Происхождение животных и растений кратко

Обновлено: 02.07.2024

Первые животные появились на Земле в середине протерозоя 2 – 1,5 миллиарда лет назад, эволюционировав из жгутиковых одноклеточных. Самые древние известные ископаемые останки животных относятся к концу эпохи докембрия около 665 миллионов лет назад.

В этой статье я кратко расскажу о животном мире Земли по геологическим эпохам от более древней к современному антропогеновому периоду.

В начале кембрия 570 – 500 миллионов лет назад вся суша входила в один суперконтинент Палеопангею, к середине кембрия общий материк разделился на Гондвану и несколько небольших континентов.

Жизнь была сосредоточена в морях, на суше существовали только бактерии и грибы, вероятно к концу кембрия на сушу выползли первые черви и многоножки.

В кембрийскую эру возникли основные типы многоклеточных беспозвоночных животных и появились хордовые – предки позвоночных животных.

В мелководных и теплых кембрийских морях росли рифы из археоциат и губок, появился богатый планктон, на дне морей ползали трилобиты и иглокожие, в толще воды плавали медузы.

В Ордовикский период 505 – 440 миллионов лет назад на голой суше появились первые растения – псилофиты. В морях появились головоногие моллюски, появились различные виды трилобитов.

В Силурийский период 438 – 408 миллиардов лет назад материки в Северном полушарии соединились в сверхматерик Лавразию, в южном полушарии находилась Гондвана.

Во время образования Лавразии при столкновении материковых плит сформировались Уральские горы, горы Скандинавии и Аппалачские горы.

В прибрежных морях среди иглокожих преобладали морские лилии, среди членистоногих появились хищные ракоскорпионы.

В силуре сформировались первые челюстноротые акантоды, покрытые чешуйками, ставшие предками всех костных рыб, на сушу вышли первые животные – многоножки и наземные скорпионы.

В Девонский период 408 – 360 миллионов лет назад климат становился теплее и суше, уровень океана понизился. На суше распространились хвощи, плауны и папоротники, некоторые папоротники достигали размеров современных деревьев.

В океанах и пресных водах возникло множество панцирных и челюстноротых рыб, появились хрящевые акулы. Среди рыб наиболее важными для эволюции стала группа лопастеперых, от них происходят все четвероногие.

В карбоне 360 – 286 миллионов лет назад из древовидных форм плаунов, хвощей и папоротников на суше появились леса, к концу каменноугольного периода сформировались первые хвойные. Масса омертвевших растений карбона в болотах образовала торф, ставший через миллионы лет каменным углем.

Зазеленевшую сушу осваивали членистоногие: многоножки, крупные пауки и скорпионы. В карбоне появились насекомые: стрекозы, жуки, бабочки и тараканы. Позвоночные животные обитали в воде, сушу стали осваивать земноводные.

В пермский период 286 – 248 миллионов лет назад Гондвана соединилась с Лавразией и образовала Пангею, во внутренних областях сверхконтинента сформировались пустыни, климат стал континентальным.

На суше распространились более сухоустойчивые голосеменные растения, к конце пермского периода произошло великое вымирание многих древних групп беспозвоночных и позвоночных животных, произошёл закат эры земноводных.

В обстановке осушения климата эволюционировали рептилии, пресмыкающиеся освоили все экологические ниши на суше, сформировалась группа зверозубых рептилий, ставшая предками всех млекопитающих.

РАННИЙ И СРЕДНИЙ ТРИАСОВЫЙ ПЕРИОД МЕЗОЗОЙСКОЙ ЭРЫ

В ранний и средний триас 250 – 230 миллионов лет назад климат по всей Земле был ровный, с прохладной зимой и сухим жарким летом. После великого пермского вымирания на суше царствовала группа архозавров – предков крокодилов и динозавров, зверозубые рептилии почти исчезли.

В поздний триас 230 – 215 миллионов лет назад климат был заметнее теплее современного, на суше и в воде наступила эпоха динозавров, в морях появились плезиозавры и ихтиозавры. В конце триаса появились саламандры, черепахи, млекопитающие и предок настоящих птиц.

В юрский период 215 – 165 миллионов лет климат слал теплее и влажнее, моря стали наступать на сушу, площадь пустыней уменьшилась, распространилась пышная растительность из папоротниковидных, хвойных и гингковых.

На суше появились лягушки и тритоны, в воздухе на насекомых охотились птерозавры, в морях возросло разнообразие рыб. По берегам рек и озер обитали ранние крокодилы, достигли крупных размеров зауроподы, у некоторых динозавров для защиты от хищников появилась простейшая костная броня.

К концу юрского периода 165 – 145 миллионов лет назад из общего континента выделилась современная Северная Америка, Европа и Азия, Антарктида с Австралией отплыла от Африки и Южной Америки. У полюсов стало прохладнее, в экваториальном поясе жарче, но в целом климат на Земле был теплым и влажным.

В морях царствовали аммониты, морские ящеры, крокодилы и акулы, на суше некоторые бегающие динозавры покрылись оперением, появились летающие птицы. Изобилие мелких животных повлияло на разнообразие форм небольших хищных динозавров. На суше паслись стада огромных завроподов на которых охотились такие же колоссальные по размерам хищные динозавры.

К концу раннего мела 145 – 100 миллионов лет назад на суше расселились покрытосеменные цветковые растения, на суше продолжали господствовать динозавры, а в воздухе птеродактили. В морях и океанах к ихтиозаврам и плезиозаврам добавились мозазавры. По всем континентам распространились птицы, появились первые сумчатые и плацентарные млекопитающие.

Во второй половине мелового периода 100 – 65 миллионов лет назад образовались современные Атлантический и Индийский океан, цветковые растения окончательно завоевали сушу, в самом конце мела наступило заметное похолодание и уровень мирового океана стал понижаться.

В конце мелового периода произошло великое вымирание: исчезли динозавры, птеродактили, примитивные птицы, морские ящеры и мозазавры.

В начале кайнозойской эры 65 – 38 миллионов лет назад материки приняли почти привычные очертания, Азию и Северную Америку соединял широкий перешеек, существовала связь Северной Америки и Европы, Азию и Европу разделял Тургайский пролив. Южная Америка оказалась в изоляции, Индия плыла из центра Индийского океана на север.

