Le début des premières plantes terrestres a été donné. Évolution du monde organique aux époques protérozoïque et paléozoïque

Le début des premières plantes terrestres a été donné.  Évolution du monde organique aux époques protérozoïque et paléozoïque
Le début des premières plantes terrestres a été donné. Évolution du monde organique aux époques protérozoïque et paléozoïque

Question 1. Quand les premières plantes terrestres sont-elles apparues ?
Au début de l'ère paléozoïque, les plantes habitaient principalement les mers, mais à l'Ordovicien - Silurien, les premières plantes terrestres sont apparues - les psilophytes (Fig. 1).

Riz. 1. La première plante terrestre

C'étaient de petites plantes intermédiaires entre les algues et les plantes vasculaires terrestres. Les psilophytes avaient déjà un système conducteur (vasculaire), les premiers tissus faiblement différenciés pouvaient devenir plus forts dans le sol, bien que les racines encore (comme d'autres organes végétatifs) étaient absents. L'évolution ultérieure des plantes terrestres visait à différencier le corps en organes et tissus végétatifs et à améliorer le système vasculaire (assurant la montée rapide de l'eau à de grandes hauteurs).

Question 2. Dans quel sens a été l'évolution des plantes terrestres ?
Après l'apparition des psilophytes, l'évolution des plantes terrestres est allée dans le sens d'une division du corps en organes et tissus végétatifs, améliorant le système vasculaire (assurant le mouvement rapide de l'eau à une grande hauteur). Déjà dans le Dévonien aride, les prêles, les lycopodes et les fougères sont largement répandus. La végétation au sol atteint un développement encore plus important dans la période carbonifère (Carbonifère), caractérisée par un climat humide et chaud tout au long de l'année. Des gymnospermes apparaissent, descendants de fougères à graines. Le passage à la reproduction par graines a donné de nombreux avantages: l'embryon dans les graines est protégé des conditions défavorables par des membranes et nourri, et possède un nombre diploïde de chromosomes. Chez certains gymnospermes (conifères), le processus de reproduction sexuée n'est plus associé à l'eau. La pollinisation chez les gymnospermes est effectuée par le vent et les graines ont des adaptations pour la distribution par les animaux. Ces avantages et d'autres ont contribué à la large diffusion des plantes à graines. Grand plantes à spores s'éteignent au Permien en raison de l'assèchement du climat.

Question 3. Décrivez l'évolution des animaux à l'ère paléozoïque.
Le monde animal de l'ère paléozoïque s'est développé extrêmement rapidement et a été représenté par un grand nombre de formes diverses. La vie s'épanouit dans les mers. Au Cambrien, tous les principaux types d'animaux existent déjà, à l'exception des cordés. Éponges, coraux, échinodermes, divers mollusques, énormes crustacés prédateurs - voici une liste incomplète des habitants des mers cambriennes.
A l'Ordovicien, l'amélioration et la spécialisation des principaux types se sont poursuivies. Pour la première fois, des restes d'animaux à squelette axial interne sont retrouvés - des vertébrés sans mâchoires, dont les descendants éloignés sont des lamproies et des myxines modernes. La bouche de ces organismes particuliers était une simple ouverture menant au tube digestif. La partie antérieure du tube digestif était percée de fentes branchiales, entre lesquelles se trouvaient des arcs branchiaux cartilagineux soutenant. Jawless mangeait des organismes vivant dans le fond boueux des rivières et des lacs, et des détritus (résidus organiques), aspirant de la nourriture dans leur bouche. Chez certains animaux sans mâchoires, la division des arcs branchiaux s'est produite, ce qui a permis de modifier la lumière du pharynx à l'aide des muscles branchiaux et, par conséquent, de conserver les proies mobiles qui sont entrées dans le tube digestif.
L'apparition de la préhension appareil buccal- grande aromorphose - a provoqué une restructuration de toute l'organisation des vertébrés.
L'émergence des nageoires paires - membres - est la prochaine aromorphose majeure dans l'évolution des vertébrés.
Au Silurien, les premiers animaux à respiration aérienne - les arthropodes - sont venus se poser avec les psilophytes. Le développement intensif des vertébrés inférieurs s'est poursuivi dans les masses d'eau. On suppose que les vertébrés sont apparus dans des réservoirs d'eau douce peu profonds et n'ont ensuite migré vers les mers. La période dévonienne a été marquée par le développement des terres par d'autres arthropodes - les araignées ; à la fin de la période, les premiers vertébrés terrestres apparaissent - les amphibiens (stégocéphales). Au Carbonifère, des reptiles (cotylosaures), des insectes volants et des mollusques pulmonaires sont apparus. Dans la dernière période permienne de l'ère paléozoïque, un développement rapide et une augmentation des groupes systématiques de reptiles sont observés; des reptiles à dents d'animaux apparaissent - les ancêtres des mammifères.

