Содержание
Мезозойская эра
Мезозойская эра делится на триасовый, юрский и меловой периоды общей продолжительностью 173 млн. лет. Отложения этих периодов составляют соответствующие системы, которые в совокупности образуют мезозойскую группу. Триасовая система выделена в Германии, юрская и меловая — в Швейцарии и Франции. Триасовая и юрская системы делятся на три отдела, меловая — на два.
Органический мир
Органический мир мезозойской эры сильно отличается от палеозойской. На смену вымершим в перми палеозойским группам появились новые — мезозойские.
В мезозойских морях получили исключительное развитие головоногие моллюски — аммониты и белемниты, резко увеличилось разнообразие и количество двустворчатых и брюхоногих моллюсков, появились и развивались шестилучевые кораллы. Из позвоночных широко распространились костистые рыбы и плавающие рептилии.
На суше господствовали чрезвычайно разнообразные пресмыкающиеся (особенно динозавры). Среди наземных растений испытали расцвет голосеменные.
Органический мир триасового периода. Особенностью органического мира этого периода являлось существование некоторых архаических палеозойских групп, хотя преобладали уже новые — мезозойские.
Органический мир моря. Среди беспозвоночных были широко распространены головоногие и двустворчатые моллюски. Среди головоногих господствовали цератиты, которые вытеснили гониатитов. Характерным родом был цератитес с типичной цератитовой перегородочной линией. Появились первые белемниты, но в триасе их было еще мало.
Двустворчатые моллюски заселили богатые пищей мелководные участки, на которых в палеозое обитали брахиоподы. Двустворки быстро развивались, становились более разнообразны по составу. Увеличилось число брюхоногих моллюсков, появились шестилучевые кораллы и новые морские ежи с прочным панцирем.
Продолжали развиваться морские позвоночные. Среди рыб сократилось число хрящевых, стали редки кистеперые и двоякодышащие. На смену им появились костистые рыбы. В морях обитали первые черепахи, крокодилы и ихтиозавры — крупные плавающие ящеры, похожие на дельфинов.
Органический мир суши тоже изменился. Вымирали стегоцефалы, а пресмыкающиеся становились господствующей группой. На смену вымирающим котилозаврам и зверообразным ящерам пришли мезозойские динозавры, особенно широко распространившиеся в юре и мелу. В конце триаса появились первые млекопитающие, они имели небольшие размеры и примитивное строение.
Растительный мир в начале триаса был сильно обеднен, сказывалось влияние засушливого климата. Во второй половине триаса климат увлажнился, появились разнообразные мезозойские папоротники и голосеменные (цикадовые, гинкговые и др.). Наряду с ними были широко распространены хвойные. К концу триаса флора приобрела мезозойский облик, характеризующийся господством голосеменных.
Животный и растительный мир в Мезозое. Развитие жизни в триасовый, юрский и меловой периоды
Органический ‘мир мезозойской эры весьма разнообразен. Он
занимает промежуточное положение между палеозоем и кайнозоем.
В морях огромное распространение получили аммоноидеи совершенно иного облика, чем в палеозое, возникли белемноидеи. Усиливалось разнообразие двустворчатых и брюхоногих моллюсков.
Число брахиопод сократилось, но по-прежнему они играли ведущую роль. Возникли новые шестилучевые кораллы, новые систематические группы морских ежей, морских лилий, мшанок, фораминифер. Коренное изменение претерпели позвоночные. Широкое распространение получили пресмыкающиеся и поэтому нередко мезозойскую эру называют эрой пресмыкающихся.
Не менее своеобразным был органический 1мир суши. В его
составе доминировали различные пресмыкающиеся, особенно динозавры. Появившиеся в конце триаса млекопитающие до конца
мезозоя оставались мелкими и малочисленными и существенной
роли не играли. Растительное царство также было своеобразным.
Ведущая роль начинает принадлежать голосеменным, которые
входили в состав так называемой мезофитной флоры.
В триасовом периоде еще некоторое время существовали единичные типичные для палеозоя группы. В это время заканчивают
свое развитие спирифериды и оргоцератиты, а среди позвоночных—стегоцефалы. Продолжали развиваться каламиты и целый
ряд споровых палеозойских растений. Однако на фоне их угасания
быстро эволюционируют совершенно новые группы организмов.
