Возможные причины исчезновения динозавров. Курсовая работа. Федеральное государственное бюджетное
 Скачать 4.15 Mb.
|
|
3.2 Систематические категории и отдельные представители Всех пресмыкающихся мезозойской эры можно разделить на несколько подклассов, таких как: 1) котилозавры (Cotylosauria) – первые настоящие наземные животные среди позвоночных, обитавшие с конца карбона до конца триаса. Одним из самых известных их представителей является род парейазавр (Pareiasaurus) – неуклюжее коротконогое животное длиной 2 м и весом около 700 кг с шишковатым покровом, образованным костными буграми; возможно, вел полуводный образ жизни [26]. 2) зверообразные ящеры (Synapsyda) – группа рептилий, возникшая от примитивных котилозавров в конце карбона, положившая в итоге начало млекопитающим, в качестве ее представителя можно отметить род иностранцевия (Inostrancevia) из поздней перми. 3) рыбоящеры (Ichthyopterygia) – водные рептилии, были наиболее распространены в триасе и мелу. Представитель: род ихтиозавр (Ichtyosaurus) из ранней юры – морские дельфиноподобные животные длиной около 5 м, однако максимальный размер найденных ископаемых достигает и 24 м. 4) чешуйчатые ящеры (Lepydosauria). К этому подклассу относятся змеи, ящерицы и несколько вымерших групп рептилий, являющихся промежуточными формами между примитивными пресмыкающимися – котилозаврами и более высокоорганизованными – архозаврами. Представитель: род мозазавр (Mososaurus) из позднего мела – гигантская морская ящерица [27]. 5) архозавры (Archosauria). К этому высшему подклассу пресмыкающихся относятся многочисленные мезозойские динозавры и летающие ящеры, а также сохранившиеся до наших дней крокодилы. В юрском и меловом периодах архозавры доминировали среди наземных животных, заселив всевозможные местообитания и дав огромное разнообразие форм, которые поражают воображение гротескной причудливостью облика, а иногда и огромными размерами. Безусловный рекорд в последнем отношении принадлежит отряду ящеротазовые (Saurischia), среди представителей которого были самые крупные из когда-либо существовавших на Земле четвероногих животных. Например, диплодок (Diplodocus ) достигал в длину 25-30 м при высоте в области спины около 4 м, масса этого животного составляла около 30 т. Несколько более короткий (длиной 24 м) брахиозавр (Brachiosaurus) имел более высокие передние конечности и массивное тело, масса которого, по расчетам, могла достигать 45—50 т. Вероятнее всего эти животные обитали по берегам морей и озер, где они могли бродить в воде многочисленных лагун, речных дельт и эстуариев, в приливо-отливной зоне, среди мангровых зарослей, то есть вели полуводный образ жизни, об этом говорят, помимо гигантских размеров и массы, при которых очень трудно свободно передвигаться по суше, многие особенности строения этих удивительных созданий (например, смещение отверстий ноздрей по верхней стороне черепа назад, так что они располагались рядом с глазницами). Когда животное находилось в воде, длинная шея позволяла поднимать голову над поверхностью для дыхания и обзора (брахиозавр мог поднять голову выше крыши трехэтажного дома), а также добывать корм со дна водоемов. Другой группой ящеротазовых были тероподы (Theropoda), включавшие разнообразных двуногих хищников. Среди них более примитивны целюрозавры (Coelurosauria) – мелкие подвижные формы (размерами от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров) с длинными передними конечностями, помогавшими при ловле добычи. Питались целюрозавры, вероятно, разнообразной пищей, включавшей крупных беспозвоночных и мелких позвоночных (подобных ящерицам, лягушкам или мезозойским млекопитающим), а также, возможно, раскапывали кладки яиц более крупных рептилий. Некоторые целюрозавры могли даже специализироваться на этом последнем способе питания. В частности, такое предположение высказывалось по отношению к позднемеловой группе орнитомимид (Ornithomimidae) – легких и быстрых страусоподобных целюрозавров с длинными хватательными передними конечностями и беззубыми челюстями, одетыми, вероятно, роговым клювом. Среди теропод особое внимание также следует уделить карнозаврам (Carnosauria), к