Животный мир палеозойской эры
Рождение Земли и жизни на Земле
Возраст нашей старушки Земли, которая является родным домом всему человечеству, очень велик. Его даже трудно себе представить. Земля возникла в звездном пространстве около 5 миллиардов лет назад! Попробуйте вообразить, почувствовать это время. 5 миллиардов – это значит 5 тысяч раз взять по миллиону лет! Вот как далек от нашего времени день ее рождения!
Для удобства изучения этапов образования нашей планеты ученые разделили историю ее развития и эволюцию жизни на отдельные эры, используя для этого некоторые естественные, характерные особенности. В свою очередь эры делятся на периоды. Продолжительность существования каждой эры и каждого периода – их возраст – определена в миллионах лет.
Эра звездного существования Земли – тогда раскаленной и безжизненной – удалена от нашего времени на миллиарды лет. Атмосфера была насыщена горячими газами и водяными парами. Тучи вулканического пепла сплошной пеленой окутывали планету и не пропускали солнечных лучей. Водяные пары по мере охлаждения Земли постепенно сгущались, и наконец хлынули горячие проливные дожди, которые продолжали идти тысячелетиями… Вода – основа возникновения и существования живой материи – появилась на планете в первой половине архейской эры. Это было время образования первых древних морей и океанов. А как известно, океан – это колыбель жизни! Ведь первые живые клетки возникли именно в океане! Так на Земле появилась ЖИЗНЬ! Произошло это великое событие около 2 миллиардов 700 миллионов лет назад! Причем названная цифра научно обоснована. Она определена учеными, исходя из возраста окаменелых останков первых беспозвоночных животных, первых водорослей и первых бактерий, появившихся на Земле.
После протерозойской наступила палеозойская эра (от 520 до 185 миллионов лет), которую ученые делят на 6 периодов: кембрий, ордовик, силур, девон, карбон, или каменноугольный период, и пермский. Причем каждый период имеет свои характерные черты развития и для каждого определена продолжительность его существования (см. таблицу) и типичный для периода растительный и животный мир. В течение существования палеозойской эры очень активно развивались беспозвоночные животные, заселявшие водные просторы: одни группы вымирали, их сменяли другие, возникали новые формы растений и животных. В палеозое впервые появились ПОЗВОНОЧНЫЕ животные – первые рыбы: панцирные, акуловые и кистеперые, первые земноводные и к концу эры – первые пресмыкающиеся. Все эти животные быстро расселялись, захватывая все новые и новые водные пространства, а выйдя из воды на сушу, они стали распространяться на берегах, постепенно продвигаясь в глубь континентов, приспосабливаясь к самым различным условиям обитания.
Представь себе, что мы с тобой решили прогуляться по берегу Кембрийского моря… Море было теплое-теплое. Мы разулись и пошли побродить среди зарослей морских водорослей. И вдруг, как только мы вошли в море, из-под ног выскользнули какие-то небольшие животные и, взмутив воду, скрылись из глаз. Мы остановились и стали присматриваться.
– Да вот же они! Смотри! Спрятались – закопались в песок. А ну-ка, давай рассмотрим их как следует, что это за животные? Да это ведь трилобиты! Одни из самых первых беспозвоночных, появившихся на Земле. Это самые массовые и очень характерные животные Кембрийского моря. В начале кембрийского периода они превосходили всех других животных и по своей численности, и по видовому разнообразию. Но позже, в Девонском море, их стало уже значительно меньше, а к концу палеозоя они и вовсе вымерли. До наших времен дошли только их ископаемые окаменелые останки.
Присмотрись к ним хорошенько: видишь, их тело как бы разделяется и поперечно и продольно на три части. За это их и назвали трилобитами. Ведь слово «лобос» по-гречески значит «лопасть». Подобно ракообразным, трилобиты покрыты известковым, достаточно прочным спинным щитом, состоящим из отдельных подвижных сегментов. У разных видов – их разное количество. Трилобиты были небольшими, их длина от 3 до 10 см. Правда, некоторые редкие виды достигали большей длины, иногда даже до 70 см. В головной части у трилобитов были небольшие «усики» – антенны.
Глаза располагались на боковых лопастях – «щеках». Относительно короткие ножки служили и для захвата пищи, и для хождения, и для плавания, и для закапывания в песок.
В море встречался и птериготус – крупный хищник, ракоскорпион, достигавший длины до 2 м, обладавший мощными клешнями.
В кембрии впервые на Земле появились и головоногие моллюски – прародители современных кальмаров, каракатиц и осьминогов. Правда, в те далекие времена они имели внешнюю раковину трубчатой формы, украшенную разноцветным рисунком. Но современные головоногие (кроме наутилуса) давно потеряли раковины по пути эволюционного развития. Мы показали здесь только трех представителей типичных беспозвоночных кембрийского периода, хотя население Кембрийского моря было очень богатым и разнообразным. За длительный период его существования одни формы вымирали, исчезали, нарождались новые, расселялись на огромных водных пространствах, снова вымирали… Шел бурный, активный процесс видообразования как среди водорослей, которые в кембрии впервые «вышли» на сушу и образовали первые своеобразные «леса», так и среди животных. Ведь именно в кембрии возникли первые позвоночные животные. Это были древние рыбы.
Вслед за кембрием наступил новый период – ордовик, в течение которого (от 440 до 360 миллионов лет) продолжался активный процесс развития и изменения растительности и животного мира Земли. Его сменил силурийский период, начавшийся 360 миллионов лет назад и закончившийся 320 миллионов лет назад. Эти 40 миллионов лет силура прежде всего характеризуются появлением на Земле многих видов рыб. Самыми первыми были мелкие (до 10 см) панцирнокожие рыбы, обитавшие в пресноводных болотах и небольших лужах. Их существование охватывает два геологических периода – силур и девон, в конце которого они все вымерли. Второй класс панцирных рыб – пластинокожие – появился в конце силура. Эти рыбы из пресных вод постепенно перешли и приспособились к жизни в море, сделавшись типичными морскими жителями. В их числе появились и такие крупные хищники, как изображенный здесь динихтис, достигавший 10 м длины! Динихтис питался разными морскими животными, всасывая их вместе с водой, так же как это делали панцирнокожие рыбы, так как никто из них не обладал развитыми челюстями, способными хватать и удерживать свою добычу.
