Розвиток життя на Землі

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Реферат з Біології
Тема: "Розвиток життя на Землі. "
Автор: Сергєєв Сергій

План:
1. Введення.
А. Передмова
Б. Масштаби Геологічного Часу
В. Основні Підрозділи Геологічної Історії Землі
2. Розвиток життя в кріптозой.
А. Передмова
Б. Відкладення кріптозоя
В. Різке Збільшення Багатства викопної фауни
3. Життя в палеозойської ери.
А. Передмова
Б. Арена Життя в палеозої
В. Життя в морях і прісних водоймах Палеозоя
Г. Перевага хребетних Риб над членистоногими
Д. Поява всіх підкласів кісткових риб
Є. Поява рясної наземної флори
Ж. Поява тварин на суші
З. Поява крилатих комах
І. Розквіт амфібій
К. Життя в пізньому палеозої
Л. Поява терапсид
4. Мезозойська ера - століття рептилій.
А. Передмова
Б. Тріас - Час Оновлення Фауни
В. Численні псевдозухий
Г. Життя в мезозойських морях і Морські Рептилії
Д. Літаючі Ящери і Птахи
Є. Зміни в Складі наземних біоценозів у Другій Половині Мезозою
Ж. Велике Вимирання

5. Кайнозой - століття ссавців.
А. Передмова
Б. Розвиток Життя в палеогені
В. Оригінальна фауна Африки.
Г. Розвиток Життя в неогені
Д. Четвертинний Період
6. Висновок.


Введення.
Передмова
Еволюційний розвиток організмів досліджується цілим рядом наук, що розглядають різні аспекти цієї фундаментальної проблеми природознавства. Викопні залишки тварин і рослин існували на Землі в дрошедшіе геологічні епохи, вивчає палеонтологія, яку і слід поставити на перше місце серед наук, безпосередньо пов'язаних з дослідженням еволюції органічного світу. Вивчаючи залишки древніх форм і зіставляючи їх з нині живуть організмами, палентологі реконструюють вигляд, спосіб життя і родинні зв'язки вимерлих тварин і рослин, визначають час їх існування і на цій основі відтворюють філогенез - історичну наступність різних груп організмів, їх еволюційну історію. Проте в рішенні цих складних проблем палеонтологія повинна спиратися на дані і висновки багатьох інших наук, що відносяться до кола біологічних, геологічних і географічних дисциплін (сама палеонтологія, вивчаючи копалини залишки організмів, знаходиться як би на стику біології та геології). Для розуміння умов життя древніх організмів, визначення часу їх існування і закономірностей переходу їх залишків у викопне стан палеонтологія використовує дані таких наук, як історична геологія, стратиграфія, палеогеографія, палеокліматологія та ін З іншого боку, для аналізу будови, фізіології, способу життя і еволюції вимерлих форм необхідно спиратися на детальне знання відповідних сторін організації та біології нині існуючих організмів. Таке знання дають перш за все роботи в області порівняльної анатомії. Однією з основних завдань порівняльної анатомії є встановлення гомології органів і структур у різних видів. Під гомологією розуміється подібність, засноване на спорідненості; наявність гомологічних органів доводить прямі родинні зв'язки володіють ними організмів (як предків і нащадків або як нащадків спільних предків). Гомологічні органи складаються з подібних елементів, розвиваються з подібних ембріональних зачатків і займають подібне становище в організмі. Розвиваючись нині функціональна анатомія, а також порівняльна фізіологія дають можливість підійти до розуміння функціонірованля органів у вимерлих тварин. В аналізі будови, життєдіяльності та умов існування вимерлих організмів учені спираються на принцип актуалізму, висунутий геологом Д. Геттоном і глибоко розроблений одним з найбільших геологів XIX ст. - Ч. Лайєлем. Згідно з принципом актуалізму, закономірності та взаємозв'язку, спостережувані в явищах і об'єктах неорганічного й органічного світу в даті час, діяли і в минулому (а звідси «справжнє є ключ до пізнання минулого»). Звичайно, цей принцип є припущенням, але, ймовірно, він вірний у більшості випадків (хоча завжди