которым принадлежали самые крупные хищники, когда-либо существовавшие на суше (мегалозавры — Megalosauridae и дейнодонты –Deinodontidae). Некоторые из этих чудовищ, например тираннозавр, или «царственный ящер – тиран» (Tyrannosaurus rex), достигали в длину 12-14 метров. Полутораметровый череп, вооруженный острыми, кинжалообразно изогнутыми зубами с пильчатыми краями (длиной до 10-15 см), находился на высоте 4-6 м. По расчетам, масса тираннозавров достигала 2 т. Передние конечности у этих гигантских хищников редуцировались до маленьких придатков с 2-3 пальцами. Зато череп обладал подвижной верхней челюстью, что позволяло лучше удерживать добычу. Следует упомянуть, что среди карнозавров были не только гигантские, но и более мелкие хищники (размером 1—2 м). При сохранении того же общего плана строения, карнозавры были достаточно разнообразны. В связи с этим упомянем, например, мелового спинозавра (Spinosaurus), у которого остистые отростки туловищных позвонков были гипертрофированы, достигая в длину 1,8 м. Очевидно, вдоль спины этого крупного двуногого хищника тянулся высокий гребень, подобный спинному парусу некоторых пеликозавров и также, вероятно, игравший роль в терморегуляции. К отряду птицетазовые (Ornitischia) относятся исключительно растительноядные животные. Среди них имелись и двуногие и четвероногие ящеры. Первые (подотряд орнитопод — Ornithopoda) варьировали в размерах от 1 до 15 м. Масса взрослых особей крупных видов в среднем составляла около 5,5 т. Это были наземные или полуводные формы с довольно разнообразными пропорциями тела и внешним обликом. Представители наземных групп: пситтакозавры, или «ящеры-попугаи» (Psittacosauridae), и игуанодоны (Iguanodontidae) имели на пальцах небольшие копытца. Эти животные, вероятно, обитали во влажных тропических лесах и питались сочной зеленью и плодами. Пситтакозавры получили название за внешнее сходство их черепа с таковым у попугаев (Psittaci); игуанодоны обладали крупными зубами, коронки которых (с небольшими зубчиками на режущем крае) напоминали зубы современных растительноядных ящериц игуан. Большие пальцы на передних конечностях игуанодонов были вместо копыт снабжены крепкими острыми когтями, вероятно, использовавшимися этими животными при обороне от нападений хищников. Размеры игуанодонов достигали 10 м. У позднемеловых орнитопод – гадрозавров (Hadrosauridae), называемых также «утконосыми динозаврами» (за форму передней части челюстей, лишенной зубов и одетой роговым «утиным» клювом), между пальцами передних и задних конечностей имелись плавательные перепонки. Гадрозавры жили, подобно завроподам, по берегам различных водоемов и в мангровой зоне, но в более закрытых (лесных) и, возможно, болотистых ландшафтах. Другие группы птицетазовых динозавров вернулись к четвероногому передвижению. Пожалуй, наиболее странный облик среди них имели стегозавры (Stegosauria). Это были крупные (длиной 6-9 м) животные с маленькой, низко посаженной головой, позади которой высокой крутой дугой горбилась спина с двумя рядами огромных костных пластин и шипов, вертикально укрепленных в толстой коже животного над позвоночником и тянувшихся от затылка до кончика хвоста. Вероятно, стегозавры были медлительными сухопутными животными. В течение всего мелового периода существовали анкилозавры (Ankylosauria), которых называют иногда «ящерами-танками». Анкилозавры имели длину 3,5-5 м при средней массе 3,7 т. В противоположность стегозаврам анкилозавры имели широкое приземистое тело, поддерживаемое короткими толстыми ногами. В позднемеловое время существовала еще одна группа растительноядных четвероногих птицетазовых динозавров – цератопсы (Cerato-psia), которых можно назвать своего рода рептилиями-носорогами. Цератопсы достигали в длину 6 м при высоте до 2,5 м и средней массе около 4,3 т. Защитные приспособления цератопсов включали прочный костный «воротник», образованный разрастаниями теменных и чешуйчатых костей назад и закрывавший шею сверху и сбоку. Помимо этого органа пассивной защиты, многие цератопсы имели и приспособления, так сказать, для «активной обороны»: на морде и над глазами возвышались три крепких и острых рога (откуда и название одного из характерных родов: Triceratops — «трехрогий»), иногда на скулах сидела еще пара дополнительных рогов. Вероятно, взрослые цератопсы могли обороняться даже от нападений крупных хищников [1, 11, 20]. 