методичка по палеонтологии 2003. Программам высшего профессионального образования по специальности Геологическая, съемка, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых
 Скачать 2.1 Mb.
|
|
3.2 Палеозоология позвоночных Тип хордовые (CHORDATA) Позвоночные — наиболее высокоорганизованные животные. Они относятся к типу хордовых, внутри которого выделяются три подтипа оболочники, бесчерепные и позвоночные. В ископаемом состоянии встречаются только позвоночные. У низших хордовых — оболочников и бесчерепных — опору тела составляет хорда — гибкий хрящевой стержень, у высших позвоночных развит позвоночный столб. Отсюда название подтипа — позвоночные. Подтип позвоночные (VERTEBRATA), Позвоночные объединяют большое число вымерших и ныне живущих видов животных с разнообразной формой тела. Они обладают сложно построенными органами пищеварения, чувств и дыхания, кровеносной и нервной системами. Тело покрыто кожей, на которой часто образуются роговые чешуи, перья или волосы. Скелет образован хрящевой или костной тканью в ископаемом состоянии сохраняется только костная ткань. Ископаемые остатки позвоночных встречаются как в морских, таки в континентальных отложениях. В отличие от беспозвоночных скопления скелетов позвоночных встречаются крайне редко. В морских отложениях находят только единичные скелеты или их фрагменты, в континентальных отложениях обнаружен ряд крупных скоплений скелетов на Северной Двине, в Казахстане, в МНР. Изучение позвоночных особенно важно для определения возраста и стратиграфического расчленения континентальных осадочных пород. Подтип позвоночных делится натри надкласса: бесчелюстные, рыбы и четвероногие. Надкласс бесчелюстные (AGNATHA). К бесчелюстным относятся наиболее примитивные позвоночные с хрящевым скелетом, ведущие водный образ жизни и напоминающие рыб. Их отличительной особенностью от всех других позвоночных является отсутствие челюстей. В наше время в морях живут бесчелюстные круглоротые (миноги, миксины, они неизвестны в ископаемом состоянии. Древние вымершие бесчелюстные очень разнообразны по форме и размерам. В ископаемом состоянии от них сохранились остатки панциря, покрывавшего голову и переднюю часть туловища. Этот панцирь состоял из сросшихся костных пластин и имел вид щита, поэтому бесчелюстных часто называют щитковыми. Они были распространены в ордовике, силуре и девоне особенно в конце силура и начале девона, обитали в пресноводных и солоно- ватоводных бассейнах. Представители род, телодус (Thelodus) (рисунок А. 24, а из ордовика род цефаласпис (Cephalaspis) (рисунок А. 24, б) из раннего девона. Надкласс рыбы (PISCES). Рыбы — водные позвоночные, сохраняющие в течение всей своей жизни жабры. Их конечности представлены парными и непарными плавниками, внутренний скелет хрящевой или костный, тело покрыто чешуей разного строения. Появились рыбы в конце силура, в девоне они быстро завоевали обширные морские и пресноводные бассейны, вытеснив из них бесчелюстных. Поэтому девонский период часто называют веком рыб. Надкласс рыб объединяет четыре класса, все они были известны уже в девонском периоде. Ниже охарактеризованы три из них пластинокожие, хрящевые и костные рыбы. Класс пластинокожие (PLACODERMI). Представителей этого класса часто называют панцирными рыбами, так как они имеют наружный костный скелет в виде панциря, в который были заключены голова и передняя часть туловища. В отличие от бесчелюстных щитковых пластинокожие имели челюсти, их головной и туловищный панцири были сочленены подвижно, что позволяло двигаться голове. Пластинокожие рыбы имели разнообразную форму тела и размеры, достигающие в длину дом. Отпечатки, фрагменты и целые панцири встречаются в девонских континентальных и реже в морских отложениях. Появившись