На суше появились вечнозелёные леса из пальм, кипарисов, миртовых и лавровых, большие пространства были заняты болотами и речными долинами. В северных широтах распространились леса из листопадных деревьев: дуб, бук, береза, клен, гингко.

В Австралии эволюционировали яйцекладущие и сумчатые животные, в морях появились киты. Место вымерших динозавров заняли разнообразные мелкие млекопитающие, в лесах обитало много мелких древесных птиц.

В олигоцене 38 – 25 миллионов лет назад Азия соединилась с Европой, Африка приблизилась к Европе, из системы островов образовался единый европейский массив суши. Антарктида покрылась ледником, уровень океана понизился, площади континентов расширились.

Климат во внутренних районах Евразии стал прохладнее и засушливее, границы вечнозеленых лесов отодвинулись к экватору, на огромных областях материков распространились саванные ландшафты.

Возникли все современные семейства птиц, среди непарнокопытных и парнокопытных млекопитающих сформировались новые группы растительноядных способные быстро передвигаться и усваивать жесткий листовой и веточный корм.

В начале неогена 25 – 2 миллиона лет назад Индия соединилась с Азией и образовались Гималаи, Африка подперла Европу и образовались Альпы, Карпаты и Кавказские горы.

В миоцене сложилось всё разнообразие антилоп, существовало большое разнообразие жирафов, на травоядных животных охотились саблезубые тигры, сформировались человекообразные обезьяны и мастодонты.

В антропогене 2 миллиона лет назад Южная Америка соединилась с Северной Америкой, в Северном полушарии начались ледниковые эпохи, за последний миллион лет произошло четыре крупных оледенений.

Климат стал более прохладным, обширные области в Северном полушарии покрылись хвойными лесами, в эпохи оледенений существовали различные сухопутные мосты между континентами.

К югу от ледникового щита формировался широкий пояс холодных и сухих степей с богатой плейстоценовой фауной: бизонами, овцебыками, северными оленями, антилопами, лошадьми и мамонтами, в этой среде 14 тысяч лет назад формировался современный человек.

Дорогой, читатель! Мне важно твоё мнение о данной статье, здоровая критика в комментариях приветствуется. Спасибо за внимание.

Первые самые простые существа, или живые белки, которые образовались на земле, ещё нельзя было отнести ни к растениям, ни к животным. Эти живые белки возникали из более простых неживых белков, и за их же счёт возобновляли своё тело, то есть питались органической пищей. Тогда органические белковые вещества были той материальной средой, которая одновременно и рождала и питала новые самые простые организмы.

Гораздо позднее произошло разделение всего живого мира на два главных потока — растений и животных. Но всё-таки это разделение началось чрезвычайно давно, ещё в доклеточном периоде развития жизни на земле. Появление зелёных растений имело для всего нашего земного мира совершенно исключительное и огромное значение.

Сколько раз каждый из нас с удовольствием смотрел на наши зелёные леса, луга, поля и вдыхал их свежий живительный воздух. Отчего происходит их зелёный цвет и нужна ли растениям для чего-нибудь их зелень? Зелёный цвет растений происходит оттого, что они содержат в себе особое зелёное вещество — хлорофилл. Это слово в переводе с греческого языка означает листовая зелень.

Известно, как растения тянутся к свету и подставляют солнечным лучам свои зелёные листья. Подумайте, как велика вся та зелёная поверхность растительности, которая облучается солнцем на наших полях, лугах и лесах. Один из величайших наших учёных К. А. Тимирязев приводит такой расчёт. Если на одном гектаре посева люцерны вычислить, какова общая поверхность её зелёных листьев, облучаемых солнцем, то получится цифра в восемьдесят пять гектаров.

А войдите в тенистый лиственный лес. И вверху, и в середине, и внизу вы найдёте бесчисленное множество зелёных листьев, которые подставляются солнцу. Живая природа растений как будто решает здесь задачу захватить возможно больше солнечных лучей.

Наш советский учёный академик В. И. Вернадский делает замечательный подсчёт, какую общую площадь на суше и в воде занимают части растений с зелёным веществом — хлорофиллом при наиболее полном своём развитии, например, когда деревья несут всё богатство своих зелёных листьев и все другие растения достигают своего полного развития. Оказалось, что при таких условиях общая площадь всех зелёных частей растений больше поверхности всего земного шара в сто — пятьсот раз! Вот как гигантски велика общая поверхность зелёных растений, воспринимающая солнечный свет.

И не напрасно растения обращают такую гигантскую свою поверхность к солнцу. Растения при помощи зелёного вещества — хлорофилла — поглощают определённые лучи солнца и используют их для того, чтобы вырабатывать в своём теле из углекислого газа и воды ценные питательные вещества — сахар и крахмал. Подумайте только — углекислый газ и вода! Это сравнительно простые минеральные вещества, а зелёные растения обладают замечательной способностью превращать их в сахар, крахмал. Пусть человек, который уносит с огорода тяжёлый мешок клубней картофеля, переполненных крахмалом, подумает о том, что этот крахмал, столь драгоценный источник его питания, образовался первоначально в зелёных листьях картофельного растения из углекислого газа и воды при помощи солнечных лучей и хлорофилла. Вообще, в отличие от животных, зелёные растения могут приготовлять в своём теле всю нужную для них органическую пищу за счёт углекислого газа, воды и некоторых минеральных солей.

Образование сахара и крахмала — это только первая ступень в приготовлении упомянутой органической пищи. Но растения могут образовывать в своём теле также жиры или жирные масла, белки, витамины. Кроме того, в теле растений образуется ещё множество других органических веществ, которые служат для построения их тела, для их химической защиты и для многого другого. Вспомните, например, сколько в стволе большого столетнего дуба или сосны накопляется древесины.

Но что же происходит с теми солнечными лучами, которые зелёные растения поглощают в таком изобилии и используют для приготовления себе органической пищи?

Эти солнечные лучи в растениях не пропадают. Они только переходят в скрытое состояние и накапливаются в тех продуктах, которые при их помощи образовались в зелёных растениях.

Все хорошо знают, что если поесть хлеба, то от него прибавляется сила. Если лошади предстоит тяжёлая работа или дальняя поездка, то лошадь надо раньше хорошо накормить и притом не сеном, а овсом, потому что овёс даст ей больше силы, чем сено.

