Мезозойская эра началась 225 млн лет назад. Это период расцвета насекомых и пресмыкающихся (рис. 57.1), которые распространились на суше. Разнообразными были травоядные и хищные динозавры. В переводе с греческого «динозавр» означает «ужасный ящер». Среди них были плавающие, бегающие (рис. 57.2), летающие (рис. 57.3). Одни были маленькими — не больше современного кота, а другие достигали гигантских размеров — до 30 м в длину. В водной среде появляются крокодилы и черепахи, а на суше — ящерицы и змеи.
От древних покрытых перьями летающих ящеров — птерозавров, по мнению ученых, происходят птицы. Предками млекопитающих были зверозубые — группа звероподобных ящеров, имевших зубы разного строения и ноги, расположенные под туловищем. Ученые считают, что первые птицы и млекопитающие появились 195 млн лет назад. По сравнению с рептилиями у них был ряд преимуществ: хорошо развитый головной мозг, теплокровность, более совершенный процесс размножения. В конце мезозоя появились и распространились покрытосеменные растения, опылявшиеся насекомыми. Это привело к бурному развитию растительноядных животных, в том числе и млекопитающих. Изменения рельефа земной поверхности, потепление и повышение влажности климата повлекли разрушение экосистем с засушливыми условиями. В свою очередь, это привело к вымиранию многих видов животных. Среди них были и разнообразные динозавры, и некоторые млекопитающие, и насекомые.
|
| Рис. 57.1. Лес в мезозойскую эру |
Кайнозойская эра, начавшаяся 65 млн лет назад, стала эрой расцвета и господства млекопитающих, птиц, насекомых. В это время климат на Земле был очень теплым, на суше росли влажные леса, где преобладали покрытосеменные. К этому времени ученые относят появление на Земле большинства видов современных птиц, грызунов. Древние сумчатые, яйцекладущие звери, саблезубый тигр, а также кролик, носорог, мартышки были типичными представителями фауны суши тех времен. В океанах появляются китообразные. Со временем климат стал более сухим, возникли степи, а в них - растительноядные копытные, хищники, грызуны и другие группы млекопитающих.
Последний период кайнозойской эры начался 2 млн лет назад и длится доныне. В его начале климат стал более суровым. Большие территории нашей планеты покрылись ледниками. В это время в районах, прилегающих к ледникам, жили пещерный медведь, мамонт, исполинский олень.
Со временем глобальное обледенение закончилось, климат стал более теплым. Вымерли мамонты, шерстистые носороги и другие животные, началось формирование современной фауны. Ученые полагают, что приблизительно 1 млн лет назад появились древние люди — питекантропы, синантропы, использовавшие каменные орудия труда. Материал с сайта http://worldofschool.ru
 |
| Рис. 57.2. Скелет ископаемого динозавра |
 |
| Рис. 57.3. Отпечаток археоптерикса — представителя фауны мезозоя |
На этой странице материал по темам: 
Вопросы по этому материалу: worldofschool.ru
Кайнозойская эра, или как ее часто называют кайнозой, длится уже на протяжении 65,5 млн. лет. Началась она после вымирания многих видов животных в конце мела. Отметим, что в кайнозое живем мы по сегодняшнее время. Название в переводе с греческого языка значит «новая жизнь». Кайнозойская эра включает следующие периоды: третичный и четвертичный. Первый в свою очередь состоит из палеоцена и плиоцена, а второй – плейстоцена и голоцена. Однако чаще всего в литературе геологи данным разделением не пользуются, поскольку изменения эволюции совсем небольшие.Если вкратце, то развитие жизни в кайнозойскую эру обрело пика в истории Земли. Это в особенности касается морских, летающих и наземных видов. Если смотреть с геологической точки зрения, то именно в данный период наша планета обрела своего современного внешнего вида. Таким образом, Новая Гвинея и Австралия теперь стали самостоятельными, хотя ранее были присоединены к Гондване. Эти две территории сместились поближе к Азии. Антарктида как стала на своем месте, так и стоит на нем по сей день. Территории Северной и Южной Америк соединились, но тем не менее сегодня их разделяют на два отдельных материка.Кайнозойская эра презентация расположена ниже:
Наличие круглогодичного выпаса позволило преуспевать целым стадам пастбищных животных вместе с ныне вымершими боковыми ветвями эволюционного древа. Температуры продолжали снижаться по мере формирования материка Антарктиды. Появление среди млекопитающих ветви homo sapiens произошло в последние несколько минут этой эры (говоря геологическим языком) вместе с использованием примитивных орудий труда, добыванием огня и изобретением колеса, тогда как более древние виды вымерли.
Кайнозойская эра берет свое начало с третичного периода. Это название сегодня уже немного устарело, но на данный момент является наибольшим этапом. Данный период закончился 1,8 миллионов лет назад, когда начался ледниковый период (пока что последний в истории Земли). Такое название этапу дал итальянец Ардуино. Поначалу все периоды кайнозойской эры он разбил по численному порядку, начиная от первичного и заканчивая третичным. По истечении некоторого времени сюда вошел и четвертичный. Затем, в 1828 году предпоследний этап хорошо изучил шотландский специалист Чарльз Лайель. Причем внес столько информации, что третичный пришлось разбить сразу на четыре этапа. В своих учениях он обосновывался на ископаемых моллюсках, то есть на их плотности населения. Эти существа были выбраны не зря, поскольку их облик напоминает современные виды. Эпохам дал греческие «имена»: Эоцен, Миоцен, а также Древний и Новый плиоцен. Такое распределение хорошо подходило для Италии, однако другим частям Земного шара разделение не было свойственными. Впоследствии этого во время исследований к помощи моллюсков уже никто не прибегал, а эпохи потерпели изменений. Теперь, по новому стандарту, третичный период состоит из палеогена и неогена.Вкратце расскажем о каждом. Первый длился на протяжении 40 млн. лет. Именно в этот период жизнь в кайнозойскую эру стала намного ярче и богаче. Многие представители фауны расселились по территориям, ранее занимаемым динозаврами. Некоторые виды потерпели изменений в процессе эволюции. 24,6 млн.лет назад период подошел к концу из-за начала осушения климата. Разделяется на три эпохи, названия которых сегодня уже не используются.
Затем кайнозойская эра перешла в новый этап – неоген. Его длительность составила 22 млн. лет. По характеру значительно отличается от своего предшественника. В данном периоде численность видов млекопитающих снизилась, но в то же время они стали более теснее контактировать между собой. Также отметим, что климат продолжает осушатся, а средняя температура воздуха при этом постепенно опускаться. Таким образом, 1,8 млн. лет назад начался ледниковый период. Третичный период условно распределяется на миоцен и плиоцен.Куда более интересной кайнозойская эра становится в четвертичный период, часто его еще называют антропогеном. Именно он является завершающим этапом кайнозоя, начался 2,6 млн.лет назад. В рассматриваемой эре данный период является самым коротким. Прежде всего он характеризуется обретением современного вида рельефа местности, а самым главным считается появление человека. Кстати палеонтологам тяжело исследовать останки, поскольку в данном случае определить возраст при помощи изотопов невозможно. Здесь только один эффективный метод – радиоуглеродный анализ. Можно применять и другие способы, в фундаменте которых заложен распад недолго живущих изотопов. Как видим, для ученых четвертичный период является наиболее специфическим. Он в свою очередь содержит в себе две эпохи: плейстоцен и голоцен. Интересно узнать какой была форма Земли, когда царила кайнозойская эра презентация расскажет вам:
Во время «правления» первой царили огромные оледенения, но при этом они циклически менялись с межледниковьями, когда температура воздуха была приемлемой. Уже в то время климат обрел современный характер, только вот животных это вовсе не касается. Как пример, вымирание южноамериканской пампы. Причина данному явлению – частое изменение климатических условий, в некоторых случаях животных истребляли древние люди. Если полностью перебраться к Южной Америке, то отметим исчезновение с Земли ленивца мегатерия, гигансткой саблезубой кошки и броненосца дедикуруса. Затем перемещаемся в Северную Америку, там тоже фауна потерпела изменений. В частности не стало птиц-тиранов. Возможно вы не знали, но в древние времена за океаном проживали и верблюды, которые позже вымерли. Отметим исчезновение американской лошади, олений, быков и антилоп. В Европе пропали мамонты, пещерные медведи и левы, а также шерстистые носороги. Несчастье коснулось и судьбы людей, а если быть точным, то неандертальцев. Именно они в борьбе за власть проиграли кроманьонцам. Только вот неизвестно каким способом исчезли с планеты: их убили или же все таки они были съедены.
Перемещаемся теперь в голоцен, который был обычной межледниковой эпохой, но отличался стабильным климатом. Кайнозойская эра в этот период потеряла многих представителей фауны, в данном случае силы не рассчитал первобытный человек. Посредине периода люди начали грамотно пользоваться предоставленными ресурсами, в процессе эволюции цивилизация обрела развития. Именно в голоцене отмечается начало технического развития человечества. В облике животных каких-нибудь существенных изменений не отмечается. В прошлом периоде численность мегатерий, эпиорниса, дронтов, стеллеровых коров составляла лишь около сотни особей на каждый вид. Однако в голоценовую эпоху эти представители полностью закончили свое существование. Опять-таки вина со стороны человека.Что касается климата, то он стал намного теплее, таким образом сегодня отмечается глобальное потепление. Данные изменения ученые повязывают с активной промышленной деятельностью людей. Впоследствии повышения температуры рухнул Евроазиатский и Североамериканский ледник. Арктика до недавнего времени была одним целым, но в один момент ледяной покров потихоньку начал распадаться. С лица Земли стерлись многочисленные горные ледниковые щиты. Сегодня их можно увидеть только в Гренландии и на Антарктиде, поскольку расположены эти территории неподалеку от полярных шапок. В XX веке специалисты зародили учение в области медицины под названием генетика. Возможно, в ближайшем будущем они смогут вывести исчезнувших животных, обитавших в плейстоцене. Сейчас мы живем как раз в гологеновой эпохе.
Кайнозойская эра на протяжении долгих лет изучалась многими исследователями. Большинство из них числятся в штате INQUA. Основная деятельность данной корпорации повязана с изучением четвертичного периода, в том числе и нашего времени. Организация зародилась в 1928 году. Пресс-служба предоставляет много информации, а потому о кайнозойской эре реферат написать не составляет труда. Начиная с этого времени, с циклическим периодом в 4 года намечается собрание ученых, причем места проведения семинаров каждый раз изменяются. Это еще раз говорит о том, что кайнозойская эра пользуется большой популярностью в кругу ученых. Россия является страной-участницей INQUA, она представляет в данной организации свою комиссию. В нашей стране ее возглавляет Ю.А.Лаврушин, который является профессором Геологического института РАН. Кайнозойская эра при помощи мировых специалистов уже хорошо изучена, особенно если это касается животных. Ведь технологический прогресс продолжает свое движение. Сегодня же организация все больше времени уделяет вопросу сохранения видов флоры и фауны, в частности это касается вырубки лесов. Хоть конструкторы и создали современную аппаратуру, но дешевую искусственную бумагу они так изобрести и не смогли.Всего было проведено 18 конгрессов, последний проходил в столице Швейцарии – Берне. В семинарном зале в июле 2011 года собрались представители из 75 стран. Сами ученые утверждают, что им тяжелее всего изучать растительный мир кайнозойской эры. Ведь данный материал плохо сохраняется до наших времен, а потому и возникают трудности во время проведения анализов. Но сегодня создаются компьютерные модели, по которым можно о кайнозойской эре доклад целый составлять.
Если Вам понравилась наша энциклопедия или пригодилась информация на этой странице поделитесь ею с друзьями и знакомыми - нажмите одну из кнопок соц сетей внизу страницы или вверху, ведь среди кучи ненужного мусора интернете достаточно сложно найти действительно интересные материалы.
Источник изображения: http://dinozavrikus.ru и http://i053.radikal.ru
planete-zemlya.ru
Кайнозойская эра.
Кайнозойская эра – последний крупный этап геологической истории, продолжающийся по наше время. Первоначально кайнозойскую эру подразделяли на два периода – третичный, куда включали палеоген и неоген, и четвертичный. Такое решение было принято на 2-ом МГК (1881), несмотря на то, многие геологи вполне обоснованно высказывали мнение о выделении палеогена и неогена в качестве самостоятельных единиц. Начиная с 1960 г. в СССР по решению Межведомственного стратиграфического комитета кайнозой делится на три периода: палеогеновый, неогеновый и четвертичный (антропогеновый). Такое же деление принято и Международной стратиграфической комиссией.
Палеогеновый период.
Палеогеновый период начался 65 млн. лет назад и закончился 23,5 млн. лет назад, т. е. продолжался 41,5 млн. лет. Как самостоятельное подразделение палеоген был выделен К. Науманном (1866). Ранее он входил в состав третичной системы, наименование которой было предложено Ч. Лайелем (1833). Он подразделял третичную систему на три отдела: эоцен, миоцен и плиоцен. Позднее были выделены еще два отдела – палеоцен и олигоцен. Палеоцен был обоснован М. Шимпером (1874), а олигоцен К. Бейрихом (1854). В дальнейшем палеоцен, эоцен и олигоцен были объединены под общим названием «палеоген».
На территории СССР палеогеновые отложения изучались в дореволюционные годы А.П. Павловым, А.Д. Архангельским и А.В. Нечаевым (Поволжье), Н.А. Соколовым (Украина) и И.М. Губкиным (Кавказ). После Великой Октябрьской революции палеогеновые отложения детально изучались советскими геологами: А.А. Ализаде, А.А. Богдановым, М.И. Варенцовым, О.С. Вяловым, И.А. Коробковым, М.В. Муратовым, Ю.М. Пущаровским, А.Л. Яншиным и др. Для расчленения и сопоставления размеров палеогена большое значение имело изучение остатков мелких фораминифер, производившееся Н.Н. Субботиной, В.Г. Морозовой и др. Фауна моллюсков палеогена описывалась А.К. Алексеевым, О.С. Вяловым и др., фауна позвоночных главным образом А.А. Борисяком. Остатки флоры изучались А.Н. Криштофовичем и И.В. Палибиным.
