Эволюция животного мира

Животный мир криптозоя(4000 до 570 млн. лет назад).Около четырех млрд. летназад, на мелководной поверхности Земли от биополимеров появляются протобионты. От них появляются прокариоты, а затем жгутиконосцы. Жгутиконосцы, ведущие хищнические образ жизни, являются причинами возникновения животных. Дальнейшие развитие жизни животных легко прослеживается по окаменелым отпечаткам,встречающимся в различных слоях земной коры. В докембрийских отложениях, в основном, обнаруживаются примитивные существа без скелета и без твердых опорных структур. Изредка обнаруживаются следы многоклеточных организмов.

Животный мир палеозоя (570 до 230 млн. лет назад). В самом начале палеозоя появились скелетные животные. После чего началось их стремительное развитие. Окаменелые останки скелетных животных встречаются во множестве в осадочных породах. Эту взрывообразную эволюцию живых организмов, ученые связывают с началом дыхательного процесса. Факты свидетельствуют о том, что 620 млн. лет назад концентрация кислорода в атмосфере Земли достигла «точку Пастера», т.е. 1% от современного количества, и животные начали приспосабливаться к дыханию.

Биологи считают, что внутренний скелет и раковины могли появиться только тогда, когда организмы получили достаточное количество энергии. Таким источником энергии является экзотермический процесс окисления органических веществ. В результате дыхания, происходит экзотермический процесс,и выделяется в 14 раз больше энергии по сравнению с реакцией брожения. Реакция окисления пищи (экзотермического процесса) в организме имеет вид:

С₆Н₁₂ О₆ + 6О₂ → 6СО₂ + 6Н₂О + 2,88 кДж/моль,

реакция брожения пищи в организме:

С₆Н₁₂ О₆ → 2СН₃ СН₂ ОН + 2СО₂ + 0,21 кДж/моль,

следовательно, 2,88/0,21= 14 раза. Благодаря этой энергии, в начале палеозоя происходило бурное развитие и формообразование живых организмов. Фауна палеозоя была очень разнообразной. В ней были все основные разделы беспозвоночных, т.е. происходил высокий уровень дифференциации животных. Типичным представителем фауны палеозоя являются трилобиты (трехдольные). Тело трилобита состоит из головы, туловища и хвоста. Около 60 % всех видов животного царства принадлежало к этой группе. Трилобиты во множестве обитали в ордовикских морях, пошли на убыль в силурском периоде, стали редкими в девоне, полностью вымерли к концу пермского периода. Гигантом палеозойских беспозвоночных был ракоскорпион промежуточный вид между трилобитами и скорпионами.

В девоне начинают развиваться наземные членистоногие: многоножки и скорпионы (400 млн лет назад) и пауки. Из карбона (345 – 280) известны стрекозы с размахом крыльев около 57 см. В кембрийских (570 - 490) морях жили археоциаты, которые в начале палеозойской эры играли ту же роль, что и кораллы в позднейшие времена. Они вели прикрепленный образ жизни в теплых и мелких водах. От них остались значительные скопления извести. В начале палеозоя появились брахиоподы– морские животные, похожие на моллюсков. Они составили около 30 % видов кембрийской фауны. Останки брахиоподов дали значительную часть подводным рифам и барьерам.

Важными элементами палеозойской фауны являются иглокожие(морские звезды и морские ежи). С кембрия известны основные классы моллюсков: брюхоногие, панцирные и головоногие. Морскими колониальными организмами палеозоя являются кишечнополостные. Из числа кишечнополостных наиболее замечательны кораллы. В конце палеозоя развиваются одноклеточные организмы – фораминиферы (несущие отверстие). Они имели раковины с особенным отверстием. Из погибших фораминиферов образовались значительные части рифов морского дна.

Первые позвоночные животные – бесчелюстные рыбообразные (остракодермы) появились в ордовикском периоде (490 - 435). Сведения об остракодермах были найдены в ордовикских породах Эстонии. От остракодермовв силурепоявились рыбы. Другая линия от остракодермов – это плакодермы, которые в девонском периоде стали настоящими гигантами с длиной до 11 м, наводящие ужас на обитателей девонских морей.

