Główne etapy ewolucji świata zwierząt na Ziemi. Niektóre etapy ewolucji zwierząt
Czaszka Ichthyostegi była podobna do czaszki ryby płetwiastej Eustenopteron, ale wyraźna szyja oddzielała ciało od głowy. Choć Ichthyostega miała cztery mocne kończyny, kształt tylnych nóg sugeruje, że zwierzę to nie spędzało całego czasu na lądzie.
Pierwsze gady i jajo owodniowe
Wylęganie się żółwia z jaja
Jedną z największych innowacji ewolucyjnych okresu karbonu (360–268 milionów lat temu) było jajo owodniowe, które umożliwiło wczesnym gadom opuszczenie siedlisk przybrzeżnych i kolonizację suchych obszarów. Jajo owodniowe umożliwiło przodkom ptaków, ssaków i gadów rozmnażanie się na lądzie i zapobiegało wysychaniu znajdującego się w nim zarodka, dzięki czemu mógł przetrwać bez wody. Oznaczało to również, że w przeciwieństwie do płazów, gady mogły produkować mniej jaj w danym momencie, ponieważ ryzyko śmierci piskląt było zmniejszone.
Najwcześniejsza data rozwoju jaja owodniowego to około 320 milionów lat temu. Jednak gady nie doświadczyły żadnego znaczącego promieniowania adaptacyjnego przez kolejne 20 milionów lat. Nowoczesne myślenie jest to, że te wczesne owodniowce nadal spędzały czas w wodzie i wychodziły na brzeg głównie w celu złożenia jaj, a nie żerowania. Dopiero po ewolucji roślinożerców wyłoniły się nowe grupy gadów, zdolne do wykorzystania bogatej różnorodności florystycznej okresu karbonu.
Gilonomiczny
Wczesne gady należały do rzędu zwanego captorhinids. Hylonomus byli przedstawicielami tego rzędu. Były to małe zwierzęta wielkości jaszczurki, z czaszkami, ramionami, miednicami i kończynami płazów, a także zębami pośrednimi i kręgami. Reszta szkieletu należała do gadów. Wiele z tych nowych cech „gadów” można zaobserwować także u małych, współczesnych płazów.
Pierwsze ssaki
Dimetrodon
Główna zmiana w ewolucji życia nastąpiła, gdy ssaki wyewoluowały z jednej linii gadów. To przejście rozpoczęło się w trakcie Okres permu(286–248 milionów lat temu), kiedy grupa gadów, do której należał Dimetrodon, urodziła „straszne” terapsydy. (Druga główna linia, zauropsydy, dała początek ptakom i współczesnym gadom). Te gady ssaków z kolei dały początek cynodontom, takim jak Trinaxodon ( Trinaksodon) w okresie triasu.
Trinaksodon
Ta linia ewolucyjna zapewnia doskonałą serię skamieniałości przejściowych. Rozwój kluczowe cechy U ssaków obecność jednej kości w żuchwie (w porównaniu do kilku u gadów) można prześledzić w historii kopalnej tej grupy. Zawiera doskonałe skamieniałości przejściowe, Diarthrognat I Morganukodon, którego dolne szczęki mają połączenia gadów i ssaków z górnymi szczękami. Inne nowe funkcje odkryte w tej linii obejmują rozwój różne rodzaje zębów (cecha znana jako heterodontyzm), powstawanie podniebienia wtórnego i powiększenie zębów żuchwy. Nogi znajdowały się bezpośrednio pod tułowiem, co stanowi postęp ewolucyjny, jaki nastąpił u przodków dinozaurów.
Koniec okresu permu upłynął pod znakiem być może najwspanialszym. Według niektórych szacunków wyginęło nawet 90% gatunków. (Ostatnie badania sugerują, że zdarzenie to było spowodowane uderzeniem asteroidy, które spowodowało zmiany klimatyczne.) W kolejnym okresie triasu (248 - 213 milionów lat temu) ocalałe z masowego wymierania zaczęły zajmować puste nisze ekologiczne.
Jednak pod koniec okresu permu to dinozaury, a nie gadzie ssaki, skorzystały z nowych dostępnych możliwości. nisze ekologiczne w celu dywersyfikacji w kierunku dominujących kręgowców lądowych. W morzu ryby promieniopłetwe rozpoczęły proces promieniowania adaptacyjnego, dzięki czemu ich klasa stała się najbardziej bogatą gatunkowo ze wszystkich klas kręgowców.
Klasyfikacja dinozaurów
Jedną z głównych zmian w grupie gadów, która dała początek dinozaurom, była postawa zwierząt. Zmieniło się położenie kończyn: wcześniej wystawały po bokach, a następnie zaczęły rosnąć bezpośrednio pod tułowiem. Miało to znaczące konsekwencje dla lokomocji, ponieważ pozwoliło na bardziej energooszczędne ruchy.
Triceratops
Dinozaury, czyli „jaszczurki terroru”, dzielą się na dwa rzędy w zależności od budowy stawu biodrowego: jaszczurczo-biodrowe i ptasiomiedniczne. Ornithischias obejmują Triceratops, Iguanodon, Hadrozaury i Stegozaury). Jaszczurki dzielą się dalej na teropody (takie jak Coelophysis i Tyrannosaurus rex) oraz zauropody (takie jak Apatosaurus). Większość naukowców zgadza się, że pochodzą one od dinozaurów teropodów.
Choć dominowały dinozaury i ich bezpośredni przodkowie świat ziemski W triasie ssaki nadal ewoluowały.
Dalszy rozwój wczesnych ssaków
Ssaki to zaawansowane synapsydy. Synapsydy - jedna z dwóch wielkich gałęzi drzewo rodzinne owodniowiec Owodniaki to grupa zwierząt charakteryzująca się obecnością błon embrionalnych, do której zaliczają się gady, ptaki i ssaki. Druga główna grupa owodniowa, diapsydy, obejmuje ptaki oraz wszystkie żyjące i wymarłe gady z wyjątkiem żółwi. Żółwie należą do trzeciej grupy owodniowców - Anapsydów. Członkowie tych grup są klasyfikowani według liczby otworów w okolicy skroniowej czaszki.
Dimetrodon
Synapsydy charakteryzują się parą dodatkowych otworów w czaszce za oczami. To odkrycie dało więcej synapsydów (i podobnie diapsydów, które mają dwie pary otworów). silne mięśnie szczęki i lepsze zdolności gryzienia w porównaniu do wczesnych zwierząt. Pelikozaury (takie jak Dimetrodon i Edafozaur) były wczesnymi synapsydami; były to ssaki gadzie. Późniejsze synapsydy obejmowały terapsydy i cynodonty, które żyły w okresie triasu.
Cynodont
Cynodonty miały wiele charakterystycznych cech ssaków, w tym zmniejszoną liczbę lub całkowity brak żeber lędźwiowych, co sugerowało obecność przepony; dobrze rozwinięte kły i podniebienie wtórne; zwiększony rozmiar uzębienia; otwory na nerwy i naczynia krwionośne w dolnej szczęce, co wskazuje na obecność wibrysów.
Około 125 milionów lat temu ssaki stały się już zróżnicowaną grupą organizmów. Niektóre z nich byłyby podobne do dzisiejszych stekowców (takich jak dziobak i kolczatka), ale obecne były także wczesne torbacze (grupa obejmująca współczesne kangury i oposy). Do niedawna tak uważano ssaki łożyskowe(grupa, do której należy większość żyjących ssaków) nastąpiła później pochodzenie ewolucyjne. Jednak niedawno odkryte skamieniałości i dowody DNA sugerują, że ssaki łożyskowe są znacznie starsze i prawdopodobnie ewoluowały ponad 105 milionów lat temu.
Należy pamiętać, że torbacze i ssaki łożyskowe stanowią doskonałe przykłady zbieżna ewolucja, gdzie organizmy, które nie są szczególnie blisko spokrewnione, wyewoluowały podobne kształty ciała w odpowiedzi na podobne wpływy środowiska.
Plezjozaury
Jednakże pomimo posiadania tego, co wielu uważa za „zaawansowane”, ssaki nadal odgrywały niewielką rolę na arenie światowej. Kiedy świat wszedł w okres jurajski (213–145 milionów lat temu), zwierzętami dominującymi na lądzie, morzu i w powietrzu były gady. Głównymi zwierzętami lądowymi były dinozaury, liczniejsze i niezwykłe niż w triasie; krokodyle, ichtiozaury i plezjozaury rządziły morzem, a powietrze zamieszkiwały pterozaury.
Archeopteryks i ewolucja ptaków
Archeopteryks
W 1861 roku w jurajskim wapieniu Solnhofen w południowych Niemczech odkryto intrygującą skamieniałość, będącą źródłem rzadkich, ale wyjątkowo dobrze zachowanych skamieniałości. Skamielina zdawała się łączyć cechy ptaków i gadów: szkielet gadzi, któremu towarzyszył wyraźny odcisk piór.