вначале девона, панцирные рыбы полностью вымерли к концу девонского периода. Представитель род птерихтис (Pterichtys) (рисунок А. 25, а Класс хрящевые рыбы (CHONDRICHTHYES). У хрящевых рыб отсутствуют окостенения в скелете. Из современных к ним относятся разнообразные акулы, скаты и немногочисленные глубоководные химеры. В ископаемом состоянии сохраняются зубы. У хищных акул они острые, конические у скатов, питающихся животными с твердой раковиной, они тупые, дробящие. У некоторых пермских хрящевых рыб зубы были свернуты в плоскую спираль (рисунок А. 25, б, служившую для защиты от нападения сверху и превращавшуюся вострую пилу при нападении на жертву. Хрящевые появились в среднем девоне, достигли расцвета в карбоне и существуют до наших дней. Представитель род геликоприон (Helicoprion) (рисунок А. 25, б) 37 из ранней перми со своеобразной зубной спиралью-пилой. Класс костные рыбы (OSTEICTITHYES). Костные рыбы — наиболее прогрессивная траппа рыб. Они появились в девоне и среди современных рыб составляют 96%. Для костных рыб характерен легкий и прочный внутренний скелет. Тело покрыто чешуей, голова — кожными костьми. Жаберный аппарат совершеннее, чему других рыб он прикрыт костной жаберной крышкой. Имеется плавательный пузырь, реже — легкие. Костные рыбы разделены натри подкласса кистеперые, двоякодышащие и лучеперые. Еще вначале девона они разделились на две группы первая группа — кистеперые и двоякодышащие — приспособилась к жизни у дна в прибрежных зонах пресноводных водоемов вторая — лучеперые — обитала в открытых морских водоемах. Кистеперые рыбы — хищники длиной дом. Они имели конические острые сложноскладчатые зубы. Тело было покрыто округлой чешуей, подобно черепице. Передними парными плавниками, имевшими мясистое основание, от которого отходили кожистые лучи (отсюда название группы, кистеперые рыбы могли опираться на дно. Из этих плавников развились передние конечности первых наземных позвоночных — стегоцефалов, относимых к земноводным. Появившись вначале девона, кистеперые были самыми многочисленными рыбами в среднем и позднем девоне. Представитель род голоптихи- ус (Holoptychius) (рисунок А. 25, виз девона. До наших дней сохранился единственный род латгшерия (Latimeria) (рисунок А. 25, г обнаруженный в 1938 г. у юго-восточного побережья Африки. Эта древняя рыба представляет собой живое ископаемое. В наше время поймано всего несколько экземпляров латимерий. Двоякодышащие рыбы совмещают жаберное дыхание с легочным. Они появились в девоне, и до сих пор живет всего 6 видов в Южной Африке, Австралии и Южной Америке в пресных водах в условиях сезонных засух. В ископаемом состоянии сохранились зубные пластины, фрагменты черепа и отдельные чешуи. Находки двоякодышащих важны для палеогеографии, они свидетельствуют о засушливом и жарком климате. Распространение девон — ныне. Представитель род диптерус (Dipterus) (рисунок Ад из среднего девона. Лучеперые — процветающая группа рыб. К ним относятся современные и ископаемые морские и пресноводные рыбы, имеющие плавники на длинных хрящевых или костных лучах (отсюда их название. Лучеперые появились в раннем девоне, стали господствовать с мелового периода и широко распространены в наше время. Представитель род палеонискум (Palaeoniscum) рисунок А. 25, е из поздней перми. Подкласс четвероногие (TETRAPODA). Четвероногие — позвоночные, обитающие преимущественно на суше. Они появились в конце девона и произошли от кистеперых рыб. Переход к наземному образу жизни привел к перестройке всего организма. Из парных плавников кистеперых рыб возникли парные передние и задние конечности наземных четвероногих, жабры сменились 38 легкими, развился слуховой аппарат. Четвероногие находятся на значительно более высокой ступени