Эволюция животного мира планеты

Процесс эволюции животных, или история развития фауны на Земле

Важным событием в эволюции органического мира был выход живых организмов на сушу. Первыми это сделали бактерии и цианобактерии. Ученые полагают, что это произошло около 3,5-3,2 млрд лет назад, то есть задолго до появления эукариот. Выйдя на обмелевшие участки суши, прокариоты начали процесс образования почвы. Спустя большой период времени на сушу вышли и эукариоты — растения, животные и грибы. Это произошло около 500-450 млн лет назад. С этих пор биологическая эволюция шла не только в водной, но и в наземно-воздушной среде.

Первые растения, вышедшие на сушу, поселились на влажных прибрежных участках вдоль пресных водоемов. Это были теперь уже давно вымершие многоклеточные растения — риниофиты, произошедшие от зеленых многоклеточных водорослей. Почти одновременно с растениями на сушу вышли и первые животные — ракоскорпионы из паукообразных.

Первые наземные растительные организмы: 1 — риния; 2 — куксония

Выход живых организмов на сушу обусловил появление у них в процессе эволюции разных приспособительных свойств. У растений сформировались система почвенного (минерального) питания — корни и система воздушного (углеродного) питания — побеги. В условиях сухости наземной среды у организмов возникли плотные покровы, сохраняющие влагу. Для газообмена стали использоваться внутренние поверхности, возникли специальные ткани и органы, осуществляющие дыхание, а также ограничивающие потерю воды. В связи с низкой плотностью воздушной среды у животных возникли панцири и скелеты, а у растений — особые механические ткани во всех органах тела. Для передвижения по поверхности в поисках пищи или для укрытия у животных сформировались конечности, помогающие бегать, плавать, копать, прыгать, летать и т. д. У растений, ведущих прикрепленный образ жизни, выработалась способность к ветвлению и нарастанию побегов и корней. В результате увеличивалась площадь соприкосновения растений с внешней средой, откуда они добывали неорганические вещества для воздушного и почвенного питания.

Растение и четвероногое животное

На суше организмы столкнулись с обилием света, его суточным и сезонным ритмом яркости и продолжительности. Это обусловило появление организмов, ведущих ночной или дневной образ жизни. При этом у многих видов наблюдалась выработка совместных, сопряженных друг с другом ритмов развития. Для лучшего улавливания света у растений развились листья. Эти и многие другие черты приспособленности появились у организмов в процессе эволюции в связи с тем, что они вышли из водной среды в новые разнообразные условия наземно-воздушной среды.

Выход растений и животных на сушу произошел сравнительно недавно в истории Земли. Но к этому времени в водах Мирового океана и пресных водоемах жизнь уже достигла достаточно высокого уровня развития. За многие миллионы лет путем длительной биологической эволюции здесь появились разнообразные бактерии, цианобактерии, простейшие, многоклеточные животные, растения и грибы. Значительная часть их вымерла, но многие группы древних организмов или производные от них существуют и в наше время.

Как в водной среде, так и на суше жизнь различных организмов протекала совместно — в сообществах (биогеоценозах). Распространяясь по земной поверхности, сообщества живых организмов все более и более меняли ее облик и создавали особые условия жизни на этих территориях. С появлением высокорослых растений и разнообразных животных образовывались такие природные сообщества, которые не только по горизонтали, но и по вертикали многометровым слоем жизни охватывали поверхность суши. При этом различные виды, обитая в сообществах рядом друг с другом, в процессе эволюции вырабатывали разные приспособительные свойства к совместной жизни.

Совместная жизнь различных видов в природных сообществах, появившаяся в биосфере еще на заре развития живого мира, является чрезвычайно важным фактором биологической эволюции, совершающейся на Земле.

Животные мезозоя

Из-за испепеляющего зноя в начале триаса жизнь в воде была более разнообразна. В многометровой толще рифов, созданных шестилучевыми кораллами, находили пристанище разные организмы. Подводные леса населяли двустворчатые моллюски, известковые губки, листоногие раки, иглокожие. В пресных водоемах встречались костистые рыбы, в морях обитали огромные акулы. На побережьях водились проганохемы (черепахи).

Группу первобытных земноводных представляли лабиринтодонты —мастодонзавры и стегоцефалы. Древнейшее млекопитающее триаса —дроматериум — откладывало яйца и кормило детенышей молоком.

Расширение фауны мезозоя в юре неуклонно продолжалось. Тетис населяли рыбы, скаты, трехметровые крокодиловые. Пресмыкающиеся псевдозухии эволюционировали в первых птиц — археоптериксов, по размеру не больше голубя. Вблизи водоемов обитало пресноводное животное — касторокауда, напоминающее выдру, но с длиной тела до 40 см. Позже появились млекопитающие с постоянной температурой тела, покрытые мехом, среди них уже были небольшие хищники.

Для животных меловой период проходил по-прежнему в тени великанов, но их разнообразие стремительно увеличивалось. Наравне с птерозаврами небо бороздили древние птицы — гесперорнисы и ихтиорнисы. Во времена отложения меловых залежей возникли первобытные сумчатые дельтатеридиум и альфадон, а в конце мела — плацентарные млекопитающие залямбдалестесы, похожие на землероек. Земноводные саламандры и тритоны распространились только в верхнемеловой эпохе. От живших на суше ящериц произошли первые змеи, их окаменелости имели таз и задние лапы.

