Этапы эволюции животных. Процесс эволюции животных, или история развития фауны на земле
Зарождение жизни. Первые живые существа имели вид мельчайших слизистых комочков, состоящих из белкового вещества. У них не было ни ядер, ни вакуолей, ни других оформленных частей клеток, но они могли расти, усваивая из окружающей среды питательные вещества, и размножаться. В процессе естественного отбора эти первичные организмы постепенно усложнялись, и впоследствии от них произошли первые одноклеточные растения и животные.
Главное различие между растениями и животными заключается в способе питания. Зеленые растения способны сами при помощи хлорофилла образовывать на свету из воды и углекислого газа органические вещества - углеводы, служащие им пищей.
Животные могут питаться только готовыми органическими веществами растительного или животного происхождения. Это различие в способе питания привело к тому, что на ранних этапах развития органического мира появились животные и растения.
Эволюционное дерево. Для того чтобы легче понять взаимоотношения между группами организмов, можно представить себе их развитие в виде разветвленной схемы, которую обычно называют эволюционным деревом. На этом дереве низкоорганизованные существа располагают внизу, более высокоорганизованные- вверху. На схеме эволюционного дерева видно, что растения отделились от животных на самых ранних ступенях развития. Но такое разделение произошло не сразу. Сперва появились организмы, имевшие признаки и растений и животных. Еще и сейчас некоторые простейшие (например, зеленые эвглены) наряду с питанием готовыми органическими веществами способны к фотосинтезу.
Простейшие - низшие из современных животных. В самой нижней части эволюционного дерева помещают простейших, наиболее простых по строению одноклеточных животных. Можно предполагать, что первичные одноклеточные в значительной степени были похожи на современных. Это подтверждает внешний вид давно вымерших ископаемых одноклеточных.
Происхождение многоклеточных животных. Многоклеточные животные отличаются от одноклеточных в первую очередь тем, что их тело состоит из большого числа клеток. Однако отдельные клетки многоклеточных иногда имеют сходство в строении с некоторыми одноклеточными животными. В энтодерме губок и кишечнополостных имеются жгутиковые клетки, похожие на жгутиковых одноклеточных, и амебовидные клетки, очень близкие по строению к амебам. В развитии каждого многоклеточного животного всегда имеется одноклеточная стадия - яйцо. Все это говорит о происхождении многоклеточных животных от одноклеточных. Здесь следует вспомнить о строении вольвокса.
Вольвокса нельзя назвать настоящим многоклеточным организмом, хотя он и состоит из большого числа клеток. Как известно, жгутиковые простейшие, из которых слагается колония вольвокса, построены в общем одинаково, тогда как в организме многоклеточного клетки специализированы и собраны в ткани. Но благодаря колониальному строению вольвокс отличается от большинства одноклеточных и сближается с многоклеточными организмами. Таким образом, вольвокс занимает как бы промежуточное положение между одноклеточными и многоклеточными.
Самого вольвокса, конечно, нельзя считать предком многоклеточных животных. Но, вероятно, предками многоклеточных также были колониальные простейшие.
Происхождение плоских червей. Из двустороннесимметричных животных наиболее простое строение имеют плоские черви, объединяемые в особый тип животных.
В общих чертах строение пищеварительной системы плоских червей и кишечнополостных очень сходно. И у тех и у других она имеет вид слепо замкнутого мешка с единственным отверстием - ротовым. Кишечнополостные характеризуются лучевой симметрией тела, она хорошо соответствует сидячему или малоподвижному образу жизни этих животных. Возможно, плоские черви произошли от вымерших теперь подвижных кишечнополостных с сильно развитой мускулатурой. В связи с ползанием у этих животных возникли передний и задний концы, брюшная и спинная стороны. Они стали двустороннесимметричными. Первыми появились ресничные черви, а сосальщики и цепни возникли позднее.
Происхождение круглых червей. Основной признак, отличающий круглых червей, - наличие полости тела. Предполагают, что круглые черви произошли от плоских в результате образования этой полости. Одновременно у круглых червей появилось заднепроходное отверстие. Теперь пища стала двигаться по пищеварительной системе в одном направлении.
Происхождение кольчатых червей. Важным моментом в. эволюции животных нужно считать расчленение тела на сегменты, что привело к возникновению кольчатых червей. Кровеносная система, также впервые возникшая у кольчатых червей, имеется у всех более высокоорганизованных типов животных. Несомненно, что древние морские многощетинковые кольчатые черви были предками членистоногих и моллюсков.
Происхождение членистоногих. Древние членистоногие напоминали морских многощетинковых червей, но, в отличие от них, имели на каждом кольце тела пару ножек, сходных с ножками членистоногих. Следы кольчатого строения можно найти и в строении тела современных членистоногих.
Происхождение моллюсков. Моллюски ни внешне, ни по внутреннему строению не похожи на кольчатых червей. Однако развитие из яйца у тех и других происходит совершенно одинаково; очень похожи и их личинки. Это указывает на родственную связь между кольчатыми червями и моллюсками.
Происхождение иглокожих. Предки иглокожих были двустороннесимметричными. Это доказывает строение их личинок. Лучевая симметрия иглокожих не унаследована от кишечнополостных, а возникла заново в результате малоподвижного образа жизни.
