах убеждает нас, что все живое должно иметь единое происхождение.

С позиций современной науки жизнь возникла из неживого вещества в результате эволюции материи, является результатом естественных процессов, происходивших во Вселенной. Жизнь - это свойство ма­терии, которое ранее не существовало и появилось в особый момент истории нашей планеты Земля. Возникновение жизни явилось ре­зультатом процессов, протекавших сначала миллиарды лет во Все­ленной, а затем многие миллионы лет на Земле. От неорганических соединений к органическим, от органических к биологическим - таковы последовательные стадии, по которым осуществлялся про­цесс зарождения жизни.

Возраст Земли исчисляется примерно 5 млрд лет. Жизнь сущест­вует на Земле более 3,5 млрд лет. Геологическая история Земли подразделяется на крупные про­межутки - эры; эры - на периоды, периоды - на века. Это разделение относительное, потому что резких разграничений между этими подразделениями не было. Но все же именно на рубеже соседних эр, периодов преимущественно происходили существенные геологические преобразования: горообразова­тельные процессы, перераспределение суши и моря, смена климата и проч. Кроме того, каждое подразделение характеризовалось каче­ственным своеобразием флоры и фауны.

Геологические эры Земли:

Катархей (от образования Земли 5 млрд лет назад до зарождения жизни);

Архей, древнейшая эра (3,5 млрд - 2,6 млрд лет);

Протерозой (2,6 млрд - 570 млн лет);

Палеозой (570 млн - 230 млн лет) со следующими периодами:

кембрий (570 млн - 500 млн лет);

ордовик (500 млн - 440 млн лет);

силур (440 млн - 410 млн лет);

девон (410 млн - 350 млн лет);

карбон (350 млн - 285 млн лет);

пермь (285 млн - 230 млн лет);

Мезозой (230 млн - 67 млн лет) со следующими периодами:

триас (230 млн - 195 млн лет);

юра (195 млн- 137 млн лет);

мел (137 млн - 67 млн лет);

Кайнозой (67 млн - до нашего времени) со следующими периодами и веками:

палеоген (67 млн - 27 млн лет):

палеоцен (67-54 млн лет)

эоцен (54-38 млн лет)

олигоцен (38-27 млн лет)

Неоген (27 млн - 3 млн лет):

миоцен (27-8 млн лет)

плиоцен (8-3 млн лет)

Четвертичный (3 млн - наше время):

плейстоцен (3 млн - 20 тыс. лет)

голоцен (20 тыс. лет- наше время)

Докембрий - собирательное название геологического времени от возникновения нашей планеты до начала кембрийского периода (570 млн лет назад). Докембрийская жизнь не отличалась богатством форм и быстротой эволюционных преобразований. Однако он занимает 88% всей исто­рии Земли, в это время происходили события фун­даментального значения.

Катархей. Происхожде­ние жизни связано с протеканием определенных химических реак­ций на поверхности первичной планеты. На начальных этапах своей истории Земля представляла собой раскаленную планету. Вследствие вращения при постепенном сниже­нии температуры атомы тяжелых элементов перемещались к центру, а в поверхностных слоях концентрировались атомы легких элемен­тов (водорода, углерода, кислорода, азота), из которых и состоят тела живых организмов. При дальнейшем охлаждении Земли появились химические соединения: вода, метан, углекислый газ, аммиак, циа­нистый водород, а также молекулярный водород, кислород, азот. Дальнейшее снижение температуры обусловило переход ряда га­зообразных соединений в жидкое и твердое состояние, а также обра­зование земной коры. Когда температура поверхности Земли опусти­лась ниже 100° С произошло сгущение водяных паров. Длительные ливни с частыми грозами привели к образованию больших водоемов. В результате активной вулканической деятельности из внутренних слоев Земли на поверхность выносилось много карбидов - соединений металлов с углеродом. При взаи­модействии их с водой выделялись углеводородные соедине­ния. Горячая дождевая вода как хороший растворитель имела в своем составе растворенные углеводороды, а также газы, соли и другие соединения, которые могли вступать в химические реакции. Второй этап биогенеза характеризовался возникновением более сложных органических соединений, в частности белковых веществ в водах первичного океана. Благодаря высокой температуре, грозовым раз­рядам, усиленному ультрафиолетовому излучению относительно простые молекулы органических соединений при взаимодействии с другими веществами усложнялись и образовывались углеводы, жиры, аминокислоты, белки и нуклеиновые кислоты. Таким образом, воды первичного океана постепенно насыщались разнообразными орга­ническими веществами, образуя «первичный бульон». Этот «органический бульон» стал колыбелью зародившейся жизни.

