Пендживаров Сулейман. Эволюция морской фауны и развитие живых существ
 Скачать 1.07 Mb.
|
Министерство образования и науки Республики КазахстанТаразский региональный университет им. М.Х.ДулатиФакультет: Естествознание Кафедра: Химия - Биология КУРСОВАЯ РАБОТАпо дисциплине: Физиология растении и теория эволюции на тему: Эволюция морской фауны и развитие живых существ. Студент: Пендживаров С Группы: Б -18-2 _________________ /подпись/ Руководитель: доцент к.п.н Мирзадинов.М/должность/ /Ф.И.О./ Допущен к защите «_____»_______________20____г. ________________________ /подпись/ Работа защищена «_____»_______________20____г. с оценкой ___________________ /прописью/ Члены комиссии: ______________________________ ______________________ /Ф.И.О./ /подпись/ ______________________________ ______________________ /Ф.И.О./ /подпись/ Тараз 2021МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН Таразский региональный университет имени М.Х. ДулатиКафедра: Химия - Биология ЗАДАНИЕна курсовой проект (работу) студенту гр: Пендживаров С Б – 18-2/Ф.И.О./ по дисциплине: Физиология растении и теория эволюции1. Тема: Эволюция морской фауны и развитие живых существ. _____________________________________________________________________________ 2. Спецуказания по заданию_____________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание утверждено на заседании кафедры «____»________20___г. Протокол №_____ Руководитель: Доцент к.п.н __________________ Мирзадинов Р /должность/ /подпись/ /Ф.И.О./ Задание принял к исполнению «____»____________20___г. _______________________ /подпись студента/ СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 4 1 ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЖИЗНИ В МОРСКОЙ ВОДЕ 6 1.1 Появление жизни 6 1.2 Возникновение морской фауны 7 2 РАЗВИТИЕ МОРСКОЙ ФАУНЫ 8 2.1 Воэникновение многоклеточности 8 2.2 Развитие морской фауны в палеозое 11 2.3 Морская фауна в мезозое и кайнозое 16 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 20 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 22 ВВЕДЕНИЕ Эволюция (лат. evolutio-восхождение, процветание), в биологии – необратимое и прямо направленное историческое развитие живой природы. В создании эволюционного учения большая заслуга Дарвина. До самого важного открытия, которое он открыл, это была заслуга многих ученых. Эволюционные процессы очень сложны, и ученые до сих пор не смогли до конца их определить. Однако нам точно известно, почему происходит эволюция. Ископаемые останки, обнаруженные в геологических породах, свидетельствуют о том, что 3,3 млрд лет назад в морях существовала простейшая растительность – сине-зеленые водоросли. Что касается морей и океанов, то в них хлорофилл констатирован в отложениях, отстоящих от нас на 3,5 млрд. лет. В силурийское время у морских побережий и в сильно опресненных прибрежных водах уже подготовлялись «десантные части» для захвата воздушной среды и пресных вод суши; это были членистоногие, некоторые группы червей и позвоночные. Морфофизиологические особенности ряда групп морской фауны и огромное пространство расположенной рядом суши, предоставившей к тому времени первичные (растительные) пищевые ресурсы, создали условия для бурно развернувшегося и протекавшего быстрыми темпами процесса видообразования, на первых этапах лишенного острой конкуренции. В этом процессе ярче всего сказалась свойственная живым организмам характерная способность расширять свой жизненный ареал и захватывать новые среды обитания в пределах возможного для их морфологических и физиологических структур. Что касается морской фауны, то можно с полной уверенностью констатировать, что из нижнего кембрия уже известны многочисленные представители современной морской фауны. В этой истории мы совсем не знаем каких-либо катастрофических смен фауны, о которых часто, со времен Ж. Кювье, говорят специалисты по геологической истории наземных рептилий и позвоночных. Эволюция морской фауны протекала за палеонтологическое время (с начала палеозоя) очень медленно и спокойно. Сколь относительно медленны темпы эволюции морской фауны, можно видеть на следующих примерах. Близкий к замечательному моллюску Neopilina ископаемый род Tryblidium существовал в кембрии 400—500 миллионов лет тому назад, головоногие моллюски наутилиды известны с юры (свыше 100 миллионов лет) и дожили до нашего времени, род Limulus (мечехвост) известен с верхней перми (около 200 млн. лет), плеченогие Lingula и Crania известны с девона B50—300 млн. лет). Кистеперые рыбы, к которым