Chociaż Archaeopteryx był pierwotnie opisywany jako pierzasty gad, długo był rozważany forma przejściowa między ptakami i gadami, co czyni to zwierzę jedną z najważniejszych skamieniałości, jakie kiedykolwiek odkryto. Do niedawna był to najwcześniejszy znany ptak. Naukowcy niedawno odkryli, że Archeopteryks jest bardziej podobny do maniraptorian, grupy dinozaurów, do której należy niesławny welociraptor z Parku Jurajskiego, niż do współczesnych ptaków. Zatem Archaeopteryx zapewnia silne powiązanie filogenetyczne między tymi dwiema grupami. W Chinach odkryto skamieniałe ptaki, które są nawet starsze od archaeopteryksa, a inne odkrycia pierzastych dinozaurów potwierdzają teorię, że teropody wyewoluowały pióra służące do izolacji i regulacji temperatury, zanim ptaki wykorzystały je do lotu.
Bliższe badanie wczesna historia ptaki są dobry przykład koncepcja, że ewolucja nie jest ani liniowa, ani postępowa. Linia ptaków jest nieuporządkowana i pojawia się wiele form „eksperymentalnych”. Nie wszystkie osiągnęły zdolność latania, a niektóre wyglądały zupełnie inaczej niż współczesne ptaki. Na przykład Microraptor gui, który wydaje się być zwierzęciem latającym i ma asymetryczne lotki na wszystkich czterech kończynach, był dromeozaurem. Sam archeopteryks nie należał do linii, z której wyewoluowały prawdziwe ptaki ( Neornithes), ale był członkiem wymarłego już ptaka enantiornhis ( Enantiornithes).
Koniec ery dinozaurów
Dinozaury rozprzestrzeniły się po całym świecie w okresie jurajskim, jednak w późniejszym okresie kredowym (145–65 milionów lat temu) ich różnorodność gatunkowa spadła. W rzeczywistości wiele organizmów typowo mezozoicznych, takich jak amonity, belemnity, ichtiozaury, plezjozaury i pterozaury, wymarło w tym czasie, mimo że nadal dawały początek nowym gatunkom.
Pojawienie się roślin kwiatowych we wczesnej kredzie spowodowało duże promieniowanie adaptacyjne wśród owadów, w wyniku czego pojawiły się nowe grupy, takie jak motyle, ćmy, mrówki i pszczoły. Owady te piły nektar z kwiatów i pełniły funkcję zapylaczy.
Masowe wymieranie pod koniec okresu kredowego, 65 milionów lat temu, zniszczyło dinozaury wraz ze wszystkimi innymi zwierzętami lądowymi ważącymi ponad 25 kg. Utorowało to drogę do ekspansji ssaków na lądzie. W tym czasie w morzu dominującym taksonem kręgowców ponownie stały się ryby.
Współczesne ssaki
Na początku paleocenu (65–55,5 mln lat temu) świat pozostał bez dużych zwierząt lądowych. Ta wyjątkowa sytuacja stała się punktem wyjścia do wielkiego zróżnicowania ewolucyjnego ssaków, które wcześniej były zwierzętami nocnymi wielkości małych gryzoni. Pod koniec epoki ci przedstawiciele fauny zajmowali wiele wolnych nisz ekologicznych.
Najstarsze potwierdzone skamieniałości naczelnych pochodzą sprzed około 60 milionów lat. Wczesne naczelne wyewoluowały ze starożytnych nocnych owadożerców, przypominających ryjówki i przypominały lemury lub wyraky. Prawdopodobnie były to zwierzęta nadrzewne i żyły w lub lasy subtropikalne. Wiele z nich charakterystyczne cechy dobrze przystosowane do tego siedliska: ręce zaprojektowane do chwytania, obracania stawów barkowych i widzenia stereoskopowego. Mieli też stosunkowo duży rozmiar mózg i pazury na palcach.
Najwcześniejsze znane skamieniałości większości współczesnych rzędów ssaków pojawiają się w krótkim okresie wczesnego eocenu (55,5–37,7 mln lat temu). Obie grupy współczesnych zwierząt kopytnych, parzystokopytne (rząd obejmujący krowy i świnie) oraz parzystokopytne (w tym konie, nosorożce i tapiry), rozprzestrzeniły się w Ameryce Północnej i Europie.
Ambulocet
W tym samym czasie, gdy ssaki zróżnicowały się na lądzie, powróciły również do morza. Przejścia ewolucyjne, które doprowadziły do powstania wielorybów, były szeroko badane w ostatnie lata z rozległymi znaleziskami skamieniałości z Indii, Pakistanu i Bliskiego Wschodu. Te skamieliny wskazują na zmianę z lądowych Mesonychia, które są prawdopodobnymi przodkami wielorybów, na zwierzęta takie jak Ambulocetus i prymitywne wieloryby zwane Archaeocetes.
Tendencja do chłodniejszego klimatu globalnego, jaka wystąpiła w epoce oligocenu (33,7 – 22,8 mln lat temu) sprzyjała pojawieniu się traw, które w późniejszym miocenie (23,8 – 5,3 mln lat temu) miały rozprzestrzenić się na rozległe murawy. Ta zmiana w roślinności doprowadziła do ewolucji zwierząt, takich jak nowocześniejsze konie, z zębami, które były w stanie poradzić sobie z wysoką zawartością krzemionki w trawach. Tendencja ochłodzenia wpłynęła także na oceany, zmniejszając liczebność morskiego planktonu i bezkręgowców.
Chociaż dowody DNA sugerują, że hominidy wyewoluowały w oligocenie, liczne skamieniałości pojawiły się dopiero w miocenie. Hominidy, na linii ewolucyjnej prowadzącej do człowieka, po raz pierwszy pojawiają się w zapisie kopalnym w pliocenie (5,3–2,6 mln lat temu).
W całym plejstocenie (2,6 mln - 11,7 tys. lat temu) miało miejsce około dwudziestu cykli chłodu epoka lodowcowa i ciepłe okresy międzylodowcowe w odstępach około 100 000 lat. W epoce lodowcowej krajobraz zdominowały lodowce, rozprzestrzeniając śnieg i lód na niziny oraz przenosząc ogromne ilości skał. Ponieważ w lodzie uwięziono dużo wody, poziom morza obniżył się do 135 m niż obecnie. Szerokie mosty lądowe umożliwiały przemieszczanie się roślin i zwierząt. W ciepłych okresach duże obszary ponownie zatonął pod wodą. Te powtarzające się epizody fragmentacji środowiska doprowadziły do szybkiego promieniowania adaptacyjnego u wielu gatunków.
Holocen to obecna epoka czasu geologicznego. Innym czasami używanym terminem jest antropocen, ponieważ jego główne cechy to: globalne zmiany spowodowane działalnością człowieka. Jednak termin ten może wprowadzać w błąd; współcześni ludzie powstały już na długo przed rozpoczęciem ery. Era holocenu rozpoczęła się 11,7 tys. lat temu i trwa do dziś.
Kiedy na Ziemię przyszło ocieplenie, ustąpiło. Wraz ze zmianami klimatycznymi duże ssaki którzy się do tego przystosowali ekstremalnie zimno, takie jak nosorożec włochaty, wymarły. Ludzie, niegdyś uzależnieni od tych „megassaków” jako głównego źródła pożywienia, przerzucili się na mniejsze zwierzęta i zaczęli zbierać rośliny w celu uzupełnienia swojej diety.
Dowody wskazują, że około 10 800 lat temu klimat przeszedł ostry, zimny zwrot, który trwał kilka lat. Lodowce nie wróciły, ale zwierząt i roślin było niewiele. Gdy temperatury zaczęły się podnosić, populacje zwierząt rosły i pojawiły się nowe gatunki fauny, które istnieją do dziś.
Obecnie ewolucja zwierząt trwa, w miarę pojawiania się nowych czynników, które zmuszają przedstawicieli świata zwierząt do przystosowania się do zmian w ich otoczeniu.
Jeśli znajdziesz błąd, zaznacz fragment tekstu i kliknij Ctrl+Enter.
Główne etapy i kierunki ewolucji świata roślin. Do końca okresu sylurskiego rośliny reprezentowane były przez glony wielokomórkowe, które albo unosiły się w wodzie, albo prowadziły przywiązany tryb życia. Algi wielokomórkowe były pierwotną gałęzią lądowych roślin liściastych. Pod koniec okresu syluru Era paleozoiczna W wyniku intensywnych procesów górotwórczych i zmniejszenia powierzchni mórz część glonów, znajdując się w nowych warunkach środowiskowych (w małych zbiornikach i na lądzie), obumarła. Druga część w wyniku wielokierunkowej zmienności i adaptacji do środowiska lądowego nabyła cechy, które przyczyniły się do przetrwania w nowych warunkach. Takimi objawami u pierwszych roślin lądowych - nosorożców - jest zróżnicowanie tkanek na powłokowe, mechaniczne i przewodzące oraz obecność otoczki w zarodnikach. Pojawienie się roślin na lądzie zostało przygotowane przez działanie bakterii i cyjanobakterii, które wchodząc w interakcję z minerałami tworzyły na powierzchni lądu podłoże glebowe.