В палеонтологии четко различаются эпохи постепенного изменения организмов и точки бифуркации, известные как ароморфозы. Ароморфоз - это приспособление общего характера, поднима­ющее уровень биологической организации на принципиально но­вую ступень. Крупнейшие ароморфозы являются своего рода верстовыми столбами в истории жизни на Земле.

Архей. Первый ароморфоз, следы которого доступны для наблюдения, - об­разование клеточной мембраны, отделившей «внутренности» орга­низма от окружающей среды. Образование мембранной структуры считается самым трудным этапом химической эволюции жизни Биологичес­кие мембраны - это агрегаты белков и липидов, способные отграни­чить вещества от среды и придать упаковке молекул прочность. 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. Таким образом, уже через один миллиард лет после фор­мирования планеты Земля на ней существовали первые клеточные организмы. Примитивные одноклеточные - прокариоты - были хозяевами Земли более 2 млрд лет. Первый период развития орга­нического мира на Земле характеризуется тем, что первичные живые организмы были анаэробными (жили без кислорода), питались и воспроизводились за счет «органического бульона», иначе говоря, они питались готовыми орга­ническими веществами, синтезированными в ходе химической эво­люции, т.е. были гетеротрофами. Но это не могло длиться долго, ведь резерв органического вещества быстро убывал. Первый великий качественный переход в эволюции живой мате­рии был связан с «энергетическим кризисом»: «органический бу­льон» был исчерпан, и следовало выработать способы формирования крупных молекул биохимическим путем, внутри клеток, с помощью ферментов. В этой ситуации преимущество было у тех клеток, кото­рые могли получать большую часть необходимой им энергии непо­средственно из солнечного излучения.

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. Такие организмы называют­ся автотрофными. Это значит, что их питание осуществляется внут­ренним путем благодаря световой энергии. 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. Но этот рубеж - точка Пастера - был наконец достигнут, что привело к це­лому ряду важнейших последствий. Во-первых, начиная с точки Пастера, дыхание становится эффек­тивным способом обеспечения организма энергией. 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. В-третьих, накопление свободного кислорода увеличило давле­ние отбора на первые организмы. Дело в том, что для них химически активный кислород атмосферы был токсичен! Можно сказать, что около двух миллиардов лет назад разразился первый в истории Земли глобальный экологический кризис - загрязнение окружающей среды ядовитыми отходами жизнедеятельности в виде свободного кисло­рода. Борьба за существование в таких жестких условиях оказалась еще одним фактором, подстегнувшим эволюцию.

Протерозой. Следующим крупным эволюционным шагом, совершенным пример­но 1,3 млрд лет назад, было возникновение эукариот - организмов, клетка которых имеет ядро. У эукариотов ДНК уже собрана в хромосомы. В ядре сосредоточена наследственная ин­формация и аппарат для ее передачи. Такая клетка воспроизводится без каких-либо существенных изменений. Особенностью эукариот является «разделение труда» между ядром и органеллами клетки. Митохондрии обеспечивают клетку энергией, хлоропласты с помощью фотосинтеза производят сахара, на рибосо­мах синтезируются белки. Существует предположение, что органеллы происходят от бактерий, когда-то проникших в клетку в качестве паразитов. Паразитизм постепенно превратился в симбиоз, который перерос в единый эукариотический организм. Дальнейшая эволюция эукариотов была связана с разделением на растительные и животные клетки. Растительные клетки покрыты жесткой целлюлозной оболочкой, которая их защищает. Но одновременно такая оболочка не дает им возможности свободно перемещаться и получать пищу в процессе передвижения. Вместо этого растительные клетки совершенствуют­ся в направлении использования фотосинтеза для накопления пита­тельных веществ. Животные клетки имеют эластичные оболочки и потому не те­ряют способности к передвижению; это дает им возможность самим искать пищу - растительные клетки или другие животные клетки. Животные клетки эволюционировали в направлении совершенст­вования способов передвижения и способов поглощать и выделять крупные частицы через оболочку. Следующим важным этапом развития жизни и усложнения ее форм было возникновение примерно 900 млн лет назад полового размножения. Половое размножение состоит в механизме слияния ДНК двух индивидов и последующего перераспределения генетичес­кого материала, при котором потомство похоже на родителей, но не идентично им. Достоинство полового размножения в том, что оно значительно повышает видовое разнообразие и резко ускоряет эво­люцию, позволяя быстрее и эффективнее приспосабливаться к изме­нениям окружающей среды. Следующий после возникновения эукариот крупный ароморфоз - многоклеточность. Первые попытки прорыва на этот уровень орга­низации предприняли еще сине-зеленые водоросли. Однако в полной мере использовали преимущества многоклеточности (крупные размеры тела, специализация разных групп клеток на выполнении разных функций) лишь эукариоты. Произошло это от 1 млрд до 700 млн лет назад в конце докембрийского отрезка истории Земли.

