Какие беспозвоночные животные первыми освоили сушу кратко
Обновлено: 05.07.2024
Первыми существами освоившими сушу были лопастепёрые рыбы, которые неуклюже пользовались плавниками, произошло это около 380 миллионов лет назад, но как оказалось нет, были случаи гораздо древнее, что же заставило их покинуть родной дом.
1. Опасные соседи.
Для начала нужно разобраться, кто первый покинул воду, и были ли у него враги. Как считают учёные, это была рыба из семейства лопастепёрых, которая получила странное название "Тактаалик". Возраст найденных окаменелостей составляет 372-379 миллионов лет.
Он, хоть и был хищником, но как и большинство других обитателей древних морей, становился добычей хищников по крупнее, этот монстр, держал в страхе всех, им является дунклеостей.
С таким зубастым соседом никто не мог ужиться, питался он всем что увидит, у безобидных рыбок, не было шансов от него спастись, вот и решили выйти на берег, ведь там, было спокойно. Это лишь моё предположение,
2. Любопытство.
Все животные любопытны, это тоже одна из причин, по которым они облюбовали сушу, но вскоре возвращались обратно. У следующих поколений, интерес усиливался. Но покинули воду не сразу, иногда возвращались, потом стали проводить на суше всё больше времени, приспособились к передвижению, и остались там на совсем.
3. Случайность.
Попасть на сушу, можно было вполне случайно, во время отлива и прилива. В журнале Scientific Reports, я нашёл статью, в которой говорится, что на песке обнаруживали маленькие бороздки, следы передвижения, возрастом 550 миллионов лет, кто их мог оставить не упоминается, не ясно, как эти следы могли сохраниться, ведь ландшафт менялся много раз, и как определили возраст, ну ладно, учёным виднее. В протерозое появились первые многоклеточные, даже если они попадали на сушу с приливами, то следов оставить не могли. Но если это и было, то первые существа покидали воду в конце протерозоя, но шансов приспособиться к жизни на суше у них не было, озоновый слой был ещё тонким, и не сдерживал ультрафиолетовое излучение, на земле активно действовали вулканы.
Но есть подтвержденные случаи, самого первого освоения суши. Примерно полтора года назад, Американскими учёными было сделано открытие, что всё таки первыми на суше обитали скорпионы. Была найдена окаменелость, возрастом 437 миллионов лет, это середина силурийского периода. Скорпион не большой, около трёх сантиметров в длину. Он дышал атмосферным воздухом, кислорода кстати в атмосфере, было очень много, около 60%, если человек окажется в таких условиях, то последствия для организма, будут очень плохими.
Анатомия древнего скорпиона, схожа с современными скорпионами, он мог жить и в воде.
Он считается самым древним наземным животным, находок древнее, ещё не обнаружено.
Всё таки первыми существами, которые смогли приспособиться к жизни на суше, были скорпионы, до них, никто этого сделать не мог.
Какие животные первыми заселили сушу? Ответ на этот вопрос Вы найдете в данной статье.
Какие животные первыми заселили сушу?
На сегодня достоверно неизвестно, как животным удалось завоевать сушу, и кто первым покорил сушу. Но ученые уверены в том, что это были беспозвоночные. Однако остатков этих животных, которые первыми ступили на сушу найдено, к сожалению, очень мало.
Тот факт, что растения начали развиваться и размножаться на суше, создал самую предпосылку для появления наземной фауны. Пока суша была пустая, ее покрывали только пески и скалистые горы, и на ней не было жизни. Однако как только пространства суши начали покрываться зеленью, там уже могли найти пищу различные типы животных.
Исследования ученых дают нам факты о том, что первые животные вышедшие на сушу были многоножки и скорпионы. На основании находок к этим животным можно присоединить бескрылых насекомых. Все беспозвоночные животные стали жить на суше сразу после того, как на берегах водоемов появились первые растения.