Наступивший после силура девонский период отличается от всех предыдущих богатейшим развитием ихтиофауны. Он по праву должен быть назван «царством рыб»! Впервые, именно в Девонском море, возникли кистеперые рыбы (от 1,5 до 2 м), один из потомков которых дожил и до наших времен. Я имею в виду знаменитую латимерию – целаканта, живущую до сих пор в Индийском океане около Сейшельских и Коморских островов. Одна из пойманных там латимерий хранится у нас в Москве.
Кистеперыми эти рыбы были названы потому, что они обладали крепкими и сильными грудными плавниками особого строения, на которые рыбы сперва опирались при передвижении по морскому дну. По мере дальнейшего развития грудных плавников и приспособления их к хождению по твердой поверхности они стали подходить ближе к берегам и выходить на сушу! Одновременно с появлением конечностей плавательный пузырь этих рыб, обрастая сетью тонких кровеносных сосудов, постепенно и медленно все более изменялся и превращался в подобие легкого. Это позволило им сперва на непродолжительное, а затем и на длительное время покидать воду, вылезать на сушу и дышать кислородом воздуха. Причем вначале у них сохранялось также и жаберное дыхание, которое лишь постепенно утрачивало свое значение.
В конце силурийского периода палеозоя ПЕРВЫЕ ЗЕМНОВОДНЫЕ начали осваиваться и приспосабливаться к многообразным условиям жизни на суше.
ПЕРВЫЕ ЗЕМНОВОДНЫЕ
Древнейшие земноводные – ихтиостеги – обитали в верхнем девоне около 300–320 миллионов лет назад. Эти примитивные амфибии сохраняли еще очень много сходных и даже общих черт (признаков) с кистеперыми рыбами. Поэтому происхождение земноводных от кистеперых рыб не подлежит никакому сомнению. В дальнейшем история эволюции земноводных нашей планеты развивалась неравномерно. Изобилие и процветание этих животных было отмечено в карбоне, триасе и кайнозое, когда они были представлены множеством разнообразных форм. В то же время в юрском и меловом периодах произошло замедление их развития, уменьшилась численность и видовое разнообразие. Однако начиная с верхнего карбона (в палеозое) и до конца триаса (в мезозое) амфибии первенствовали в тогдашней фауне. В качестве одного из представителей крупных земноводных мы показываем вам мастодонзавра, появившегося на Земле в конце каменноугольного периода. Это был крупный хищник, питавшийся почти исключительно рыбами, населявший пресноводные водоемы (озера и болота). Он вел водный образ жизни. Его привычки и поведение были весьма сходными с образом жизни обыкновенных лягушек. Он также не мог существовать без воды, лишь изредка и ненадолго вылезал на сушу. Поэтому, когда в пермском периоде климат стал менее влажным и водоемы, в том числе и большие озера, стали высыхать и исчезать, началась массовая гибель мастодонзавров, и к началу триаса этот крупный хищник исчез с лица Земли. Название описываемой группы – ЗЕМНОВОДНЫЕ – говорит о том, что эти животные, выходящие на сушу, не оторвались еще в полной мере от жизни в воде. И на самом деле, многие из них продолжали вести водный образ жизни, вылезая на сушу лишь на краткое время, или если и жили на суше, то около воды, с которой они были постоянно связаны. Они, как и рыбы, откладывали икру, весь цикл развития которой проходил в воде.
Впервые именно пресмыкающиеся стали размножаться на суше в отрыве от воды. У них появились яйца с плотной внешней оболочкой, предохраняющей их от высыхания и механических повреждений. Благодаря этому в дальнейшем возникли новые группы высших позвоночных – птицы и млекопитающие.
Пресмыкающиеся по сравнению с земноводными являются уже типичными наземными (сухопутными) животными. Появление первых пресмыкающихся относится к концу каменноугольного периода палеозоя. Они развивались как сухопутные формы, однако были и такие, которые приспособились к жизни в воздухе (птерозавры), а также и такие, которые, сохраняя все признаки пресмыкающихся, вели водный образ жизни. Большая часть были хищниками, но черепахи и птерозавры питались и растительной пищей. Мезозавр – один из немногих древних ящеров, относящийся к отряду среднеящеров, который приспособился к жизни в воде. Он обитал в пресных водоемах Южной Африки и Бразилии в конце каменноугольного – начале пермского периода. По своему внешнему виду он был похож на современного крокодила: сжатый с боков хвост, пятипалые конечности с плавательными перепонками между пальцев, длинная морда с вытянутыми челюстями, вооруженными массой тонких и длинных зубов. Но по своим размерам он был в несколько раз меньше. Самые крупные мезозавры достигали всего от 60 до 100 сантиметров длины. Мезозавр был хищником – питался в основном рыбами.
На рисунке вы видите эдафозавра. Он является представителем отряда тероморфа – звероподобных. Эти животные, сохраняя типичный облик пресмыкающихся, в то же время приобрели уже некоторые признаки, свойственные млекопитающим животным, почему их и называли «звероподобные». В частности, эти изменения отмечаются палеонтологами в области скелета (костей черепа, зубов…). Ученые высказали предположение, что некоторые пресмыкающиеся отряда звероподобных были уже теплокровными животными. Возникнув одновременно с мезозаврами в конце каменноугольного периода, звероподобные пресмыкающиеся достигли особого расцвета в пермском периоде, но уже к началу триаса (мезозой) они угасли и вымерли.
Звероподобные были хищниками, но среди них встречались отдельные виды, которые питались растительной пищей. Эдафозавр также был растительноядным, питался различными болотными травами. Длина взрослых эдафозавров достигла 2,5–3 метров. Мы очень кратко постарались рассказать вам о палеозое.
Палеозойская эра была одной из самых важных в развитии нашей планеты, одной из самых плодотворных, определившая коренные изменения в эволюции растительного мира и животных Земли. Впервые в палеозое растения вышли из воды и заселили сушу. Впервые возникли на Земле лесные массивы. Впервые в палеозое отмечено интенсивное развитие беспозвоночных животных. Вслед за ними именно в палеозое возникли и первые позвоночные животные. Впервые позвоночные вышли из воды на сушу и начали ее заселять. Впервые возникли высшие позвоночные, эволюция которых в дальнейшем привела к появлению на Земле теплокровных животных. Решающие изменения в развитии нашей планеты, происшедшие в течение палеозоя, подготовили почву для появления на Земле человека!
Рисунки А. Павлова.
journal-shkolniku.ru
Палеозойская эра
Палеозойская эра занимает временной интервал в 289 млн лет. Третья эра развития Земли продолжалась с 540-252 млн лет назад и следовала за протерозоем (протерозойской эрой). Палеозойская эра делится на 6 геологических периодов: кембрий, ордовик, силур, девон, карбон (каменноугольный период) и пермь (пермский период).
| Продолжительность периода | Периоды палеозойской эры | |
| 541 млн.л.н. – 485 млн.л.н. | Кембрий | Палеозойская эра |
| 485 млн.л.н. – 443 млн.л.н. | Ордовик | |
| 443 млн.л.н. – 419 млн.л.н. | Силур | |
| 419 млн.л.н. – 358 млн.л.н. | Девон | |
| 358 млн.л.н. – 298 млн.л.н. | Карбон | |
| 298 млн.л.н. – 252 млн.л.н. | Пермь | |
Давайте немного поподробнее рассмотрим периоды палеозойской эры.
Кембрий. Первый период палеозойской эры продолжается 56 млн лет. В это время происходит активное формирование горных массивов. На земле все так же могут обитать лишь бактерии и водоросли. Зато в морских глубинах царит разнообразие живых организмов. Появляются трилобиты – беспозвоночные членистоногие, похожие на современных представителей семейства раков. В водоемах увеличивается количество магния и кальция. Минеральные соли, содержащиеся в земле, в больших количествах начинают поступать в моря. Это дает возможность животным, обитающим в воде, эволюционировать – создавать твердый скелет.
Ордовик. Вторая эратема палеозойской эры занимает временной промежуток в 42 млн лет. Данный период характеризуется расцветом жизни на планете. Образуются главные типы морских жителей. Появляются первые панцирные бесчелюстные рыбы, морские звезды и лилии, громадные скорпионы. В конце ордовикского периода появляются первые представители позвоночных.
Силур. Следующий за ордовиком силур длится 24 млн лет. Это эпоха покорения суши древними предками пауков, многоножек и скорпионов. Появляются панцирные челюстные рыбы. В начале силура вымирает больше половины существующих живых организмов. В северной части Земли формируется континент Лаврентия. Гондвану делит на 2 части новообразованный морской залив. Суша постепенно уходит под воду – это приводит к образованию осадочных пород. В конце силурского периода завершается этап каледонского развития. Начинают активно формироваться горные массивы Шотландии и Гренландии, образована небольшая часть Кордильер. На месте современной Сибири образуется континент Ангарида.
Девон. Девонский период продолжается 61 млн лет. Появляются первые акулы, насекомые и амфибии. Суша все больше зеленеет. Теперь на ней обитают папоротники и псилофиты. Остатки отмирающих растений образуют пласты каменного угля. На территории современной Англии формируются первые скалы. Материки Лаврентия, Балтика и Авалония сталкиваются и образуют единый континент. Гондвана смещается с юга на север. Внутри континентов формируются громадные пустыни. В середине девона полярные ледники начинают таять. В результате уровень океана поднимается – это способствует образованию коралловых рифов у берегов Лаврентии.
Каменноугольный период (карбон). Пятый период палеозойской эры носит еще одно название – карбон. Его продолжительность составляет 60 млн лет. Это время формирования основных месторождений каменного угля. В начале карбона Землю покрывают папоротники, лепидодендроны, плауны, кордаиты. К концу эратемы появляются хвойные леса. Зарождаются высшие насекомые – тараканы и стрекозы. Появляются первые рептилии и предки кальмаров – белемниты. Основные континенты того времени – Лавразия и Гондвана. Насекомые начинают освоение воздуха. Первыми взлетают стрекозы. Затем в воздух поднимаются бабочки, жуки и кузнечики. В лесах появляются первые грибы, мох и лишайники. Занимаясь исследованиями карбонской флоры, можно пронаблюдать эволюционный процесс растений.
Пермский период (пермь). Заключительный период палеозойской эры длится около 46 млн лет. Начинается он с очередного оледенения на юге планеты. По мере продвижения материка Гондвана с юга на север ледниковые шапки начинают таять. В Лавразии устанавливается очень жаркий климат, который приводит к образованию гигантских пустынных зон. На границе карбона и пермского периода бактерии начинают перерабатывать древесину. Благодаря этому знаменательному событию, очередная кислородная катастрофа, грозящая всему живому, так и не произошла. На земле возникает господство позвоночных. Появляются предки млекопитающих – звероподобные ящеры терапсиды. В морях преобладают костные рыбы. К концу эпохи происходит вымирание трилобитов, ракоскорпионов и некоторых видов кораллов. Становится меньше лепидодендронов и сигиллярий. Развиваются языковые папоротники, хвойные и гингковые деревья, саговники (предки пальм), кордаиты (предки сосен). Живые организмы начинают осваиваться в засушливых районах. Лучше всего акклиматизация происходит у рептилий.
Климат палеозойской эры
Климат палеозойской эры больше всего схож с климатом современного мира. В начале эры преобладает теплый климат с низко проявленной климатической зональностью. В конце палеозоя развивается засушливость и формируется резкая зональность.
В первой половине кембрийского периода в атмосфере преобладало содержание азота, уровень углекислого газа был не выше 0,3%, а количество кислорода постепенно повышалось. На континентах держалась влажная жаркая погода.
Во второй половине ордовика на планете резко похолодало. В этот же период сформировались зоны с тропическим, субтропическим, умеренным и экваториальным климатом. В субтропиках средняя температура воздуха снизилась на 15, в тропиках – на 5 градусов. Горные массивы Гондваны, находящиеся на Южном полюсе, покрыли ледники.
К началу каменноугольного периода на Земле воцарились тропический и экваториальный типы климата.
Развитие растительной жизни на суше способствовало активному процессу фотосинтеза с усиленным уменьшением уровня углекислого газа в атмосфере и повышением содержания кислорода. Формирование континента Пангеи привело к прекращению образования осадков и ограничению связи морей экватора с полярными. В результате этих событий наступило сильное похолодание с резко выраженной разницей температур на экваторе и полюсах.
Во время палеозойской эры на планете сформировались 2 тропических, 2 субтропических, 2 умеренных и 1 экваториальный климатических пояса. К концу палеозойской эры прохладный климат вновь сменился на теплый.
Животные палеозойской эры
В эпоху кембрия палеозойской эры в океанах и морях господствуют трилобиты – беспозвоночные членистоногие ракоподобные существа. Тела их были защищены крепкими хитиновыми панцирями, разделенными примерно на 40 частей. Некоторые особи достигали длины более 50 см. Питались трилобиты морскими растениями и останками других животных. Еще один вид многоклеточных животных кембрия, вымерший к началу ордовика – археоциаты. Эти существа похожи на коралловые рифы нашего времени.
В силурийском периоде лидировали трилобиты, моллюски, брахиоподы, морские лилии, морские звезды и морские ежи. Отличительной особенностью двустворчатых моллюсков силура являлся загиб их створок в разные стороны. У большей части брюхоногих моллюсков раковины заворачивались в правую сторону. Их головоногие собратья имели гладкие роговые раковины. В это же время появляются первые позвоночные существа – рыбы.
В каменноугольном периоде распространение получили представители морских жителей — фораминиферы и швагерины. Из их раковин сформированы многие залежи известняка. Развиваются морские лилии и ежи, продуктусы – представители плеченогих моллюсков. Размеры их достигали 30 см. Вдоль края шли длинные отростки, с помощью которых продуктусы прикреплялись к подводным растениям.
Во время девона в морях преобладали плакодермы – рыбы с сильными челюстями и твердым панцирем, который защищал голову и переднюю часть туловища. Это самые большие хищные рыбы того времени. Дунклеостеус – разновидность плакодермов – доходил длиной до 4 метров и строением походил на кладоселахии – первых акул. В водоемах данного временного промежутка водились беспанцирные рыбы, похожие на современных. Делятся они на 2 группы: хрящевые и костные. Хрящевые рыбы – предшественники акул и скатов нашего времени. Пасти их были полны острых зубов, а тела покрывали жесткие чешуйки. Костные рыбы были небольших размеров, с тонкой чешуей и подвижными плавниками. По мнению ученых, от лопастиперых костных рыб произошли четвероногие позвоночные. В девонский период появляются первые аммониты – хищные моллюски со спиральной раковиной. Они имели верхнюю раковину с перегородками. Пустое пространство между этими перегородками аммониты заполняли водой и газом. Благодаря этому, их плавучие свойства изменялись в лучшую сторону.
К концу палеозойской эры начинается расцвет пресмыкающихся. Рептилии быстрее всех остальных живых существ адаптировались к изменчивому климату. Найденные окаменелые скелеты позволяют воссоздать облик животных полностью. Одним из самых крупных травоядных того времени был мосхопс. Рептилия имела длинный хвост, большой череп, тело, похожее на бочку. Размеры ее доходят до 4 метров в длину. Хищником, схожим по размерам с мосхопсом, является антозавр.
Растения палеозойской эры
Первыми растениями, заполнившими сушу, стали псилофиты. Позднее от них произошли и другие виды сосудистых – плауны, хвощи, папоротники. Влажный климат карбона дал развитие прообразам тропических лесов. В них произрастали лепидодендроны и сигиллярии, каламиты и кордаиты, папоротники.
К середине пермского периода климат становится сухим. В связи с этим исчезают влаголюбивые папоротники, каламиты и древовидные плауновые.
В ордовике развитие получают морские лилии. Ко дну они крепились стеблем, состоящим из кольцевидных частей. Вокруг рта у них находились подвижные лучи, которыми лилии ловили пищу в воде. Часто морские лилии формировали густые заросли.
В середине палеозойской эры возникли членистостебельные растения, которые делятся на 2 группы – клинолистые и каламиты. Первая группа – это растения, живущие в воде. Имели длинный неровный стебель с листьями. В почках формировались споры. На поверхности воды клинолистые держались при помощи ветвистых стебельков. Каламиты – древовидные растения, образующие болотные леса. В высоту достигают 30 метров.
Полезные ископаемые палеозойской эры
Палеозойская эра богата на полезные ископаемые. В период карбона останки животных и отмирающих растений образовали огромные залежи каменного угля. В палеозойской эре сформировались месторождения нефти и газа, каменной и минеральной соли, меди, марганцевых и железных руд, известняков, фосфоритов и гипса.
Палеозойская эра и ее периоды более подробно будут рассмотрены в следующих лекциях.
vse-lekcii.ru
Развитие жизни в палеозойской эре. Первые наземные растения
Стр. 109
Вопросы и задания для повторения.
1. Опишите климатические условия периодов палеозойской эры.
Климат изменялся от Кембрия к Пермскому периоду – вначале господствовали в основном высокие температуры без значительных колебаний между экватором и полюсами. С наступлением ордовика и силура в климат вносится определенное разнообразие. Так, появляются пояса экваториального, тропического, субтропического и умеренного типа климатов (чем напоминает их настоящее расположение). В ордовике же значительно снизились температуры в тропическом и субтропическом поясе.
2. Когда появились первые наземные растения?
В начале палеозойской эры растения населяют в основном моря, но в ордовике – силуре появляются первые наземные растения – псилофиты.
Это были небольшие растения, занимающие промежуточное положение между водорослями и наземными сосудистыми растениями. Псилофиты имели уже проводящую (сосудистую) систему, первые слабодифференцированные ткани, могли укрепляться в почве, хотя корни еще (как и другие вегетативные органы) отсутствовали. Дальнейшая эволюция растений на суше была направлена на дифференцировку тела на вегетативные органы и ткани, совершенствование – сосудистой системы (обеспечивающей быстрое поднятие воды на большую высоту).
3. В каком направлении шла эволюция растений на суше?
Дальнейшая эволюция растений на суше шла в направлении расчленения тела на вегетативные органы и ткани, совершенствование сосудистой системы (обеспечивающей быстрое передвижение воды на большую высоту). Уже в засушливом девоне совсем исчезают риниофиты и широко распространяются хвощи, плауны, папоротникообразные. Ещё большего развития достигает наземная растительность в каменноугольном периоде – карбоне, характеризующемся влажным и тёплым климатом на протяжении всего года.
4. Охарактеризуйте эволюцию животных в палеозойскую эру.
Животный мир в палеозойской эре развивался чрезвычайно бурно и был представлен большим количеством разнообразных форм. Пышного расцвета достигает жизнь в морях. В кембрийском периоде уже существуют все основные типы животных, кроме хордовых. Губки, кораллы, иглокожие, разнообразные моллюски, громадные хищные ракоскорпионы – вот неполный перечень обитателей кембрийских морей.
В ордовике продолжается совершенствование и специализация основных типов. Впервые обнаруживаются остатки животных, имевших внутренний осевой скелет, – бесчелюстных позвоночных, отдаленными потомками которых являются современные миноги и миксины. Рот этих своеобразных организмов представлял собой простое отверстие, ведущее в пищеварительный тракт. Передний отдел пищеварительной трубки был пронизан жаберными щелями, между которыми располагались опорные хрящевые жаберные дуги. Бесчелюстные питались организмами, обитающими в илистом дне рек и озер, и детритом (органическими остатками), засасывая пищу ртом. У части бесчелюстных возникло расчленение жаберных дуг, что позволило изменять просвет глотки с помощью жаберной мускулатуры и, следовательно, удерживать попавшую в пищеварительную трубку подвижную добычу.
Появление хватательного ротового аппарата – крупный ароморфоз – вызвало перестройку всей организации позвоночных.
Возникновение парных плавников – конечностей – следующий крупный ароморфоз в эволюции позвоночных.
В силурийском периоде на сушу вместе с псилофитами вышли первые дышащие воздухом животные – членистоногие. В водоемах продолжалось интенсивное развитие низших позвоночных. Предполагается, что позвоночные возникли в мелких пресноводных водоемах и лишь затем переселились в моря. Девонский период ознаменован освоением суши другими членистоногими – пауками; в конце периода появляются первые наземные позвоночные – амфибии (стегоцефалы). В каменноугольном периоде возникают рептилии (котилозавры), летающие насекомые и легочные моллюски. В последнем, пермском периоде палеозойской эры наблюдается быстрое развитие и увеличение систематических групп рептилий; появляются зверозубые пресмыкающиеся – предки млекопитающих.
5. Какие особенности строения позвоночных животных послужили предпосылками выхода их на сушу?
В силурийском периоде на сушу вместе с псилофитами вышли первые дышащие воздухом животные – членистоногие. В водоемах продолжалось интенсивное развитие низших позвоночных. Предполагается, что позвоночные возникли в мелких пресноводных водоемах и лишь затем переселились в моря. В девоне позвоночные представлены тремя группами: двоякодышащими, лучеперыми и кистеперыми рыбами. Именно кистепёрые рыбы дали развитие наземным позвоночным животным. Кистеперые рыбы были типично водными животными, но могли дышать атмосферным воздухом с помощью примитивных легких, представлявших собой выпячивания стенки кишки. Приспособиться к жизни на суше смогли только кистеперые рыбы. Их плавники представляли собой лопасти, состоящие из отдельных костей с прикрепленными к ним мышцами. С помощью плавников кистеперые рыбы – крупные животные длиной от 1,5 до нескольких метров – могли ползать по дну. Таким образом, они имели две основные предпосылки для перехода в наземную среду обитания: мускулистые конечности и легкие. В конце девона кистеперые рыбы дали начало первым земноводным – стегоцефалам.
resheba.me
периоды, климат. Растительный и животный мир палеозойской эры :: SYL.ru
Палеозойская эра охватывает огромный временной промежуток приблизительно 542 – 250 миллионов лет назад. Первым его периодом был «Кембрий», продлившийся около 50 -70 (по разным оценкам) миллионов лет, вторым – «Ордовик», третьим – «Силур», четвертым – шестым, соответственно, «Девон», «Карбон», «Пермь». В начале кембрия растительность нашей планеты была представлена преимущественно красными и сине-зелеными водорослями. Эта разновидность по своему строению больше похожа на бактерии, так как не имеет ядра в клетке (настоящие водоросли это ядро имеют, поэтому являются эукариотами). Палеозойская эра, климат которой в начале был умеренным, с преобладанием морей и низменной суши, способствовал процветанию именно водорослей.
Считается, что они создали атмосферу
Сине-зеленые водоросли появились на Земле более чем давно, около 3,5 миллиардов лет назад. И, как предполагают ученые, именно они воздали земную атмосферу за счет выделения кислорода в процессе фотосинтеза. В фотосинтез водоросли смогли включиться за счет наличия в них двух веществ. Одно, синего цвета – фикоцианин, другое, зеленого цвета – хлорофилл. Причем отдельные виды и роды этих созданий имеют различные модификации вышеуказанной пары, что позволяет водорослям выживать в условиях затенения, минимального количества кислорода, высоких и низких температурах. Сегодня сине-зеленые водоросли встречаются и в коллекторах сточных вод и в водах Северного Ледовитого океана. Останки же древних водорослей сегодня встречаются в виде биостром – крупных линз, сложенных биогенными известняками.
Мхи жили на планете треть миллиарда лет назад
Наземный растительный мир палеозойской эры в самом ее начале, как предполагается (но это не доказано), мог включать в себя только мхи. В то время как первые примитивные высшие растения – псилофиты, обладавшие только стеблем, проводящим жидкость, без листьев, появились в третьем подпериоде палеозоя – «Силуре». Они продолжили свое развитие в четвертом периоде палеозоя — «Девоне» — в виде риниофитов, которые также были сосудистыми растениями. Кроме того, как официально доказано, в «Карбоне» (0,35 млрд лет назад) уже точно существовали моховидные растения с превалирующим гаметофитным циклом развития, обладающие листьями и стеблями (в отличие от водорослей), имеющими мужские и женские растения или мужские и женские элементы в одном растении.
Их споры переносил ветер
Палеозойская эра, климат которой был достаточно теплым в отдельные периоды, породила также вечнозеленые травы – хвощи и плауны. Первые, по сравнению со мхами, имеют усложненное строение в виде наличия явно выраженного стебля, чешуйчатых листьев, корней (клубеньков), проводящей системы, тканей, позволяющих растению держаться вертикально. Хвощи размножались уже корнями и были ветроопыляемыми гаметофитами (вода для размножения больше не требовалась). Плауны же, по сравнению уже с хвощами, имели более выраженные листья, развитую корневую систему, которая поглощала воду (у мхов поглощение идет за счет всей поверхности).
Палеозойская эра «создала» и папоротники, среди которых в девоне встречались трехметровые экземпляры. Они обладали не совсем листьями, так как то, что мы видим сегодня в виде красивой резной зелени, является вайей – системой веток, расположенных в одной плоскости. Древние папоротники могли размножаться как мхи, спорами, а также половым способом и корнями, или вайями (то есть вегетативно), для оплодотворения им нужна была вода, и они не могли цвести, так как не являлись и не являются покрытосеменными растениями, появившимися после окончания палеозоя.
В девоне появились предки новогоднего атрибута
А вот предки современной новогодней ёлочки зародились как раз в палеозойскую эпоху. Это были голосеменные растения, которым стопроцентно уже не нужна была вода для размножения. Они уже имели четкое разделение органов – ствол, корни, листья в виде игл, покрытое чешуйками семя. Голосеменные — раздельнополые растения, размножающиеся семенами, произошедшие, как предполагается, от отдельного вида папоротников. Таковы ароморфозы палеозойской эры в растительном мире, где под ароморфозом подразумевается прогресс в эволюции, который приводит к повышению уровня организации какого-либо организма.
Небывалые темпы ускорения
Кембрийский период интересен тем, что тогда произошел так называемый Кембрийский взрыв, который представляет собой загадку эволюции. Дело в том, что до того времени все процессы протекали очень медленно – 2,5 миллиарда лет понадобилось на появление сложных клеток из простейших, 0,7 млрд лет – на появление многоклеточных организмов. В то время как в Кембрии и далее за 100 миллионов лет образовались многоклеточные организмы в таком разнообразии, что за последующие полмиллиарда лет на планете не было обнаружено никаких принципиально новых вариантов строения тел живых организмов.
Эпоха трилобитов
Какими существами стала известна науке палеозойская эра? Животный мир Кембрия в основном был представлен трилобитами, от которых, скорее всего, произошли современные мечехвосты и некоторые другие членистоногие. Трилобиты просуществовали на земле двести миллионов лет, после чего вымерли. За этот период появилось великое разнообразие этих животных, покрытых хитиновыми панцирями. Их устройство было таково, что к панцирю внутри крепились органы, а брюшко было преимущественно мягким, поэтому специалисты называют оболочку трилобитов внешним скелетом.
У некоторых крупных видов (трилобит мог быть в длину около 0,8 метра) в состав экзоскелета входили еще и минеральные соли (карбонат кальция), что позволило многим образцам сохраниться в ископаемых породах до наших дней. Форма тела у членистоногих в кембрийском периоде была преимущественно уплощенной, что указывало на то, что эти животные вели донный малоподвижный образ жизни. Трилобиты уже тогда имели глаза, сходные с глазами современных образцов, однако угол обзора у них был близок к горизонту, поэтому для наблюдения за тем, что творится над головой, многие трилобиты имели маленький глазок, третий, на затылочной части «головы».
Их кровь по составу была идентична воде в море
Ароморфозы палеозойской эры в животном мире представлены появлением еще в период кембрия археоциатов. По форме эти животные напоминали полые бокалы из известняка, которые крепились к почве опять же известняковыми образованиями. Стенки «бокалов» были пористыми, и через них проходила вода, принося крохотные съедобные частицы. К концу кембрия эти существа исчезли из морей планеты, но от них произошли две большие современные группы животных – кораллы и губки. В морях кембрия существовали и плеченогие, которые крепились к почве уже за счет хрящевой ножки, имели желудок, пигментационные пятна на месте глаз, пульсирующее «сердце», развитую кровеносную систему. Они уже не пропускали через себя свободно воду, но имели состав бесцветной крови, идентичный морской воде.
Они произошли от червей
Палеозойская эра была временем зарождения и предков современных головоногих – кальмаров, осьминогов, каракатиц. Тогда они были мелкими существами с роговыми раковинками, по которым проходил сифон, дающий возможность животному заполнять части раковинок водой или газами, меняя свою плавучесть. Ученые полагают, что древние головоногие и моллюски произошли от древних червей, останков которых сохранилось немного, так как они состояли, преимущественно, из мягких тканей.
Палеозойская эра, растения и животные которой то сменяли друг друга, то сосуществовали рядом миллионы лет, дала жизнь еще и цистоидеям. Эти создания, прикрепленные ко дну известняковой чашечкой, уже имели руки-щупальца, которые прижимали к органам питания цистоидеи проплывающие мимо частички пищи. То есть животное перешло от пассивного ожидания, как у археоциатов, к добыче пищи. К раннему палеозою ученые отнесли и обнаруженное рыбообразное существо, которое имело позвоночник (хорду).
Трехметровые ракоскорпионы… с ядовитым жалом
А вот развитие примитивные рыбы получили в силуре и ордовике, где они были бесчелюстными, покрытыми панцирями созданиями, с органами, выбрасывающими электрические разряды для защиты. В тот же период можно обнаружить гигантских наутилоидей с трехметровыми раковинами и не менее больших ракоскорпионов, длиной до трех метров.
Палеозойская эра была богата на изменения климата. Так, в позднем ордовике существенно похолодало, потом потеплело опять, в раннем девоне море значительно отступало, шло активное вулканическое горообразование. Но именно девон называют эпохой рыб, так как в воде были сильно распространены хрящевые рыбы – акулы, скаты, кистеперые рыбы, которые имели носовые отверстия для дыхания воздухом из атмосферы и могли использовать плавники для хождения. Их считают предками земноводных животных.
Первые же стецеофаги (земноводные гигантские змеи и ящерицы) оставили свои следы в позднем палеозое, где они сосуществовали с котиломерами – древними рептилиями, которые были как хищниками, так и насекомоядными и растительноядными животными. Палеозойская эра, таблица развития жизненных форм в течение которой представлена выше, оставила много загадок, которые только предстоит разгадать ученым.
www.syl.ru
Палеозой — эра, период, развитие, эволюция, животные, растения, организмы, климат, вики — WikiWhat
Кембрийский период (кембрий)
см. Эволюция многоклеточных#Кембрийский взрыв, Скелетная революция
В кембрийский период климат стал умеренным, растения и животные обитали в морях.
Некоторые животные вели оседлый образ жизни, другие перемещались по течению. Были широко распространены и активно передвигались двустворчатые, брюхоногие моллюски, кольчатые черви, трилобиты. Появились первые представители позвоночных животных — панцирные рыбы, у которых не было челюсти. Панцирные считаются далёкими предками современных круглоротых, миног, миксин.
В горных отложениях найдены остатки присущих кембрийскому периоду простейших, губок, кишечнополостных, ракообразных, сине-зелёных и зелёных водорослей, а также споры растений, произраставших на суше.
Ордовикский период (ордовик)
В ордовикском периоде расширились площади морей, в них увеличилось многообразие зелёных, бурых, красных водорослей, головоногих и брюхоногих моллюсков. Усиливается образование коралловых рифов, сокращается многообразие губок, а также некоторых двустворчатых моллюсков.
Климат
В силурийском периоде усиливаются процессы горообразования, площадь суши увеличивается. Климат становится сравнительно сухим и тёплым. В Азии происходили мощные вулканические процессы. В горных отложениях найдены окаменелые отпечатки кишечнополостных животных и низкорослого псилофита.
Животные
Широко распространились головоногие моллюски. К концу периода развиваются ракоскорпионы. Некоторые многоклеточные зелёные водоросли, распространённые в прибрежных водах, выдержав борьбу за существование и естественный отбор, смогли перейти на сушу.
Растения
Наличие почвы способствовало распространению первых наземных растений — псилофитов. Накопление в почве органических соединений впоследствии создало возможности для появления грибов.
Девонский период (девон)
Климат
В девонском периоде продолжается уменьшение площади морей и увеличение и разделение суши. Климат становится умеренным. Значительная часть суши превращается в пустыни и полупустыни.
Животные
В морях развиваются хрящевые рыбы, в борьбе за существование сокращается число панцирных рыб. Затем появились костные рыбы. В мелководных бассейнах зарождались двоякодышащие и кистеперые рыбы. Отдельные представители кистеперых рыб — латимерия — были найдены как «живое ископаемое» в прибрежных водах Южной Африки, Мадагаскара. В связи с переходом отдельных групп членистоногих животных к дыханию атмосферным воздухом появляются многоножки и первые насекомые. К середине девонского периода отдельные группы кистеперых рыб выходят на сушу, в результате чего возникли первоначальные виды земноводных.
Растения
В девонском периоде появляются первые леса из высоких папоротников, хвощей и плаунов.
Каменноугольный период (карбон)
Климат
В начале каменноугольного периода значительная часть территории Азии была покрыта водой. К концу периода моря отступают, и здесь образуются широкие просторы суши. В каменноугольном периоде климат был влажным, с большим содержанием углекислого газа в воздухе. Большинство низменностей на суше было заболочено.
Животные
Первые представители земноводных — стегоцефалы — были весьма многочисленны и многообразны. Развивались летающие насекомые — тараканы и стрекозы.
Растения
Среди наземных споровых растений в большом количестве произрастали длинностебельные лепидодендроны, плауны, каламиты. Высота отдельных каламитов достигала 20-25 м. Из голосеменных изредка встречались кордаиты.
На болотах произрастали папоротники, достигающие высоты 40 м, хвощи, плауны, которые размножались спорами. Кроме них, появились голосеменные растения. Массовая гибель древовидных растений привела впоследствии к образованию в этих местах каменноугольных пластов.
Пермский период (пермь)
Климат
В начале пермского периода на месте большинства Азиатских гор были крупные острова и полуострова. К началу пермского периода климат становится суше и холодней. Материал с сайта http://wikiwhat.ru
Животные
Условия пермского периода были крайне неблагоприятными для земноводных. Большая часть их вымерла, это событие получило название «Массовое пермское вымирание». Более мелкие представители земноводных укрылись в болотах и отмелях. Борьба за существование и естественный отбор в условиях сухого и более или менее холодного климата вызвали изменения в отдельных группах земноводных, из которых затем произошли пресмыкающиеся.
Массовое пермское вымирание
Крупное морское вымирание произошло на границе палеозоя и мезозоя. Его причины можно связать с успехами наземной растительности по части закрепления почв. Как раз незадолго до того появились засухоустойчивые хвойные, которые впервые, смогли заселить внутренние части материков и уменьшили их размыв.
Растения
Из растений в пермском периоде встречались каламиты, древовидные кордаиты, некоторые хвойные.
Эволюция животных в палеозое
см. Эволюция водных животных в палеозое, Эволюция позвоночных в палеозое
Эволюция растений в палеозое
см. Выход растений на сушу
На этой странице материал по темам:Полеозойская эра сообщение
Животные и растения протерозоя
Климат силурийского периода
Палеозойская эра сообщение
Пермский период кратко
Какие организмы возникли в кембрийском периоде?
Назовите организмы, возникшие в девонском периоде.
Какие организмы были широко распространены в каменноугольном периоде?
Назовите организмы, возникшие в пермском периоде.
wikiwhat.ru
Палеозой: общие сведения
Палеозой: общие сведения
Только с палеозойской эры начинается каменная летопись первых организмов с твердым покровом. Мезозойская эра известна нам благодаря расцвету рептилий, в том числе динозавров. Последняя, кайнозойская эра продолжается по сей день. К началу палеозойской эры формировались обе империи и семь царств живой природы. Относительно эволюции грибов известно очень мало, так как палеонтологическая летопись их остается скудной. Царства растений и животных намного богаче представлены ископаемыми остатками, дающими возможность довольно подробно восстановить ход их истории. С самого возникновения животные находятся в тесной зависимости от растений, которые снабжают их кислородом и стоят в основании пищевой пирамиды жизни. Животные не могли бы развиваться теми темпами, которыми характеризуется их эволюция, если бы самые решительные шаги в эволюции не были предприняты растениями.
Родоначальниками царства растений были одноклеточные зеленые водоросли, распространенные в морях протерозоя . Наряду с плавающими формами среди них появились и прикрепленные ко дну. Фиксированный образ жизни потребовал расчленения тела на части, одни из которых служат для прикрепления к субстрату, другие осуществляют фотосинтез. У некоторых зеленых водорослей (сифональные формы) это было достигнуто благодаря гигантской многоядерной клетке, расчлененной на листовидную и корневидную части. Однако более перспективным оказалось приобретение многоклеточности, разделение многоклеточного тела на части, выполняющие различные функции. Интересно, что если у растений успех в развитии многоклеточной структуры связан с прикрепленным образом жизни, то у животных добиваются этого активно движущиеся формы.
Решающее значение для дальнейшей эволюции имело возникновение такого важного ароморфоза , как половой процесс. В отличие от зеленых водорослей в цикле синезеленых отсутствуют подвижные жгутиковые стадии и размножаются они лишь бесполым путем. При таком размножении не происходит перекомбинации генов. Размножение половым путем позволило зеленым водорослям открыть новую линию развития.
Как и когда произошло разделение живого мира на растения и животных? Един ли их корень? Возможно, первые животные произошли от общего ствола всех эукариот или от одноклеточных зеленых водорослей. В пользу последнего предположения свидетельствует факт существования организмов, способных к фотосинтезу и к гетеротрофному питанию (вольвокс, эвглена зеленая). Неслучайно поэтому ботаники относят их к тину зеленых водорослей, а зоологи — к типу простейших.
Эволюция животных изучена более полно, так как она оставила более четкую каменную летопись. За всю историю животного мира возникло 35 типов, из которых 9 вымерло, а 26 существуют до сих пор.
Кембрий
Ордовик
Силур
Девон
Ссылки:
medbiol.ru
Жизнь в палеозойскую эру. Биология 9 класс Мамонтов
Вопрос 1. Когда появились первые наземные растения? Как они назывались и какие отличительные особенности имели?
В начале палеозойской эры (эры древней жизни) растения населяют в основном моря, но спустя 150–170 млн. лет появляются первые наземные растения – псилофиты, занимающие промежуточное положение между водорослями и наземными сосудистыми растениями. Псилофиты уже имели слабо дифференцированные ткани, способные к проведению воды и органических веществ, и могли укрепляться в почве, хотя настоящие корни (как и настоящие побеги) у них ещё отсутствовали. Такие растения могли существовать только во влажном климате, при установлении засушливых условий псилофиты исчезли. Однако они дали начало более приспособленным наземным растениям.
Вопрос 2. В каком направлении шла эволюция растений на суше?
Дальнейшая эволюция растений на суше шла в направлении расчленения тела на вегетативные органы и ткани, совершенствования сосудистой системы (обеспечивающей быстрое передвижение воды на большую высоту). Широко распространяются споровые растения (хвощи, плауны, папоротниковидные).
Вопрос 3. Какие эволюционные преимущества даёт переход растений к семенному размножению?
Переход к семенному размножению дал растениям много преимуществ: зародыш в семени теперь защищён от неблагоприятных условий оболочками и обеспечен пищей. У части голосеменных (хвойных) процесс полового размножения уже не связан с водой. Опыление у голосеменных осуществляется ветром, а семена снабжены приспособлениями для распространения животными. Всё это способствовало расселению семенных растений.
Вопрос 4. Охарактеризуйте животный мир палеозоя.
Животный мир в палеозойскую эру развивался чрезвычайно бурно и был представлен большим количеством разнообразных форм. Пышного расцвета достигла жизнь в морях. В самом начале этой эры (570 млн. лет назад) уже существовали все основные типы животных, кроме хордовых. Губки, кораллы, иглокожие, моллюски, громадные хищные ракоскорпионы – вот неполный перечень обитателей морей того времени.
Вопрос 5. Назовите основные ароморфозы в эволюции позвоночных в палеозое.
У позвоночных животных палеозойской эры можно проследить ряд ароморфозов . Из них отмечается 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.
Вопрос 6. Какие условия внешней среды и особенности строения позвоночных животных послужили предпосылками их выхода на сушу?
Большая часть суши была безжизненной пустыней. По берегам пресноводных водоёмов в густых зарослях растений обитали кольчатые черви, членистоногие. Климат сухой, с резкими колебаниями температуры в течение суток и по сезонам. Уровень воды в реках и водоёмах часто менялся. Многие водоёмы полностью высыхали, зимой промерзали. Водная растительность при пересыхании водоёмов гибла, накапливались растительные остатки. На их разложение расходовался кислород, растворённый в воде. Всё это создавало очень неблагоприятную среду для рыб. В этих условиях их могло спасти только дыхание атмосферным воздухом.
Вопрос 7. Почему земноводные каменноугольного периода достигли биологического процветания?
Рептилии (пресмыкающиеся) приобрели некоторые свойства, позволившие им окончательно порвать связь с водной средой обитания. Внутреннее оплодотворение и накопление желтка в яйцеклетке сделали возможным размножение и развитие зародыша на суше. Ороговение кожи и более сложное строение почки способствовали резкому уменьшению потерь воды организмом и, как следствие, широкому расселению. Возникновение грудной клетки обеспечило более эффективный, чем у амфибий, тип дыхания – всасывающий. Отсутствие конкуренции вызвало широкое распространение рептилий на суше и возвращение некоторых из них – ихтиозавров – в водную среду.
Вопрос 8. Сведите информацию, полученную из данного параграфа, в единую таблицу «Эволюция растительного и животного мира в палеозойскую эру».
Вопрос 9. Приведите примеры взаимосвязи эволюционных преобразований растений и животных в палеозое.
В палеозое шло совершенствование органов размножения и перекрестного оплодотворения у покрытосеменных параллельно с эволюцией насекомых;
Вопрос 10. Можно ли утверждать, что в основе ароморфозов лежат идиоадаптации — частные приспособления к конкретным условиям внешней среды? Приведите примеры.
В основе ароморфозов действительно лежат частные приспособления к конкретным условиям внешней среды. примером этого служат появление голосеменных растений из-за изменения климата – он стал более теплым и влажным. У животных таким примером может служить появление парных конечностей как следствие ухудшение условий среды обитания и последующим выходом на сушу.
resheba.me