В морских бассейнах широкое развитие в триасе получили цератиты (рис. 15.1). Первые представители этих аммоноидей появились еще в перми. Уже в начале триаса они достигли своего
расцвета и также ‘быстро стали вымирать в конце триаса. Это
время было одн’им из самых драматичных в истории развития
аммоноидей, которые оказались на грани полного исчезновения.
Для раннего триаса характерны Tirolites, Doricranites, в среднем триасе большим развитием пользовались Ceratites. Для среднего и особенно позднего триаса типичны Pinacoceras, a Tropites
известны только в отложениях верхнего триаса.
Другие головоногие моллюски — наутилиды, ортоцератиты и
белемниты — в триасе были распространены значительно меньше.
Наутилиды представлены теми же подотрядами, что и в пермском
периоде, но в триасе возникают новые роды. В триасе белемниты
еще редки, и все они относились к отряду Aulacocerida.
Рис. 15.1. Характерные представители триасовых организмов
Аммоноидей: 1а, 16, 1в — Tirolites (Т,); 2а, 26 — Doricranites (Т,); За, 36, Зв,
de, М — Ceratites (Тг); 4 — Pinacoceras (Тз). Двустворчатые моллюски: 5 —
Monotis (Tz); 6 — Pseudomono’Js (Тз); 7 — Daonella (Тз); 8 — Claraia (Ti);
9 — Halobia (Тз). 10 — морская лилия Encrinus. Амфибии:// — Bethosuchus
(Г,); 12 — Mastodonsaurus (Тз). Хвойные: 13 — Voltzia
Большого родового и видового разнообразия достигли в триасе
двустворчатые и брюхоногие моллюски. У двустворох появился
новый отряд Ostreina. Существенно изменился состав семейств.
Многие виды родов Halobia, Daonella, Monotis, Claraia являются
руководящими. Начался расцвет отряда Mesogastropoda. На смену
четырехлучевым кораллам пришли шестилучевые. Первые склерактинии возникли в середине триаса.
Хотя в триасовом периоде продолжали существовать спирифериды, но доминирующая роль стала принадлежать совершенно
другим брахиоподам — теребратулидам и ринхонеллидам. Палеозойские мшанки доживали в триасе. Отряд Cyclostomata стал более разнообразным. Сильные изменения произошли среди иглокожих. Лишь некоторые архаичные морские лилии смогли дожить
до конца триаса. В самом начале триаса появился новый подкласс Articulata, представители которого продолжают существовать
и в наши дни. Древние морские ежи вьцмерли в конце палеозоя.
Сохранились лишь единичные представители отряда Cidaroida,
которые достигли значительного разнообразия позднее. В триасе
возникли диадемовые ежи.
На рубеже перми и триаса вымерли фузулиниды, но в триасовом периоде среди фораминифер появились и стали доминировать
нодозарииды. Более разнообразными стали морские позвоночные.
Продолжали существовать лучеперые хрящекостные и цельнокостные рыбы. Костистые рыбы появились в среднем триасе. В раннем триасе возникли ихтиозавры, а в среднем — плезиозавры.
Для триасового периода характерно большое разнообразие
комплексов голосеменной растительности. Это гинкговые, цикадовые, беннеттитовые. В конце триаса возникли чекановскиевые.
Изменился состав хвойных. Вместо древних представителей появились новые группы — сосновые, араукариевые и кипарисовые.
Большим развитием вновь стали пользоваться папоротники, роль
которых в перми по сравнению с каменноугольным периодом снизилась.
Просторы суши и мелководные пресные бассейны были населены рептилиями, число которых постепенно возрастало, а количество ам’фибий, в частности стегоцефалов, уменьшилось. Среди
последних в раннем триасе были распространены Berithosuchus,
а в позднем — Mas’todonsaurus. В триасе вымерли обычные для
пермского периода зверообразные и котилозавры, на смену которым пришли новые группы — динозавры и первые, млекопитающие.
Предыдущая272273274275276277278279280281282283284285286287Следующая
Дата публикования: 2014-11-04; Прочитано: 198 | Нарушение авторского права страницы
studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2018 год.(0.002 с)…
Данные палеонтологии, подкрепленные и дополненные морфологическими и эмбриологическими материалами, есть исторические документы, по которым ученые восстанавливают конкретный ход развития органического мира на нашей планете.
