Экосистемы взгляд на прошлое

Рубрика : Лекции по экологии

Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского

Реферат на тему: «Экосистемы прошлого»
Саратов – 2009

Введение

Историю живых организмов на Земле изучают по сохранившимся в осадочных горных породах остаткам, отпечаткам и другим следам их жизнедеятельности. Для удобства изучения и описания вся история Земли разделена на отрезки времени, имеющие различную длительность и отличающиеся друг от друга климатом, интенсивностью геологических процессов, появлению одних и исчезновению других групп организмов.(рис. 1.)
image001

Название этих отрезков времени греческого происхождения. Самые крупные такие подразделения – эоны, их два – криптозой (скрытая жизнь) и фанерозой (явная жизнь). Эоны делятся на эры. В криптозое две эры – архей (древнейший) и протерозой (первичная жизнь). Фанерозой включает в себя три эры – палеозой (древняя жизнь), мезозой (средняя жизнь) и кайнозой (новая жизнь). В свою очередь, эры разделены на периоды, периоды иногда делят на более мелкие части. Для того чтобы выяснить, какие реальные промежутки времени соответствуют эрам и периодам, определяют содержание изотопов различных химических элементов в горных породах и остатках организмов.[1]

1. Развитие жизни в криптозое.

1.1 Архей

Геологическая эра Земли от ее образования до зарождения жизни называется катархей.
Катархей (от греч. «ниже древнейшего») — эра, когда была безжизненная Земля, окутанная ядовитой для живых существ атмосферой, лишенной кислорода; гремели вулканические извержения, сверкали молнии, жесткое ультрафиолетовое излучение пронизывало атмосферу и верхние слои воды. Под влиянием этих явлений из окутавшей Землю смеси паров сероводорода, аммиака, угарного газа начинают синтезироваться первые органические соединения, возникают свойства, характерные для жизни.
Такая картина эры катархея (около 5 — 3,5 млрд. лет назад) предстает из современных исследований. Но выдвигаются и другие гипотезы. Вернадский, например, считал, что биосфера геологически вечна, т.е. что жизнь на Земле существует столько же времени, сколько и сама Земля как планета.

Архей — древнейшая геологическая эра Земли (3,5 — 2,6 млрд. лет назад).

Ко времени архея относится возникновение первых прокариот (бактерий и сине-зеленых) — организмов, которые в отличие от эукариот не обладают оформленным клеточным ядром и типичным хромосомным аппаратом (наследственная информация реализуется и передается через ДНК).
В отложениях архея найдены также остатки нитчатых водорослей.

В этот период появляются гетеротрофные организмы не только в море, но и на суше. Образуется почва. В атмосфере снижается содержание метана, аммиака, водорода, начинается накопление углекислого газа и кислорода.[1]

Одним из основных достижений биологии конца XX века явилось выявление трех эволюционных ветвей жизни, сформировавшихся на заре ее возникновения, — это эукариоты, бактерии и архебактерии . В последнее время стало ясно, что существуют три основных типа р-РНК, представленные, соответственно, первая – в клетках эукариот, вторая – в клетках настоящих бактерий, а также в митохондриях и хлоропластах эукариот, третья – у архебактерий.

Исследования молекулярной генетики заставили по-новому взглянуть на теорию происхождения эукариот. В настоящее время считается, что на древней Земле одновременно эволюционировали три различные ветви прокариот – архебактерии, эубактерии и уркариоты, характеризовавшиеся разным строением и различными способами получения энергии. Уркариоты, являвшиеся, по сути, ядерно-цитоплазматическим компонентом эукариот, впоследствии включили в себя в качестве симбионтов представителей различных групп эубактерий, которые превратились в митохондрии и хлоропласты будущих клеток эукариот.[2]

По-видимому, архебактерии являются очень древней группой организмов; «экстремальные» возможности свидетельствуют об условиях, характерных для поверхности Земли в архейскую эру. Считается, что архебактерии наиболее близки к гипотетическим «проклеткам», породившим впоследствии всё многообразие жизни на Земле.[3]

Возможно, на древней Земле в начальные периоды эволюции жизни архебактерии доминировали в биосфере и играли ведущую роль в биологических процессах трансформации элементов. В то время особенное значение имели процессы получения энергии прокариотами за счет окисления молекулярного водорода и использования в окислительно-восстановительных реакциях соединений серы.