Question 4. Quelles caractéristiques de la structure des vertébrés ont servi de conditions préalables à leur libération sur terre ?
Au Silurien, les premiers animaux à respiration aérienne - les arthropodes - sont venus se poser avec les psilophytes. Le développement intensif des vertébrés inférieurs s'est poursuivi dans les masses d'eau. On suppose que les vertébrés sont apparus dans des réservoirs d'eau douce peu profonds et n'ont ensuite migré vers les mers. Au Dévonien, les vertébrés sont représentés par trois groupes : les dipneustes, les poissons à nageoires rayonnées et les poissons à nageoires lobes. Ce sont les poissons à nageoires lobes qui ont donné naissance aux vertébrés terrestres. Les poissons à nageoires bouclées étaient généralement des animaux aquatiques, mais pouvaient respirer air atmosphériqueà l'aide de poumons primitifs, qui étaient des saillies de la paroi intestinale. Seuls les poissons à nageoires lobes pouvaient s'adapter à la vie terrestre. Leurs nageoires étaient des lames constituées d'os individuels auxquels étaient attachés des muscles (Fig. 2). À l'aide de nageoires, les poissons à nageoires lobes - de gros animaux de 1,5 à plusieurs mètres de long - pouvaient ramper le long du fond. Ainsi, ils avaient deux conditions préalables principales pour la transition vers l'habitat terrestre : des membres musclés et des poumons. À la fin du Dévonien, les poissons à nageoires lobes ont donné naissance aux premiers amphibiens - les stégocéphales.


Riz. 2. Squelette de la nageoire paire d'un poisson à nageoires lobes et d'un stégocéphale :
A - ceinture scapulaire et nageoire d'un poisson à nageoires lobes;
B - squelette interne de la nageoire ;
B - squelette du membre antérieur d'un stégocéphale :
1 - élément correspondant humérus;
2 - élément correspondant au rayon ;
8 - élément correspondant au cubitus;

4, 5, 6 - os du poignet; 7 - phalanges des doigts.

Il y a 400 millions d'années, une grande partie de la surface terrestre de notre planète était occupée par les mers et les océans. Les premiers organismes vivants sont apparus dans le milieu aquatique. C'étaient des morceaux de bave. Après plusieurs millions d'années, ces micro-organismes primitifs ont développé une couleur verte. En apparence, ils ont commencé à ressembler à des algues.

Plantes du Carbonifère

Les conditions climatiques ont influencé favorablement la croissance et la reproduction des algues. Au fil du temps, la surface de la terre et le fond des océans ont subi des changements. De nouveaux continents sont apparus, tandis que les anciens ont disparu sous l'eau. la croûte terrestre activement modifié. Ces processus ont conduit au fait que de l'eau est apparue sur le site de la surface de la terre.

En se retirant, l'eau de mer est tombée dans les crevasses, les dépressions. Ils ont ensuite séché, puis à nouveau rempli d'eau. En conséquence, les algues qui se trouvaient sur le fond marin se sont progressivement déplacées vers la surface de la terre. Mais comme le processus de séchage était très lent, pendant ce temps, ils se sont adaptés aux nouvelles conditions de vie sur terre. Ce processus dure depuis des millions d'années.

Le climat à cette époque était très humide et chaud. Il a favorisé la transition des plantes de La vie marine au sol. L'évolution a conduit à la complication de la structure de diverses plantes, et les algues anciennes ont également changé. Ils ont donné lieu au développement de nouvelles plantes terrestres - les psilophytes. En apparence, ils ressemblaient à de petites plantes situées près des rives des lacs fluviaux. Ils avaient une tige couverte de petites soies. Mais, comme les algues, les psilophytes n'avaient pas de système racinaire.