Откуда мы знаем, что человек тоже эволюционировал?

Большинство ученых полагает, что человек произошел от живших на деревьях животных, похожих на современных обезьян. Доказательством этой теории служат некоторые черты строения наших тел, позволяющие, в частности, предположить, что когда-то наши предки были вегетарианцами и питались только плодами, кореньями и стеблями растений.

У основания вашего позвоночника есть костное образование — копчик. Это все, что осталось от хвоста.
Большая часть волос, покрывающих ваше тело, представляет собой лишь мягкий пушок, но у наших предков волосяной покров был гораздо гуще. Каждый волосок снабжен специальным мускулом и встает дыбом, когда вы мерзнете. Так же и у всех млекопитающих с волосатой шкурой: она удерживает воздух, который не дает теплу животного уйти.

У многих взрослых людей есть широкие крайние зубы — их называют «зубы мудрости». Теперь в этих зубах нет никакой необходимости, но в свое время наши предки пережевывали ими жесткую растительную пищу, которой питались. Аппендикс представляет собой маленькую трубочку-отросток, связанную с кишечником. Наши отдаленные предки с его помощью переваривали растительную пищу, плохо усваиваемую организмом. Теперь он больше не нужен и постепенно становится все меньше и меньше. У многих травоядных животных — к примеру, кроликов — аппендикс развит очень хорошо.

Архейская эра (эра древнейшей жизни: 3500 (3800-2600) млн лет назад)

Первые живые организмы на Земле появились по разным данным 3,8-3,2 млрд лет назад. Это были прокариотические гетеротрофные анаэробы (доядерные, питающиеся готовыми органическими веществами, не нуждающиеся в кислороде). Они жили в первичном океане и питались растворенными в его воде органическими веществами, созданными абиогенно из неорганических веществ под действием энергии ультрафиолетовых лучей Солнца и грозовых разрядов.

Атмосфера Земли состояла преимущественно из CO2, CO, H2, N2, водяных паров, небольших количеств NH3, H2S, CH4 и почти не содержала свободного кислорода O2. Отсутствие свободного кислорода обеспечило возможность накопления в океане абиогенно созданных органических веществ, в противном случае они сразу же расщеплялись бы кислородом.

Первые гетеротрофы осуществляли окисление органических веществ анаэробно — без участия кислорода путем брожения. При брожении органические вещества расщепляются не полностью, и энергии образуется немного. По этой причине эволюция на ранних этапах развития жизни шла очень медленно.

С течением времени гетеротрофы сильно размножились и им стало не хватать абиогенно созданного органического вещества. Тогда возникли прокариотические автотрофные анаэробы. Они могли синтезировать органические вещества из неорганических самостоятельно сначала посредством хемосинтеза, а затем — фотосинтеза.

Первым был фотосинтез анаэробный, который не сопровождался выделением кислорода:

Затем появился фотосинтез аэробный:

Аэробный фотосинтез был характерен для существ, похожих на современных цианобактерий.

Выделяющийся при фотосинтезе свободный кислород стал окислять растворенные в воде океана двухвалентное железо, соединения серы и марганца. Эти вещества превращались в нерастворимые формы и оседали на дне океана, где образовали залежи железных, серных и марганцевых руд, которые в настоящее время использует человек.

Окисление растворенных в океане веществ происходило в течение сотен миллионов лет, и только когда их запасы в океане были исчерпаны, кислород стал накапливаться в воде и диффундировать в атмосферу.

Необходимо отметить, что обязательным условием накопления в океане и атмосфере кислорода было погребение некоторой части синтезированного организмами органического вещества на дне океана. В противном случае, если бы вся органика расщеплялась с участием кислорода, его излишков не оставалось бы и кислород не смог бы накапливаться. Неразложившиеся тела организмов оседали на дне океана, где образовали залежи ископаемого топлива — нефти и газа.

Накопление в океане свободного кислорода сделало возможным появление автотрофных и гетеротрофных аэробов. Это произошло когда концентрация O2 в атмосфере достигла 1% от современного уровня (а он равен 21%).

При аэробном окислении (дыхании) органические вещества расщепляются до конечных продуктов — CO2 и H2O и образуется в 18 раз больше энергии, чем при бескислородном окислении (брожении):

Поскольку при аэробных процессах стало выделяться намного больше энергии, эволюция организмов значительно ускорилась.

В результате симбиоза различных прокариотических клеток появились первые эукариоты (ядерные).

В результате эволюции эукариот возник половой процесс — обмен организмов генетическим материалом — ДНК. Благодаря половому процессу эволюция пошла еще быстрее, поскольку к мутационной изменчивости добавилась комбинативная.

Сначала эукариоты были одноклеточными, а затем появились первые многоклеточные организмы. Переход к многоклеточности у растений, животных и грибов произошел независимо друг от друга.

Многоклеточные организмы получили ряд преимуществ по сравнению с одноклеточными:

  1. большую продолжительность онтогенеза, так как в ходе индивидуального развития организма происходит замещение одних клеток другими;
  2. многочисленное потомство, поскольку для размножения организма может выделить больше клеток;
  3. значительные размеры и разнообразное строение тела, что обеспечивает большую устойчивость к внешним факторам среды за счет стабильности внутренней среды организма.

Ученые не имеют единого мнения по вопросу, когда возникли половой процесс и многоклеточность — в архейскую или протерозойскую эру.