Стратиграфическое расчленение и стратотипы.
Деление палеогена на три отдела общепринято, но при выделении ярусов возникают сложности, связанные с большим разнообразием фаций и органических остатков. Обычно используют шкалу, разработанную на основе корреляции отложений Парижского, Бельгийского и Лондонского бассейнов. Несмотря на определенные недостатки, она была утверждена в качестве международной на 28-м МКГ (Вашингтон, 1989). Между тем явное преимущество имеет почти непрерывный разрез Первой гряды Крымских гор, на основе которого российскими и украинскими геологами (Г.И. Немков, Н.Н. Бархатова, В.В. Меннер, М.Е. Зубкович, Л.П. Горбач, Р.Л. Мерклин, В.К, Василенко и др.) была разработана оригинальная шкала ярусного деления палеоцена и эоцена.
В течение длительного времени дискутировался вопрос о стратиграфическом положении датского яруса. Традиционно его относили к меловой системе, хотя по ряду признаков, в том числе и по особенностям органического мира, он стоит ближе к палеогену. По этим мотивам граница между мелом и палеогеном проводится в кровле Маастрихтского яруса.
Датский ярус был установлен французским геологом Э. Дезором (1846), который предложил выделять его в качестве самостоятельного яруса меловой системы. Им были описаны известняки в окрестностях города Копенгагена, залегающие на «рыбных глинах» Маастрихтского возраста, известные под названием известняков Факсе. Их Э. Дезор предложил рассматривать как самые молодые отложения меловой системы и называть датским ярусом. Позднее оказалось, что ни в одном районе Дании и Швеции не известны полные разрезы датского яруса. Последовательность слагающих его пластов удавалось установить только путем сложения и сопоставления отдельных обнажений. Таким образом, приходится говорить не о конкретном стратотипическом разрезе, а о стратотипической местности.
Палеоценовый (от греч. «палеос» — древний, «кэнос» — новый) отдел в Западной Европе подразделяется также на монтский и танетский ярусы. Превый был установлен Ж. Девальком (1868). Его стратотипом являются отложения в районе городов Монс и Обург на юго-западе Бельгии, где на туфах Сен-Симфорьен верхнего маастрихта с разрывом залегает толща известняков мощностью около 60 м, перекрываемая континентальными образованиями. В Западной Европе монтский ярус теперь обычно рассматривается как эквивалент датского, и последнему названию отдается предпочтение. В современной международной шкале вместо монтского яруса выделяется зеландский (Selandion). В Восточной Европе стратиграфическом аналогом монтского яруса является инкреманский ярус Крыма.
Нижняя граница инкреманского яруса проводится по смене мшанковых и криноидных известняков датского яруса грубослоистыми фораминиферовыми известняками. Наиболее полные разрезы наблюдаются в долинах рек Бельбек и Кача и в районе г. Инкерман. В известняках встречается разнообразная фауна двустворчатых и брюхоногих моллюсков. Мшанок, морских ежей, фораминефер, остракод и др.
Полный объем танетского яруса также нельзя считать точно установленным. Этот ярус был обоснован Э. Реневье (1873). Стратотипом являются фаунистически охарактеризованные пески Танет в восточном Кенте в Англии. Нижняя часть танетских отложений в Англо-Парижском бассейне морского происхождения, но на различных уровнях появляются лагунные и пресноводные отложения.
Выделенный в верхнем палеоцене в Крыму качинский ярус представлен морскими фациями и охарактеризован специфическим комплексом моллюков, к тому же содержавшим много общих видов с нижней частью танетского яруса Англо-Парижского бассейна.
Стратотипом качинского яруса является разрез по реке Кача в Крыму. В основании залегает слой карбонатно-глинистой породы с большим количеством зерен глауконита. Лежащие выше мергели в нижней части глауконитовые, а в верхней содержат кремнистые конкреции. Разрез венчают мергели с прослоями глинистых известняков.
Эоцен (от греч. «эос» — заря, «кенос» — новый) в качестве самостоятельного стратиграфического подразделения был выделен Ч. Лайелем (1833). Он подразделяется на четыре яруса: ипрский (бахчисарайский), лютетский (симферопольский), бартонский (бодракский) и приабонский (альминский).
Ипрский ярус был установлен А. Дюмоном (1849). Его стратотипом являются фландрские глины, обнажающиеся на реке Ипр в Бельгии. В основании бахчисарайского яруса в окрестностях одноименного города залегает пласт глауконитового известняка, который перекрывается слоями глауконитовых глин, переходящих в карбонатные глины с прослоями мергелей. В слоях бахчисарайского яруса присутствуют двустворчатые моллюски, брахиоподы, нуммулиты и дискоциклины, разнообразные мелкие бентосные и планктоновые фораминиферы, остракоды и богатый спорово-пыльцевой комплекс.
Лютетский ярус был установлен А. Лаппараном (1883). Стратотипом являются грубые известняки окрестностей Парижа (римская Лютеция). Нижняя и верхняя границы яруса ограничиваются ипрскими глинами Лаон и бартонскими породами Мон-Сен-Мартен. Многие исследователи предполагают, что симферопольский ярус соответствует нижней и средней частям грубых известняков лютетского яруса Парижского бассейна.
Нижняя граница симферопольского яруса проводится по смене глинисто-мергельской пачки бахчисарайского яруса мергелями, в которых появляются прослои нуммулитовых известняков. Верхняя часть симферопольского яруса слагается массивными нуммулитовыми известняками.
В Парижском бассейне верхнеэоценовые отложения объединены под названием бартонского яруса. В нижней его части залегают пески, а в верхней – мергели, иногда с прослоями гипса. Отмечается большое фаунистическое сходство бодракского яруса с бартонским, в то время как альминский ярус трудно сопоставим с каким-либо западноевропейским и условно считается аналогом приабонского.
Нижняя граница бодракского яруса проводится по смене массивных известняков симферопольского яруса более рыхлыми мелоподобными известняками с прослоями глинистых известняков. Верхняя часть яруса слагается тонколистоватыми мергелями с прослоями карбонатных глин. Альминский ярус выделяется по смене этих мергелей светлыми толстослоистыми известняками. В отложениях верхнего эоцена Восточной Европы содержится много двустворчатых моллюсков и мелких фораминифер. Верхним ярусом палеогена а Международной шкале считается приабонский, впервые выделенный в Италии.
Граница между эоценовым и олигоценовыми отложениями проводится по кровле приабонского (альминского) яруса. В состав олигоцена входят рюпельский ярус (по названию реки в Бельгии) и хаттский ярус (по имени племени хаттов, или хэттов, населявших Западную Европу). Олигоцен в стратотипической области начинается устричными мергелями, которые вверх по разрезу сменяются ракушняками. К хаттскому ярусу относятся слои песков и известняков с фауной двустворчатых моллюсков.
Органический мир.
Палеогеновый период открывает кайнозойскую эру, знаменующую новый этап в развитии органического мира. На рубеже мезозоя и кайнозоя многие характерные для мезозоя морские и наземные животные вымерли, а сохранившиеся утратили свое значение. К этому времени полностью прекращают свое существование аммониты, белемниты, рудисты, иноцерамы, а также ихтиозавры, плезиозавры, динозавры и ряд групп мезозойских пресмыкающихся. Их место занимают бурно развивающиеся млекопитающие.
На смену мезозойским пришли новые роды и семейства двустворчатых и брюхоногих моллюсков, а также кожистых рыб. Резкий скачок в развитии испытала покрытосеменная растительность, которая стала доминировать. Исключительно большое развитие получили фораминиферы. Важнейшими среди планктоновых фораминифер были роды Globigerina, Subbotina, Globorotalis, Acarinina, Hantkenina, а среди бентосных крупных фораминифер — Nummulites, Assilina, Operculina, Discocyclina. Все они очень быстро эволюционировали и особенно широкое развитие получили в эоцене, но уже вначале олигоцена вымерли. Значительным распространением пользовались двустворчатые и брюхоногие моллюски. В отличие от других моллюсков, они обитали не только в морях с нормальной соленостью, но и солоноватоводных и пресных бассейнах. Некоторые брюхоногие моллюски освоили приморские низменности. Родовые и видовые комплексы моллюсков служат основой стратиграфического расчленения. Характерными и важными являлись Pecten, Cucullaea, Area, Chlamys, Crassatella, Ostrea, Cardium, а среди гастропод – Turritella, Cerithium, Pleurotoma, Trochus, Natica .
Из других беспозвоночных широко распространены неправильные морские ежи, мшанки, губки, членистоногие, кораллы. Теплые моря с нормальной соленостью были населены ежами Echinocorrys, Clypeaster, Conoclypeus. Шестилучевые кораллы вместе с остатками водорослей участвовали в строении рифовых массивов. Из членистоногих известны остракоды, среди которых характерны Trachyleberis, Cytheridea, Loxoconcha. Меньшим распространением пользовались десятиногие ракообразные, в частности пресноводные и морские раки и креветки. Роль мшанок и брахиопод по сравнению с более ранними эпохами существенно сократилась.
В последние годы установлено, что среди палеогеновых организмов важное значение имели представители нанопланктона — кокколитофориды. Расцвет этих золотистых микроскопических водорослей произошел в эоцене. На ряду с ними породообразующую роль играли диатомовые и кремнистые жгутиковые. В морях обитали также морские позвоночные, среди которых господствовали костистые рыбы. Кроме них известны хрящевые – акуловые и скаты. Появились древние представители китов, сирены, дельфины – млекопитающие, освоившие морские просторы.
Существенные изменения произошли в наземной фауне палеогена. Пресмыкающиеся, некогда господствовавшие на земной поверхности, уступили место млекопитающим. Из рептилий продолжали существовать крокодилы, ящерицы, черепахи и змеи. Земноводные представлены гигантскими саламандрами, а также лягушками и жабами. В воздухе доминировали птицы.
Млекопитающие палеогена были разнообразными. Уже в эоцене широко распространились основные отряды кайнозойских грызунов, хищников, непарно- и парнокопытных. В это же время возникли насекомоядные и зайцеобразные. Самыми крупными млекопитающими в олигоцене были представители древних носорогов – гигантские безрогие индрикотерии. Основным их местом обитания были саванны. В начале неогена индрикотерии вымерли. В олигоцене существовали примитивные свиньи, верблюды, олени. Уже в начале палеогена появились лемуры – наиболее примитивная группа среди приматов, называемая полуобезьянами. Только в конце эоцена возникли настоящие обезьяны – антроподы. В это же время появились крупные хоботные и сумчатые. Среди последних известны как хищные, так и растительноядные формы.
Среди наземной флоры продолжалось развитие покрытосеменных. Многие регионы покрывались густыми тропическими и субтропическими лесами. В их составе ведущая роль принадлежала пальмам, магнолиям, миртам, фикусам, гигантским секвойям, араукариям и кипарисовым. Наряду с ними в более умеренном климате росли широколиственные и мелколиственные – дуб, бук, каштан, тополь, береза и др.
Палеотектонические и палеогеографические условия.
Главными особенностями палеоцена и эоцена являются отделение Гренландии от Евразии с возникновением оси спрединга вдоль подводного хребта Рейкьянес к югу от Исландско-Фарерского порога и раскрытие Норвежско-Гренландского бассейна к северу от этого подводного хребта. Тем самым закончилось формирование Атлантического океана на всем протяжении от Шпицбергена до Антарктиды. Одновременно продолжалось и завершилось расширение Лабрадорского моря и моря Баффина между Северной Америкой и Гренландией. Процессами спрединга в этом регионе сопутствовали мощные излияния базальтов, особенно на окраинах Гренландии и Норвегии, а также Брито-Арктической провинции в целом. К эоцену относится и формирование Евразийской котловины Северного Ледовитого океана с осью спрединга вдоль подводного хребта Гаккеля. В Индийском океане Сейшельского микроконтинента от Индостана и заканчивается оформление Аравийско-Индийского спредингового хребта, до разлома Оуэн на севере, а также Чагос-Лаккадивского и Восточно-Индийского неспрединговых хребтов.
На севере Тихого океана возникает Алеутская вулканическая дуга, в зоне субдукции которой поглощается северный широтный спрединговый хребет океана и находившаяся к северу от него океанская литосферная плита Кула. Ее реликт сохраняется лишь к северу от Алеутской дуги, в одноименной восточной впадине Берингова моря. На юго-западе Тихоокеанской области спрединг из Тасманова моря распространяется на север в Коралловое море, завершая оформление восточной окраины Австралийского материка, который тем самым приобретает свои современные очертания.
Почти на всей площади континентов переход от мела к палеоцену и значительная часть палеоцена ознаменовались глубокой регрессией. Весьма значительной она была в Северной Америке и Европе, затронув и Баренцево море. В Северном море и Западной Сибири сохранились открытые к северу заливы; морские условия удержались на юге Восточной Европы – в Причерноморье, Предкавказье и восточнее – в Закаспии (Туране). Эта полоса представляла северную окраину Тетиса. Остальная площадь Евразии оставалась низменной сушей, кроме притихоокеанской зоны.
В пределе палеоценовой эпохи в связи с размывом крупных поднятий на севере Тетиса (Бихорский, Родопско-Пелагонийско-Таврский, Центральноиранский и Центральноафганский массивы), а также многочисленных мелких островов в окраинных морях снижается роль карбонатных отложений. Шельфовые и относительно глубоководные терригенно-карбонатные отложения формировались в Динаридах, Понтидах, Анатолидах, на Малом Кавказе, Эльбрусе и на других территориях. Карбонатные отложения тяготеют к южному борту океана Тетис.
В палеоцене флишевые прогибы в пределах Тетиса продолжают развиваться. Новый флишевый прогиб возникает в Аноталидах. Его продолжением был бассейн, расположенный в Загросе. Интенсивность вулканизма снижается. Остаточный островодужный вулканизм продолжается в Восточном Понте, Аджаро-Триалетах и на Малом Кавказе. Вулканические извержения происходили в Загросе, центральном Иране, Белуджистане, на юго-востоке Афганистана и на Памире.