развития, чем рыбы. К ним относятся четыре класса земноводные, пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие. Класс земноводные (Amphibia). Земноводные, или амфибии, — примитивные и самые древние наземные четвероногие. В их строении еще сохранились некоторые черты предков, живших вводе, хотя больше особенностей, свойственных наземным позвоночным. В процессе своего жизненного цикла они сначала проходят стадию личинок, которые развиваются вводе, дышат жабрами и лишены конечностей, а затем превращаются во взрослые четвероногие формы, живущие вне воды. Все земноводные — холоднокровные животные, температура их тела зависит от окружающей среды. Легкие слаборазвиты, тонкая слизистая кожа является дополнительным органом дыхания. Большинство земноводных размножается, как и рыбы, путем откладывания икры вводу. Скелет их в значительной степени хрящевой. Современные земноводные распространены менее широко, чем другие позвоночные, в основном они обитают в южных широтах. Среди них выделяются бесхвостые (лягушки, хвостатые (саламандры, тритоны) и безногие (червяки. Первые земноводные — стегоцефалы (панцирноголовые) — появились в конце девона и жили до начала юры. Стегоцефалы имели сплошную черепную коробку (отсюда их название) с отверстиями для глаз, ноздрей и теменного глаза. Их зубы были сложноскладчатыми, как у кистеперых рыб. Из-за несовершенного строения поясов конечностей их передвижение на суше было медленными неуклюжим. Стегоцефалы напоминали крокодилов, обитали в заболоченных лесах, болотах и лагунах. Распространение на суше более высокоразвитых пресмыкающих было оной и причин вымирания стегоцефалов. Представитель род ихтиостега (Ichtyostega) (рисунок А. 26) из позднего девона. д з Класс пресмыкающиеся (REPTILIA). Пресмыкающиеся, или рептилии, — настоящие наземные позвоночные, находящиеся на более высоком уровне развития, чем земноводные. Это холоднокровные животные с более совершенным кровообращением. Они размножаются яйцами, содержащими большое количество питательных веществ. Личиночная стадия в развитии выпадает, и молодые животные отличаются от взрослых только меньшими размерами. У пресмыкающихся более совершенное кровообращение, легочное дыхание. Очень разнообразно строение черепа, различаются по форме зубы. Скелет пресмыкающихся разделен на пять отделов, это обеспечивает большую подвижность тела. Первые рептилии появились в конце карбона, а в конце палеозойской эры они достигли большого разнообразия. Особенно широко были они распространены в мезозое. В течение этой эры пресмыкающиеся достигли господства, заселив сушу, воздух и водную среду. Поэтому мезозой часто называют эрой пресмыкающихся, к концу этой эры их основная масса вымирает. 39 Среди современных пресмыкающихся известны черепахи, змеи, ящерицы, крокодилы, хамелеоны и гаттерии. Все эти животные являются лишь остатками богатого представителями класса в мезозое, большинство рептилий принадлежит к вымершим группам. По особенностям строения скелета и черепа, по образу жизни (наземные и морские) и повремени существования (ископаемые и современные) пресмыкающиеся делятся наряд подклассов, из которых ниже кратко охарактеризованы основные. Подкласс котилозавры (COTYLOSAURIA). Котилозавры (котелкоголо- вые ящеры) — наиболее примитивные пресмыкающиеся, близкие построению тела и черепа к стегоцефалам. Котилозавры были первыми настоящими наземными животными среди позвоночных, они существовали с конца карбонадо конца триаса. Представитель род парейазавр (Pareiasaurus) (рисунок А. 27, а из поздней перми — неуклюжее коротконогое животное. Подкласс зверообразные ящеры (SYNAPSIDA). Эта вымершая группа рептилий возникла от примитивных котилозавров в конце карбона и была широко распространена в конце перми ив