Личинки иглокожих и низшие хордовые животные имеют очень сходное строение. По развитию и строению они отличаются от остальных современных животных. Поэтому можно предполагать, что предки хордовых и иглокожих были двустороннесимметричными организмами, близкими к предкам современных червей.
Происхождение позвоночных. Исследование развития яйца низших хордовых животных (например, ланцетника) говорит о значительных отличиях хордовых от перечисленных выше типов животных, но сближает их с иглокожими. Восстановить последовательность исторического развития позвоночных животных легко, так как от них сохранилось очень много ископаемых остатков.
Среди древних хордовых появились животные с парными плавниками. Это были быстро плавающие, проворные хищники, защищенные чешуей. В связи с хищническим образом жизни у них развились острые зубы. Отыскивая и преследуя добычу, они совершали быстрые и сложные движения, что привело к усиленному развитию центральной нервной системы и органов чувств. Это и были первые рыбы, похожие на современных акул.
Предки земноводных стали вести полуводный-полусухопутный образ жизни. В результате этого у них появились легкие и ноги.
Происхождение пресмыкающихся связано с тем, что они стали откладывать яйца на суше. Это дало пресмыкающимся по сравнению с их предками земноводными новые выгоды в борьбе за существование: они смогли заселить безводные участки суши.
Важнейшая особенность птиц и млекопитающих - их теплокровность. Благодаря постоянной температуре тела млекопитающие и птицы способны жить в самых разнообразных, в том числе и очень суровых, условиях, где не могут обитать ни земноводные, «и пресмыкающиеся.
Родство человека с животными. В общих чертах строение человеческого тела то же, что и у всех позвоночных. Особенно сходны с человеком млекопитающие. Долгое время полагали, что сходство это случайное. По религиозным учениям, никакой связи между человеком и животными быть не может.
Ч. Дарвин в книге «Происхождение человека» на многих фактах доказал, что человек не был создан богом, а появился в результате эволюционного развития млекопитающих. С тех пор наука обогатилась еще очень многими доказательствами происхождения человека от животных.
Таким образом, длительное развитие органического мира на Земле завершилось появлением человека. Обладая разумом и способностью трудиться, он сумел подчинить себе живую и неживую природу. Взаимоотношения между людьми и дальнейшее развитие человечества подчиняются не биологическим, а социальным законам, с которыми вы познакомитесь при изучении истории.
Человека уже нельзя назвать животным, но в своем происхождении он теснейшим образом связан с животным миром. В этом вы еще неоднократно сможете убедиться, изучая в следующем классе строение и жизнедеятельность человеческого тела.
Основные этапы эволюции растительного и животного мира
Геохронологическая история Земли. Историю Земли принято делить на промежутки времени, границами которых являются крупные геологические события: горообразовательные процессы, поднятие и опускание 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 удается проследить подлинную историю живой природы (табл. 4.2). Применение радио-изотопного 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.
Период |
Начало (млн. лет назад) |
Эволюционные события |
|
Кайнозойская (новой жизни) |
Четвертичный |
Растения: Вымирание многих видов растений, упадок древесных форм, расцвет травянистых; растительный мир приобретает современный облик. Животные: Развитие многих групп морских и пресноводных моллюсков, кораллов, иглокожих и др. Формирование ныне существующих сообществ, возникновение и эволюция человека. |
|
Неогеновый (неоген) |
Растения: Преобладание покрытосеменных и хвойных, отступавшие лесов, увеличение площади степей. Животные: Видовой состав беспозвоночных приближается к современному. Расцвет плацентарных млекопитающих, сходных с современными. Появление человекообразных обезьян. |
||
Палеогеновый (палеоген) |
Растения: Расцвет диатомовых водорослей и основных групп покрытосеменных. Господство двустворчатых и брюхоногих моллюсков. Животные: Вымирание древнейших млекопитающих. Развитие сумчатых и примитивных плацентарных: насекомоядных, древних копытных, древних хищников. Начало развития антропоидов. |
||
Мезозойская (средней жизни) |
Меловой (мел) |
Растения: В начале периода господство голосеменных и появление покрытосеменных, которые преобладают во второй половине периода. Животные: 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. |
|
Юрский (юра) |
Растения: Появление диатомовых водорослей. Господство папоротников и голосеменных. Расцвет головоногих и двустворчатых моллюсков. Расцвет пресмыкающихся: наземных, водоплавающих, летающих. Появление древних птиц, развитие древних млекопитающих. |
||
Триасовый (триас) |
Растения: Вымирание семенных папоротников. Развитие голосеменных. Животные: Вымирание многих животных, процветающих в палеозойскую эру. Вымирание стегоцефалов, развитие пресмыкающихся, появление древних млекопитающих. |
||
Палеозойская (древней жизни) |
Пермский |
Растения: Распространение первых групп голосеменных. Животные: Уменьшение количества видов хрящевых, кистеперых и двоякодышащих рыб. Развитие стегоцефалов, пресмыкающихся, часть которых были предковыми по отношению к млекопитающим и птицам. |