W Okres dewonu Nosorożce zostały zastąpione mchami klubowymi, skrzypami i paprociami, które również rozmnażają się przez zarodniki i preferują wilgotne środowisko. Ich pojawieniu się towarzyszyło pojawienie się organów wegetatywnych, co zwiększało efektywność funkcjonowania poszczególnych części roślin i zapewniało ich działanie jako integralnego układu.
W okresie karbońskim (karbon) pojawiły się pierwsze nagonasienne, wyrosłe ze starożytnych paproci nasiennych. Pojawienie się roślin nasiennych miało ogromne znaczenie dla dalszego rozwoju świata roślin, ponieważ proces płciowy uniezależnił się od obecności ośrodka w postaci kropelek. Powstałe rośliny nasienne mogły żyć w bardziej suchym klimacie. W okresie permu klimat na wielu obszarach Ziemi stał się bardziej suchy i zimniejszy, a drzewiaste rośliny zarodnikowe, które osiągnęły swój rozkwit w karbonie, wymierały. W tym samym okresie rozpoczęło się kwitnienie nagonasiennych, które dominowały w erze mezozoicznej. Ewolucja wyższych roślin lądowych podążała drogą rosnącej redukcji pokolenia haploidalnego (gametofit) i dominacji pokolenia diploidalnego (sporofit).
W okresie kredowym miał miejsce kolejny ważny krok w ewolucji roślin – pojawienie się okrytozalążkowych. Pierwszymi przedstawicielami tej grupy roślin były krzewy lub niskie drzewa o drobnych liściach. Następnie dość szybko okrytozalążkowe osiągnęły ogromną różnorodność form o znacznych rozmiarach i dużych liściach.
Nabycie różnych urządzeń do zapylania kwiatów oraz rozprowadzania owoców i nasion pozwoliło okrytozalążkowym zająć dominującą pozycję w świecie roślin kenozoiku.
Zatem głównymi cechami ewolucji świata roślin były:
stopniowe przejście w cyklu rozwojowym sporofitu nad gametofitem do dominującej pozycji;
dostęp do ziemi, różnicowanie organizmu na narządy (korzeń, łodyga, liść) i różnicowanie tkanek (przewodzących, mechanicznych, powłokowych);
przejście z nawożenia zewnętrznego na wewnętrzne; pojawienie się kwiatu i podwójne zapłodnienie;
pojawienie się nasion zawierających zapach składników odżywczych i chronionych przed działaniem niekorzystnych warunków środowiskowych przez powłokę nasienną (i ściany owocni u okrytozalążkowych);
doskonalenie narządów rozrodczych i zapłodnienie krzyżowe u okrytozalążkowych równolegle z ewolucją owadów;
pojawienie się różnych metod dystrybucji owoców i nasion.
Główne etapy i kierunki ewolucji świata zwierzęcego. Najpełniej zbadano historię ewolucji zwierząt ze względu na fakt, że wiele z nich ma szkielet i dlatego są lepiej zachowane w skamieniałych szczątkach.
Zwierzęta wielokomórkowe pochodzą od organizmów jednokomórkowych poprzez formy kolonialne. Pierwszymi zwierzętami były prawdopodobnie koelenteraty. Dały początek starożytnym koelenteratom płazińce, które są zwierzętami trójwarstwowymi o dwustronnej symetrii.
Od starożytnych robaki rzęsowe powstały pierwsze ubytki wtórne - pierścienice. Starożytne wieloszczety morskie prawdopodobnie posłużyły jako podstawa do pojawienia się typów stawonogów, mięczaków i strunowców.
Najstarsze ślady zwierząt sięgają prekambru (około 700 milionów lat temu). W okresie kambru i ordowiku dominowały gąbki, koelenteraty, robaki, szkarłupnie, trylobity i mięczaki.
W późnym kambrze pojawiły się zwierzęta bezszczękowe ryba pancerna, aw dewonie - ryby szczękowe. Większość tych zwierząt charakteryzuje się obustronną symetrią, trzecim listkiem zarodkowym, jamą ciała, zewnętrznym (stawonogi) lub wewnętrznym (chodzącym) twardym szkieletem, postępującą zdolnością do aktywnego poruszania się, oddzieleniem przedniego końca ciała z otwieraniem ust i narządami zmysłów oraz stopniową poprawą centralnego układu nerwowego.
Pierwsze gnathostomy dały początek rybom płetwiastym i płetwiastym. Zwierzęta płetwiaste miały w płetwach elementy podporowe, z których później rozwinęły się kończyny kręgowców lądowych. Najważniejszymi aromatozami na tej linii ewolucji są rozwój ruchomych szczęk z łuków skrzelowych (umożliwiających aktywne chwytanie zdobyczy), rozwój od fałdy skóry płetwy, a następnie tworzenie pasów sparowanych kończyn piersiowych i brzusznych (zwiększona manewrowość ruchów w wodzie). Ryby dwudyszne i płetwiaste pęcherze pławne mając połączenie z przełykiem i wyposażone w układ naczyń krwionośnych, mogły oddychać tlenem atmosferycznym.
Z ryba płetwiasta pochodzą pierwsze zwierzęta lądowe - stegocefale. Stegocefalia podzielono na kilka grup płazów, które osiągnęły swój szczyt w karbonie. Pierwsze kręgowce dotarły na ląd, przekształcając płetwy w kończyny. rodzaj podłoża, pęcherzyki powietrza - do płuc.
Prawdziwie lądowe zwierzęta - gady, które podbiły ląd pod koniec okresu permu, pochodzą od płazów. Zagospodarowanie lądu przez gady zapewniało obecność suchych, zrogowaciałych powłok, wewnętrzne nawożenie, duża ilośćżółtko w jajku, ochronne skorupki jaj, które chronią zarodki przed wysychaniem i innymi wpływami środowiska. Wśród gadów wyróżniała się grupa dinozaurów, która dała początek ssakom. Pierwsze ssaki pojawiły się w okresie triasu Era mezozoiczna. Później również z jednej z gałęzi gadów wyewoluowały ptaki zębate (Archaeopteryx), a następnie ptaki współczesne. Ptaki i ssaki charakteryzują się takimi cechami, jak ciepłokrwistość, czterokomorowe serce, jeden łuk aorty (tworzący całkowite oddzielenie dużego i małego kręga krążenia), intensywny metabolizm - cechy, które zapewniły rozkwit tym grupom organizmy.
Pod koniec mezozoiku pojawiły się ssaki łożyskowe, których głównymi cechami postępowymi było pojawienie się łożyska i rozwój wewnątrzmaciczny płodu, karmienie młodych mlekiem, rozwinięta kora mózg. Na początku ery kenozoicznej oddział naczelnych oddzielił się od owadożerców, którego ewolucja jednej z gałęzi doprowadziła do pojawienia się człowieka.
Równolegle z ewolucją kręgowców nastąpił rozwój bezkręgowców. Przejście ze środowiska wodnego do lądowego nastąpiło u pajęczaków i owadów wraz z rozwojem doskonałego twardego egzoszkieletu, kończyn przegubowych, narządów wydalniczych, system nerwowy, narządy zmysłów i reakcje behawioralne, pojawienie się oddychania tchawiczego i płucnego. Wśród mięczaków dostęp do lądu obserwowano znacznie rzadziej i nie powodował on różnorodności gatunkowej obserwowanej u owadów.
Główne cechy ewolucji świata zwierząt:
postępujący rozwój wielokomórkowości, a w konsekwencji specjalizacja tkanek i wszystkich układów narządów;
swobodny styl życia, który determinował rozwój różnych mechanizmów behawioralnych, a także względną niezależność ontogenezy od wahań czynników środowiskowych;
pojawienie się twardego szkieletu: zewnętrznego u niektórych bezkręgowców (stawonogów) i wewnętrznego u strunowców;
postępujący rozwój układu nerwowego, który był podstawą pojawienia się odruchu warunkowego.
Wśród głównych etapów ewolucji świata roślin można wyróżnić dostęp do ziemi, przejście od nawożenia zewnętrznego do wewnętrznego, pojawienie się nasion i udoskonalenie metod ich dystrybucji; w ewolucji świata zwierzęcego – specjalizacja tkanek i układów narządów, powstanie solidnego szkieletu, postępujący rozwój układu nerwowego i zdolność do prowadzenia swobodnego trybu życia
Organizmy eukariotyczne specjalizujące się w żywieniu heterotroficznym dały początek zwierzętom i grzybom.