В девонском периоде (400 - 345) появляются предки нынешних акул – хрящевые рыбы. Параллельно идет эволюция различных групп костных рыб. Костные рыбы, к концу девона, оказались доминирующей группой. Они распались на три ветви: лучеперые, двоякодышащие и кистеперые рыбы. Лучеперые рыбы составили 90 % всех существующих рыб. Они процветают и поныне. Парные плавники этих рыб поддерживались длинными костными лучами, откуда и их название. Двоякодышащие рыбы своё название получили за то, что они помимо жабр, обладают легкими для дыхания воздухом. Кистеперые рыбы получили свое название за кистеобразное ответвление внутреннего скелета парных плавников. Кистеперые рыбы имеют огромное эволюционное значение. Именно они дали начало всем наземным позвоночным, включая человека.

Кистеперые рыбы обитали не только в морях, но и в пресноводных бассейнах, и достигли апогея своего развития в конце девона. В настоящее время, осталась единственным реликтовым видом рыба под названиемлатимерия, которая встречается в глубоких водах вблизи Мадагаскара. Такое название данная рыба носит в связи с тем, что до ее нахождения ученые считали, что все кистеперые рыбы вымерли, однако в 1938 году рыбаки Южной Африки поймали настоящую реликтовую рыбу. Сотрудница музея имени Латимерия, обратила внимание ученых на пойманную рыбу. Ученые выяснили, что необычная рыба относится к кистеперым рыбам. Данный вид кистеперых рыб был назван в честь сотрудницы музея латимерией.

Освоение суши.Освоение суши организмами, как среды обитания началось во второй половине ордовикского периода(490 - 435). По мере заселения суши растениями, появились условия для освоения суши животными. Вероятно, на сушу из водоёмов проникли различные группы червей, затем от них появились почвенные обитатели и членистоногие. На земле начали жить многоножки, наземные насекомые и паукообразные. Жизнь на суше требовала совершенствования аппарата передвижения, развития органов дыхания, приспособления к безводной среде, а также совершенствования органов выделения экскрементов. Освоение суши животными в основном началось в начале силурского периода(435 - 400). Наземные беспозвоночные в карбоне были дополнены растительноядными брюхоногими моллюсками, дышащими воздухом. Вслед за беспозвоночными к освоению суши приступили позвоночные. Освоение суши позвоночными могло проходить только в условиях влажного и теплого климата.

В теплых и обильных растительной пищей водоёмах девона существовала богатая фауна, состоящая из беспозвоночных животных и рыб. Кистеперые рыбы были хищниками. Такой образ жизни требовал развития мощной мускулатуры тела, конечностей и челюстного аппарата. Мощная мускулатура позволяла им выбираться на мелководье, пролезать по мелким протокам из одного водоёма в другой. Им удалось освоить сушу с её бурно развивающейся флорой и фауной. Затем от них появились наиболее древние земноводные ихтиостеги. Их останки были найдены в девонских осадочных породах, в Гренландии. Ихтиостеги имели длину более 80 см, хорошо развитые пятипалые конечности, с помощью которых они ползали по суше. Значительную часть жизни ихтиостеги проводили в водоёмах, поэтому их назвали четвероногими рыбами. Между кистеперыми рыбами и их потомками – земноводными в девоне существовала острая конкуренция. Экологическая ниша земноводных была между водой и сушей – это были мелкие прибрежные участки водоёмов, заболоченные районы и области с избыточной влажностью на суше.

В карбоне, происходит расцвет древних амфибий – стегоцефалов (покрытоголовых). Их голова была защищена сплошным костным панцирем. Наиболее известными из группы стегоцефалов являются лабиринтодонты. Их название связано со строением зубов, унаследованных от кистеперых рыб. В Перми появились крупные крокодилообразные стегоцефалы.

В конце пермского периода, возникли бесхвостые земноводные, такие как лягушки и жабы. От лабиринтодонтов, в конце карбона, появились антракозавры. Антракозавров и их потомков называют ящероземноводными. Их общие признаки - это кладка икры в водоёмах.

Класс пресмыкающихся.В карбоне происходят изменения климата. Климат становится засушливым и континентальным. Засухи становятся более продолжительными. Всё это стимулировало возникновение новой группы животных – пресмыкающихся (рептилий), ведущих свое происхождение от потомков лабиринтодонтов. Рептилии потеряли связь с водной средой. Они приобрели способность к внутреннему оплодотворению. Их яйца содержат большое количество питательного вещества – желтка, они покрыты твердой скорлупой и откладываются на суше.