Усложнение живых организмов на Земле в процессе эволюции.

Химическая эволюция привела к появлению протобионтов. Они прошли огромный путь биологической эволюции. Палеонтологи выделяют в истории Земли два эона — криптозой или время скрытой жизни и фанерозой — явную жизнь. Для удобства изучения эти крупнейшие отрезки времени делят на более мелкие — эры и периоды. Границы между ними проводят согласно возрасту преобладающих ископаемых остатков живых организмов в горных породах (рис. 3).

Рис.3. Отпечаток скелета древнего животного

Редко находят органические остатки в отложениях криптозоя по причине малого распространения жизни, отсутствия минерального скелета у животных. Первые виды прокариотических организмов появились 3,5 млрд лет назад. В архейскую и протерозойскую эры на Земле уже обитали одноклеточные и многоклеточные существа, преимущественно гетеротрофы.

В протерозое возникли ядерные организмы — эукариоты. Следы жизнедеятельности и остатки живых организмов в протерозойских отложениях представлены выделениями водорослей, червей, отпечатками кишечнополостных.

лет назад произошло важное эволюционное событие — эукариоты разделились на части, от которых возникли многоклеточные растения и грибы (рис. 4)

Первыми из воды на сушу вышли псилофиты, давшие впоследствии начало мхам, хвощам, плаунам. От семенных папоротников произошли голосеменные растения. Позже начался расцвет покрытосеменных, которые до сих пор господствуют на Земле.

Рис. 4. Пути эволюции эукариот 1– фотосинтезирующая клетка, 2– колония клеток, 3 – многоклеточное растение, 4 – клетка, не обладающая хлоропластами; 5– клетка с хитином; 7 – колония клеток, 8 – грибы; 9 – примитивный предок животных, высокоорганизованное животное.

Эволюция животных тоже обусловлена появлением эукариот (рис. 4). Возможно, предками были одноклеточные организмы, напоминающие эвглену зеленую и вольвокс. Наиболее древними животными являются кишечнополостные, черви, трилобиты, иглокожие. Моллюски, рыбы появились позже. От кистеперых рыб возникли земноводные и сухопутные позвоночные.

Рис. 5. Древние птицы и первые млекопитающие

Время появления млекопитающих — триасовый период мезозойской эры (рис. 5). Прогрессивные черты этой группы животных: теплокровность, развитие коры головного мозга, вскармливание детенышей молоком. Для высокоорганизованных животных характерно социальное поведение. Его усложнение дало толчок к эволюции человека.

Могут ли люди управлять эволюцией?

Люди управляют эволюцией
некоторых животных вот уже более 10000 лет. Например, многие современные породы собак, по всей вероятности, произошли от волков, стаи которых бродили около стойбищ древних людей. Постепенно те из них, что стали жить вместе с людьми, эволюционировали в новый вид животных, то есть стали собаками. Затем люди начали специально выращивать собак для определенных целей. Это называется селекцией. В результате сегодня в мире насчитывается свыше 150 различных пород собак.

  • Собак, которых можно было обучить разным командам, вроде этой английской овчарки, выращивали для того, чтобы пасти скот.
  • Собак, которые умели быстро бегать, использовали для преследования дичи. У этой борзой мощные ноги, и она бежит огромными прыжками.
  • Собак с хорошим нюхом выводили специально для выслеживания дичи. Эта гладкошерстная такса может разрывать кроличьи норы.

Через естественный отбор, как правило, протекает очень медленно. Селективный отбор позволяет резко ускорить ее.

Источник

Этапы эволюции животных

Геохронологическая история Земли|Земли. Историю Земли|Земли принято делить на промежутки времени, границами которых являются крупные геологические события: горообразовательные процессы, поднятие и опускание суши|суши, изменение очертаний материков, уровня океанов. Движения и разломы земной коры, происходившие в разные геологические периоды, сопровождались усиленной вулканической деятельностью, в результате чего в атмосферу выбрасывалось огромное количество газов, пепла, что снижало прозрачность атмосферы и способствовало уменьшению количества поступающей на Землю солнечной радиации. Это было одной из причин развития оледенений, которые вызвали изменение климата, что оказало сильное влияние на развитие органического мира. В процессе эволюции постоянно возникали новые формы организмов, а прежние формы, оказавшиеся неприспособленными к новым условиям существования, вымирали.

В течение многих миллионов лет на планете накапливались остатки некогда живших организмов. На основе находок ископаемых форм в отложениях земных пластов|пластов удаётся проследить подлинную историю живой природы (табл. 4.2). Применение радио-изотопного метода|метода позволяет с большой точностью определить возраст пород в местах залегания палеонтологических остатков и возраст ископаемых организмов.

На основе данных палеонтологии всю историю жизни на Земле подразделяют на эры и периоды.

Основные этапы эволюции растений. В протерозойскую эру (около 1 млрд. лет назад) ствол древнейших эукариот разделился на несколько ветвей, от которых возникли растения, грибы и животные. Большинство растений этого периода свободно плавало в воде, часть из них прикреплялась ко дну.

Табл. 4.2. Геохронологическая шкала Земли|Земли.