потрібно брати до уваги можливість якогось своєрідності в протіканні тих чи інших процесів у минулому в порівнянні з сучасністю). Палеонтологічний літопис, представлена ​​на викопні рештки вимерлих організмів, має прогалини, іноді дуже великі, зумовлені специфічністю умов поховання решток організмів і крайньої рідкістю збігу всіх необхідних для цього факторів. Для відтворення філогенезу організмів у всій повноті, для реконструкції численних «відсутніх ланок» па родовідному дереві (графічному зображенні філогенезу) чисто палеонтологічні дані і методи виявляються в багатьох випадках недостатніми. Тут приходить на допомогу так званий метод потрійного паралелізму, введений в науку відомим німецьким вченим Е. Геккелем і заснований на зіставленні палеонтологічних, порівняльно-анатомічних та ембріологічних даних. Геккель виходив з сформульованого їм «основного біогенетичного закону», яка говорить, що онтогенез (індивідуальний розвиток організму) є стислий і скорочене повторення філогенезу. Отже, вивчення індивідуального розвитку сучасних організмів дозволяє в якійсь мірі судити про хід еволюційних перетворень їх далеких предків, в тому числі і не збереглися в палеонтологічного літопису. Пізніше О. М. Сєверцов у своїй теорії філембріогенезов показав, що співвідношення онтогенезу і філогенезу набагато складніше, ніж вважав Е. Геккель. Насправді не філогенез творить індивідуальний розвиток (нові еволюційні придбання подовжують онтогенез, додаючи нові стадії), як вважав Геккель, а, навпаки, спадкові зміни ходу онтогенезу призводять до еволюційних перебудов («філогенез є еволюція онтогенезу»). Лише в деяких окремих випадках, коли еволюційна перебудови ка будь-якого органу відбувається за допомогою зміни пізніх стадій його індивідуального розвитку, тобто нові ознаки формуються наприкінці онтогенезу (такий спосіб еволюційної перебудови онтогенезу Северцов назвав анабола), дійсно спостерігається таке співвідношення між онтогенезом і філогенезом, яке описується биогенетическим законом Геккеля. Тільки в цих випадках можна залучати ембріологічні дані для аналізу філогенезу. Сам А. М. Сєверцов дав цікаві приклади реконструкції гіпо ві синтетичних «відсутніх ланок» у філогенетичному древі. Вивчення онтогенезів сучасних організмів має ще й інше, не менш важливе для аналізу ходу філогенезу значення: воно дозволяє з'ясувати, які зміни онтогенезу, «творять еволюцію», можливі, а які - ні, що дає ключ до розуміння конкретних еволюційних перебудов. Для розуміння сутності еволюційного процесу, для причинного аналізу ходу філогенезу саме першорядне значення мають висновки еволюціоністікі - науки, що називається також теорією еволюції або дарвінізмом, на ім'я великого творця теорії природного добору Ч. Дарвіна. Еволюціоністіка, що вивчає сутність, механізми, загальні закономірності та напрями еволюційного процесу, є теоретичною базою всієї сучасної біології. По суті справи, еволюція організмів являє собою форму існування живої матерії в часі, і всі сучасні прояви життя, на будь-якому рівні організації живої матерії, можна зрозуміти лише з урахуванням еволюційної передісторії. Тим більшою мірою важливі основні положення теорії еволюції для вивчення філогенезу організмів. Перераховані науки зовсім не вичерпують перелік наукових дисциплін, причетних до вивчення та аналізу розвитку життя на Землі в минулі геологічні епохи. Для розуміння видової приналежності викопних решток і перетворень видів організмів у часі надзвичайно важливі висновки систематики; для аналізу зміни фаун і флор в геологічному минулому - дані біогеографії. Особливе місце займають питання походження людини та еволюції його найближчих предків, що має деякі специфічні особливості в порівнянні з еволюцією інших вищих тварин, завдяки розвитку трудової діяльності та соціальності.