Эти вещества есть среди продуктов вулканической деятельности, и их использование микроорганизмами должно было иметь особое значение в периоды, когда органическое вещество содержалось в биосфере еще в очень незначительном количестве. В океанических глубинах около вулканических источников типа «черных курильщиков» могла развиваться жизнь, независимая от энергии Солнца, возможность существования которой еще недавно трудно было себе представить.[2]

Архебактерии

По форме и размерам клеток, общим принципам их организации и характеру деления архебактерии сходны с бактериями. Многие архебактерии подвижны и имеют жгутики, похожие на бактериальные, но несколько отличающиеся деталями организации. Однако архебактерии имеют существенные особенности:

  •  — Важнейшей особенностью архебактерий является своеобразие их рибосомальных и транспортных РНК, их рибосомы различаются также и по форме. Отличительные черты обнаружены и в других компонентах системы синтеза белка.
  • — В отличие от всех других организмов архебактерии в составе мембранных липидов имеют не жирные кислоты, а многоатомные спирты, обычно с 20 или 40 атомами углерода. В последнем случае липидная пластина мембраны образована мономолекулярным слоем, что, вероятно, придает мембране особую прочность.
  • — Покровы клеток у разных архебактерий могут иметь различное строение и химический состав, но им часто присуще наличие поверхностных слоев, образованных определенным образом структурированными и регулярно уложенными белковыми или гликопротеидными молекулами правильной или довольно причудливой формы. Иногда в состав клеточных стенок архебактерий входят пептиды и полисахариды.
  • — Некоторые архебактерии осуществляют биохимические процессы, не свойственные никаким другим организмам. Например, только определенные представители архебактерий в процессе своей жизнедеятельности образуют метан.
  • — Большинство архебактерий — экстремофилы, то есть развиваются в экстремальных условиях, при высокой температуре, кислотности, в насыщенных солевых растворах.

Архебактерии можно разделить на два царства: кренархеот и эвриархеот.

Кренархеоты

Эти организмы получают энергию в процессах, связанных с восстановлением или окислением соединений серы, и являются гипертермофилами, то есть развиваются при температуре выше 80С. Эти архебактерии обитают исключительно в горячих источниках, на поверхности Земли или дне океана, обычно в зонах вулканической активности.

Местом их обитания являются, в частности, окрестности глубоководных вулканических источников — «черных курильщиков», расположенных в океане на тысячеметровых глубинах. Температура воды в них благодаря высокому давлению может достигать 200-300С. При взаимодействии воды источника с морской водой образуется темный осадок, источник как бы дымит.

Отсюда происходит их название. Около таких источников развиваются экстремально термофильные архебактерии, некоторые из них растут даже при температурах 100-110С. К ним относится, например, Pyrodictium occultum — «огненная сеточка», организм, представляющий собой сеточку, образованную шариками-кокками, соединенными тяжами.

Лучше всего «сеточка» развивается при температуре 105С, используя для жизни энергию окисления элементарной серой молекулярного водорода, содержащегося в вулканическом газе: Н2 + S→ Н2S. Другой представитель кренархеот — Sulfolobus acidocaldarius растет при температурах до 100С, используя энергию окисления элементарной серы молекулярным кислородом: 2S +2 O2 + 2 Н2O→ 2 Н2SO4 . Очевидно, что в результате жизнедеятельности Sulfolobus происходит сильное подкисление среды. Sulfolobus не имеет строго определенной формы и легко ее изменяет, так как окружен только структурированным слоем гликопротеиновых субъединиц.

На его поверхности присутствуют волоски — пили, при помощи которых Sulfolobus может прикрепляться к частичкам серы, используемой им в качестве субстрата для дыхания.

Эвриархеоты

Эти организмы распространены повсеместно. Некоторые формы являются экстремально термофильными и живут около «черных курильщиков», Это, например, Pyrococcus furiosus («яростные огненные шарики»). «Шарики» развиваются при отсутствии молекулярного кислорода за счет использования органического вещества при температурах 70-103С. Однако представители эвриархеот обнаружены и в арктической тундре и даже Антарктиде.

К эвриархеотам относится обширная группа метанобразующих архебактерий. Биологическое образование метана осуществляется только архебактериями. Основным путем образования метана является окисление молекулярного водорода углекислотой — «карбонатное дыхание»: 4 Н2+CO2→ CH4 + 2 Н2O. В некоторых случаях могут быть использованы соли муравьиной и уксусной кислот, метиловый спирт и метиламины.
Таким образом эти архебактерии получают необходимую им энергию.
Среди метанобразующих архебактерий есть формы палочковидные, кокки (шарики), спиральные формы, иногда — организм образован одной клеткой, иногда многими. Строение и состав клеточных стенок очень варьируют.

Метанобразующие архебактерии широко распространены, 1,0-1,5% углерода, участвующего в круговороте углерода в биосфере, проходит через стадию метана. При образовании метана может быть использован водород вулканического происхождения. Существуют экстремально термофильные формы, развивающиеся в зонах горячих источников. Это, например, Methanothermus fervidus, растущий при температурах 65-97С.

Образование метана происходит в осадках морей и пресноводных водоемов, болотах, почвах тундры и рисовых полей. Метанобразующие архебактерии входят в состав кишечной микрофлоры, в частности они развиваются в отделе желудка — рубце жвачных животных. Накопление метана, хотя и незначительное, отмечено и в кишечнике человека. Метанобразующие бактерии интенсивно синтезируют витамин В12 и обеспечивают им своих хозяев.

Метанобразующие бактерии являются внутриклеточными симбионтами некоторых простейших, особенно развивающихся при отсутствии молекулярного кислорода.
Экстремально галофильные, способные к росту в насыщенных солевых растворах архебактерии образуют самостоятельную группу весьма своеобразных организмов, к которым относятся представители родов Halobacterium, Halococcus, Natronobacterium, Natronococcus и некоторых других.

Они развиваются при концентрациях солей, превышающих 250-300 г/л. Natronobacterium и Natronococcus, кроме того, предпочитают щелочные водоемы с крайне высокими значениями рН. Внутриклеточная солевая концентрация у галофилов высока, главным образом за счет накопления ионов К+.

Их ферменты работают при высоких солевых концентрациях, при которых аналогичные ферменты других организмов теряют активность. Галофилы существуют за счет использования органических соединений, они могут расти в присутствии молекулярного кислорода и без него. При отсутствии молекулярного кислорода и наличии света у них происходит образование так называемых пурпурных или фиолетовых мембран — это участки поверхностной мембраны клетки, содержащие пигмент родопсин, аналогичный родопсину человеческого глаза.

В пурпурных мембранах за счет энергии света происходит синтез АТФ. Эта энергия может быть использована архебактериями для поддержания жизни, хотя существовать исключительно за счет световой энергии они не могут. Клетки некоторых галофилов содержат также другие типы родопсина — сенсорный родопсин I и II, входящий в состав рецептора света и обеспечивающий способность этих организмов при движении определенным образом ориентироваться в отношении источника света. Клетки галофилов обычно содержат также красные каротиноидные пигменты, при их массовом развитии субстрат (соль, скопления органики и т.п.) окрашивается в красный цвет.
Галофилы населяют соляные озера, например Мертвое море.

Мертвое море — озеро на территории Израиля и Иордании, вода которого насыщена солями. Думали, что в нем нет никакой жизни, но оказалось, что Мертвое море населено архебактериями.

Архебактерии обнаружены в соляных озерах США, Кении, в солярнах (мелких водоемах для выпаривания морской воды и получения соли). Соляные озера на юге России тоже заселены галофильными архебактериями.

Особую группу эвриархеот составляют кислотолюбивые архебактерии, использующие для жизни органические соединения. Сюда относятся так называемые термоплазмы, развивающиеся в горячих и кислых вулканических источниках и лишенные клеточной стенки. Окружающая их клетки цитоплазматическая мембрана, как очевидно, обладает удивительной устойчивостью. Еще более кислотолюбив Picrophilus, что в переводе означает кислотолюб. Эта архебактерия растет только при значениях рН ниже 2,2 и даже при рН около 0. Развивается она при температуре 50-55С. Клетки этой архебактерии, кроме цитоплазматической мембраны, окружены структурированным слоем белковых субъединиц.[2]

1.2 Протерозой

Протерозой (с греч. "первичная жизнь) — огромный по продолжительности этап исторического развития Земли (2,6 млрд. -570 млн. лет назад).

Примерно через 600 млн лет после начала протерозоя содержание кислорода достигло 1% от его содержания в атмосфере, современной нам. Ученые считают, что такая концентрация кислорода достаточна для того, чтобы обеспечить устойчивую жизнедеятельность одноклеточных аэробных организмов. Медленное, но постоянное увеличение содержания кислорода в атмосфере способствовало соверщенствованию клеточного дыхания, возникновению окислительного фосфорилирования.

Окислительное фосфорилирование – более эффективный способ утилизации энергии углеводов, чем анаэробный гликолиз.

Накопление кислорода в атмосфере привело к формированию озонового экрана в стратосфере, что сделало принципиально возможной жизнь на суши. Прокариоты – бактерии и синезеленые жили, по-видемому, и насуши, в пленках воды между минеральными частицами в зонах частичного затопления вблизи водоемов. Результатом их жизнедеятельности стало образование почвы.

Не менее важным событием было и возникновение эукарот. Первые признаки деятельности эукариот появились примерно 1,8 – 2 млрд лет назад. Первые эукариоты были одноклеточными организмами.

Возникновение многоклеточности и полового размножения — важные ароморфозы в эволюции жизни относится ко времени 1,5 – 2 млрд лет назад. По-видимому, первыми многоклеточными были водоросли.

Конец протерозоя, примерно 680 млн лет назад, ознаменовался мощной вспышкой разнообразия многоклеточных организмов и появлением животных. В основном животный мир был представлен кишечнополостными, червями, членистоногими.
Конец протерозоя иногда называют «веком медуз» — очень распространенных в это время представителей.[1]

2. Развитие жизни в фанерозое.

2.1 Палеозой
Палеозой (от греч. «древняя жизнь») — геологическая эра (570-230 млн. лет) со следующими периодами:
— кембрий (570-500 млн.лет)
— ордовик (500-440 млн. лет)
— силур (440-410 млн. лет)
— девон (410-350 млн. лет)
— карбон (350-285 млн. лет)
— пермь(285-230млн.лет).
Для развития жизни в раннем палеозое (кембрий, ордовик, силур) характерно интенсивное развитие наземных растений и выход на сушу животных (рис.2.).[4]
Кембрий (570-500 млн.лет)

Климат кембрия был умеренным, материки – низкими. В кембрии животные и растения населяли в основном моря. На суше по-прежнему жили бактерии и синезеленые.

Кембрийский период ознаменовался быстрым распространением представителей новых типов беспозвоночных животных . мнокие из которых имели известняковый и фосфатный скелет. Это связывают с появлением хищничества. Весьма разнообразны были губки. Наряду с сидячими придонными животными развиваются разнообразные подвижные организмы: двустворчатые, брюхоногие и головоногие моллюски, членистоногие. Древнейшие членистоногие – трилобиты.[1]
Ордовик (500-440 млн. лет)

В ордовикском периоде так же как и в кембрии, господствовали бактерии. Продолжали развиваться синезелёные водоросли. Пышного развития достигают известковые зелёные и красные водоросли, обитавшие в тёплых морях на глубине до 50 м. О существовании в ордовикском периоде наземной растительности свидетельствуют остатки спор и редкие находки отпечатков стеблей, вероятно, принадлежавших сосудистым растениям.

Из животных ордовикского периода хорошо известны только обитатели морей, океанов, а также некоторые представители пресных и солоноватых вод. Существовали представители почти всех типов и большинства классов морских беспозвоночных. Тогда же появились бесчелюстные рыбообразные — первые позвоночные.

В толще вод океанов и морей обитали планктонные радиолярии и фораминиферы; достигли пышного расцвета граптолиты. На дне мелководных морей, в прибрежных зонах и на отмелях жили многочисленные и разнообразные трилобиты, брахиоподы, иглокожие, мшанки, губки, брюхоногие и головоногие моллюски. В тепловодных морях обитали кораллы и другие кишечнополостные. Ордовиком заканчивается крупный этап развития древне-палеозойского органического мира. К началу силура вымирают многие семейства среди граптолитов, брахиопод, кораллов, головоногих моллюсков и трилобитов, а также ряд своеобразных групп иглокожих, характерных только для ордовикского периода.

Силур (440-410 млн. лет)

Силурийский период является очень важным периодом в истории развития жизни, так как в это время начинается постепенное покорение суши растениями и животными. Приспособление к сухопутному образу жизни требовало далеко идущих эволюционных перемен как у растений, так и у животных.

От того момента, когда появились сухопутные растения и животные, эта среда, обладающая очень разнообразными условиями, могла привести к буйному развитию различных форм и специализации их в различных направлениях. В морях же условия жизни являются более однообразными и менее дифференцированными.

Рис.2. Фауна раннего палеозоя. 1 – колония археоцит, 2 – скелет силурийского коралла, 3 – ракоскорпион, 4 – головоногий моллюск, 5 – морские лилии, 6,7,8 – древнейшие позвоночные, 9 – одиночные кораллы, 10,11 – трилобиты, 12 – раковина силурийского головоногого моллюска.[4]

Из сухопутных растений мы встречаем примитивные псилофиты, которые в дальнейшем дали начало плаунообразным. Из животных уже жили скорпионы. Морская фауна изменялась мало. Одна из существовавших тогда видов вымирали, вместо них появлялись новые. Из рыб в силурийском периоде встречаются безчелюстные, и лишь в следующем периоде, то есть девонском, происходят более важные изменения в фауне позвоночных.

Девон (410-350 млн. лет)

В конце девонского периода почти полностью вымирают безчелюстные рыбы, но еще перед этим они дают начало новому подклассу рыб, панцирным рыбам (Placodermi). Эти рыбы развились эволюционным путем из примитивных безчелюстных рыб силурийского периода, у которых первые жаберные дуги превратились в челюсти. В свою очередь вымирают панцирные рыбы, но из их ранних форм образовались два новых подкласса, а именно хрящевые и костистые рыбы.

В девонском периоде обогащается мир сухопутных. Имеются плауновые, папоротники и первые голосемянные растения — кордаиты. Из исключительно сухопутной фауны появляются организмы, которые позже дают начало паукообразным. В конце девонского периода все сильней развиваются хрящевые и костистые рыбы. В морях живут головоногие, называемые аммонитами. В мезозойской эре они составляли доминирующую группу, в конце же этой эры полностью вымерли. Из хрящевых живут многочисленные акулы, похожие на современных, и многие другие, которые не дожили до наших времен.

Хрящевые рыбы были приспособлены к жизни в соленой воде и такими остались и позже. Зато костистые рыбы, вначале приспособленные главным образом к жизни в пресной воде, начинают во все большей степени заселять моря, приспосабливаясь к жизни в морской воде. Костистые рыбы довольно рано делятся на три группы. Одна из них носит название Palaeoniscoidea. Из этой группы рыб в дальнейшем развились истинокостистые, то есть Teleostei.

Другую группу образуют кистеперые рыбы, из которых до настоящего времени в морях сохранилась латимерия. Эта группа рыб заслуживает особого внимания, так как именно она дала эволюционное начало следующему классу позвоночных, то есть земноводным. Третью группу составляют так называемые двоякодышащие рыбы (Dipnoi). В девонском периоде они были широко распространены, но затем постепенно вымерли. В настоящее время встречается только три рода этих рыб, из которых один живет в Австралии, другой в Южной Америке, а третий в Африке.

В конце девонского периода некоторые из кистеперых рыб начали постепенно приспосабливаться к жизни на суше. Палеонтологи считают, что это приспособление развилось в результате перемещения этих рыб по суше в поисках крупных водоемов. Другим фактором, объясняющим преобразование водных организмов в сухопутные, могли явиться поиски новых источников пищи. Во всяком случае, в конце девонского периода появились первые земноводные, и в раскопках этого периода в восточной Гренландии найдены окаменелости, которые относятся к переходным формам между кистеперыми рыбами и земноводными.

Эти открытия относятся к недавнему времени и касаются форм, называемых Ichtyostegalia. Скелет этих форм отчетливо свидетельствует о переходном характере этой группы.
Хвост и лучи хвостового плавника обладают еще характерными рыбьими признаками, тогда как грудные и брюшные плавники уже изменились в передние и задние конечности, служащие для передвижения по суше (рис. 3). Поэтому эти формы заслуживают того, чтобы их поместить между классом рыб и классом земноводных.
Рис.3. Ichtyostegalia из Гренландии.

Карбон (350-285 млн. лет)

Последними периодами палеозойской эры являются каменноугольный период или карбонский и пермский. К этому периоду относятся основные залежи ископаемого каменного угля. Уголь происходит из буйных лесов того периода. Леса эти росли на болотах и состояли главным образом из лепидодендронов и сигиллярий, первичных папоротников, кордаитов и первых хвойных растений. В конце пермского периода появились саговниковые и гингковые.

В лесах каменноугольного периода нашла себе место богатая наземная фауна. К ней относятся брюхоногие моллюски, скорпионы, пауки и другие. Богато были представлены насекомые, чаще всего относящиеся к вымершим уже рядам. Встречались карачаны и стрекозы, достигавшие иногда очень больших размеров.

Так, например, размах крыльев одной из разновидностей стрекоз достигал 75 см. Встречались также насекомые, сходные с мухами (двукрылыми) но имевшие две пары крыльев, клопы, хрущи, сетчатокрылые (Nemoptera) и Thysanoptera.

В каменноугольном и пермском периодах достигли вершины своего развития земноводные. Земноводные этого периода относились к вымершей группе Labyrinthodontia, которые достигали 1,5 метров длины. Другие формы были значительно меньших размеров и отличались большим разнообразием.

Земноводные в свою очередь дали начало новому классу позвоночных, а именно пресмыкающимся (Reptilia). Огромное большинство земноводных еще не полностью перешло от водного образа жизни к наземному. Как размножение, так и развитие оплодотворенных яйцеклеток и жизнь личинок происходило в воде, как и у земноводных, живущих в настоящее время. Лишь пресмыкающиеся явились теми первыми позвоночными животными, которые стали полностью сухопутными, благодаря чему они могли заселить материки, представляющие огромное богатство сред.

Пермь (285-230млн.лет).

Пресмыкающиеся произошли в каменноугольном периоде эволюционным путем от первобытных земноводных, Labyrinthodontia. В более позднем, пермском периоде, были обнаружены формы, свидетельствующие о переходе от земноводных к пресмыкающимся. К ним относится, например, Seymouria которая обладает как признаками земноводных, так и пресмыкающихся.

Наиболее примитивными пресмыкающимися пермского периода, то есть конца палеозойской эры, были Cotylosauria резко отличающиеся от современных пресмыкающихся. Максимальный расцвет пресмыкающихся приходится на все три периода мезозойской эры, которая поэтому иногда называется также эрой пресмыкающихся. Наиболее известные пресмыкающиеся относятся к группе так называемых динозавров. Этот термин по- гречески «страшные ящерицы».

Современная систематика различает в этой группе два разных отряда этих вымерших животных, Saurischia и Ornithischia. Различие между ними главным образом заключается в формировании таза, а именно в положении лонной кости по отношению к седалищной. Многие представители ряда Saurischia сохранили характерные черты своих пресмыкающихся предков (Thecodontia), а именно, сильно развитые задние конечности, которые служили для ходьбы. Это были двуногие животные, которые подпирались сильно развитым хвостом.

Строение таза представителей другого отряда, Ornithischia, напоминало строение таза птиц. Они часто не имели зубов в передней части челюстей, а последние принимали форму клюва.
Это были травоядные животные, тогда как среди Saurischia встречались формы как мясоядные, так и травоядные. Некоторые из динозавров достигали огромных размеров и были самыми крупными животными, которые когда либо жили на суше. Brontosaurus достигал 20 метров длины и больше (рис.4.).

Рис.4. Brontosaurus огромный растительноядный ящер[5]

Описанные выше представители пресмыкающихся являлись наземными животными или заселяли побережья рек, питаясь буйной водной растительностью. Однако пресмыкающиеся завоевали и другие среды, приспосабливаясь к жизни на открытом пространстве соленых и пресных вод, или приобретая способности к полету.[5]

2.2 Мезозой

Мезозой (с греч. «средняя жизнь») — это геологическая эра (230-67 млн.лет) со следующими периодами:

— триас (230-195 млн.лет)
— юра (195-137 млн.лет)
— мел (137-67млн.лет).

Мезозой справедливо называют эрой пресмыкающихся. Их расцвет, широчайшая дивергенция и вымирание происходят именно в эту эру.
В мезозое усиливается засушливость климата. Вымирает множество сухопутных организмов, у которых отдельные этапы жизни связаны с водой: большинство земноводных, папоротники, хвощи и плауны. Вместо них начинают преобладать наземные формы, в жизненном цикле которых нет стадий, связанных с водой.[4]

Триас (230-195 млн.лет)

Кроме динозавров в триасовом периоде появляются представители группы Rhynchocephalia из которой еще и в настоящее время живет редкий вид Sphenodon. Ящерицы встречаются начиная с юрского периода, а змеи появляются в меловом. Начиная с триасового периода живут крокодилы, тогда же появляются и черепахи. Из пресноводных форм развиваются наземные и морские черепахи.

Довольно быстро после того как возникли первые пресмыкающиеся, то есть наземные животные, эволюционные процессы привели к тому, что некоторые из них снова приспособились к жизни в воде. Земноводные были главным образом животными, которые размножались в пресных водах.

Пресмыкающиеся же, вторично приспосабливаясь к водной среде, заселили моря и в мезозойской эре являлись основным элементом фауны морских позвоночных животных, так как лишь в меловом периоде начинается бурное развитие костистых рыб.Происходит вымирание семенных папоротников. В наземной растительности начали преобладать голосеменные, цикадовые, гинкго и хвойные.

Юра (195-137 млн.лет)

В Юрском периоде первые пресмыкающиеся начинают завоевывать воздушную среду. Чтобы приобрести способность к полету, организмы должны были соответственным образом приспособиться, причем эти приспособления были многочисленными и сложными. Тело летающего позвоночного должно быть легким, а мышцы, двигающие крылья, хорошо развитыми. В течение юрского и мелового периодов жили различные формы летающих пресмыкающихся, которые развились из пресмыкающихся, называемых Archosauria.

Летающие пресмыкающиеся (Pterosauria) систематика относит к двум подотрядам: примитивных Rhamphorhynchoidea и более высоко организованных Pterodactyloidea.[5]
В Юре огромные территории покрылись пышной растительностью, прежде всего разнообразными лесами. Они в основном состояли изпапоротников и голосеменных.

Саговники— класс голосеменных, преобладавший в зеленом покрове Земли. Ныне они встречаются в тропиках и субтропиках. Под сенью этих деревьев бродили динозавры. Внешне саговники похожи на невысокие (до 10-18 м) пальмы.

В Юрский период рощи гинговых деревьев росли по всему тогдашнему умеренному поясу. Гинкго — листопадные (что необычно для голосеменных) деревья с кроной, похожей на дуб, и с небольшими веерообразными листьями. До наших дней сохранился только один вид — гингко двулопастной.
Очень разнообразны были хвойные, похожие на современные сосны и кипарисы, которые процветали в то время не только в тропиках, но уже освоили и умеренный пояс.