Эра

Период

Начало|Начало (млн. лет назад)

Эволюционные события

1

2

3

4

Кайнозойская (новой жизни)

Вымирание многих видов растений, упадок древесных форм, расцвет травянистых; растительный мир приобретает современный облик. Развитие многих групп морских н пресноводных моллюсков, кораллов, иглокожих и др. Формирование ныне существующих сообществ, возникновение и эволюция человека.

Преобладание покрытосеменных и хвойных, отступание лесов, увеличение площади степей. Видовой состав беспозвоночных приближается к современному. Расцвет плацентарных млекопитающих, сходных с современными. Появление человекообразных обезьян.

Расцвет диатомовых водорослей и основных групп покрытосеменных. Господство двустворчатых и брюхоногих моллюсков. Вымирание древнейших млекопитающих. Развитие сумчатых и примитивных плацентарных: насекомоядных, древних копытных, древних хищников. Начало|Начало развития антропоидов.

Мезозойская (средней жизни)

В начале периода господство голосеменных и появление покрытосеменных, которые преобладают во второй половине периода. Развитие двустворчатых и брюхоногих моллюсков, других беспозвоночных. Развитие крупных рептилий в первой половине периода и их вымирание во второй половине периода. Развитие млекопитающих и птиц.

Появление диатомовых водорослей. Господство папоротников и голосеменных. Расцвет головоногих и двустворчатых моллюсков. Расцвет пресмыкающихся: наземных, водоплавающих, летающих. Появление древних птиц, развитие древних млекопитающих.

Вымирание семенных папоротников. Развитие голосеменных. Вымирание многих животных, процветающих в палеозойскую эру. Вымирание стегоцефалов, развитие пресмыкающихся, появление древних млекопитающих.

Палеозойская (древней жизни)

Распространение первых групп голосеменных. Уменьшение количества видов

хрящевых, кистеперых и двоякодышащих рыб. Развитие стегоцефалов, пресмыкающихся, часть которых были предковыми по отношению к млекопитающим и птицам.

Расцвет плауновидных, хвощевидных, папоротниковидных, семенных папоротников; появление хвойных. Расцвет древних морских беспозвоночных. Появление первичнобескрылых и древнекрылых насекомых. Распространение акул, стегоцефалов. Появление и расцвет амфибий. Появление древних пресмыкающихся.

Расцвет риниофитов, к началу позднего девона их вымирание. Появление современных типов сосудистых растении. Расцвет древних беспозвоночных, появление паукообразных. Расцвет панцирных, кистеперых и двоякодышащих рыб. В конце периода появление первых четвероногих — стегоцефалов (древних земноводных).

Возникновение современных групп водорослей и грибов. В конце периода достоверное появление первых наземных растений. Появление наземных членистоногих —- скорпионов. Появление древних панцирных и хрящевых рыб.

Обилие морских водорослей. Предположительное появление первых наземных растений — риниофитов. Появление первых позвоночных— бесчелюстных.

Жизнь сосредоточена в морях. Эволюция водорослей; развитие многоклеточных форм. Расцвет морских беспозвоночных с хитиново-фосфатной раковиной.

Протерозойская (ранней жизни)

Развитие водорослей, различных многоклеточных примитивных организмов, не имеющих скелетных образований.

Развитие одноклеточных прокариоти-ческих и эукариотических фотосинте-зирующих организмов. Возникновение полового процесса.

Возникновение жизни на Земле, появление первых клеток — начало|начало биологической эволюции. Появление анаэробных автотрофных организмов, бактерий, цианобактерий.

Химическая эволюция, приведшая к возникновению биополимеров.

Многоклеточные зелёные водоросли явились исходной ветвью для наземных листостебельных растений. В конце силурийского периода палеозойской эры в связи с интенсивными горообразовательными процессами и сокращением площади морей часть водорослей, оказавшись в новых условиях среды|среды (в мелких водоёмах и на суше), погибла. Другая часть в результате разнонаправленной изменчивости и адаптации к наземной среде приобрела признаки, способствовавшие выживанию в новых условиях. Такими признаками у первых наземных растений — риниофитов — являются образование тканей и их дифференцировка на покровные, механические и проводящие. Выход растений на сушу|сушу был подготовлен деятельностью бактерий и цианобактерий, которые при взаимодействии с минеральными веществами образовали на поверхности суши|суши почвенный субстрат.

В девонский период на смену риниофитам пришли плауны, хвощи и папоротники, также размножающиеся спорами и предпочитающие влажную среду|среду. Их появление сопровождалось возникновением вегетативных органов|органов, что повышало эффективность функционирования отдельных частей растений и обеспечивало их деятельность как целостной системы.

В каменноугольный период (карбон) появляются первые голосеменные, возникшие от древних семенных папоротников. Возникновение семенных растений имело большое значение для дальнейшего развития растительного мира, так как половой|половой процесс стал независимым от наличия капельно|капельно-жидкой среды|среды. Возникшие семенные растения могли обитать в более сухом климате. В пермский период климат во многих районах Земли|Земли стал более сухим и холодным, древовидные споровые растения, достигшие своего расцвета в карбоне, вымирают. В этот же период начался расцвет голосеменных, господствовавших в мезозойскую эру. Эволюция высших наземных растений пошла по пути всё|все большей редукции гаплоидного поколения (гаметофита) и преобладания диплоидного поколения (спорофита).

В меловой период произошёл следующий крупный шаг в эволюции растений — появились покрытосеменные растения, которые вследствие разнообразных особенностей заняли господствующее положение на суше (см. гл. 8).