По современным данным, Земля как планета возникла около 7 млрд. лет назад. Все время существования нашей планеты делят на эры. Эры в свою очередь подразделяются на периоды. Их последовательность и примерная длительность приведены в таблице.
| Кайнозойская 60-70 | Антропоген (четвертичный) 1,5-2 Неоген (третичный) 24-24,5 Палеоген (третичный) 41 |
| Мезозойская 173 | Меловой 70 Юрский 58 Триасозый 45 |
| Палеозойская 330 | Пермский 45 Каменноугольный 55-75 Девонский 70-50 Силурийский 30 Ордовикский 60 Кембрийский 70 |
| Протерозойская 2000-2100 Архейская 1000-900 Догеологическая 3000 |
Догеологическая эра — эра формирования самой планеты. Она началась 6-7 млрд. лет назад и длилась около 3 млрд. лет; жизни на Земле в это время еще не было.
Архейская эра — эра, когда на Земле в водах первичных морей возникла жизнь. Несмотря на длительность архейской эры, к концу ее жизнь все еще была представлена достаточно примитивными формами: одноклеточными (бактерии, жгутиковые, синезеленые водоросли) и лишь небольшим числом многоклеточных (водоросли и примитивные кишечнополостные). В архейскую эру достаточно четко разделились ветви животного н растительного мира, имеющие общего предка — одноклеточных жгутиковых. Это разделение возникло на почве питания; примитивные животные продолжали оставаться гетеротрофными организмами, а водоросли приобрели способность к фотосинтезу и тем самым превратились в автотрофных организмов. Автотрофами стали и некоторые бактерии, приобретшие способность к хемосинтезу. Есть основания считать, что в эту эру возникли и примитивные формы полового размножения.
Протерозойская эра — одна из самых длительных. В это время возникают новые типы водорослей, которые позже станут исходными для всех остальных групп растительного мира. Массовое размножение водорослей в протерозойскую эру сыграло решающую роль в ходе эволюции животного мира: в воде и в атмосфере за счет фотосинтеза накопилось большое количество свободного кислорода. Животный мир за протерозойскую эру прошел большой путь: возникли типы низших червей и моллюсков. К концу эры появились примитивные членистоногие и бесчерепные хордовые (близкие к современному ланцетнику). Но жизнь все еще существует только в воде. Однако некоторые водоросли и бактерии, вероятно, проникали на влажные участки суши, начиная там первые почвообразовательные процессы.
Палеозойская эра — эра крупных событий в истории органического мира. Центральное из них — выход растений и животных на сушу.
Пионерами суши среди растении оказались некоторые водоросли бактерии и низшие грибы. С их деятельностью связаны первые почвообразовательные процессы. Из силурийского периода известны древнейшие сухопутные растения — псилофиты. Их потомками в девонский период оказались древние папоротникообразные, которые достигли наибольшего расцвета в каменноугольный период. В этот же период появились и первые голосеменные растения, которые в последний — пермский период приобрели господствующее положение.
Освоение суши животными шло двумя путями: из беспозвоночных первыми выходцами на сушу, повидимому, были скорпионы, многоножки и бескрылые насекомые; среди позвоночных пионерами суши стали земноводные. Беспозвоночные начали осваивать сушу в силурийский период, В каменноугольный период появились и настоящие крылатые насекомые (подобные нашим стрекозам и цикадам), иногда достигавшие очень больших размеров. Высокой организации достигли и морские животные (головоногие моллюски, акуловые рыбы).
Начало наземным позвоночным животным дала очень своеобразная группа кистеперых рыб девонского периода. И хотя кистеперые рыбы продолжали оставаться водными животными, в их организации возникли предпосылки к наземному образу жизни. Мощные грудные и брюшные плавники позволяли им передвигаться от одного водоема к другому в период засухи; обильно снабженный кровеносными сосудами плавательный пузырь в моменты таких переходов выполнял функцию дыхания. Постепенно в ходе естественного отбора одна из ветвей кистеперых рыб дала примитивных земноводных —стегоцефалов.
Достигнув своего расцвета в каменноугольный период, земноводные затем уступили место на суше пресмыкающимся. Интенсивное развитие древних пресмыкающихся началось с пермского периода палеозойской эры.