W epoce proterozoicznej pojawiły się wszystkie znane typy wielokomórkowych bezkręgowców. Istnieją dwie główne teorie na temat pochodzenia zwierząt wielokomórkowych. Według teorii gastrei (E. Haeckel) pierwotną metodą powstawania zarodka dwuwarstwowego jest inwazja (wgłobienie ściany blastuli). Zgodnie z teorią fagocytelli (I.I. Mechnikov) początkową metodą tworzenia dwuwarstwowego zarodka jest imigracja (ruch poszczególnych blastomerów do jamy blastuli). Być może te dwie teorie uzupełniają się.
Coelenterates są przedstawicielami najbardziej prymitywnych (dwuwarstwowych) organizmów wielokomórkowych: ich ciało składa się tylko z dwóch warstw komórek: ektodermy i endodermy. Poziom zróżnicowania tkanek jest bardzo niski.
W dolnych robakach (płaskich i Glisty) pojawia się trzeci listek zarodkowy - mezoderma. Jest to główna aromorfoza, dzięki której pojawiają się zróżnicowane tkanki i układy narządów.
Następnie ewolucyjne drzewo zwierząt rozgałęzia się na Protostomy i Deuterostomy. Wśród protostomów pierścienice tworzą wtórną jamę ciała (coelom). Jest to główna aromorfoza, dzięki której możliwe staje się podzielenie ciała na sekcje.
Annelidy mają prymitywne kończyny (parapodia) i homonomiczną (równoważną) segmentację ciała. Ale na początku kambru pojawiły się stawonogi, w których parapodia przekształciły się w kończyny przegubowe. U stawonogów pojawia się heteronomiczna (nierówna) segmentacja ciała. Mają chitynowy egzoszkielet, który przyczynia się do pojawienia się zróżnicowanych wiązek mięśni. Wymienione cechy stawonogów to aromorfozy.
Najbardziej prymitywne stawonogi - trylobity - dominowały w morzach paleozoiku. Współczesne stawonogi wodne oddychające skrzelami reprezentowane są przez skorupiaki. Jednak na początku dewonu (po dotarciu roślin na ląd i utworzeniu się ekosystemów lądowych) na ląd dotarły pajęczaki i owady.
Owady są najlepiej przystosowane do życia na lądzie, dzięki pojawieniu się dużych aromorfoz:
– Obecność błon embrionalnych – surowiczych i owodniowych.
– Obecność skrzydeł.
– Plastyczność aparatu jamy ustnej.
Wraz z pojawieniem się roślin kwitnących Okres kredowy zaczyna się koewolucja Owady i Kwiaty (koewolucja) i tworzą wspólne adaptacje (koadaptacje). W epoce kenozoicznej owady, jak Rośliny kwitnące, znajdują się w stanie postępu biologicznego.
Wśród zwierząt Deuterostome struny osiągają swój najwyższy szczyt, w którym pojawia się szereg dużych aromorfoz: struna grzbietowa, cewa nerwowa, aorta brzuszna (a następnie serce).
Pierwsze kręgowce (bezszczękowe) wywodzą się z prymitywnych strunowców w sylurze. U kręgowców tworzy się szkielet osiowy i trzewny, w szczególności mózgoczaszka i szczęka czaszki, która jest również aromorfozą. Kręgowce dolne gnathostome reprezentowane są przez różnorodne ryby. Współczesne klasy ryb (chrzęstne i kostne) powstały pod koniec paleozoiku - na początku mezozoiku.
Część oścista ryba(Mięsisty płat), dzięki dwóm aromatom - oddychaniu płucnemu i pojawieniu się prawdziwych kończyn - dał początek pierwszym czworonogom - płazom (płazom). Pierwsze płazy przybyły na ląd w okresie dewonu, jednak ich rozkwit nastąpił w okresie karbońskim (liczne stegocefale). Współczesne płazy pojawiają się pod koniec okresu jurajskiego.
Równolegle wśród czworonogów pojawiają się organizmy z błonami embrionalnymi - owodniowce. Obecność błon embrionalnych to duża aromorfoza, która po raz pierwszy pojawia się u gadów. Dzięki błonom embrionalnym, a także szeregowi innych cech (rogowacenie nabłonka, zawiązki miednicy, wygląd kory mózgowej), Gady całkowicie utraciły zależność od wody. Pojawienie się pierwszych prymitywnych gadów – kotylozaurów – datuje się na koniec okresu karbońskiego. W permie pojawiły się różne grupy gadów: bestie zębate, proto-jaszczurki i inne. Na początku mezozoiku powstały gałęzie żółwi, plezjozaurów i ichtiozaurów. Gady zaczynają się rozwijać.
Dwie gałęzie są oddzielone od grup bliskich proto-jaszczurkom rozwój ewolucyjny. Jedna gałąź na początku mezozoiku dała początek dużej grupie pseudosuchian. Pseudosuchia dała początek kilku grupom: krokodylom, pterozaurom, przodkom ptaków i dinozaurom, reprezentowanym przez dwie gałęzie: jaszczurki (Brontozaur, Diplodokus) i ptasiomiedniczne (tylko gatunki roślinożerne - Stegozaur, Triceratops). Druga gałąź na początku okresu kredowego doprowadziła do powstania podklasy łuskonośnych (jaszczurek, kameleonów i węży).
Jednak Gady nie mogły stracić swojej zależności niskie temperatury: Stałocieplność jest dla nich niemożliwa ze względu na niepełny podział krwi na żylną i tętniczą. Pod koniec mezozoiku, wraz ze zmianami klimatycznymi, nastąpiło masowe wymieranie gadów.
Tylko niektórzy pseudosuchiści tak mają Okres jurajski pojawia się pełna przegroda między komorami, zmniejsza się lewy łuk aorty, następuje całkowite oddzielenie kręgów krążeniowych i możliwa staje się stałocieplność. Następnie zwierzęta te nabyły szereg przystosowań do lotu i dały początek klasie Ptaki.
W osadach jurajskich ery mezozoicznej (≈ 150 mln lat temu) odkryto odciski pierwszych ptaków: Archaeopteryxa i Archaeornisa (trzy szkielety i jedno pióro). Prawdopodobnie były to nadrzewne zwierzęta wspinające się, które potrafiły szybować, ale nie były zdolne do aktywnego lotu. Jeszcze wcześniej (pod koniec triasu, ≈ 225 milionów lat temu) istniały protoawi (dwa szkielety odkryto w 1986 roku w Teksasie). Szkielet Protoavisa znacznie różnił się od szkieletu gadów; półkule mózgowe i móżdżek były powiększone. W okresie kredowym istniały dwie grupy ptaków kopalnych: Ichthyornis i Hesperornis. Współczesne grupy ptaków pojawiają się dopiero na początku ery kenozoicznej.
Znaczącą aromorfozę w ewolucji ptaków można uznać za pojawienie się czterech komorowe serce w połączeniu z redukcją lewego łuku aorty. Umożliwiło to całkowite oddzielenie krwi tętniczej i żylnej dalszy rozwój mózgu i gwałtowny wzrost poziomu metabolizmu. Rozkwit ptaków w epoce kenozoicznej wiąże się z szeregiem głównych idioadaptacji (pojawienie się piór, specjalizacja układu mięśniowo-szkieletowego, rozwój układu nerwowego, opieka nad potomstwem i zdolność latania), a także z wieloma oznak częściowego zwyrodnienia (na przykład utraty zębów).
Na początku ery mezozoicznej pojawiły się pierwsze ssaki, które powstały w wyniku szeregu aromorfoz: powiększonych półkul przodomózgowia z rozwiniętą korą, czterokomorowego serca, zmniejszenia prawego łuku aorty, przekształcenia zawieszenia, kości kwadratowe i stawowe w kosteczki słuchowe, pojawienie się futra, gruczołów sutkowych, zróżnicowane zęby w pęcherzykach płucnych, jamie przedustnej.
W okresie jurajskim ery mezozoicznej ssaki reprezentowane były przez co najmniej pięć klas (Multubercles, Tritubercles, Tricodonts, Symmetrodonts, Panthotheriums). Jedna z tych klas prawdopodobnie dała początek współczesnym protobestiom, a druga torbaczom i łożyskom. Ssaki łożyskowe dzięki pojawieniu się łożyska i prawdziwej żyworodności wchodzą w stan postępu biologicznego w erze kenozoiku.
Pierwotna kolejność łożyskowców to owadożerne. Na początku owadożerne oddzielono od niekompletnych zębów, gryzoni, naczelnych i wymarłej już grupy kreodontów – prymitywnych drapieżników. Dwie gałęzie oddzielone od Kreodontów. Jedna z tych gałęzi dała początek współczesnym mięsożercom, od których oddzieliły się płetwonogi i walenie. Z innej gałęzi wywodzą się prymitywne zwierzęta kopytne (Condylarthra), a następnie rzędy parzystokopytne, parzystokopytne i pokrewne.
Ostateczne zróżnicowanie współczesnych grup ssaków zakończyło się w epoce wielkich zlodowaceń – w plejstocenie. Na współczesny skład gatunkowy ssaków znaczący wpływ mają: czynnik antropogeniczny. W czasach historycznych eksterminowano następujące gatunki: tura, krowę Steller, tarpan i inne gatunki.