Первые жители суши напоминали по виду современных скорпионов. И если первые амфибии появились в девоне, то активное завоевание суши позвоночными началось в карбоне. Первые полностью приспособились к жизни на суше позвоночные — рептилии. Яйца рептилий были покрыты твердой скорлупой, не боялись высыхания, были обеспечены едой и кислородом для эмбриона. Первые рептилии были небольшими животными, и напоминали ныне живущих ящериц. В карбоне значительного развития достигают насекомые.
Итак, надеемся, что Вы поняли какие животные первыми заселили сушу и получили новую полезную информацию для себя.
Карбоновый лес. Рисунок Андрея Белова
Первопроходцы суши
Например, в последние годы стала популярной гипотеза, согласно которой жизнь возникла не в океане, а в мелких наземных водоемах (Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 2012, 109, 14, E821–E830, doi: 10.1073/pnas.1117774109). В пользу этой гипотезы есть несколько биохимических доводов, самый простой и наглядный из которых следующий. Известно, что в цитоплазме всех живых клеток ионов калия K + гораздо больше, чем ионов натрия Na + . Между тем бросается в глаза, что почти во всех природных водоемах соотношение концентраций этих ионов в точности обратное. В морской воде в 40 раз больше натрия, чем калия, а в живой клетке, наоборот, калия в 10–20 раз больше. Внутриклеточный избыток калия важен для работы многих ферментов, и в том числе для системы синтеза белка. Причем анализ генных последовательностей показывает, что эти калий-зависимые ферменты — очень древние; скорее всего, они были уже у общего предка всех современных живых организмов. Значит, первые клетки жили в среде, где калия было намного больше, чем натрия. Океан такой средой быть не мог. Гораздо вероятнее, что это были горячие источники на суше, вода в которых как раз может иметь подходящий химический состав.
Но даже если живые клетки возникли на суше, после этого они довольно быстро заселили море. По большинству параметров морская среда намного комфортнее наземной: в ней всегда хватает воды и в нее почти не проникают опасные для клеток ультрафиолетовые лучи. Сейчас ультрафиолетовый компонент солнечного света экранируется слоем атмосферы, обогащенным озоном, который постоянно образуется в небольшом количестве из атмосферного кислорода. До кислородной революции на Земле не было никакого озонового слоя, поэтому защищать клетки от ультрафиолетовых лучей могла только вода. Получается, что океан был не колыбелью жизни, а ее убежищем на первые несколько миллиардов лет эволюции.
Леса и насекомые
Фауна раннего девона Шотландии: паукообразное Palaeocharinus (a), многоножка Crussolum (б), многоножка Leverhulmia (в), ракообразное Heterocrania (г), ракообразное Lepidocaris (д). Рисунок: Palaeontology, 2003, 46, 3, 467–509
Животные тоже выходят на сушу. В первую очередь это членистоногие — тип, который в наземных условиях достиг колоссального расцвета. В силуре появляются многоножки и скорпионы, в девоне — сенокосцы, клещи, ложноскорпионы и насекомые (Philosophical Transactions of the Royal Society B, 2012, 367, 519–536, doi: 10.1098/rstb.2011.0271). Правда, насчет скорпионов есть серьезная оговорка: в палеозойскую эру они еще дышали жабрами и наземными животными, по сути, не были. Зато все остальные перечисленные членистоногие — однозначно наземные. Причем на сушу они начали выходить довольно рано: ископаемые следы, наверняка принадлежащие наземным многоножкам, известны еще из ордовика (Journal of Paleontology, 2006, 80, 4, 638–649, doi: 10.1666/0022-3360(2006)80[638:JMFTLD]2.0.CO;2 ). В начале девона появились хищные губоногие многоножки, которые могли питаться только другими членистоногими; у ископаемых экземпляров сохранились даже ногочелюсти с крючками, сквозь которые в тело жертвы впрыскивался яд из ядовитых желез, — этот механизм у них одинаков с современными губоногими многоножками (Palaeontology, 2003, 46, 3, 467–509, doi: 10.1111/1475-4983.00308 ). Это означает, что к началу девона сообщество наземных членистоногих было уже достаточно сложным, чтобы хищник всегда мог выбрать себе добычу.