Des plantes dans un nouveau climat

Les fougères sont issues des psilophytes. Les psilophytes eux-mêmes ont cessé d'exister il y a 300 millions d'années.

climat humide et un grand nombre de les eaux ont conduit à la propagation rapide de diverses plantes - fougères, prêles, lycopodes. La fin de la période carbonifère est marquée par un changement climatique : il devient plus sec et plus froid. D'énormes fougères ont commencé à mourir. Les restes de plantes mortes pourrissaient et se transformaient en charbon, avec lequel les gens chauffaient ensuite leurs maisons.

Les fougères ont des graines sur leurs feuilles, qui s'appellent gymnospermes. Les pins modernes, les épicéas, les sapins, appelés gymnospermes, sont issus de fougères géantes.

Avec le changement climatique, les fougères anciennes ont disparu. Le climat froid a détruit leurs tendres pousses. Ils ont été remplacés par des fougères à graines, appelées les premiers gymnospermes. Ces plantes se sont parfaitement adaptées aux nouvelles conditions d'un climat sec et froid. Chez cette espèce végétale, le processus de reproduction ne dépend pas de l'eau qui se trouve dans le milieu extérieur.

Il y a 130 millions d'années, divers arbustes et herbes sont apparus sur Terre, dont les graines se trouvaient à la surface du fruit. Ils étaient appelés angiospermes. Depuis 60 millions d'années angiospermes vivent sur notre planète. Ces plantes sont restées pratiquement inchangées depuis lors jusqu'à nos jours.

Notre planète n'a pas toujours été verte. Il y a longtemps, alors que la vie émergeait à peine, la terre était vide et sans vie - les premières formes ont choisi les océans comme habitat. Mais progressivement, la surface de la terre a également commencé à être maîtrisée par diverses créatures. Les premières plantes sur Terre sont aussi les premiers habitants de la terre. Quels étaient les ancêtres représentants modernes flore?

Photo: pikabu.ru

Alors, imaginez la Terre il y a 420 millions d'années, à une époque appelée la période silurienne. Cette date n'a pas été choisie par hasard - c'est à cette époque, selon les scientifiques, que les plantes ont finalement commencé à conquérir la terre.

Pour la première fois, des restes de cooksonia ont été découverts en Écosse (le premier représentant de la flore terrestre a été nommé d'après Isabella Cookson, une célèbre paléobotaniste). Mais les scientifiques suggèrent qu'il a été distribué dans le monde entier.

Ce n'était pas si facile de sortir des eaux des océans et de commencer à développer la terre. Pour ce faire, les plantes ont dû littéralement reconstruire tout le corps: acquérir une coquille ressemblant à une cuticule qui empêche le dessèchement et acquérir des stomates spéciaux, avec lesquels il était possible de réguler l'évaporation et d'absorber les substances nécessaires à la vie.

Cooksonia, qui est une fine tige verte, ne dépassant pas cinq centimètres de hauteur, était considérée comme l'une des plantes les plus développées. Mais l'atmosphère de la Terre et de ses habitants changeait rapidement et le plus ancien représentant de la flore perdait de plus en plus de terrain. Sur le ce moment la plante est considérée comme éteinte.


Photo: stihi.ru

Les restes du nématothallus ne ressemblent même pas à distance aux plantes - ils ressemblent plus à des taches noires informes. Mais malgré son apparence étrange, en termes de développement, cette plante a largement dépassé ses camarades dans son habitat. Le fait est que la cuticule du nématothalle est déjà plus similaire à celles actuellement disponibles. usines existantes parties - il s'agissait de formations ressemblant cellules modernes, c'est pourquoi on l'appelait pseudocellulaire. Il convient de noter que chez d'autres espèces, cette coquille ressemblait à un film continu.

Nematothallus a donné beaucoup de matière à réflexion au monde scientifique. Certains scientifiques l'ont attribué à des algues rouges, d'autres étaient enclins à croire qu'ils avaient un lichen devant eux. Et jusqu'à présent, le mystère de cet organisme ancien n'a pas été résolu.