На западе Мьянмы и на Андаманских островах продолжалось накопление флиша. На Калимантане, представлявшем собой тихоокеанскую окраину, отлагались песчано-глинистые, в том числе и флишевые, толщи. Аналогичные осадки формировались на Сулавеси и на юге Филиппин. Флишоидные серии отлагались от острова Тайвань до камчатки. На Камчатско-Корякской активной окраине продолжался островодужный вулканизм. В палеоцене формируется энсиматическая островодужная система Новых Гебрид (Вонуару), Фиджи, Лау, Тонга-Кермадек.
Одной из важных палеогеографических особенностей было снижение высоты срединно-океанского хребта в Атлантике при сохранении высокого положения уровня карбонатной компенсации. При продолжающемся общем погружении океанской впадины это привело к возрастанию площадей накопления абиссальных красных и других бескарбонатных глин.
Распространение красных абиссальных глин в Индийском океане также увеличивается за счет сокращения площадей развития карбонатных осадков. К югу от Сейшельского микроконтинента возникло Маскаренское поднятие.
Общее погружение охватило центральную часть Тихого океана. Оно привело к повышению уровня карбонатной компенсации и видоизменило состав и особенности распределения осадков на его ложе. Увеличились площади накопления красны глубоководных глин. Отчетливо выделяется область высокой биологической продуктивности в экваториальной части. К ней приурочено наиболее интенсивное кремне- и карбонатонакопление.
В палеоцене с западной части Тихого океана возникает крупный Филиппинский спрединговый бассейн, в пределах которого красные абиссальные глины.
Котловина Макарова-Толля и Канадская котловина в Арктическом океане продолжают погружаться. В них отлагались гемипелагические глины и кремнистые илы. В Евразийском бассейне по обе стороны хребта Геккеля, в котловинах Амундсена-Нансена формируются турбидиты.
В позднем палеоцене начинается трансгрессия; она продолжала развиваться в эоцене, однако не достигала размеров позднемеловой. Эоценовая трансгрессия в наибольшей степени ощущается в Западной Европе, на юге Восточной Европы, в Закаспии (Туране) и Западной Сибири. Борельные моря – Северная Атлантика, Карское море – сообщались с Тетисом через проливы в Западной Европе и Тургайский пролив к востоку от Южного Урала. Но большая часть территории Северной Америки, Восточной Европы и особенно Азии, от Центрального Казахстана до Чукотки, оставалась, как и в палеоцене, сушей (Камерун и Эфиопия) и Аравии (Йемен) проявился базальтовый вулканизм, представляющий начало континентального рифтогенеза Восточно-Африканской системы, а также спрединговых бассейнов Аденского залива и Красного моря. Наземные излияния в Камеруне происходили вдоль крупного разлома, с которым связано формирование вулканических островов Гвинейкого залива. Отдельные вулканические центры располагались в Высоком Атласе, на севере Мадагаскара и на шельфовых участках в районе мыса Доброй Надежды.
В области Тетиса палеоценовая регрессия также сменяется трансгрессией с максимумом в среднем эоцене. На обширном пространстве от Балкан до Белужистана активно проявлялся вулканизм- островодужный вдоль зоны субдукции по южному краю Неотетиса, рифтогенный в её более глубокм тылу. Большекавказского -Копетдагский бассейн продолжает заполняться осадками, в основном флишем. Флиш получает широкое распространение и в более западных и восточных районах Средиземноморского продвижного пояса, а в его южном обрамлении по-прежнему широко развиты карбонатные платформы.
В позднем эоцене в развиии Тетиса наступает знаменательный перелом. На востоке происходит столкновение Индостанского обломка Гондаваны с южным краем Евразии; могрской бассейн здесь замыкается и начинается образование Гималаев (см. Рис.18.5). На западе Иберийская, Апулийская (Адрия), Бихорская, Мезийская, Закавказская микроплиты сближаются с Евразией; сюга их “подпирает” крупная Африканская-Аравийская плита. Спрединг прекращается, заканчивается поглощение океанской коры в зонах субдукции; исключение составляет Восточное Средиземноморье (моря Ионическое и Леванта, дуги Калабрийская и Эллинская), где этот процесс продолжается до современной эпохи, равно как и вдоль юго-западной окраины Юго-Востичной Азии с её вулканической другой, простирающейся из центральной Мьянмы на Суматру и Яву.
В результате коллизии континентальных блоков в конце эоцена начинается становление покровно-складчатых горных сооружений Пиренеев (отсюда название этой эпохи орогенеза – пиренейская), Бетской Кордильеры на юге Испании, Эр-Рифа и Телль-Атласа на севере Магриба, Альп, Аппеннин, Динарид-Эллинид, Балканид, Малого Кавказа. Более слабыми были поднятия в Карпатской и Большекавказской системах; о них свидетельствует появление мощных олистостром. Все эти события привели к коренным изменениям палеографической обстановки. Тетис как единый океанский бассейн перестал существовать и распался на остаточный бассейн Восточного Средиземноморья (Ионическо-Леванттийский), сообщавшийся с Атлантическим и Индийским океанами и находившийся восточнее и севернее бассейна Паратетиса, временами вступавший в связь со Средиземноморским. Паратетис простирался от предгорий Альп, Карпат и Динарид на западе до Каспия и Арала на востоке.
Крупные изменения произошли в Меланезии. Активно развивается островодужная система Соломоновы острова – Новые Гебриды. К востоку от нее заложились глубоководные желоба. Возникает бассейн моря Бисмарка с корой океанского типа и к югу от острова Новая Британия.
В течение эоценовой эпохи продолжалось расширение Атлантического океана. В Антильско-Карибской области образовался трансформенный глубоководный трог Кайман.
Продолжается расширение и Индийского океана. Увеличиваются в размерах Чагос-Лаккадивское поднятие и Западно-Австралийский хребет.
Вдоль восточной окраины Евразии, от Чукотки до Калимантана, протягивался пояс горных сооружений, на ряде участков, в частности в Сихоте-Алине, Японии (остров Хонсю) и на юге Кореи, сопровождаемый вулканическими проявлениями. В тылу этого пояса в Северо-Восточном Китае и Хабаровском крае развивалась континентальная рифтовая система, а в океане к востоку от него – энсиматические вулканические дуги. Помимо возникших ранее Олюторской, Камчатской и Курильской дуг южнее появились дуги Филлипинская и Кюсю-Палау; между ними образовалась Заппадно-Филиппинская глубоководная впадина. Филиппинская дуга продолжалась к югу до острова Сулавеси; между ними и Калимантаном в эоцене возникла тыльно-дуговая впадина моря Сулавеси. Гирлянда энсиматических вулканических вулканических дуг (острова Соломоновы, Вануату и др.) развивалась в Меланезии, а в их тылу – система окраинных морей. В конце эоцена произошло надвигание, обдукция коры этих морей на континентальную кору Новой Гвинеи, Новой Каледонии и острова Северный Новой Зеландии.
www.ronl.ru
Реферат
«Органический мир в Кайнозойскую и Мезозойскую эру»
Чарльз Дарвин доказал, что процесс эволюции органического мира совершается непрерывно и имеет приспособительный характер. В целом этот процесс приводит к общему повышению организации живых существ, но вместе с тем он идет дивергентно. Вопрос о направлениях эволюционного процесса был разработан выдающимися отечественными учеными А.Н. Северцовым и И.И. Шмальгаузеном.
Следует отметить три главных направления эволюции: ароморфоз, идиоадаптацию и дегенерацию.
Первое направление — ароморфоз, или морфофизиологический прогресс. Ароморфозами называют приспособительные изменения, поднимающие организмы на более высокий уровень организации, имеющие универсальное значение и сохраняющие свою полезность при переходе в новую среду.
На ранних этапах развития органического мира выделяют три крупных ароморфоза — возникновение:
1) полового процесса,
2) фотосинтеза и
3) многоклеточных организмов.
Объясните, в чем состоял ароморфозный характер каждого из этих изменений в развитии органического мира.
Важные ароморфозы у растений положили начало новому этапу в развитии всего органического мира — приспособлению к жизни на суше, в новой, во многом более сложной и широкой среде, чем водная. Достаточно вспомнить, какие глубокие изменения в строении и функциях по сравнению с водорослями произошли у псилофитов, чтобы понять значение этих ароморфозов в эволюции. Позднее крупным ароморфозом в развитии растительного мира был переход от размножения спорами к размножению семенами.
В животном мире следует отметить крупные ароморфозы у плоских червей, повлиявшие на всю дальнейшую эволюцию животных, — развитие трехслойности и двусторонней симметрии. Кроме эктодермы и энтодермы, у них возник третий зародышевый слой — мезодерма. В процессе дальнейшей эволюции животных из этого слоя развились стенки кишечника, кровеносная система, мышцы, соединительная ткань, органы размножения, а у позвоночных и скелет.
Двусторонняя симметрия тела привела к разделению тела на передний и задний концы, брюшную и спинную стороны. Разделение функций повысило подвижность, способность захватывать добычу. Считают, что уже у плоских червей наметился выход на сушу — в новую среду. Этот факт подчеркивает значение ароморфозов.
У позвоночных животных палеозойской эры можно проследить ряд ароморфозов. Из них отметим возникновение челюстей у панцирных рыб, легочного способа дыхания и строение плавников у кистеперых рыб. Позднее крупными ароморфозами в развитии позвоночных было появление внутреннего оплодотворения и формирование ряда оболочек яйца, защищающих зародыш от высыхания, усложнение в строении сердца и легких, ороговение кожных покровов. Эти глубокие изменения привели к возникновению класса пресмыкающихся.
Крупные систематические группы — типы, классы и некоторые отряды — произошли путем ароморфозов.
Второе направление — идиоадаптация. Идиоадаптациями называют частные приспособительные изменения, полезные в определенных местных условиях среды, возникшие без повышения общего уровня организации.
Рассмотрим это на примере истории класса земноводных. В засушливые и жаркие периоды палеозойской эры у какой-то части класса в процессе естественного отбора выработались частные приспособления к определенным и ограниченным местообитаниям. Никакого повышения уровня организации у земноводных при этом не произошло, и они сохранили все признаки класса земноводных. Современные амфибии — лягушки, тритоны — хорошо приспособлены к условиям существования в мелких водоемах и сильно увлажненных местах суш.
Защитная окраска дает хороший пример приспособления животных к определенным условиям существования, не связанного с повышением организации.
Примерами идиоадаптации у растений могут служить многообразные тонкие частные приспособления цветка к перекрестному опылению ветром, насекомыми, птицами, млекопитающими (некоторыми летучими мышами), приспособления плодов и семян к рассеиванию, приспособления листьев к уменьшению испарения.
Большинство отрядов и более мелких групп возникло на пути развития частных приспособлений без повышения общей организации.
Третье направление — дегенерация. Дегенерацией называют упрощение организации, связанное с переходом организма к таким взаимоотношениям со средой, при которых он избавляется от острого биологического состязания с другими живыми существами. Но этот переход приводит к регрессу и утрате целого ряда органов, выпавших из-под контроля естественного отбора, как не имеющих жизненно важного значения. Дегенерация часто связана с переходом к сидячему или паразитическому образу жизни. У взрослой асцидии (тип хордовых), ведущей прикрепленный образ жизни, отсутствуют кровеносная и нервная системы и хорда. Ярким примером дегенерации могут служить паразитические черви. Паразитирующая на клевере, хмеле и других растениях повилика лишена главного органа — листа, а вместо корней у нее образуются на стебле присоски, которыми она высасывает питательные вещества из растения-хозяина.
Соотношения различных направлений эволюции. Ароморфозы наблюдаются в эволюции различных групп животных и растений значительно реже, чем идиоадаптации, но они обозначают новые этапы в развитии органического мира.
Новая высшая группа возникает на пути ароморфозов, при этом большей частью проникает в новую среду обитания. В условиях новой среды эта группа претерпевает изменения: одни из них приводят к новым ароморфозам, другие — к идиоадаптациям.
Предпосылкой к новым ароморфозам служит общая примитивная (неспециализированная) организация тела, связанная обыкновенно со способностью органов к выполнению нескольких функций. Примером общей примитивной организации могут быть среди растений псилофиты, среди животных — стегоцефалы и другие переходные формы от низших к высшим систематическим группам. В качестве примера многофункциональности органов можно привести конечность кистеперой рыбы. Многофункциональность органов сохраняется у многих животных и по настоящее время. У большинства наземных млекопитающих конечности выполняют две функции: хождения — главную и плавания — побочную.
Каждый ароморфоз открывает возможности для идиоадаптации, которые и обеспечивают более полное обживание среды путем захвата в ней различных местообитаний без повышения уровня организации.
В случаях упрощения взаимоотношений организмов со средой происходит общая дегенерация.
Горизонтальные плоскости на схеме изображают различные уровни организации. Чем выше уровень организации, тем выше изображена соответствующая ему плоскость. Восходящие ленты обозначают пути ароморфо-0 зов; лента к сниженной плоскости выражает путь регресса — дегенерации. Линии, соединяющие точки на каждой плоскости, показывают дивергентный ход эволюционного процесса, в результате чего возникают идиоадаптации.
Прогресс и регресс в органическом мире. Развитие живой природы, начиная с первичных организмов, шло по восходящей линии, от низшего к высшему, от простого к сложному, т.е. по пути прогресса. Однако понятие о прогрессе в органическом мире не означает, что историческое развитие происходило только по восходящей линии. Оно осуществлялось сложными и разнообразными путями. Прогресс в общей организации всегда оказывался связанным с регрессом — недоразвитием отдельных органов или частей тела. Палеонтологический ряд лошади (стр.69) свидетельствует о прогрессивном развитии этого животного, однако связанном с рудиментацией пальцев, кроме среднего, ключиц и специализации зубов.
«Главное тут то, — указывал Энгельс, — что каждый прогресс в органическом мире является вместе с тем и регрессом, ибо он закрепляет одностороннее развитие и исключает возможность развития во многих других направлениях».
