Палеозойская эра в кембрийский период была представлена организмами, обитающие преимущественно в водной среде. Большое распространение получили крупных размеров многоклеточные бурые и зеленые водоросли.
Переход растений к жизни на сушу
В силурийский, а возможно, еще в ордовикский или кембрийский период в каких-то популяциях зеленых водорослей, обитавших во временно пересыхавших водоемах, в результате ароморфоза сформировались ткани, возникшие впервые у наземных растений - псилофитов.
Псилофиты - сборное название. Они имели небольшие размеры, не выше полуметра, со стеблевидной наземной частью и корневищем, от которого отходили ризоиды. Иные из них еще очень напоминали водоросли, другие уже несли признаки, сближающие их с мохообразными и папоротникообразными растениями.
Произрастание растений на суше было возможным, так как небольшой слой почвы был уже сформирован деятельностью бактерий, синезеленых водорослей и простейших. К этому времени появились и грибы, также своей жизнедеятельностью способствовавшие почвообразованию.
Морская фауна
В морях кембрийского, ордовикского, силурийского периодов обитали простейшие, губки, кишечнополостные, членистоногие, моллюски, иглокожие, низшие хордовые. В силурийский период появляются наиболее примитивные позвоночные - круглоротые. У них еще нет челюстей, но благодаря ароморфозу появляется череп и позвонки. В девонский период имел место расцвет щитковых из класса круглоротых.
В эволюции позвоночных - снова существенное повышение организации. В черепе появился челюстной аппарат, давший им возможность активно охотиться, схватывать добычу. Это способствовало в процессе естественного отбора повышению организации нервной системы, органов чувств, совершенствованию инстинктов. Из современной фауны наиболее близки к этим древнейшим рыбам - акулы и скаты.
Появились и кистеперые рыбы. Немногочисленные их представители в настоящее время обнаружены в Индийском океане, у берегов Африки. Кистеперые рыбы, обитавшие в пересыхающих водоемах, в девонский период осуществили важный шаг в эволюции животных - выход на сушу.
Первыми наземными позвоночными были древнейшие земноводные стегоцефалы - потомки кистеперых рыб. Скелет плавников кистеперых гомологичен скелету пятипалой конечности. У стегоцефалов, как и у современных земноводных, яйца и личинки могли развиваться лишь в воде, поэтому они вынуждены были обитать лишь вблизи водоемов.
Повышение организации наземных растений
В девонский период у растений произошел важный ароморфоз: развивается специальный аппарат для всасывания минеральных растворов (корень); как основной орган ассимиляции углекислого газа формируется лист. Таким образом, появилась дифференцировка на стебель, листья и корень. Первыми листостебельными растениями были мхи. Родство их с водорослями и псилофитами обнаруживается в том, что их протонема сходна с зелеными водорослями, вместо корней - ризоиды, оплодотворение происходит в водной среде. В девонский период от псилофитов произошли высшие споровые: плауны, хвощи, папоротники. У них появились хорошо сформированные корни, но для размножения им необходима вода, в которой передвигаются половые клетки.
Расцвет папоротникообразных
В растительном мире произошел еще один ароморфоз - появление семенных папоротников. Семя снабжено наружной кожурой, предохраняющей от неблагоприятных условий, а внутри накапливается питательный материал. Семенным растениям для оплодотворения вода не нужна, что обеспечило им завоевание суши.
Климат наступившего каменноугольного периода был теплым, влажным. Атмосфера содержала большой процент углекислого газа. Это способствовало пышному развитию папоротникообразных и, как следствие, периоду их расцвета. Некоторые хвощи достигали высоты 30 метров.
Роль растений в выходе животных на сушу
Развитие наземной растительности благоприятствовало формированию почв. Из остатков растительности того периода образовался каменный уголь. В нем оказалась как бы законсервированной значительная часть углерода атмосферы. В результате интенсивного фотосинтеза, осуществляемого зелеными растениями, атмосфера обогатилась кислородом. Изменением химического состава атмосферы была подготовлена возможность заселения суши животными.
