Инструкция

Согласно абиогенным гипотезам о происхождении жизни на Земле, первым шагом на пути зарождения живого на стал синтез органических биополимеров. Путем химической эволюции биополимеры перешли к первым живым организмам, которые развивались далее уже по принципам биологической эволюции. В ходе этого исторического развития и усложнения появилось множество форм жизни.

История Земли подразделяется на длительные временные промежутки – эры: катархей, архей, протерозой, палеозой, мезозой и кайнозой. Получать данные о развитии живого на Земле ученым помогает палеонтология – наука о древних организмах прошлых геологических эпох. По ископаемым остаткам – раковинам моллюсков, зубам и чешуе рыб, скорлупе яиц, скелетам и другим твердым частям – изучаются организмы, жившие десятки, сотни миллионов лет назад.

Считается, что в архейскую («древнейшую») эру на планете господствовали бактерии, результатом жизнедеятельности которых стал мрамор, графит, известняк и др. В отложениях архея найдены также остатки цианобактерий, способных к бескислородному фотосинтезу. В конце древнейшей эры живые организмы, по предположениям, разделились на прокариотов и эукариотов.

В протерозое – эре ранней жизни – живые организмы продолжали усложняться, а их способы питания и репродукции – совершенствоваться. Вся жизнь была сосредоточена в водной среде и по берегам водоемов. Среди животных появилось большое разнообразие кишечнополостных и губок. Ближе к концу протерозойской эры возникли все типы беспозвоночных животных и первые хордовые – бесчерепные. В отложениях находят также остатки червей, моллюсков и членистоногих. Единственным потомком эры ранней жизни, сохранившимся до сих пор, считают ланцетника.

Палеозой – это эра «древней жизни». В ней выделяют кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, каменноугольный и пермский периоды. В начале палеозоя, кембрии, появились беспозвоночные животные, покрытые твердым скелетом, построенным из хитина, карбоната и фосфата кальция, кремнезема. Животный мир преимущественно был представлен донными организмами – коралловыми полипами, губками, червями, архециатами, иглокожими и членистоногими. Трилобиты – древнейшие членистоногие – достигли наибольшего расцвета.

Ордовик характеризуется сильнейшим затоплением Земли и появлением множества . Особое распространение в этот период получили членистоногие и моллюски, но появились также первые бесчелюстные позвоночные.

В силуре животные и растения вышли на сушу. Первыми стали и , произошедшие, судя по всему, от трилобитообразных. В девонском периоде возникли примитивные челюстноротые рыбы, имеющие хрящевой скелет и покрытые панцирем. От них произошли акулы и кистеперые рыбы, а от кистеперых рыб, способных уже дышать атмосферным воздухом, – первые амфибии (ихтиостеги, стегоцефалы).

В каменноугольном периоде, периоде болот и обширных болотных , достигли расцвета земноводные и появились первые насекомые – тараканы, стрекозы, жесткокрылые. Появились также примитивные рептилии, заселяющие более сухие места. В перми стал климат суше и прохладнее, что привело к вымиранию трилобитов, крупных моллюсков, крупных рыб, крупных насекомых и паукообразных. Самыми многочисленными в это время стали рептилии. Появились предки млекопитающих – терапсиды.

В мезозое различают триасовый, юрский и меловой периоды. В триасе возникло множество рептилий (черепах, ихтиозавров, динозавров, плезиозавров) и насекомых. В конце периода появились первые представители теплокровных. В юрском периоде достигли пика развития динозавры, появились первые птицы, сходные с рептилиями.

В меловом периоде возникли сумчатые и млекопитающие. В конце мела произошло массовое вымирание многих видов животных – динозавров, крупных пресмыскающихся и т.д. Ученые связывают это с изменением климата и общим похолоданием. Преимущества в борьбе за выживание получили теплокровные животные – птицы и млекопитающие, расцвет которых пришелся на кайнозой – эру новой жизни, состоящую из периодов палеогена, неогена и антропогена.