Различают два типа прогресса в органическом мире: морфофизиологический и биологический.
Ароморфоз — это и есть морфофизиологический прогресс, а дегенерация — морфофизиологический регресс.
Что же такое биологический прогресс и биологический регресс?
Биологический прогресс и биологический регресс. Развитие ароморфозов, идиоадаптации, а также изменений при дегенерации создает возможности повышения выживаемости и понижения смертности в популяциях. При высокой выживаемости численность особей в популяциях возрастает, ареал обитания расширяется, темпы образования новых внутривидовых группировок, а в конечном счете и новых видов ускоряются. Это биологический прогресс.
Таким образом, под биологическим прогрессом понимают процесс, который ведет к увеличению численности особей в популяциях, расширению ареала, а также к повышению темпов внутривидовой дифференцировки и образованию новых видов.
Наглядным примером биологического прогресса может служить распространение зайца-русака. Сто лет назад граница его распространения на севере доходила до линии Ленинград — Казань, а к востоку — до реки Урал. В настоящее время это животное на севере распространено в Средней Карелии и далее, на востоке — до Омска, на юге — до Северной Африки, Малой Азии, Крыма, Закавказья и Ирана. Заяц-русак подвергся большой дифференцировке: известно около 20 подвидов его. Еще пример дают нематоды (круглые черви), которые заселяют в настоящее время всю почву Земли, моря и океаны, пресные водоемы; многие из этих червей — паразиты растений, животных и человека. И заяц-русак и нематоды испытывают в настоящее время процессы типичного биологического прогресса.
Биологический прогресс, может быть достигнут при общей дегенерации. Так, например, происходит у животных, ведущих сидячий или паразитический образ жизни, а также у растений-паразитов. У свиного солитера нет кишечника, слабо развита нервная система, способность к самостоятельному передвижению почти отсутствует. Но наряду с упрощением организации это животное обладает присосками и крючками, при помощи которых и держится на стенках кишечника своего хозяина, а также сильно развитыми органами размножения и огромной плодовитостью.
Подавляющее большинство современных видов животных и растений охвачено процессами биологического прогресса. В сельском хозяйстве и в медицине очень важно учитывать процессы биологического прогресса тех или иных видов растений и животных.
В природе наблюдается также процесс, противоположный биологическому прогрессу, — биологический регресс.
Под биологическим регрессом понимают процесс, который ведет к падению численности особей в популяциях и числа самих популяций, сокращению ареала, снижению темпов внутри видовой дифференцировки и уменьшению числа видов.
Биологический регресс может наступить в результате изменения отношений организмов с внешней средой в неблагоприятную для них сторону. Причинами этих изменений могут быть изменения климата, горообразование, наступления и отступления моря и др., а наряду с ними — изменения в отношениях между видами, родами и т.п. В геологическом прошлом многие группы подверглись биологическому регрессу в такой мере, что он привел их к вымиранию. Вымерли трилобиты, гигантские ракоскорпионы. Из многочисленных ветвей древнейших земноводных эволюционировали только ветви, которые повели к образованию современных классов земноводных и пресмыкающихся. Среди растений давно исчезли псилофиты, древние папоротникообразные, семенные папоротники.
В современную геологическую эпоху испытывают биологический регресс, например, плеченогие, пышный расцвет которых относится к девонскому и каменноугольному периодам, в растительном мире — хвощовые и плауновые, наибольшее развитие которых наблюдалось в каменноугольном периоде. Происходит биологический регресс черного таракана, черной крысы, многих видов, обитающих на мелких океанических островах.
С появлением человека причины биологического регресса часто связаны с теми изменениями, которые он вносит в ландшафты Земли, нарушая связи живых существ со средой, сложившиеся в процессе длительной эволюции, например сокращение ареала европейского бобра, выхухоли, европейского зубра и многих других видов животных. Биологический регресс всегда грозит вымиранием. Вот почему мероприятиями по охране природы важно не только сдерживать биологический регресс, но и ликвидировать и предупреждать его.
Ознакомившись с направлениями эволюции органического мира, продолжим рассмотрение дальнейших этапов ее в мезозойскую и кайнозойскую эры, причем вы снова встретитесь с примерами ароморфоза, идиоадаптации и дегенерации.
Приспособление органического мира к наземной жизни в мезозойскую эру
Завоевание суши голосеменными растениями. В триасовом периоде на значительной части земного шара был резко континентальный климат. В новых условиях усилилось развитие голосеменных, получивших большое преимущество перед сосудистыми споровыми растениями.
Голосеменные перешли к новому способу оплодотворения. Половые клетки у них стали развиваться во внутренних тканях. Мужская половая клетка двигалась к женской по пыльцевой трубке без участия воды. Это был ароморфоз исключительно крупного значения, во многом обеспечивший дальнейшее завоевание суши растениями. Притом голосеменные расселялись чрезвычайно быстро благодаря переносу семян ветром и водой. Для мезозойской эры характерно необыкновенно богатое развитие голосеменных растений, продолжавшееся в юрском периоде и до середины мелового.
Победа покрытосеменных. Однако в течение нескольких сотен тысяч лет голосеменные были вытеснены недавно возникшей группой покрытосеменных растений. Пока не установлены окончательные причины этой резкой смены. Возможно, они были связаны с горообразованием конца мезозойской эры — начала кайнозойской и с изменением распределения суши и моря, а также климата.
Предками покрытосеменных были древние голосеменные. К концу мезозойской эры уже существовали однодольные и двудольные растения. Наиболее древние формы покрытосеменных неизвестны. Существует предположение, что они возникли в тропическом поясе на материке, который позднее стал дном океана. Семейства лютиковых и магнолиевых — наиболее древние, судя по примитивному строению цветка и древесины.
В цветках лютиковых и магнолиевых большое количество плодников и тычинок, расположенных по спирали, неопределенное число частей цветка. В древесине сосудисто-волокнистые пучки расположены кольцами. Эти признаки считают древними.
У покрытосеменных произошел крупный ароморфоз — развитие цветка, ставшего широким, универсального значения приспособлением к опылению.
В дальнейшем в цветке выработались многочисленные частные приспособления к опылению различными способами и средствами — идиоадаптации. Из других идиоадаптаций покрытосеменных можно указать приспособления к распространению плодов и семян, а также к уменьшению испарения воды листьями.
Покрытосеменные приобрели ряд важных приспособлений по сравнению с голосеменными. Семяпочки покрытосеменных скрыты в завязи, семена развиваются внутри плода, лучше защищены и обеспечены питательным материалом; у них яркие душистые цветки, привлекающие насекомых, и огромная поглощающая поверхность листьев и корней.
Покрытосеменные растения быстро завладели всей поверхностью Земли, освоили водную среду, дали бесчисленные разнообразные формы: деревья, кустарники, многолетние и однолетние травы. Большую роль в быстром распространении покрытосеменных сыграла их выносливость в различных климатических и почвенных условиях. Развитие листьев, стеблей, характер ветвления обеспечили наилучшее поглощение и использование солнечных лучей.
Пышное развитие покрытосеменных было связано с одновременным развитием высших форм насекомых-опылителей: бабочек, шмелей, пчел, мух и др.
Хвойные и споровые растения не исчезли с распространением покрытосеменных, а продолжали дивергентно развиваться, образуя новые виды. Среди хвойных было много сосен, тиса, секвой, появилась ель; из споровых — мелкие хвощи, плауны, папоротники.
Гигантские пресмыкающиеся. Самая характерная черта развития животного мира в мезозойскую эру — поразительный расцвет и последующее очень быстрое вымирание гигантских пресмыкающихся. В юрском периоде они достигли большого видового разнообразия без повышения уровня организации (идиоадаптации).
Из наземных пресмыкающихся мезозойской эры наиболее замечательны давно вымершие гигантские ящеры-динозавры («ужасные ящеры»), плотоядные и растительноядные. На рисунке 33 изображен скелет одного из них — диплодока.
В мезозойских морях жили в большом количестве хищные рыбоящеры — живородящие ихтиозавры и крокодилы. В воздухе парили летающие ящеры, одни величиной с воробья, другие с размахом крыльев — видоизмененных передних конечностей — в 7-8 м. Предполагают, что гигантские травоядные пресмыкающиеся питались преимущественно голосеменными растениями.
Подобно голосеменным растениям, гигантские пресмыкающиеся очень быстро вымерли во второй половине мезозойской эры. Причины их внезапного исчезновения окончательно не установлены. В числе причин могут быть похолодание климата, отступление моря в результате поднятия суши, вызвавшее гибель растительности прибрежных низменностей, которой питались растительноядные пресмыкающиеся, и др. С эволюционной точки зрения гигантские пресмыкающиеся представляли собой слепые ветви, не оставившие потомства. Вследствие своей узкой специализации они не выдержали конкуренции с менее специализированными, но способными к дальнейшим ароморфозам пресмыкающимися — предками млекопитающих и птиц.
Первые млекопитающие. Среди древних пресмыкающихся триасового периода встречались мелкие формы, у которых возникли и развились особенности строения, исключительно важные для дальнейшего прогресса. Такими особенностями оказались живорождение, кормление детенышей молоком, постоянная температура тела, дифференциация зубов, образование рыла путем сужения передней части черепа. Все эти приспособительные изменения имели значение ароморфозов в происхождении класса млекопитающих.
Первые млекопитающие, мелкие, примитивные, напоминали современных сумчатых крыс, землероек и ежей. Их предками были зверозубые ящеры.
Млекопитающие имели четырехкамерное сердце и постоянную температуру тела, тогда как у других животных она была переменной. Эти особенности способствовали усилению обмена веществ и энергии, создав возможность вести деятельную жизнь в то «время, когда пресмыкающиеся погружались в спячку. Зародыши у млекопитающих развивались внутри тела матери, после рождения вскармливались ее молоком и по сравнению с потомством других животных истреблялись в меньшей степени. Вместе с постоянной температурой тела защитой от холода им служил волосяной покров. У современных однопроходных — утконоса и ехидны — сохранились некоторые черты, приближающие их к пресмыкающимся.
Первые птицы. В юрском периоде мезозойской эры возникли зубастые птицы. Вспомните признаки пресмыкающегося и птицы у одной из зубастых птиц — археоптерикса.
Считают, что предком зубастых птиц была вымершая группа ящеров конца палеозойской и начала мезозойской эры, передвигавшаяся на задних конечностях и покрытая чешуей. Предполагают, что эта группа ящеров дала начало группе лазающих ящеров, у которых чешуя видоизменилась в перья. Развитие перьевого покрова и приспособлений к полету вместе с повышением организации нервной и кровеносной систем было тем крупным ароморфозным изменением, которое привело к возникновению птиц.
В конце мезозойской эры появились первые настоящие птицы. Постоянная температура тела, четырехкамерное сердце обеспечивали усиленное развитие обмена веществ и энергии; забота о потомстве облегчала выживание; уменьшилась зависимость птиц, как и млекопитающих, от температуры окружающей среды по сравнению с другими животными.
Птицы вытеснили летающих ящеров благодаря важным преимуществам: их крылья приводились в движение сильными мышцами, кости были легкими, наполненными воздухом.
Кормовая база для животных, в особенности птиц и млекопитающих, уже создалась благодаря покрытосеменным.
В мезозойскую эру в морях водились различные виды моллюсков, иглокожих, хотя многие из них вымерли к концу мезозойской эры. Поразительного развития достигли корненожки, известковые раковины которых образовали громадные залежи мела. Древние хрящевые рыбы были вытеснены возникшими еще в триасе настоящими костистыми рыбами, которые быстрее плавали и активнее захватывали добычу при помощи челюстей.
В результате дивергенции непрестанно возрастало видовое разнообразие в пределах каждой крупной систематической группы. Например, число родов головоногих моллюсков — аммонитов — к концу мезозойской эры достигло 900, тогда как к началу ее их было около 400.
Некоторые виды вымирали, сменяясь новыми. И всегда менее специализированные группы в силу большей пластичности своей организации оказывались способными к дальнейшим ароморфозам.
Господство покрытосеменных. Кайнозойская эра длится около 60-70 млн. лет. Первый период ее — палеоген, второй — неоген и третий — антропоген, который длится по настоящее время. В течение этой эры сформировались континенты и глубокие моря в их современном виде.
В палеогене покрытосеменные заселили материки, горы, пустыни и пресноводные водоемы. Теплый климат благоприятствовал пышному развитию тропической растительности. Даже далеко на севере произрастали вечнозеленые леса. На острове Шпицберген нашли остатки бука, липы и болотного кипариса, в Гренландии — остатки секвой. Широко была распространена субтропическая флора.
Во второй половине палеогена начались бурные горообразовательные процессы, На месте теплых морей поднялись горные хребты Кавказа, Крыма, Альп, Карпат, Пиренеев, Апеннин и Гималаев. Высокие горные цепи отгородили нашу страну от тропиков и субтропиков. С наступившим похолоданием, когда зимой стали замерзать реки, в преимущественном положении оказались растения с опадающими листьями: клен, липа, ольха, тополь, дуб и т.д. Вечнозеленые леса в значительной мере сменились листопадными. На огромных пространствах современной Сибири, Монголии и Северной Америки раскинулись травянистые степи, сменившие леса.
Происходила быстрая идиоадаптация форм в различных местных условиях.
В конце неогена и начале антропогена ледники, сползавшие со Скандинавских гор, сметали на своем пути все живое. У подножия ледников могли выжить лишь карликовые растения, давшие начало арктической флоре.
Только в укромных уголках горных массивов СССР — на Черноморском побережье Кавказа, на Южном берегу Крыма, в Талыше, на берегах Каспийского моря и в Уссурийском крае — сохранились как бы заповедники тропической и субтропической растительности. У подножия гор, куда не добрался ледник, выжили наиболее выносливые к холоду хвойные и листопадные породы. Они и составили в основном флору нашей страны, когда стаял ледник.
В антропогене происходит окончательное формирование современного растительного мира.
