Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...
Хронология эволюции живой природы по данным палеонтологии

Хронология эволюции живой природы по данным палеонтологии

Геологическая история Земли делится на длительные промежутки времени эры. Эры разделены на периоды, периоды на эпохи, эпохи на века. Разделение на эры и периоды не случайно. Окончание одной эры и начало следующей знаменовались существенными изменениями вида Земли, изменениями соотношения суши и моря, интенсивными процессами горообразования. Названия эр происходят из греческого языка: катархей ниже древнейшего; архей древнейший; протерозой первичное жизни; палеозой прежней жизни; мезозой средняя жизнь; кайнозой новую жизнь.

Ниже приводится Геохронологическая шкала, отражающая магистральный путь эволюции органического мира. Обращаем внимание на то, что геологические эры и периоды указанные в таблице в соответствии с расположению земных слоев: поздние наверху, а древнейшие внизу. Поэтому читать таблицу надо начинать снизу с архейской эры и последовательно переходить к более поздних эр и периодов.

Все сведения об этапах развития жизни, которые приведены в геохронологической шкале, соответствуют данным палеонтологии.

Архейская эра. О жизни в архейскую эру известно не так много. Но о том, что в начале этой эры уже была жизнь, свидетельствует прежде всего состав горных пород, имеющих возраст примерно 3 млрд. Лет. Горные породы архея содержат большое количество графита из остатков органических соединений, входящих в состав живых организмов. Это были одноклеточные прокариоты бактерии и сине-зеленые. Продуктами их жизнедеятельности является и древние осадочные породы (строматолиты) известковые образования в виде столбов, обнаружены в Канаде, Австралии, Африке, на Урале и в Сибири.

Бактерии и сине-зеленые быстро распространились в археи и стали господствующей формой жизни на планете. С их возникновением связанные ароморфозы: появление клеток а развитой системой омину веществ и способностью к воспроизводству и фотосинтеза. К концу архея (около 2,6 млрд. Лет), а может и раньше, появляются одноклеточные, а позже и колониальные водоросли. Таким образом сформировалась сукариотичиа клетка и были сделаны первые шаги к формированию многоклеточной организации. Это событие ознаменовало начало эрогенного пути эволюции, который сопровождался такими ароморфозами, как митоз, половое размножение, мейоз и диплоиднисть.

Протерозойская эра. Это эра первичного жизни. ее возраст превышает 2600 млн. лет. В протерозойских отложениях сохранилось сравнительно немного остатков живых организмов, однако они характеризуются большим разнообразием.

Палеонтологический летопись свидетельствует о тс, что около 1,5 млрл лет назад заканчивается период господства прокариот и начинается расцвет эукариот зеленых и золотистых водорослей. Фотосинтез, который появился еще в архейскую эру, способствовал разветвлению филогенетического ствола жизни на автотрофов (растения) и гетеротрофов (грибы и животные). Из одноклеточных эукариот развиваются многоклеточные существа со сложной специализации. Формирование настоящей многоклеточной организации один из главных ароморфозы иротерозойскои эры.

Среди растительных организмов, кроме одноклеточных, появляются и многоклеточные водоросли (зеленые, бурые, красные). Возможно, в позднем протерозое появились грибы и многоклеточные животные. Древнейшие представители последних известны именно с этого периода.

В 1947 в Южной Австралии, в области Ндиакара (так называется соответствующий период венда верхнего протерозоя), в породах, имеющих возраст 650-700 мглы лет, было обнаружено отпечатки ископаемых животных, принадлежащих в основном к четырем типов животных: кишечнополостных, плоских, круглых и кольчатых червей. Во всех перечисленных форм животных уже сформировалось половую размножен, багатоклитиннисть, внутренний пищеварительный тракт. А у плоских червей, к тому же, уже четко выявлены двусторонняя симметрия и гдедругие ароморфозы.

В наше время хорошо известно, что в конце протерозой) и венда, то есть 650 милл лет назад, моря на нашей планете населяли разнообразные многоклеточные животные, принадлежащие ко всем типам беспозвоночных, включая иглокожих. В этот же период появились первые примитивные хордовые, подобные современным бесчерепных (ланцетник) и личиночной-хордовых (асцидии). Кроме появления хордовых, с протерозоя и вендом связаны важные ароморфозы в органическом мире, в частности возникновение хорды, которая обеспечила животным значительную плавность движений и маневренность. У некоторых видов формируется принципиально иное строение нервной системы нервная трубка с расширением на переднем концы, что способствовало в дальнейшем развитии дифференцированного головного мозга.