Photo: amgpgu.ru

Rinia et presque toutes les autres plantes anciennes à structure vasculaire sont classées comme rhinophytes. Les représentants de ce groupe n'ont pas grandi sur Terre depuis longtemps. Cependant, ce fait n'empêche pas du tout les scientifiques d'étudier ces êtres vivants qui dominaient autrefois la terre - de nombreux fossiles trouvés dans de nombreuses régions du monde permettent de juger de la façon dont apparence, et sur la structure de plantes similaires.

Les rhyniophytes ont plusieurs caractéristiques importantes, qui permettent d'affirmer que ces êtres vivants sont complètement différents de leurs descendants. Premièrement, leur tige n'était pas recouverte d'écorce molle: des processus écailleux y poussaient. Deuxièmement, les rhinophytes se reproduisaient exclusivement à l'aide de spores, qui se formaient dans des organes spéciaux appelés sporanges.

Mais la différence la plus importante est que ces plantes manquaient en tant que telles système racinaire. Au lieu de cela, il y avait des formations racinaires couvertes de "poils" - des rhizoïdes, à l'aide desquels la rhinia absorbait l'eau et les substances nécessaires à la vie.

Photo: bio.1september.ru

Cette plante était récemment considérée comme un représentant du monde animal. Le fait est que ses restes - petits, de forme arrondie - ont été à l'origine confondus avec des œufs de grenouilles ou de poissons, des algues ou même des œufs de scorpions crustacés disparus depuis longtemps. Les spores de la parka, découvertes en 1891, ont mis fin aux idées reçues.

La plante vivait sur notre planète il y a environ 400 millions d'années. Cette époque fait référence au début de la période dévonienne.

Photo: bio.1september.ru

Les restes de pahiteki, ainsi que les fossiles trouvés parka, sont des balles petite taille(le plus grand trouvé a un diamètre de 7 millimètres). On sait assez peu de choses sur cette plante: les scientifiques ont réussi à établir uniquement le fait qu'elle se composait de tubules situés radialement et convergeant au centre où se trouvait le noyau.

Cette plante est une branche sans issue du développement de la flore, en effet, comme les parcs et les rhinias. Il n'a pas été possible d'établir avec certitude quelle a été l'impulsion de leur émergence et pourquoi ils se sont éteints. La seule raison, selon les scientifiques, est le développement de plantes vasculaires, qui ont simplement remplacé leurs parents moins développés.

Les plantes qui sont sorties sur terre ont choisi une voie de développement complètement différente. C'est grâce à eux que le monde animal et, en conséquence, une forme de vie raisonnable est apparue - l'homme. Et qui sait à quoi ressemblerait notre planète maintenant si les rhinii, les parkas et les cooksonia n'avaient pas décidé d'explorer la terre ? ..

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Question 1. Quand les premières plantes terrestres sont-elles apparues ? Comment s'appelaient-ils et comment caractéristiques distinctives avez eu ?

Au début de l'ère paléozoïque (l'ère de la vie ancienne), les plantes habitent principalement les mers, mais après 150 à 170 millions d'années, les premières plantes terrestres apparaissent - les psilophytes, occupant une position intermédiaire entre les algues et les plantes vasculaires terrestres. Les psilophytes avaient déjà des tissus faiblement différenciés capables de transporter de l'eau et des substances organiques, et pouvaient se renforcer dans le sol, bien qu'ils manquaient encore de vraies racines (ainsi que de vraies pousses). De telles plantes ne pouvaient exister que dans un climat humide; lorsque des conditions arides se sont établies, les psilophytes ont disparu. Cependant, ils ont donné naissance à des plantes terrestres plus adaptées.

Question 2. Dans quel sens a été l'évolution des plantes terrestres ?

L'évolution ultérieure des plantes terrestres est allée dans le sens du démembrement du corps en organes et tissus végétatifs, améliorant le système vasculaire (assurant le mouvement rapide de l'eau à une grande hauteur). Les plantes à spores (prêles, lycopodes, fougères) sont largement répandues.

Question 3. Quels avantages évolutifs la transition des plantes à la reproduction des graines donne-t-elle?

Le passage à la reproduction par graines a donné aux plantes de nombreux avantages : l'embryon dans la graine est maintenant protégé des conditions défavorables par des coquilles et nourri. Chez certains gymnospermes (conifères), le processus de reproduction sexuée n'est plus associé à l'eau. La pollinisation chez les gymnospermes est effectuée par le vent et les graines sont équipées d'adaptations pour la dispersion par les animaux. Tout cela a contribué à la réinstallation des plants de graines.