Откуда произошла эта скрытая сила в хлебе и овсе? Она произошла от соответствующих растений — пшеницы, ржи, овса. А растения восприняли эту силу от солнечного света через свои зелёные листья и много накопили её в своих зёрнах.

Теперь представьте себе на минуту всё огромное богатство и разнообразие явлений жизни на земле.

Вот росток пшеницы пробивается из земли на свет. Маленькая, невидимая глазу инфузория плывёт в воде, двигая своими многочисленными ресничками. Огромный кит бурно уходит в глубину океана, спасаясь от китоловов. Кузнец бьёт тяжёлым молотом по раскалённому железу. Школьники в классе решают арифметическую задачу. Учёный в своей лаборатории обдумывает новый трудный опыт. Все эти и другие бесконечные и разнообразные явления жизни возможны только благодаря затрате энергии, которую живой мир получает от солнца через зелёные растения.

Ведь все животные и человек прямо или косвенно, через растительноядных животных, получают свою органическую пищу от зелёных растений, а вместе с ней и всю энергию для своей жизни. А эта энергия происходит от солнца. Вспомните, на реках и водопадах построены гигантские электростанции, которые водяную энергию переводят, трансформируют в электрическую для промышленных и бытовых целей.

Весь зелёный растительный мир земли можно образно назвать грандиозной силовой станцией, которая энергию солнца переводит и накапливает в скрытом состоянии и обеспечивает этой энергией все явления жизни на земле. Но этого мало. Чтобы получать тепло, свет, электричество, двигать машины для своих бытовых и промышленных целей, человек пользуется различными видами топлива. К топливу относятся дрова, торф, каменный уголь, нефть. Но дрова, торф, каменный уголь произошли от зелёных растений и содержат в себе скрытую энергию, которую эти растения получили и накопили от солнца. Нефть тоже образовалась от живых существ. Следовательно, скрытая энергия нефти и её продуктов, например, бензина, также произошла от солнца через зелёные растения. Можно образно сказать, что в различных видах топлива на нас работает солнечный свет, поглощённый когда-то зелёными растениями. Этот свет двигает наши паровозы, наши самолёты и другие наши машины, он согревает нас, светит нам в электрических лампочках и так далее.

Из предыдущего видно, какое громадное значение имеют зелёные растения, доставляя солнечную энергию для всего живого мира и хозяйства человека.

Передовые люди науки и техники давно догадывались об этом огромном значении зелёных растений.

Ещё более ста пятидесяти лет назад, в 1781 году, ботаник Сенебье писал:

Но только наш выдающийся русский учёный К. А. Тимирязев подвёл научную основу под эти догадки и выяснил указанное громадное широкое или космическое значение зелёных растений.

Когда вы сейчас думаете о растительном мире, то вам, наверное, представляется или поле с тяжёлыми колосьями пшеницы, или могучий хвойный и лиственный лес, или луг, ярко разубранный красивыми цветами, и тому подобные картины с богато развитой растительностью.

Но совсем не такими были самые древние простейшие растения с зелёным веществом — хлорофиллом, которые первыми из растений образовались на земле. О более древних растениях мы можем до известной степени судить по их пережиткам, которые сохранились до нашего времени. Они, вероятно, несколько изменились с того чрезвычайно далёкого своего прошлого и несут в себе наряду с новыми признаками и отпечаток очень большой древности.

Рис. 10. Простейшие растения — сине-зеленые водоросли (в виде шариков и нитей)

Какие же признаки и свойства сине-зелёных водорослей заставляют нас причислять их к остаткам очень древних растений?

1. Тело сине-зелёных водорослей состоит из шариков или ниточек, которые видны только в микроскоп. Шарики состоят из одной клетки а ниточки представляют собой целые цепочки клеток. Но это ещё не настоящие клетки. В них ещё нет клеточных ядер. И потому сине-зелёные водоросли надо относить к доклеточному периоду развития жизни на земле.

2. Сине-зелёные водоросли могут приспособляться к жизни в горячих источниках. Например, наш советский ботаник Еленкин приводит виды сине-зелёных водорослей для таких горячих ключей на Камчатке, которые имели температуру в 44–50 градусов, 55–60 градусов, 60–71 градус и даже 75,7 градуса. Способность сине-зелёных водорослей приспосабливаться к жизни в горячих ключах сохранилась, вероятно, от очень древнего времени, когда земная поверхность была гораздо богаче горячими водами.

3. После извержений вулканов, когда лава и другие продукты извержения остывают, на них в числе первых растений поселяются сине-зелёные водоросли.

В Японии на вулканических породах встречаются целые пласты, состоящие из сине-зелёных водорослей, которые занимают площадь до тысячи квадратных метров и достигают толщины в 60 сантиметров.

Студенистую массу этих пластов население употребляет даже в пищу.

Сине-зелёные водоросли — замечательные растения. Они называются водорослями, а между тем они распространены и на суше и даже в пустынях.

В глинистых пустынях ранней весной, когда поверхность земли ещё влажная, на ней часто виден сплошной лёгкий зеленоватый налёт. Под микроскопом обнаруживается, что этот налёт состоит из тончайших нитей сине-зелёных водорослей. Весной эти нити деятельны и могут даже выползать из своих слизистых футляров. Но вот наступает большая летняя жара и засуха, свойственная пустыням. Поверхность земли сильно нагревается. Нити сине-зелёных водорослей очень высыхают, но, несмотря на свою нежность, они остаются живыми до поздней осени, когда поверхность почвы снова увлажняется. Некоторые виды сине-зелёных водорослей своими нитями образуют слизистые сгустки — плёнки или корочки, заметные на глаз. В наших пустынях встречаются такие сгустки в виде земляного волоса.

Да, да, земляной волос. На поверхности земли вы видите похожие на волос чёрные, заметные на глаз нити, иногда запутанные клубком. В сухую жаркую погоду они ломкие. Но стоит их слегка смочить водой — и они становятся мягкими, оживают, зеленеют. В Китае земляной волос употребляется в пищу.

Земляной волос тоже относится к сине-зелёным водорослям. Удивительна способность этих простейших растений, как будто таких нежных, существовать в пустынях на открытой солнцу поверхности земли и выносить здесь сильнейшую жару и засуху.