Настоящие рептилии появились в середине карбона. Их бурное развитие происходило в Перми. Наибольшее распространение получили пеликозавры. Они происходили от потомков ящероземноводных. От пеликозавров в мезозое произошли млекопитающие.

Таким образом, в палеозойской эре жизнь на Земле изменилась до неузнаваемости. Живые организмы вышли из воды и приспособились жить в самых засушливых местах.

Животный мир мезозоя. Головоногие. Среди животных мезозоя (67 - 0) видное место занимают головоногие. К головоногим, относятся современные кальмары и осьминоги, а также аммониты с раковиной, закрученной «в бараний рог» («Рога Амона», Амон - божество древних египтян, которое изображалось в виде головы барана с закрученными рогами). Аммониты появились в силуре (435-400), пережили расцвет в девоне (400 - 345), а наивысшего многообразия достигли в триасовом периоде (230 - 190).Они широко распространились в триасовом морском бассейне Центральной Европы. Их отложения известны под названием «раковинного известняка» (Германия).

К концу триаса, большинство аммонитов вымерло. Представители аммонитов сохранились в море Тетис. Диаметр раковины, некоторых родов аммонитов достигал 2,5 м. В конце мелового периода, все аммониты вымерли. До наших дней, сохранились головоногие с наружной раковиной - осьминоги, каракатицы и кальмары.

Беспозвоночные животные мезозоя.В мезозойских морях распространились шестилучевые кораллы. Наибольшего прогресса достигали морские ежи. Распространение получили также моллюски. Некоторые представители их рода достигали 50 см в длину. В юрский период (190 - 136) вновь пережили расцвет фораминиферы. В меловой период (136 - 67) быстро развивались губки, членистоногие, насекомые и десятиногие раки.

Земноводные мезозоя. К концу триаса, лабиринтодонты – «панциревые» земноводные исчезают с лица Земли. Но они дали начало современным земноводным: тритонам, саламандрам и лягушкам. Они появились в юрский период и расцветают в наши дни.

Пресмыкающиеся мезозоя.В мезозое, пресмыкающиеся стали «господствующим кланом». По строению тела они были близки к лабиринтодонтам. Древнейшими и примитивными пресмыкающимися были котилозавры. Они появились в середине карбона и являлись растительноядными и плотоядными. К концу триаса, их потомки дали начало всему многообразию мира пресмыкающихся. С конца карбона, наибольшего распространение получили пеликозавры. Они дали начало наиболее прогрессивной форме - отряду терапсид, которые были всеядными зверообразными ящерами длиной до 6 м.

К отряду терапсид относятся хищные териодонты (зверозубые), очень похожие на примитивных млекопитающих. В конце триаса, от териодонтов появляются первые млекопитающие. В триасовом периоде появились черепахи, ихтиозавры (рыбоящеры) и хищные плезиозавры. У плезиозавров была небольшая голова, удлиненная шея, широкое туловище, ластовидные парные конечности и короткий хвост. Они напоминали гигантских беспанцирных черепах. В юрском периоде плезиозавры и ихтиозавры достигли своего наибольшего расцвета.

К отряду терапсид также относят текодонтов ячеистозубных, которые имели размеры от 15 см до 6 м. Текодонты объединяют наиболее примитивных крокодилообразных архозавров. Некоторые текодонты передвигались на двух ногах. Они были наземными и водными хищниками. Текодонты дали начало подотряду псевдозухов и фитозавров. От псевдозухов, к концу триаса, произошли остальные архозавры – наземные (динозавры), воздушные (птерозавры) и водные (крокодилы).

Динозавры.Динозавры появились ещё в триасе и заняли господствующее положение в юре и меле. Они делятся на две группы – ящеротазовые и птицетазовые. В Юрском периоде, среди динозавров были настоящие чудовища длиной до 30 м и весом до 50 тонн. Например, бронтозавр, диплодок и брахиозавр.

В меловом периоде, эволюционный прогресс динозавров продолжался. В Европе более известны двуногие игуанодонты, в Африке четвероногие рогатые динозавры, похожие на носорогов. Все эти динозавры были растительноядными, как и утконосые динозавры, передвигавшиеся на двух ногах.