триасе. Среди этих ящеров было много хищников. Мезозойские зверообразные ящеры явились предками млекопитающих. Об этом свидетельствует наличие зубов разного назначения, как у млекопитающих резцов, клыков, щечных зубов. Распространение поздний карбон — средняя юра. Представитель род иностранцевия (Inostrancevia) (рисунок А. 27, б) из поздней перми — страшный хищник своего времени. Подкласс рыбоящеры (ICHTHYOPTERYGIA). Это водные рептилии, сходные по внешнему виду с рыбами и дельфинами. Большинство из них были морскими хищниками, питавшимися рыбой. Распространение средний триас — мел. Представитель род ихтиозавр (Ichtyosaurus) (рисунок Аи) из ранней юры. Подкласс чешуйчатые ящеры (LEPIDOSAURIA). К этому подклассу относятся змеи, ящерицы и несколько вымерших групп рептилий, являющихся промежуточными формами между примитивными пресмыкающимися — котилозаврами и более высокоорганизованными — архозаврами. Распространение поздний карбон — ныне. Представитель род мозазавр (Mososaurus) (рисунок А. 27, к) из позднего мела — гигантская морская ящерица. Подкласс архозавры (ARCHOSAURIA). К этому подклассу относятся многочисленные мезозойские динозавры и летающие ящеры — птерозавры, а также сохранившиеся до наших дней крокодилы. Динозавры (страшные ящеры) господствовали на суше в мезозое, они были исключительно разнообразны по форме и размерам. Известны мелкие, не больше кошки, и гиганты, дом в длину, подвижные и неуклюжие, ходившие на двух и на четырех ногах, хищные и растительноядные, покрытые чешуей и лишенные панциря. Среди динозавров были самые крупные из всех известных животных, когда-либо населявших нашу планету с длиной тела дом, весом болеет и при этом с ничтожно малыми размерами мозга. Некоторые наиболее крупные из динозавров, как и современные бегемоты, часть своей жизни проводили вводе. Появились динозавры в середине триаса и вымерли к концу мела. Представители род диплодок (Diplodocus) (рисунок Аз) из поздней юры — гигантский динозавр с длиной тела дом и весом дот род игуанодон (Jguanodon) (рисунок А. 27, е из раннего мела род стегозавр (Stegosaurus) рисунок Ад) из поздней юры и раннего мела род трицератопс (Tricera- tops) (рисунок Аж из позднего мела. Птерозавры — летающие ящеры — были единственной группой пресмыкающихся, обитавших в воздушной среде. Их передние конечности превратились в длинные острые перепончатые крылья (подобно крыльям летучих мышей. Среди птерозавров выделяются зубастые рамфоринхи (рисунок А. 27, г имевшие хвост и узкие крылья (от 0,4 дом в размахе, и ширококрылые беззубые птеродактили (рисунок А. 27, в с размахом крыльев дом. Летающие ящеры жили в течение юрского и мелового периодов, их вымирание было связано с появлением птиц, которые оказались более приспособленными к жизни в воздушной среде. Представители род рамфоринх (Rhamphorhynchus) (рисунок А. 27, г) из поздней юры ирод птеранодон (Pteranodon) (рисунок А. 27, б) из позднего мела. Класс птицы (AVES). Появившиеся в юре птицы являются в настоящее время самым многочисленным классом наземных позвоночных. Они произошли от примитивных триасовых пресмыкающихся — архозавров — и по общему уровню развития стоят гораздо выше пресмыкающихся. В ископаемом состоянии птицы встречаются очень редко, так каких хрупкие полые кости быстро разрушаются. Позднеюрская первоптица археоптерикс (Archaeopterix) по своему строению занимает переходное положение между пресмыкающимися и современными птицами. Археоптериксы имели крылья и перья, но челюсти их еще были с зубами, на конце крыльев — три пальца с когтями, а длинный хвост состоял из большого числа позвонков. Археоптериксы плохо летали, они, вероятно, могли лишь планировать с помощью крыльев. Класс млекопитающие (MAMMALIA). Млекопитающие — высший класс