Развитие беспозвоночных. Широко распространились брюхоногие и двустворчатые моллюски, они процветают и в настоящее время. Раковина у них оказалась защитой против высших организмов. Большого развития достигли членистоногие животные, особенно насекомые. Многообразие их видов (от 800 тыс. до 1 млн.) свидетельствует о широком расселении на Земле в различных средах и господствующем их положении среди беспозвоночных.
В развитии класса насекомых происходил ряд крупных ароморфозов. Особенно важную роль сыграло развитие трахейной системы, а также ротового аппарата жующего типа. Трахейная система резко повысила активность окислительных процессов в теле насекомого и вместе с развитием крыльев обеспечила не только их выход на сушу, но и широкое распространение. Жующий аппарат, будучи приспособлением широкого значения, сделал возможным питание как мягкими, так и плотными растительными и животными тканями.
Из других ароморфозов можно назвать хорошо расчлененное конечности, твердый хитиновый покров и центральную нервную систему, развитие сложных безусловных рефлексов „обоняния и осязания, способности к образованию многочисленных условных рефлексов.
Проникая в различные среды, насекомые приобрели множество частных приспособлений — идиоадаптаций — к обживанию конкретных местообитаний. Приведите такие примеры.
Господство птиц и млекопитающих. Птицы и млекопитающие заняли господствующее положение в животном мире. Постоянная температура тела позволила им выжить в условиях оледенения и проникнуть далеко в холодные страны. Успешному развитию обеих групп помогло и то, что они заняли каждая в основном особую среду: млекопитающие — наземную, а птицы — воздушную и совместно водную.
От рыб до птиц и млекопитающих происходило последовательное — усложнение строения и повышение интенсивности функций центральной нервной системы, в особенности головного мозга. Усложнение строения мозга было неразрывно связано с развитием высшей нервной деятельности, системы условных 88 рефлексов, со все большим усложнением поведения животных в процессе приспособления к определенным условиям (к жизни в лесу, в степи, в пустыне и т.п.). Оно давало преимущества в жизненном состязании в различных средах обитания.
Такой же характер носила эволюция кровеносной системы позвоночных — от рыб до млекопитающих. Усложнение строения сердца обеспечивало органы птиц и млекопитающих все большим количеством окисленной крови. Благодаря этому обмен веществ и энергии и вся жизнедеятельность у них протекали более интенсивно по сравнению с другими классами позвоночных. Это способствовало установлению многообразных взаимоотношений со средой, развитию центральной нервной системы и органов чувств.
Вершиной развития позвоночных животных оказались млекопитающие. С поразительной быстротой приобретали они частные приспособления к различным условиям самых разнообразных сред обитания — идиоадаптаций. Быстрота развития млекопитающих объясняется не только тем, что предки их не были узкоспециализированными и отличались большой пластичностью, но и огромным разнообразием природных условий кайнозойской эры.
С пышным развитием цветковых растений млекопитающие получили новую и очень разнообразную по своему составу кормовую базу. С этого времени начинается бурное развитие млекопитающих. Цветковые растения сыграли большую роль в развитии птиц и насекомых. В свою очередь животные имели чрезвычайно важное значение в развитии цветковых растений. Достаточно вспомнить многообразные приспособления растений к распространению плодов и семян.
Среди млекопитающих выделились группы, которые положили начало современным грызунам, насекомоядным, рукокрылым, китообразным, копытным, хищным, обезьянам и др. Наиболее крупные млекопитающие — саблезубый тигр, безрогий носорог высотой 5 м, а также мастодонт и динотерий, родственные современным слонам. Во время оледенений на Земле жили мамонты; пещерные медведи, пещерные львы, покрытые густой длинной шерстью.
Появление приматов и человека. В лесах палеогена и неогена обитали небольшие хвостатые лемуры и долгопяты. Около 30 млн. лет назад в лесах появились парапитеки (“пара» — возле, «питекос» — обезьяна, греч) — животные величиной с кошку, которые жили на деревьях и питались растениями и насекомыми. Их челюсти и зубы были такими, как у человекообразных обезьян.
От парапитека произошли современные гиббоны и орангутанги и еще одна ветвь — вымершие древние обезьяны, дриопитеки (древесные обезьяны). Дриопитеки дали три ветви, которые повели к шимпанзе, горилле и человеку.
В антропогене животный мир принимает современный облик. Появляется человек и занимает господствующее место в природе.
1. Азимов А. Краткая история биологии. М., 1997.
2. Кемп П., Армс К. Введение в биологию. М., 2000.
3. Либберт Э. Общая биология. М., 1978.
4. Льоцци М. История физики. М., 2001.
5. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. Учебное пособие. М., 1999.
6. Небел Б. Наука об окружающей среде. Как устроен мир. М., 1993.
www.ronl.ru
Реферат
«Органический мир в Кайнозойскую и Мезозойскую эру»
Чарльз Дарвин доказал, что процесс эволюции органического мира совершается непрерывно и имеет приспособительный характер. В целом этот процесс приводит к общему повышению организации живых существ, но вместе с тем он идет дивергентно. Вопрос о направлениях эволюционного процесса был разработан выдающимися отечественными учеными А.Н. Северцовым и И.И. Шмальгаузеном.
Следует отметить три главных направления эволюции: ароморфоз, идиоадаптацию и дегенерацию.
Первое направление — ароморфоз, или морфофизиологический прогресс. Ароморфозами называют приспособительные изменения, поднимающие организмы на более высокий уровень организации, имеющие универсальное значение и сохраняющие свою полезность при переходе в новую среду.
На ранних этапах развития органического мира выделяют три крупных ароморфоза — возникновение:
1) полового процесса,
2) фотосинтеза и
3) многоклеточных организмов.
Объясните, в чем состоял ароморфозный характер каждого из этих изменений в развитии органического мира.
Важные ароморфозы у растений положили начало новому этапу в развитии всего органического мира — приспособлению к жизни на суше, в новой, во многом более сложной и широкой среде, чем водная. Достаточно вспомнить, какие глубокие изменения в строении и функциях по сравнению с водорослями произошли у псилофитов, чтобы понять значение этих ароморфозов в эволюции. Позднее крупным ароморфозом в развитии растительного мира был переход от размножения спорами к размножению семенами.
В животном мире следует отметить крупные ароморфозы у плоских червей, повлиявшие на всю дальнейшую эволюцию животных, — развитие трехслойности и двусторонней симметрии. Кроме эктодермы и энтодермы, у них возник третий зародышевый слой — мезодерма. В процессе дальнейшей эволюции животных из этого слоя развились стенки кишечника, кровеносная система, мышцы, соединительная ткань, органы размножения, а у позвоночных и скелет.
Двусторонняя симметрия тела привела к разделению тела на передний и задний концы, брюшную и спинную стороны. Разделение функций повысило подвижность, способность захватывать добычу. Считают, что уже у плоских червей наметился выход на сушу — в новую среду. Этот факт подчеркивает значение ароморфозов.
У позвоночных животных палеозойской эры можно проследить ряд ароморфозов. Из них отметим возникновение челюстей у панцирных рыб, легочного способа дыхания и строение плавников у кистеперых рыб. Позднее крупными ароморфозами в развитии позвоночных было появление внутреннего оплодотворения и формирование ряда оболочек яйца, защищающих зародыш от высыхания, усложнение в строении сердца и легких, ороговение кожных покровов. Эти глубокие изменения привели к возникновению класса пресмыкающихся.
Крупные систематические группы — типы, классы и некоторые отряды — произошли путем ароморфозов.
Второе направление — идиоадаптация. Идиоадаптациями называют частные приспособительные изменения, полезные в определенных местных условиях среды, возникшие без повышения общего уровня организации.
Рассмотрим это на примере истории класса земноводных. В засушливые и жаркие периоды палеозойской эры у какой-то части класса в процессе естественного отбора выработались частные приспособления к определенным и ограниченным местообитаниям. Никакого повышения уровня организации у земноводных при этом не произошло, и они сохранили все признаки класса земноводных. Современные амфибии — лягушки, тритоны — хорошо приспособлены к условиям существования в мелких водоемах и сильно увлажненных местах суш.
Защитная окраска дает хороший пример приспособления животных к определенным условиям существования, не связанного с повышением организации.
Примерами идиоадаптации у растений могут служить многообразные тонкие частные приспособления цветка к перекрестному опылению ветром, насекомыми, птицами, млекопитающими (некоторыми летучими мышами), приспособления плодов и семян к рассеиванию, приспособления листьев к уменьшению испарения.
Большинство отрядов и более мелких групп возникло на пути развития частных приспособлений без повышения общей организации.
Третье направление — дегенерация. Дегенерацией называют упрощение организации, связанное с переходом организма к таким взаимоотношениям со средой, при которых он избавляется от острого биологического состязания с другими живыми существами. Но этот переход приводит к регрессу и утрате целого ряда органов, выпавших из-под контроля естественного отбора, как не имеющих жизненно важного значения. Дегенерация часто связана с переходом к сидячему или паразитическому образу жизни. У взрослой асцидии (тип хордовых), ведущей прикрепленный образ жизни, отсутствуют кровеносная и нервная системы и хорда. Ярким примером дегенерации могут служить паразитические черви. Паразитирующая на клевере, хмеле и других растениях повилика лишена главного органа — листа, а вместо корней у нее образуются на стебле присоски, которыми она высасывает питательные вещества из растения-хозяина.
Соотношения различных направлений эволюции. Ароморфозы наблюдаются в эволюции различных групп животных и растений значительно реже, чем идиоадаптации, но они обозначают новые этапы в развитии органического мира.
Новая высшая группа возникает на пути ароморфозов, при этом большей частью проникает в новую среду обитания. В условиях новой среды эта группа претерпевает изменения: одни из них приводят к новым ароморфозам, другие — к идиоадаптациям.
Предпосылкой к новым ароморфозам служит общая примитивная (неспециализированная) организация тела, связанная обыкновенно со способностью органов к выполнению нескольких функций. Примером общей примитивной организации могут быть среди растений псилофиты, среди животных — стегоцефалы и другие переходные формы от низших к высшим систематическим группам. В качестве примера многофункциональности органов можно привести конечность кистеперой рыбы. Многофункциональность органов сохраняется у многих животных и по настоящее время. У большинства наземных млекопитающих конечности выполняют две функции: хождения — главную и плавания — побочную.
Каждый ароморфоз открывает возможности для идиоадаптации, которые и обеспечивают более полное обживание среды путем захвата в ней различных местообитаний без повышения уровня организации.
В случаях упрощения взаимоотношений организмов со средой происходит общая дегенерация.
Горизонтальные плоскости на схеме изображают различные уровни организации. Чем выше уровень организации, тем выше изображена соответствующая ему плоскость. Восходящие ленты обозначают пути ароморфо-0 зов; лента к сниженной плоскости выражает путь регресса — дегенерации. Линии, соединяющие точки на каждой плоскости, показывают дивергентный ход эволюционного процесса, в результате чего возникают идиоадаптации.
Прогресс и регресс в органическом мире. Развитие живой природы, начиная с первичных организмов, шло по восходящей линии, от низшего к высшему, от простого к сложному, т.е. по пути прогресса. Однако понятие о прогрессе в органическом мире не означает, что историческое развитие происходило только по восходящей линии. Оно осуществлялось сложными и разнообразными путями. Прогресс в общей организации всегда оказывался связанным с регрессом — недоразвитием отдельных органов или частей тела. Палеонтологический ряд лошади (стр.69) свидетельствует о прогрессивном развитии этого животного, однако связанном с рудиментацией пальцев, кроме среднего, ключиц и специализации зубов.
«Главное тут то, — указывал Энгельс, — что каждый прогресс в органическом мире является вместе с тем и регрессом, ибо он закрепляет одностороннее развитие и исключает возможность развития во многих других направлениях».
Различают два типа прогресса в органическом мире: морфофизиологический и биологический.
Ароморфоз — это и есть морфофизиологический прогресс, а дегенерация — морфофизиологический регресс.
Что же такое биологический прогресс и биологический регресс?
Биологический прогресс и биологический регресс. Развитие ароморфозов, идиоадаптации, а также изменений при дегенерации создает возможности повышения выживаемости и понижения смертности в популяциях. При высокой выживаемости численность особей в популяциях возрастает, ареал обитания расширяется, темпы образования новых внутривидовых группировок, а в конечном счете и новых видов ускоряются. Это биологический прогресс.
Таким образом, под биологическим прогрессом понимают процесс, который ведет к увеличению численности особей в популяциях, расширению ареала, а также к повышению темпов внутривидовой дифференцировки и образованию новых видов.
Наглядным примером биологического прогресса может служить распространение зайца-русака. Сто лет назад граница его распространения на севере доходила до линии Ленинград — Казань, а к востоку — до реки Урал. В настоящее время это животное на севере распространено в Средней Карелии и далее, на востоке — до Омска, на юге — до Северной Африки, Малой Азии, Крыма, Закавказья и Ирана. Заяц-русак подвергся большой дифференцировке: известно около 20 подвидов его. Еще пример дают нематоды (круглые черви), которые заселяют в настоящее время всю почву Земли, моря и океаны, пресные водоемы; многие из этих червей — паразиты растений, животных и человека. И заяц-русак и нематоды испытывают в настоящее время процессы типичного биологического прогресса.
Биологический прогресс, может быть достигнут при общей дегенерации. Так, например, происходит у животных, ведущих сидячий или паразитический образ жизни, а также у растений-паразитов. У свиного солитера нет кишечника, слабо развита нервная система, способность к самостоятельному передвижению почти отсутствует. Но наряду с упрощением организации это животное обладает присосками и крючками, при помощи которых и держится на стенках кишечника своего хозяина, а также сильно развитыми органами размножения и огромной плодовитостью.
Подавляющее большинство современных видов животных и растений охвачено процессами биологического прогресса. В сельском хозяйстве и в медицине очень важно учитывать процессы биологического прогресса тех или иных видов растений и животных.
В природе наблюдается также процесс, противоположный биологическому прогрессу, — биологический регресс.