В сложившемся пазле наземной фауны явно не хватает двух привычных нам фрагментов. Во-первых, там нет пауков. Их ископаемые родичи, еще не умевшие плести паутину, вышли на сушу в силуре, но настоящие пауки, и то очень примитивные, появились только в конце карбона (Biological Reviews, 2010, 85, 171–206, doi:10.1111/j.1469-185X.2009.00099.x ). А во-вторых, мы пока еще ничего не сказали о летающих насекомых. Упомянутые девонские насекомые были первичнобескрылыми, то есть относились к группам, у которых крыльев никогда не было. Такие насекомые есть и сейчас: например, встречающаяся в домах сахарная чешуйница. Но подавляющее большинство современных насекомых — крылатые (включая сюда и тех, кто потерял крылья вторично). И вот этой группы в девоне еще нет. Первый бескрылый родственник крылатых насекомых, похожий на них строением ротового аппарата, обнаружен в конце девона (Nature, 2012, 488, 7409, 82–85, doi:10.1038/nature11281). Первое насекомое с крыльями — в начале карбона (Geobios, 2005, 38, 3, 383–387, doi: 10.1016/j.geobios.2003.11.006 ). С этого момента в истории жизни на Земле началась новая эпоха, хотя поначалу, вероятно, это было не особенно заметно.
Дело в том, что крылатые насекомые во многом уникальны. Достаточно сказать, что к этой группе относится примерно две трети всех современных видов животных, при необычайно широком наборе способов питания. Последнее наглядно выражено многообразием ротовых аппаратов: грызущий, лижущий, трубчато-сосущий, колюще-сосущий и другие, вплоть до таких необычных, как хватательная маска стрекозы или гигантские жвалы жука-оленя. Крылатые насекомые встречаются везде, где только могут жить многоклеточные существа, за исключением морских глубин. Они бывают хищниками, растительноядными, паразитами, поедателями грибов или разрушителями мертвой органики и во всех этих ролях могут вырабатывать тончайшие пищевые специализации. Кроме того, они образуют множество других, непищевых связей с соседями по сообществам: например, насекомые-опылители сильно повлияли на эволюцию цветковых растений. В общем, биосферную роль крылатых насекомых переоценить трудно.
Парк пермского периода
Последний период палеозойской эры — пермский — продолжался 46 миллионов лет (298–252 млн лет назад). Пермский мир был уже во многом близок к нынешнему. Сушу населяли многообразные наземные позвоночные, среди которых были и хищники, и растительноядные. Процветал мир насекомых; именно в перми появился отряд, оказавшийся самым эволюционно успешным в этом классе, — жесткокрылые, или жуки. На континентах росли леса, состоявшие в Северном полушарии из древних хвойных, а в Южном — из лиственных голосеменных, отдаленно родственных современному гинкго. Водная жизнь тоже бурно развивалась: пермские моря полны моллюсков, иглокожих, брахиопод, ракообразных, кораллов и других беспозвоночных, не говоря уже о рыбах. Современного наблюдателя (если бы он не слишком всматривался) в перми поразило бы прежде всего отсутствие птиц, млекопитающих и цветковых растений, а если бы он мог увидеть Землю из космоса — то еще и совершенно другое расположение материков.
В конце карбона — начале перми произошло так называемое гондванское оледенение, охватившее в основном часть суши Южного полушария. Очень вероятно, что его главной причиной было распространение лесов. Деревья карбонового периода связывали огромное количество углерода в биомассе своих стволов, разлагать которую было некому: эффективные разрушители древесины еще не возникли. В результате деревья падали и захоранивались как есть, создавая залежи каменного угля. Переход углерода из атмосферного углекислого газа в эти залежи сильно ослабил парниковый эффект — вот этого, по-видимому, и хватило для запуска очередного оледенения. И в самом деле, достоверно показано, что атмосферная концентрация CO2 в тот момент сильно снизилась (Special Paper of the Geological Society of America, 2008, 441, 343–354, doi: 10.1130/2008.2441(24)). Гондванское оледенение создало холодный климат на значительной части земной суши, однако никаких биосферных переворотов, насколько можно судить, не вызвало. Все крупные группы организмов его спокойно пережили.