Question 4. Décrivez la faune du Paléozoïque.

Le monde animal de l'ère paléozoïque s'est développé extrêmement rapidement et a été représenté par un grand nombre de formes diverses. La vie a prospéré dans les mers. Au tout début de cette ère (il y a 570 millions d'années), tous les principaux types d'animaux existaient déjà, à l'exception des cordés. Éponges, coraux, échinodermes, mollusques, énormes crustacés prédateurs - voici une liste incomplète des habitants des mers de cette époque.

Question 5. Quelles sont les principales aromorphoses dans l'évolution des vertébrés au Paléozoïque.

Chez les vertébrés de l'ère paléozoïque, un certain nombre d'aromorphoses peuvent être tracées. Parmi ceux-ci, l'apparition de mâchoires chez les poissons blindés, la méthode de respiration pulmonaire et la structure des nageoires chez les poissons à nageoires lobes sont notées. Plus tard, les aromorphoses majeures dans le développement des vertébrés ont été l'apparition de la fécondation interne et la formation d'un certain nombre de coquilles d'œufs qui protègent l'embryon du dessèchement, une complication de la structure du cœur et des poumons et la kératinisation de la peau. Ces changements profonds ont conduit à l'émergence d'une classe de reptiles.

Question 6. Quelles sont les conditions environnement externe et les caractéristiques structurelles des vertébrés ont servi de conditions préalables à leur sortie vers la terre ?

La plupart des terres étaient un désert sans vie. Le long des rives des réservoirs d'eau douce, les annélides et les arthropodes vivaient dans des fourrés denses de plantes. Le climat est sec, avec de fortes fluctuations de température pendant la journée et selon les saisons. Le niveau d'eau dans les rivières et les réservoirs a souvent changé. De nombreux réservoirs se sont complètement asséchés et ont gelé en hiver. La végétation aquatique est morte lorsque les réservoirs se sont asséchés, accumulés restes de plantes. Leur décomposition a consommé de l'oxygène dissous dans l'eau. Tout cela a créé un environnement très défavorable pour les poissons. Dans ces conditions, seule la respiration de l'air atmosphérique pouvait les sauver.

Question 7. Pourquoi les amphibiens de la période carbonifère ont-ils atteint la prospérité biologique ?

Les reptiles (reptiles) ont acquis certaines propriétés qui leur ont permis de rompre enfin le lien avec Environnement aquatique un habitat. Fécondation interne et accumulation de jaune dans l'œuf possibilité de reproduction et le développement de l'embryon sur terre. La kératinisation de la peau et la structure plus complexe du rein ont contribué à une forte diminution de la perte d'eau par le corps et, par conséquent, à une large distribution. L'apparence de la poitrine offrait un type de respiration plus efficace que chez les amphibiens - l'aspiration. L'absence de concurrence a provoqué la large diffusion des reptiles sur terre et le retour de certains d'entre eux - les ichtyosaures - dans le milieu aquatique.

Question 8. Résumez les informations obtenues à partir de ce paragraphe dans un seul tableau « Évolution de la flore et de la faune à l'ère paléozoïque ».

Question 9. Donnez des exemples de la relation entre les transformations évolutives des plantes et des animaux au Paléozoïque.

Au Paléozoïque, les organes de reproduction et de fertilisation croisée des angiospermes se sont améliorés parallèlement à l'évolution des insectes ;

Question 10. Peut-on affirmer que les aromorphoses sont basées sur l'idioadaptation - des adaptations privées à des conditions environnementales spécifiques ? Donne des exemples.

Les aromorphoses reposent en effet sur des adaptations particulières à des conditions environnementales spécifiques. un exemple de ceci est l'émergence de gymnospermes due au changement climatique - il est devenu plus chaud et plus humide. Chez les animaux, un tel exemple est l'apparition de membres appariés à la suite de la détérioration des conditions de l'habitat et de l'accès ultérieur à la terre.