Растения и животные в протерозойского эру еще не заселили сушу, но бактерии и одноклеточные водоросли могли существовать во влажных местах, участвуя в процессах почвообразования.

Палеозойская эра. Это эра древней жизни, возраст ее 570 млн. Лет. Палеозойскую эру разделяют на шесть периодов.

Кембрий. Ископаемые отложения этого периода были впервые описаны в Уэльсе одной из частей Великобритании, которую римляне называли страной кембрия. В кембрии (570-500 миллионов лет назад) жизнь существовала только в морях. На дне мелководных морей росли зеленые и бурые водоросли, а в толще воды плавали микроскопические одноклеточные водоросли (диатомовые, золотистые, зеленые, евгленови и др.).

В начале кембрия произошли серьезные изменения в химизме океана. Увеличился смыв солей с суши, привело к росту концентрации кальция и магния в море. В результате морские животные получили возможность усваивать в больших количествах минеральные соли. А это, в свою очередь, стало предпосылкой для построения жесткого скелета. Именно скелетные беспозвоночные и определили вид кембрийской морской фауны. Среди них наиболее характерным был своеобразный тип многоклеточных животных археоциаты. Эти животные имели прочный известковый скелет. прикреплялисья до дна. их скопления были похожи на современные коралловые рифы. Моря кембрия населяли также губки, кораллы, кольчатые черви, моллюски, плеченогие, иглокожие (морские лилии и др.). Но наибольшее распространение получили древнейшие членистоногие трилобиты. их тело, расчлененное на 40-50 сегментов, защищал хитиновый панцирь. Некоторые трилобиты были величиной с горошину, другие более полуметра в длину. Они плавали и ползали в мелководных заливах, питаясь растениями и остатками животных (рис. 4).

Ордовик. Название этого периода происходит от названия кельтского племени ордовика, которые жили в Уэльсе, где находятся характерные для этого периода остатки. Возраст этой эры от 490 до 435 000 000 лет до нашего времени. В этот период, которые в кембрии, процветают водоросли единственные растения на Земле. В морях ордовика распространены губки, кораллы, иглокожие (морские лилии, морские ежи и морские звезды). Среди моллюсков заметную роль играют брюхоногие и головоногие. От этого периода уцелела одна "живая ископаемая животное" лингула, которая относится к плеченогих (существо длиной в несколько сантиметров, живет в норках на дне моря и внешне похожа на моллюсков). С членистоногих распространены трилобиты и ракоскорпионы. Бурно развиваются граптолиты полухордовые, которые сочетают в себе признаки беспозвоночных и позвоночных животных и внешне похожи на современных ланцетников.

Но главным событием в конце этого периода стало появление первых позвоночных животных панцирных "рыб". Эти существа лишь по форме напоминали настоящих рыб, но принадлежали к другому классу позвоночных бесчелюстных, или круглоротых. У них не было челюстей, плавники парные, поэтому они не могли долго плавать в толще воды и в основном лежали на дне заливов и лагун. Рот этих своеобразных существ представлял собой своеобразный отверстие, ведущий в пищеварительный тракт. Передний отдел пищеварительной трубки был пронизан жаберными щелями, между которыми располагались опорные хрящевые жаберные дуги. Бесчелюстные питались организмами, живших в илистомдне рек и озер, а также детритом (органическими остатками), засасывая пищу ртом. их боковыми ответвлениями являются современные представители круглоротых миноги и миксины.

Однако позже в части бесчелюстных возникло расчленение жаберных дуг, что позволило изменять просвет глотки с помощью жаберной мускулатуры и, следовательно, удерживать подвижную добычу, которая попадала в пищеварительную трубку. Отбор способствовал дальнейшему совершенствованию аппарата захвата живой добычи, которая была намного питательнее сравнению с илистым детритом. Третья пара жаберных дуг превратилась в челюсти, покрытые зубами. Появление ротового аппарата хватательного типа (челюсти с зубами) большой ароморфозами, поскольку это повлекло перестройку всей организации позвоночных. Появление челюстей способствовала выбору более разнообразной пищи, а следовательно расширению экологической ниши. Возникновение парных плавников, давшие начало конечностям, следующий большой ароморфозами в эволюции позвоночных животных. В дальнейшем щелепнороти разделились на хрящевых и костистых рыб.