Pod koniec ery kenozoicznej niektóre naczelne doświadczyły szczególnego rodzaju aromorfozy – nadmiernego rozwoju kory mózgowej. W rezultacie jest całkowicie nowy rodzaj organizmy – Homo sapiens.
Gimnazjum nr 21
Streszczenie o biologii
Etapy ewolucji zwierząt
Wykonałem całą pracę*
*****************
Nauczyciel: aaaaaaaaaaaaa
G. Jakuck, 2007
Rozwój życia w Epoka archaiku.............................................3
Rozwój życia w epoce proterozoiku i paleozoiku...........................5
Rozwój życia w Era mezozoiczna..................................................10
Rozwój życia w epoce kenozoicznej............................................ ........... ...12
Główne etapy i kierunki ewolucji świata zwierzęcego.
(wniosek) ............................................... ..................................14
Aplikacja................................................. ..................................16
Bibliografia .................................................. . .............18
Rozwój życia w epoce archaiku
Najpełniej zbadano historię ewolucji zwierząt ze względu na fakt, że wiele z nich ma szkielet i dlatego są lepiej zachowane w skamieniałych szczątkach.
Pierwsze żywe organizmy powstały w epoce archaiku. Były heterotrofami i jako pożywienie wykorzystywały związki organiczne „pierwotnego bulionu”. Najważniejszy etap ewolucji życia na Ziemi wiąże się z pojawieniem się fotosynteza, co spowodowało podział organiczny świat na rośliny i zwierzęta. Pierwszymi organizmami fotosyntetyzującymi były prokariotyczne niebiesko-zielone algi - cyjanea. Cyjany i te, które pojawiły się później eukariotyczny zielone algi wypuściły do atmosfery wolny tlen z oceanu, co przyczyniło się do pojawienia się bakterii zdolnych do życia w środowisku tlenowym. Najwyraźniej w tym samym czasie na pograniczu ery archaiku i proterozoiku miały miejsce dwa kolejne ważne wydarzenia ewolucyjne: proces seksualny I wielokomórkowość. Każda nowa mutacja natychmiast objawia się w fenotypie. Jeśli mutacja jest korzystna, zostaje zachowana poprzez selekcję; jeśli jest szkodliwa, zostaje wyeliminowana przez selekcję. Organizmy haploidalne stale dostosowują się do swojego środowiska, ale nie rozwijają zasadniczo nowych cech i właściwości. Proces seksualny radykalnie zwiększa możliwości adaptacji do warunków środowiskowych dzięki powstaniu niezliczonych kombinacji chromosomów. diploidia, które powstały jednocześnie z utworzonym jądrem, pozwala na zachowanie mutacji w stanie heterozygotycznym i wykorzystanie jako rezerwa zmienności dziedzicznej do dalszych przemian ewolucyjnych. Ponadto w stanie heterozygotycznym wiele mutacji często zwiększa żywotność osobników, a tym samym zwiększa ich szanse w walce o byt. Pojawienie się diploidalności i różnorodności genetycznej jednokomórkowych eukariontów doprowadziło z jednej strony do niejednorodności struktury komórek i ich łączenia w koloniach, z drugiej strony możliwości „podziału pracy” pomiędzy komórkami kolonii , tj. powstawanie organizmów wielokomórkowych. Podział funkcji komórkowych u pierwszych kolonialnych organizmów wielokomórkowych doprowadził do powstania tkanek pierwotnych - ektoderma I endoderma, zróżnicowane pod względem budowy w zależności od pełnionej funkcji. Dalsze różnicowanie tkanek stworzyło różnorodność niezbędną do rozszerzenia struktury i funkcjonalność organizmu jako całości, w wyniku czego powstają coraz bardziej złożone narządy. Poprawa interakcji między komórkami - najpierw kontakt, a następnie pośrednictwo nerwowy i układy hormonalne - zapewnione istnienie organizm wielokomórkowy jako całość ze złożoną i subtelną interakcją jego części oraz odpowiednią reakcją na otoczenie.
Drogi przemian ewolucyjnych pierwszych organizmów wielokomórkowych były różne. Niektórzy przeszli na siedzący tryb życia i zamienili się w organizmy takie jak gąbka Inne zaczęły pełzać i poruszać się po podłożu za pomocą rzęsek. Od nich pochodziło płazińce. Jeszcze inni zachowali pływający tryb życia, nabyli usta i dali początek koelenteruje(patrz rys. 1).
Rozwój życia w epoce proterozoiku i paleozoiku
W Proterozoik Początkowe ogniwa ewolucji zwierząt nie zostały zachowane. W Proterozoik W osadach występują przedstawiciele w pełni uformowanych typów zwierząt: gąbki, koelenteraty, stawonogi.
Fauna w epoce paleozoiku rozwijała się niezwykle szybko i była reprezentowana przez dużą liczbę różne formy. Życie w morzach kwitnie. W Okres kambryjski Wszystkie główne typy zwierząt już istnieją, z wyjątkiem strunowców. Gąbki, korale, szkarłupnie, mięczaki, ogromne drapieżne skorupiaki - to niepełna lista mieszkańców mórz kambryjskich.
W Ordowik Udoskonalanie i specjalizacja głównych typów trwa. W osadach geologicznych z tego okresu znaleziono pozostałości zwierząt, które je posiadały wnętrze Szkielet osiowy , - kręgowce bezszczękowe, których odległymi potomkami są współczesne minogi i śluzice. Ich łuki skrzelowe w trakcie dalszej ewolucji zamieniły się w szczęki pokryte zębami. Mięśnie skrzelowe zostały przekształcone w mięśnie szczękowe i podjęzykowe. Tak więc, na podstawie istniejących konstrukcji, powstały szkieletowe łuki skrzelowe, które służyły jako podpora dla narządów oddechowych aparat doustny typ chwytający. Duża aromorfoza - pojawienie się chwytnych aparatów gębowych- spowodował restrukturyzację całej organizacji kręgowców. Umiejętność wyboru pożywienia przyczyniła się do poprawy orientacji przestrzennej poprzez poprawę zmysłów. Pierwsze gnathostomy nie miały płetw i poruszały się w wodzie ruchami przypominającymi węże. Jednak ten sposób poruszania się okazał się nieskuteczny, gdy konieczne było złapanie poruszającej się ofiary. Dlatego fałdy skórne były ważne dla poprawy ruchu w wodzie. W filogenezie niektóre odcinki tego fałdu rozwijają się dalej i dają początek płetwom, sparowanym i niesparowanym. W miarę zwiększania się rozmiaru fałd potrzebny był szkielet, aby je wzmocnić. Szkielet powstał w postaci szeregu promieni chrzęstnych (potem kości). Bardzo ważne jest, aby promienie chrzęstne były połączone ze sobą płytką chrzęstną rozciągającą się pod skórą wzdłuż nasady płetw. Z tej płytki powstał pas kończyny (ryc. 2). W ten sposób fałdy zamieniły się w sparowane płetwy piersiowe i brzuszne, Środkowa cześć fałdy uległy zmniejszeniu. Wygląd sparowanych płetw– kończyny – kolejna ważna aromorfoza w ewolucji kręgowców.
Zatem kręgowce szczękowe nabyły chwytne narządy gębowe i kończyny. W swojej ewolucji podzielono je na ryby chrzęstne i kostne.
W Okres sylurski na lądzie z pierwszym Rośliny lądowe pojawiły się pierwsze zwierzęta oddychające powietrzem - stawonogi(pajęczaki). W zbiornikach kontynuowano szybki rozwój niższych kręgowców. Zakłada się, że kręgowce powstały w płytkich zbiornikach słodkowodnych, a dopiero potem przeniosły się do mórz.
W dewoński kręgowce reprezentowane są przez trzy grupy: ryby dwudyszne, promieniopłetwe i płetwiaste. Pod koniec dewonu pojawiły się owady (pożywienie dla przyszłych kręgowców lądowych). Ryby płetwiaste były typowo zwierzętami wodnymi, ale mogły oddychać powietrzem atmosferycznym za pomocą prymitywnych płuc, które były występami ściany jelita. Rozumieć dalsza ewolucja ryb, trzeba sobie wyobrazić warunki klimatyczne panujące w okresie dewonu. Większą część kraju stanowiła pozbawiona życia pustynia. Wzdłuż brzegów zbiorników słodkowodnych pierścienice i stawonogi żyły w gęstych zaroślach roślin. Klimat jest suchy, z ostrymi wahaniami temperatury w ciągu dnia i pomiędzy porami roku. Poziom wody w rzekach i zbiornikach wodnych ulegał częstym zmianom. Wiele zbiorników całkowicie wyschło i zamarzło zimą. Roślinność wodna obumierała, gdy zbiorniki wyschły, a szczątki roślinne gromadziły się, a następnie gniły. Wszystko to stworzyło bardzo niekorzystne środowisko dla ryb. W tych warunkach uratowało je jedynie oddychanie powietrzem atmosferycznym. Zatem pojawienie się płuc można uznać za idioadaptację do braku tlenu w wodzie. Kiedy zbiorniki wodne wyschły, zwierzęta miały dwie możliwości ucieczki: zakopując się w mule lub migrując w poszukiwaniu wody. Pierwszą ścieżką podążały dwudyszne, których budowa od dewonu prawie się nie zmieniła i które obecnie żyją w małych, wysychających zbiornikach wodnych Afryki (ryc. 3, A). Ryby te przeżywają porę suchą, zagrzebując się w błocie i oddychając powietrzem atmosferycznym. Ryby płetwiaste miały płetwy wsparte na oddzielnych promieniach kostnych. Rozprzestrzeniły się szeroko i obecnie stanowią największą klasę kręgowców pod względem liczby gatunków.