относится замечательная латимерия, впервые пойманная в живом виде у южных берегов Африки, а затем у Коморских островов, также имеют возраст 250—300 млн. лет. Такие обычные ныне роды двустворчатых моллюсков, как Nucula, Leda, Modiolus, Ostrea, Lima, Avicula и др., существуют с кембрия, т. е. 400—500 млн. лет. Симпсон в своей известной книге «Темпы и формы эволюции» 1944 определяет длительность существования некоторых родов двустворчатых моллюсков не менее как в 275 млн. лет, а некоторых —более 400 млн. лет. Средний геологический возраст для родов двустворчатых моллюсков он определяет в 80 млн. лет. Наряду с этим можно упомянуть, что пресноводное ракообразное щитень (Apus cancriformis) существует с триаса, т. е. свыше 150 млн. лет, с теми же родовыми признаками. Таким образом, можно считать несомненным положение, что с кембрия по наше время морская фауна не претерпела (по сравнению с наземной) каких-либо очень крупных принципиально важных изменений и находилась примерно на том же этапе эволюционного развития, что и ныне. Цель курсовой работы – изучение особенностей эволюции морской фауны и развития живых существ. Для достижения цели были поставлены следующие задачи: 1. По материалам литературных источников выяснить возникновение жизни в морской воде. 2. Обсудить развитие морской фауны от архея до наших дней. 1 ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЖИЗНИ В МОРСКОЙ ВОДЕ 1.1 Появление жизни Существенный этап в развитии жизни — формирование отдельных организмов, различающихся особенностями обменных процессов. Предложено несколько гипотез, позволяющих понять закономерность этого этапа. Наиболее разработана гипотеза А. И. Опарина о коацерватной стадии в развитии жизни. В водах первичного океана в растворе находилось большое количество органических соединений, способных давать комплексные коацерваты. Поскольку процесс коацервации происходил не в чистой воде, а в растворе различных неорганических и органических веществ, коацерваты адсорбировали эти вещества. В результате внутреннее строение коацервата изменялось, что вело или к его распаду, или к накоплению веществ, т. е. к росту и, наконец, к изменению химического состава, повышающего устойчивость коацервата. Судьба капли определялась тем, какой из этих процессов преобладал. Так как среда, в которой находились коацерватные капли, по своему составу мало отличалась от самих коацерватов, то сохранение относительной устойчивости не испытывало больших затруднений. Сохранялось и росло то, что на первых порах не особенно отличалось по своему составу от среды; наоборот, разрушалось все резко от нее отличное. А. И. Опарин отмечает, что в массе коацерватных капель должен был идти отбор капель, наиболее устойчивых в данных условиях. Достигнув определенных размеров, материнская коацерватная капля могла распасться на дочерние. Те из дочерних капель, структура которых мало отличалась от материнской, продолжали свой рост; резко отличающиеся коацерваты распадались. Если сходство со средой обеспечивало на первых порах возможность существования коацерватной капли, то относительная преемственность в организации «материнской» и «дочерней» капель позволяла сохранять структуру материнской капли и после ее распада на дочерние. Естественно, только те коацерватные капли продолжали существовать, которые, вступая в какие-то элементарные формы обмена со средой, сохраняли относительное постоянство своего строения. Миллионы лет шел процесс естественного отбора коацерватных капель. Бесчисленное их количество разрушалось, растворившись в водах первичного океана. Ничтожная часть сохранялась. И, однако, сохранение каждой капли означало прогресс в совершенствовании ее организации. Способность к избирательной адсорбции, свойственная самым простейшим коацерватам, постепенно преобразовалась в специфику обмена веществ. Капли приобрели способность адсорбировать не всякие вещества, а лишь такие, которые обеспечивали их устойчивость. Параллельно увеличивалось различие между структурой капли и окружающей средой. В процессе длительного естественного отбора сохранялись лишь те капли, которые при распаде на дочерние но теряли особенности своей структуры, т. е. приобретали свойство самовоспроизведения. С возникновением самовоспроизведения окончилась предыстория развития жизни. Коацерватная капля превратилась в простейший живой организм. И на этом этапе эволюции материи развивающееся новое, более сложное могло существовать лишь вместе со своим относительно простым предшественником, используя его энергию и вещество. При этом рассеянная информация, содержащаяся в химических элементах, равно как и во всем окружении, интегрировалась в форме новой организации. Способность к самовоспроизведению возникла путем элементарных форм отбора. 