Станом на сьогодні у нас: 141825 рефератів та курсових робіт
Правила Тор 100 Придбати абонемент Технічна підтримка
Скористайтеся пошуком, наприклад Реферат        Грубий пошук Точний пошук
Вхід в абонемент



Хронологія еволюції живої природи за даними палеонтології

Хронологія еволюції живої природи за даними палеонтології

Геологічна історія Землі поділяється на тривалі проміжки часу — ери. Ери поділено на періоди, періоди — на епохи, епохи — на століття. Поділ на ери й періоди не є випадковим. Закінчення однієї ери й початок наступної знаменувалися істотними змінами вигляду Землі, змінами співвідношення суші й моря, інтенсивними процесами горотворення. Назви ер походять з грецької мови: катархей — нижче найдавнішого; архей — найдавніший; протерозой — первинне життя; палеозой — давнє життя; мезозой — середнє життя; кайнозой — нове життя.

Нижче наводиться геохронологічна шкала, яка відображає магістральний шлях еволюції органічного світу. Звертаємо увагу на те, що геологічні ери й періоди зазначені в таблиці відповідно до розташуванню земних шарів: пізніші — нагорі, а найдавніші — унизу. Тому читати таблицю треба починати знизу — з архейської ери — і послідовно переходити до більш пізніх ер і періодів.

Усі відомості про етапи розвитку життя, які наведено в геохронологічній шкалі, відповідають даним палеонтології.

Архейська ера. Про життя в архейську еру відомо не так багато. Але про те, що на початку цієї ери вже було життя, свідчить насамперед склад гірських порід, які мають вік приблизно 3 млрд. років. Гірські породи архею містять велику кількість графіту з решток органічних сполук, які входили до складу живих організмів. Це були одноклітинні прокаріоти — бактерії — і синьо-зелені. Продуктами їх життєдіяльності є і найдавніші осадові породи (строматоліти) — вапняні утворення у вигляді стовпів, виявлені в Канаді, Австралії, Африці, на Уралі і в Сибіру.

Бактерії і синьо-зелені швидко поширилися в археї і стали панівною формою життя на планеті. З їх виникненням пов'язані ароморфози: поява клітин а розвинутою системою обміну речовин і здатністю до відтворення й фотосинтезу. До кінця архею (близько 2,6 млрд. років ), а може і раніше, з'являються одноклітинні, а пізніше — і колоніальні водорості. У такий спосіб сформувалася сукаріотичиа клітина й були зроблені перші кроки до формування багатоклітинної організації. Ця подія ознаменувала початок эрогенного шляху еволюції, який супроводжувався такими ароморфозами, як мітоз, статеве розмноження, мейоз і диплоїдність.

Протерозойська ера. Це ера первинного життя. її вік перевищує 2600 млн. років. У протерозойских відкладах збереглося порівняно небагато решток живих організмів, однак вони характеризуються великою різноманітністю.

Палеонтологічний літопис свідчить про тс, що близько 1,5 млрл років тому закінчується період панування прокаріотів і починається розквіт еукаріотів — зелених і золотистих водоростей. Фотосинтез, який з'явився ще в архейську еру, сприяв розгалуженню філогенетичного стовбура життя на автотрофів (рослини) й гетеротрофів (гриби й тварини). З одноклітинних еукаріотів розвиваються багатоклітинні істоти зі складною спеціалізацією. Формування справжньої багатоклітинної організації — один з головних ароморфозів иротерозойскої ери.

Серед рослинних організмів, крім одноклітинних, з'являються й багатоклітинні водорості (зелені, бурі, червоні). Можливо, у пізньому протерозої з'явилися гриби й багатоклітинні тварини. Найдавніші представники останніх відомі саме із цього періоду.

У 1947 р. в Південній Австралії, в області Ндіакара (так називається відповідний період венда — верхнього протерозою), у породах, які мають вік 650-700 мли років, було виявлено відбитки викопних тварин, які належать в основному до чотирьох типів тварин: кишковопорожнинних, плоских, круглих і кільчастих червів. У всіх перерахованих форм тварин уже сформувалося статеве розмножений, багатоклітинність, внутрішній травний тракт. А у плоских червів, до того ж, уже чітко виявлені двостороння симетрія та деякі інші ароморфози.

У наш час добре відомо, що наприкінці протерозой) і венда, тобто 650 мли років тому, моря на нашій планеті населяли різноманітні багатоклітинні тварини, які належать до всіх типів безхребетних, включаючи голкошкірих. У цей же період з'явилися перші примітивні хордові, подібні до сучасних безчерепних (ланцетник) і личинково-хордових (асцидії). Крім появи хордових, з протерозоем і вендом пов'язані важливі ароморфози в органічному світі, зокрема виникнення хорди, яка забезпечила тваринам значну плавність рухів і маневреність. У деяких видів формується принципово інша будова нервової системи — нервова трубка з розширенням на передньому кіпці, що сприяло в подальшому розвитку диференційованого головного мозку.

Рослини й тварини в протерозойску еру ще не заселили сушу, але бактерії й одноклітинні водорості могли існувати у вологих місцях, беручи участь у процесах ґрунтоутворення.