Масштаби Геологічного Часу
Вивчаючи еволюцію організмів, необхідно мати уявлення про її хід в часі, про тривалість тих чи інших її етапів. Історична послідовність освіти осадових порід, тобто їх відносний вік, в даному районі встановлюється порівняно просто: породи, що виникли пізніше, відкладалися поверх більш ранніх пластів. Відповідність відносного віку пластів осадових порід у різних регіонах можна визначити, зіставляючи збереглися в них викопні організми (палеонтологічний метод, основи якого були закладені в кінці XVIII - початку XIX ст. Роботами англійського геолога У. Сміта). Зазвичай серед викопних організмів, характерних для кожної епохи, вдається виділити декілька найбільш звичайних, численних і широко поширених видів} такі види отримали назву керівних копалин. Як правило, абсолютний вік осадових порід, тобто проміжок часу, що минув з часу їх утворення, безпосередньо встановити не можна. Інформація для визначення абсолютного віку міститься у вивержених (вулканічних) породах, які виникають з остигає магми. Абсолютний вік вивержених порід можна визначити за вмістом у них радіоактивних елементів і продуктів їхнього розпаду. Радіоактивний розпад починається у вивержених породах з моменту їх кристалізації з розплавів магми і триває з постійною швидкістю до тих пір, поки всі запаси радіоактивних елементів не будуть вичерпані. Тому, визначивши вміст у гірській породі того або іншого радіоактивного елемента й продуктів його розпаду і знаючи швидкість розпаду, можна досить точно (з можливістю про тю помилки близько 5%) обчислити абсолютний вік цієї породи. Для осадових порід доводиться приймати приблизний вік по відношенню до абсолютного віку шарів вулканічних порід. Тривале і копітка вивчення відносного і абсолютного віку гірських порід у різних регіонах земної кулі, потре-бовать напруженої праці кількох поколінь геологів і палеонтологів, дозволило намітити основні віхи геологічної історії Землі. Межі між цими підрозділами відповідають різного роду змін геологічного і біологічного (палеонтологічного) характеру. Це можуть бути зміни режиму накопичення опадів у водоймах, приводять до формування інших типів осадових порід, посилення вулканізму і горотворні процеси, вторгнення моря (морська трансгресія) завдяки опусканню значних ділянок континентальної кори або підвищенню рівня океану, істотні зміни фауни і флори. Оскільки подібні події відбувалися в історії Землі нерегулярно, тривалість різних епох, періодів і ер різна. Звертає на себе увагу величезна тривалість найдавніших геологічних ер (археозойской і протерозойський), які до того ж не розділені на менші тимчасові проміжки (у всякому разі, немає ще загальноприйнятого подрааделенія). Це обумовлено в першу чергу самим фактором часу - старовиною відкладень археозоя і протерозою, які зазнали за свою тривалу історію значного метаморфізму й руйнування, стерши існували колись віхи розвитку Землі і життя. Відкладення археойской і протерозойський ер містять надзвичайно мало викопних решток організмів; за цією ознакою археозой і протерозой об'єднують під назвою «кріптозой» (етап прихованого життя) протиставляючи об'єднанню трьох наступних ер - «фанерозой» (етап явною, що спостерігається життя). Вік Землі визначається різними вченими по-різному, але можна вказати на наближену цифру 5 млрд. років.