|
Каменноугольный (карбон) |
Растения: Расцвет плауновидных, хвощевидных, папоротниковидных, семенных папоротников; появление хвойных. Животные: Расцвет древних морских беспозвоночных. Появление первичнобескрылых и древнекрылых насекомых. Распространение акул, стегоцефалов. Появление и расцвет амфибий. Появление древних пресмыкающихся. |
||
Девонский(девон) |
Растения: Расцвет риниофитов, к началу позднего девона их вымирание. Появление современных типов сосудистых растении. Животные: Расцвет древних беспозвоночных, появление паукообразных. Расцвет панцирных, кистеперых и двоякодышащих рыб. В конце периода появление первых четвероногих - стегоцефалов (древних земноводных). |
||
Силурийский (силур) |
Растения: Возникновение современных групп водорослей и грибов. В конце периода достоверное появление первых наземных растений. Появление наземных членистоногих -- скорпионов. Появление древних панцирных и хрящевых рыб. |
||
Ордовикский (ордовик) |
Растения: Обилие морских водорослей. Предположительное появление первых наземных растений - риниофитов. Появление первых позвоночных- бесчелюстных. |
||
Кембрийский (кембрий) |
Растения: Жизнь сосредоточена в морях. Эволюция водорослей. Животные: Развитие многоклеточных форм. Расцвет морских беспозвоночных с хитиново-фосфатной раковиной. |
||
Протерозойская (ранней жизни) |
Поздний протерозой |
Растения: Развитие водорослей, Животные: Различных многоклеточных примитивных организмов, не имеющих скелетных образований. |
|
Ранний протерозой |
Растения и животные: Развитие одноклеточных прокариотических и эукариотических фотосинтезирующих организмов. Возникновение полового процесса. |
||
Нет под разд. |
: Возникновение жизни на Земле, появление первых клеток - начало биологической эволюции. Появление анаэробных автотрофных организмов, бактерий, цианобактерий. |
||
Катархей |
Нет под разд. |
Химическая эволюция, приведшая к возникновению биополимеров. |
1. Архейская эра - древнейший этап в истории Земли, когда в водах первичных морей возникла жизнь, которая была представлена первоначально доклеточными ее формами и первыми клеточными организмами. Aнализ оса дочных пород этого возраста показывает, что в водной среде обитали бактерии и синезеленые.
2 . Протерозойская эра. На грани архейской и протерозойской эры произошло усложнение строения и функции организмов: возникли многоклеточность, половой процесс, который усилил генетическую неоднородность организмов и дал обширный материал для отбора, более разнообразными стали фотосинтезирующие растения. Многоклеточность организмов сопровождалась повышением специализации клеток, их объединением в ткани и функциональные системы.
Проследить в деталях эволюцию животных и растений в протерозойскую эру довольно трудно из-за перекристаллизации осадочных пород и уничтожения органических остатков. В отложениях этой эры обнаружены лишь отпечатки бактерий, водорослей, низших типов беспозвоночных и низших хордовых. Крупным шагом в эволюции было появление организмов с двусторонней симметрией тела, дифференцированного на передний и задний отделы, левую и правую стороны, выделение спинной и брюшной поверхности. Спинная поверхность у животных служила защитой, а на брюшной располагались рот и органы захвата пищи.
3. Палеозойская эра. Животный и растительный мир достиг большого разнообразия, стала развиваться наземная жизнь.
В палеозое различают шесть периодов:
кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, каменноугольный,
пермский. В кембрийском периоде жизнь была сосредоточена в воде (она
покрывала значительную часть нашей планеты) и представлена более
совершенными многоклеточными водорослями,
имевшими расчлененное слоевище, благодаря которому они активнее
синтезировали органические вещества и явились исходной ветвью для
наземных листостебельных растений. Широкое распространение в морях
получили беспозвоночные, в том числе плеченогие моллюски,
а из членистоногих - трилобиты.
Самостоятельным типом двухслойных животных того периода были
археоциаты, формировавшие рифы в древних морях. Они вымерли, не оставив
потомков. На суше обитали лишь бактерии
и грибы.
В ордовикском периоде климат был теплым
даже в Арктике. В пресных и солоноватых водах этого периода пышного
развития достигли планктонные водоросли,
разнообразные кораллы
из типа кишечнополостных, существовали представители почти всех типов беспозвоночных
в том числе трилобиты, моллюски, иглокожие. Широко представлены были
бактерии. Появляются первые представители бесчелюстных позвоночных - щитковые.
В конце силурийского периода в связи с
горообразовательными процессами и сокращением площади морей часть
водорослей оказалась в новых условиях среды - в мелких водоемах и на
суше. Многие из них погибли. Однако в результате разнонаправленной
изменчивости и отбора отдельные представители приобрели признаки,
способствовавшие выживанию в новых условиях. Появились первые наземные
споровые растения - псилофиты. Они имели цилиндрический стебель около
25 см высоты, вместо листьев - чешуйки. Важнейшие приспособления у них
- возникновение покровной и механической тканей, корнеподобных выростов
- ризоидов,
а также элементарной проводящей системы.