Основные этапы и направления эволюции животного мира. История эволюции животных изучена наиболее полно|полно в связи с тем, что многие из них обладают скелетом и поэтому лучше сохраняются в окаменелых остатках.

Многоклеточные животные происходят от одноклеточных организмов через колониальные формы. Первыми животными были губки и кишечнополостные. Древние кишечнополостные дали начало|начало плоским червям, которые являются трёхслойными животными с двусторонней симметрией тела|тела.

От древних ресничных червей произошли первые вторично-полостные животные — кольчатые черви. Древние морские мно-гощетинковые, вероятно, послужили основой для возникновения типов членистоногих, моллюсков и хордовых.

В позднем кембрии возникают бесчелюстные панцирные рыбы, а в девоне — челюстные. Для большинства этих животных характерны|характерны наличие двусторонней симметрии, третьего зародышевого листка (мезодермы), полости тела|тела, наружного (членистоногие) или внутреннего (хордовые) твёрдого скелета, прогрессирующая способность к активному передвижению, обособление переднего конца тела|тела с ротовым отверстием и органами|органами чувств, постепенное совершенствование центральной нервной системы.

От первых челюстноротых возникли лучеперые и кистеперые рыбы. Кистеперые имели в плавниках опорные элементы, из которых позже развились конечности наземных позвоночных. Наиболее важные ароморфозы в этой линии эволюции —развитие из жаберных дуг подвижных|подвижных челюстей|челюстей (обеспечивали активный захват добычи), развитие из кожных складок плавников, а затем формирование поясов парных|парных грудных и брюшных конечностей (у

Источник



Эволюция животного мира

История животных изучена наиболее полно в связи с тем, что они обладают скелетом и поэтому лучше закрепляются в окаменелых остатках. Самые ранние следы животных обнаруживаются в
конце докембрия (700 млн лет назад). Предполагается, что первые животные произошли либо от общего ствола всех эукариот, либо от одной из групп древнейших водорослей. Наиболее близки к предкам простейших животных одноклеточные зеленые водоросли. Неслучайно, например, эвглену и вольвокс, способных и к фотосинтезу, и к гетеротрофному питанию, ботаники относят к типу зеленых водорослей, а зоологи — к типу простейших животных.

Разнообразие и количество палеонтологических документов в истории животных резко возрастают в породах, датируемых периодом менее 570 млн лет. Довольно быстро появляются почти все типы животных с прочным скелетом. Тип хордовых возник менее 500 млн лет назад.

Начало палеозойской эры отмечено образованием многих типов животных, из которых примерно треть существует и в настоящее время. В позднекембрийское время (500 млн лет назад) появляются первые рыбы. В девоне возникают челюстные рыбы в результате таких крупных эволюционных преобразований, как превращение передней пары жаберных дуг в челюсти и формирование парных плавников. Первых челюстноротых представляли две группы: лучеперые и лопастеперые. Почти все живущие рыбы — потомки лучеперых. Лопастеперые имели в плавниках костные опорные элементы, из которых развились конечности первых обитателей суши. Следовательно, все четвероногие позвоночные имеют своим далеким предком эту исчезнувшую группу рыб.

Наиболее древние представители амфибий — ихтиостеги обнаружены в верхнедевонских отложениях (около 400 млн лет). Эти животные обладали пятипалыми конечностями, с помощью которых они могли переползать по суше. Конкуренция с кистеперыми заставляла этих первых земноводных занимать промежуточные между водой и сушей места обитания.

От примитивных амфибий ведут свое начало рептилии, широко расселившиеся на суше к концу пермского периода благодаря приобретению легочного дыхания и оболочек яиц, защищающих от высыхания.

Первые рептилии уступили место гигантским рептилиям, динозаврам, появившимся около 150 млн лет назад — в мезозойскую эру. Вполне вероятно, что последние, по сути, были теплокровными животными. Динозавры вели активный образ жизни, чем можно объяснить их длительное господство и сосуществование с млекопитающими.

Уже в период господства динозавров существовала группа млекопитающих — небольших по размеру животных с шерстным покровом, возникших от одной из линий хищных рептилий — терапсид. Млекопитающие выходят на передний край эволюции благодаря таким прогрессивным особенностям, как более развитый мозг и связанная с этим большая активность,
теплокровность, вскармливание потомства молоком.

Значительного разнообразия млекопитающие достигли в кайнозойскую эру, появились приматы.

Время от вымирания динозавров (65 млн лет назад) до последнего ледникового периода было временем расцвета млекопитающих. Прогрессивная эволюция приматов оказалась уникальным явлением в истории жизни, в итоге она привела к возникновению человека.

Наиболее существенные черты эволюции животного мира заключались в следующем:

1. Прогрессивное развитие многоклеточности и связанная с ним специализация тканей и всех систем органов. Свободный образ жизни (способность к перемещению) в значительной мере определил совершенствование форм поведения, а также относительную независимость индивидуального развития от колебаний факторов среды на основе развития внутренних регуляторных систем.

2. Возникновение твердого скелета: наружного — у членистоногих, внутреннего — у позвоночных. Такое разделение определило разные пути эволюции этих типов животных. Наружный скелет членистоногих препятствовал увеличению размеров тела, именно поэтому все насекомые представлены мелкими формами. Внутренний скелет позвоночных не ограничивал
увеличение размеров тела, достигших максимальной величины у мезозойских рептилий — динозавров.