Палеозой:

Кембрий. Около 600 млн лет назад в истории жизни на Земле произошло круп­нейшее событие, которое назвали «большим взрывом эволюции животных». В течение кембрийского периода природа создает все известные планы строения тела, почти все из ныне живущих и вымерших типов животных. В течение по­следующих 100 млн лет эволюция шла в основном по пути усовер­шенствования и специализации форм, возникших в кембрии. Основные ароморфозы, возникшие в это время, трудно даже перечислить. По­жалуй, наиболее характерным из них был жесткий скелет (поначалу в виде внешнего панциря, в который были закованы широко распро­страненные в кембрийских морях трилобиты, составлявшие около 60% кембрийской фауны). Возникновение защитных приспособле­ний свидетельствует о появлении хищников и ужесточении борьбы за существование, что придало эволюции дополнительное ускорение. В растительном мире распространились многоклеточные водоросли, которые перешли к прикрепленному образу жизни, т. е. укрепились на твердом дне.

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.

Следующий, 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 девоне возникает чрезвычайно прогрессивная группа животных - насекомые. В девонских лесах преобладали примитивные споровые расте­ния, предки нынешних папоротников, высота которых достигала 12м. Благодаря им содержание кислорода в воздухе к концу девона до­стигло современного значения - 21%. Первые представители позвоночных - рыбы достигают в дево­не расцвета. Все позднейшие позвоночные, в том числе и человек, пользуются такими великими «изобретениями» рыб, как череп, по­звоночник, пар­ные конечности (развившиеся из рыбьих плавников), челюсти и со­ответствующая мускулатура. Однако дальнейшая эволюция оказалась связанной с малочисленной, менее приспособ­ленной и ныне почти вымершей группой кистеперых рыб. Их корот­кие и мясистые плавники были не очень эффективны при плавании, зато позволяли хорошо ползать по дну, что особенно помогало вы­жить в пересыхающих водоемах. В результате уже в конце девонского периода появились первые представители нового класса земноводных. От рыб они отличаются удлиненными и подвижными конечностями с шарнирными суставами, дыханием через нос с помо­щью легких, увеличенным размером головного мозга.

Каменноугольный период, или карбон. 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.

Пермский период. 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. Уровень общей организации, достигнутый пресмыкающимися, ока­зался настолько высок, что рептилии оставались полновластными хозяевами Земли на протяжении четырех геологических периодов.

Мезозой:

Триасовый, юрский и меловой периоды.

Пресмыкающиеся дали огромное число самых разнообразных и удивительных форм. В юрских и меловых морях плавали ихтиозавры и плезиозавры. В воздух подня­лись рамфоринхи, птеродактили и птеранодоны. К земноводному об­разу жизни приспособились крокодилы и черепахи. Ничто, казалось, не требовало каких-то принципиально новых черт строения организ­ма, за исключеньем пустяка: пресмыкающиеся холоднокровны. Ин­тенсивность их жизненных процессов сильно зависит от темпера­туры среды, а холод ввергает в оцепенение. Пока на Земле было достаточно тепло, холоднокровность была действительно пустяком. Постепенно теплокровность становилась все более важным преиму­ществом. В юрском периоде, приобретя оперение, от пресмыкающих­ся отделились птицы. Все современные птицы теплокровные, при­чем эту особенность они приобрели независимо от млекопитающих. У растений самое выдающееся достижение датируется началом мелово­го периода, когда возникают цветковые, или покрытосеменные, обес­печивающие семя запасом питательных веществ и защищающие его околоплодником. Особенно важную роль в эволюции биосферы сыграла группа злаковых покрытосеменных растений. Их отличительные черты - приспособленность к существованию в сухом климате и вы­сокие питательные свойства - помогли формированию степных млекопитающих и сыграли большую роль в биологической, а затем и со­циальной эволюции человека.