La plupart des scientifiques modernes pensent que la planète Terre s'est formée il y a un peu plus de quatre milliards et demi d'années. Les premiers restes d'organismes disparus se trouvent dans des roches vieilles de 3,8 milliards d'années. Les premiers habitants de la Terre étaient des bactéries anaérobies, c'est-à-dire qu'elles n'utilisaient pas d'oxygène pour respirer, qui n'était pas encore dans l'atmosphère.

On pense que pour la première fois, le processus de photosynthèse a commencé à se produire chez les bactéries. La photosynthèse est la plus importante Processus naturel lorsque l'interaction de la lumière du soleil, de l'eau et gaz carbonique formé matière organique et de l'oxygène libre.

Les premières algues et champignons unicellulaires protozoaires sont apparus il y a environ 2 milliards d'années. Leurs restes ont été trouvés dans les dépôts de l'ère protérozoïque au Groenland et au Canada. Dans le même temps, les premières plantes multicellulaires sont apparues. Le développement de la vie sur Terre, l'apparition des plantes et des animaux étaient étroitement liés au processus de photosynthèse.

Les scientifiques pensent que les algues bleu-vert (c'est leur nom, et pas seulement une désignation de couleur) et les champignons sont les premiers représentants flore par terre. Ce sont des plantes inférieures.

Il y a plus de 2 milliards d'années, les premières plantes terrestres ressemblaient aux mousses que l'on voit aujourd'hui dans les endroits humides et ombragés.

Il y a environ 400 000 000 d'années, des plantes plus complexes ont émergé. Ils ressemblaient à des fougères modernes. Les fougères ont été les premières à avoir des racines, des tiges et des feuilles. Ce sont des signes de plantes supérieures.

Au moment où les dinosaures sont apparus, la Terre était déjà couverte de forêts. Ces plantes se reproduisent par graines.

Pins et autres Arbres de conifères est apparu plus tard, il y a 300 000 000 d'années. Ce groupe d'arbres comprend de nombreux représentants tels que le pin, l'épinette, épicéa canadien, cèdre, mélèze. Tous ces arbres cachent leurs graines dans des cônes.

Les premières plantes à fleurs sont apparues il y a 150 000 000 ans. Leurs graines bien protégées leur ont donné un grand avantage sur les plantes dont les graines ne sont pas aussi bien protégées. Par conséquent, il y en a plus à la fois en nombre et en type. De nos jours, les plantes à fleurs sont omniprésentes.

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Le hêtre se trouve dans les forêts des régions tempérées de l'hémisphère nord. ce grands arbres hauteur de 25 à 40 m et un diamètre de tronc allant jusqu'à deux mètres. Lisse, comme une colonne, le tronc est recouvert d'une écorce grise et lisse. Les feuilles sont simples, leur forme est une ellipse oblongue. En automne, les fruits mûrissent sur l'arbre - noix trièdres. Il y a généralement 2, moins souvent 4 noix dans une peluche, dans lesquelles ...

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Au mot "champignon", nous rappelons les cèpes, les champignons miel, les russules et même les grèbes qui nous sont familiers depuis l'enfance - en un mot, quelque chose composé d'un chapeau et d'une jambe qui pousse dans la forêt et tombe dans notre panier s'il est comestible, ou qui est si agréable à donner du pied s'il ressemble à un champignon. Mais c'est, pour ainsi dire, la forme "traditionnelle" des champignons. Au tout…

En climat tempéré, le pommier est le plus important arbre fruitier. Les scientifiques ont compté au moins 10 000 variétés de pommiers. Ils ont été élevés à partir de diverses variétés de plantes sauvages. Toutes ces variétés sont adaptées à différents climats et sols. Mais la terre des pommes est considérée à juste titre voie du milieu Russie, et la variété de pommes la plus célèbre et préférée - jaune ambré, parfumée, aigre-douce et croustillante ...

Il est absolument impossible d'imaginer la vie sans thé. Cette boisson aromatique contient des vitamines B1, B2, C, P, PP, du tanin, de la caféine et autres. matériel utile. Les graines sont utilisées pour extraire l'huile utilisée en parfumerie. Les médicaments sont fabriqués à partir des déchets des feuilles. Le lieu de naissance du thé est les forêts subtropicales d'Asie du Sud-Est, les régions du sud de la Chine, la Birmanie, le Nord-Vietnam et l'État d'Assam au nord-est de l'Inde près de ...

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