Tylko ryby płetwiaste były w stanie przystosować się do życia na lądzie. Ich płetwy wyglądały jak ostrza, składające się z oddzielnych kolców z przyczepionymi do nich mięśniami. Za pomocą płetw ryby płetwiaste - duże zwierzęta o długości od 1,5 do kilku metrów - mogły czołgać się po dnie. Ryby te miały dwa główne warunki przejścia do siedliska lądowego: muskularne kończyny i płuca. Pod koniec dewonu z ryb płetwiastych dały początek pierwsze płazy - stegocefale (ryc. 3, B).
Przystosowanie do życia na lądzie wymagało radykalnej restrukturyzacji całej organizacji zwierząt. Kończyna z jednej elastycznej płytki zostaje przekształcona w system dźwigni rozdzielonych przegubami. Największe obciążenie spada na obręcz kończyn tylnych, która staje się znacznie mocniejsza. Kończyny, zwłaszcza tylne, wydłużają się. Stawy rozwijają się pomiędzy kręgami. Pojawiają się gruczoły łzowe, ruchome powieki i mięśnie wciągające oczy na orbitę; wszystko to chroni rogówkę przed wysychaniem. Boczne segmenty mięśni są podzielone na dużą liczbę pojedynczych mięśni, które są przyczepione do różnych części szkieletu. Poruszanie się na lądzie wiąże się z koniecznością zwiększenia ruchomości głowy, w efekcie czego u zwierząt lądowych czaszka kręgowca oddzielony od kości obręczy barkowej. Większej ruchomości kończyn towarzyszy oddzielenie mięśni obręczy barkowej od mięśni bocznych tułowia i silny rozwój mięśni brzucha.
Dla Okres karboński stegocefalianie żyli, karmili się i rozmnażali w wodzie. Wypełzły na ląd, ale nie dokonały żadnych znaczących migracji. Stegocefalianie podzielili się (rozdzielili) na dużą liczbę form - od dużych drapieżników żywiących się rybami po małe drapieżniki żywiące się bezkręgowcami. Na lądzie stegocefalowie nie mieli wrogów, a pożywienia było pod dostatkiem - robaki, stawonogi, które sięgały duże rozmiary(ryc. 3, B). Wiele grup płazów przeszło do życia na lądzie i wróciło do wody jedynie w celu rozmnażania się.
W Okres permu Nastąpiło wypiętrzenie terenu, wysuszenie i ochłodzenie klimatu. Płazy wymierają z powodu degradacji warunki klimatyczne oraz w wyniku eksterminacji przez ruchliwe gady drapieżne. Nawet w karbonie wśród stegocefali wyróżniała się grupa posiadająca dobrze rozwinięte kończyny i ruchomy układ dwóch pierwszych kręgów (ryc. 3, D - F). Przedstawiciele tej grupy rozmnażali się w wodzie, ale na lądzie docierali dalej niż płazy, żerując na zwierzętach lądowych, a następnie na roślinach. Ta grupa została nazwana kotylozaury. Później wyewoluowały z nich gady i ssaki.
Gady nabyły właściwości, które pozwoliły im w końcu zerwać więzi środowisko wodne. Zapłodnienie wewnętrzne i nagromadzenie żółtka w jaju umożliwiło rozmnażanie na lądzie. Keratynizacja skóry i nie tylko złożona struktura nerki przyczyniły się do gwałtownego ograniczenia utraty wody przez organizm i powszechnego rozproszenia. Klatka piersiowa zapewniała bardziej efektywny sposób oddychania – ssanie. Przyczyną był brak konkurencji szerokie zastosowanie gadów na lądzie i zawrócenia części z nich do środowiska wodnego.
Rozwój życia w erze mezozoicznej
Na początku następnego Era mezozoiczna Na Ziemi zachodzą procesy górotwórcze. Pojawiają się Ural, Tien Shan i Ałtaj. W większości części świata jest to ustalone ciepły klimat, blisko współczesnego tropiku. Pod koniec ery mezozoicznej rozszerzyła się strefa suchych warunków klimatycznych, a obszary mórz i oceanów zmniejszyły się. W trias, W świecie zwierząt kwitną owady i gady. Gady zajmują pozycję dominującą i są reprezentowane przez dużą liczbę form (ryc. 14.4)
W Okres jurajski latające jaszczurki pojawiają się i podbijają środowisko powietrzne. W Okres kredowy Specjalizacja gadów trwa, osiągają ogromne rozmiary. Masa niektórych z nich (dinozaurów) osiągnęła 50 ton. koniec kredy procesy górotwórcze następują ponownie. Pojawiają się Alpy, Andy i Himalaje. Następuje ochłodzenie i zmniejsza się zasięg roślinności nadwodnej. Roślinożercy wymierają, a w ślad za nimi mięsożerne dinozaury. Duże gady są zachowane tylko w strefa tropikalna(krokodyle). Z powodu wyginięcia drapieżne gady Zwierzęta, które najlepiej przystosowują się do warunków życia, to zwierzęta stałocieplne, ptaki i ssaki. W morzach wymiera wiele form bezkręgowców i jaszczurek morskich.
Ptaki wyewoluowały z w pełni uformowanych gadów – archozaurów. Pojawieniu się ptaków towarzyszyło pojawienie się w ich strukturze dużych aromorfoz: utraciły one jeden z dwóch łuków aorty i uzyskały pełną przegrodę między prawą i lewą komorą serca. Całkowite oddzielenie przepływu krwi tętniczej i żylnej spowodowało, że ptaki były stałocieplne. Pod innymi cechami swojej organizacji są podobne do gadów i czasami nazywane są „gadami pierzastymi”. Wszystkie cechy budowy ptaków – okrycie piórami, przekształcenie kończyn przednich w skrzydła, rogowy dziób, worki powietrzne i podwójne oddychanie, skrócenie jelita grubego – są przystosowaniami do lotu, czyli tzw. idioadaptacje .
Pojawienie się ssaków wiąże się z szeregiem dużych aromorfoz, które rozwinęły się u przedstawicieli jednej z podklas gadów. Do aromatozów, które determinowały powstawanie ssaków jako klasy, należą: powstawanie sierści i czterokomorowego serca, całkowite oddzielenie przepływu krwi tętniczej i żylnej, rozwój wewnątrzmaciczny potomstwa i karmienie dziecka mlekiem. Noszenie zarodków w ciele matki i opieka nad potomstwem radykalnie zwiększyły przeżywalność ssaków. Do aromorfoz należy także zaliczyć rozwój kory mózgowej, który determinował przewagę odruchów warunkowych nad bezwarunkowymi oraz możliwość adaptacji do niestabilnych warunków środowiskowych poprzez zmianę zachowania. Ssaki powstały w triasie (ryc. 14.5), ale nie mogły z nimi konkurować drapieżne dinozaury i przez cały czas 100 milionów lat zajmowało podrzędną pozycję.
Rozwój życia w epoce kenozoicznej
Najpierw Era kenozoiczna Procesy budowania gór, które rozpoczęły się pod koniec mezozoiku, dobiegły końca. Morze Śródziemne, Czarne, Kaspijskie i Aralskie są od siebie oddzielone. Tworzy się ciepły, jednolity klimat. W Okres czwartorzędowy W epoce kenozoicznej (2-3 miliony lat temu) rozpoczęło się zlodowacenie znacznej części Ziemi. Pokrywa lodowa osiągała średnio 57 o N, a na niektórych obszarach sięgała 40 o N.
Rozwój świata zwierząt w epoce kenozoicznej charakteryzuje się dalszym różnicowaniem owadów, intensywną specjacją u ptaków i niezwykle szybkim postępującym rozwojem ssaków.
Ssaki są reprezentowane przez trzy podklasy: stekowce (dziobak i kolczatka), torbacze i łożyskowce. Monotreme, czyli jajorodne, powstały niezależnie od innych ssaków Okres jurajski od gadów zwierzęcych. Torbacze i ssaki łożyskowe pochodzą od wspólnego przodka Okres kredowy i współistniały aż do nadejścia ery kenozoiku, kiedy nastąpiła „eksplozja” w ewolucji łożyskowców, w wyniku której ssaki te wyparły torbacze z większości kontynentów.