Под биологическим регрессом понимают процесс, который ведет к падению численности особей в популяциях и числа самих популяций, сокращению ареала, снижению темпов внутри видовой дифференцировки и уменьшению числа видов.
Биологический регресс может наступить в результате изменения отношений организмов с внешней средой в неблагоприятную для них сторону. Причинами этих изменений могут быть изменения климата, горообразование, наступления и отступления моря и др., а наряду с ними — изменения в отношениях между видами, родами и т.п. В геологическом прошлом многие группы подверглись биологическому регрессу в такой мере, что он привел их к вымиранию. Вымерли трилобиты, гигантские ракоскорпионы. Из многочисленных ветвей древнейших земноводных эволюционировали только ветви, которые повели к образованию современных классов земноводных и пресмыкающихся. Среди растений давно исчезли псилофиты, древние папоротникообразные, семенные папоротники.
В современную геологическую эпоху испытывают биологический регресс, например, плеченогие, пышный расцвет которых относится к девонскому и каменноугольному периодам, в растительном мире — хвощовые и плауновые, наибольшее развитие которых наблюдалось в каменноугольном периоде. Происходит биологический регресс черного таракана, черной крысы, многих видов, обитающих на мелких океанических островах.
С появлением человека причины биологического регресса часто связаны с теми изменениями, которые он вносит в ландшафты Земли, нарушая связи живых существ со средой, сложившиеся в процессе длительной эволюции, например сокращение ареала европейского бобра, выхухоли, европейского зубра и многих других видов животных. Биологический регресс всегда грозит вымиранием. Вот почему мероприятиями по охране природы важно не только сдерживать биологический регресс, но и ликвидировать и предупреждать его.
Ознакомившись с направлениями эволюции органического мира, продолжим рассмотрение дальнейших этапов ее в мезозойскую и кайнозойскую эры, причем вы снова встретитесь с примерами ароморфоза, идиоадаптации и дегенерации.
Приспособление органического мира к наземной жизни в мезозойскую эру
Завоевание суши голосеменными растениями. В триасовом периоде на значительной части земного шара был резко континентальный климат. В новых условиях усилилось развитие голосеменных, получивших большое преимущество перед сосудистыми споровыми растениями.
Голосеменные перешли к новому способу оплодотворения. Половые клетки у них стали развиваться во внутренних тканях. Мужская половая клетка двигалась к женской по пыльцевой трубке без участия воды. Это был ароморфоз исключительно крупного значения, во многом обеспечивший дальнейшее завоевание суши растениями. Притом голосеменные расселялись чрезвычайно быстро благодаря переносу семян ветром и водой. Для мезозойской эры характерно необыкновенно богатое развитие голосеменных растений, продолжавшееся в юрском периоде и до середины мелового.
Победа покрытосеменных. Однако в течение нескольких сотен тысяч лет голосеменные были вытеснены недавно возникшей группой покрытосеменных растений. Пока не установлены окончательные причины этой резкой смены. Возможно, они были связаны с горообразованием конца мезозойской эры — начала кайнозойской и с изменением распределения суши и моря, а также климата.
Предками покрытосеменных были древние голосеменные. К концу мезозойской эры уже существовали однодольные и двудольные растения. Наиболее древние формы покрытосеменных неизвестны. Существует предположение, что они возникли в тропическом поясе на материке, который позднее стал дном океана. Семейства лютиковых и магнолиевых — наиболее древние, судя по примитивному строению цветка и древесины.
В цветках лютиковых и магнолиевых большое количество плодников и тычинок, расположенных по спирали, неопределенное число частей цветка. В древесине сосудисто-волокнистые пучки расположены кольцами. Эти признаки считают древними.
У покрытосеменных произошел крупный ароморфоз — развитие цветка, ставшего широким, универсального значения приспособлением к опылению.
В дальнейшем в цветке выработались многочисленные частные приспособления к опылению различными способами и средствами — идиоадаптации. Из других идиоадаптаций покрытосеменных можно указать приспособления к распространению плодов и семян, а также к уменьшению испарения воды листьями.
Покрытосеменные приобрели ряд важных приспособлений по сравнению с голосеменными. Семяпочки покрытосеменных скрыты в завязи, семена развиваются внутри плода, лучше защищены и обеспечены питательным материалом; у них яркие душистые цветки, привлекающие насекомых, и огромная поглощающая поверхность листьев и корней.
Покрытосеменные растения быстро завладели всей поверхностью Земли, освоили водную среду, дали бесчисленные разнообразные формы: деревья, кустарники, многолетние и однолетние травы. Большую роль в быстром распространении покрытосеменных сыграла их выносливость в различных климатических и почвенных условиях. Развитие листьев, стеблей, характер ветвления обеспечили наилучшее поглощение и использование солнечных лучей.
Пышное развитие покрытосеменных было связано с одновременным развитием высших форм насекомых-опылителей: бабочек, шмелей, пчел, мух и др.
Хвойные и споровые растения не исчезли с распространением покрытосеменных, а продолжали дивергентно развиваться, образуя новые виды. Среди хвойных было много сосен, тиса, секвой, появилась ель; из споровых — мелкие хвощи, плауны, папоротники.
Гигантские пресмыкающиеся. Самая характерная черта развития животного мира в мезозойскую эру — поразительный расцвет и последующее очень быстрое вымирание гигантских пресмыкающихся. В юрском периоде они достигли большого видового разнообразия без повышения уровня организации (идиоадаптации).
Из наземных пресмыкающихся мезозойской эры наиболее замечательны давно вымершие гигантские ящеры-динозавры («ужасные ящеры»), плотоядные и растительноядные. На рисунке 33 изображен скелет одного из них — диплодока.
В мезозойских морях жили в большом количестве хищные рыбоящеры — живородящие ихтиозавры и крокодилы. В воздухе парили летающие ящеры, одни величиной с воробья, другие с размахом крыльев — видоизмененных передних конечностей — в 7-8 м. Предполагают, что гигантские травоядные пресмыкающиеся питались преимущественно голосеменными растениями.
Подобно голосеменным растениям, гигантские пресмыкающиеся очень быстро вымерли во второй половине мезозойской эры. Причины их внезапного исчезновения окончательно не установлены. В числе причин могут быть похолодание климата, отступление моря в результате поднятия суши, вызвавшее гибель растительности прибрежных низменностей, которой питались растительноядные пресмыкающиеся, и др. С эволюционной точки зрения гигантские пресмыкающиеся представляли собой слепые ветви, не оставившие потомства. Вследствие своей узкой специализации они не выдержали конкуренции с менее специализированными, но способными к дальнейшим ароморфозам пресмыкающимися — предками млекопитающих и птиц.
Первые млекопитающие. Среди древних пресмыкающихся триасового периода встречались мелкие формы, у которых возникли и развились особенности строения, исключительно важные для дальнейшего прогресса. Такими особенностями оказались живорождение, кормление детенышей молоком, постоянная температура тела, дифференциация зубов, образование рыла путем сужения передней части черепа. Все эти приспособительные изменения имели значение ароморфозов в происхождении класса млекопитающих.
Первые млекопитающие, мелкие, примитивные, напоминали современных сумчатых крыс, землероек и ежей. Их предками были зверозубые ящеры.
Млекопитающие имели четырехкамерное сердце и постоянную температуру тела, тогда как у других животных она была переменной. Эти особенности способствовали усилению обмена веществ и энергии, создав возможность вести деятельную жизнь в то «время, когда пресмыкающиеся погружались в спячку. Зародыши у млекопитающих развивались внутри тела матери, после рождения вскармливались ее молоком и по сравнению с потомством других животных истреблялись в меньшей степени. Вместе с постоянной температурой тела защитой от холода им служил волосяной покров. У современных однопроходных — утконоса и ехидны — сохранились некоторые черты, приближающие их к пресмыкающимся.
Первые птицы. В юрском периоде мезозойской эры возникли зубастые птицы. Вспомните признаки пресмыкающегося и птицы у одной из зубастых птиц — археоптерикса.
Считают, что предком зубастых птиц была вымершая группа ящеров конца палеозойской и начала мезозойской эры, передвигавшаяся на задних конечностях и покрытая чешуей. Предполагают, что эта группа ящеров дала начало группе лазающих ящеров, у которых чешуя видоизменилась в перья. Развитие перьевого покрова и приспособлений к полету вместе с повышением организации нервной и кровеносной систем было тем крупным ароморфозным изменением, которое привело к возникновению птиц.
В конце мезозойской эры появились первые настоящие птицы. Постоянная температура тела, четырехкамерное сердце обеспечивали усиленное развитие обмена веществ и энергии; забота о потомстве облегчала выживание; уменьшилась зависимость птиц, как и млекопитающих, от температуры окружающей среды по сравнению с другими животными.
Птицы вытеснили летающих ящеров благодаря важным преимуществам: их крылья приводились в движение сильными мышцами, кости были легкими, наполненными воздухом.
Кормовая база для животных, в особенности птиц и млекопитающих, уже создалась благодаря покрытосеменным.
В мезозойскую эру в морях водились различные виды моллюсков, иглокожих, хотя многие из них вымерли к концу мезозойской эры. Поразительного развития достигли корненожки, известковые раковины которых образовали громадные залежи мела. Древние хрящевые рыбы были вытеснены возникшими еще в триасе настоящими костистыми рыбами, которые быстрее плавали и активнее захватывали добычу при помощи челюстей.
В результате дивергенции непрестанно возрастало видовое разнообразие в пределах каждой крупной систематической группы. Например, число родов головоногих моллюсков — аммонитов — к концу мезозойской эры достигло 900, тогда как к началу ее их было около 400.
Некоторые виды вымирали, сменяясь новыми. И всегда менее специализированные группы в силу большей пластичности своей организации оказывались способными к дальнейшим ароморфозам.
Господство покрытосеменных. Кайнозойская эра длится около 60-70 млн. лет. Первый период ее — палеоген, второй — неоген и третий — антропоген, который длится по настоящее время. В течение этой эры сформировались континенты и глубокие моря в их современном виде.
В палеогене покрытосеменные заселили материки, горы, пустыни и пресноводные водоемы. Теплый климат благоприятствовал пышному развитию тропической растительности. Даже далеко на севере произрастали вечнозеленые леса. На острове Шпицберген нашли остатки бука, липы и болотного кипариса, в Гренландии — остатки секвой. Широко была распространена субтропическая флора.
Во второй половине палеогена начались бурные горообразовательные процессы, На месте теплых морей поднялись горные хребты Кавказа, Крыма, Альп, Карпат, Пиренеев, Апеннин и Гималаев. Высокие горные цепи отгородили нашу страну от тропиков и субтропиков. С наступившим похолоданием, когда зимой стали замерзать реки, в преимущественном положении оказались растения с опадающими листьями: клен, липа, ольха, тополь, дуб и т.д. Вечнозеленые леса в значительной мере сменились листопадными. На огромных пространствах современной Сибири, Монголии и Северной Америки раскинулись травянистые степи, сменившие леса.
Происходила быстрая идиоадаптация форм в различных местных условиях.
В конце неогена и начале антропогена ледники, сползавшие со Скандинавских гор, сметали на своем пути все живое. У подножия ледников могли выжить лишь карликовые растения, давшие начало арктической флоре.
Только в укромных уголках горных массивов СССР — на Черноморском побережье Кавказа, на Южном берегу Крыма, в Талыше, на берегах Каспийского моря и в Уссурийском крае — сохранились как бы заповедники тропической и субтропической растительности. У подножия гор, куда не добрался ледник, выжили наиболее выносливые к холоду хвойные и листопадные породы. Они и составили в основном флору нашей страны, когда стаял ледник.
В антропогене происходит окончательное формирование современного растительного мира.
Развитие беспозвоночных. Широко распространились брюхоногие и двустворчатые моллюски, они процветают и в настоящее время. Раковина у них оказалась защитой против высших организмов. Большого развития достигли членистоногие животные, особенно насекомые. Многообразие их видов (от 800 тыс. до 1 млн.) свидетельствует о широком расселении на Земле в различных средах и господствующем их положении среди беспозвоночных.
В развитии класса насекомых происходил ряд крупных ароморфозов. Особенно важную роль сыграло развитие трахейной системы, а также ротового аппарата жующего типа. Трахейная система резко повысила активность окислительных процессов в теле насекомого и вместе с развитием крыльев обеспечила не только их выход на сушу, но и широкое распространение. Жующий аппарат, будучи приспособлением широкого значения, сделал возможным питание как мягкими, так и плотными растительными и животными тканями.
Из других ароморфозов можно назвать хорошо расчлененное конечности, твердый хитиновый покров и центральную нервную систему, развитие сложных безусловных рефлексов „обоняния и осязания, способности к образованию многочисленных условных рефлексов.
Проникая в различные среды, насекомые приобрели множество частных приспособлений — идиоадаптаций — к обживанию конкретных местообитаний. Приведите такие примеры.
Господство птиц и млекопитающих. Птицы и млекопитающие заняли господствующее положение в животном мире. Постоянная температура тела позволила им выжить в условиях оледенения и проникнуть далеко в холодные страны. Успешному развитию обеих групп помогло и то, что они заняли каждая в основном особую среду: млекопитающие — наземную, а птицы — воздушную и совместно водную.
От рыб до птиц и млекопитающих происходило последовательное — усложнение строения и повышение интенсивности функций центральной нервной системы, в особенности головного мозга. Усложнение строения мозга было неразрывно связано с развитием высшей нервной деятельности, системы условных 88 рефлексов, со все большим усложнением поведения животных в процессе приспособления к определенным условиям (к жизни в лесу, в степи, в пустыне и т.п.). Оно давало преимущества в жизненном состязании в различных средах обитания.
Такой же характер носила эволюция кровеносной системы позвоночных — от рыб до млекопитающих. Усложнение строения сердца обеспечивало органы птиц и млекопитающих все большим количеством окисленной крови. Благодаря этому обмен веществ и энергии и вся жизнедеятельность у них протекали более интенсивно по сравнению с другими классами позвоночных. Это способствовало установлению многообразных взаимоотношений со средой, развитию центральной нервной системы и органов чувств.