Основные этапы и направления эволюции растительного мира. До конца силурийского периода растения были представлены многоклеточными водорослями, которые либо плавали в воде, либо вели прикрепленный образ жизни. Многоклеточные водоросли явились исходной ветвью для наземных листостебельных растений. В конце силурийского периода палеозойской эры в связи с интенсивными горообразовательными процессами, сокращением площади морей часть водорослей, оказавшись в новых условиях среды (в мелких водоемах и на суше), погибла. Другая часть в результате разнонаправленной изменчивости и адаптации к наземной среде приобрела признаки, способствовавшие выживанию в новых условиях. Такими признаками у первых наземных растений - риниофитов - являются дифференциация тканей на покровные, механические и проводящие и наличие оболочки у спор. Выход растений на сушу был подготовлен деятельностью бактерий и цианобактерий, которые при взаимодействии с минеральными веществами образовали на поверхности суши почвенный субстрат.

В девонском периоде на смену риниофитам пришли плауны, хвощи и папоротники, также размножающиеся спорами и предпочитающие влажную среду. Их появление сопровождалось возникновением вегетативных органов, что повышало эффективность функционирования отдельных частей растений и обеспечивало их деятельность как целостной системы.

В каменноугольном периоде (карбоне) появляются первые голосеменные, возникшие от древних семенных папоротников. Возникновение семенных растений имело большое значение для дальнейшего развития растительного мира, так как половой процесс стал независимым от наличия капельножидкой среды. Возникшие семенные растения могли обитать в более сухом климате. В пермском периоде климат во многих районах Земли стал более сухим и холодным, древовидные споровые растения, достигшие своего расцвета в карбоне, вымирают. В этот же период начинается расцвет голосеменных, господствовавших в мезозойскую эру. Эволюция высших наземных растений пошла по пути все большей редукции гапло идного поколения (гаметофита) и преобладания диплоидного поколения (спорофита).

В меловой период произошел следующий крупный шаг в эволюции ра­ стений - появились покрытосеменные растения. Первые представители этой группы растений были кустарниками или низкорослыми деревьями с мелкими листьями. Затем довольно быстро покрытосеменные достигли огромного разнообразия форм со значительными размерами и крупными листьями.

Приобретение различных приспособлений для опыления цветков и рас­ пространения плодов и семян позволило покрытосеменным занять в кай­ нозое господствующее положение в растительном мире.

Таким образом, основными особенностями эволюции растительного мира были:

    постепенный переход к доминирующему положению спорофита над гаметофитом в цикле развития;

    выход на сушу, дифференциация тела на органы (корень, стебель, лист) и дифференциация тканей (проводящие, механические, покровные);

    переход от наружного оплодотворения к внутреннему; возникнове­ ние цветка и двойного оплодотворения;

    возникновение семян, содержащих запах питательных веществ и за­ щищенных от воздействия неблагоприятных условий среды семенными покровами (и стенками околоплодника у покрытосеменных);

    совершенствование органов размножения и перекрестного оплодо­ творения у покрытосеменных параллельно с эволюцией насекомых;

    возникновение разнообразных способов распространения плодов и семян.

Основные этапы и направления эволюции животного мира. История эволюции животных изучена наиболее полно в связи с тем, что многие из них имеют скелет и поэтому лучше сохраняются в окаменелых остатках.

Многоклеточные животные происходят от одноклеточных организмов через колониальные формы. Первыми животными были, вероятно, кишеч­ нополостные. Древние кишечнополостные дали начало плоским червям, которые являются трехслойными животными с двусторонней симметрией.

От древних ресничных червей произошли первые вторичнополостные животные - кольчатые черви. Древние морские многощетинковые, веро­ ятно, послужили основой для возникновения типов членистоногих, мол­люсков и хордовых.

Самые древние следы животных относятся к докембрию (около 700 млн лет назад). В кембрийском и ордовикском периодах преобладают губки, кишечнополостные, черви, иглокожие, трилобиты, появляются моллюски.

В позднем кембрии возникают бесчелюстные панцирные рыбы, а в де­воне - челюстные рыбы. Для большинства из этих животных характерны наличие двусторонней симметрии, третьего зародышевого листка, полости тела, наружного (членистоногие) или внутреннего (ходовые) твердого скелета, прогрессирующая способность к активному передвижению, обособление переднего конца тела с ротовым отверстием и органами чувств, постепенное совершенствование центральной нервной системы.

