Краткий очерк основных этапов эволюции животных. Как шла эволюция животных
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.
насекомое рыба птица рептилия
Многоклеточные животные происходят от одноклеточных организмов через колониальные формы. Первыми животными были, вероятно, кишечнополостные. Древние кишечнополостные дали начало плоским червям - животным с двусторонней симметрией.
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 ордовике возникают бесчелюстные панцирные рыбы, а затем -- челюстные рыбы. Для большинства из этих животных характерны наличие двусторонней симметрии, 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. Опорные элементы в плавниках позже развились конечности наземных позвоночных. Наиболее важные ароморфозы в этой линии эволюции -- развитие из жаберных дуг подвижных челюстей, развитие из кожных складок плавников, а затем формирование поясов парных грудных и брюшных конечностей. 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, воздушных 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, 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, что явилось основой для возникновения условно-рефлекторной деятельности, развитие общественного поведения в разных группах высокоорганизованных животных.
Эволюция растений
Первые живые организмы возникли примерно 3,5 млрд лет назад. Они, по-видимому, питались продуктами абиогенного происхождения и были ге- теротрофами. Высокая скорость размножения привела к возникновению конкуренции за пищу, а следовательно, к дивергенции.
Преимущество получили организмы, способные к автотрофному питанию - сначала к хемосинтезу, а затем и к фотосинтезу. Около 1 млрд лет назад эукариоты разделились на несколько ветвей, от части которых возникли многоклеточные растения (зеленые, бурые и красные водоросли), а также грибы.
Основные условия и этапы эволюции растений
■ в протерозойской эре широко распространены синезеленые и зеленые водоросли;
■ образование почвенного субстрата на суше в конце силурийского периода;
■ освоение суши псилофитами;
■ от псилофитов в девонском периоде возникла целая группа наземных растений - мхов, плаунов, хвощей, папоротников, размножающихся спорами;
■ от семенных папоротников в девоне произошли голосеменные растения. Размножение семенами освободило половой процесс у растений от зависимости от водной среды. Эволюция шла по пути сокращения гаплоидного гаметофита и преобладания диплоидного спорофита;
я каменноугольный период палеозойской эры отличается большим разнообразием наземной растительности. Распространились древовидные папоротникообразные, образовавшие каменноугольные леса;
■ в меловом периоде начинается расцвет покрытосеменных, продолжающийся до сего дня.
Основные особенности эволюции растительного мира
я Переход к преобладанию диплоидного поколения над гаплоидным.
■ Развитие женского заростка на материнском растении.
■ Переход от сперматозоидов к впрыскиванию мужского ядра через пыльцевую трубку.
■ Расчленение тела растений на органы, развитие проводящей сосудистой системы, опорных и защитных тканей.
■ Совершенствование органов размножения и перекрестного опыления у цветковых в связи с эволюцией насекомых.
■ Развитие зародышевого мешка для защиты эмбриона от неблагоприятных влияний внешней среды.
■ Возникновение разнообразных способов распространения семян и плодов.
Самые древние следы животных относятся к докембрию (около 700 млн лет). Предполагается, что они произошли либо от общего ствола эукариот, либо от одноклеточных водорослей, подтверждением чего является существование эвглены зеленой и вольвокса, способных как к автотрофному, так и к гетеротрофному питанию.
В кембрийском и ордовикском периодах преобладают губки, кишечнополостные, черви, иглокожие, трилобиты. Появляются моллюски.
В ордовике появляются бесчелюстные рыбоподобные организмы, а в силуре - рыбы, обладавшие челюстями. От первых челюстноротых возникли лучеперые и кистеперые рыбы. Кистеперые имели в плавниках опорные элементы, из которых позже развились конечности наземных позвоночных. Из этой группы рыб возникли амфибии и затем и другие классы позвоночных.
Наиболее древние амфибии - жившие в девоне их- тиостеги. Расцвет амфибий произошел в карбоне.
От амфибий ведут свое начало рептилии, завоевавшие сушу в пермском периоде, благодаря появлению механизма засасывания воздуха в легкие, отказу от кожного дыхания, появлению покрывающих тело роговых чешуй и оболочек яиц, защищающих эмбрионы от высыхания и других воздействий среды.
Среди рептилий, предположительно, выделилась группа динозавров, давшая начало птицам.
Первые млекопитающие появились в триасовом периоде мезозойской эры. Основными прогрессивными биологическими особенностями млекопитающих стали вскармливание детенышей молоком, теплокровность, развитая кора головного мозга.
Прогрессивное развитие многоклеточности и, как следствие, специализации тканей и всех систем органов.
Свободноподвижный образ жизни, который определил выработку различных механизмов поведения, а также относительную независимость онтогенеза от колебаний факторов внешней среды. Развивались и совершенствовались механизмы внутренней саморегуляции организма.
Возникновение твердого скелета: наружного у ряда беспозвоночных - иглокожих, членистоногих; внутреннего у позвоночных. Преимущества внутреннего скелета заключаются в том, что он не ограничивает увеличение размеров тела.
Прогрессивное развитие нервной системы, стало основой для возникновения системы условных рефлексов.
Эволюция животных привела к развитию группового адаптивного поведения, что стало основанием для появления человека.
ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ №49
1. Расскажите об основных этапах развития органического мира, перечислив основные «приобретения» растений и животных.
2. Какая связь существует между завоеванием позвоночными суши и развитием нервной системы?
3. Какая связь существует между появлением цветка и расцветом насекомых.
4. Какие ароморфозы млекопитающих обеспечили им повсеместное распространение?
АНТРОПОГЕНЕЗ. ДВИЖУЩИЕ СИЛЫ. РОЛЬ ЗАКОНОВ
ОБЩЕСТВЕННОЙ ЖИЗНИ В СОЦИАЛЬНОМ ПОВЕДЕНИИ
ЧЕЛОВЕКА
Самый значительный вклад в решение проблемы антропогенеза сделал Ч. Дарвин в труде «Происхождение человека и половой отбор». Он обосновал эволюционное родство человека с высшими обезьянами. Эволюция человека как биологического вида проходила в пределах семейства гоминид (люди).
Гоминиды - вторая ветвь, отделившаяся от высших узконосых обезьян (гоминоидов). Первая ветвь - понгиды, или антропоморфные обезьяны: орангутан, горилла, шимпанзе.
Основными направлениями и результатами биологической эволюции человека были:
■ развитие прямохождения;
■ освобождение верхней конечности хватательного типа;
■ увеличение объема мозга и значительное развитие коры головного мозга; усложнение высшей нервной деятельности.
Социальные факторы в эволюции человека
■ использование, а затем создание орудий труда;
■ необходимость адаптивного поведения в процессе становления общественного образа жизни;
■ необходимость прогнозировать свою деятельность;
■ необходимость воспитывать и обучать потомство, передавая ему накопленный опыт.
Движущие силы антропогенеза
■ индивидуальный отбор, направленный на морфофизиологические признаки - прямохождение, строение кисти, развитие мозга;
■ групповой, направленный на социальную организацию;
■ биосоциальный отбор, результат совместного действия первых двух форм отбора. Действовал на уровне особи, семьи, племени.
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