6) отряд птерозавры (Pterosauria) – летающие ящеры, появившиеся в начале юрского периода. Крылья птерозавров, как у летучих мышей, были образованы летательными перепонками, натянутыми меду передними и задними конечностями и телом. Но если у летучих мышей крыло поддерживается четырьмя удлиненными пальцами передней конечности, то у птерозавров – лишь одним гипертрофированным четвертым пальцем. Три других пальца кисти у них были свободны, имели когти и располагались на сгибе крыла. Вероятно, птерозавры могли использовать их при лазании и цеплянии. Скелет птерозавров характеризовался высокой прочностью и легкостью, сильно развитая грудина несла продольный киль для увеличения поверхности прикрепления летательных мышц. Хотя у примитивных птерозавров сохранялись зубы, высшие представители этой группы их утратили и приобрели роговой клюв. Более примитивной группой летающих ящеров являются юрские рамфоринхи (Rhamphorhynchoidea), обладавшие длинным хвостом и хорошо развитыми зубами. В позднеюрское время появляются птеродактили (Pterodactyloidea), у которых хвост редуцировался, к тому же они, вероятно, обладали более совершенным полетом, чем рамфоринхи. Среди птеродактилей встречались виды размером с воробья, а самые крупные представители птерозавров были самыми большими летающими животными, когда-либо существовавшими на Земле. Долгое время рекорд размеров принадлежал позднемеловому птеранодону (Pteranodon) – огромному ящеру, размах крыльев которого составлял 7,5-8 м, а их площадь – 5,8 м2; масса тела птеранодона достигала 18-25 кг. В 1975 г. Птерозавры были единственными летающими позвоночными на протяжении большей части юрского периода. В поздней юре у них появились конкуренты, дальнейшие эволюционные преобразования которых привели к формированию более совершенного летательного аппарата и к достижению более высокого общего уровня организации. Это были птицы. Впрочем, примитивные позднеюрские птицы во многих отношениях еще уступали летающим ящерам и не могли спорить с ними за первенство в воздухе. В организации археоптериксов (Archaeopteryx lithographica) причудливо объединены с одной стороны, птичьи, а с другой – рептильные признаки и, скорее всего, летали они очень плохо и могли лишь перепархивать на небольшие расстояния среди кустов и ветвей деревьев [11]. Заканчивая раздел, следует отметить, какой организации достигли рептилии в результате филогенеза и насколько многообразны были их сообщества, начиная с триаса и заканчивая мелом. 3.3 Возможные причины исчезновения динозавров Архозавры, а вместе с ними и другие представители пресмыкающихся повсеместно господствовали в мезозойскую эру, и, казалось, ничто не могло прервать их победного шествия, однако все-таки это произошло. Что же стало причиной Великого вымирания на границе мелового периода и кайнозоя? На этот вопрос до сих пор нет однозначного ответа. Однако существует несколько крайне интересных теорий, как импактных, то есть связанных с некоторыми катастрофами, так и тех, что свидетельствуют о постепенном исчезновении видов. К началу кайнозоя вымерли все динозавры, 8 из 10 верхнемеловых семейств крокодилов, все летающие ящеры, плезиозавры, мозазавры, последние виды ихтиозавров. Среди беспозвоночных вымирание постигло широко распространенных в юрском и меловом периодах двустворчатых моллюсков-рудистов, аммонитов, белемнитов и многих наутилоидных головоногих, вымерли также многие виды морских лилий и фораминифер. Первая из «катастрофических» гипотез, согласно которой Великое вымирание произошло из-за активных вулканических процессов и как следствие этого – колоссальных выбросов в атмосферу большого количества пыли и газов. Другая гипотеза, основанная Д. Расселом и В. Такером, ссылается на взрыв Сверхновой звезды поблизости от Солнечной системы, что привело к повышению интенсивности космического излучения и усилению атмосферной циркуляции ведущей к резкому похолоданию. В середине 