Понятно, что растительный мир на земле должен был пройти очень долгий и большой путь развития от таких простейших растений, как невидимые глазу шарики и ниточки сине-зелёных водорослей, и до таких сложных растительных организмов, как, например, дуб.

По мере того как на земле развивались зелёные растения, от них в живой мир всё больше вливалось законсервированной энергии солнца, что помогало живому миру достигнуть своего огромного богатства, разнообразия и сложности.

Среди одноклеточных живых существ уже ясно видно их разделение на растения и животных. Это разделение произошло на основе особенностей питания.

Именно, как уже было упомянуто, зелёные растения сами для себя приготовляют всю необходимую им органическую пищу при помощи солнечного света из минеральных веществ окружающей природы — углекислого газа, воды и некоторых солей.

Животные же такой способностью не обладают и должны получать готовую органическую пищу, которая прямо или косвенно происходит от растений.

Но интересно, что среди одноклеточных живых существ есть такие, которые могут питаться и как растения, и как животные и образуют промежуточное звено между теми и другими (рис. 11).

Рис. 11. Эвглена, одноклеточное существо, которое является и растением, и животным

К таким существам принадлежат эвглены. Тело у эвглен состоит из одной клетки, которая имеет орган движения — жгутик, при помощи которого она плавает в воде. В теле у эвглен есть зелёное вещество — хлорофилл. Этим эвглены сходны с зелёными растениями и могут при помощи хлорофилла задерживать лучи солнца и приготовлять себе органическую пищу из углекислого газа и воды. Но эвглен можно воспитывать также и в темноте. Тогда в них хлорофилла не образуется, и они требуют для своего питания готовой органической пищи. Иногда в природе встречаются эвглены, которые совсем не содержат в себе зелёного вещества — хлорофилла и, следовательно, должны питаться, как животные. Это и многие другие явления доказывают, что растительный и животный мир произошли чрезвычайно давно, ещё в одноклеточный период развития жизни на земле, из одного общего начала.

Но потом растения и животные очень далеко разошлись в своём дальнейшем развитии. Однако есть много таких явлений, которые свидетельствуют о том, что растения и животные имели в своей далёкой древности общее происхождение.

Каждому известен зелёный цвет растительности, который происходит от зелёного вещества — хлорофилла.

А кровь, которую сердце неустанно гонит по нашему телу, имеет красный цвет от особого красного вещества — гемоглобина. И зелёный хлорофилл и красный гемоглобин имеют своё различное, но чрезвычайно важное значение, для жизни. Хлорофилл встречается у растений, а гемоглобин у животных и человека. И вот наука выяснила, что оба эти сложные химические вещества по своему составу родственны между собой и имеют общее древнее происхождение.

Но хотя растительный и животный мир в своём развитии далеко разошлись друг от друга, между ними всё время сохраняются глубокие неразрывные взаимные связи. Животный мир не может существовать и развиваться на земле без растительного и растительный мир без животного. Зелёные растения доставляют животным готовую органическую пищу и кислород для дыхания. Животные в своём теле перерабатывают и разрушают эту пищу и отбросы жизнедеятельности животных используются для питания зелёных растений.

Все знают, какое огромное значение имеет навоз и другие отбросы животных для увеличения урожая растений. А углекислый газ от дыхания животных служит минеральной пищей для растений.

Но мир растений и животных не могли бы поддерживать свой взаимный обмен веществ и даже остановились бы в своём развитии на земле, если бы не было ещё третьего мира в живой природе — мира чрезвычайно мелких живых существ — микробов и в особенности бактерий.

Вот что пишет об этих существах наш русский учёный В. Л. Омелянский.

Итак, в живой природе существуют три мира — мир растений, мир животных и мир микробов. Эти три мира находятся между собой в постоянном деятельном обмене веществ и тесно взаимно связаны в своём существовании и развитии.

А над этими мирами высоко поднялся человек.

Только изучая при помощи науки законы происхождения, развития и всей жизни этих трёх миров, человек может наилучшим образом управлять ими для своих высоких хозяйственных и культурных целей.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ДОМАШНИХ ЖИВОТНЫХ И КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ДОМАШНИХ ЖИВОТНЫХ И КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ История органического мира с появлением человека приняла новые формы. Это воздействие человека на развитие органического мира выражается прежде всего в создании домашних животных и культурных растений.Первым

3.4. Отличия растений от животных

3.4. Отличия растений от животных Как считают большинство биологов, различия между растениями и животными можно разделить на три группы: 1) по структуре клеток и их способности к росту; 2) способу питания; 3) способности к движению. Отнесение к одному из царств проводится не

1. Дарвинизм — общее учение о развитии живой природы и действенное орудие ее переделки

1. Дарвинизм — общее учение о развитии живой природы и действенное орудие ее переделки Великий английский естествоиспытатель Чарлз Дарвин (1809–1882) был одним из тех мужественных людей науки, которые «умели ломать старое и создавать новое, несмотря ни на какие препятствия,

РАЗВИТИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО МИРА ПРОИСХОЖДЕНИЕ РАСТЕНИЙ. ОХРАНА РАСТЕНИЙ

РАЗВИТИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО МИРА ПРОИСХОЖДЕНИЕ РАСТЕНИЙ. ОХРАНА РАСТЕНИЙ 1. Палеонтология – это наука, изучающая:A. Строение растительных организмовБ. Геологическое строение ЗемлиB. Условия средыГ. Вымершие организмы и смену их во времени2. Первые живые организмы появились:A.