Итак, в течение палеозойской эры растения прошли путь от водорослей до голосеменных, позвоночные животные — от примитивных хордовых типа ланцетника до пресмыкающихся на суше и до акуловых рыб в воде, а одна из ветвей беспозвоночных животных (других мы не рассматривали) — от примитивных морских членистоногих до настоящих летающих насекомых.
Мезозойская эра была вдвое короче палеозойской, но и за это время произошли существенные изменения в органическом мире.
Среди голосеменных растений возникла наиболее прогрессивная ветвь — хвойные растения (триасовый период). В юрский период появились первые покрытосеменные растения, которые к концу эры заняли уже господствующее положение и были представлены большим разнообразием видов.
Прогрессивное развитие позвоночных животных привело к возникновению в триасовый период первых млекопитающих, а в юрский — первых птиц; Однако господствующее положение все еще занимают пресмыкающиеся. Поэтому мезозойскую эру вцелом часто называют эрой пресмыкающихся. Но к концу мелового периода быстро вымирает огромное количество видов пресмыкающихся. Наука до сих пор не нашла достаточно полного объяснения этому удивительному факту. Безусловно, похолодание климата в меловой период сыграло свою роль; чрезвычайно важным обстоятельством явилось и быстрое распространение наиболее прогрессивных классов позвоночных — птиц и млекопитающих в воздушной среде и костистых рыб в водной среде. И все-таки та быстрота, с которой исчезли с лица земли древние ее властелины, достойна удивления и побуждает ученых все к новым поискам причин этого загадочного явления.
Кайнозойская эра — самая короткая. Но значение ее для настоящего и будущего всего органического мира огромно.
Органический мир мезозоя
Причина состоит в том, что именно в кайнозойскую эру появился на Земле человек. А с ним на Земле возникла не только новая форма движения материи, о чем будет речь в следующей главе, но и коренным образом изменился характер и направление эволюции органического мира в целом.
Кайнозойская эра принесла окончательную победу среди позвоночных млекопитающим, птицам и костистым рыбам. Запасы питательных веществ в семенах, плодах и органах вегетативного размножения покрытосеменных растений давали богатую пищу двум первым классам позвоночных. Эволюционное развитие этих высших представителей растительного и животного мира шло в тесном взаимодействии. В свою очередь развитие цветковых растений неразрывно связано с дальнейшим прогрессом в мире беспозвоночных и прежде всего насекомых. Так в сложном и многостороннем взаимодействии происходило постепенное становление современной флоры и фауны.
За время палеогена и неогена очертания материков и глубоких морей приняли в основном свой современный вид. Теплый климат этих периодов способствовал буйному росту и интенсивным формообразовательным процессам покрытосеменных растений, которые прочно заняли господствующее положение во флоре всех континентов. Далеко на север по сравнению с современной распространилась тропическая и субтропическая растительность.
К концу неогена наступает похолодание, завершившееся началом первого оледенения. Ареал субтропических и тропических растений резко сократился. Распределение растительности по земному шару в межледниковые периоды антропогенного времени постепенно приобрело современный характер. А само название последнего периода кайнозойской эры — антропоген — свидетельствует о важнейшем событии этого периода — о появлении человека.
Изучением основных этапов эволюции живого занимается палеонтология – наука об ископаемых организмах. Поскольку биологической эволюции предшествовала длительная предбиологическая эволюция, отдельные этапы биогенеза современная наука увязывает с геогенезом. В геологической истории Земли выделяют различные эры, в которые происходили значительные геологические преобразования, перераспределялись суша и море, менялся климат и т. п. Кроме того, после возникновения жизни каждая эра характеризовалась своеобразием растительного и животного мира.
Геологические эры:
• катархей (5 млрд – 3,5 млрд лет назад);
• архей (3,5 млрд – 2,6 млрд лет назад);
• протерозой (2,6 млрд – 570 млн лет назад);
• палеозой (570 млн – 230 млн лет назад);
• мезозой (230 млн – 67 млн лет назад);
• кайнозой (67 млн лет назад – до настоящего времени).
Возраст Земли – около 5 млрд лет. Жизнь на нашей планете возникла в архее, примерно 3,5 млрд лет назад.