1.2 Возникновение морской фауны Для развития эволюционных концепций дал богатый материал дала наука палеонтология, изучающая историю жизни из остатков организмов, хранящихся в горных породах и отложениях. Палеонтология воссоздала основную хронологию событий, произошедших за последние 700 миллионов лет, когда эволюция жизни на нашей планете была особенно интенсивной. Эта часть истории развития Земли обычно делят на большие промежутки, называемые эрами. Эры, в свою очередь, делятся на меньшие интервалы - периоды. Периоды - на эпохи и века. Названия эпох происходят от греческого языка. Например, мезозой - "средняя жизнь», кайнозой – «новая жизнь". В развитии животного и растительного мира у каждой эпохи, а иногда даже и у одного периода, есть свои особенности. В течение первых 1,5 миллиардов лет после появления нашей планеты живых организмов на ней не было. Этот период называется катархей (по-гречески «ниже древнейших»). В катархее происходило образование земной поверхности, происходили активные вулканические и горно-строительные процессы. Жизнь возникла на границе эпохи катархея и архея. Об этом свидетельствует обнаружение следов жизнедеятельности микроорганизмов в породах возрастом 3,5-3,8 млрд. лет. Эпоха архея длилась 900 миллионов лет и не оставила следов органической жизни. Наличие органических пород: известняка, мрамора, углекислого газа свидетельствует о наличии в архейскую эпоху бактерий и цианобактерий, т. е. прокариотических организмов. Они жили в морях, но, скорее всего, вышли на сушу. В архее вода была насыщена кислородом, а на суше происходят процессы почвообразования. Предками многоклеточных организмов могут быть колониальные организмы, такие как современные колониальные жгутиковые (см. рис.5). А первые многоклеточные организмы напоминают современные губки и кораллы. 2 РАЗВИТИЕ МОРСКОЙ ФАУНЫ 2.1 Воэникновение многоклеточности Геологическое прошлое Земли и геологическая хронология как бы подразделяются на две части — докембрийский период и от кембрия до наших дней. Как хронология, так и животные послекембрийского периода изучены значительно лучше, чем докембрийского. Таким образом, около 2 млрд. лет назад наряду с безъядерными организмами — прокариотами (бактерии, синезеленые водоросли), уже встречались клетки с оформленным ядром — эукариоты, к числу которых принадлежат, в частности, динофлагелляты. Еще более близким к нам временем (900 млн. — 1 млрд. лет назад) датируются ископаемые остатки, обнаруженные в Южной Австралии, в районе холмов Эдиакары. Сотрудники Аделаидского университета после тщательного изучения образцов окаменелостей нашли отпечатки 13 видов медузообразных кишечнополостных животных, четырех видов организмов, близких к восьмилучевым кораллам, несколько видов червей и животных, непохожих на формы организмов из более поздних отложений. Иначе говоря, примерно 1 млрд. лет назад жизнь на нашей планете была уже достаточно разнообразной. Другой пример: согласно расчетам американского палеонтолога Д. Симпсона, конечно, очень приблизительным, за всю историю Земли существовало примерно 500 млн. видов организмов. Сейчас на нашей планете насчитывается около 2 млн. Совершенство современного органического мира достигнуто ценою вымирания сотен миллионов видов. В ходе органической эволюции с лица Земли стерты не только отдельные виды, но и более крупные систематические единицы: роды, семейства, отряды и даже целые классы живых существ. История развития жизни на Земле подразделяется на 5 эр и несколько периодов или систем, охватывающих огромный промежуток времени в 4 млрд. лет. Как уже говорилось, первые остатки жизни обнаружены в слоях Земли, образовавшихся около 3 млрд. лет назад, т. е. в начале архейской эры. К архейским ископаемым принадлежат остатки нитей водорослей и бактериоподобных организмов, найденные в районе озера Онтарио. Бурное развитие жизни началось в протерозое. Вначале еще господствовали одноклеточные водоросли и бактерии, но примерно 1900 млн. лет назад начали встречаться первые многоклеточные водоросли. Иначе говоря, около 1900 млн. лет назад биотический круговорот, осуществляемый до тех пор одноклеточными, осложнился в результате появления первых многоклеточных. Затем появились зеленые и красные водоросли и первые многоклеточные животные: медузы, губки, черви и особая, впоследствии полностью вымершая группа животных — археоциаты (рис. 1, 2). Возникновение многоклеточности — весьма важный этап в развитии органического мира. Начиная с теоретических работ известного немецкого  Рис.1. Археоциаты—первые животные-строители морских рифов  Рис. 2. Примитивное многоклеточное — протероспонгия ученого пропагандиста дарвинизма Эрнста Геккеля (1872), было создано много различных гипотез, авторы которых пытались наметить вероятные пути становления этой новой формы организации живого. Разбор важнейших гипотез происхождения многоклеточности, а также анализ современного состояния проблемы можно найти в чрезвычайно интересной книге А. В. Иванова и в статье С. С. Шульмана. Подавляющее большинство авторов колониальность считают необходимым этапом на пути к многоклеточности. Колониальность легко возникает как результат не вполне законченного бесполого размножения: клетки разделились, но не разошлись. Эти колонии сравнительно часто образуются у бесцветных и зеленых жгутиконосцев, у инфузорий, солнечников, зеленых, синезеленых и диатомовых водорослей. Первоначально клетки, входящие в состав колонии, были тождественными. Затем на основе разделения труда началась дифференциация на клетки, преимущественно воспринимающие пищу, клетки, обеспечивающие подвижность, клетки воспроизводительные. В результате возник широкий диапазон форм: простейшие одноклеточные, простейшие многоклеточные, такие, скажем, как некоторые споровики, имеющие многоклеточные споры, колониальные организмы, типичные многоклеточные, или Metazoa. Проблема возникновения многоклеточности интересна в ряде отношений. Вопервых, в ней очень отчетливо проявляется тенденция, обнаруживаемая на самых ранних стадиях эволюции материи: множественность проб и сравнительно небольшой процент удач. В результате новый уровень интеграции прибавился к прежнему, не заменив его, а лишь осложнив всю систему жизни. Во-вторых, возник новый уровень конкурентных отношений теперь уже между многоклеточными, что стало вводить беспорядочное варьирование в рамки приспособительного формообразования. В-третьих, появление более высокоорганизованных и крупных форм создало для относительно низко организованных одноклеточных своеобразный барьер непроходимости, препятствующий новым попыткам одноклеточных с успехом вступить на путь, по которому несколько ранее пошли их собратья. Как возникновение первых живых существ помешало новым попыткам самозарождения жизни (Дарвин), так появление многоклеточных стало препятствием на пути дальнейшей эволюции одноклеточных в том же направлении. По И. И. Шмальгаузену, «организмы, занимающие низшие звенья в цепях питания, обычно не имеют перспектив дивергентной эволюции в данном конкретном местообитании». Считается, что в конце протерозойской эры появились первичные хордовые, единственным представителем которых в современной фауне является ланцетник. Появляются двусторонне симметричные животные, развиваются органы чувств, нервные узлы, усложняется поведение животных В течение протерозоя организмы произвели колоссальную геохимическую работу. Главным ее итогом было накопление в атмосфере фотосинтетического кислорода и извлечение больших масс углекислоты. О последнем свидетельствуют сохранившиеся с тех времен огромные отложения углекислого кальция, достигающие порой толщины сотен метров и образовавшиеся при участии водорослей. В протерозое, таким образом, впервые со всей отчетливостью обнаружилось одно из характерных свойств жизни — необратимые изменения условий существования. Биосфера, представляющая собой совокупность всех живых организмов вместе со всеми минеральными элементами, вовлеченными в сферу жизни, охватила всю планету, и ее эволюция обусловила характер и направление эволюции отдельных видов. Достаточно привести один пример. Свободный кислород — сильнейший яд для не приспособленных к нему организмов. Его накопление в атмосфере в результате фотосинтеза, начавшегося, по-видимому, около 2,7 млрд. лет назад, произвело колоссальную перемену. Многие виды живых существ не перенесли этого революционного поворота в ходе развития биосферы. Но некоторые виды извлекли из нового фактора пользу. От них ведут начало все современные аэробные организмы. Проследим дальнейший ход развития жизни. 