Первые наземные животные
Климат каменноугольного периода способствовал также расцвету земноводных (стегоцефалов). На суше врагов у них еще не было, а многочисленные черви и членистоногие, особенно паукообразные и насекомые, заселившие сушу, служили обильной пищей. В результате дивергенции и идиоадаптаций существовали многочисленные виды стегоцефалов. Некоторые из них достигали гигантских размеров (до 47м в длину).
Смена климата
В конце каменноугольного, и особенно во время пермского периода, климат изменился, стал сухим. Это повлекло вымирание папоротникообразных и земноводных. Лишь из немногочисленных популяций тех и других сформировались выжившие виды. В большинстве своем сохранившиеся папоротникообразные растения и земноводные представлены видами небольшой величины, обитающих во влажных местах. От стегоцефалов произошли не только земноводные, но и пресмыкающиеся.
Адаптация к новым условиям
Происхождение пресмыкающихся связано с ароморфозами, обеспечивающими размножение на суше: внутреннее оплодотворение, запас питательных веществ в яйце, покрытом плотной оболочкой, защищающей его от иссушающего действия воздуха. Внутри оболочек развивающегося яйца накапливается жидкость, в которой, как в аквариуме, происходит развитие зародыша. Это позволило пресмыкающимся завоевать все среды обитания: сушу, воздух и вторично переселиться в воду.
Прогрессу пресмыкающихся способствовало развитие рогового покрова, предохраняющего от высыхания, более совершенное развитие легких, кровеносной системы, конечностей, головного мозга. Все это дает основание признавать пресмыкающихся первыми настоящими наземными позвоночными.
Палеозойская эра по своей продолжительности — свыше 300 млн лет — превосходит все последующие эры. Она включает ряд периодов.
В начале эры, на протяжении кембрийского и ордовикского периодов , господствует климат «вечной весны», не происходит смены времен года. Жизнь сосредоточена в водах океана, где обитают разнообразные водоросли, все типы беспозвоночных животных. В морях и океанах широко распространены трилобиты — беспозвоночные членистоногие животные, жившие только в палеозое. Они ползали по дну, зарываясь в ил. Размеры их тела достигали от 2-4 см до 50 см. В ордовикском периоде появились первые позвоночные — панцирные бесчелюстные.
В силурийский период
изменяется климат, формируются климатические пояса. Наблюдается наступление ледника. Жизнь продолжает развиваться в воде.
В этот период на Земле широко распространились кораллы, разнообразные моллюски. Наряду с трилобитами многочисленны ракоскорпионы, достигавшие в длину двух метров. Эти животные жили в воде и дышали при помощи жабр. К концу палеозойской эры они вымерли.
В силурийский период широко распространились бесчелюстные панцирные «рыбы». Они только внешне напоминали рыб. На самом деле это особая самостоятельная ветвь хордовых. Все бесчелюстные обитали в пресных водоемах и вели придонный образ жизни. По сравнению с первыми хордовыми бесчелюстные имели преимущества в борьбе за существование. Их тело было защищено панцирем, состоящим из отдельных пластин.
В конце силура в результате горообразовательных процессов увеличилась площадь суши и создались предпосылки для выхода растений на сушу. Первыми наземными растениями были, по-видимому, псилофиты и риниофиты. Они появились примерно 440-410 млн лет назад. Предполагают, что мхи и псилофиты произошли от древних зеленых водорослей.
Появлению псилофитов способствовал ряд ароморфных изменений. Возникает механическая ткань, благод 1000 аря которой псилофиты сохраняли вертикальное положение на суше. Развитие покровной ткани обеспечило защиту фотосинтезирующих клеток и сохранение в них влаги. Формирование проводящей ткани в древесине и лубе улучшило передвижение веществ в растении.
Псилофиты достигали высоты от 20 см до 1,5-2 м. У них еще не было листьев. На нижней части стебля имелись выросты — ризоиды, которые, в отличие от корней, служили лишь для закрепления в почве. (Почва образовалась еще в архее в результате жизнедеятельности бактерий и водорослей, обитавших во влажных местах.) В конце силура на сушу вышли и первые животные — пауки и скорпионы.
В девонский период от псилофитов произошли древние папоротники, хвощи, плауны. У них формируется корневая система, с помощью которой вода с минеральными солями поглощается из почвы. Среди других ароморфозов следует назвать появление листьев.
В девоне в морях появились челюстноротые панцирные рыбы, вытеснившие бесчелюстных. Формирование костных челюстей — важный ароморфоз, который позволил им активно охотиться и побеждать в борьбе за существование.
В девоне появляются также двоякодышащие и кистеперые рыбы, у них наряду с жаберным возникало легочное дыхание. Эти рыбы могли дышать атмосферным воздухом. Двоякодышащие рыбы перешли к придонному образу жизни. Сейчас они сохранились в Австралии, Африке, Южной Америке.
У кистеперых рыб в пресных водоемах плавник по своему строению напоминал пятипалую конечность. Такая конечность позволяла рыбам не только плавать, но и переползать из одного водоема в другой. В настоящее время сохранился один вид кистеперой рыбы — латимерия, обитающая в Индийском океане.
От кистеперых рыб произошли первые наземные позвоночные — стегоцефалы, совмещающие признаки рыб, земноводных и пресмыкающихся. Стегоцефалы обитали в болотах. Длина их тела колебалась от нескольких сантиметров до 4 м. Их появление было связано с рядом ароморфозов, среди которых важное значение для жизни на суше имело формирование пятипалой конечности, легочного дыхания.
На протяжении всего каменноугольного периода , или карбона, господствовал теплый и влажный климат Суша покрылась болотами, лесами из плаунов, хвощей, папоротников, высота которых достигала более 30 м.
Пышная растительность способствовала формированию плодородных почв и образованию месторождений каменного угля, за что этот период и получил название каменноугольного.
В карбоне появляются папоротники, размножающиеся семенами, первые отряды летающих насекомых, пресмыкающихся В эволюции жи вотных происходят ароморфозы, уменьшающие их зависимость от водной среды У пресмыкающихся увеличивается запас питательных веществ в яйцеклетке, формируются оболочки, защищающие зародыш от высыхания.
В пермский период происходят сильные горообразовательные процессы, климат становится более сухим Это привело к широкому распространению голосеменных и пресмыкающихся.
Насколько полезным был этот материал?
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.
Для понимания эволюции жизни и экологических условий, в которых происходили ее важнейшие события, важно иметь ясное представление об основных этапах геологической истории Земли и совместной эволюции растительного и животного мира.
Вся геологическая история Земли делится на эры, а те, в свою очередь, на периоды.
Названия эр греческие (например, протерозой - эра ранней жизни). Названия периодов отражают либо наименование местностей, где впервые были обнаружены ископаемые останки древних растений и животных этого периода (например, юрский период палеозойской эры происходит от названия горного массива Юра на юге Франции), либо другие особенности периода (например, формирование запасов каменного угля в каменноугольном периоде).
Катархей и архей (древнейшая эра)
Катархей (эра позже древнейшей) начинается 5 млрд лет т.н. возникновением Земли как небесного тела.
3,5 млрд лет т.н. (по геологическим меркам чрезвычайно быстро) на Земле появляются первые живые клетки. С возникновением первых живых организмов начинается древнейшая эра - архей. В архее последовательно возникают 3 поколения прокариот - бактерии-анаэробы, бактерии-фотосинтетики и бактерии-аэробы (или окислители) и соответственно важнейшие биохимические процессы: анаэробное дыхание (или гликолиз), фотосинтез и, наконец, аэробное, или кислородное, дыхание.
В конце архея, 2 млрд лет т.н., в результате симбиоза 3 видов прокариот возникают первые эукариотические клетки. При этом анаэробные прокариоты дают начало основной клетке-носителю, бактерии-фотосинтетики превращаются в хлоропласты, а бактерии-окислители - в энергетические станции клетки - митохондрии.
Таким образом, архей заканчивается появлением первых эукариотических клеток.
Крупнейшие ароморфозы архея - возникновение жизни, появление прокариотических клеток, возникновение фотосинтеза, бескислородного и кислородного дыхания, появление первых эукариотических клеток.
Протерозой (эра ранней жизни) 2 млрд-600 млн лет т.н. (2 млрд-590 млн лет т.н.)
В протерозое жизнь как в растительном, так и в животном царстве развивается только в воде. Происходит быстрое развитие эукариот. Около 1,5 млрд лет т.н. от первых примитивных эука-риот возникает общий предок растений и животных - древнее жгутиковое. По современным представлениям жгутики, так же как митохондрии и хлоропласты, произошли от каких-то древних свободноживущих прокариот.
От древнего жгутикового возникают два важнейших царства живых организмов - растения и животные.
Эволюция растений направлена на переход от одноклеточных подвижных форм к одноклеточным неподвижным, а затем к многоклеточным неподвижным формам - нитчатым и пластинчатым водорослям. Утрата растениями подвижности в процессе эволюции связана с полным переходом их к автотрофному питанию за счет фотосинтеза и потерей способности к гетеротрофному питанию. Возникающие в конце протерозоя водоросли - это низшие растения, не имеющие дифференцированных органов и тканей.
Эволюция животных в протерозое идет значительно более высокими темпами. В отличие от растений, животные в процессе эволюции утрачивают хлоропласты и полностью переходят к гетеротрофному питанию (т.е. питанию готовыми органическими веществами). В связи с необходимостью активного поиска источников пищи животные не только не утрачивают подвижности, а наоборот, совершенствуют опорно-двигательную систему и механизмы, управляющие движением.
Из одноклеточных подвижных форм вначале возникают подвижные колониальные жгутиковые - однослойные животные, не имеющие дифференцированных органов и тканей, затем 2-слой-ные и 3-слойные животные с дифференцированными тканями (3 зародышевых слоя впоследствии дадут начало различным типам тканей и у человека). Из среднего зародышевого слоя, который впервые появился у примитивных плоских червей, развиваются мышцы и опорные ткани, связанные с активным передвижением.
Последние 50 млн лёт протерозоя - венд - период очень бурного развития животного мира: в этот период возникают все типы беспозвоночных животных, за исключением хордовых, в том числе губки, кишечнополостные, членистоногие, моллюски.
Крупнейшие ароморфозы протерозоя - возникновение многоклеточное (около 1 млрд лет т.н.), диплоидности и полового процесса. У животных появляются дифференцированные органы и ткани, возникает опорно-двигательная и нервная система.
Бурный эволюционный прогресс животных связан с полным переходом их к гетеротрофному питанию и возникающей в связи с этим необходимостью совершенствования опорно-двигательной системы и управляющей ее работой нервной системы.
Растения в протерозое переходят от одноклеточных подвижных форм к одноклеточным неподвижным, а затем к многоклеточным неподвижным формам. Однако все растения протерозоя - это низшие растения (водоросли), не имеющие дифференцированных органов и тканей.
Крупнейшие ароморфозы протерозоя - возникновение царства растений и царства животных. Появление многоклеточности и полового процесса у растений и животных. Появление всех типов беспозвоночных.
Палеозой (эра древней жизни) 600-250 млн лет т.н. (590-248 млн лет т.н.)
Палеозойская эра - одна из самых бурных в истории развития жизни на Земле. В течение палеозоя как в царстве растения, так и в царстве животные происходят крупнейшие эволюционные изменения.
Палеозой делится на 6 периодов: кембрий, ордовик, силур, девон, карбон и пермь.
Кембрий 600-500 млн лет т.н. (590-505 млн лет т.н.)
Климат кембрия - умеренный, материки - низменные.
В кембрии жизнь развивается практически только в воде. На суше обитают лишь бактерии и сине-зеленые водоросли. Благодаря их деятельности начинается образование почвы, подготовившее выход на сушу многоклеточных растений и животных.
Это время pacifeema водорослей и беспозвоночных. Большинство ученых считает, что именно в кембрии появляются первые примитивные хордовые типа ланцетника.
Крупнейший ароморфоз кембрия - появление первых примитивных хордовых.
Ордовик 500-450 млн лет т.н. (505-438 млн лет т.н.)
Климат ордовика - мягкий, моря мелководные. Континенты в основном плоские. Площадь морей по сравнению с кембрием увеличилась.
В ордовике, так же как и в кембрии, жизнь развивается в основном в воде.
Царство растения представлено водорослями.
Важнейшим событием в царстве животные является прогрессивное развитие хордовых. От примитивных хордовых типа ланцетника возникают хордовые с хрящевым скелетом, напоминающие представителей современного класса круглоротые - миног и миксин, а затем бесчелюстные панцирные «рыбы» - щитковые. По типу питания щитковые были фильтраторами.
Предполагают, что в ордовике, около 450 млн лет т.н., на суше появились разнонитчатые водоросли типа калеохете, которые стали предками первых сосудистых растений - риниофитов.
Крупнейший ароморфоз ордовика - появление хордовых, имеющих хрящевой скелет (щитковых).
Силур 450-400 млн лет т.н. (438-408 млн лет т.н.)
В результате интенсивных горообразовательных процессов в силуре значительно увеличивается площадь суши. По сравнению с ордовиком климат становится более сухим.
В силуре, около 430 млн лет т.н., на суше появляются первые сосудистые растения - риниофиты (или псилофиты). Тело риниофитов еще не имело дифференцированных органов - у них не было ни листьев, ни корней, фотосинтез осуществляли голые безлистные стебли. Однако в связи с выходом на сушу у риниофитов появляются хорошо развитые покровная и проводящая ткани.
В Силуре впервые выходят на сушу не только растения, но и животные. Это представители типа членистоногих - паукообразные, внешне напоминавшие скорпионов. Членистоногие оказались первыми животными, вышедшими на сушу, потому что уже имели сформированные ходильные конечности и наружны:: скелет, являющийся опорой тела и защитой от высыхания.
В силуре происходит и важнейший ароморфоз животных типа хордовых - в пресноводных водоемах от бесчелюстнь хордовых с хрящевым скелетом возникают первые челюстнъ.-: рыбы.
Крупнейшие ароморфозы силура - выход на сушу расте ний (риниофиты) и животных (членистоногие); появление челюстных рыб.
Девон 400-350 млн лет т.н. (408-360 млн лет т.н.)
В девоне происходит поднятие суши. Площадь морей сокращается. Климат становится еще более сухим. Появляются пустынные и полупустынные области.
В начале девона происходит еще одно важное событие в царстве растений - около 370 млн лет т.н. появляются мхи.
Часть водоемов в Девоне пересыхает, и рыбы вынуждены либо впадать в спячку и дышать в этот период легкими (двоякодышащие рыбы), либо переползать по суше в другой водоем (кистеперые рыбы). Эволюционный прогресс хордовых связан с последним направлением развития. Кистеперые рыбы оказались способны перемещаться по суше, поскольку в связи с придонным образом жизни, связанным с недостатком кислорода, у них уже развились легкие и мясистые плавники для перемещения по дну водоема.
К концу девона от кистеперых рыб возникают первые земноводные - стегоцефалы.
Крупнейшие ароморфозы девона: в царстве растения - появление папоротникообразных (папоротников, хвощей и плаунов), мхов и голосеменных; в царстве животные - появление кистеперых рыб и первых земноводных - стегоцефалов.
Карбон (каменноугольный период) 350-300 млн лет т.н. (360-286 млн лет т.н.)