3. Разделение насекомых и позвоночных. Развитие центральной нервной системы у насекомых характеризуется совершенствованием форм поведения по типу наследственного закрепления инстинктов. У позвоночных развились головной мозг и система условных рефлексов. Наблюдается ярко выраженная тенденция повышения средней выживаемости отдельных особей.

Этот путь эволюции позвоночных привел к развитию форм группового адаптивного поведения, заключительным событием которого стало появление биосоциального существа — человека.

Источник

Эволюция животного мира

Человек – самое совершенное творение природы. Он обладает уникальной чертой – способностью мыслить абстрактно. Учёные на протяжении долгого времени пытались проследить путь эволюции от простейших одноклеточных организмов до человека. Теперь же им это удалось.

5981923914_f850c78ae0_m

Всё начиналось с простейшего живого организма – бактерии (эубактерии (Eubacteria), др.-греч. βακτήριον — палочка). Эти маленькие создания относятся в отдельное царство прокариот, или безъядерных организмов. Дело в том, что практически в любой нашей клетке содержится очень важный компонент – ядро. Это вместилище почти всей генетической информации, содержащейся в клетке.

У бактерий же этого ядра нет, их ДНК свободно плавает в цитоплазме, однако за счёт разной плотности цитоплазмы в разных местах клетки ДНК у бактерий расположено всё-таки ближе к центру клетки. Затем появился первый эукариотический организм. Всё ещё не очень понятно, как же образовалось ядро. Было ли это обычным впячиванием наружной мембраны или результатом необычной мутации – понять до сих пор трудно. Вероятнее всего, первые эукариоты были внешне довольно похожи на прокариотов: маленькие размеры, отсутствие обособленных органелл, возможно даже схожее строение клеточной стенки.

Затем произошло одно знаменательное событие, которое обусловило дальнейшее бурное развитие эукариот – эндосимбиоз прокариота и эукариота. Прокариот стал прародителем важнейшей клеточной органеллы – митохондрии. Это «энергетические станции» организма. Благодаря митохондриям эукариотическая клетка встала на путь дальнейших изменений – увеличение размеров, специализация и, наконец, многоклеточность.

Сначала клетки объединялись в колонии, что являлось первым шагом к многоклеточности. В колониях клетки не специализированы, они просто объединены. Потом клетки стали специализироваться – одна группа клеток будет заниматься передвижением организма, а вторая – обеспечением питательными веществами. Уже на этой стадии организм можно назвать многоклеточным. Сейчас существует лишь один вид с подобной организацией – трихоплакс. Существо из двух рядов клеток. Каждый из рядов выполняет свою функцию. Простейшее многоклеточное.

Затем в результате эволюции трихоплакса и ему подобных организмов возникли губки – более сложные многоклеточные. Ещё без тканей, но уже со специализацией на клеточном уровне. Губки послужили предковой группой для кишечнополостных. Нам они знакомы – медузы, кораллы, гидры. Все они — довольно развитые животные с нервной системой диффузного типа. Далее возникли черви – плоские, круглые и кольчатые. Все они играют очень большую роль даже в жизни человека.

О кольчатых червей произошли членистоногие – раки, пауки, насекомые. Это самая многочисленная группа животных. Параллельно прошла ветвь эволюции моллюсков, которые, вероятно, являются предковой группой для хордовых, то есть для типа, к которому относимся мы с вами. Процессы эволюции всегда очень длительны и настолько запутанны, что учёные никак не могут дать ответ на вопрос: а как же выглядел самый первый живой организм? Вероятно, мы этого никогда не узнаем.

Источник

Геологическая эволюция

На настоящий момент установлено, что жизнь на Земле возникла около 3-3,5 млрд. лет назад. За это время на планете произошли существенные изменения: менялся климат, двигались материки, активно шли горообразовательные процессы. Вода то затапливала гигантские пространства на миллионы лет, то отступала под натиском испепеляющего солнца и жары.

Об этих процессах мы можем только догадываться, изучая осадочные породы, которые за это время пластами накладывались друг на друга. Химический анализ позволяет определить их возраст, а также сделать вывод о климате того периода. В определение возраста окаменелостей помогает радиоуглеродный анализ.

Развитие жизни на Земле

Архейская эра (от греч. archē — начало)

Наиболее ранняя эра Земли, начавшаяся около 3-3,5 млрд. лет назад и продлившаяся 900 млн. лет. Самые древние живые организмы были найдены в этот промежуток времени: они были гетеротрофами, заселявшими дно теплых морей. Кислород отсутствовал, был возможен только анаэробный тип дыхания.

В архейский период отмечалась активная вулканическая деятельность, происходили значительные колебание температуры. На поверхности Земли жизнь была невозможна из-за губительных УФ (ультрафиолетовых) лучей. Именно поэтому жизнь «спряталась» на дне океана, где не так выражены перепады температур и рассеивается УФ излучение.

Архей

В течение архея появились первые фотосинтезирующие организмы — сине-зеленые водоросли (цианобактерии). Атмосфера начала постепенно обогащаться кислородом.

Как оказалось, это вещество — кислород — предопределит путь развития жизни на Земле: в дальнейшем возникнут миллионы видов, которые им дышат, и жить без него не смогут. В числе этих видов и мы с вами.

К концу архея животные разделились на про- и эукариотические организмы.