События конца перми были гораздо драматичнее. Но чтобы к ним перейти, нам потребуется небольшое вступление.
Пять великих рубежей
Еще палеонтологи XIX века прекрасно знали, что рубежи периодов, а тем более эр, обычно характеризуются спадами разнообразия живых организмов, то есть попросту вымираниями. Это естественно: одни животные и растения вымирают, другие приходят им на смену. Границы периодов как раз и проводятся по моментам, когда смены флор и фаун особенно заметны. Конец пермского периода одновременно является концом всей палеозойской эры — не приходится удивляться, что некоторая часть биоты на этом рубеже исчезла.
Другой известный палеонтолог, Дуглас Эрвин, решил определить скорость этого процесса. Анализируя вместе с коллегами распределение остатков животных в осадочных толщах, он постепенно пришел к выводу, что пермское вымирание произошло за очень короткий срок — меньше одного миллиона лет (Science, 1998, 15, 280, 5366, 1039–1045). Коротким этот срок, конечно, можно назвать только по меркам истории Земли, но для событий такого масштаба он действительно очень мал.
Итак, на границе палеозоя и мезозоя произошло нечто большее, чем рядовая смена ископаемых фаун. Рауп и Эрвин столкнулись с явлением, относящимся к категории массовых вымираний (mass extinctions). Что же это, собственно, такое?
Некоторые палеонтологи считают, что кризис, сопровождающийся массовым вымиранием, есть совершенно нормальная стадия развития природного сообщества размером с земную биосферу. Известный палеоботаник Валентин Абрамович Красилов так и писал: кризис — это естественный механизм эволюции сообществ (Красилов В. А. Нерешенные проблемы теории эволюции. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1986). Под этим углом зрения становится понятно, почему некоторые кризисы (например, ордовикский) не удается толком связать ни с какими внешними воздействиями на живую природу. Но также понятно, что само по себе признание кризиса нормальным явлением еще ничего не объясняет. В основе любого исторического события, и биосферного кризиса в том числе, лежат вполне реальные причинно-следственные связи; наша задача — их раскрыть. Если нет внешних причин, значит, есть внутренние, и наоборот.
Недавно детальные геологические исследования показали, что пермское вымирание заняло гораздо более короткий срок, чем думали раньше, — всего 60 тысяч лет (Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 2014, 111, 9, 3316–3321, doi: 10.1073/pnas.1317692111 ). Шестьдесят тысяч лет — это 0,06 миллиона лет, срок по меркам планетной истории просто невероятно маленький. Что же там произошло?
Механизм катастрофы
Большинство ученых сейчас думает, что пермскую катастрофу запустили вулканы. Показано, что точно в момент биосферного кризиса (то есть 252 миллиона лет назад) на территории, которая сейчас называется Западной и Средней Сибирью, образовалась трапповая провинция — система действующих вулканов, не ограниченных точечными кратерами, а занимающих сплошное протяженное поле. Выглядело это, должно быть, грандиозно. Расколотая во многих местах земная кора извергла море расплавленного базальта, залившее 1,6 миллиона квадратных километров — это площадь современного Ирана. Текущий базальт затопил огромную территорию и постепенно застывал, создавая абсолютно плоскую безжизненную равнину, по которой текли новые базальтовые волны от новых извержений. Но все это было только прологом к кризису.
Пустынная планета
Сразу после пермского кризиса Земля представляла собой довольно унылое место. Ничем не сдерживаемый парниковый эффект привел к разогреву Мирового океана до 38–40°C (Science, 2012, 338, 6105, 366–370, doi: 10.1126/science.1224126). Это близко к заведомо смертельной для большинства животных и растений температуре денатурации белков (примерно 45°C). К тому же при высокой температуре падает растворимость кислорода в воде, так что существование водной фауны практически исключается. Палеонтологические данные показывают, что рыбы в эту эпоху остались только в приполярных областях океана. Суша, скорее всего, прогревалась еще сильнее, поэтому тропические и субтропические широты были непригодны для жизни крупных наземных животных. Авторы, опубликовавшие эти данные, делают твердый вывод: в раннем триасе температура стала дополнительной причиной массового вымирания.