Основні підрозділи геологічної історії Землі, їхній абсолютний вік і прододжітельний (у млн. років)
Геологічні ери Геологічні періоди Геологічні епохи Абсолютний вік Тривалість Кайнозойская Четвертинний Голоцен (сучасність) 0,02 0,02 Плейстоцен 105? 0,5 ​​1,5-2 Неогенові Пліоцен 12? Січня 1910 міоцен 26? 1 15-17 Палеогеновий Олігоцон 37? 2 11-13 еоцен 60? 2 19-20 палеоцен 67? 3 9-10 Мезозойська Крейдяний Поздномеловая 110? 3 46-48 раннемелового 137? 5 22-24 Юрський Поздноюрская 170? травня 35-40 среднеюрских і ранньою рская 195 № 5 15 - 20 Тріасовий Позднетріасовая 205? травня 10-15 Среднетріасовая і раннетріасовая 230? жовтня 20-25 Палеозойська Пермський Позднопермская і середньо-Пермська 260? 10 30-35 раннепермского 285? 1910 20-25 Кам'яновугільний (карбон) Позднекамен-ноугольная і среднекаменноугольная 310? 10 25-30 Раннекамонноугольная 350? 10 35-40 Девонський Позднедевонская 365 € 10 15-20 Среднодсвонская 385? 10 15-20 Раннедевонс-кая 405? 10 15-20 Силурійські Позднесілу-рійська і раннесілурійская 440? 10 35-45 ордовикский Позднеордовікская, среднеордовікская , раннеордовікская 500? 15 45-65 Кембрійський Позднекемб-рійська 530? 15 25-30 Среднекемб-рійська і рап-некембрійская 570? 15
40-50 протерозойська Пізній протерозой (ріфей) Венд 650? 50 80-120 Пізній ріфей 950 € 50 250-350 Середній ріфей 1350? 1950 350-450 Ранній ріфей 1600? 1950 200-300 Ранній протерозою 2600? 100 900-1100 Археозойская Більше 4000 Понад 1400
Примітка. Підрозділи протерозойський ери не відповідають за своїм рангом і тривалістю періодам і епохам ер фанерозою.
Розвиток життя в кріптозой.
Передмова
Ери, пов'язані з кріптозой, - археозойская і протерозойська-разом тривали понад 3,4 млрд. років; три ери фанерозою - 570 млн. років, т. о. кріптозой становить не менше 7 / 8 усієї геологічної історії. Однак у відкладеннях кріптозоя збереглося надзвичайно мало викопних решток організмів, тому уявлення вчених про перших етапах розвитку життя протягом цих величезних проміжків часу в значній мірі гіпотетичність.

Відкладення кріптозоя
Найдавніші залишки організмів були знайдені в осадових товщах Родезії, що мають вік 2,9-3,2 млрд. років. Там виявлені сліди життєдіяльності водоростей (ймовірно, синьо-зелених), що переконливо свідчить, що близько 3 млрд. років тому на Землі вже існували фотосинтезуючі організми - водорості. Очевидно, появу життя на Землі повинно було статися значно раніше, - може бути, 3,5 - 4 млрд. років тому. Найбільш відома среднепротерозойская флора (нитчасті форми довжиною до декількох сотень мікрометрів і завтовшки 0,6-16 мкм, які мають різну будову, одноклітинні мікроорганізми (Рис.1), діаметром 1-16 мкм, також різної будови), залишки якої були виявлені в Канаді -в кременистих сланцях на північному березі озера Верхнього. Вік цих відкладень складає близько 1,9 млрд. років.
У осадових породах, що утворилися в проміжку часу між 2 і 1 млрд. років назад, часто зустрічаються строматоліти, що говорить про значне поширення і активної фотосинтезуючої і ріфостроітельной діяльності синьо-зелених водоростей у цей період.
Наступний найважливіший рубіж в еволюції життя документується поруч знахідок викопних решток у відкладеннях, що мають вік 0,9-1,3 млрд. років, серед яких знайдені прекрасної схоронності залишки одноклітинних організмів розміром 8-12 мкм, в яких вдалося розрізнити внутрішньоклітинну структуру, схожу на ядро; виявлені також стадії поділу одного з видів цих одноклітинних організмів, що нагадують стадії мітозу - способу поділу еукаріотичних (тобто мають ядро) клітин.
Якщо інтерпретація описаних викопних решток правильна, це означає, що близько 1,6-1,35 млрд. років тому еволюція організмів пройшла найважливіший рубіж - був досягнутий рівень організації еукаріот.
Перші сліди життєдіяльності червоподібний багатоклітинних тварин відомі з позднеріфейскіх відкладень. У вендской час (650-570 млн. років тому) існували вже різноманітні тварини, ймовірно, належали до різних типів. Нечисленні відбитки м'якотілих вендских тварин відомі з різних районів земної кулі. Ряд цікавих знахідок було зроблено в позднепротерозойськие відкладеннях на території СРСР.