От первых челюстноротых возникли лучеперые и кистеперые рыбы. Кистеперые имели в плавниках опорные элементы, из которых позже развились конечности наземных позвоночных. Наиболее важные ароморфозы в этой линии эволюции - развитие из жаберных дуг подвижных челюстей (обеспечивали активный захват добычи), развитие из кожных складок плавников, а затем формирование поясов парных грудных и брюшных конечностей (увеличивали маневренность движений в воде). Двоякодышащие и кистеперые рыбы посредством плавательных пузырей, имеющих связь с пищеводом и снабженных системой кровеносных сосудов, могли дышать атмосферным кислородом.

От кистеперых рыб берут начало первые наземные животные - стегоцефалы. Стегоцефалы разделились на несколько групп амфибий, которые достигли расцвета в карбоне. Выход на сушу первых позвоночных животных был обеспечен преобразованием плавников в конечности наземного типа, воздушгных пузырей - в легкие.

От амфибий ведут свое начало истинно наземные животные - рептилии, завоевавшие сушу к концу пермского периода. Освоение суши пресмыкающимися обеспечило наличие сухих ороговевших покровов, внутреннего оплодотворения, большого количества желтка в яйцеклетке, защитных оболочек яиц, предохраняющих эмбрионы от высыхания и других воздействий среды. Среди рептилий выделилась группа динозавров, давшая начало млекопитающим. Первые млекопитающие появились в триасовом периоде мезозойской эры. Позднее, также от одной из ветвей пресмыкающихся, произошли зубатые птицы (археоптерикс), а затем - современные птицы. Для птиц и млекопитающих характерны такие черты, как теплокровность, четырехкамерное сердце, одна дуга аорты (создает полное разделение большого и малого кругов кровообращения), интенсивный обмен веществ - черты, обеспечившие расцвет этих групп организмов.

В конце мезозоя появляются плацентарные млекопитающие, для которых основными прогрессивными особенностями стали появление плаценты и внутриутробного развития плода, вскармливание детенышей молоком, развитая кора головного мозга. В начале кайнозойской эры от насекомоядных обособился отряд приматов, эволюция одной из ветвей которого привела к возникновению человека.

Параллельно эволюции позвоночных шло развитие беспозвоночных животных. Переход от водной к наземной среде обитания осуществился у паукообразных и насекомых с развитием совершенного твердого наружного скелета, членистых конечностей, органов выделения, нервной системы, органов чувств и поведенческих реакций, появлением трахейного и легочного дыхания. Среди моллюсков выход на сушу наблюдался значительно реже и не приводил к такому разнообразию видов, какое наблюдается у насекомых.

Основные особенности эволюции животного мира:

    прогрессивное развитие многоклеточности и, как следствие, специа лизация тканей и всех систем органов;

    свободный образ жизни, который определил выработку различных механизмов поведения, а также относительную независимость онтогенеза от колебаний факторов окружающей среды;

    возникновение твердого скелета: наружного у некоторых беспозво ночных (членистоногие) и внутреннего у хордовых;

    прогрессивное развитие нервной системы, что явилось основой для возникновения условно-рефлекторной деятельности.

Среди основных этапов эволюции растительного мира можно выделить выход на сушу, переход от наружного оплодотворения к внутреннему, возникновение семян и совершенствование способов их распространения; в эволюции животного мира - специализацию тканей и систем органов, возникновение твердого скелета, прогрессивное развитие нервной системы и возможность вести свободный образ жизни

Развитие животного мира на Земле Учитель ГОУ СОШ № 406 Лихаева Татьяна Николаевна, МОУ " ООШ № 17", г. Шуя, Ивановская обл., Щербакова Ольга Юрьевна


«Временная шкала эволюции»

Усложнение животных в процессе эволюции.


Одним из важнейших этапов эволюции животного мира был переход одноклето чных простейших к колониальному образу жизни. От колониальных жгутиковых берут свое начало все многоклето чные животные . Различные инфузории саркодовые жгутиковые



Тип членистоногих


Ствол вторичноротых Этот ствол животного царства в свою очередь разделился на две крупные ветви. Одна из них образовала тип Иглокожие. Вторая, более значительная ветвь вторичноротых образовала тип Хордовые.