Вершиной развития позвоночных животных оказались млекопитающие. С поразительной быстротой приобретали они частные приспособления к различным условиям самых разнообразных сред обитания — идиоадаптаций. Быстрота развития млекопитающих объясняется не только тем, что предки их не были узкоспециализированными и отличались большой пластичностью, но и огромным разнообразием природных условий кайнозойской эры.
С пышным развитием цветковых растений млекопитающие получили новую и очень разнообразную по своему составу кормовую базу. С этого времени начинается бурное развитие млекопитающих. Цветковые растения сыграли большую роль в развитии птиц и насекомых. В свою очередь животные имели чрезвычайно важное значение в развитии цветковых растений. Достаточно вспомнить многообразные приспособления растений к распространению плодов и семян.
Среди млекопитающих выделились группы, которые положили начало современным грызунам, насекомоядным, рукокрылым, китообразным, копытным, хищным, обезьянам и др. Наиболее крупные млекопитающие — саблезубый тигр, безрогий носорог высотой 5 м, а также мастодонт и динотерий, родственные современным слонам. Во время оледенений на Земле жили мамонты; пещерные медведи, пещерные львы, покрытые густой длинной шерстью.
Появление приматов и человека. В лесах палеогена и неогена обитали небольшие хвостатые лемуры и долгопяты. Около 30 млн. лет назад в лесах появились парапитеки (“пара» — возле, «питекос» — обезьяна, греч) — животные величиной с кошку, которые жили на деревьях и питались растениями и насекомыми. Их челюсти и зубы были такими, как у человекообразных обезьян.
От парапитека произошли современные гиббоны и орангутанги и еще одна ветвь — вымершие древние обезьяны, дриопитеки (древесные обезьяны). Дриопитеки дали три ветви, которые повели к шимпанзе, горилле и человеку.
В антропогене животный мир принимает современный облик. Появляется человек и занимает господствующее место в природе.
1. Азимов А. Краткая история биологии. М., 1997.
2. Кемп П., Армс К. Введение в биологию. М., 2000.
3. Либберт Э. Общая биология. М., 1978.
4. Льоцци М. История физики. М., 2001.
5. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. Учебное пособие. М., 1999.
6. Небел Б. Наука об окружающей среде. Как устроен мир. М., 1993.
www.ronl.ru
Реферат
«Органический мир в Кайнозойскую и Мезозойскую эру»
Чарльз Дарвин доказал, что процесс эволюции органического мира совершается непрерывно и имеет приспособительный характер. В целом этот процесс приводит к общему повышению организации живых существ, но вместе с тем он идет дивергентно. Вопрос о направлениях эволюционного процесса был разработан выдающимися отечественными учеными А.Н. Северцовым и И.И. Шмальгаузеном.
Следует отметить три главных направления эволюции: ароморфоз, идиоадаптацию и дегенерацию.
Первое направление — ароморфоз, или морфофизиологический прогресс. Ароморфозами называют приспособительные изменения, поднимающие организмы на более высокий уровень организации, имеющие универсальное значение и сохраняющие свою полезность при переходе в новую среду.
На ранних этапах развития органического мира выделяют три крупных ароморфоза — возникновение:
1) полового процесса,
2) фотосинтеза и
3) многоклеточных организмов.
Объясните, в чем состоял ароморфозный характер каждого из этих изменений в развитии органического мира.
Важные ароморфозы у растений положили начало новому этапу в развитии всего органического мира — приспособлению к жизни на суше, в новой, во многом более сложной и широкой среде, чем водная. Достаточно вспомнить, какие глубокие изменения в строении и функциях по сравнению с водорослями произошли у псилофитов, чтобы понять значение этих ароморфозов в эволюции. Позднее крупным ароморфозом в развитии растительного мира был переход от размножения спорами к размножению семенами.
В животном мире следует отметить крупные ароморфозы у плоских червей, повлиявшие на всю дальнейшую эволюцию животных, — развитие трехслойности и двусторонней симметрии. Кроме эктодермы и энтодермы, у них возник третий зародышевый слой — мезодерма. В процессе дальнейшей эволюции животных из этого слоя развились стенки кишечника, кровеносная система, мышцы, соединительная ткань, органы размножения, а у позвоночных и скелет.
Двусторонняя симметрия тела привела к разделению тела на передний и задний концы, брюшную и спинную стороны. Разделение функций повысило подвижность, способность захватывать добычу. Считают, что уже у плоских червей наметился выход на сушу — в новую среду. Этот факт подчеркивает значение ароморфозов.
У позвоночных животных палеозойской эры можно проследить ряд ароморфозов. Из них отметим возникновение челюстей у панцирных рыб, легочного способа дыхания и строение плавников у кистеперых рыб. Позднее крупными ароморфозами в развитии позвоночных было появление внутреннего оплодотворения и формирование ряда оболочек яйца, защищающих зародыш от высыхания, усложнение в строении сердца и легких, ороговение кожных покровов. Эти глубокие изменения привели к возникновению класса пресмыкающихся.
Крупные систематические группы — типы, классы и некоторые отряды — произошли путем ароморфозов.
Второе направление — идиоадаптация. Идиоадаптациями называют частные приспособительные изменения, полезные в определенных местных условиях среды, возникшие без повышения общего уровня организации.
Рассмотрим это на примере истории класса земноводных. В засушливые и жаркие периоды палеозойской эры у какой-то части класса в процессе естественного отбора выработались частные приспособления к определенным и ограниченным местообитаниям. Никакого повышения уровня организации у земноводных при этом не произошло, и они сохранили все признаки класса земноводных. Современные амфибии — лягушки, тритоны — хорошо приспособлены к условиям существования в мелких водоемах и сильно увлажненных местах суш.
Защитная окраска дает хороший пример приспособления животных к определенным условиям существования, не связанного с повышением организации.
Примерами идиоадаптации у растений могут служить многообразные тонкие частные приспособления цветка к перекрестному опылению ветром, насекомыми, птицами, млекопитающими (некоторыми летучими мышами), приспособления плодов и семян к рассеиванию, приспособления листьев к уменьшению испарения.
Большинство отрядов и более мелких групп возникло на пути развития частных приспособлений без повышения общей организации.
Третье направление — дегенерация. Дегенерацией называют упрощение организации, связанное с переходом организма к таким взаимоотношениям со средой, при которых он избавляется от острого биологического состязания с другими живыми существами. Но этот переход приводит к регрессу и утрате целого ряда органов, выпавших из-под контроля естественного отбора, как не имеющих жизненно важного значения. Дегенерация часто связана с переходом к сидячему или паразитическому образу жизни. У взрослой асцидии (тип хордовых), ведущей прикрепленный образ жизни, отсутствуют кровеносная и нервная системы и хорда. Ярким примером дегенерации могут служить паразитические черви. Паразитирующая на клевере, хмеле и других растениях повилика лишена главного органа — листа, а вместо корней у нее образуются на стебле присоски, которыми она высасывает питательные вещества из растения-хозяина.
Соотношения различных направлений эволюции. Ароморфозы наблюдаются в эволюции различных групп животных и растений значительно реже, чем идиоадаптации, но они обозначают новые этапы в развитии органического мира.
Новая высшая группа возникает на пути ароморфозов, при этом большей частью проникает в новую среду обитания. В условиях новой среды эта группа претерпевает изменения: одни из них приводят к новым ароморфозам, другие — к идиоадаптациям.
Предпосылкой к новым ароморфозам служит общая примитивная (неспециализированная) организация тела, связанная обыкновенно со способностью органов к выполнению нескольких функций. Примером общей примитивной организации могут быть среди растений псилофиты, среди животных — стегоцефалы и другие переходные формы от низших к высшим систематическим группам. В качестве примера многофункциональности органов можно привести конечность кистеперой рыбы. Многофункциональность органов сохраняется у многих животных и по настоящее время. У большинства наземных млекопитающих конечности выполняют две функции: хождения — главную и плавания — побочную.
Каждый ароморфоз открывает возможности для идиоадаптации, которые и обеспечивают более полное обживание среды путем захвата в ней различных местообитаний без повышения уровня организации.
В случаях упрощения взаимоотношений организмов со средой происходит общая дегенерация.
Горизонтальные плоскости на схеме изображают различные уровни организации. Чем выше уровень организации, тем выше изображена соответствующая ему плоскость. Восходящие ленты обозначают пути ароморфо-0 зов; лента к сниженной плоскости выражает путь регресса — дегенерации. Линии, соединяющие точки на каждой плоскости, показывают дивергентный ход эволюционного процесса, в результате чего возникают идиоадаптации.
Прогресс и регресс в органическом мире. Развитие живой природы, начиная с первичных организмов, шло по восходящей линии, от низшего к высшему, от простого к сложному, т.е. по пути прогресса. Однако понятие о прогрессе в органическом мире не означает, что историческое развитие происходило только по восходящей линии. Оно осуществлялось сложными и разнообразными путями. Прогресс в общей организации всегда оказывался связанным с регрессом — недоразвитием отдельных органов или частей тела. Палеонтологический ряд лошади (стр.69) свидетельствует о прогрессивном развитии этого животного, однако связанном с рудиментацией пальцев, кроме среднего, ключиц и специализации зубов.
«Главное тут то, — указывал Энгельс, — что каждый прогресс в органическом мире является вместе с тем и регрессом, ибо он закрепляет одностороннее развитие и исключает возможность развития во многих других направлениях».
Различают два типа прогресса в органическом мире: морфофизиологический и биологический.
Ароморфоз — это и есть морфофизиологический прогресс, а дегенерация — морфофизиологический регресс.
Что же такое биологический прогресс и биологический регресс?
Биологический прогресс и биологический регресс. Развитие ароморфозов, идиоадаптации, а также изменений при дегенерации создает возможности повышения выживаемости и понижения смертности в популяциях. При высокой выживаемости численность особей в популяциях возрастает, ареал обитания расширяется, темпы образования новых внутривидовых группировок, а в конечном счете и новых видов ускоряются. Это биологический прогресс.
Таким образом, под биологическим прогрессом понимают процесс, который ведет к увеличению численности особей в популяциях, расширению ареала, а также к повышению темпов внутривидовой дифференцировки и образованию новых видов.
Наглядным примером биологического прогресса может служить распространение зайца-русака. Сто лет назад граница его распространения на севере доходила до линии Ленинград — Казань, а к востоку — до реки Урал. В настоящее время это животное на севере распространено в Средней Карелии и далее, на востоке — до Омска, на юге — до Северной Африки, Малой Азии, Крыма, Закавказья и Ирана. Заяц-русак подвергся большой дифференцировке: известно около 20 подвидов его. Еще пример дают нематоды (круглые черви), которые заселяют в настоящее время всю почву Земли, моря и океаны, пресные водоемы; многие из этих червей — паразиты растений, животных и человека. И заяц-русак и нематоды испытывают в настоящее время процессы типичного биологического прогресса.
Биологический прогресс, может быть достигнут при общей дегенерации. Так, например, происходит у животных, ведущих сидячий или паразитический образ жизни, а также у растений-паразитов. У свиного солитера нет кишечника, слабо развита нервная система, способность к самостоятельному передвижению почти отсутствует. Но наряду с упрощением организации это животное обладает присосками и крючками, при помощи которых и держится на стенках кишечника своего хозяина, а также сильно развитыми органами размножения и огромной плодовитостью.
Подавляющее большинство современных видов животных и растений охвачено процессами биологического прогресса. В сельском хозяйстве и в медицине очень важно учитывать процессы биологического прогресса тех или иных видов растений и животных.
В природе наблюдается также процесс, противоположный биологическому прогрессу, — биологический регресс.
Под биологическим регрессом понимают процесс, который ведет к падению численности особей в популяциях и числа самих популяций, сокращению ареала, снижению темпов внутри видовой дифференцировки и уменьшению числа видов.
Биологический регресс может наступить в результате изменения отношений организмов с внешней средой в неблагоприятную для них сторону. Причинами этих изменений могут быть изменения климата, горообразование, наступления и отступления моря и др., а наряду с ними — изменения в отношениях между видами, родами и т.п. В геологическом прошлом многие группы подверглись биологическому регрессу в такой мере, что он привел их к вымиранию. Вымерли трилобиты, гигантские ракоскорпионы. Из многочисленных ветвей древнейших земноводных эволюционировали только ветви, которые повели к образованию современных классов земноводных и пресмыкающихся. Среди растений давно исчезли псилофиты, древние папоротникообразные, семенные папоротники.
В современную геологическую эпоху испытывают биологический регресс, например, плеченогие, пышный расцвет которых относится к девонскому и каменноугольному периодам, в растительном мире — хвощовые и плауновые, наибольшее развитие которых наблюдалось в каменноугольном периоде. Происходит биологический регресс черного таракана, черной крысы, многих видов, обитающих на мелких океанических островах.
С появлением человека причины биологического регресса часто связаны с теми изменениями, которые он вносит в ландшафты Земли, нарушая связи живых существ со средой, сложившиеся в процессе длительной эволюции, например сокращение ареала европейского бобра, выхухоли, европейского зубра и многих других видов животных. Биологический регресс всегда грозит вымиранием. Вот почему мероприятиями по охране природы важно не только сдерживать биологический регресс, но и ликвидировать и предупреждать его.
Ознакомившись с направлениями эволюции органического мира, продолжим рассмотрение дальнейших этапов ее в мезозойскую и кайнозойскую эры, причем вы снова встретитесь с примерами ароморфоза, идиоадаптации и дегенерации.
Приспособление органического мира к наземной жизни в мезозойскую эру
Завоевание суши голосеменными растениями. В триасовом периоде на значительной части земного шара был резко континентальный климат. В новых условиях усилилось развитие голосеменных, получивших большое преимущество перед сосудистыми споровыми растениями.