Найбільш відома багата позднепротерозойськие викопна фауна, виявлена ​​Р. Спріггом в 1947 р. у Центральній Австралії. Досліджував цю унікальну фауну М. Глесснер вважає, що вона включає приблизно три десятки видів дуже різноманітних багатоклітинних тварин, що відносяться до різних типів (Мал. 2). Більшість форм належить, ймовірно, до кишково-порожнинних. Це медузоподобние організми, імовірно «парівшіе» у товщі води, і прикріплені до морського дна поліпоідние форми, одиночні або колоніальні, що нагадують сучасних альціонарій, або морські пера. Чудово, що всі вони, як і інші тварини едіакарской фауни, позбавлені твердого скелета.
Крім кишково-порожнинних, в кварцитах Паунд, що вміщають едіакарской фауну, знайдені останки червоподібний тварин, що зараховуються до плоских і кільчастих хробаків. Деякі види організмів інтерпретуються як можливі предки членистоногих. Нарешті, є цілий ряд викопних решток невідомої таксономічної приналежності. Це вказує на величезне поширення фауни багатоклітинних м'якотілих тварин у вендской час,
Оскільки вендская фауна настільки різноманітна і включає досить високоорганізованих тварин, очевидно, що до її виникнення еволюція тривала вже досить довго. Ймовірно, багатоклітинні тварини з'явилися значно раніше - десь в проміжку 700-900 млн. років тому.

Різке Збільшення Багатства викопної фауни
Кордон між протерозойський і палеозойської ерами (тобто між кріптозоя і фанерозою) відзначається разючою зміною в складі і багатство викопної фауни. Раптово (іншого слова тут, мабуть, і не підбереш) після товщ верхнього протерозою, майже позбавлених слідів життя, в осадових породах кембрію (першого періоду палеозойської ери), починаючи з самих нижніх горизонтів, з'являється величезна різноманітність і достаток залишків викопних організмів. Серед них залишки губок, плечоногих, молюсків, представників вимерлого типу археоциати, членистоногих та інших груп. До кінця кембрію з'являються майже всі відомі типи багатоклітинних тварин. Цей раптовий «вибух формоутворення» на кордоні протерозою і палеозою - одне з найбільш загадкових, до цих пір повністю не розгаданих, подій в історії життя на Землі. Завдяки цьому початок кембрійського періоду є настільки помітною віхою, що нерідко все попереднє час в геологічній історії (тобто весь кріптозой) називають "докембрію.
Ймовірно, відокремлення всіх основних типів тварин відбулося у верхньому протерозої, у проміжку часу 600-800 млн. років тому. Примітивні представники всіх груп багатоклітинних тварин були невеликими позбавленими кістяка організмами. Триває накопичення кисню в атмосфері і збільшення потужності озонового екрану до кінця протерозою дозволили тваринам, як зазначено вище, збільшити розміри тіла і придбати скелет. Організми отримали можливість широко розселитися на малих глибинах різних водойм, що повело до значного підвищення різноманітності форм життя.
Життя в палеозойської ери.
Передмова
Отже, на рубежі протерозою і палеозою стався здається або дійсний вибух формоутворення, який привів до появи в палеонтологічного літопису кембрійського періоду представників майже всіх відомих типів організмів. Палеозойська ера тривала понад 300 млн. років. Протягом цього часу на Землі відбулися значні зміни фізико-географічних умов: рельєфу суші і морського дна, загального співвідношення площі материків і океанів, положення континентів, клімату і багатьох інших факторів. Ці зміни неминуче повинні були позначатися на розвитку життя.

Арена Життя в палеозої
Протягом палеозою море неодноразово наступало на континент, заливаючи опускалися ділянки континентальних платформ (морські трансгресії), і знову відступало (морські регресії). У першій половині палеозойської ери на Землі панував в цілому теплий клімат: середня температура поверхні Землі була порівняно високою, а перепад температур між полюсами і екватором невеликий. Теплий період в кінці палеозою (починаючи з другої половини карбону) змінився холодним, з більш низькою середньою температурою і значною різницею температур між полюсами і екватором. У пізньому карбоні і ранньої пермі потужний льодовиковий щит покривав Антарктиду, Австралію, Індію, південні частини Африки і Південної Америки - це був час великого зледеніння Гондвани. Північний полюс в палеозої знаходився і океані.