Этапы развития органического мира
В это время появляются первые живые клетки – прокариотыг. Прокариоты – это простые организмы, способные к быстрому размножению, легко приспосабливающиеся к изменяющимся условиям окружающей среды. Характерное свойство прокариотов – отсутствие выраженного ядра. Эти организмы были анаэробными, т. е. могли жить без кислорода (напомним, что первичная атмосфера Земли состояла из смеси гелия, неона, аргона, водорода, метана и азота). Эти организмы были гетеротрофами, т. е. все необходимые для жизни вещества получали в готовом виде из окружающей среды. Однако истощение первичного «органического бульона» потребовало радикального изменения способов питания. На этом этапе биогенеза преимущество имели те организмы, которые могли получить большую часть необходимой для жизни энергии за счет солнечного излучения. Световая энергия ускоряла химические реакции, в ходе которых синтезировались необходимые для жизни вещества. Процесс выработки необходимых веществ с помощью поглощения солнечной энергии называется фотосинтезом. Таким образом, на смену гетеротрофам пришли автотрофыг – живые организм^! которые существуют за счет солнечной энергии и вырабатывают необходимые для жизни вещества самостоятельно. Первыми автотрофами б^1ли цианеи, затем зеленые водоросли. Фотосинтез сыграл существенную роль в биогенезе, способствовал общему ускорению эволюции органической материи. На этом этапе преимущество получили аэробные организмы, которые способны к жизни только в присутствии кислорода.
Появление автотрофных организмов серьезно повлияло на состав земной атмосферы. Дело в том, что в процессе своей жизнедеятельности автотрофные организмы выделяют большое количество кислорода и благодаря этому первичная атмосфера Земли постепенно преобразовалась во вторичную, сформировался озоновый слой, защищающий живые организмы от смертоносного действия ультрафиолетовых лучей, изменился состав воды в водоемах и т. п. Таким образом, биогенез оказал существенное влияние на эволюцию нашей планеты и гармонично «встроился» в гео-генез, став его продолжением и развитием. Считается, что нынешнее содержание кислорода в атмосфере (21 %), б^1ло достигнуто в палеозое, 250 млн лет назад, однако этот процесс начался уже в архее.
В протерозое (1,8 млрд лет назад) появляются эукарио-тыг – живые организмы, клетки которых содержат выраженное ядро. Эукариоты более соответствовали новым условиям. В отличие от прокариотов ДНК эукариотов собрана в хромосомы и способна воспроизводиться без значительных изменений. Существуют две основные гипотезы происхождения эукариотов: аутогенная и симбиотическая. Согласно аутогенной гипотезе эукариоты возникли путем усложнения слабоструктурированных клеток, подобных прокариотам. Сторонники симбиотической гипотезы считают, что эукариоты появились как результат симбиоза нескольких прокариотных клеток, геномы которых объединились в новую целостность.
Примерно 1 млрд лет назад произошло разделение эука-риотов на растительные и животные клетки. Структурные различия между растительной и животной клетками невелики. Более существенными являются различия в способах получения необходимых для жизни питательных веществ. В дальнейшем растительные клетки эволюционировали в сторону использования фотосинтеза для обеспечения себя энергией, а животные клетки – в направлении совершенствования способов передвижения (именно способность к передвижению дает возможность животным организмам искать себе пищу). Известны организмы, которые занимают промежуточное положение между растениями и животными. Например, простейший одноклеточный организм эвглена зеленая питается как растение, а передвигается как животное. Эвглену зеленую рассматривают как переходное звено между растительным и животным царствами. Другой пример – растения, которые по способу питания аналогичны животным: растения-паразиты повилика и хмель или насекомоядные растения мухоловка и росянка. Кроме того, существуют совершенно неподвижные животные организмы – моллюски.
Следующим существенным шагом в биологической эволюции стало появление 900 млн лет назад полового размножения. Механизм полового размножения заключается в слиянии и последующем распределении генетического материала двух организмов. Половое размножение значительно повышает видовое разнообразие, что, с одной стороны, позволяет живым организмам лучше приспособиться к условиям окружающей среды, а с другой – значительно ускоряет эволюционный процесс.