2.6. Место человека в системе живой природы

6.2. Система живой природы

6.2. Система живой природы Систематика – это важнейший раздел биологии, без которого все остальные разделы оставались бы лишь описательными дисциплинами. Знания о строении, функциях и развитии живых организмов имеют прогностическую ценность только тогда, когда они

Положение вирусов в системе живой природы

Глава 7. Место человека в системе живой природы

Глава 7. Место человека в системе живой природы Положение человека в системе живой природы отражает его долгий путь эволюции. Это положение мы начнем рассматривать с характеристики класса млекопитающих, к которому принадлежит

8.3.3. Пространственная структура популяций растений и животных

8.3.3. Пространственная структура популяций растений и животных Типы распределения особей в пространстве. Занимаемое популяцией пространство предоставляет ей средства к жизни. Каждая территория может прокормить лишь определенное число особей. Естественно, что полнота

Четыре царства живой природы

Четыре царства живой природы Картина преобразования растениями земного шара требует некоторых уточнений.Дело в том, что настоящие растения включились в процесс фотосинтеза довольно поздно: лишь два миллиарда лет назад (это меньше половины всей истории Земли). До них

Глава 1 Происхождение людей и покорение природы

Глава 1 Происхождение людей и покорение природы Летом 1992 года археолог Тим Уайт обнаружил ископаемые останки, навсегда изменившие его жизнь. Наткнувшись на них, он поначалу даже не понял, что именно он видит; невозможно было разобрать, один это скелет или несколько. Это

Химическая эволюция, приведшая к возникновению биополимеров.

1. Архейская эра - древнейший этап в истории Земли, когда в водах первичных морей возникла жизнь, которая была представлена первоначально доклеточными ее формами и первыми клеточными организмами. Aнализ осадочных пород этого возраста показывает, что в водной среде обитали бактерии и синезеленые.

2. Протерозойская эра. На грани архейской и протерозойской эры произошло усложнение строения и функции организмов: возникли многоклеточность, половой процесс, который усилил генетическую неоднородность организмов и дал обширный материал для отбора, более разнообразными стали фотосинтезирующие растения. Многоклеточность организмов сопровождалась повышением специализации клеток, их объединением в ткани и функциональные системы.

Проследить в деталях эволюцию животных и растений в протерозойскую эру довольно трудно из-за перекристаллизации осадочных пород и уничтожения органических остатков. В отложениях этой эры обнаружены лишь отпечатки бактерий, водорослей, низших типов беспозвоночных и низших хордовых. Крупным шагом в эволюции было появление организмов с двусторонней симметрией тела, дифференцированного на передний и задний отделы, левую и правую стороны, выделение спинной и брюшной поверхности. Спинная поверхность у животных служила защитой, а на брюшной располагались рот и органы захвата пищи.

3. Палеозойская эра. Животный и растительный мир достиг большого разнообразия, стала развиваться наземная жизнь.

В палеозое различают шесть периодов: кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, каменноугольный, пермский. В кембрийском периоде жизнь была сосредоточена в воде (она покрывала значительную часть нашей планеты) и представлена более совершенными многоклеточными водорослями, имевшими расчлененное слоевище, благодаря которому они активнее синтезировали органические вещества и явились исходной ветвью для наземных листостебельных растений. Широкое распространение в морях получили беспозвоночные, в том числе плеченогие моллюски, а из членистоногих - трилобиты. Самостоятельным типом двухслойных животных того периода были археоциаты, формировавшие рифы в древних морях. Они вымерли, не оставив потомков. На суше обитали лишь бактерии и грибы.

В ордовикском периоде климат был теплым даже в Арктике. В пресных и солоноватых водах этого периода пышного развития достигли планктонные водоросли, разнообразные кораллы из типа кишечнополостных, существовали представители почти всех типов беспозвоночных в том числе трилобиты, моллюски, иглокожие. Широко представлены были бактерии. Появляются первые представители бесчелюстных позвоночных - щитковые.

В конце силурийского периода в связи с горообразовательными процессами и сокращением площади морей часть водорослей оказалась в новых условиях среды - в мелких водоемах и на суше. Многие из них погибли. Однако в результате разнонаправленной изменчивости и отбора отдельные представители приобрели признаки, способствовавшие выживанию в новых условиях. Появились первые наземные споровые растения - псилофиты. Они имели цилиндрический стебель около 25 см высоты, вместо листьев - чешуйки. Важнейшие приспособления у них - возникновение покровной и механической тканей, корнеподобных выростов - ризоидов, а также элементарной проводящей системы.

В девоне численность псилофитов резко сократилась, на смену им пришли их преобразованные потомки, высшие растения - плауновидные, моховидные и папоротниковидные, у которых развиваются настоящие вегетативные органы (корень, стебель, лист). Возникновение вегетативных органов повысило эффективность функции отдельных частей растений и их жизненность как гармонически целостной системы. Выход на сушу растений предшествовал выходу животных. На Земле растения накапливали биомассу, а в атмосфере - запас кислорода. Первыми обитателями суши из беспозвоночных были пауки, скорпионы, многоножки. В девонских морях было много рыб, среди них - челюстные панцирные, имевшие внутренний хрящевой скелет и внешний прочный панцирь, подвижные челюсти, парные плавники. Пресные водоемы населяли кистеперые рыбы, у которых было жаберное и примитивное легочное дыхание. С помощью мясистых плавников они перемещались по дну водоема, а при пересыхании переползали в другие водоемы. Группа кистеперых рыб явилась предками древних земноводных - стегоцефалов. Стегоцефалы обитали в болотистой местности, выходили на сушу, но размножались только в воде.

В каменноугольном периоде распространились гигантские папоротникообразные, которые в условиях теплого влажного климата расселились повсеместно. В этот период достигли расцвета древние земноводные.

В пермский период климат стал более сухим и холодным, что привело к вымиранию многих земноводных. К концу периода число видов земноводных стало резко сокращаться, и до наших дней сохранились лишь мелкие земноводные (тритоны, лягушки, жабы). На смену древовидным споровым папоротникообразным пришли семенные папоротники, давшие начало голосеменным растениям. Последние имели развитую стержневую корневую систему и семена, оплодотворение у них проходило в отсутствие воды. Вымерших земноводных сменила более прогрессивная группа животных, произошедшая от стегоцефалов,- пресмыкающиеся. У них были сухая кожа, более плотные ячеистые легкие, внутреннее оплодотворение, запас питательных веществ в яйце, защитные яйцевые оболочки.

4. Мезозойская эра включает три периода: триасовый, юрский, меловой.

В триасе широко распространились голосеменные растения, особенно хвойные, занявшие господствующее положение. Одновременно широко расселились пресмыкающиеся: в морях обитали ихтиозавры, плезиозавры в воздухе - летающие ящеры, разнообразно были пpeдставлены пресмыкающиеся и на земле. Гигантские пресмыкающиеся (бронтозавры, диплодоки и др.) вскоре вымерли. В самом начале триаса от пресмыкающихся отделилась группа мелких животных с более совершенным строением скелета и зубов. Эти животные npиобрели способность к живорождению, постоянную температуру тела, у них было четырехкамерное сердце и целый ряд других прогрессивных черт организации. Это были первые примитивные млекопитающие.
В отложениях юрского периода мезозоя o6наружены также останки первоптицы - археоптерикса. Он сочетал в своем строении признаки птиц и пресмыкающихся.