Млекопитающие были последним возникшим в ходе эволюции классом животных (новых типов животных не появлялось практически с кембрийского периода). От примитивных рептилий из группы цельночерепных развива­ется ветвь, приведшая к возник­новению в триасе млекопитающих. В юрском и меловом периодах млекопитающие стали более разнообразными. В конце мезозоя воз­никают плацентарные млекопитающие. В условиях похолодания сокращаются простран­ства, занятые богатой растительностью. Это влечет за собой вымира­ние сначала растительноядных динозавров, а затем и охотившихся на них хищных динозавров. В условиях похолодания исключитель­ные преимущества получают теплокровные животные. На рубеже мелового и третичного (67-1,5 млн лет назад) перио­дов подавляющее большинство видов пресмыкающихся вымирает. На опустевшую главную арену битвы за жизнь врываются млекопи­тающие.

Кайнозой:

Время расцвета насекомых, птиц и млекопитающих - это кай­нозой. Помимо особенностей, связанных с регулированием температу­ры тела (теплокровность, шерстный покров), млекопитающие от­личаются приспособлениями, способствующими нервно-психической деятельности: развитый мозг, длительный период воспитания и обу­чения детенышей. Приобретенное млекопитающими живорождение обеспечивает более высокую выживаемость потомства.

В палеоцене появляются первые хищные млекопитающие. В это же время некоторые виды млекопитающих «уходят» в море (китообразные, ластоногие). От древних хищных проис­ходят копытные. От некоторых видов насекомоядных обособляется отряд приматов. В неогене на обширных открытых про­странствах саванн Африки появляются многочисленные виды обезьян. В кайнозое формируются те важнейшие тенденции, которые привели к возникновению человека. Это касается возникновения стайного, стадного образа жизни, который выступил ступенькой к возникновению социального общения. Причем, если у насекомых (муравьи, пчелы, термиты) биосоциальность вела к потере индиви­дуальности; то у млекопитающих, напротив, к подчеркиванию ин­дивидуальных черт особи. Некоторые виды приматов переходят к прямохождению. Развитие некоторых групп приматов пошло по особому пути, и этот путь привел к возникновению первых человекообразных обезьян.

Четвертичный период. С ним совпадает по времени быстрая эволюция приматов и появление на сцене человека. Культура и жизнедеятельность человека сыграли в этот период столь важную роль, что вся четвертичная система обозначается также как антропоген - т. е. "век человека:

Для деления антропогена на части часто применяются понятия, заимствованные из археологии. Так, европейский плейстоцен принято называть палеолитом (древним каменным веком), а голоцен порой разделяется на мезолит (средний каменный век) и неолит (новый каменный век). 

От предыдущих геологических эпох антропоген отличается сильным похолоданием климата, наложившим свой отпечаток как на рельеф местности, так и на биологические формы. Процесс похолодания, начавшийся еще в конце третичного периода, продолжался в антропогене с повышенной интенсивностью. На возвышенных местах образовывались снежники и ледники, не успевавшие растаять летом. Под собственной тяжестью они сползали с гор в долины, и со временем обширные зоны северного и южного полушария оказались подо льдом. Хотя четвертичный период в целом и был более холодным, чем предшествующие геологические эпохи, тем не менее, и в нем периоды оледенения чередовались с межледниковыми периодами, когда льды отступали и на земле временно воцарялся умеренный климат. За последний миллион лет было не менее шести ледниковых и межледниковых периодов. Похолодание привело к образованию четко обособленных климатических зон, или поясов (арктического, умеренного и тропического), проходящих через все континенты. Животный и растительный мир постепенно приобретал современный облик.

В этот период произошло становление важнейшей и наиболее высокоорганизованной группы приматов - семейства людей, к которому принадлежит человек и его ближайшие предки. Для развития этого семейства понадобилось приблизительно 14 млн. лет. В настоящее время принято выделять четыре рода Homo: рамапитеков, австралопитеков, парантропов и человека. Последним звеном в этой эволюционной цепи был современный вид человека - Homo sapiens. Пока что остаются неясным место и обстоятельства его неожиданного появления на мировой сцене. Люди вполне современного облика появились на Земле лишь в начале голоцена, уже по окончании ледниковых периодов, примерно 10 000 лет назад. Появление Homo sapiens завершает развитие гоминид.