Силур. В Уэльсе жило и другое кельтское племя Силур, по имени которого назван следующий период. Возраст силура около 435 000 000 лет.

В силурийских морях многочисленные кораллы вытесняют археоциаты, доживают свой век граптолиты, упадок постепенно трилобиты, но исключительный расцвет переживают головоногие моллюски и ракоскорпионы, среди которых были гигантские формы, достигали 2 м в длину.

Но самым важным событием этого периода был выход жизни на сушу. Первыми Совершили этот "десант" растения. Выход на сушу был подготовлен предыдущей эволюцией органической и неорганической природы. В результате взаимодействия бактерий и сине-зеленых с минеральными веществами на суше образовался биогенный слой почву, из которого растения могли получать воду с растворенными в ней неорганическими веществами. Необходимым условием для развития жизни на суше было формирование озонового экрана, который защищал все живое от губительного коротковолнового ультрафиолетового Излучателики. Важное значение имело также увеличение концентрации свободного кислорода до 10% его концентрации в современной атмосфере Кроме того, интенсивные процессы горообразования, происходивших в ордовике и силуре, привели к сокращению морских бассейнов и образования обширных заболоченных низменных территорий. Среди растений одними из первых вышли на сушу риниофити17, которые ведут свою родословную от зеленых водорослей. Водоросли адсорбируют воду и растворенные в ней вещества всей поверхностью тела, поэтому у них нет корней, а выросты тела, напоминающие корни, играют роль органов прикрепления. На суше становится необходимым разделение тела на органы, которые выполняют различные функции. Наземные растения могут получать влагу и минеральные соли только из почвы. Кроме того, необходимость воздерживаться в воздушной среде обусловливает развитие стебля, к которому прикрепляется листьев. В связи с необходимостью передачи воды от корней к листьям возникает проводящая ткань. Строение риниофиты еще напоминала строение многоклеточных зеленых водорослей, от которых они происходят. В частности, у них еще не было настоящих листьев, а тело состояло из веточек, каждая из которых разветвлялась на две равные части (дихотомическое ветвление). Настоящих корней риниофиты также не имели и к почве прикреплялись ризоидами. Вместе с формированием облика корней, стебля и примитивной проводящей системы в риниофиты развивается покровная ткань, защищает их от высыхания. В то же время у них еще не было механической ткани, 6 могла быть опорой для наземных органов. Поэтому, вероятно, они были небольшими растениями их, высота не превышала 50 см, а диаметр стебля 0,5 см. Дальнейшая эволюция растений на суше происходила в направлении дифференциации тела на вегетативные органы и ткани, совершенствование сосудистой системы, которая обеспечивает быстрое поднятие воды на нужную высоту. Появление тканей и органов у растений крупнейшие ароморфозы, обеспечившие их выживания в новых и нестабильных условиях аридность (сухости).

Значительные запасы рослюнной биомассы стали предпосылкой для выхода на сушу животных. Первыми вышли из воды паукообразные, близкие к современным скорпионов. Они распространились на суше почти одновременно с псилофитами. В паукообразных уже были органы для дыхания воздухом трахеи и легочные мешки, также ароморфозом, поскольку способствовало выживанию в новых условиях относительно сухого и меняющейся среды.

Девон. Этот период получил название от графства Девоншир в Англии, где найдены характерные для этого периода сланцы. Возраст периода 400 млн лет.

Девон характеризуется широким распространением наземных растений. В это время рядом с риниофиты, переживших период расцвета, возникли и получили распространение древовидные плауны, хвощи и папоротники. Все это были растения, которые размножаются спорами мелкими "зародышами", имеющие защитную оболочку. Большое количество растений на суше способствовала развитию животных, которые могли их поедать. В девоне появились первые насекомые; среди них было много растительноядных.