Тип иглокожие Это исключительно морские животные с лучевой или радиальной симметрией тела. Для них характерно наличие известкового скелета, развивающегося в соединительном слое кожи.


Тип хордовые Одной из наиболее примитивных ветвей хордовых является подтип Бесчерепные (ланцетник). По строению ланцетника можно судить о далеких предках всех хордовых.


Древнейшие представители первичнохордовых дали начало не только бесчерепным, но и первичным черепным, от которых произошел тип Черепные или Позвоночные. Сначала образовалась низшая ветвь позвоночных – Бесчелюстные позвоночные (представитель – вымершие остракодермы из силурийского периода.


Класс круглоротых Близок к бесчелюстным современный класс Круглоротых, к которым относят миног и миксин. ..\Новая папка (2)\минога.jpg


Дальнейшее эволюционное развитие позвоночных связано с возникновением челюстного аппарата, который дал возможность активизировать процесс захвата пищи и значительно повысить таким путем обмен веществ и все другие жизненные процессы. Первыми челюстноротыми явились рыбы. В классе рыб образовались, не считая вымерших панцирных рыб, две основные ветви: хрящевые рыбы и костные рыбы


Хрящевые рыбы К хрящевым рыбам относятся акулы, скаты и химеры 1 - скат-хвостокол, 2 - манта, 3 - электрический скат.


Костные рыбы Костные рыбы отличаются разнообразием морских и пресноводных форм. К ним принадлежат: осетровые, лучеперые, двоякодышащие и кистеперые рыбы Камбала, крылатка, тунец, морской окунь 1 - белуга, 2 - атлантический осетр, 3 - севрюга.


Кистеперые рыбы Древние представители кистеперых дали начало первым земноводным – стагоцефаллам, которые с конца девонского периода стали осваивать сушу. Такое направление эволюции было возможно потому, что кистеперые обладали определенным строением скелета плавников, образовавших пятипалые конечности, легочными мешками, сделавшими возможным переход к дыханию воздухом. Строение кисти земноводного и кистеперой рыбы


Класс земноводные, или амфибии Стегоцефалы дали начало различным современным отрядам хвостатых, бесхвостых и безногих амфибий. Представители отряда бесхвостых земноводных Представители отряда хвостатых земноводных


Класс пресмыкающиеся От древних стегоцефалов кроме земноводных возникли также пресмыкающиеся, или рептилии, которые являются настоящими наземными позвоночными.


Отряд первоптицы, или археоптерикс От рептилий произошли птицы и млекопитающие. Промежуточным звеном между птицами и древними рептилиями являются первоптицы (археоптериксы), жившие в юрском периоде.


Промежуточным звеном между рептилиями и млекопитающими являлись распространенные в пермском и триасовом периодах звероподобные пресмыкающиеся – звероящеры.


Класс млекопитающие: подкласс яйцекладущие Млекопитающие в юрском и меловом периодах были представлены несколькими ветвями,в частности – первозверями или яйцекладущими.


Класс млекопитающие: подкласс сумчатые Одна из ветвей млекопитающих дала начало низшим зверям, или сумчатым и высшим зверям, или плацентарным. Опоссум, вомбат, коала, сумчатый дьявол, гигантский рыжий кенгуру


Класс млекопитающие: подкласс плацентарные или высшие звери В течении третичного и четвертичного периодов формировались современные отряды высших зверей: насекомоядные, рукокрылые, грызуны, хищные, китообразные, копытные, приматы. Мамонт, шерстистый носорог, саблезубый тигр, торфяной олень, пещерный медведь


Усложнение хордовых в процессе эволюции Строение сердца Строение головного мозга


Отряд человек разумный Около миллиона лет назад из высших приматов выделился человек и начался доисторический период развития человечества.


Вопросы: Какие животные считаются наиболее древними? От каких животных произошли многоклето чные животные ? От каких животных произошли трехслойные животные ? Как осуществлялось усложнение строения хордовых животных?


Жизнь на Земле зародилась свыше 3,5 млрд лет назад, сразу после завершения формирования земной коры. На протяжении всего времени возникновение и развитие живых организмов влияло на формирование рельефа, климат. Также и тектонические, и климатические изменения, происходившие на протяжении многих лет, влияли на развитие жизни на Земле.