В девоне численность псилофитов резко сократилась, на смену им пришли их преобразованные потомки, высшие растения - плауновидные, моховидные и папоротниковидные, у которых развиваются настоящие вегетативные органы (корень, стебель, лист). Возникновение вегетативных органов повысило эффективность функции отдельных частей растений и их жизненность как гармонически целостной системы. Выход на сушу растений предшествовал выходу животных. На Земле растения накапливали биомассу, а в атмосфере - запас кислорода. Первыми обитателями суши из беспозвоночных были пауки, скорпионы, многоножки. В девонских морях было много рыб, среди них - челюстные панцирные, имевшие внутренний хрящевой скелет и внешний прочный панцирь, подвижные челюсти, парные плавники. Пресные водоемы населяли кистеперые рыбы, у которых было жаберное и примитивное легочное дыхание. С помощью мясистых плавников они перемещались по дну водоема, а при пересыхании переползали в другие водоемы. Группа кистеперых рыб явилась предками древних земноводных - стегоцефалов. Стегоцефалы обитали в болотистой местности, выходили на сушу, но размножались только в воде.
В каменноугольном периоде
распространились гигантские папоротникообразные, которые в условиях
теплого влажного климата расселились повсеместно. В этот период
достигли расцвета древние земноводные.
В пермский период климат стал более
сухим и холодным, что привело к вымиранию многих земноводных. К концу
периода число видов земноводных стало резко сокращаться, и до наших
дней сохранились лишь мелкие земноводные (тритоны, лягушки, жабы). На
смену древовидным споровым папоротникообразным пришли семенные папоротники,
давшие начало голосеменным растениям.
Последние имели развитую стержневую корневую систему и семена,
оплодотворение у них проходило в отсутствие воды. Вымерших земноводных
сменила более прогрессивная группа животных, произошедшая от
стегоцефалов,- пресмыкающиеся.
У них были сухая кожа, более плотные ячеистые легкие, внутреннее
оплодотворение, запас питательных веществ в яйце, защитные яйцевые
оболочки.
4. Мезозойская эра включает три периода: триасовый, юрский, меловой.
В триасе широко распространились голосеменные растения,
особенно хвойные, занявшие господствующее положение. Одновременно широко расселились пресмыкающиеся:
в морях обитали ихтиозавры, плезиозавры в воздухе - летающие ящеры,
разнообразно были пpeдставлены пресмыкающиеся и на земле. Гигантские
пресмыкающиеся (бронтозавры, диплодоки и др.) вскоре вымерли. В самом
начале триаса от пресмыкающихся отделилась группа мелких животных с
более совершенным строением скелета и зубов. Эти животные npиобрели
способность к живорождению, постоянную температуру тела, у них было
четырехкамерное сердце и целый ряд других прогрессивных черт
организации. Это были первые примитивные млекопитающие.
В отложениях юрского периода мезозоя o6наружены также останки первоптицы - археоптерикса.
Он сочетал в своем строении признаки птиц и пресмыкающихся.
В меловом периоде мезозоя от голосеменных отделилась ветвь растений, имевших орган семенного размножения - цветок. После оплодотворения завязи цветка превращается в плод, поэтому развивающиеся семена внутри плода защищены мякотью и оболочками от неблагоприятных условий среды. Многообразие цветков различных приспособлений для опыления и распространения плодов и семян позволило покрытосеменным (цветковым) растениям широко распространиться в природе и занять господствующее положение. Параллельно с ними развивалась группа членистоногих - насекомых которые, будучи опылителями цветковых растений в большой мере способствовали их прогрессивной эволюции. В этом же периоде появились настоящие птицы и плацентарные млекопитающие. Признаки высокой степени организации у них - постоянная температура тела| полное разделение артериального и венозного тока крови, повышенный обмен веществ, совершенная терморегуляция, а у млекопитающих, кроме того, живорождение, вскармливание детенышей молоком, развитие коры головного мозга - позволили этим группам также занять господствующее положение на Земле.
5. Кайнозойская эра подразделяется на три периода: палеоген, неоген и четвертичный.
В
палеогене, неогене и начале четвертичного периода цветковые растения
благодаря приобретению многочисленных частных приспособлений заняли
большую часть суши и представляли субтропическую и тропическую флору. В
связи с похолоданием, вызванным наступлением ледника, субтропическая
флора отступила к югу. В составе наземной растительности умеренных
широт стали преобладать листопадные деревья,
приспособленные к сезонному ритму температур, а также кустарники и травянистые растения.
Расцвет травянистых приходится на четвертичный период. Большое распространение получили теплокровные животные:
птицы и млекопитающие. В ледниковое
время обитали пещерные медведи, львы, мамонты, шерстистые носороги,
которые после отступления ледников и потепления климата постепенно
вымирали, а животный мир приобрел современный облик.
Главное событие этой эры - формирование человека. К концу неогена в лесах обитали небольшие хвостатые млекопитающие - лемуры и долгопяты. От них произошли древние формы обезьян - парапитеки, ведшие древесный образ жизни и питавшиеся растениями и насекомыми. Их далекие потомки - ныне живущие гиббоны, орангутанги и вымершие мелкие древесные обезьяны - дриопитеки. Дриопитеки дали начало трем линиям развития, которые привели к шимпанзе, горилле, а также вымершему австралопитеку. От австралопитеков в конце неогена произошел человек разумный.