Najbardziej prymitywne były ssaki owadożerne, od których wywodzą się pierwsze zwierzęta mięsożerne i naczelne. Starożytni mięsożercy dali początek kopytnym. W Paleogen ssaki zaczynają podbijać morze (walenie, płetwonogi itp.). DO koniec neogenu wszyscy już się spotykają nowoczesne rodziny ssaki. Jedna z grup małp – Australopitek – stała się przodkiem gałęzi prowadzącej do rodzaju Człowiek.
Zlodowacenie Okres czwartorzędowy, które osiągnęły swoje maksymalne rozmieszczenie około 250 tysięcy lat temu, przyczyniły się do rozwoju odporności fauny na zimno. Na Północnym Kaukazie i Krymie żyły mamuty, nosorożce włochate, renifery, lisy polarne i kuropatwy polarne. Edukacja duże masy lód spowodował obniżenie poziomu Oceanu Światowego. Spadek ten w poszczególnych okresach wynosił 85-120 m w porównaniu do dnia dzisiejszego. W rezultacie odsłonięte zostały mielizny kontynentalne Ameryka północna i Północnej Eurazji. Pojawiły się „mosty” lądowe łączące kontynent północnoamerykański z kontynentem eurazjatyckim (w miejscu obecnej Cieśniny Beringa), Wyspy Brytyjskie z kontynentem europejskim itp. Po takich „mostach” odbywały się migracje gatunków, które doprowadziły do powstania współczesnej dla nas fauny kontynentów. Zmiany klimatyczne w czwartorzędzie ery kenozoicznej wpłynęły na ewolucję przodków człowieka.
Główne etapy i kierunki ewolucji świata zwierzęcego.
(wniosek)
Zwierzęta wielokomórkowe pochodzą od organizmów jednokomórkowych poprzez formy kolonialne. Pierwszymi zwierzętami były prawdopodobnie koelenteraty. Starożytne koelenteraty dały początek płazińcom - zwierzętom o dwustronnej symetrii.
Ze starożytnych robaków rzęskowych powstały pierwsze wtórne wnęki - pierścienice. Starożytne wieloszczety morskie prawdopodobnie posłużyły jako podstawa do pojawienia się typów stawonogów, mięczaków i strunowców.
Najstarsze ślady zwierząt sięgają prekambru (około 700 milionów lat temu). W okresie kambru i ordowiku dominowały gąbki, koelenteraty, robaki, szkarłupnie, trylobity i mięczaki.
W ordowiku pojawiły się bezszczękowe ryby pancerne, a następnie ryby szczękowe. Większość tych zwierząt charakteryzuje się obustronną symetrią, jamą ciała, zewnętrznym (stawonogi) lub wewnętrznym (chodzącym) twardym szkieletem, postępującą zdolnością do aktywnego ruchu, oddzieleniem przedniego końca ciała z otwarciem ust i narządów zmysłów i stopniową poprawę centralnego układu nerwowego.
Pierwsze gnathostomy dały początek rybom płetwiastym i płetwiastym. Elementy podporowe w płetwach rozwinęły później kończyny kręgowców lądowych. Najważniejszymi aromorfozami na tej linii ewolucji są rozwój ruchomych szczęk z łuków skrzelowych, rozwój płetw z fałdów skórnych, a następnie utworzenie pasów par kończyn piersiowych i brzusznych. Ryby dwudyszne i płetwiaste mogły oddychać tlenem atmosferycznym poprzez pęcherze pławne połączone z przełykiem i wyposażone w system naczyń krwionośnych.
Pierwsze zwierzęta lądowe, stegocefalia, wywodzą się z ryb płetwiastych. Stegocefalia podzielono na kilka grup płazów, które osiągnęły swój szczyt w karbonie. Wyjście pierwszych kręgowców na ląd zostało zapewnione poprzez przekształcenie płetw w kończyny lądowe, a pęcherzy powietrznych w płuca.
Prawdziwie lądowe zwierzęta - gady, które podbiły ląd pod koniec okresu permu, pochodzą od płazów. Rozwój lądu przez gady zapewnił obecność suchych zrogowaciałych powłok, zapłodnienie wewnętrzne, dużą ilość żółtka w jajku oraz ochronne skorupki jaj, które chronią zarodki przed wysychaniem i innymi wpływami środowiska. Wśród gadów wyróżniała się grupa dinozaurów, która dała początek ssakom. Pierwsze ssaki pojawiły się w Okres triasu Era mezozoiczna. Później również z jednej z gałęzi gadów wyewoluowały ptaki zębate (Archaeopteryx), a następnie ptaki współczesne. Ptaki i ssaki charakteryzują się takimi cechami, jak ciepłokrwistość, czterokomorowe serce, jeden łuk aorty (tworzący całkowite oddzielenie dużego i małego kręga krążenia), intensywny metabolizm - cechy, które zapewniły rozkwit tym grupom organizmy.
Pod koniec mezozoiku pojawiły się ssaki łożyskowe, których głównymi cechami postępowymi było pojawienie się łożyska i rozwój wewnątrzmaciczny płodu, karmienie młodych mlekiem oraz rozwinięta kora mózgowa. Na początku ery kenozoicznej oddział naczelnych oddzielił się od owadożerców, którego ewolucja jednej z gałęzi doprowadziła do pojawienia się człowieka.
Równolegle z ewolucją kręgowców nastąpił rozwój bezkręgowców. Przejście ze środowiska wodnego do lądowego nastąpiło u pajęczaków i owadów wraz z rozwojem doskonałego, stałego egzoszkieletu, kończyn przegubowych, narządów wydalniczych, układu nerwowego, narządów zmysłów i reakcji behawioralnych oraz pojawieniem się oddychania tchawiczego i płucnego. Wśród mięczaków dostęp do lądu obserwowano znacznie rzadziej i nie powodował on różnorodności gatunkowej obserwowanej u owadów.
Główne cechy ewolucji świata zwierząt:
· postępujący rozwój wielokomórkowości iw konsekwencji specjalizacja tkanek i wszystkich układów narządów;
· swobodny styl życia, który determinował rozwój różnych mechanizmów behawioralnych, a także względną niezależność ontogenezy od wahań czynników środowiskowych;
· wygląd twardego szkieletu: zewnętrznego u niektórych bezkręgowców (stawonogów) i wewnętrznego u strunowców;
· postępujący rozwój układu nerwowego, który był podstawą pojawienia się odruchu warunkowego, rozwoju zachowań społecznych w różne grupy Ach, świetnie zorganizowane zwierzęta.
W procesie następuje akumulacja wielu dużych aromatów ewolucja biologiczna doprowadziło do skoku jakościowego forma społeczna ruch materii i powstanie społeczeństwa ludzkiego. Główne kierunki ewolucji zwierząt przedstawiono na ryc. 1.
Aplikacja
Ryż. 1. Główne etapy ewolucji organizmów eukariotycznych
Ryc.2. Szkielet płetwy płetwiastej i stegocefala:
A - obręczy barkowej i płetwa ryby płetwiastej; B - szkielet wewnętrzny płetwa;
W- szkielet kończyny przedniej stegocefala.
1 – element homologiczny do kości ramiennej; 2 – element homologiczny do promienia;
3 – element homologiczny do kości łokciowej; 4, 5, 6 - kości nadgarstka, 7 - paliczki palców
Ryc.3. Zwierzęta epoki paleozoiku:
A- dwudyszne; B- stegocefal; W- gigantyczny owad przypominający ważkę;
G - E- najstarsze gady
Ryc.4. Gady ery mezozoicznej:
A- rogaty dinozaur; B- ichtiozaur; W- latająca jaszczurka ogonowa; G- brontozaur;
D, F- latające bezogonowe jaszczurki; mi- stegozaur;
Bibliografia
1. Zakharov V.B., Mamontov S.G., Sivoglazov V.I.
Biologia: wzory ogólne: Podręcznik dla klas 10-11. instytucje kształcenia ogólnego. – M.: Shkola-Press, 1996. – 624 s.: il.
2. Iordansky N.N.
Ewolucja życia: podręcznik. pomoc dla studentów wyższy pe. podręcznik instytucje - M.: Ośrodek Wydawniczy "Akademia", 2001 - 432 s.
3. Biologia ogólna: Instruktaż dla klasy 11 11-letniej szkoły ponadgimnazjalnej, dla podstawowych i zwiększone poziomy. N.D. Lisov, L.V. Kamlyuk, N.A. Lemeza i wsp. Wyd. N.D. Lisowa. – Mn.: Białoruś, 2002. – 279 s.