Таблица развития жизни на Земле может быть составлена, исходя из хронологии событий. Всю историю Земли можно разделить на определенные этапы. Наиболее крупные из них - это эры жизни. Они делятся на эры, эры - на -на эпохи, эпохи - на века.

Эры жизни на Земле

Весь период существования жизни на Земле можно разделить на 2 периода: докембрий, или криптозой (первичный период, 3,6 до 0,6 млрд лет), и фанерозой.

Криптозой включает в себя архейскую (древняя жизнь) и протерозойскую (первичная жизнь) эры.

Фанерозой включает в себя палеозойскую (древняя жизнь), мезозойскую (средняя жизнь) и кайнозойскую (новая жизнь) эры.

Эти 2 периода развития жизни принято делить на более мелкие - эры. Границы между эрами - это глобальные эволюционные события, вымирания. В свою очередь эры делятся на периоды, периоды - на эпохи. История развития жизни на Земле связана непосредственно с изменениями земной коры и климата планеты.

Эры развития, отсчет времени

Наиболее значительные события принято выделять в специальные интервалы времени - эры. Отсчет времени ведется в обратном порядке, от древнейшей жизни до новой. Существует 5 эр:

  1. Архейская.
  2. Протерозойская.
  3. Палеозойская.
  4. Мезозойская.
  5. Кайнозойская.

Периоды развития жизни на Земле

Палеозойская, мезозойская и кайнозойская эры включают в себя периоды развития. Это более мелкие отрезки времени, по сравнению с эрами.

Палеозойская эра:

  • Кембрийский (кембрий).
  • Ордовикский.
  • Силурийский (силур).
  • Девонский (девон).
  • Каменноугольный (карбон).
  • Пермский (пермь).

Мезозойская эра:

  • Триасовый (триас).
  • Юрский (юра).
  • Меловой (мел).

Кайнозойская эра:

  • Нижнетретичный (палеоген).
  • Верхнетретичный (неоген).
  • Четвертичный, или антропоген (развитие человека).

Первые 2 периода входят в третичный период продолжительностью 59 млн. лет.

Таблица развития жизни на Земле
Эра, период Продолжительность Живая природа Неживая природа, климат
Архейская эра (древняя жизнь) 3,5 млрд лет Появление сине-зеленых водорослей, фотосинтез. Гетеротрофы Преобладание суши над океаном, минимальное количество кислорода в атмосфере.

Протерозойская эра (ранняя жизнь)

2,7 млрд лет Появление червей, моллюсков, первых хордовых, почвообразование. Суша - каменная пустыня. Накапливание кислорода в атмосфере.
Палеозойская эра включает в себя 6 периодов:
1. Кембрийский (кембрий) 535-490 млн лет Развитие живых организмов. Жаркий климат. Суша пустынна.
2. Ордовикский 490-443 млн лет Появление позвоночных. Затопление водой почти всех платформ.
3. Силурийский (силур) 443-418 млн лет Выход растений на сушу. Развитие кораллов, трилобитов. с образование гор. Моря преобладают над сушей. Климат разнообразен.
4. Девонский (девон) 418-360 млн лет Появление грибов, кистеперых рыб. Образование межгорных впадин. Преобладание сухого климата.
5. Каменноугольный (карбон) 360-295 млн лет Появление первых земноводных. Опускание материков с затоплением территорий и возникновением болот. В атмосфере много кислорода и углекислого газа.

6. Пермский (пермь)

295-251 млн лет Вымирание трилобитов и большинства земноводных. Начало развития пресмыкающихся и насекомых. Вулканическая активность. Жаркий климат.
Мезозойская эра включает в себя 3 периода:
1. Триасовый (триас) 251-200 млн лет Развитие голосеменных. Первые млекопитающие и костные рыбы. Вулканическая активность. Теплый и резко континентальный климат.
2. Юрский (юра) 200-145 млн лет Появление покрытосеменных. Распространение пресмыкающихся, появление первоптицы. Мягкий и теплый климат.
3. Меловой (мел) 145-60 млн лет Появление птиц, высших млекопитающих. Теплый климат с последующим похолоданием.
Кайнозойская эра включает в себя 3 периода:
1. Нижнетретичный (палеоген) 65-23 млн лет Расцвет покрытосеменных. Развитие насекомых, появление лемуров и приматов. Мягкий климат с выделением климатических зон.