Палеозойська ера. Це ера давнього життя, вік її 570 млн. років. Палеозойську еру поділяють на шість періодів.

Кембрій. Викопні відклади цього періоду були вперше описані в Уельсі — одній із частин Великобританії, яку римляни називали країною Кембрією. У кембрії (570-500 мільйонів років тому) життя існувало тільки в морях. На дні мілководних морів росли зелені й бурі водорості, а в товщі води плавали мікроскопічні одноклітинні водорості (діатомові, золотисті, зелені, евгленові й ін.).

На початку кембрію відбулися серйозні зміни в хімізмі океану. Збільшився змив солей із суші, що спричинило зростання концентрації кальцію і магнію в морі. У результаті морські тварини дістали можливість засвоювати у великих кількостях мінеральні солі. А це, у свою чергу, стало передумовою для побудови жорсткого скелета. Саме скелетні безхребетні і визначили вигляд кембрійської морської фауни. Серед них найбільш характерним був своєрідний тип багатоклітинних тварин — археоціати. Ці тварини мали міцний вапняний кістяк. Прикріплювалися до дна. їхні скупчення були схожі на сучасні коралові рифи. Моря кембрію населяли також губки, корали, кільчасті черви, молюски, плечоногі, голкошкірі (морські лілії й ін.). Але найбільшого поширення набули найдавніші членистоногі — трилобіти. їхнє тіло, розчленоване на 40-50 сегментів, захищав хітиновий панцир. Деякі трилобіти були величиною з горошину, інші — більш як півметра в довжину. Вони плавали й плазували в мілководних затоках, живлячись рослинами й рештками тварин (рис. 4).

Ордовик. Назва цього періоду походить від назви кельтського племені ордовиків, які жили в Уельсі, де знаходяться характерні для цього періоду рештки. Вік цієї ери — від 490 до 435 мільйонів років до нашого часу. У цей період, яків кембрії, процвітають водорості — єдині рослини на Землі. У морях ордовику поширені губки, корали, голкошкірі (морські лілії, морські їжаки й морські зірки). Серед молюсків помітну роль відіграють черевоногі й головоногі. Від цього періоду вціліла одна "жива викопна тварина" — лінгула, яка належить до плечоногих (істота довжиною в кілька сантиметрів, живе в нірках на дні моря і зовні схожа на молюсків). Із членистоногих поширені трилобіти й ракоскорпіони. Бурхливо розвиваються граптоліти — напівхордові, які поєднують у собі ознаки безхребетних та хребетних тварин і зовні схожі на сучасних ланцетників.

Але головною подією наприкінці цього періоду стала поява перших хребетних тварин — панцирних "риб". Ці істоти лише за формою нагадували справжніх риб, але належали до іншого класу хребетних — безщелепних, або круглоротих. У них не було щелеп, плавці були парні, тому вони не могли довго плавати в товщі води й здебільшого лежали на дні заток і лагун. Рот цих своєрідних істот являв собою своєрідний отвір, що вів у травний тракт. Передній відділ травної трубки був пронизаний зябровими щілинами, між якими розташовувалися опорні хрящові зяброві дуги. Безщелепні харчувалися організмами, що жили у мулистому дні рік та озер, а також детритом (органічними рештками), засмоктуючи їжу ротом. їх бічними відгалуженнями є сучасні представники круглоротих — міноги й міксини.

Однак пізніше в частини безщелепних виникло розчленовування зябрових дуг, що дозволило змінювати просвіт глотки за допомогою зябрової мускулатури і, отже, утримувати рухливу здобич, яка потрапляла у травну трубку. Добір сприяв подальшому удосконаленню апарата захоплення живої здобичі, яка була набагато поживнішою порівняно з мулистим детритом. Третя пара зябрових дуг перетворилася на щелепи, вкриті зубами. Поява ротового апарата хватального типу (щелепи із зубами) — великий ароморфоз, оскільки це спричинило перебудову всієї організації хребетних. Поява щелеп сприяла вибору більш різноманітної їжі, а отже — розширенню екологічної ніші. Виникнення парних плавців, що дали початок кінцівкам, — наступний великий ароморфоз в еволюції хребетних тварин. Надалі щелепнороті розділилися на хрящових і костистих риб.

Силур. В Уельсі жило й інше кельтське плем'я — силури, за іменем якого названо наступний період. Вік силуру — близько 435 мільйонів років.

У силурійських морях численні корали витісняють археоціатів, доживають свій вік граптоліти, занепадають поступово трилобіти, але винятковий розквіт переживають головоногі молюски й ракоскорпіони, серед яких були гігантські форми, що досягали 2 м у довжину.

Але найважливішою подією цього періоду був вихід життя на сушу. Першими Здійснили цей "десант" рослини. Вихід на сушу був підготовлений попередньою еволюцією органічної і неорганічної природи. У результаті взаємодії бактерій і синьозелених з мінеральними речовинами на суші утворився біогенний шар — ґрунт, з якого рослини могли одержувати воду з розчиненими в ній неорганічними речовинами. Необхідною умовою для розвитку життя на суші було формування озонового екрана, який захищав усе живе від згубного короткохвильового ультрафіолетового випромінювання. Важливе значення мало також збільшення концентрації вільного кисню до 10 % його концентрації в сучасній атмосфері Крім того, інтенсивні процеси горотворення, що відбувалися в ордовику й силурі, спричинили скорочення морських басейнів й утворення великих заболочених низовинних територій. Серед рослин одними з перших вийшли на суходіл риніофіти17, які ведуть свій родовід від зелених водоростей. Водорості адсорбують воду й розчинені в ній речовини всією поверхнею тіла, тому в них немає коренів, а вирости тіла, що нагадують корені, відіграють роль органів прикріплення. На суходолі стає необхідним поділ тіла на органи, які виконують різні функції. Наземні рослини можуть одержувати вологу й мінеральні солі лише з ґрунту. Крім того, необхідність утримуватися в повітряному середовищі зумовлює розвиток стебла, до якого прикріплюється листя. У зв'язку з необхідністю передавання води від коренів до листя виникає провідна тканина. Будова риніофітів ще нагадувала будову багатоклітинних зелених водоростей, від яких вони походять. Зокрема, у них ще не було справжнього листя, а тіло складалося з гілочок, кожна з яких розгалужувалася на дві рівні частини (дихотомічне розгалуження). Справжніх коренів риніофіти також не мали й до ґрунту прикріплювалися ризоїдами. Разом із формуванням подоби коренів, стебла й примітивної провідної системи в риніофітів розвивається покривна тканина, що захищає їх від висихання. У той же час у них ще не було механічної тканини, яка 6 могла бути опорою для наземних органів. Тому, імовірно, вони були невеликими рослинами — їх, висота не перевищувала 50 см, а діаметр стебла — 0,5 см. Подальша еволюція рослин на суші відбувалася в напрямку диференціації тіла на вегетативні органи й тканини, удосконалення судинної системи, яка забезпечує швидке підняття води на потрібну висоту. Поява тканин та органів у рослин — найбільші ароморфози, що забезпечили їх виживання в нових і нестабільних умовах аридності (сухості).

Значні запаси рослинної біомаси стали передумовою для виходу на суходіл тварин. Першими вийшли з води павукоподібні, близькі до сучасних скорпіонів. Вони поширилися на суходолі майже одночасно із псилофітами. У павукоподібних уже були органи для дихання повітрям — трахеї та легеневі мішки, що також є ароморфозом, оскільки сприяло виживанню в нових умовах відносно сухого та мінливого середовища.

Девон. Цей період дістав назву від графства Девоншир в Англії, де знайдено характерні для цього періоду сланці. Вік періоду — 400 млн років.

Девон характеризується значним поширенням наземних рослин. У цей час поряд з риніофітами, які пережили період розквіту, виникли й набули поширення деревоподібні плауни, хвощі й папороті. Усе це були рослини, які розмножуються спорами — дрібними "зародками", що мають захисну оболонку. Велика кількість рослин на суходолі сприяла розвитку тварин, які могли їх поїдати. У девоні з'явилися перші комахи; серед них було багато рослиноїдних.

Моря девонського періоду характеризуються надзвичайно великою різноманітністю риб, серед яких були і хрящові, і костисті. Костисті риби в наш час є головними представниками хребетних у Світовому океані. За будовою плавців костисті риби поділяються на променеперих, які мають віялоподібні плавці, і кистеперих — із плавцями, схожими на кисть. Група променеперих риб нараховує в даний час більше видів, ніж усі інші хребетні, разом узяті. Незважаючи на це, новий напрямок в еволюції визначили не променепері, а кистепері риби. Девон став часом їхнього розквіту. У кистеперих риб були короткі м'язисті плавці — два грудних і два черевних, за допомогою яких вони не тільки плавали, але й могли пересуватися у мілких періодично висихаючих водоймах у пошуках води. В умовах обмілілих водойм вони набули здатності дихати повітрям. Дихали вони за допомогою плавального міхура із сильно розгалуженими кровоносними судинами. Поступово парні плавці ставали все більш зручними для повзання й поступово перетворилися на п'ятипалу кінцівку. Екземпляри одного з відгалужень кистеперих риб (латимерія), яке збереглося до нашого часу, виловлювали неодноразово біля берегів Південної Африки й Мадагаскару.

П'ятипала кінцівка наземного типу сформувалася в перших земноводних істот — стегоцефалів, які з'явилися наприкінці девону, або, можливо, на межі девону й карбону (рис. 6). Найбільш цікавою є іхтіостега, яка являє собою форму, проміжну між рибами й амфібіями (рис. 7). Виникнення п'ятипалої кінцівки наземного типу є великим ароморфозом, оскільки це забезпечило більш досконалий спосіб пересування на суші, що і визначило конкурентоспроможність перших земноводних порівняно з кистеперими рибами. Крім того, у земноводних з'явилися справжні органи для дихання повітрям — легені, а завдяки трикамерному серцю сформувалося друге коло кровообігу (ароморфози). Усе це значною мірою підвищило енергетичні можливості цих тварин і визначило


Сторінки: 1 2 3