60-х годов XX века при исследовании разреза пограничных мел-кайнозойских отложений в Губбио (Италия) в тонком слое глины, была обнаружена необычайно высокая концентрация редкого металла иридия, в 20 раз превышающая его среднее содержание в земной коре. Впоследствии такие иридиевые аномалии на мел-кайнозойской границе были найдены во множестве мест по всему миру, а содержание металла в некоторых из них превышает фоновое в 120 раз. Американский физик Л. Альварес предположил, что иридиевая аномалия – следствие удара о Землю крупного астероида, в результате чего в атмосферу было выброшено такое количество вещества, что оно почти полностью перекрыло поступление солнечного света к поверхности, а это привело к ухудшению фотосинтеза, гибели растений и тех, кто питался ими, также существенно понизилась температура (астероидная зима). Исследователи Д. Аксельрод и Г. Бейли находят причину вымирания в процессах горообразования, так как в меловом периоде происходил общий подъем континентов сопровождавшийся соответственно вулканическими извержениями, уменьшением температуры и акватории морей, появлением климатической зональности, что приводило к ухудшениям условий как морской биоты, так и не приспособленной к низким температурам наземной фауны [1]. Среди неспециалистов достаточно популярны гипотезы о том, что растительноядные динозавры якобы не сумели приспособиться к новой диете – распространившейся в середине мела цветковой растительности: отравились алкалоидами, вырабатываемыми цветковыми, или тяжелыми металлами, активно концентрируемыми их тканями, что крайне не правдоподобно. Все импактные теории имеют на данный момент множество опровержений, одним из которых можно обозначить хотя бы то, что исчезновение видов длилось не один день и год, а происходило в течение нескольких тысячелетий. Другими словами с точки зрения естественного отбора, можно сказать, что великие архозавры и их «соплеменники» просто не выдержали конкуренции. Поэтому В. В. Жерихин, А. Г. Пономаренко, Х. Таппан и многие другие известные палеонтологи и биологи придерживаются другой гипотезы, согласно которой Великое вымирание есть закономерный биоценотический кризис, причиной которому послужило, во-первых, возникновение фитофаги среди маммалий, а вслед за этим и специфических хищников, что стали угрожать беспрепятственному распространению потомства архозавров, поедая их яйца; во-вторых, появление большого числа покрытосеменных растений, склонных к образованию травянистых форм с «мясистыми» листьями и яркими цветками, а как следствие и обновление энтомологической составляющей фауны, укрепление береговых линий рек и препятствие выносу в моря биогенных веществ, необходимых фитопланктону, и тем, кто им питается (Эта гипотеза вполне проверяема. Логично предположить, что когда на суше возникла наземная растительность, это тоже должно было соответствующим образом повлиять на характер стока. Суша покрылась лесами где-то к середине девонского периода. А в конце девона в море действительно происходит фран-фаменское вымирание – самое крупное после пермо-триасового и мел-палеогенового!); в-третьих, повышение удельного веса растительности, а соответственно, увеличению уровня кислорода в атмосфере и фонового похолодания [28, 29]. То есть, иными словами, можно выделить всего две оптимальные причины Великого вымирания: климатическая и биоценотическая (естественный отбор). В заключение главы при этом следует сказать, что мезозойская эра хоть и стала реликтом с точки зрения динозаврового мира, не являет собой совершенно уникальный случай. Подобные процессы всегда происходили на Земле, хоть и в меньших масштабах и представляют собой закономерный процесс развития жизни. Заключение В завершение работы следует представить резюме проведенных изысканий: Во-первых, мы ознакомились с теориями происхождения Солнечной системы и планеты Земля, как ее составляющей. Привели наиболее популярные гипотезы происхождения жизни. Во-вторых, посредством изучения биотической и абиотической структуры мезозоя, мы определили причины распространения и общего расцвета рептилий в этот период. В-третьих, мы изучили физиологические и анатомические