2. Верхнетретичный (неоген)

23-1,8 млн лет Появление древних людей. Сухой климат.

3. Четвертичный или антропоген (развитие человека)

1,8-0 млн лет Появление человека. Похолодание.

Развитие живых организмов

Таблица развития жизни на Земле предполагает разделение не только на временные промежутки, но и на определенные этапы формирования живых организмов, возможные климатические изменения (ледниковый период, глобальное потепление).

  • Архейская эра. Самые значительные изменения в эволюции живых организмов - это появление сине-зеленых водорослей - прокариотов, способных к размножению и фотосинтезу, возникновение многоклеточных организмов. Появление живых белковых веществ (гетеротрофов), способных к поглощению растворенных в воде органических веществ. В дальнейшем появление этих живых организмов позволило разделить мир на растительный и животный.

  • Мезозойская эра.
  • Триасовый период. Распространение растений (голосеменных). Увеличение количества пресмыкающихся. Первые млекопитающие, костные рыбы.
  • Юрский период. Преобладание голосеменных, возникновение покрытосеменных. Появление первоптицы, расцвет головоногих моллюсков.
  • Меловой период. Распространение покрытосеменных, сокращение других видов растений. Развитие костных рыб, млекопитающих и птиц.

  • Кайнозойская эра.
    • Нижнетретичный период (палеоген). Расцвет покрытосеменных. Развитие насекомых и млекопитающих, появление лемуров, позже приматов.
    • Верхнетретичный период (неоген). Становление современных растений. Появление предков людей.
    • Четвертичный период (антропоген). Формирование современных растений, животных. Появление человека.

Развитие условий неживой природы, изменения климата

Таблица развития жизни на Земле не может быть представлена без данных об изменениях неживой природы. Возникновение и развитие жизни на Земле, новые виды растений и животных, все это сопровождается изменениями и в неживой природе, климате.

Климатические изменения: архейская эра

История развития жизни на Земле началась через этап преобладания суши над водными ресурсами. Рельеф был слабо расчерчен. В атмосфере преобладает углекислый газ, количество кислорода минимально. На мелководье пониженная соленость.

Для архейской эры характерны извержения вулканов, молнии, черные облака. Горные породы богаты графитом.

Климатические изменения в протерозойскую эру

Суша - это каменная пустыня, все живые организмы обитают в воде. В атмосфере накапливается кислород.

Климатические изменения: палеозойская эра

В различные периоды палеозойской эры происходили следующие :

  • Кембрийский период. Суша по-прежнему пустынна. Климат жаркий.
  • Ордовикский период. Наиболее значительные изменения - это затопление практически всех северных платформ.
  • Силурийский период. Тектонические изменения, условия неживой природы разнообразны. Происходит горообразование, моря преобладают над сушей. Определены области разных климатов, в том числе и районы похолодания.
  • Девонский период. Преобладает сухой климат, континентальный. Образование межгорных впадин.
  • Каменноугольный период. Опускание материков, заболоченные территории. Теплый и влажный климат, в атмосфере много кислорода и углекислого газа.
  • Пермский период. Жаркий климат, вулканическая деятельность, горообразование, высыхание болот.

В эру палеозоя сформировались горы Такие изменения в рельефе повлияли на мировой океан - морские бассейны сократились, образовалась значительная площадь суши.

Палеозойская эра положила начало практически всем основным месторождениям нефти и каменного угля.

Климатические изменения в мезозое

Для климата различных периодов мезозоя характерны следующие черты:

  • Триасовый период. Вулканическая деятельность, климат резко континентальный, теплый.
  • Юрский период. Мягкий и теплый климат. Моря преобладают над сушей.
  • Меловой период. Отступление морей от суши. Климат теплый, но в конце периода глобальное потепление сменяется похолоданием.

В мезозойскую эру сформированные ранее горные системы разрушаются, равнины уходят под воду (Западная Сибирь). Во второй половине эры сформировались Кордильеры, горы Восточной Сибири, Индокитая, частично Тибета, сформировались горы мезозойской складчатости. Преобладает жаркий и влажный климат, способствующий образованию болот и торфяников.