позвоночных, самые совершенные животные. Все системы и органы млекопитающих гораздо более дифференцированы, чему рассмотренных ранее классов позвоночных. Живорождение, выкармливание детенышей молоком, теплокровность и постоянная температура тела позволяют им жить и размножаться в самых разнообразных условиях. Высокого развития достигли центральная нервная система, органы чувств, пищеварительная и дыхательная системы. Будучи наиболее высокоорганизованными животными, млекопитающие, появившись в конце триаса, к концу мезозоя вытеснили пресмыкающихся и господствовали уже сначала кайнозоя. Их остатки широко используются 41 для определения возраста континентальных кайнозойских отложений. При изучении ископаемых млекопитающих наибольшее внимание уделяется строению зубов, черепа и конечностей, которые хорошо сохраняются в ископаемом состоянии. Среди млекопитающих выделено 4 подкласса архаические, первозвери, сумчатые и высшие млекопитающие. Архаические жили в течение мезозойской эры. Они имели небольшие размеры, их облик трудно восстановить, так как сохранились лишь отдельные зубы и челюсти. Первозвери, или клоачные, в ископаемом состоянии встречаются очень редко. К ним принадлежат современные утконос и ехидна, живущие в Австралии. В строении клоачных сохранилось много признаков, общих с пресмыкающимися. Появились они в мезозое. Сумчатые, или низшие, звери живут в Австралии ив меньшем количестве в Южной и Северной Америке кенгуру, сумчатые белки, куницы, опоссум и др. Они значительно примитивнее организованы, чем высшие млекопитающие. В ископаемом состоянии сумчатые известны начиная с верхнемеловых отложений. Высшие млекопитающие, или плацентарные, наиболее широко представлены как среди современных, таки ископаемых млекопитающих. Сначала палеогенового периода они занимают господствующее положение в животном мире. Среди высших млекопитающих много отрядов, ниже дана краткая характеристика самых основных. Отряд хищных появился вначале палеогена, их остатки часто встречаются в ископаемом состоянии. Среди хищных выделяются древние хищные, жившие в палеогене и начале неогена, и новые хищные, появившиеся в палеогене и широко распространенные в наше время. Представитель род махайрод (Machairodus) (рисунок А. 28, а) — саблезубый тигр, живший в неогене. Группа копытных млекопитающих содержит многочисленных ископаемых и современных представителей. Среди них выделены непарнопалые лошади, носороги, тапиры и др) и парнопалые (свиньи, верблюды, жирафы, олени, быки и др. Из непарнопалых наиболее хорошо изучены лошади и носороги, они появились в середине палеогенового периода. В процессе быстрой эволюции изменялись их конечности и зубы. Представители род гиппарион (Hipparion) (рисунок А. 28, б из неогена род индри- котерий (Indricotherium) (рисунок А. 28, в, живший в конце палеогена ив начале неогена. Отряд хоботных хорошо изучен. Их первые представители появились в середине палеогенового периода и еще не имели хобота. В неогене обитали мастодонты, от которых произошли слоны. В процессе эволюции у хоботных, как и у копытных, сильно изменялось строение зубов, по которым узнают разных представителей хоботных. Представители род мастодонт (Mastodon) (рисунок А. 28, г из неогена род мамонт (Mammuthus) (рисунок Ад из четвертичного периода. Отряд приматов известен сначала палеогена. К нему относятся полуобезьяны, 42 обезьяны и человек. Полуобезьяны появились вначале палеогена, обезьяны — в конце палеогена. Люди известны сначала четвертичного периода, они делятся на древнейших (архантропов), древних (палеантропов) и новых (неоантропов). Непосредственные предки людей неизвестны. Одной из древнейших переходных форм от человекообразных обезьян к доисторическому человеку являлись австралопитеки. |