Життя в морях і прісних водоймах Палеозоя
Ймовірно, в кембрійському періоді основні прояви життя, як і в докембрії, були зосереджені в морях. Однак організми вже заселили всю різноманітність доступних в море середовищ існування, аж до прибережного мілководдя, і, можливо, проникли і в прісні водойми.
Водна флора була представлена ​​великою різноманітністю водоростей, основні групи яких виникли ще в протерозої. Теплі моря кембрійського періоду були рясно населені представниками різних груп тварин. Найбільш багата була донна фауна неглибоких морів, прибережних мілин, заток і лагун: на морському дні жили найрізноманітніші прикріплені тварини: губки, археоциати, кишковопорожнинні (одиночні і колоніальні представники різних груп поліпів), стебельчатим голкошкірі, плеченогие та ін Більшість з них харчувалося різними мікроорганізмами (найпростіші, одноклітинні водорості і т. п.), яких вони різними способами відціджували з води. Таке фільтраційне харчування було широко поширене серед стародавніх тварин, збереглося воно й у багатьох сучасних груп. Деякі колоніальні організми, котрі володіли вапняним скелетом, зводили на дні моря рифи, подібно до сучасних кораловим поліпів.
Інші групи прикріплених морських організмів, також пережили пишний розквіт в палеозойської ери, зберігалися до наших днів в особі нечисленних видів. Такі, наприклад, стебельчатим голкошкірі, представлені в палеозої сім'ю класами, з яких до наших днів дожили лише морські лілії. Схожа доля була і у плеченогих-своєрідних прикріплених тварин, забезпечених двостулковими раковиною (рис. 13) і зовні нагадують двостулкових молюсків, але різко відрізняються від них внутрішньою будовою. Чудово, що з кембрійського періоду до наших днів проіснував рід брахіопод лінгула, який, судячи по раковині, зберіг будова практично без змін протягом понад 500 млн. років. Це один з найбільш яскравих і дивовижних прикладів еволюційного консерватизму.
З морським дном були тісно пов'язані і багато інших груп тварин. Деякі пристосувалися до риючою життя в товщі донних опадів (різні хробаки, в тому числі полухордових; ці тварини не мали твердого скелета і не збереглися в палеонтологічного літопису палеозою, але, безсумнівно, виникли ще в докембрії).
Серед водоростей і коралів по морському дну повільно повзали вільноживучі голкошкірі (морські зірки, офіури, голотурії тощо) і молюски, основні групи яких відомі починаючи з кембрію. Свободноживущие голкошкірі виникли, ймовірно, від прикріплених предків, успадкувавши від них зовнішню радіальну симетрію тіла. Організація ж молюсків склалася в процесі пристосування до живлення різними донними обростаннями і залишками загиблих організмів, їжею багатою і легко доступною. Такий спосіб харчування не потребував великої рухливості. А для захисту м'якого тіла у молюсків розвинулася міцна і важка раковина, ще більш обмежила їх рухливість. Але одна з груп молюсків, всупереч загальній тенденції еволюційної свого типу до розвитку малорухомих донних форм, вже в кембрії зуміла перейти до освоєння вільного плавання. Це були перші головоногі - наутілоідеї, або кораблики, які дожили в особі єдиного роду (Nautilus pompilius) до наших днів. Раковина корабликів перетворилася на гідростатичний апарат, що дозволяє цим молюскам змінювати свою плавучість, піднімаючись або опускаючись в товщі води без м'язових зусиль.