По сравнению с триасом очень изменилось население морского дна. Двустворчатые моллюски вытесняют с мелководий брахиопод. Брахиоподовые ракушечники замещаются устричными. Двустворчатые моллюски заполняют все жизненные ниши морского дна. Многие перестают собирать пищу с грунта и переходят к прокачиванию воды с помощью жабер. Складывается новый тип рифовых сообществ, примерно такой же, как существует сейчас. Его основу составляют появившиеся в триасе шестилучевые кораллы.
В Юрский период на Земле обитают мелкие, покрытые шерстью теплокровные животные — млекопитающие. Они живут рядом с динозаврами и почти незаметны на их фоне.[6]

Мел (137-67млн.лет).

В меловом периоде эволюция птиц достигает вершины своего развития. Кости становятся более пневматическими, то есть воздушные мешки, связанные с аппаратом дыхания, наполнены воздухом. В связи с этим кости весят меньше, что облегчает птицам полет. Птицы мелового периода обладали зубатым клювом.

Птицы, как и млекопитающие, относятся к теплокровным организмам. Некоторые авторы предполагают, что и среди пресмыкающихся мезозойской эры существовали формы, обладающие способностью регуляции температуры, ввиду чего они становились независимыми от температуры окружающей их среды.[5]

В меловом периоде появились первые плацентарные млекопитающие, причём уже выделились группы копытных, насекомоядных, хищников и приматов.
Возникли современные ящерицы и самая молодая группа пресмыкающихся — змеи.

В морях млекопитающих не было, а нишу крупных хищников занимали рептилии — ихтиозавры, плезиозавры, мозазавры, достигающие иногда 20-метровой длины.

В меловом периоде появились покрытосеменные — цветковые растения. Это повлекло за собой увеличение разнообразия насекомых, которые стали опылителями цветов.[6]

2.3 Кайнозой

Кайнозой (от греч. «новая жизнь») — это эра (67 млн. лет — наше время) расцвета цветковых растений, насекомых, птиц и млекопитающих.

Кайнозой делится на два неравных периода: третичный (67-3 млн.лет) и четвертичный (3 млн.лет — наше время).

Третичный период (67-3 млн.лет)

В первой половине третичного периода широко распространены леса тропического и субтропического типа. В течение третичного периода от насекомоядных млекопитающих обособляется отряд приматов.

К середине этого периода широкое распространение получают и общие предковые формы человекообразных обезьян и людей.

К концу третичного периода встречаются представители всех современных семейств животных и растений и подавляющее большинство родов.

В это время начинается великий процесс остепнения суши, который привел к вымиранию одних древесных и лесных форм и к выходу других на открытое пространство. В результате сокращения лесных площадей одни из форм антропоидных обезьян отступали вглубь лесов, другие спустились с деревьев на землю и стали завоевывать открытые пространства. Потомками последних являются люди, возникшие в конце третичного периода.

Четвертичный период (3 млн.лет — наше время).

В течение четвертичного периода вымирают мамонты, саблезубые тигры, гигантские ленивцы, большерогие торфяные олени и другие животные. Большую роль в вымирании крупных млекопитающих сыграли древние охотники.

Около 10 тысяч лет назад в умеренно теплых областях Земли наступила «неолитическая революция», связанная с переходом человека от собирательства и охоты к земледелию и скотоводству. Это определило видовой состав органического мира, который существует в настоящее время.[5]

Список литературы

1. Беляева Д. К., Дымшица Г. М. Общая биология. – М.: Просвещение, 2001. – 303 с
2. Громов Б.В. Удивительный мир архей // СОЖ. — 1997. — № 4. — С. 23-26.
3. http:// www.college.ru
4. http:// nrc.edu.ru
5. http:// dino.disneyjazz.net
6. http:// www. Wikepedia.org


Хотите получать материалы на e-mail?