Основные особенности эволюции животного мира следующие:
- прогрессивное развитие многоклеточности и, как следствие, специализация тканей и всех систем органов;
- свободный образ жизни, который определил выработку различных механизмов поведения, а также относительную независимость онтогенеза от колебаний факторов окружающей среды;
- возникновение твердого скелета: наружного у некоторых беспозвоночных (членистоногие) и внутреннего у хордовых;
- прогрессивное развитие нервной системы, которое стало основой для возникновения условно-рефлекторной деятельности
Средняя школа № 21
Реферат по биологии
Этапы эволюции животных
Работу выполнил*
*****************
Учитель: аааааааааааааааааа
Г. Якутск, 2007
Развитие жизни в архейской эре.............................................3
Развитие жизни в протерозойской и палеозойской эрах.................5
Развитие жизни в мезозойской эре..................................................10
Развитие жизни в кайнозойской эре................................................12
Основные этапы и направления эволюции животного мира.
(вывод) ...............................................................................................14
Приложение.......................................................................................16
Список литературы...........................................................................18
Развитие жизни в архейской эре
История эволюции животных изучена наиболее полно в связи с тем, что многие из них имеют скелет и поэтому лучше сохраняются в окаменелых остатках.
В архейской эре возникли первые живые организмы. Они были гетеротрофами и в качестве пищи использовали органические соединения "первичного бульона". Важнейший этап эволюции жизни на Земле связан с возникновением фотосинтеза, что обусловило разделение органического мира на растительный и животный. Первыми фотосинтезирующими организмами были прокариотические синезеленые водоросли - цианеи. Цианеи и появившиеся затем эукариотические зеленые водоросли выделяли в атмосферу из океана свободный кислород, что способствовало возникновению бактерий, способных жить в аэробной среде. По-видимому, в это же время - на границе архейской и протерозойской эр произошло еще два крупных эволюционных события: появились половой процесс и многоклеточностъ. Каждая новая мутация сразу же проявляется в фенотипе. Если мутация полезна, она сохраняется отбором, если вредна, устраняется отбором. Гаплоидные организмы непрерывно приспосабливаются к среде, но принципиально новых признаков и свойств у них не возникает. Половой процесс резко повышает возможность приспособления к условиям среды вследствие создания бесчисленных комбинаций в хромосомах. Диплоидность , возникшая одновременно с оформленным ядром, позволяет сохранять мутации в гетерозиготном состоянии и использовать их как резерв наследственной изменчивости для дальнейших эволюционных преобразований. Кроме того, в гетерозиготном состоянии многие мутации часто повышают жизнеспособность особей и, следовательно, увеличивают их шансы в борьбе за существование. Возникновение диплоидности и генетического разнообразия одноклеточных эукариот, с одной стороны, обусловило неоднородность строения клеток и их объединение в колонии, с другой - возможность "разделения труда" между клетками колонии, Т.е. образование многоклеточных организмов. Разделение функций клеток у первых колониальных многоклеточных организмов привело к образованию первичных тканей - эктодермы и энтодермы , дифференцированных по структуре в зависимости от выполняемой функции. Дальнейшая дифференцировка тканей создала разнообразие, необходимое для расширения структурных и функциональных возможностей организма в целом, в результате чего создавались все более сложные органы. Совершенствование взаимодействия между клетками - сначала контактного, а затем опосредованного с помощью нервной и эндокринной систем – обеспечило существование многоклеточного организма как единого целого со сложным и тонким взаимодействием его частей и соответствующим реагированием на окружающую среду.
Пути эволюционных преобразований первых многоклеточных были различны. Некоторые перешли к сидячему образу жизни и превратились в организмы типа губок. Другие стали ползать, перемещаться по субстрату с помощью ресничек. От них произошли плоские черви . Третьи сохранили плавающий образ жизни, приобрели рот и дали начало кишечнополостным (см. рис.1) .
Развитие жизни в протерозойской и палеозойской эрах
В протерозойской Начальные звенья эволюции животных не сохранились. В протерозойских отложениях находят представителей вполне сформировавшихся типов животных: губок, кишечнополостных, членистоногих.
Животный мир в палеозойской эре развивался чрезвычайно бурно и был представлен большим количеством разнообразных форм. Пышного расцвета достигает жизнь в морях. В кембрийском периоде уже существуют все основные типы животных, кроме хордовых. Губки, кораллы, иглокожие, моллюски, громадные хищные ракоскорпионы - вот неполный перечень обитателей кембрийских морей.
В ордовике продолжается совершенствование и специализация основных типов. В геологических отложениях этого периода впервые обнаруживаются остатки животных, имевших внутренний осевой скелет , - бесчелюстных позвоночных, отдаленными потомками которых являются современные миноги и миксины. Их жаберные дуги в ходе дальнейшей эволюции превратились в челюсти, усаженные зубами . Жаберная мускулатура преобразовалась в челюстную и подъязычную. Так, на основе существующих структур - скелетных жаберных дуг, служивших опорой органов дыхания, возник ротовой аппарат хватательного типа. Крупный ароморфоз - появление хватательного ротового аппарата - вызвал перестройку всей организации позвоночных. Возможность выбирать пищу способствовала улучшению ориентации в пространстве путем совершенствования органов чувств. Первые челюстноротые не имели плавников и передвигались в воде путем змееподобных движений. Однако этот способ передвижения при необходимости поймать движущуюся добычу оказался неэффективен. Поэтому для улучшения передвижения в воде имели значение кожные складки. В филогенезе определенные участки этой складки развиваются дальше и дают начало плавникам, парным и непарным. С увеличением размеров складок потребовался скелет для их укрепления. Скелет возник в виде ряда хрящевых (затем костных) лучей. Очень важно, что хрящевые лучи оказываются связанными между собой хрящевой пластинкой, тянущейся под кожей вдоль основания плавников. Эта пластинка дала начало поясу конечностей (рис.2). Таким образом, складки превратились в парные грудные и брюшные плавники, средняя часть складки редуцировалась. Появление парных плавников – конечностей – следующий крупный ароморфоз в эволюции позвоночных.