особенности организации архозавров, выражающие их приспособленность к условиям среды, а также их филогению и филогению видов им сопутствующих. В-четвертых, дали краткую классификацию пресмыкающихся мезозойской эры. И, наконец, определили возможные причины исчезновения динозавров. Иначе говоря, мы выполнили все поставленные перед нами задачи, кратко описали геологическую историю Земли, и более подробно изучили эпоху великих ящеров с момента их появления вплоть до полного вымирания – один из самых примечательных участков естественной истории. Список использованных источников 1. Еськов, К. Ю. Удивительная палеонтология: история Земли и жизни на ней / К. Ю. Еськов. – Москва: НЦ ЭНАС, 2007. – 311с. 2. Тейлор, Ч. Большая иллюстрированная энциклопедия эрудита / Ч. Тейлор. – Москва: Махаон, 2013. – 488с. – ISBN 978-5-389-00976-9. 3. Воловик, О. В. История геологических наук: учебное пособие / О. В. Воловик. – Ухта: УГТУ, 2002. – 99с. – ISBN 5-88179-159-2. 4. Монин, А. С. Популярная история Земли / А. С. Монин. – Москва: Наука, 1980. – 224с. 5. Страхов, Н. М. Основы теории литогенеза/ Н. М. Страхов. – Москва: АН СССР, 1960. – 232с. 6. Ростовщиков, В. Б. Геотектонодинамика: учебное пособие/ В. Б. Ростовщиков. – Ухта: УГТУ, 2017. – 79с. – ISBN 978-5-906991-06-5. 7. Уеда, С. Новый взгляд на Землю/ С. Уеда. – Москва: Мир, 1980. – 216с. 8. Рябчикова, Э. Д. Практикум по исторической геологии / Э. Д. Рябчикова, И. В. Рычкова. – Томск: Томский политехнический университет, 2015. – 94с. 9. Опарин, А. И. Возникновение жизни на Земле/ А. И. Опарин. – Москва: АН СССР, 1941. – 269с. 10. Ивахненко, М. Ф. Живое прошлое Земли: книга для учащихся/ М. Ф. Ивахненко, В. А. Корабельников. – Москва: Просвещение, 1987. – 255с. 11. Иорданский, Н. Н. Развитие жизни на Земле/ Н. Н. Иорданский. – Москва: Академия, 2001. – 425с. 12. Крылов, И. Н. На заре жизни. – Москва: Наука, 1972. – 106с. 13. Большаков, В. А. Новая концепция орбитальной теории палеоклимата/ В. А. Большаков. – Москва: Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, 2003. – 256с. 14. Розанов, А. Ю. Что произошло 600 млн. лет назад/ А. Ю. Розанов. – Москва: Наука, 1986. – 95с. 15. Бодылевский, В. И. Малый атлас руководящих ископаемых/ В. И. Бодылевский. – Ленинград: Недра, 1990г. – 263с. – ISBN 5-247-01658-0. 16. Иорданский, Н. Н. Эволюция жизни/ Н.Н. Иорданский. – Москва: Академия, 2001. – 430с. 17. Имбри, Дж. Тайны ледниковых эпох/ Дж. Имбри, К. П. Имбри. –Москва: Прогресс, 1988. – 264с. 18. Ясаманов, Н. А. Древние климаты Земли/ Н. А. Ясаманов. – Ленинград: Гидрометеоиздат, 1985. – 307с. 19. Монин, А. С. История климата / А. С. Монин, Ю. А. Шишков. – Ленинград: Гидрометеоиздат, 1979. – 407с. 20. Очев, В. Г. Еще не пришли динозавры/ В. Г. Очев. – Саратов: Научная книга, 2000. – 130с. – ISBN 5-93888-021-1. 21. Владимирская, Е. В. Историческая геология с основами палеонтологии/ Е. В. Владимирская, А. Х. Кагарманов, Н. Я. Спасский. – Ленинград: Недра, 1985. – 423с. 22. Мейен, С. В. Основы палеоботаники: справочное пособие/ С. В. Мейен. – Москва: Недра, 1987. – 403с. 23. Друщиц, В. В. Палеонтология беспозвоночных/ В. В. Друщиц. – Москва: Московский университет, 1974. – 528с. 24. Орлов Ю. А. В мире древних животных/ Ю. А. Орлов. – Москва: Наука, 1968. – 212 с. 25. Дарлингтон, Ф. Зоогеография/ Ф. Дарлингтон. – Москва: Прогресс, 1966. – 520с. 26. Озерова, О. Вымершие животные: энциклопедия/ О. Озерова. – Москва: Эксмо, 2015. – 256с. 27. Кудряшова, Т. Г. Основы палеонтологии: учебное пособие/ Т. Г. Кудряшова. – Оренбург: Оренбургский государственный университет, 2002. – 76 с. 28. Жерихин, В. В. Избранные труды по палеоэкологии и филоценогенетике / В. В. Жерихин. – Москва: КМК, 2003. – 542с. 29. Красилов, В. А. Происхождение и ранняя эволюция цветковых растений / В. А. Красилов. – Москва: Наука, 1989. – 264с. – ISBN 5-02-004616-7. 30. Феданова, Ю. Большая энциклопедия динозавров/ Ю. Феданова, Т. Скиба. – Ростов-на-Дону: Владис, 2017. – 416с. – ISBN 978-5-9567-2197-1. Приложение А (справочное) Строение недр планеты Земля  Приложение Б (рекомендуемое) Спрединг океанического дна  Приложение В (рекомендуемое) Установка Миллера  |