Вопросы самоконтроля. Тема 39. Развитие жизни на Земле в мезозойскую, кайнозойскую эры

В триасе сильно сокращаются площади внутриконтинентальных водоемов, развиваются пустынные ландшафты. В условиях засушливого климата происходит вымирание большинства сухопутных организмов, у которых отдельные этапы жизни связаны с водой. Вымирает большинство земноводных, почти полностью исчезают папоротники, хвощи, плауны. Вместо них начинают преобладать наземные формы, в жизненном цикле которых нет стадий, связанных с водой. Среди растений в триасе сильного развития достигают голосеменные, среди животных – пресмыкающиеся.

Из триасовых пресмыкающихся дожили до наших дней черепахи и гаттерия. Гаттерия, сохранившаяся ныне лишь на нескольких островах близ Новой Зеландии, - настоящее «живое ископаемое». Она очень мало изменилась за последние 200 млн. лет и сохранила, как и ее триасовые предки, третий глаз, расположенный в крышке черепа.

В триасе появляются растительноядные и хищные динозавры. Их размеры были относительно невелики: длина тела крупных динозавров достигала 5-6 м, мелкие были размером с курицу.

В морях развиваются костистые рыбы, тогда как разнообразие хрящевых и кистеперых рыб постепенно сокращается. Все более разнообразными становятся головоногие моллюски.

Изобилие рыб и моллюсков позволило некоторым пресмыкающимся освоить водную среду, богатую пищей. Среди водных форм наиболее известны ихтиозавры, которые по строению тела весьма напоминали акул и современных дельфинов.

Наряду с несомненными прогрессивными чертами в организации пресмыкающихся имеется одна весьма существенная несовершенная черта – непостоянная температура тела. При понижении температуры среды пресмыкающиеся становятся вялыми, оцепеневают. В теплом триасе, да и вообще в течение всего сравнительно теплого мезозоя непостоянная температура тела не была столь большим отрицательным свойством. Тем не менее, уже в триасе возникают первые представители теплокровных – мелкие примитивные млекопитающие.

Млекопитающие триаса, по – видимому, были яйцекладущими, подобно современным однопроходным – ехидне и утконосу.

Возникновение млекопитающих связано с рядом крупных ароморфозов, развившихся у представителей одного из подклассов пресмыкающихся. К ароморфозам, определившим формирование млекопитающих как класса, относится: образование волосяного покрова и четырехкамерного сердца, полное разделение артериального и венозного кровотоков, внутриутробное развитие потомства и вскармливание детенышей молоком. Вынашивание детенышей в теле матери и забота о потомстве резко повысили выживаемость млекопитающих. К ароморфозам следует отнести и развитие коры головного мозга, обусловившее преобладание условных рефлексов над безусловными и возможность приспособления к непостоянным условиям среды путем изменения поведения. Млекопитающие возникли в триасе, но не могли конкурировать с хищными динозаврами и на протяжении 100 млн лет занимали подчиненное положение.

Юра. (60 млн лет)

В юре происходит некоторое расширение площади тепловодных морей.

В морях весьма многочисленны были головоногие моллюски – аммониты и белемниты. Тело аммонитов помещалось в наружной камере спирально закрученной раковины. В остальных камерах раковины был воздух. Регулируя количество воздуха в камерах, аммониты могли подниматься на поверхность воды или опускаться ко дну. Спиралевидная раковина аммонитов нередко попадается в отложениях мезозойских морей. Белемниты несколько напоминали современных кальмаров. Остаток внутреннего скелета («чертов палец») обычен в отложениях мезозойских морей.

Весьма разнообразны были морские пресмыкающиеся. Помимо ихтиозавров, в морях юры появляются плезиозавры – животные с широким туловищем, длинными ластами и змеевидной шеей. Морские пресмыкающиеся как бы поделили между собой пищевые ресурсы: плезиозавры охотились на мелководьях прибрежной зоны. А ихтиозавры – в открытом море.

В юре пресмыкающиеся начали осваивать и воздушную среду. Разнообразие летающих насекомых создавало условия для возникновения насекомоядных летающих ящеров. Мелкими летающими ящерами стали питаться крупные. Летающие ящеры - птеродактили – возникли в юре и просуществовали до конца мела.

Одновременно с этим в юре возникли и птицы. Найденные в юрских сланцах первоптицы археоптериксы причудливо сочетали признаки пресмыкающихся и птиц. Голова археоптерикса напоминала голову ящерицы, на крыльях сохранились пальцы с когтями, имелся длинный хвост. Но наряду с этими примитивными признаками археоптерикс обладал и сходством с современными птицами тело было покрыто перьями, возникшими из видоизмененных чешуй.

Птицы произошли от вполне сформированных рептилий – архозавров. Возникновение птиц сопровождалось появлением крупных ароморфозов в их строении: они утратили одну из двух дуг аорты и приобрели полную перегородку между правым и левым желудочками сердца. Полное разделение артериального и венозного кровотоков обусловило теплокровность птиц. В остальных чертах своей организации они сходны с пресмыкающимися, и их иногда называют «пернатыми рептилиями». Все особенности строения птиц – перьевой покров, преобразование передних конечностей в крылья, роговой клюв, воздушные мешки и двойное дыхание, укорочение задней кишки – являются приспособлениями к полету, т.е. идиоадаптациями.

На суше в юре встречаются гигантские растительноядные динозавры. Длина тела достигала у некоторых из них 30 м. Крупных размеров (до 10-15 м длины) достигали и охотившиеся за ними хищные динозавры.

В юре возникают сумчатые млекопитающие.

Среди растений в этот период сохраняется господство голосеменных. Некоторые из них, например мамонтовые деревья (или секвойи), дожили до наших дней. Покрытосеменные (цветковые) растения возникают в юре, но их расцвет относится к позднейшим периодам.

У покрытосеменных произошел крупный ароморфоз – развитие цветка, ставшего широким, универсального значения приспособлением к опылению. В дальнейшем происходила идиоадаптация цветка: благодаря борьбе за существование и естественному отбору выработалась многочисленные частные приспособления к опылению. Аналогично у покрытосеменных выработалась приспособления к распространению плодов и семян, а также к уменьшению испарения воды листьями.

Мел. (70 млн лет)

Меловой период назван в связи с обилием мела в морских отложениях того времени. Он образовался из остатков раковин простейших животных – фораминифер.

В этом периоде чрезвычайно быстро распространяются покрытосеменные растения, вытесняются голосеменные. Некоторые формы меловых покрытосеменных – тополя, ивы, дубы, эвкалипты, пальмы – сохранились и поныне.

Пресмыкающиеся были представлены в мелу новыми динозаврами. Некоторые из них передвигались на задних ногах и напоминали страусов; по-прежнему встречались гигантские формы.

Защита от хищных пресмыкающихся пошла у одних растительноядных динозавров в сторону гигантизма, у других – в сторону развития защитных орудий – рогов и костных щитков. Некоторые из растительноядных динозавров отдаленно напоминают носорогов. Весьма разнообразны были летающие ящеры, размах крыльев у одного из видов достигал 8 м.

Меловые птицы еще сохранили во рту зубы, но в остальном существенно не отличались от современных птиц. Можно предположить, что в конце мела возникли плацентарные млекопитающие. Длительное вынашивание детенышей в теле матери, питание эмбрионов через плаценту, связывающую кровотоки матери и плода, - важнейшее приспособление млекопитающих к непостоянным условиям существования. Яйца пресмыкающихся нуждались в тепле, для того чтобы в них мог развиваться зародыш. Тепло было необходимо и самим пресмыкающимся с их непостоянной температурой тела.

Таким образом, непостоянная температура тела и откладка яиц ставила пресмыкающихся в большую зависимость от температурных колебаний, ограничивала возможность их проникновения в приполярные районы. Приобретая живорождение, заботу о потомстве и теплокровность, млекопитающие стали менее зависимыми от изменений среды, нежели пресмыкающиеся. Эти обстоятельства и привели в кайнозое к смене господства пресмыкающихся господством млекопитающих.

Широкое распространение насекомых и появление первых покрытосеменных растений привело со временем к связи между ними. У покрытосеменных возник цветок- орган размножения, привлекающий насекомых окраской, запахом и запасами нектара. Насекомые, питались нектаром, стали переносчиками пыльцы. Перенос пыльцы насекомыми приводит к меньшей растрате гамет, нежели при ветроопылении. Тот же процесс экономного расходования гамет наблюдается и в ряду позвоночных. Расход и гибели гамет при наружном оплодотворении (рыбы, земноводные) гораздо больше, чем при внутреннем 9пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие).

В конце мела наступает новый период интенсивного горообразования – альпийская складчатость. Поднимаются наиболее молодые горные хребты – Альпы, Анды, Гималаи. Климат стал меняться в сторону резкой континентальности и общего похолодания. Сужается площадь морей.

В морях вымирают аммониты и белемниты, а вслед за ними вымирают питавшиеся ими морские ящеры – плезиозавры и ихтиозавры. На суше стала исчезать околоводная растительность, служившая пищей растительноядным динозаврам, что привело к их исчезновению, вымерли и хищные динозавры. Из пресмыкающихся лишь в экваториальном поясе сохранились крупные формы – крокодилы, черепахи и гаттерии. Большинство выживших пресмыкающихся (ящерицы, змеи) было небольших размеров.

В условиях резко континентального климата и общего похолодания исключительные преимущества получили теплокровные животные – птицы и млекопитающие, чей расцвет относится к следующему периоду –кайнозою. Быстрое вымирание большинства пресмыкающихся способствовало процветанию теплокровных животных.

Развитие жизни в кайнозойской эре.

Кайнозойская эра – эра расцвета цветковых растений, насекомых, птиц и млекопитающих. Она началась около 66 млн. лет назад и продолжается до настоящего времени. В течении кайнозойской эры сформировались континенты и моря в их современном виде.

Периоды:

Палеогеновый (нижнетретичный).

Неогеновый (верхнетретичный).

Антропогеновый (четвертичный)

Это самые короткие периоды в истории Земли.