2.2 Развитие морской фауны в палеозое Палеозойская эра началась 570 миллионов лет назад и характеризовалась наиболее важными эволюционными событиями в истории развития органической жизни на земле. В палеозое в развитии животного мира произошли и важные эволюционные события. В начале эры появились первые позвоночные-моллюски. У них был внутренний скелет, который давал им преимущество в движении перед беспозвоночными. Из броневых рыб появились хрящевые и костные рыбы. Среди костистых рыб появились скрещенные крылья, из которых около 300 миллионов лет назад появились первые позвоночные на земле. Палеозойская эра, т. е. эра древней жизни, начинается с кембрия, получившего название по месту первой находки древних остатков жизни. Суша в это время представляла собой еще пустыню. Лишь кое-где на прибрежных камнях появились пленки водорослей да подушки растений, близкие к мхам. В море обильно развились синезеленые и красные водоросли, а также представители почти всех типов животных (рис.3).  Рис. 3. Жизнь на дне кембрийского моря. На переднем плане — трилобиты нескольких родов, черви, морские звезды; сзади — водоросли, губки, плавающие ракообразные, медузы Господствующее положение занимали первые членистоногие — трилобиты. Среди них были и ползающие по дну, и плавающие, почти все имели глаза. Наряду с мелкими формами встречались виды, достигавшие полуметра. Известно более тысячи видов ископаемых трилобитов. Это была поистине процветающая группа! Из иглокожих развились морские звезды и голотурии. Появились моллюски, двустворчатые плеченогие. Продолжали развиваться черви и кишечнополостные — медузы, гидроидные полипы. Археоциаты с внутренним известковым скелетом образовали барьерные и береговые рифы. Начало кембрия ознаменовалось возникновением способности образовывать раковины, известковые панцири и скелеты у самых разных, не связанных между собой групп животных. Известный голландский геолог М. Руттен (1973) объясняет это временным снижением содержания в атмосфере двуокиси углерода, облегчившим биохимическое образование фосфатов и карбонатов. Другое объяснение — повышение содержания кислорода, способствующее синтезу коллагена — главного элемента ткани, составляющей основу раковин и скелетов. Так как повышение содержания кислорода в результате фотосинтеза связано со снижением содержания CO, обе причины могли действовать совместно. Бурный «взрыв формообразования» в начале кембрия, о котором говорится во всех учебниках, в действительности, как справедливо пишет Руттен, представляет собой лишь «взрыв сохранившихся остатков». Дальнейшее развитие жизни продолжалось в ордовике, получившем название от кельтского племени, обитавшего некогда в районе нахождения ископаемых остатков. К морским лилиям, звездам и голотуриям из иглокожих добавились морские ежи. Возросла численность плеченогих. Интересно, что один из представителей этой группы — лингула (Lingula) — дожил до наших дней. Лингулы и сейчас встречаются в Тихом океане (рис. 4). Появились головоногие моллюски, мшанки. Важнейшее событие ордовика — возникновение панцирных рыб — первых представителей позвоночных животных.  Рис. 4. Лингула — современный потомок [...] ордовика [...] Главное событие силура, также названного по имени кельтского племени, — массовое завоевание суши растениями. Таковыми оказались псилофиты — своеобразные споровые растения, несколько напоминающие плауны. Ветвящиеся стебли псилофитов были покрыты щетинистыми листьями или оставались голыми. Вряд ли первые наземные растения сразу вышли на бесплодную, лишенную почвы поверхность суши. Вероятнее всего, дело обстояло иначе. Известно, что в середине и в конце силура имели место две фазы каледонского тектонического цикла, связанного с регрессией моря, т. е. с обнажением больших площадей мелководных морей. Органические остатки морских организмов, измененные деятельностью микроорганизмов, по-видимому, и были той первичной средой, на которой могли появиться сначала земноводные, а затем уже и сухопутный формы растений. Выход растений на сушу представлял собой настоящую революцию в развитии биосферы: открылись новые возможности развития. Некоторые исследователи связывают коренные перемены в развитии жизни с крупными геологическими событиями, с периодами усиленного горообразования, вулканизма, регрессией и трансгрессией моря, с движением материков, даже со вспышками сверхновых звезд. Эволюционисты дарвинского направления не считают подобную точку зрения правильной. Крупные преобразования органического мира, в частности вымирание отдельных групп, появление и прогрессивное развитие других, вызывают прежде всего процессы, происходящие в самой биоте. Они — неизбежный результат спиралевидного характера ее развития. Такая точка зрения, однако, вовсе не отвергает способности биоты использовать благоприятные обстоятельства, создавшиеся в итоге деятельности абиогенных факторов. Повышение содержания углекислоты в периоды усиления вулканизма, конечно, сразу отражается на фотосинтезе. Точно так же регрессия моря, в результате которой обнажается дно мелководных морей, представляет собой весьма благоприятные условия для формирования в течение миллионов лет наземной растительности. Более того, существенное изменение условий жизни, приводя к гибели многие формы, обеспечивает внеконкурентное развитие других, что благоприятствует формообразованию. Однако главные изменения в биосфере обязаны своим происхождением особенностям развития органического мира. Преобразование атмосферы из восстановительной в окислительную в результате фотосинтеза открыло возможность развития аэробных организмов, способствовало возникновению многоклеточности, обеспечило выход жизни на сушу, было причиной появления минералов в окисленной форме. Образование почвы коренным образом изменило структуру поверхностного слоя планеты, создав условия для мощного развития растительности. Залежи каменного угля, известняки, металлические руды — все это продукты многовековой деятельности организмов. Вернемся к населению морей силура. В это время появились огромные ракоскорпионы, достигающие 3 м, начавшие, вероятно, теснить плеченогих и трилобитов. В остальном фауна силура мало отличалась от фауны ордовика (рис. 5). В следующем, девонском периоде (ископаемые остатки найдены в Девоншире, в Южной Англии), продолжалось развитие наземной растительности.  Рис. 5. Хищные трехметровые ракоскорпионы на дне силурийского моря Появились папоротники, хвощи, семенные папоротники. Необычное развитие получили рыбы (рис. 6). Возникли предки всех современных форм рыб. Развитие наземной растительности и образование почвы создали предпосылки для выхода на сушу животных.  Рис. 6. Девонские «панцирные рыбы» а — вид со спины, б — вид в профиль В ископаемых остатках этого периода уже встречаются скорпионы, клещи, насекомые. Вслед за ними началось формирование наземных позвоночных, использующих членистоногих в качестве пищи. И. И. Шмальгаузен в монографии «Происхождение позвоночных» (1964) пришел к выводу, что главным условием выхода рыб на сушу были специфические условия существования в прогреваемых пресноводных водоемах, характеризующихся недостатком кислорода. В этих условиях преимущество получили формы, способные дышать кислородом воздуха. Первичным органом воздушного дыхания были богатая кровеносными сосудами кожа и плавательный пузырь. У современных рыб плавательный пузырь выполняет функции гидростатического органа. В неглубоких пресноводных водоемах потребности в таком органе, вероятно, не было. При недостатке кислорода рыбы заглатывали воздух. Часть его задерживалась в ротовой и глоточной области, этому способствовали мешкообразные выступы в задней части глотки. Плавательный пузырь, как показывает история его развития у осетровых рыб, как раз и произошел из таких складок слизистой оболочки передней кишки. Впоследствии на основе плавательного пузыря развились легкие. Приобретение способности к дыханию атмосферным воздухом, свойственной ныне живущим двоякодышащим рыбам, было главной предпосылкой выхода на сушу ракообразных предков наземных позвоночных. Строение скелета конечностей этих ныне вымерших рыб указывает на то, что животные могли их использовать при выползании на берег (рис. 7).  Рис. 7. Кистеперые (а, б) и двоякодышащие (в) рыбы а, в — рыбы из отложений позднего девона, б — современная латимерия — «живое ископаемое» Шмальгаузен приходит к выводу, что кистеперые рыбы не только могли выходить из воды в воздушную среду, но и фактически выползали на берег. Карбон, получивший название от мощных отложений каменного угля (карбон полатыни — уголь), был периодом исключительного расцвета растительной жизни. Чередующиеся наступления и отступления моря способствовали, с одной стороны, захоронению огромных масс растений, с другой — образованию болот, зарастающих богатой растительностью. Древовидные плауны достигали 30 м, появились огромные хвощи, папоротники, началось развитие хвойных. Пышному развитию растительности в карбоне, возможно, благоприятствовала активизация вулканической деятельности. Атмосфера обогащалась углекислотой и некоторыми минеральными элементами, включающимися в биотический круговорот, что вело к его расширению и, естественно, к качественным преобразованиям. В морях карбона развивалась масса фораминифер — одноклеточных животных, имеющих раковинку (рис.8).  Рис. 8. Так выглядел аммонит. На раковине морские уточки (из ракообразных) Процветали плеченогие, разнообразные иглокожие, кораллы, моллюски. Трилобиты и панцирные рыбы начали сходить со сцены. Важнейший момент в развитии биосферы карбона — приобретение некоторыми амфибиями способности размножаться вне воды. Появились первые пресмыкающиеся. Увеличилось многообразие насекомых, начавших завоевывать воздушную среду. Стрекозы, жуки, тараканы дополняли разнообразие наземной фауны Перестройка флоры и фауны, вызванная переменами в абиотических условиях, происходила в истории развития жизни неоднократно. Пока среда относительно постоянна, все существующие виды к ней приспособлены примерно в равной степени. Это неизбежный результат естественного отбора, отметающего все неприспособленное. При существенных изменениях условий сразу обнаруживается качественная неравноценность видов в их отношении к новым факторам. Пермь — последний период палеозоя. С триаса, получившего название от цифры «три» — по числу отложений, найденных поверх пермских отложений в Южной Германии, начинается эра средней жизни, или мезозой. 2.2 Морская фауна в мезозое и кайнозое Мезозойская эра началась около 230 миллионов лет назад.. В морях преобладали головоногие моллюски и костистые рыбы. Для триаса характерно относительное спокойствие земной коры. Лишь в середине периода произошла большая регрессия моря, сменившаяся в его конце трансгрессией. На суше развивались голосеменные растения. В море древние плеченогие уступили место моллюскам, интенсивно развивались аммониты, появились белемниты, десятиногие раки. Среди позвоночных возникли настоящие костистые рыбы. Наиболее характерная особенность триаса — буквально взрывное развитие пресмыкающихся. Это время динозавров, гаттерий, черепах, крокодилов, ихтиозавров и других представителей рептилий. В конце триаса, видимо, появились первые настоящие млекопитающие. Следующий период — юра, названный по имени Юрских гор на границе Франции и Швейцарии, отличался относительно мягким климатом. В течение юры пресмыкающиеся освоили все ниши жизни: море, сушу, воздух. Система мела характеризуется мощными меловыми отложениями, образовавшимися из известковых водорослей, осколков раковин моллюсков и глобигерин. В морях процветали костистые рыбы, акулы и морские рептилии — ихтиозавры (рис. 9, 10). В конце мела произошли коренные преобразования органического мира. Вымерли многие группы высших растений (в первую очередь беннеттитовые), в морях исчезли аммониты и основные группы белемнитов. На суше вымерли все динозавры, летающие ящеры, многие водные пресмыкающиеся.  Рис. 9. Гигантские диплодоки юры  Рис. 10. Юрские ихтиозавры Кайнозойская эра началась 67 миллионов лет назад и продолжается по сей день (рис. 11).. В эту эпоху моря и материки формировались в своем нынешнем состояни. Эра новой жизни — кайнозой — начинается третичным периодом (палеоген, неоген). В результате геологических преобразований строение поверхности Земли приблизилось к современному. Образовалось  Рис. 18. Развитие животного мира от кембрия до наших дней Линия, кончающаяся точкой, указывает на вымирание; линия, кончающаяся стрелкой, — данная группа существует и сейчас (по М. Кальвину) Тихоокеанское кольцо вулканов. В морях появились китообразные и ластоногие, крупные двустворчатые моллюски, но исчезли белемниты. Четвертичный период, или антропоген, характеризуется двумя важными событиями: крупным оледенением всего северного полушария и появлением на арене жизни человека. В течение этого периода сформировалась современная структура биосферы ЗАКЛЮЧЕНИЕ Приведенный выше краткий обзор развития жизни на Земле позволяет сделать следующие бесспорные выводы: 1. Начиная с древнейших времен и до нашего времени шло усложнение биоты (органического мира в целом). Оно выражалось в двух основных процессах: в увеличении разнообразия живых существ и в усложнении их организации. 2. В течение геологического времени происходило увеличение биомассы живых организмов. Жизнь, зародившись первоначально в море, охватила затем сушу, воздух, проникла в глубины океанов. 3. Приспособление организмов к новым условиям — процесс многоступенчатый и длительный. При этом живое «умело использует» различные геологические события, облегчающие приспособление к новым условиям; например, регрессии и трансгрессии моря, вулканизм и т. п. 4. В итоге жизнедеятельности организмов происходили коренные преобразования неживой части биосферы. В атмосфере появился свободный кислород и возник озоновый экран; извлеченная из воздуха и воды углекислота законсервировалась в залежах каменного угля и в отложениях карбоната кальция. 