Итак, челюстноротые позвоночные приобрели хватательный ротовой аппарат и конечности. В своей эволюции они разделились на хрящевых и костных рыб.
В силурийском периоде на сушу вместе с первыми наземными растениями вышли первые дышащие воздухом животные – членистоногие (паукообразные). В водоемах продолжалось бурное развитие низших позвоночных. Предполагается, что позвоночные возникли в мелких пресноводных водоемах и лишь затем переселились в моря.
В девоне позвоночные представлены тремя группами: двоякодышащими, лучеперыми и кистеперыми рыбами. В конце девона появились насекомые (кормовая база для будущих наземных позвоночных). Кистеперые рыбы были типично водными животными, но могли дышать атмосферным воздухом с помощью примитивных легких, представлявших собой выпячивания стенки кишки. Чтобы понять дальнейшую эволюцию рыб, необходимо представить климатические условия в девонском периоде. Большая часть суши была безжизненной пустыней. По берегам пресноводных водоемов в густых зарослях растений обитали кольчатые черви, членистоногие. Климат сухой, с резкими колебаниями температуры в течение суток и по сезонам. Уровень воды в реках и водоемах часто менялся. Многие водоемы полностью высыхали, зимой промерзали. Водная растительность гибла при пересыхании водоемов, накапливались и затем гнили растительные остатки. Все это создавало очень неблагоприятную среду для рыб. В этих условиях их могло спасти только дыхание атмосферным воздухом. Таким образом, возникновение легких можно рассматривать как идиоадаптацию к недостатку кислорода в воде. При пересыхании водоемов у животных были два пути спасения: зарывание в ил или миграция в поисках воды. По первому пути пошли двоякодышащие рыбы, строение которых почти не изменилось со времени девона и которые обитают сейчас в мелких пересыхающих водоемах Африки (рис.3, А). Эти рыбы переживают засушливое время года, зарываясь в ил и дыша атмосферным воздухом. Лучеперые рыбы имели плавники, поддерживающиеся отдельными костными лучами. Они широко распространились и сейчас представляют самый большой по числу видов класс позвоночных.
Приспособиться к жизни на суше смогли только кистеперые рыбы. Их плавники имели вид лопастей, состоящих из отдельных остей с прикрепленными к ним мышцами. С помощью плавников кистеперые рыбы – крупные животные от 1,5 до нескольких метров в длину – могли ползать по дну. Эти рыбы имели две основные предпосылки для перехода в наземную среду обитания: мускулистые конечности и легкое. В конце девона кистеперые рыбы дали начало первым земноводным – стегоцефалам (рис.3, Б).
Для приспособления к жизни на суше потребовалась коренная перестройка всей организации животных. Конечность из цельной упругой пластинки преобразуется в систему рычагов, разделенных суставами. Наибольшая нагрузка падает на пояс задних конечностей, который становится значительно более мощным. Конечности, особенно задние, удлиняются. Между позвонками развиваются суставы. Появляются слезные железы, подвижные веки, мышцы, втягивающие глаза внутрь орбиты; все это защищает роговицу глаза от высыхания. Боковые сегменты мышц разделяются на большое число отдельных мышц, прикрепляющихся к разным частям скелета. Движение по суше связано с необходимостью увеличения подвижности головы, вследствие чего у наземных позвоночных череп обособляется от костей плечевого пояса. Большая подвижность конечностей сопровождается отделением мышц плечевого пояса от боковых мышц тела и сильным развитием брюшных мышц.
Основные этапы и направления эволюции растительного мира. До конца силурийского периода растения были представлены многоклеточными водорослями, которые либо плавали в воде, либо вели прикрепленный образ жизни. Многоклеточные водоросли явились исходной ветвью для наземных листостебельных растений. В конце силурийского периода палеозойской эры в связи с интенсивными горообразовательными процессами, сокращением площади морей часть водорослей, оказавшись в новых условиях среды (в мелких водоемах 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 дифференциация тканей на покровные, механические и проводящие и наличие оболочки у спор. Выход растений на сушу был подготовлен деятельностью бактерий и цианобактерий, которые при взаимодействии с минеральными веществами образовали на поверхности суши почвенный субстрат.
В девонском периоде на смену риниофитам пришли плауны, хвощи и папоротники, также размножающиеся спорами и предпочитающие влажную среду. Их появление сопровождалось возникновением вегетативных органов, что повышало эффективность функционирования отдельных частей растений и обеспечивало их деятельность как целостной системы.