Листрозавр (Lystrosaurus murray). Художник Дмитрий Богданов
Триасовое возрождение
В течение триаса структура сообществ постепенно восстанавливается. Более того, в ней возникают принципиально новые жизненные формы — например, морские рептилии. В середине триаса появляются двукрылые насекомые (то есть комары и мухи), а в конце — черепахи, крокодилы, динозавры, летающие ящеры (птерозавры) и млекопитающие. Это уже почти современная биота. Из групп, представителей которых мы привыкли каждый день видеть, не хватает только птиц (появляются в юре) и цветковых растений (появляются в мелу). Никаких переворотов, сравнимых с кембрийским взрывом или пермским кризисом, в истории Земли больше не будет, по крайней мере, до появления человека.
Тут уместно привести интереснейший чисто эмпирический результат, который получил американский палеонтолог Джон Сепкоски. Он собрал данные по морским животным за все времена от кембрия до современности и построил график, где по горизонтали было отложено время, а по вертикали — разнообразие, измеренное числом родов и семейств.
График Сепкоски, изображающий динамику разнообразия морских животных в фанерозое. Обозначения: V — венд (или эдиакарий), Cm — кембрий, O — ордовик, S — силур, D — девон, C — карбон, P — пермь, Tr — триас, J — юра, K — мел, T — третичный период, Cz — кайнозой. Цифрами с 1 по 5 обозначены пять главных массовых вымираний (ордовикское, девонское, пермское, триасовое и меловое), 0 — кембрийский взрыв. Иллюстрация: Geo-HeritageScience, с изменениями
Оказалось, что в течение всего палеозоя (не считая начального периода роста сразу после кембрийского взрыва) разнообразие остается стабильным. После кризисов оно просто возвращается к прежнему уровню. На границе перми и триаса, естественно, виден глубокий провал. И что же дальше? За пермо-триасовым провалом следует не возвращение к прежнему устойчивому уровню, а непрерывный подъем, который иногда притормаживается очередными кризисами, но неуклонно длится вот уже почти 250 миллионов лет. На графике Сепкоски очень наглядно видно, что вся эволюция как бы делится на две части: до пермского кризиса, когда разнообразие было по большому счету стабильно, и после него, когда оно непрерывно растет. Никакого общепринятого объяснения этому до сих пор нет, но сам факт сомнений не вызывает (Journal of Paleontology, 1997, 71, 4, 533–539). И получается, что пермский кризис изменил весь режим развития жизни на Земле. Перефразируя знаменитого английского историка Арнольда Тойнби, можно сказать: эволюция — это ответ на вызов.
Планета Земля
Лёгкие
Чтобы жить на суше, животным необходимы лёгкие, которые позволяют им извлекать из воздуха кислород. Без лёгких водные животные задохнулись бы и сразу погибли, как только вышли на поверхность. Но настал момент, когда многие живые существа научились дышать атмосферным воздухом.
Земноводные
Первые животные, которые заселили выступающую из воды землю, были земноводные. Они никогда не уходили далеко от воды, потому что откладывали в воду икру, чтобы размножаться. Точно так же делают сейчас лягушки, живущие в прудах.
Во времена, когда первые животные вышли из воды, сильно изменились и рыбы. Большая их часть уже стала похожей на современных рыб.
Насекомые
В древних лесах уже начал слышаться шум крыльев. Это были некие существа, потомки водных рако-скорпионов и других видов, у которых появились крылья, и они начали летать. Так возникли насекомые. Птиц ещё пока не было. Наиболее древними насекомыми были стрекозы. У некоторых из них размах крыльев достигал полуметра.
Как родились первые земноводные?
Возможно, некоторые рыбы приобрели способность в течение короткого времени дышать на суше, когда их водоём пересыхал. Они ползали по земле в поисках воды, чтобы не погибнуть. Некоторые из них постепенно научились жить на земле.
Что же касается примитивных земноводных и первых пресмыкающихся, то все сведения о том, как и когда они появились, мы получаем благодаря найденным окаменелостям.
Первое животное Земли – интересное видео
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Читайте также: