1.3 Эволюция живых организмов

Палеонтологические данные древнейших осадочных пластов свидетельствуют, что доорганизменный этап эволюции продолжался 1,5—1,6 млрд. лет после образования Земли как планеты.

Архейская эра.

Наиболее древние следы жизнедеятельности организмов обнаружены в породах архея, возраст которых от 2,6 до 3,5 млрд.лет и более. Они представлены остатками бактерий и сине-зеленых водорослей, относящихся к прокариотам – организмам, в клетках которых отсутствует ядро.

Протерозойская эра.

В протерозойскую эру бактерии и водоросли достигли расцвета, с их участием ин­тенсивно происходят процессы от­ложения осадков. В результате жиз­недеятельности железобактерий в протерозое образовались крупней­шие залежи железных руд. Большинство из первичных растений свободно плавало в морской воде (диато­мовые, золотистые водоросли), часть прикреплялась ко дну.

А в позднем протерозое (600-650 млн. лет назад) уже существовали губки, кишечнополостные, плоские и кольчатые черви.

Палеозойская эра.

Кембрийский период.В кембрийском периоде жизнь была сосредоточена в воде. Кроме одноклеточных водорослей, растения были представлены многоклеточными водорослями. Благодаря расчлененному слоевищу они активно синтезировали органи­ческие вещества. Многоклеточные водоросли явились исходной ветвью для наземных листостебельных рас­тений. А так же в этом периоде в морях были широко рас­пространены беспозвоночные, в том числе плеченогие моллюски, а из членистоногих трилобиты. Са­мостоятельным типом двухслойных животных того периода были архео­циаты, формировавшие рифы в древних морях. Они вымерли, не ос­тавив потомков. На суше обитали лишь бактерии и грибы. К концу кембрия появляются большинство известные типов многоклеточных животных.

Ордовикский период. В ордовикском периоде пышного развития достигли разнообразные кораллы из типа кишечнополостных, трилобиты, моллюски, иглокожие. Появляются первые представители бесчелюстных позвоночных щитковые.

Выход беспозвоночных на сушу был обусловлен поиском новых мест обитания, отсутствием конкурентов и хищников. Первые наземные бес­позвоночные были представлены многоножками и паукообразными. Эти группы произошли от каких-то трилобитов, часто оказывавшихся на отмелях во время отливов.

Силурийский период. В конце периода горообразовательные про­цессы и сокращение площади морей подготовили возможность выхода растений на сушу. В новых условиях многие виды водорослей погибли. Другие дали начало первым наземным споровым расте­ниям – псилофитам. Как адаптация к жизни на суше появляются пок­ровные, механические и проводя­щие ткани. Формируются споры с толстой оболочкой, предохраняю­щие организм от высыхания. Из животного происхождения в морях были распространены силура трилобиты.

Девонский период. В девоне численность псилофитов резко сократилась, на смену им пришли плауновидные, хвощевидные и папорот­никовидные растения. Возникновение вегета­тивных органов повысило эффек­тивность функционирования от­дельных частей растений и их жиз­недеятельность как гармонически целостной системы. В конце этого периода древовидные хвощи, плау­ны и папоротники образовали ни­зинные леса, чему способствовали интенсивные почвообразовательные процессы и особые климатические условия. В этот же период поя­вились и первые голосемен­ные, возникшие от древних папоротников и унаследо­вавшие от них внешний дре­вовидный облик. Возникшие семенные растения мог­ли поселяться в более сухих место­обитаниях, так как их размножение уже не зависело от наличия влажной среды. В этом периоде от панцирников происходят примитивные челюстноротые – панцирные хряще­вые рыбы. Возникновение челюс­тей объясняется необходимостью активного захвата пищи и перехода к активно плавающему образу жиз­ни. В девоне появились настоящие акулы, а также кистеперые, двояко­дышащие и лучеперые рыбы. Эво­люция кистеперых и двоякодыша­щих происходила в пересыхающих и бедных кислородом водоемах. В верхнем девоне на сушу выходят позвоночные. Это обусловлено изме­нением климата и пересыханием мелких водоемов. От кистеперых рыб, способных дышать атмосфер­ным воздухом и переползать из водо­ема в водоем, используя плавники, произошли первые земноводные – стегоцефалы. Стегоцефалы обитали в болотистой местности, выходили на сушу, но размножались только в воде.

Каменноугольный период. Среди древовидных широко распростран- -ялись плаунообразные и сигилляриевые, достигавшие в высоту 30 м и более. Из первич­ных голосеменных господствовали разнообразные птеридоспермы и кордаиты, напоминавшие стволами хвойных и имевшие длин­ные лентовидные листья.

Пермский период. Исчезли обширные болотные леса карбона. На смену древовидным спо­ровым растениям пришли голосе­менные, имеющие развитую стер­жневую корневую систему и размно­жающиеся семенами. В пермском периоде вымерли крупные морские мол­люски, трилобиты, крупные рыбы, панцирники, крупные насекомые и паукообразные. Погибли и многие амфибии, до наших дней сохранились лишь мелкие земновод­ные (тритоны, лягушки, жабы).Вымерших земноводных сменила более прогрессивная группа живот­ных, произошедшая от сцегоцефалов – пресмыкающиеся. У них су­хая ороговевшая кожа, более плот­ные ячеистые легкие и более эффек­тивный тип дыхания, при котором воздух втягивается в легкие и вы­талкивается обратно путем расши­рения и сужения грудной клетки. У них внутреннее оплодотворение, яйцо имеет запас питательных ве­ществ и защитные яйцевые оболоч­ки. У пресмыкающихся произошло обособление шейного отдела позво­ночника, что позволило им свободно двигать головой и. следовательно, быстро реагировать на внешние со­бытия. У них более совершенные, чем у земноводных, конечности, поднимающие тело над землей и обеспечивающие быстрое передвижение. В это же время возникли терапсиды (вероятные предки млекопитающих, сочетавшие в своем строении признаки амфибий, рептилий и млекопитающих).

Мезозойская эра.

Триасовый период. В триасе из растений широко распространены голосемен­ные, особенно хвойные, занявшие господствующее положение. В морях большого разнообразия достигли аммониты, кораллы, игло­кожие и др., на суше насекомые, в том числе летающие. В этот период широко расселились рептилии: в морях обитали ихтио­завры, плезиозавры, в воздухе ле­тающие ящеры, разнообразно были представлены они и на земле. В са­мом начале триаса от пресмыкаю­щихся отделилась группа мелких животных с более совершенным строением скелета и зубов. Эти жи­вотные приобрели способность к жи­ворождению, постоянную темпера­туру тела, у них было четырехкамерное сердце и целый ряд других прог­рессивных черт организации. Это были первые примитивные млекопи­тающие, близкие к однопроходным.

Юрский период. В юрском периоде образовались обширные болота и озера. По-преж­нему были широко распространены голосеменные. В этом периоде рептилии процвета­ли и покорили воду, сушу и воздух. Среди них были гигантские болот­ные бронтозавры и диплодоки, лета­ющие ящеры и ихтиозавры. От пред­ков птицетазовых динозавров произошли археоптериксы предки птиц.

Меловой период. В середине этого периода поя­вились первые цветковые растения, берущие начало от голосе­менных. Первые представители покрытосеменных были кустарниками или низкорослыми деревьями с мелкими листьями. Затем довольно быстро цветковые достигли огромного разнообразия форм со значительными размерами и крупными листьями (например, возникли семейства магнолиевых, платановых, лавровых). Парал­лельно с ними развивались насекомые, кото­рые, будучи опылителями цветко­вых растений, в большой мере спо­собствовали их прогрессивной эво­люции. Опыление насекомыми и внутреннее оплодотворение создали значи­тельные преимущества цветковых над голосеменными. В настоящее время число видов покрытосеменных составляет около 250 тысяч, т. е. почти половину всех известных ныне видов растений. В конце мелового периода большинство голосеменных.

В меловом периоде господство рептилий до сих пор продолжалось. Появились настоящие птицы и плацентарные млекопитающие. Признаками высо­кой степени организации у них яв­лялись постоянная температура тела, полное разделение артериаль­ного и венозного токов крови, повы­шенная интенсивность обмена ве­ществ, совершенная терморегуля­ция, а у млекопитающих, кроме того, живорождение и выкармлива­ние детенышей молоком, развитие коры головного мозга. Прогрессив­ные черты организации позволили этим группам постепенно занять господствующее положение. Кайнозойская эра.

Палеоген. В палеогене были распространены леса тропического и субтропическо­го типа.

В это время млекопитающие, приспосо­бившись к различным условиям су­ществования, заняли господствую­щее положение на суше, в воздухе и в воде. Появились хищные млекопи­тающие, от которых первыми ответ­вились современные группы хищ­ных: медвежьи, куньи, кошачьи, псовые. От них также произошли примитивные копытные.

Неоген. В конце неогена начался процесс остепенения суши. В связи с иссуше­нием климата тропические и саванные леса во многих местах Земли сменились открытыми ландшафта­ми. Эти изменения привели к разви­тию злаковых растений, приспособ­ленных к существованию в сухом или сезонно-засушливом климате. Питательные и легко переваривае­мые стебли, листья и семена травя­нистых злаков стали идеальной пи­щей для быстро развивающейся группы травоядных млекопитаю­щих.

А так же появились хоботные, парнокопытные и непарнокопытные и китооб­разные. От насекомоядных незави­симо произошли рукокрылые, при­маты и грызуны. В это время чрезвычайно разнообразен и богат мир птиц, костистых рыб и насеко­мых.

Четвертичный период. Важнейшее событие четвертичного периода — появле­ние и становление человека (Homo sapiens), который оказывает огромное влияние на динамику растительного покрова и животного населения в последние несколько тысячелетий. В послеледниковое время произошло окон­чательное формирование современного природно-зональ­ного распределения растительного покрова и животного населения Земли.