В каменноугольном периоде (карбоне) появляются первые голосеменные, возникшие от древних семенных папоротников. Возникновение семенных растений имело большое значение для дальнейшего развития растительного мира, так как половой процесс стал независимым от наличия капельножидкой среды. Возникшие семенные растения могли обитать в более сухом климате. В пермском периоде климат во многих районах Земли стал более сухим и холодным, древовидные споровые растения, достигшие своего расцвета в карбоне, вымирают. В этот же период начинается расцвет голосеменных, господствовавших в мезозойскую эру. Эволюция высших наземных растений пошла по пути все большей редукции гапло идного поколения (гаметофита) и преобладания диплоидного поколения (спорофита).
В меловой период произошел следующий крупный шаг в эволюции ра стений - появились покрытосеменные растения. Первые представители этой группы растений были кустарниками или низкорослыми деревьями с мелкими листьями. Затем довольно быстро покрытосеменные достигли огромного разнообразия форм со значительными размерами и крупными листьями.
Приобретение различных приспособлений для опыления цветков и рас пространения плодов и семян позволило покрытосеменным занять в кай нозое господствующее положение в растительном мире.
Таким образом, основными особенностями эволюции растительного мира были:
постепенный переход к доминирующему положению спорофита над гаметофитом в цикле развития;
выход на сушу, дифференциация тела на органы (корень, стебель, лист) и дифференциация тканей (проводящие, механические, покровные);
переход от наружного оплодотворения к внутреннему; возникнове ние цветка и двойного оплодотворения;
возникновение семян, содержащих запах питательных веществ и за щищенных от воздействия неблагоприятных условий среды семенными покровами (и стенками околоплодника у покрытосеменных);
совершенствование органов размножения и перекрестного оплодо творения у покрытосеменных параллельно с эволюцией насекомых;
возникновение разнообразных способов распространения плодов и семян.
Основные этапы и направления эволюции животного мира. История эволюции животных изучена наиболее полно в связи с тем, что многие из них имеют скелет и поэтому лучше сохраняются в окаменелых остатках.
Многоклеточные животные происходят от одноклеточных организмов через колониальные формы. Первыми животными были, вероятно, кишеч нополостные. Древние кишечнополостные дали начало плоским червям, которые являются трехслойными животными с двусторонней симметрией.
От древних ресничных червей произошли первые вторичнополостные животные - кольчатые черви. Древние морские многощетинковые, веро ятно, послужили основой для возникновения типов членистоногих, моллюсков и хордовых.
Самые древние следы животных относятся к докембрию (около 700 млн лет назад). В кембрийском и ордовикском периодах преобладают губки, кишечнополостные, черви, иглокожие, трилобиты, появляются моллюски.
В позднем кембрии возникают бесчелюстные панцирные рыбы, а в девоне - челюстные рыбы. Для большинства из этих животных характерны наличие двусторонней симметрии, третьего зародышевого листка, полости тела, наружного (членистоногие) или внутреннего (ходовые) твердого скелета, прогрессирующая способность к активному передвижению, обособление переднего конца тела с ротовым отверстием и 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 челюстей (обеспечивали активный захват добычи), развитие из кожных складок плавников, а затем формирование поясов парных грудных и брюшных конечностей (увеличивали маневренность движений в воде). Двоякодышащие и кистеперые рыбы посредством плавательных пузырей, имеющих связь с пищеводом и снабженных системой кровеносных сосудов, могли дышать атмосферным кислородом.
От кистеперых рыб берут начало первые наземные животные - стегоцефалы. Стегоцефалы разделились на несколько групп амфибий, которые достигли расцвета в карбоне. Выход на сушу первых позвоночных животных был обеспечен преобразованием плавников в конечности наземного типа, воздушгных пузырей - в легкие.
От амфибий ведут свое начало истинно наземные животные - рептилии, завоевавшие сушу к концу пермского периода. Освоение суши пресмыкающимися обеспечило наличие сухих ороговевших покровов, внутреннего оплодотворения, большого количества желтка в яйцеклетке, защитных оболочек яиц, предохраняющих эмбрионы от высыхания и других воздействий среды. Среди рептилий выделилась группа динозавров, давшая начало млекопитающим. Первые млекопитающие появились в триасовом периоде мезозойской эры. Позднее, также от одной из ветвей пресмыкающихся, произошли зубатые птицы (археоптерикс), а затем - современные птицы. Для птиц и млекопитающих характерны такие черты, как теплокровность, четырехкамерное сердце, одна дуга аорты (создает полное разделение большого и малого кругов кровообращения), интенсивный обмен веществ - черты, обеспечившие расцвет этих групп организмов.
В конце мезозоя появляются плацентарные млекопитающие, для которых основными прогрессивными особенностями стали появление плаценты и внутриутробного развития плода, вскармливание детенышей молоком, развитая кора головного мозга. В начале кайнозойской эры от насекомоядных обособился отряд приматов, эволюция одной из ветвей которого привела к возникновению человека.
Параллельно эволюции позвоночных шло развитие беспозвоночных животных. Переход от водной к наземной среде обитания осуществился у паукообразных и насекомых с развитием совершенного твердого наружного скелета, членистых конечностей, органов выделения, нервной системы, органов чувств и поведенческих реакций, появлением трахейного и легочного дыхания. Среди моллюсков выход на сушу наблюдался значительно реже и не приводил к такому разнообразию видов, какое наблюдается у насекомых.