Параллельно прогрессировали и хищные динозавры, длина которых превышала 15 м, оказавшиеся величайшими наземными хищниками за всю историю Земли. В юрском периоде появляются и летающие ящеры – птерозавры (птерос – летать), которые произошли от текодонтов. Летающие ящеры вымерли к концу мела. В меловых морях появились гигантские хищные ящеры – мозазавры длиной до 10 м. К концу мела появляются первые змеи от ящериц, ведущие роющий образ жизни. К концу мела, происходит массовое вымирание мезозойских пресмыкающихся, в том числе динозавров, ихтиозавров, птерозавров и мозазавров.

Первые птицы мезозоя. Первые птицы появились в юрском периоде. В 1860 г. вблизи баварского Зеленхофена (Германия) были найдены останки археоптерикса (первоптицы) в сланцах юрского периода. В строении археоптерикса сочетаются признаки пресмыкающихся (зубы, небольшой мозг, брюшные ребра, длинный хвост из 20 позвонков) и птиц (тело покрыто перьями, частично пневматизированнные кости). Археоптерикс не мог свободно летать, а только мог переходить с дерева на дерево. При передвижении на деревьях, он использовал пальцы крыла. В меловом периоде, эволюция птиц шла быстрыми темпами. Были распространены ихтиорнис и гесперорнис, обладавшие озубленной челюстью.

Первые млекопитающие мезозоя.Первые млекопитающие появились в конце триасового периода из звероподобных пресмыкающихся териодонтов, относящихся к отряду терапсид. Длина териодонтов - от 10 см до 3 м. Являются хищными животными с сильными челюстями. Они начали переходить к теплокровности. Имели характерные особенности млекопитающих. Они были растительноядные и плотоядные. Известны с конца перми до середины юры.

От териодонтов появляются цинодонты.Цинодонты являются соединительным звеном между териодонтами и млекопитающими. Они сыграли важную роль в эволюции наземных позвоночных в триасе. Цинодонты имели длину от 10 см до 4 м. От них появляются примитивный млекопитающий – монотремат, которые являются предками всех ветвей млекопитающих. Монотрематы имели волосяной покров и примитивный теплокровность. Были активными хищниками и всеядными животными. Предки млекопитающих были плацентарными.

В конце мела, из-за горообразования меняется климатическая обстановка. Почти все мезозойские животные и растения вымирают. На развалинах старого мира возникает новый мир - мир кайнозойской эры. В этот период, полностью исчезли аммониты, динозавры, мезозойские рептилии, удалось выжить черепахам, крокодилам, змеям и ящерицам.

Животный мир кайнозоя.Беспозвоночные.Среди простейших животных процветали фораминиферы и радиолярии. Моллюски также успешно развивались. Брюхоногие и головоногие проявили большую жизнеспособность. Каракатицы, осьминоги и кальмары быстро расширили свой ореол. Моря кишели крабами и омарами. Также распространились морские ежи и морские лилии.

Позвоночные.В палеогеновом периоде (67 - 25) стремительно развивались костные рыбы, саламандры, лягушки, змеи, ящерицы, черепахи и крокодилы. Птицы достигли больших успехов в развитии. Эволюция птиц способствовала расселению покрытосемянных растений и насекомых. Кайнозойская эра является эпохой бурного развития млекопитающих.

В конце мелового периода (90 млн лет назад) предки приматов из Азии расселились в Европу, в Северную Америку и Африку. Они дали начало предкам лемуров, тупаев и долгопятов. Вероятно, 80 млн. лет назад примитивные долгопятыстали предками человекообразных приматов.

Первые приматы появились в начале кайнозойской эры около 70 млн. лет назад.Средняя продолжительность жизни приматов составляла около 20 лет. Приматы главным образом населяли леса, жили стадами, небольшими семейными группами, реже парами. Они реагируют на движения, жесты и крики других членов стада. В основном, ведут дневной образ жизни. В настоящее время, численность приматов на Земле быстро сокращается, главным образом из-за уничтожения человеком, их естественных мест обитания.

Около 60 млн. лет назад, приматы дали начало эволюционной линии обезьян, и они разделились на широконосых и узконосых. Узконосые обезьяны в основном живут в Африке, а широконосые в Южной Америке. От узконосых обезьян около 40 млн. лет назад появляется ряд линий, приведших к появлению человекообразных обезьян, и отдельная линия приведших к появлению людей (Ноmо), т.е. гуманоидов.Таким образом, в ходе эволюции органического мира появился человек и человеческое общество.