Голосеменные перешли к новому способу оплодотворения. Половые клетки у них стали развиваться во внутренних тканях. Мужская половая клетка двигалась к женской по пыльцевой трубке без участия воды. Это был ароморфоз исключительно крупного значения, во многом обеспечивший дальнейшее завоевание суши растениями. Притом голосеменные расселялись чрезвычайно быстро благодаря переносу семян ветром и водой. Для мезозойской эры характерно необыкновенно богатое развитие голосеменных растений, продолжавшееся в юрском периоде и до середины мелового.
Победа покрытосеменных. Однако в течение нескольких сотен тысяч лет голосеменные были вытеснены недавно возникшей группой покрытосеменных растений. Пока не установлены окончательные причины этой резкой смены. Возможно, они были связаны с горообразованием конца мезозойской эры — начала кайнозойской и с изменением распределения суши и моря, а также климата.
Предками покрытосеменных были древние голосеменные. К концу мезозойской эры уже существовали однодольные и двудольные растения. Наиболее древние формы покрытосеменных неизвестны. Существует предположение, что они возникли в тропическом поясе на материке, который позднее стал дном океана. Семейства лютиковых и магнолиевых — наиболее древние, судя по примитивному строению цветка и древесины.
В цветках лютиковых и магнолиевых большое количество плодников и тычинок, расположенных по спирали, неопределенное число частей цветка. В древесине сосудисто-волокнистые пучки расположены кольцами. Эти признаки считают древними.
У покрытосеменных произошел крупный ароморфоз — развитие цветка, ставшего широким, универсального значения приспособлением к опылению.
В дальнейшем в цветке выработались многочисленные частные приспособления к опылению различными способами и средствами — идиоадаптации. Из других идиоадаптаций покрытосеменных можно указать приспособления к распространению плодов и семян, а также к уменьшению испарения воды листьями.
Покрытосеменные приобрели ряд важных приспособлений по сравнению с голосеменными. Семяпочки покрытосеменных скрыты в завязи, семена развиваются внутри плода, лучше защищены и обеспечены питательным материалом; у них яркие душистые цветки, привлекающие насекомых, и огромная поглощающая поверхность листьев и корней.
Покрытосеменные растения быстро завладели всей поверхностью Земли, освоили водную среду, дали бесчисленные разнообразные формы: деревья, кустарники, многолетние и однолетние травы. Большую роль в быстром распространении покрытосеменных сыграла их выносливость в различных климатических и почвенных условиях. Развитие листьев, стеблей, характер ветвления обеспечили наилучшее поглощение и использование солнечных лучей.
Пышное развитие покрытосеменных было связано с одновременным развитием высших форм насекомых-опылителей: бабочек, шмелей, пчел, мух и др.
Хвойные и споровые растения не исчезли с распространением покрытосеменных, а продолжали дивергентно развиваться, образуя новые виды. Среди хвойных было много сосен, тиса, секвой, появилась ель; из споровых — мелкие хвощи, плауны, папоротники.
Гигантские пресмыкающиеся. Самая характерная черта развития животного мира в мезозойскую эру — поразительный расцвет и последующее очень быстрое вымирание гигантских пресмыкающихся. В юрском периоде они достигли большого видового разнообразия без повышения уровня организации (идиоадаптации).
Из наземных пресмыкающихся мезозойской эры наиболее замечательны давно вымершие гигантские ящеры-динозавры («ужасные ящеры»), плотоядные и растительноядные. На рисунке 33 изображен скелет одного из них — диплодока.
В мезозойских морях жили в большом количестве хищные рыбоящеры — живородящие ихтиозавры и крокодилы. В воздухе парили летающие ящеры, одни величиной с воробья, другие с размахом крыльев — видоизмененных передних конечностей — в 7-8 м. Предполагают, что гигантские травоядные пресмыкающиеся питались преимущественно голосеменными растениями.
Подобно голосеменным растениям, гигантские пресмыкающиеся очень быстро вымерли во второй половине мезозойской эры. Причины их внезапного исчезновения окончательно не установлены. В числе причин могут быть похолодание климата, отступление моря в результате поднятия суши, вызвавшее гибель растительности прибрежных низменностей, которой питались растительноядные пресмыкающиеся, и др. С эволюционной точки зрения гигантские пресмыкающиеся представляли собой слепые ветви, не оставившие потомства. Вследствие своей узкой специализации они не выдержали конкуренции с менее специализированными, но способными к дальнейшим ароморфозам пресмыкающимися — предками млекопитающих и птиц.
Первые млекопитающие. Среди древних пресмыкающихся триасового периода встречались мелкие формы, у которых возникли и развились особенности строения, исключительно важные для дальнейшего прогресса. Такими особенностями оказались живорождение, кормление детенышей молоком, постоянная температура тела, дифференциация зубов, образование рыла путем сужения передней части черепа. Все эти приспособительные изменения имели значение ароморфозов в происхождении класса млекопитающих.
Первые млекопитающие, мелкие, примитивные, напоминали современных сумчатых крыс, землероек и ежей. Их предками были зверозубые ящеры.
Млекопитающие имели четырехкамерное сердце и постоянную температуру тела, тогда как у других животных она была переменной. Эти особенности способствовали усилению обмена веществ и энергии, создав возможность вести деятельную жизнь в то «время, когда пресмыкающиеся погружались в спячку. Зародыши у млекопитающих развивались внутри тела матери, после рождения вскармливались ее молоком и по сравнению с потомством других животных истреблялись в меньшей степени. Вместе с постоянной температурой тела защитой от холода им служил волосяной покров. У современных однопроходных — утконоса и ехидны — сохранились некоторые черты, приближающие их к пресмыкающимся.
Первые птицы. В юрском периоде мезозойской эры возникли зубастые птицы. Вспомните признаки пресмыкающегося и птицы у одной из зубастых птиц — археоптерикса.
Считают, что предком зубастых птиц была вымершая группа ящеров конца палеозойской и начала мезозойской эры, передвигавшаяся на задних конечностях и покрытая чешуей. Предполагают, что эта группа ящеров дала начало группе лазающих ящеров, у которых чешуя видоизменилась в перья. Развитие перьевого покрова и приспособлений к полету вместе с повышением организации нервной и кровеносной систем было тем крупным ароморфозным изменением, которое привело к возникновению птиц.
В конце мезозойской эры появились первые настоящие птицы. Постоянная температура тела, четырехкамерное сердце обеспечивали усиленное развитие обмена веществ и энергии; забота о потомстве облегчала выживание; уменьшилась зависимость птиц, как и млекопитающих, от температуры окружающей среды по сравнению с другими животными.
Птицы вытеснили летающих ящеров благодаря важным преимуществам: их крылья приводились в движение сильными мышцами, кости были легкими, наполненными воздухом.
Кормовая база для животных, в особенности птиц и млекопитающих, уже создалась благодаря покрытосеменным.
В мезозойскую эру в морях водились различные виды моллюсков, иглокожих, хотя многие из них вымерли к концу мезозойской эры. Поразительного развития достигли корненожки, известковые раковины которых образовали громадные залежи мела. Древние хрящевые рыбы были вытеснены возникшими еще в триасе настоящими костистыми рыбами, которые быстрее плавали и активнее захватывали добычу при помощи челюстей.
В результате дивергенции непрестанно возрастало видовое разнообразие в пределах каждой крупной систематической группы. Например, число родов головоногих моллюсков — аммонитов — к концу мезозойской эры достигло 900, тогда как к началу ее их было около 400.
Некоторые виды вымирали, сменяясь новыми. И всегда менее специализированные группы в силу большей пластичности своей организации оказывались способными к дальнейшим ароморфозам.
Господство покрытосеменных. Кайнозойская эра длится около 60-70 млн. лет. Первый период ее — палеоген, второй — неоген и третий — антропоген, который длится по настоящее время. В течение этой эры сформировались континенты и глубокие моря в их современном виде.
В палеогене покрытосеменные заселили материки, горы, пустыни и пресноводные водоемы. Теплый климат благоприятствовал пышному развитию тропической растительности. Даже далеко на севере произрастали вечнозеленые леса. На острове Шпицберген нашли остатки бука, липы и болотного кипариса, в Гренландии — остатки секвой. Широко была распространена субтропическая флора.
Во второй половине палеогена начались бурные горообразовательные процессы, На месте теплых морей поднялись горные хребты Кавказа, Крыма, Альп, Карпат, Пиренеев, Апеннин и Гималаев. Высокие горные цепи отгородили нашу страну от тропиков и субтропиков. С наступившим похолоданием, когда зимой стали замерзать реки, в преимущественном положении оказались растения с опадающими листьями: клен, липа, ольха, тополь, дуб и т.д. Вечнозеленые леса в значительной мере сменились листопадными. На огромных пространствах современной Сибири, Монголии и Северной Америки раскинулись травянистые степи, сменившие леса.
Происходила быстрая идиоадаптация форм в различных местных условиях.
В конце неогена и начале антропогена ледники, сползавшие со Скандинавских гор, сметали на своем пути все живое. У подножия ледников могли выжить лишь карликовые растения, давшие начало арктической флоре.
Только в укромных уголках горных массивов СССР — на Черноморском побережье Кавказа, на Южном берегу Крыма, в Талыше, на берегах Каспийского моря и в Уссурийском крае — сохранились как бы заповедники тропической и субтропической растительности. У подножия гор, куда не добрался ледник, выжили наиболее выносливые к холоду хвойные и листопадные породы. Они и составили в основном флору нашей страны, когда стаял ледник.
В антропогене происходит окончательное формирование современного растительного мира.
Развитие беспозвоночных. Широко распространились брюхоногие и двустворчатые моллюски, они процветают и в настоящее время. Раковина у них оказалась защитой против высших организмов. Большого развития достигли членистоногие животные, особенно насекомые. Многообразие их видов (от 800 тыс. до 1 млн.) свидетельствует о широком расселении на Земле в различных средах и господствующем их положении среди беспозвоночных.
В развитии класса насекомых происходил ряд крупных ароморфозов. Особенно важную роль сыграло развитие трахейной системы, а также ротового аппарата жующего типа. Трахейная система резко повысила активность окислительных процессов в теле насекомого и вместе с развитием крыльев обеспечила не только их выход на сушу, но и широкое распространение. Жующий аппарат, будучи приспособлением широкого значения, сделал возможным питание как мягкими, так и плотными растительными и животными тканями.
Из других ароморфозов можно назвать хорошо расчлененное конечности, твердый хитиновый покров и центральную нервную систему, развитие сложных безусловных рефлексов „обоняния и осязания, способности к образованию многочисленных условных рефлексов.
Проникая в различные среды, насекомые приобрели множество частных приспособлений — идиоадаптаций — к обживанию конкретных местообитаний. Приведите такие примеры.
Господство птиц и млекопитающих. Птицы и млекопитающие заняли господствующее положение в животном мире. Постоянная температура тела позволила им выжить в условиях оледенения и проникнуть далеко в холодные страны. Успешному развитию обеих групп помогло и то, что они заняли каждая в основном особую среду: млекопитающие — наземную, а птицы — воздушную и совместно водную.
От рыб до птиц и млекопитающих происходило последовательное — усложнение строения и повышение интенсивности функций центральной нервной системы, в особенности головного мозга. Усложнение строения мозга было неразрывно связано с развитием высшей нервной деятельности, системы условных 88 рефлексов, со все большим усложнением поведения животных в процессе приспособления к определенным условиям (к жизни в лесу, в степи, в пустыне и т.п.). Оно давало преимущества в жизненном состязании в различных средах обитания.
Такой же характер носила эволюция кровеносной системы позвоночных — от рыб до млекопитающих. Усложнение строения сердца обеспечивало органы птиц и млекопитающих все большим количеством окисленной крови. Благодаря этому обмен веществ и энергии и вся жизнедеятельность у них протекали более интенсивно по сравнению с другими классами позвоночных. Это способствовало установлению многообразных взаимоотношений со средой, развитию центральной нервной системы и органов чувств.
Вершиной развития позвоночных животных оказались млекопитающие. С поразительной быстротой приобретали они частные приспособления к различным условиям самых разнообразных сред обитания — идиоадаптаций. Быстрота развития млекопитающих объясняется не только тем, что предки их не были узкоспециализированными и отличались большой пластичностью, но и огромным разнообразием природных условий кайнозойской эры.
С пышным развитием цветковых растений млекопитающие получили новую и очень разнообразную по своему составу кормовую базу. С этого времени начинается бурное развитие млекопитающих. Цветковые растения сыграли большую роль в развитии птиц и насекомых. В свою очередь животные имели чрезвычайно важное значение в развитии цветковых растений. Достаточно вспомнить многообразные приспособления растений к распространению плодов и семян.
Среди млекопитающих выделились группы, которые положили начало современным грызунам, насекомоядным, рукокрылым, китообразным, копытным, хищным, обезьянам и др. Наиболее крупные млекопитающие — саблезубый тигр, безрогий носорог высотой 5 м, а также мастодонт и динотерий, родственные современным слонам. Во время оледенений на Земле жили мамонты; пещерные медведи, пещерные львы, покрытые густой длинной шерстью.
Появление приматов и человека. В лесах палеогена и неогена обитали небольшие хвостатые лемуры и долгопяты. Около 30 млн. лет назад в лесах появились парапитеки (“пара» — возле, «питекос» — обезьяна, греч) — животные величиной с кошку, которые жили на деревьях и питались растениями и насекомыми. Их челюсти и зубы были такими, как у человекообразных обезьян.
От парапитека произошли современные гиббоны и орангутанги и еще одна ветвь — вымершие древние обезьяны, дриопитеки (древесные обезьяны). Дриопитеки дали три ветви, которые повели к шимпанзе, горилле и человеку.
В антропогене животный мир принимает современный облик. Появляется человек и занимает господствующее место в природе.
1. Азимов А. Краткая история биологии. М., 1997.
2. Кемп П., Армс К. Введение в биологию. М., 2000.
3. Либберт Э. Общая биология. М., 1978.
4. Льоцци М. История физики. М., 2001.
5. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. Учебное пособие. М., 1999.
6. Небел Б. Наука об окружающей среде. Как устроен мир. М., 1993.
www.ronl.ru