Основные особенности эволюции животного мира:
прогрессивное развитие многоклеточности и, как следствие, специа лизация тканей и всех систем органов;
свободный образ жизни, который определил выработку различных механизмов поведения, а также относительную независимость онтогенеза от колебаний факторов окружающей среды;
возникновение твердого скелета: наружного у некоторых беспозво ночных (членистоногие) и внутреннего у хордовых;
прогрессивное развитие нервной системы, что явилось основой для возникновения условно-рефлекторной деятельности.
Среди основных этапов эволюции растительного мира можно выделить выход на сушу, переход от наружного оплодотворения к внутреннему, возникновение семян и совершенствование способов их распространения; в эволюции животного мира - специализацию тканей и систем органов, возникновение твердого скелета, прогрессивное развитие нервной системы и возможность вести свободный образ жизни
История эволюции животных изучена наиболее полно в связи с тем, что многие из них обладают скелетами и поэтому лучше сохраняются в окаменелых остатках.
Животные происходят от одноклеточных организмов через колониальные формы. Первыми многоклеточными животными были, вероятно, кишечнополостные. Древние кишечнополостные дали начало плоским червям, которые являются трехслойными животными с двусторонней симметрией тела.
От древних ресничных червей произошли первые вторичнополостные животные - кольчатые черви. Древние морские многощетинковые, вероятно, послужили основой для возникновения типов членистоногих, моллюсков и хордовых.
Самые древние следы животных относятся к докембрию (около 700 млн лет назад). В кембрийском и ордовикском периодах преобладают губки, кишечнополостные, черви, иглокожие, трилобиты, появляются моллюски.
В позднем кембрии возникают бесчелюстные панцирные рыбы, а в девоне - челюстные рыбы. Для этих животных характерны наличие двусторонней симметрии, третье-1 го зародышевого листка, полости тела, внутреннего (хордовые) твердого скелета, прогрессирующая способность к активному передвижению, обособление переднего конца тела с ротовым отверстием и 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 челюстей (обеспечивали активный захват добычи), развитие из кожных складок плавников, а затем формирование поясов парных грудных и брюшных конечностей (увеличивали маневренность движений в воде). Двоякодышащие и кистеперые посредством плавательных пузырей, имеющих связь с пищеводом и снабженных системой кровеносных сосудов, могли дышать атмосферным кислородом.
От кистеперых рыб берут начало первые наземные животные - стегоцефалы . Стегоцефалы разделились на несколько групп амфибий, которые достигли расцвета в карбоне. Выход на сушу первых позвоночных животных был обеспечен преобразованием плавников в конечности наземного типа, воздушных пузырей - в легкие.
От стегоцефалов также ведут свое начало истинно наземные животные - рептилии, завоевавшие сушу к концу пермского периода . Освоение суши пресмыкающимися обеспечили сухие ороговевшие покровы, внутреннее оплодотворение, богатые желтком яйцеклетки, защитные оболочки яиц, предохраняющие эмбрионы от высыхания и других воздействий среды.
Среди рептилий выделилась группа динозавров, давшая начало млекопитающим. Первые млекопитающие появились в триасовом периоде мезозойской эры. Позднее, так же от одной из ветвей пресмыкающихся произошли зубатые птицы (археоптерикс ), а затем - современные птицы. Для птиц и млекопитающих характерны такие черты, как теплокровность, четырехкамерное сердце, одна дуга аорты (создает полное разделение большого и малого кругов кровообращения), интенсивный обмен веществ. Эти черты обеспечили расцвет.
В конце мезозоя появляются плацентарные млекопитающие, для которых основными прогрессивными особенностями стали появление плаценты и внутриутробного развития плода, вскармливание детенышей молоком, развитая кора головного мозга. В начале кайнозойской эры от насекомоядных обособился отряд приматов, эволюция одной из ветвей которого привела к возникновению человека.
Параллельно эволюции позвоночных шло развитие беспозвоночных животных. Переход от водной к наземной среде обитания осуществился у паукообразных и насекомых на основе совершенного твердого наружного скелета, членистых конечностей, органов выделения, нервной системы, органов чувств и поведенческих реакций, появления трахейного и легочного дыхания. Среди моллюсков выход на сушу наблюдался значительно реже и не приводил к такому разнообразию видов, какое наблюдается у насекомых.
Основные особенности эволюции животного мира
- прогрессивное развитие многоклеточности и, как следствие, специализация тканей и всех систем органов;
- свободный образ жизни, который определил выработку различных механизмов поведении, а также относительную независимость онтогенеза от колебаний факторов окружающей среды;
- возникновение твердого скелета- наружного у некоторых беспозвоночных (членистоногие) и внутреннего у хордовых;
- прогрессивное развитие нервной системы, которое стало основой для возникновения условно-рефлекторной деятельности.
- Правила препинания. Пунктуационная норма. Значение пунктуации в русском языке. Виды знаков препинания, которые есть в русском языке
- Пьесы на немецком языке для детей - Немецкий язык онлайн - Start Deutsch Сценарий детских пьес на немецком языке
- Запятые при обращении и междометии
- Знаки препинания при обращении