EUKARYOTES– organizmy (wszystkie z wyjątkiem bakterii, w tym cyjanobakterii), które mają utworzone jądro komórkowe, oddzielone od cytoplazmy otoczką jądrową. Materiał genetyczny zawarty jest w chromosomach. Komórki eukariotyczne mają mitochondria, plastydy i inne organelle. Charakterystyka procesu seksualnego
Diploidalność- obecność w jądrze komórki roślinnej lub zwierzęcej sparowanego zestawu chromosomów.
EKTODERMA– Zewnętrzna warstwa zarodka zwierząt wielokomórkowych i człowieka we wczesnych stadiach rozwoju.
ENDODERMA– Wewnętrzna warstwa zarodka zwierząt wielokomórkowych i człowieka we wczesnych stadiach rozwoju.
Patrz załącznik
KOTYLOZAUR [< grecki kotylē kubek, kubek + ... saurus ].ściąć. Przedstawiciel klasy najstarszej (druga poł paleozoik) i prymitywne Gady . | Nazwa odzwierciedla fasety kręgów w kształcie miseczki.
Cele Lekcji:
- Edukacyjny: uogólniać i systematyzować wiedzę na temat pokrewieństwa i pochodzenia zwierząt głównych typów i klas; ukazać postępujący rozwój świata zwierzęcego.
- Edukacyjny: rozwijanie umiejętności pracy z informacją i uzasadniania swoich działań; rozwój logicznego myślenia (oparte na odkrywaniu związków przyczynowo-skutkowych).
- Edukacyjny: rozwijanie umiejętności mobilizowania się do pracy; edukacja myślenia ekologicznego.
Typ lekcji:Łączny.
Podczas zajęć
Ustalanie celów: Na ekranie zostanie wyświetlony rysunek „Oś czasu ewolucji” (Rysunek 1).
Proces ewolucji jest złożony, tajemniczy i interesujący. Odpowiedzi na wiele pytań zostały już udzielone, ale wiele z nich wciąż czeka na odpowiedź.
Jak długo trwała cała ewolucja świata zwierząt?
Uważa się, że ma około dwóch miliardów lat. Dla przejrzystości naukowcy zaproponowali następujący harmonogram. Porównują cały czas rozwoju życia na Ziemi (dwa miliardy lat) od momentu powstania ochłodzonej skorupy do jednego dnia (24 godziny). W tej skali zachodzą następujące zjawiska:
- – stwardnienie skorupy ziemskiej;
- 12.00 – pojawienie się pierwszych organizmów jednokomórkowych;
- 18.30 – pojawienie się pierwszej ryby;
- 19.50 – pierwsze próby dotarcia organizmów do lądu;
- 20.00 – początek karbonu, starożytne płazy;
- 21.02 – rozkwit ery gadów;
- 22.10 – pierwsze ssaki;
- 22.30 – koniec ery gadów, rozwój ssaków;
- 23.58 – pierwsi ludzie.
Jak widzimy, z całkowitego czasu 24 godzin pojawienie się i rozwój człowieka zajmuje tylko półtorej minuty (trzy miliony lat). A przez resztę czasu Natura rozwijała się bez człowieka, przed nim. Jak przebiegał ten rozwój?
2. Aktualizacja wiedzy podstawowej. Praca z przodu.
- Wyjaśnij pojęcie „ewolucji świata zwierząt”.
- Jakich dowodów na ewolucję dostarcza paleontologia?
- Podaj przykłady porównawczych anatomicznych dowodów ewolucji.
- Jaka jest przyczyna podobieństwa etapów rozwoju embrionalnego zwierząt różnych grup, na przykład kręgowców?
- Jakie siły napędowe stoją za ewolucją gatunków w przyrodzie?
- Co Darwin miał na myśli, mówiąc „walka o byt”?
3. Wyjaśnienie nowego materiału.
Słowo nauczyciela:
Na waszych biurkach leży diagram drzewa genealogicznego świata zwierząt. (Rysunek 2)
Diagram przedstawia ewolucję świata zwierząt na przestrzeni ponad miliarda lat. W schemacie tym pominięto niektóre typy zwierząt: gąbki, szkarłupnie, jaszczurki ssaki, podtyp kręgowców bezszczękowych oraz klasy: cyklostomy, trylobity i stonogi. Oglądając prezentację, spróbuj uzupełnić brakujące miejsca oraz zapisać na schemacie rodzaje i klasy zwierząt.
Dodatkowe materiały do prezentacji (załącznik nr 1):
Slajd 2. Najprostszymi formami życia, które po raz pierwszy pojawiły się na Ziemi, były pierwotne organizmy przedkomórkowe. Z nich powstał kolejny, bardziej zorganizowany etap życia - pierwotny organizmy jednokomórkowe. Wśród nich na szczególną uwagę zasługują wiciowce pierwotne, z których wyrosły dwa największe pnie natury organicznej: jeden z nich to świat warzyw, drugi pień to świat zwierząt, o którym dzisiaj porozmawiamy. Starożytne formy kolonialnych organizmów jednokomórkowych odegrały decydującą rolę w dalszej ewolucji.
Slajd 3.
Wszystkie zwierzęta wielokomórkowe przechodzą w swoim rozwoju embrionalnym dwuwarstwowy etap embrionalny.
Slajd 6.
Dalszy rozwój świata zwierząt wiąże się z pojawieniem się pierwszych zwierząt trójwarstwowych, podobnych do prymitywnych wolno żyjących robaków rzęskowych i pochodzących od starożytnych prymitywnych zwierząt dwuwarstwowych. Zwierzęta trójwarstwowe otrzymały w procesie rozwoju historycznego postępujące cechy strukturalne: układ mięśniowy i miąższ. Pojawienie się mięśni zapewniało zwierzętom szybszy i doskonalszy ruch, a dzięki miąższowi ukształtowało się środowisko wewnętrzne organizmu, zapewniające doskonalszy metabolizm. Do pierwszych trójwarstwowych zwierząt należą rodzaje płazińców i glisty.
Slajd 12.
Przedstawiciele pajęczaków już w dewonie przystosowali się do lądowego trybu życia. Rozwinęli narządy oddechowe powietrzem (płuca, tchawica). Były to pierwsze zwierzęta lądowe. Stonogi i owady to typowe zwierzęta lądowe. Wydaje się, że owady wyewoluowały od przodków przypominających krocionogi. Jest to najwyższa klasa wśród bezkręgowców, osiągająca bardzo wysoką organizację. Owady przystosowały się do lotu i są niezwykle różnorodne.
Slajd 15.
Struny charakteryzują się tworzeniem struny grzbietowej lub struny grzbietowej podczas rozwoju embrionalnego. U niektórych pozostaje w tej formie przez całe życie, u innych zostaje zastąpiony kręgosłupem chrzęstnym lub kostnym. Lancelet jest bardzo interesujący dla zrozumienia filogenezy strunowców. To jakby żywy diagram budowy i rozwoju embrionalnego strunowców (obecność struny grzbietowej, cewy nerwowej, jelita z częścią przednią przekształconą w odcinek skrzelowy i z charakterystycznym przerostem wątroby, układ krążenia, charakter fragmentacji zapłodnionego jaja, powstawanie trzech listków zarodkowych, proces organogenezy itp.).
Slajd 17.
W życiu codziennym cyklostomy są klasyfikowane jako ryby, chociaż znacznie różnią się od ryb brakiem szczęk i wieloma innymi cechami bardziej prymitywnej organizacji.
Slajd 19.
DO ryba chrzęstna obejmują rekiny, płaszczki i chimery.
4. Refleksja.
Znajdź na schemacie rozwoju świata zwierzęcego rodzaje zwierząt bezkręgowych i strunowców (klasy ryb, płazów, gadów, ptaków, ssaków). Wyjaśnij różnicę w ich różnym ułożeniu na schemacie.
- Które zwierzęta są uważane za najstarsze?
- Od jakich zwierząt pochodzą zwierzęta wielokomórkowe?
- Od jakich zwierząt pochodzą zwierzęta trójwarstwowe?
- Jak struktura akordów stała się bardziej złożona?
Na zakończenie zajęć uczniowie wręczają zeszyty ćwiczeń z uzupełnionymi w nich diagramami rodowodowymi rozwoju świata zwierzęcego oraz otrzymują pracę domową z podręcznika.
Bibliografia:
- Bykhovsky B.E., Kozlova E.V., Monchadsky A.S. i inne Biologia: Zwierzęta. Podręcznik dla klas 7-8. szkoła średnia./wyd. Kozlova M.A. – M.: „Oświecenie”, 1990.
- Pepelyaeva O.A., Suntsova I.V. Biologia 7 (8) klasa. Uniwersalne rozwinięcia lekcji. – M.: VAKO, 2006. – 432s. - (Aby pomóc nauczycielowi w szkole).
- Nikishov A.N., Sharova I.Kh. Biologia: Zwierzęta: Podręcznik. Dla klas 7-8 edukacja ogólna. podręcznik Zakłady. – M.: Edukacja, 1994. – 256 s.
Dokument ten stanowi opis lekcji wykonany w formie prezentacji przy użyciu programu Microsoft Power Point. (