Климатические изменения - кайнозойская эра

В кайнозойскую эру произошло общее поднятие поверхности Земли. Изменился климат. Многочисленные оледенения земных покровов наступающих с севера изменили облик материков Северного полушария. Благодаря таким изменениям были сформированы холмистые равнины.

  • Нижнетретичный период. Мягкий климат. Разделение на 3 климатические зоны. Формирование континентов.
  • Верхнетретичный период. Сухой климат. Возникновение степей, саванн.
  • Четвертичный период. Многократное оледенение северного полушария. Похолодание климата.

Все изменения на протяжении развития жизни на Земле можно записать в виде таблицы, которая отразит самые значительные этапы в становлении и развитии современного мира. Несмотря на уже известные методы исследования, и сейчас ученые продолжают изучать историю, совершают новые открытия, которые позволяют современному обществу узнать, как развивалась жизнь на Земле до появления человека.

Основные этапы развития животного мира на Земле

Развитие представлений об историческом развитии животного мира

Издавна люди пытались понять, как появилось на Земле существующее разнообразие растений и животных. Постепенно в науке накапливались факты, свидетельствующие о том, что живые организмы на Земле изменялись и изменяются в процессе своего развития.

При раскопках в различных пластах земной коры находили окаменелых животных, кости и целые скелеты животных, сильно отличавшихся от существующих. Изучая останки вымерших животных, ученые палеонтологи (лат. палеос — древний) обнаруживали, что некоторые виды сочетали в своем строении признаки животных разных систематических групп, занимали промежуточное положение между ними. Например, стегоцефалы имели ряд хорошо выраженных признаков рыб и земноводных, зверозубые ящеры имели признаки пресмыкающихся и млекопитающих. С течением времени палеонтологи выявили много промежуточных, или переходных, форм, свидетельствующих о родстве животных, признаки которых они сочетали.

Об историческом изменении животного мира говорили и факты сравнительной морфологии (от греч. морфе — форма). При сравнении животных разных систематических групп обнаруживался общий план строения. Оказалось, что у рыб, земноводных, пресмыкающихся и других позвоночных животных скелет состоит из черепа, позвоночника, поясов конечностей, пищеварительная система — из рта, глотки, пищевода, желудка и кишечника; нервная система — из головного и спинного мозга и отходящих от них нервов. Эти и другие признаки сходства можно объяснить только родством всех позвоночных между собой и происхождением от общих предков.

Наука о зародышевом развитии животных — эмбриология (от греч. эмбрио — зародыш) — выявила поразительное сходство позвоночных на ранних стадиях развития зародышей. Например, даже зародыши зверей имеют на ранней стадии развития зачатки жаберных щелей, как у зародышей рыб.

На основе фактов палеонтологии, сравнительной морфологии, эмбриологии и других наук ученые предложили разные гипотезы исторического развития животного мира, или эволюции, животных. Большинство ученых утверждало, что эволюция носит поступательный характер, от низших форм к высшим. Вместе с тем долго оставалось неясным, почему в одно и то же время существуют животные низкоорганизованные (гидры, черви) и высокоорганизованные (птицы, млекопитающие). Ответ на этот вопрос дал английский ученый (XIX в.), обосновавший теорию эволюции органического мира. Он объяснил, что в борьбе за существование выживали не только сложные по строению животные, но и примитивные, если у них возникали и развивались надежные приспособления к среде обитания.

Развитие животного мира от одноклеточных к низшим многоклеточным

Первыми животными на Земле были древние одноклеточные, от которых произошли современные саркожгутиковые, инфузории, споровики и другие. Наиболее сложное строение из ныне живущих одноклеточных имеют многоядерные инфузории и колониальные жгутиковые. От древних колониальных жгутиковых с животным типом питания произошли древние многоклеточные животные, тело которых состояло из двух групп клеток: жгутиковых (наружных) и пищеварительных (внутренних).