В меловом периоде мезозоя от голосеменных отделилась ветвь растений, имевших орган семенного размножения - цветок. После оплодотворения завязи цветка превращается в плод, поэтому развивающиеся семена внутри плода защищены мякотью и оболочками от неблагоприятных условий среды. Многообразие цветков различных приспособлений для опыления и распространения плодов и семян позволило покрытосеменным (цветковым) растениям широко распространиться в природе и занять господствующее положение. Параллельно с ними развивалась группа членистоногих - насекомых которые, будучи опылителями цветковых растений в большой мере способствовали их прогрессивной эволюции. В этом же периоде появились настоящие птицы и плацентарные млекопитающие. Признаки высокой степени организации у них - постоянная температура тела| полное разделение артериального и венозного тока крови, повышенный обмен веществ, совершенная терморегуляция, а у млекопитающих, кроме того, живорождение, вскармливание детенышей молоком, развитие коры головного мозга - позволили этим группам также занять господствующее положение на Земле.

5. Кайнозойская эра подразделяется на три периода: палеоген, неоген и четвертичный.

В палеогене, неогене и начале четвертичного периода цветковые растения благодаря приобретению многочисленных частных приспособлений заняли большую часть суши и представляли субтропическую и тропическую флору. В связи с похолоданием, вызванным наступлением ледника, субтропическая флора отступила к югу. В составе наземной растительности умеренных широт стали преобладать листопадные деревья, приспособленные к сезонному ритму температур, а также кустарники и травянистые растения. Расцвет травянистых приходится на четвертичный период. Большое распространение получили теплокровные животные:
птицы и млекопитающие. В ледниковое время обитали пещерные медведи, львы, мамонты, шерстистые носороги, которые после отступления ледников и потепления климата постепенно вымирали, а животный мир приобрел современный облик.

Главное событие этой эры - формирование человека. К концу неогена в лесах обитали небольшие хвостатые млекопитающие - лемуры и долгопяты. От них произошли древние формы обезьян - парапитеки, ведшие древесный образ жизни и питавшиеся растениями и насекомыми. Их далекие потомки - ныне живущие гиббоны, орангутанги и вымершие мелкие древесные обезьяны - дриопитеки. Дриопитеки дали начало трем линиям развития, которые привели к шимпанзе, горилле, а также вымершему австралопитеку. От австралопитеков в конце неогена произошел человек разумный.

1.27. Основные этапы эволюции растительного и животного мира

Эволюция растений

Основные условия и этапы эволюции растении:

в протерозойской эре широко распространены одноклеточные аэробные организмы (цианобактерии и зеленые водоросли);
образование почвенного субстрата на суше в конце силурийского периода;
возникновение многоклеточности, которая делает возможным специализацию клеток в пределах одного организма;
освоение суши псилофитами;
от псилофитов в девонском периоде возникла целая группа наземных растений — мхов, плаунов, хвощей, папоротников, размножающихся спорами;
от семенных папоротников в девоне произошли голосеменные растения. Возникшие необходимые для семенного размножения структуры (например, пыльцевая трубка) освободили половой процесс у растений от зависимости от водной среды. Эволюция шла по пути сокращения гаплоидного гаметофита и преобладания диплоидного спорофита;
каменноугольный период палеозойской эры отличается большим разнообразием наземной растительности. Распространились древовидные папоротникообразные, образовавшие каменноугольные леса;
в пермский период древние голосеменные стали господствующей группой растений. В связи с появлением засушливого климата исчезают гигантские папоротники, древовидные плауны;
в меловом периоде начинается расцвет покрытосеменных, продолжающийся до сего дня.

Основные особенности эволюции растительного мира:

переход к преобладанию диплоидного поколения над гаплоидным;
развитие женского заростка на материнском растении;
переход от сперматозоидов к впрыскиванию мужского ядра через пыльцевую трубку;
расчленение тела растений на органы, развитие проводящей сосудистой системы, опорных и защитных тканей;
совершенствование органов размножения и перекрестного опыления у цветковых в связи с эволюцией насекомых;
развитие семени для защиты эмбриона от неблагоприятных влияний внешней среды;
возникновение разнообразных способов распространения семян и плодов.

Эволюция животных

Самые древние следы животных относятся к докембрию (свыше 800 млн лет). Предполагается, что они произошли либо от общего ствола эукариот, либо от одноклеточных водорослей, подтверждением чего является существование эвглены зеленой и вольвокса, способных как к автотрофному, так и к гетеротрофному питанию.

В кембрийском и ордовикском периодах преобладают губки, кишечнополостные, черви, иглокожие, трилобиты, появляются моллюски.

В ордовике появляются бесчелюстные рыбоподобные организмы, а в силуре — рыбы, обладавшие челюстями. От первых челюстноротых возникли лучеперые и кистеперые рыбы. Кистеперые имели в плавниках опорные элементы, из которых позже развились конечности наземных позвоночных. Из этой группы рыб возникли амфибии и затем другие классы позвоночных.

Наиболее древние амфибии — жившие в девоне ихтиостеги. Расцвет амфибий произошел в карбоне.

От амфибий ведут свое начало рептилии, завоевавшие сушу в пермском периоде, благодаря появлению механизма засасывания воздуха в легкие, отказу от кожного дыхания, появления покрывающих тело роговых чешуй и оболочек яиц, защищающих эмбрионы от высыхания и других воздействий среды. Среди рептилий предположительно выделилась группа динозавров, давшая начало птицам.

Первые млекопитающие появились в триасовом периоде мезозойской эры. Основные прогрессивные биологические особенности млекопитающих — вскармливание детенышей молоком, теплокровность, развитая кора головного мозга.