Серед палеозойських водних членистоногих були і хижаки, з яких особливо виділяються евріптеріди, родинні сучасним скорпіонам, але досягали довжини близько 2 м (Мал. 3). Це були найбільші членистоногі, коли-небудь існували на Землі. Евріптеріди відомі починаючи з ордовика. Вони досягли найбільшого розквіту в силурі і першій половині девону, але вже з середини девону число їх видів починає скорочуватися. У ранній пермі ці великі хеліцеровиє зникають. Можливо, доля евріптерід визначилася тим, що приблизно з середини девону в ролі великих водних хижаків з ними починають конкурувати різні групи хижих риб.

Перевага хребетних Риб над членистоногими
Хребетні риби виявилися краще пристосованими до швидкого плавання в товщі води. Проблема локомоції у древніх хребетних була вирішена принципово інакше, ніж у членистоногих. У хребетних розвиток внутрішнього: осьового скелета (хорди, а потім хребта) дозволило використовувати практично всю мускулатуру тіла для створення сили поступального руху за допомогою хвилеподібного згинання тіла і потужних ударом основного рушія-хвостового плавця. У членистоногих хітиновий зовнішній скелет не створював таких передумов, а численні членисті кінцівки були пристосовані в першу чергу для руху по дну, їх використання для плавання менш ефективно.
Після розвитку щелеп хребетні отримали перевагу перед великими членистоногими і в пристосуванні для нападу і захисту: внутрішні щелепи хребетних, розташовані в товщі приводять їх у рух м'язів, механічно міцніше і надійніше, ніж зовнішні хапальні пристосування і щелепи члопістоногіх, що виникли з членистих кінцівок. Завдяки цим перевагам хребетні зайняли домінуюче становище серед активно плаваючих (нектон) тварин з великими розмірами тіла. Членистоногі виявилися краще пристосованими серед відносно дрібних організмів; величезна більшість членистоногих має невеликі розміри. Зате в цій сфері членистоногі розвинули ні з чим не порівнянне різноманітність дрібних форм, що вражає уяву кількістю видів (у сучасній фауні - понад 105 000 000 видів!). Хребетні з'являються в палеонтологічного літопису починаючи з нижнього ордовика.
Загальні предки хребетних і нижчих хордових невідомі; ймовірно, ці тварини ще не володіли твердим скелетом і мали мало шансів для успішної фоссилизации. Про походження хордових висувалося багато різних гіпотез. Безпосередні предки хордових, ймовірно, перейшли до активної плавання в товщі води. Пристосування до нектону способу життя створили передумови для подальшої прогресивної еволюції цієї групи. Активне плавання вимагало удосконалення нервової системи, рецепторів і локомоторной системи. З цим пов'язаний розвиток м'язів тіла і виникнення унікального внутрішнього скелета - хорди. Крім того, в хорді є скоротні волокна, подібні м'язовим; їх локальне скорочення підвищує жорсткість даної ділянки осьового-скелета і сприяє швидкому випрямленню відповідного сегмента тіла.
Найдавніші хребетні були рибообразние тваринами, позбавленими щелеп, з тілом, захищеним у тій чи іншій мірі панциром. Їх панцир був утворений великими щитами і дрібнішими щитками і пластинками, що складаються з трьох шарів примітивних кісткових тканин (у тому числі і дентину). Голову цих тварин зверху і збоку (а іноді і знизу) захищав суцільний головний щит з отворами для очей, непарного органу нюху і так званого «тім'яного ока» (світлочутливого дорсального придатка проміжного мозку, що грав у примітивних хребетних важливу роль в регуляції різних функцій організму в Відповідно до добовим і річним циклами і з рівнем освітленості зовнішнього середовища). Задня частина тіла була вкрита невеликими щитками, не перешкоджали згинанню цього відділу тулуба і роботі хвостового плавця. Справжніх парних кінцівок у панцирних безщелепних, мабуть, ще не було, по з боків тіла позаду голови була пара покритих лускою придатків або плавникових складок.
Однак більш прогресивними групами хребетних, виявилися Щелепні. Щелепні по з'явилися в палеонтологічному літописі в пізньому силурі; в девоні існували вже різноманітні групи всіх класів риб. Їх спільні предки поки залишаються невідомими. Основні еволюційні досягнення Щелепні, що забезпечили їм переважання над безщелепних, включають розвиток щелеп, справжніх парних кінцівок i вдосконалених налення зябрового апарату. У Щелепні зяброві дуги розчленувати на рухомі відносно один одного відділи, так що кожна дуга могла складатися, як гармошка, і потім знову розправлятися за допомогою скорочення спеціальних м'язів. У результаті виник ефективний всмоктувальної-нагнітальний зябровий насос, що дозволив значно посилити потік води, що омиває зябра. Водночас виникли передумови (преадаптаціі) для використання передніх зябрових дуг при схоплюванні та утриманні видобутку, тобто в ролі щелеп. У безщелепних також виник насос для вентиляції зябер, але влаштований він зовсім інакше (і працює менш ефективно), ніж у Щелепні. У такій конструкції немає преадаптаціі для розвитку щелеп. Досить імовірно, що їх відсутність зіграло важливу роль у вимиранні остракодерм, що виявилися нездатними витримати «прес» з боку активних хижаків-Щелепні. Сучасні безщелепні (круглороті) налічують всього лише близько 50 видів проти приблизно 20 000 видів різних груп риб.
Найдавніші представники всіх груп риб, що жили в морях і прісних водоймах раннього і середнього девону, були одягнені більш-менш сильно розвиненим кістковим панциром, особливо потужним у так званих панцирних риб - плакодерми. Панцир плакодерми (Мал. 5) складався з двох рухомо зчленованих одна з одною частин, одна з яких захищала голову, а інша - передню частину тулуба.
У плакодерми не було справжніх зубів; їх заміняли гострі бівнеобразние виступи щелепних кісток. Серед плакодерми були дрібні придонні форми, прикладом яких може служити позднедевонская дініхтіс, у якої лише одягнена панциром передня частина тіла мала довжину до 3,2 м. плакодерми вимерли в ранньому карбоні, поступившись місцем більш прогресивним групам риб. Інший примітивної групою палеозойських риб були акантоди. Тіло акантоди покривали численні кісткові пластинки і великі луски; були окостеніння і у внутрішньому скелеті. Для акантоди характерно збереження низки дуже примітивних особливостей. У них ще не встановилося звичайне для більшості хребетних число пар кінцівок; з боків тіла (рис. 6) тягнувся ряд плавників (до 7 пар), що виникли, мабуть, в результаті диференціації спочатку цільних плавникових складок. Надалі середні плавці в цьому ряду, розташовані ближче до центру ваги тіла і тому малоефективні і як керма глибини, і як стабілізатори руху, зазнали редукції, так що збереглися лише передня і задня пари. Акантоди мешкали в прісних і морських водоймах з пізнього силуру до середини пермського періоду, коли ця стародавня група піддалася вимирання.

Поява всіх підкласів кісткових риб
У першій половині девону існували вже й представники всіх підкласів кісткових риб: Променепері, двоякодищащіх і кистеперих. Хоановьте риби (Два останніх підкласу) вели в основному придонний, потайний спосіб життя, полюючи в гущі рослинності. Кістеперие були хижаками, що підстерігає здобич в укриттях, а дводишні пристосувалися до харчування малорухомими тваринами з твердими панцирами (молюски, ракоподібні). Хоановие риби, сформувалися у внутрішньоконтинентальних прісних водоймах, тобто мілководних озерах, добре прогріваються сонцем, рясно зарослих водною рослинністю і почасти заболочених. У воді таких озер через гниття рослин нерідко виникав дефіцит кисню. Цей час і було «золотим віком» хоанових риб, що придбали ряд важливих пристосувань до життя в таких водоймах. Найважливішим із них був розвиток лeгкіx - додаткового органу дихання, що дозволяв використовувати кисень повітря при його недоліку у воді.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Біологія | Реферат
59.9кб. | скачати


Схожі роботи:
Розвиток життя на землі
Виникнення і розвиток життя на Землі
Походження та початковий розвиток життя на Землі
Еволюція життя на Землі
Виникнення життя на Землі
Походження життя на Землі 2
Виникнення життя на Землі
Походження життя на Землі
Виникнення життя на Землі 2
© Усі права захищені
написати до нас