В карбоне климат становится влажным и теплым. Сезонные колебания температуры невелики. Значительная часть современных континентов залита мелководными морями. Во влажном и теплом климате достигают исключительного расцвети высшие споровые (папоротникообразные) - папоротники, хвощ;-: и плауны. На громадных территориях они образуют заболоченные леса, в которых доминируют древовидные плауновидные липидодендроны (высотой до 40 м), древовидные папоротники (высотой 20-25 м) и гигантские хвощи - каламиты (высотой 8-10 м). Из отмерших стволов этих деревьев позднее образуются запасы каменного угля.
Во влажном и теплом климате основные недостатки споровых растений - размножение, связанное с водой, и плохо приспособленный к существованию в засушливых условиях свободно живущий гаметофит - не важны. В то же время мелкие, легкие споры, в отличие от тяжелых семян голосеменных, прекрасно переносятся ветром. Поэтому, хотя голосеменные появились еще в девоне, в каменноугольном периоде доминируют не голосеменные, а споровые. Одновременно со споровыми - «земноводными» растениями, чье размножение связано с водой, в карбоне доминируют и земноводные животные (амфибии), размножение которых также связано с водой.
В конце карбона от земноводных возникают значительно лучше приспособленные к жизни на суше пресмыкающиеся, или рептилии.
В карбоне появляются и первые летающие насекомые -потенциальные опылители растений. Наиболее интересное из-них - гигантская стрекоза меганевр с размахом крыльев до 1,5 м.
Крупнейшие ароморфозы карбона - появление пресмыкающихся и летающих насекомых.
Вопрос 1. Какие ароморфозы произошли в протерозое и палеозое?
К концу протерозойской эры появились все типы беспозвоночных, а также первые хордовые животные — подтип бесчерепных.
Крупнейшими ароморфозами протерозоя считаются появление животных с двусторонней симметрией тела и возникновение первых хордовых животных.
В палеозое произошел выход растений и животных на сушу. И важнейшие ароморфозы были связаны с освоением живыми организмами сухопутной среды. У растений это — появление защитной покровной ткани, механической ткани, проводящей (сосудистой) ткани, семенного размножения.
В палеозойскую эру появились и вымерли первые наземные растения — риниофиты, появились мхи, хвощи, плауны, папоротники, голосеменные. Таким образом, к концу палеозоя на Земле существовали все группы растений, кроме покрытосеменных.
У животных в связи с выходом на сушу произошло образование органов, обеспечивающих дыхание атмосферным воздухом, перемещение в менее плотной, чем вода, среде, внутреннее оплодотворение и др.
К концу палеозоя в фауне Земли не хватало только птиц и млекопитающих.
Вопрос 2. Какие условия способствовали выходу растений и животных на сушу?
Выходу растений и животных на сушу способствовало накопление в атмосфере кислорода и, как следствие, образование озонового экрана, защищающего все живое от ультрафиолетового излучения.
Вопрос 3. Какие приспособления возникают у растений и животных в связи с выходом на сушу?
С выходом на сушу для растений понадобилась сосудистая система, обеспечивающая проведение воды и питательных веществ. Дальнейшая эволюция растений на суше была направлена на дифференцировку таллома на органы и совершенствование полового размножения — уменьшение зависимости от воды. Не меньшее значение имело и появление механических тканей, обеспечивающих поддержание формы тела в менее плотной по сравнению с водной наземно-воздушной средой.
Для животных, вышедших на сушу, важнейшее значение имели органы, обеспечивающие: возможность дышать атмосферным воздухом (системы трахей, легочные мешки, легкие), передвижение (свободные конечности с их поясами) и размножение (органы, обеспечивающие возможность внутреннего оплодотворения, появление яйцевых оболочек).
Вопрос 4. Чем объяснить процветание папоротникообразных в карбоне и их постепенное вымирание к концу палеозойской эры?
В девоне широко распространились хвощи, плауны, папоротники. Наибольшего расцвета они достигли в каменноугольный период. Этому способствовал теплый и влажный климат карбона, благоприятствующий их эффективному размножению. В пермский период климат стал суше и прохладнее. Это привело к вымиранию крупных папоротниковидных.