Особенности эволюции животного мира:

прогрессивное развитие многоклеточности и, как следствие, специализации тканей и всех систем органов;
свободноподвижный образ жизни, который определил выработку различных механизмов поведения, а также относительную независимость онтогенеза от колебаний факторов внешней среды. Развивались и совершенствовались механизмы внутренней саморегуляции организма;
возникновение твердого скелета: наружного у ряда беспозвоночных — иглокожих, членистоногих; внутреннего у позвоночных. Преимущества внутреннего скелета заключаются в том, что он не ограничивает увеличение размеров тела.

Прогрессивное развитие нервной системы стало основой для возникновения системы условных рефлексов и совершенствования поведения.

Эволюция животных привела к развитию группового адаптивного поведения, что стало основанием для появления человека.

На настоящий момент установлено, что жизнь на Земле возникла около 3-3,5 млрд. лет назад. За это время на планете произошли существенные изменения: менялся климат, двигались материки, активно шли горообразовательные процессы. Вода то затапливала гигантские пространства на миллионы лет, то отступала под натиском испепеляющего солнца и жары.

Об этих процессах мы можем только догадываться, изучая осадочные породы, которые за это время пластами накладывались друг на друга. Химический анализ позволяет определить их возраст, а также сделать вывод о климате того периода. В определение возраста окаменелостей помогает радиоуглеродный анализ.

Архейская эра (от греч. archē - начало)

Наиболее ранняя эра Земли, начавшаяся около 3-3,5 млрд. лет назад и продлившаяся 900 млн. лет. Самые древние живые организмы были найдены в этот промежуток времени: они были гетеротрофами, заселявшими дно теплых морей. Кислород отсутствовал, был возможен только анаэробный тип дыхания.

В архейский период отмечалась активная вулканическая деятельность, происходили значительные колебание температуры. На поверхности Земли жизнь была невозможна из-за губительных УФ (ультрафиолетовых) лучей. Именно поэтому жизнь "спряталась" на дне океана, где не так выражены перепады температур и рассеивается УФ излучение.

В течение архея появились первые фотосинтезирующие организмы - сине-зеленые водоросли (цианобактерии). Атмосфера начала постепенно обогащаться кислородом.

Как оказалось, это вещество - кислород - предопределит путь развития жизни на Земле: в дальнейшем возникнут миллионы видов, которые им дышат, и жить без него не смогут. В числе этих видов и мы с вами.

К концу архея животные разделились на про- и эукариотические организмы.

Протерозойская эра (от греч. proteros — первый из двух + zoe — жизнь)

Протерозойская эра продолжалась около 2000 млн. лет. Поверхность планеты напоминала ледяную пустыню, климат соответственно был холодный.

Дальнейшее развитие жизни продолжалось. В этой эре выделились царства растений, животных и грибов. Возникли первые многоклеточные организмы: кишечнополостные, губки, водоросли, предки трилобитов. Были распространены сине-зеленые водоросли - цианобактерии, которые выделяли кислород в ходе фотосинтеза.

В течение этой эры в атмосфере возросла концентрация кислорода и приблизилась к 1% - точки Пастера, критического для эволюции значения. Считается, что по достижении точки Пастера становится возможным кислородный тип дыхания и устойчивая жизнедеятельность аэробных организмов.

В течение протерозойской эры концентрация кислорода в атмосфере достигнет 10% - сформируется озоновый слой, служащий эффективной защитой для всего живого от губительного УФ-излучения. Благодаря озоновому слою появятся первые наземные экосистемы.

Палеозойская эра (греч. palaios - древний)

Холодный климат меняется на умеренно влажный, а затем на теплый сухой. Тают оледенения суши, в результате чего огромные пространства заполняются водой.

Все растения и животные обитают в море, однако, на побережье появляются первые наземные грибы, лишайники. Животный мир активно развивается: на глубине в море появились трилобиты и мечехвосты, коралловые полипы, иглокожие.

Большая часть суши подверглась сильнейшему затоплению, наземные животные почти не встречались. В толще океана обитали фораминиферы и радиолярии.

В теплых морях процветали кишечнополостные (в их числе и коралловые полипы), иглокожие, моллюски. Установлено, что в этом периоде жили первые представители типа хордовых - бесчелюстные.

Климат становится более сухим, суша поднимается - вода отступает, тем самым создаются условия для развития наземных видов. И действительно, силур отличается этими знаменательными событиями: растения и животные осваивают сушу.

В приливно-отливных зонах возникают первые наземные растения: риниофиты и псилофиты, еще имеющие очень много общего с водорослями. И, тем не менее, псилофиты - пионеры суши. У них появляются проводящие и механические ткани, которые водорослям были ни к чему.

Появились первые наземные животные: многоножки и паукообразные - скорее всего произошедшие от трилобитообразных, которые долгое время могли оставаться на отмелях после отлива. На образовавшейся суше они чувствовали себя просторно и вальяжно: хищники отсутствовали, конкуренция была небольшой. В таких условиях размножение происходило быстро.

Это период господства рыб в морях. Возникают активно плавающие хрящевые рыбы, у которых имеются челюсти для захвата пищи. Появляются все известные на настоящее время систематические группы рыб.

Некоторые рыбы, обитающие в бедных кислородом (пересыхающих) водоемах, используя плавники, приобрели способность переползать из одного водоема в другой и дышать атмосферным воздухом. Так появляются двоякодышащие и кистеперые рыбы.

К концу девона на сушу выходят первые земноводные: ихтиостеги и стегоцефалы, произошедшие от кистеперых рыб. Возникают древовидные леса, состоящие из хвощей, плаунов и папоротников.

В карбоне материки еще более опускаются, часть суши оказывается заболоченной. Поначалу теплый и влажный климат сменяется к концу периода холодным и сухим.

Бурно развиваются древовидные леса из папоротников, которые достигали в высоту 40 метров. Массовое отмирание папоротникообразных в этом периоде привело к образованию обширных залежей каменного угля, в честь которого период и получил свое название.

Размножение семенных растений, появившихся в карбоне, более не связано с наличием воды, благодаря чему они расселяются вглубь материков.

В морях все также распространены фораминиферы, радиолярии, кораллы и моллюски. Возникают первые насекомые: тараканы, стрекозы, жесткокрылые. Под конец периода появляются пресмыкающиеся, размножение которых не связано с наличием воды, что позволяет им заселить сухие, ранее незаселенные территории.