Образование первых многоклеточных животных было крупным событием в истории развития животного мира. Многоклеточные животные получили большие преимущества перед одноклеточными: у них произошло разделение клеток по выполняемым функциям, усложнение строения тела, увеличение размеров, развитие способности к регенерации поврежденных и утраченныхчастей тела. Развитие животных от низших многоклеточных к высшим многоклеточным. От первых многоклеточных произошли двуслойные животные с кишечной полостью и радиальной симметрией — кишечнополостные. Доказательством этого служит развитие многих кишечнополостных со стадией личинки, покрытой жгутиковыми клетками и имеющей рыхло расположенные клетки внутри, которые в последующем становятся пищеварительными.

Дальнейшее развитие животного мира связано с появлением от древних двуслойных животных древних первичных червей с телом, образованным из трех зародышевых листков и двусторонней симметрией.

Первые трехслойные животные, вероятно, были похожи на самых примитивных плоских червей - бескишечных планарий. Их тело снаружи было покрыто слоем ресничных клеток, а внутри имело пищеварительные и промежуточные клетки, развившиеся из среднего зародышевого слоя. В процессе исторического развития трехслойные животные приобрели прогрессивные особенности строения: мышечную систему и основную ткань, или паренхиму, из среднего зародышевого листка. Появление мускулатуры обеспечило более быстрое и совершенное передвижение животных, а благодаря паренхиме сформировалась внутренняя среда организма, обеспечивающая более совершенный обмен веществ. К таким более сложным трехслойным животным относятся плоские и круглые черви. У круглых червей образовалась первичная полость тела в результате частичного разрушения паренхимы. Это была первая транспортная система животных. Следующий этап в историческом развитии животного мира связан с появлением трехслойных животных, имеющих вторичную полость тела, в которой располагаются внутренние органы. Эта полость тела имеет собственную стенку из одного слоя клеток из остатков первичной полости тела. У вторичнополостных животных образовалась кровеносная система. Таким образом, у вторичнополостных животных возникли две транспортные системы: вторичная полость тела и кровеносная система. Последняя стала выполнять в основном функцию переноса кислорода и углекислого газа по организму.

У вторичнополостных животных сформировались более совершенные органы выделения и сложная нервная система. От примитивных вторичнополостных животных произошли кольчатые черви и моллюски, а от кольчатых червей - членистоногие. Эту группу типов вторичнополостных животных называют первичноротыми, так как у них рот образуется из первичного рта зародыша. От примитивных трехслойных полостных животных ведет свое начало и группа типов вторичноротых животных, к которым относится и тип Хордовые.

Развитие животных от низших хордовых к высшим хордовым

Хордовые относятся к вторичнополостным животным со вторичным ртом. Это означает, что рот взрослых хордовых возникает не из рта зародыша, а образуется заново вторично и на другом конце тела. Это свидетельствует о том, что вторичноротые образуют самостоятельную группу типов, значительно отличающуюся от первичноротых.

Кроме хордовых, к вторичноротым относятся такие примитивные типы животных, как иглокожие (морские звезды и др.) и полухордовые, нередко червеобразной формы. Родство хордовых с этими животными подтверждает гипотезу их происхождения от червеобразных предков. Хордовые животные приобрели в ходе исторического развития внутренний скелет, нервную трубку, совершенную мускулатуру, более совершенную кровеносную и выделительную системы.

Самые примитивные древние хордовые, похожие на современных ланцетников, дали начало рыбам. Одна из этих групп хордовых животных — древние рыбы (близкие к кистеперым) — дали начало наземным позвоночным животным — древним земноводным, а они — древним пресмыкающимся. Древние пресмыкающиеся широко расселились на Земле. От них в дальнейшем произошли древние млекопитающие и птицы.

В процессе исторического развития позвоночных животных совершенствовались все их системы органов. Осуществлялся переход от двухкамерного сердца и одного круга кровообращения (у рыб) к трехкамерному (у земноводных и пресмыкающихся) и четырехкамерному (у птиц и млекопитающих) и двум кругам кровообращения. Примитивные крупноячеистые легкие превращались в легкие с большой дыхательной поверхностью. Усложнялись органы движения, нервная система, приспособления к размножению на суше.

Повышение уровня обмена веществ у птиц и млекопитающих привело к теплокровности. Более совершенная терморегуляция и другие приспособления дали возможность птицам и млекопитающим широко распространиться по Земле.

Историческое развитие животного мира привело к появлению наиболее высокоразвитых позвоночных — обезьян; одна из их ветвей дала начало человеку.