Моря девонского периода характеризуются чрезвычайно большим разнообразием рыб, среди которых были и хрящевые и костистые. Костистые рыбы в наше время являются главными представителями позвоночных в Мировом океане. По строению плавников костистые рыбы делятся на лучеперые, которые имеют веерообразные плавники, и кистеперых с плавниками, похожими на кисть. Группа лучеперые рыб насчитывает в настоящее время более видов, чем все другие позвоночные, вместе взятые. Несмотря на это, новое направление в эволюции определили НЕ лучеперые, а кистеперые рыбы. Девон стал временем их расцвета. В кистеперых рыб были короткие мускулистые плавники два грудных и два брюшных, с помощью которых они не только плавали, но и могли передвигаться в мелких периодически высыхающих водоемах в поисках воды. В условиях обмелевших водоемов они приобрели способность дышать воздухом. Дышали они с помощью плавательного пузыря с сильно разветвленными кровеносными сосудами. Постепенно парные плавники становились все более удобными для ползания и продвижениеово превратились в пятипалую конечность. Экземпляры одного из ответвлений кистеперых рыб (латимерию), которое сохранилось до нашего времени, вылавливали неоднократно у берегов Южной Африки и Мадагаскара.

пятипалая концовка наземного типа сформировалась в первых земноводных существ стегоцефалов, которые появились в конце девона, или, возможно, на границе девона и карбона (рис. 6). Наиболее интересной является ихтиостега, которая представляет собой форму, промежуточную между рыбами и амфибиями (рис. 7). Возникновение пятипалой конечности наземного типа является большим ароморфозом, поскольку это обеспечило более совершенный способ передвижения на суше, что и определило конкурентоспособность первых земноводных по сравнению с кистеперых рыбами. Кроме того, у земноводных появились настоящие органы для дыхания воздухом легкие, а благодаря трехкамерном сердцу сформировалось второй круг кровообращения (ароморфозы). Все это в значительной степени повысило энергетические возможности этих животных и определило дальнейшие пути эволюции на суше.

Карбон (каменноугольный период). "Карбон" на английском языке означает "уголь". В этот период (возраст 350 000 000 лет до нашего времени) из окаменевших древних растений возникли огромные залежи каменного угля.

В начале карбона климат стал заметно более теплым и влажным. В древних и мрачных лесах этого периода преобладали огромные древовидные плауны лепидодендроны и сигиллярии (высотой 30-40 м и диаметром 1-2 м), древовидные папоротники, а также близкие к современным хвощей древовидные формы каламиты и клинолистникы.

Таким образом, уже в середине каменноугольного периода Земля была покрыта пышной и разнообразной растительностью. Однако выход на сушу папоротников, хвощей, плаунов и отрыв их от водной среды еще не был окончательным. Это связано с особенностью цикла развития этих растений, в котором, хотя и преобладало уже диплоидное поколения, однако сохранилась стадия подвижных жгутиковых гамет, для которых необходимо было водную среду. эволюция открылиа новый путь для выживания в условиях постепенной аридизации климата размножение семенами. Семена имеют оболочку (кожуру), которая защищает его от внешних воздействий. В момент отделения от родительского растения семена уже содержит оплодотворенную яйцеклетку и представляет собой миниатюрный организм. Зародыш растения содержится в семени и защищен от неблагоприятных воздействий среды. В то же время в семени есть необходимый запас веществ для развития зародыша, в свою очередь повышает вероятность выживания растений. Таким образом, появление семян представляет собой большой ароморфозами.

Первые семенные растения на Земле появились еще в верхнем девоне. Это были голосеменные папоротники примитивные голосеменные, которые занимали промежуточное положение между папоротниками и настоящими голосеменными растениями. С появлением голосеменных связан еще один ароморфозами возникновения пыльцевой трубки, которая сделала процесс оплодотворения полностью независимым от наличия воды. Теперь для "доставки" сперматозоида к яйцеклетке вода была не нужна, потому что эту функцию взяла на себя пыльцевая трубка в момент прорастания пыльцы в семенном зачатке (семяпочке). В связи с этим отпала необходимость в активном движении сперматозоида, он "потерял" жгутик и превратился в спермий.

В царстве животных также произошли заметные изменения. В карбоне появляются первые летающие насекомые. Это были предки современных стрекоз, размах крыльев некоторых из них достигал полутора метров. С карбоном связан и расцвет древних земноводных. Именно в этот период значительное развитие получают стегоцефалы (панцирноголови) (рис. 6). Они жили в прибрежной зоне, питаясь и размножаясь в воде, а выползая на сушу, не совершали значительных миграций. Стегоцефалы дивергувалы большое количество форм &

Загрузка...

Страницы: 1 2