Появление первых многоклеточных организмов произошло примерно 800 млн лет назад. Многоклеточный организм обладает развитыми органами и тканями, т. е. более дифференцирован по сравнению с одноклеточным. Первыми многоклеточными были губки, членистоногие и кишечнополостные.
В палеозое, 500 млн – 440 млн лет назад появляются первые крупные (10–11 м) плотоядные животные и первые небольшие по размерам (около 10 см) позвоночные. Примерно 410 млн лет назад живые организмы начинают завоевывать сушу. Наземные растения получили значительные преимущества перед водными, поскольку процессы фотосинтеза на суше протекают интенсивнее, чем в воде. Первые наземные растения – псилофиты – занимали промежуточное положение между наземными сосудистыми растениями и водорослями. Вслед за растениями на сушу перебрались и животные. Первые наземные животные напоминали современных скорпионов, они были двоякодышащими, т. е. приспособленными к дыханию и в воде, и на суше. От двоякодышащих существ впоследствии произошли сначала земноводные, а затем и сухопутные позвоночные животные. Первыми полностью приспособленными для жизни на суше животными организмами стали древние рептилии, которые по виду напоминали современных ящериц. Примерно в этот же период возникли и насекомые. Около 300 млн лет назад насекомые начинают летать и затем на протяжении почти 100 млн лет господствовали в воздухе.
В мезозое (230 млн – 67 млн лет назад) происходит дальнейшая эволюция животного и растительного мира. Постепенно у наземных растений формируется компактное тело, происходит его дифференциация на корень, стебель, листья, совершенствуются покровные ткани, развивается проводящая система, обеспечивающая растения водой и питательными веществами, изменяются способы размножения. Для целей размножения на суше больше подходят споры и семена, поэтому эволюционное преимущество получили те растения, которые размножались именно таким способом. Дальнейшая эволюция растительного мира связана с совершенствованием семян.
Животное царство также развивается. В начале мезозоя рептилии полностью завоевали сушу, поэтому мезозойскую эру часто называют эрой пресмыкающихся. Древние рептилии постепенно осваивают все новые и новые места обитания, и все более удаляются от воды. Постепенно в ходе эволюции возникали плавающие, летающие и передвигающиеся по суше, хищные и растительноядные рептилии. 195 млн – 137 млн лет назад от древних летающих пресмыкающихся произошли первые птицы, которые сочетали в себе признаки птиц и рептилий. 230 млн – 195 млн лет назад появились первые млекопитающие.
Кайнозой (67 млн лет назад – настоящее время) – время господства млекопитающих, птиц, насекомых и цветковых растений. В конце мезозойской эры произошло сильное похолодание, которое привело к гибели значительного числа видов растений и общему сокращению пространств, занятых растительностью. В этих условиях эволюционное преимущество получили покрытосеменные растения, у которых процесс размножения не только не зависит от наличия водной среды, но и возможен в новых климатических условиях. Покрытосеменные – цветковые – растения и сейчас составляют большую часть царства растений. Безусловно, в течение 67 млн лет кайнозойской эры не раз происходили изменения растительного царства, но цветковые растения по-прежнему сохраняют господство.
Похолодание в конце мезозойской эры и гибель многочисленных видов растений привели к вымиранию сначала растительноядных, а затем и питавшихся ими хищных динозавров. В условиях похолодания значительное эволюционное преимущество получили теплокровные животные – млекопитающие и птицы. На протяжении миллионов лет происходит появление новых видов живых существ, которые распространяются по поверхности Земли, занимая сушу, воздух и водную среду. Примерно 8 млн лет назад начали формироваться современные семейства млекопитающих. В этот же период появились разнообразные виды приматов и тем самым сложились предпосылки для начала антропогенеза. 2–3 млн лет назад началось очередное вымирание лесов. Одна из групп антропоидных обезьян постепенно стала осваивать новые огромные открытые пространства. Предположительно именно от этих обезьян произошли люди (6.3).
Сейчас жизнь на Земле представлена клеточными и до-клеточными организмами. Доклеточные живые организмы – вирусы и фаги. Клеточные организмы традиционно разделяют на четыре царства: микроорганизмы, грибы, растения и животные. Основными группами органической природы считаются растения и животные. В настоящее время царство растений представлено более чем 500 тыс. видов, царство животных – более 1,2 млн видов.