В перми активируется вулканическая деятельность, происходит крупнейшее отступление моря, вследствие которого образуются большие пространства суши. Климат также меняется: он становится резко континентальным.

К таким серьезным изменениям не приспособлены многие виды животных и растений: полностью вымирают трилобиты, многие моллюски, крупные рыбы и насекомые, значительная часть амфибий, исчезают древовидные папоротники, хвощи и плауны.

В природе не бывает пустого места: приспособленные особи выживают, размножаются и занимают освобожденные другими видами ниши. Бурно развиваются пресмыкающиеся, появляются звероподобные ящеры, примерно в это же время возникают первые млекопитающие.

Чтобы легко запомнить периоды палеозойской эры, рекомендую взять на вооружение мнемоническое правило: "Каждый Отличный Студент Должен Курить Папиросы". Если вы обратите внимание на первые буквы этих слов, то поймете, что они совпадают с первыми буквами периодов палеозоя и расположены в нужном порядке.

Мезозойская эра (греч. mesos — средний + zoe — жизнь)

Мезозойская эра продлилась 186 млн. лет. Если бы мы сейчас перенеслись в то далекое время, то внешне заметили бы сходство мезозойского мира с нынешним, однако более детальное изучение показало бы нам, что его составляют совершенно иные растения и животные.

Климат становится более сухим, что приводит к пересыханию внутренних морей. Активно идут горообразовательные процессы, начавшиеся в перми. Начинается движение материков, образуются пустынные пространства.

В царстве растений господствуют голосеменные, размножение которых не зависит от воды. Среди голосеменных активно заселяют территории саговниковые, хвойные, гинкговые растения.

Большинство амфибий окончательно вымирает. В животном мире господствуют пресмыкающиеся, среди которых встречаются черепахи, ихтиозавры, птицетазовые и ящеротазовые динозавры, клювоголовые, крокодилы и чешуйчатые. Часть рептилий дает начало млекопитающим, близким к однопроходным животным.

Климат становится более теплым и влажным, несколько увеличивается площадь морей. В глубине материков образовались многочисленные озера и болота.

В царстве растений господство остается за голосеменными растениями, наибольший расцвет среди которых переживают беннеттитовые, гнетовые, саговниковые.

В морях многочисленны головоногие моллюски. Самые разнообразные формы принимают морские пресмыкающиеся - ихтиозавры, плезиозавры. Эта эра принадлежит динозаврам. Рептилии господствуют в воде, на земле и в воздухе. К концу периода возникает первоптица - археоптерикс, давшая начала обширной группе птиц.

Климат становится более холодным. Активируются горообразовательные процессы - именно в этом периоде образовались Анды, Альпы, Гималаи. Название периода связано с многочисленными отложениями мела, которые образовались за счет раковин фораминифер.

Появляются цветковые (покрытосеменные) растения, вероятно произошедшие от голосеменных растений в результате скачкообразного изменения (мутации) женских органов размножения. Появления цветка и плода - важнейшие ароморфозы этого периода. К концу периода вымерли многие голосеменные растения.

Крупные моллюски и рептилии вымирают, эра динозавров заканчивается. На первый план выходят млекопитающие, ароморфозы которых, теплокровность и живорождение, позволяют занять господствующее положение. Появляются сумчатые и плацентарные млекопитающие.

Кайнозойская эра (греч. kainos - новый + zoe - жизнь)

Отправной точкой кайнозойской эры служит образование Альп, в это же время возникли и другие высочайшие горные системы. Я искренне рад быть вашим современником, и сообщаю, что мы с вами живем в кайнозойскую эру, которая длится уже 67 млн. лет. За это время произошло несколько материковых оледенений, возникновение человека.

В начале палеогена устанавливается теплый тропический и субтропический климат. Широко распространяются леса и редколесья. Большая часть животных представлена лесными обитателями.

Сумчатые и плацентарные млекопитающие эволюционируют параллельно. Возникают приматы, хищные и копытные животные, широкого разнообразия достигает мир птиц.

К концу палеогена климат становится континентальным, в Арктике и Антарктике появляются первые ледяные шапки. Леса преобразуются в саванны и заросли кустарников.

Климат в неогене был влажным и теплым. Расселившиеся в палеоген кустарники сменяются саванной и степной растительностью, образуются полупустыни и пустыни.

По берегам рек и озер растут березы, можжевельник, сосны, ивы, тополя. Среди животных расцвет происходит у обитателей открытых пространств: гиппарионов (примитивных лошадей), быков, слонов, жирафов, антилоп. Среди разнообразного и многочисленного класса птиц нередко встречаются хищные гигантские бегающие птицы.

Для неогена характерно большое разнообразие среди приматов, и появление первых человекообразных обезьян - антропоидов.

В ходе данного периода неоднократно происходили изменения климата. Поверхность Северного полушария оледеневала. Изменился и растительный мир - в Евразии распространилась таежная и тундровая растительность. Флора приобрела сегодняшний облик.

Среди животных были распространены бизоны, мамонты, носороги, пещерные медведи. Примерно 2 млн. лет назад появился человек умелый, начался процесс антропогенеза - становления человека, в результате которого возник вид Homo sapiens.

Активная деятельность человека: распашка земель, вырубка лесов, вытаптывание полей крупным рогатым скотом - привели к сужению ареала обитания многих видов животных, часть из которых вымерла.

Рекомендую мнемоническое правило, которое поможет запомнить периоды мезозойской и кайнозойской эры по первым буквам слов: "Ты, Юра, Мал - Подожди, Немного, А?"

Пангея и удивительная Австралия

В конце палеозоя и начале мезозоя всю сушу представлял один единственный континент - Пангея (др.-греч. Πανγαῖα - всеземля). В юрском периоде Пангея разделилась на два континента: северный - Лавразия (позже разделилась на Евразию и Северную Америку), и южный - Гондвана (позже разделилась на Африку, Южную Америку, Индию, Австралию и Антарктиду.)

Особого внимания требует Австралия. Этот материк отделился раньше всех, вследствие чего флора и фауна на нем формировались изолированно от остальных континентов.

Именно по этой причине в Австралии можно обнаружить виды растений и животных, которые более нигде не встречаются: сумчатые животные (кенгуру, куница, коала), подземные орхидеи, банксии и многие другие удивительные виды.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Читайте также: