Естествознание. Базовый уровень. 11 класс
Шрифт:
Почти вся жизнь в кембрии была сосредоточена в морях. На суше селились только прокариоты. В море же господствовали многочисленные водоросли и обитали животные почти всех известных типов, кроме хордовых (рис. 163). В начале кембрия в океан с суши попадает большое количество солей кальция и магния, вода минерализуется, и животные получают возможность строить внутренний или внешний скелет для защиты от хищников. В кембрийских морях особенно широко были распространены трилобиты – членистоногие, внешним видом напоминающие современных мокриц и достигавшие полуметра в длину.
Характерной чертой ордовика является появление предков хордовых, напоминающих современного ланцетника, и первых наземных споровых растений – псилофитов, которые
Следующий период – силур знаменателен двумя событиями: появлением позвоночных и выходом на сушу первых животных. Первыми позвоночными были панцирные «рыбы», внешне напоминающие настоящих рыб, но на самом деле принадлежавшие к классу круглоротых, куда относятся современные миноги и миксины. У них был хрящевой скелет, а вместо челюстей круглая присоска. В это же время на суше распространились псилофиты, сохранившие в своём строении многие признаки водорослей, но больше напоминающие современные мхи. Вслед за псилофитами сушу стали заселять и животные, первыми из которых были паукообразные, близкие по строению к современным скорпионам.
Начавшееся в силуре постепенное иссушение климата и увеличение площади суши продолжалось и в девоне.
Рис. 164. Первые растения суши
Рис. 165. Латимерия – современная кистепёрая рыба
Моря были заполнены настоящими рыбами, среди которых были и кистепёрые (рис. 165). К концу силура потомки кистепёрых окончательно освоили передвижение на усовершенствованных парных плавниках, сменили плавательный пузырь на лёгкое, переселились на сушу и дали начало земноводным.
Рис. 166. Леса каменноугольного периода
В конце палеозоя, т. е. в каменноугольном и пермском периодах, процесс заселения живыми организмами суши практически завершился. От псилофитов произошли типичные споровые растения – плауны, хвощи и папоротники. Эти растения, которые в наше время в основном имеют вид трав, достигали тогда 40 м в высоту и 2 м в диаметре (рис. 166). После гибели эти деревья падали в воду и там без доступа кислорода превращались в каменный уголь. Именно в этот период образовались основные запасы угля, за что период и получил своё название. Среди животных на суше господствовали земноводные, а также членистоногие, среди которых было много насекомых. Однако в конце пермского периода климат стал ещё суше, площадь водоёмов уменьшилась, что сделало существование споровых растений и земноводных затруднительным, так как и тем и другим для размножения необходима вода. Поэтому к концу палеозоя споровые растения довольно быстро сменились голосеменными, а земноводных стали вытеснять пресмыкающиеся. Потребность в воде у тех и других была значительно ниже, чем у их предков.
1. На какие эоны делят историю Земли? Почему их так называют?
2. По каким признакам можно утверждать, что в архее была жизнь?
3. В каком периоде появились первые позвоночные?
4. Когда и какие живые организмы впервые вышли на сушу?
5. Почему в конце палеозоя произошла резкая смена флоры и фауны?
Выясните, существуют ли в вашем регионе месторождения каменного угля. В какую эпоху они могли образоваться? Что явилось причиной их образования? Каково значение этих месторождений для развития промышленности вашего региона и страны в целом? Обсудите найденный вами материал с одноклассниками, создайте общий информационный листок и разместите его на стенде школы.
§ 53 Развитие жизни в мезозое и кайнозое
Давным-давно жили-были динозавры. Жили они долго и счастливо и умерли в один день.
Для мезозоя был характерен тёплый и сухой климат, сильно сократилась площадь водоёмов, появились пустынные ландшафты. Это было весьма благоприятно для пресмыкающихся, которые проявили в этом периоде все признаки биологического прогресса. Поскольку эту тему мы не обсуждали в предыдущих разделах, поговорим о ней подробнее. А. Н. Северцов выделил среди направлений эволюции процесс биологического прогресса. Биологический прогресс таксона (вида, отряда, класса и пр.) характеризуется:
• увеличением численности особей, входящих к этому таксону;
• расширением территории его распространения (ареала);
• увеличением числа подчинённых, более мелких, таксонов: для вида – подвидов, для отрядов – семейств, для класса – отрядов и т. д.
Все эти признаки были свойственны пресмыкающимся в течение всей мезозойской эры.
Как нам известно, для прогрессивного развития необходимы ароморфозы. Пресмыкающиеся появились примерно через 50 млн лет после земноводных и приспособились к существованию на суше. Несколько крупных ароморфозов обеспечили им преимущество в сухом климате: откладывание яиц, в которых зародыш был защищён от высыхания; внутреннее оплодотворение; роговой покров тела, уменьшающий испарение влаги; более развитая мускулатура и более совершенные системы дыхания и кровообращения; развитие головного мозга, в том числе полушарий. Дальнейшие идиоадаптации позволили им занять практически все возможные экологические ниши в наземной, водной и воздушной среде. В результате господство пресмыкающихся на Земле продолжалось почти 200 млн лет.
В соответствии с принципом биологического прогресса пресмыкающиеся в мезозое разделились на несколько отрядов. Появились крокодилы, черепахи, однако главными хозяевами суши были динозавры (рис. 167). Их господство началось ещё в триасе и продолжалось весь юрский и большую часть мелового периода. Большинство динозавров питались растениями, но среди них встречались и хищники. Если триасские динозавры не отличались особенно большими размерами (самые крупные достигали в длину 5–6 м, а мелкие были размером с курицу), то в юрском периоде появились настоящие гиганты, среди которых самыми крупными были брахиозавры, которые достигали более 30 м в длину и весили до 50 т. Некоторые пресмыкающиеся вновь вернулись к жизни в воде. Другие освоили воздушную среду. К настоящему времени известно более 250 видов динозавров, при этом постоянно открывают новые, ранее неизвестные виды.
Параллельно с пресмыкающимися в мезозое господствовали голосеменные растения, осваивали воздушную среду насекомые. В триасе появились мелкие примитивные млекопитающие с постоянной температурой тела – ароморфозом, который в будущем сыграл большую роль. Птицы появились в юрском периоде. Считают, что они произошли от пресмыкающихся, приспособившихся к полёту. Птицы до сих пор сохраняют многие признаки пресмыкающихся. Однако, в отличие от них, птицы наряду с млекопитающими имеют постоянную температуру тела. Юрское животное – археоптерикс – уже очень напоминало птицу. Оно было покрыто перьями, имело крылья и длинный, тоже оперённый хвост. Но на крыльях, как и на лапах пресмыкающихся, были пальцы с когтями, в хвосте сохранились позвонки, а во рту – зубы.
В меловом периоде происходят катастрофические изменения в составе флоры и фауны Земли. Их причины ещё окончательно не установлены. Возможно, они начались с вытеснения голосеменных растений цветковыми (покрытосеменными).
Рис. 167. Животный мир мезозойской эры
Целый ряд ароморфозов (цветок, двойное оплодотворение, запас питательных веществ в семени, защита семян с помощью плодов) дал покрытосеменным явное преимущество перед их предками – голосеменными. Кроме того, сыграли роль и сезонные изменения климата, установившиеся в конце юрского периода. Доказательством этому является то, что подавляющее большинство цветковых растений являются листопадными. Появление новых видов растительной пищи способствовало размножению и распространению млекопитающих, птиц и насекомых.