Цианобактерии

Протерозойская эра (от греч. proteros — первый из двух + zoe — жизнь)

Протерозойская эра продолжалась около 2000 млн. лет. Поверхность планеты напоминала ледяную пустыню, климат соответственно был холодный.

Дальнейшее развитие жизни продолжалось. В этой эре выделились царства растений, животных и грибов. Возникли первые многоклеточные организмы: кишечнополостные, губки, водоросли, предки трилобитов. Были распространены сине-зеленые водоросли — цианобактерии, которые выделяли кислород в ходе фотосинтеза.

В течение этой эры в атмосфере возросла концентрация кислорода и приблизилась к 1% — точки Пастера, критического для эволюции значения. Считается, что по достижении точки Пастера становится возможным кислородный тип дыхания и устойчивая жизнедеятельность аэробных организмов.

В течение протерозойской эры концентрация кислорода в атмосфере достигнет 10% — сформируется озоновый слой, служащий эффективной защитой для всего живого от губительного УФ-излучения. Благодаря озоновому слою появятся первые наземные экосистемы.

Протерозой

Палеозойская эра (греч. palaios — древний)

Холодный климат меняется на умеренно влажный, а затем на теплый сухой. Тают оледенения суши, в результате чего огромные пространства заполняются водой.

Все растения и животные обитают в море, однако, на побережье появляются первые наземные грибы, лишайники. Животный мир активно развивается: на глубине в море появились трилобиты и мечехвосты, коралловые полипы, иглокожие.

Кембрий

Большая часть суши подверглась сильнейшему затоплению, наземные животные почти не встречались. В толще океана обитали фораминиферы и радиолярии.

В теплых морях процветали кишечнополостные (в их числе и коралловые полипы), иглокожие, моллюски. Установлено, что в этом периоде жили первые представители типа хордовых — бесчелюстные.

Ордовик

Климат становится более сухим, суша поднимается — вода отступает, тем самым создаются условия для развития наземных видов. И действительно, силур отличается этими знаменательными событиями: растения и животные осваивают сушу.

В приливно-отливных зонах возникают первые наземные растения: риниофиты и псилофиты, еще имеющие очень много общего с водорослями. И, тем не менее, псилофиты — пионеры суши. У них появляются проводящие и механические ткани, которые водорослям были ни к чему.

Псиолфиты и риниофиты

Появились первые наземные животные: многоножки и паукообразные — скорее всего произошедшие от трилобитообразных, которые долгое время могли оставаться на отмелях после отлива. На образовавшейся суше они чувствовали себя просторно и вальяжно: хищники отсутствовали, конкуренция была небольшой. В таких условиях размножение происходило быстро.

Силур

Это период господства рыб в морях. Возникают активно плавающие хрящевые рыбы, у которых имеются челюсти для захвата пищи. Появляются все известные на настоящее время систематические группы рыб.

Некоторые рыбы, обитающие в бедных кислородом (пересыхающих) водоемах, используя плавники, приобрели способность переползать из одного водоема в другой и дышать атмосферным воздухом. Так появляются двоякодышащие и кистеперые рыбы.

К концу девона на сушу выходят первые земноводные: ихтиостеги и стегоцефалы, произошедшие от кистеперых рыб. Возникают древовидные леса, состоящие из хвощей, плаунов и папоротников.

Девон

В карбоне материки еще более опускаются, часть суши оказывается заболоченной. Поначалу теплый и влажный климат сменяется к концу периода холодным и сухим.

Бурно развиваются древовидные леса из папоротников, которые достигали в высоту 40 метров. Массовое отмирание папоротникообразных в этом периоде привело к образованию обширных залежей каменного угля, в честь которого период и получил свое название.

Размножение семенных растений, появившихся в карбоне, более не связано с наличием воды, благодаря чему они расселяются вглубь материков.

Карбон

В морях все также распространены фораминиферы, радиолярии, кораллы и моллюски. Возникают первые насекомые: тараканы, стрекозы, жесткокрылые. Под конец периода появляются пресмыкающиеся, размножение которых не связано с наличием воды, что позволяет им заселить сухие, ранее незаселенные территории.

Карбон

В перми активируется вулканическая деятельность, происходит крупнейшее отступление моря, вследствие которого образуются большие пространства суши. Климат также меняется: он становится резко континентальным.

К таким серьезным изменениям не приспособлены многие виды животных и растений: полностью вымирают трилобиты, многие моллюски, крупные рыбы и насекомые, значительная часть амфибий, исчезают древовидные папоротники, хвощи и плауны.

В природе не бывает пустого места: приспособленные особи выживают, размножаются и занимают освобожденные другими видами ниши. Бурно развиваются пресмыкающиеся, появляются звероподобные ящеры, примерно в это же время возникают первые млекопитающие.

Пермь

Чтобы легко запомнить периоды палеозойской эры, рекомендую взять на вооружение мнемоническое правило: «Каждый Отличный Студент Должен Курить Папиросы». Если вы обратите внимание на первые буквы этих слов, то поймете, что они совпадают с первыми буквами периодов палеозоя и расположены в нужном порядке.

Мезозойская эра (греч. mesos — средний + zoe — жизнь)

Мезозойская эра продлилась 186 млн. лет. Если бы мы сейчас перенеслись в то далекое время, то внешне заметили бы сходство мезозойского мира с нынешним, однако более детальное изучение показало бы нам, что его составляют совершенно иные растения и животные.