5. Некоторые вещества на длительные периоды выключались из биотического круговорота, вышли тем самым из состава активной биосферы. Речь идет об огромных залежах известняка, каменного угля, железных, марганцевых и медных рудах, скоплениях селитры и т. п. 5. Живые существа, выделяя углекислоту, органические и минеральные кислоты, активно участвовали в процессах выветривания горных пород, способствовали выравниванию лика Земли и миграции химических элементов. 6. Обращает на себя внимание большая неравномерность в развитии жизни. Вероятно, с архейских времен живут на Земле синезеленые водоросли и бактерии, морфологически изменившиеся сравнительно мало. В других же линиях жизни произошли колоссальные изменения, которые привели к возникновению сложных поведенческих реакций, а затем и высшей нервной деятельности. 7. Наряду с появлением и развитием одних форм организмов шло вымирание других, по каким-то причинам не способных продолжать эстафету жизни. 8. Биосфера в целом исключительно устойчива. В истории Земли происходили весьма серьезные процессы, коренным образом преобразующие лик планеты: жаркий климат уступал место холодному, сопровождавшемуся оледенением огромных пространств, тектоническая деятельность приводила к мощным горообразовательным процессам, к изменениям в составе атмосферы; трансгрессии моря вызывали затопление огромных пространств суши, регрессии обнажали морское дно, перемещение материков то объединяло, то разъединяло континенты и водные бассейны. В результате деятельности организмов коренным образом изменился состав атмосферы. Несмотря на все эти изменения планетарного масштаба, жизнь на Земле продолжала существовать и развиваться. Причем, именно такие ее особенности, как неравномерность развития, разнообразие и широкое распространение, прогрессирующие по мере хода геологических эпох, и обеспечили буферность жизни. Получается, что сама жизнь создает условия, благоприятствующие ее дальнейшему развитию. Общий вывод, вытекающий из анализа развития жизни на Земле, таков: суммарная жизнедеятельность развивающихся видов организмов определяет особенности биосферы, которые в свою очередь обусловливают возможности выживания и направления эволюционных преобразований отдельных видов. Короче, направление эволюционных преобразований отдельных видов представляет собой функцию их отношения к эволюцирующей биосфере. Целесообразно взглянуть на процесс формирования жизни с позиций, выходящих за пределы биологии. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Алексеенко В. А. Жизнедеятельность и биосфера [Текст]: учебник для студ. вузов, обуч. по направл. подгот. дипломир. специалистов "Защита окружающей среды" / В. А. Алексеенко - М. : Логос, 2005. - 232 с. Вернадский, В.И. Живое вещество и биосфера. [Текст]. / В.И. Вернадский. - М.: Наука, 1994. 672 с. Войткевич Г.В. Основы учения о биосфере. [Текст]. / Г.В.Войткевич, В.А. Вронский. - М.: Просвещение, 1989. - 160 с. Карин Перьер.; Luo, H-L.; Василий Радлов, S.; Zhang, X-L.; Hu, S-X.; Chen, L.; Han, J.; Zhu, M.; Li, Y. Самые первые живые существа // Юный эрудит. — 2010. — Март. — С. 12—14. — Bibcode: & VIE. JUNIOR.402...42S 2010SCIENSCE & VIE. JUNIOR.402...42S. Сметанин А.Н. Основные этапы палеоэкологических событий и древняя фауна Земли. –М.:Изд-во «Перо»,2021. -147с. Ученые заявили об обнаружении древнейших следов жизни на Земле: Наука: Наука и техника: Lenta.ru Чайковский, Ю.В. Наука о развитии жизни [Текст]. / Ю.В. Чайковский. - М.: «Товарищество научных изданий КМК», 2006. - 712 с. Эволюция морской флоры и фауны. https://www.berl.ru/article/nauka/evolucia_morckoi_flory_i_fauny.htm 13 ноября 2012 https://artsandculture.google.com/exhibit/ чудеса-эволюции-прошлое-настоящее-и-будущее-royal-belgian-institute-of-natural-sciences/sQKCHNbzoDYULw?hl=ru Pearce B. K. D., Tupper A. S., Pudritz R. E.; et al. (2018). “Constraining the Time Interval for the Origin of Life on Earth”. Astrobiology. 18 (3): 343—364. arXiv:1808.09460. Bibcode:2018AsBio..18..343P. DOI:10.1089/ast.2017.1674. PMID 29570409. Peter Van Roy, Patrick J. Orr, Joseph P. Boting, Lucy A. Muir, Jacob Winter, Bertrand Lefebvre, Khadija al Hariri, Derek E. Ordovician fauna of the Burgess Shale type //Nature, V. 465, 13 may 2010. (Doi: 10.1038 / nature09038). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