Климат становится более сухим, что приводит к пересыханию внутренних морей. Активно идут горообразовательные процессы, начавшиеся в перми. Начинается движение материков, образуются пустынные пространства.

В царстве растений господствуют голосеменные, размножение которых не зависит от воды. Среди голосеменных активно заселяют территории саговниковые, хвойные, гинкговые растения.

Большинство амфибий окончательно вымирает. В животном мире господствуют пресмыкающиеся, среди которых встречаются черепахи, ихтиозавры, птицетазовые и ящеротазовые динозавры, клювоголовые, крокодилы и чешуйчатые. Часть рептилий дает начало млекопитающим, близким к однопроходным животным.

Триас

Климат становится более теплым и влажным, несколько увеличивается площадь морей. В глубине материков образовались многочисленные озера и болота.

В царстве растений господство остается за голосеменными растениями, наибольший расцвет среди которых переживают беннеттитовые, гнетовые, саговниковые.

В морях многочисленны головоногие моллюски. Самые разнообразные формы принимают морские пресмыкающиеся — ихтиозавры, плезиозавры. Эта эра принадлежит динозаврам. Рептилии господствуют в воде, на земле и в воздухе. К концу периода возникает первоптица — археоптерикс, давшая начала обширной группе птиц.

Юрский период

Климат становится более холодным. Активируются горообразовательные процессы — именно в этом периоде образовались Анды, Альпы, Гималаи. Название периода связано с многочисленными отложениями мела, которые образовались за счет раковин фораминифер.

Появляются цветковые (покрытосеменные) растения, вероятно произошедшие от голосеменных растений в результате скачкообразного изменения (мутации) женских органов размножения. Появления цветка и плода — важнейшие ароморфозы этого периода. К концу периода вымерли многие голосеменные растения.

Крупные моллюски и рептилии вымирают, эра динозавров заканчивается. На первый план выходят млекопитающие, ароморфозы которых, теплокровность и живорождение, позволяют занять господствующее положение. Появляются сумчатые и плацентарные млекопитающие.

Меловой период

Кайнозойская эра (греч. kainos — новый + zoe — жизнь)

Отправной точкой кайнозойской эры служит образование Альп, в это же время возникли и другие высочайшие горные системы. Я искренне рад быть вашим современником, и сообщаю, что мы с вами живем в кайнозойскую эру, которая длится уже 67 млн. лет. За это время произошло несколько материковых оледенений, возникновение человека.

    Палеоген (греч. palaios — древний и genos — рождение, возраст)

В начале палеогена устанавливается теплый тропический и субтропический климат. Широко распространяются леса и редколесья. Большая часть животных представлена лесными обитателями.

Сумчатые и плацентарные млекопитающие эволюционируют параллельно. Возникают приматы, хищные и копытные животные, широкого разнообразия достигает мир птиц.

К концу палеогена климат становится континентальным, в Арктике и Антарктике появляются первые ледяные шапки. Леса преобразуются в саванны и заросли кустарников.

Палеоген

Климат в неогене был влажным и теплым. Расселившиеся в палеоген кустарники сменяются саванной и степной растительностью, образуются полупустыни и пустыни.

По берегам рек и озер растут березы, можжевельник, сосны, ивы, тополя. Среди животных расцвет происходит у обитателей открытых пространств: гиппарионов (примитивных лошадей), быков, слонов, жирафов, антилоп. Среди разнообразного и многочисленного класса птиц нередко встречаются хищные гигантские бегающие птицы.

Для неогена характерно большое разнообразие среди приматов, и появление первых человекообразных обезьян — антропоидов.

Неоген

В ходе данного периода неоднократно происходили изменения климата. Поверхность Северного полушария оледеневала. Изменился и растительный мир — в Евразии распространилась таежная и тундровая растительность. Флора приобрела сегодняшний облик.

Среди животных были распространены бизоны, мамонты, носороги, пещерные медведи. Примерно 2 млн. лет назад появился человек умелый, начался процесс антропогенеза — становления человека, в результате которого возник вид Homo sapiens.

Активная деятельность человека: распашка земель, вырубка лесов, вытаптывание полей крупным рогатым скотом — привели к сужению ареала обитания многих видов животных, часть из которых вымерла.

Антропоген

Рекомендую мнемоническое правило, которое поможет запомнить периоды мезозойской и кайнозойской эры по первым буквам слов: «Ты, Юра, Мал — Подожди, Немного, А?»

Пангея и удивительная Австралия

В конце палеозоя и начале мезозоя всю сушу представлял один единственный континент — Пангея (др.-греч. Πανγαῖα — всеземля). В юрском периоде Пангея разделилась на два континента: северный — Лавразия (позже разделилась на Евразию и Северную Америку), и южный — Гондвана (позже разделилась на Африку, Южную Америку, Индию, Австралию и Антарктиду.)

Пангея

Особого внимания требует Австралия. Этот материк отделился раньше всех, вследствие чего флора и фауна на нем формировались изолированно от остальных континентов.

Именно по этой причине в Австралии можно обнаружить виды растений и животных, которые более нигде не встречаются: сумчатые животные (кенгуру, куница, коала), подземные орхидеи, банксии и многие другие удивительные виды.

Уникальная флора и фауна Австралии

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

Adblock
detector