11 класс. Биология. История развития жизни в палеозойскую эру

Комментарии преподавателя

 Периоды палеозойской эры

Па­лео­зой­ская эра при­ш­ла на смену про­те­ро­зой­ской.

Она на­ча­лась 540 млн лет назад и дли­лась почти 300 млн лет. Па­лео­зой­скую эру под­раз­де­ля­ют на шесть пе­ри­о­дов: Кем­брий, Ор­до­вик, Силур, Девон, Кар­бон и Пермь (схема 1).

Схема 1. Па­лео­зой­ская эра

 Представители фауны палеозоя

К концу про­те­ро­зой­ской эры на Земле уже по­яви­лись грибы и во­до­рос­ли, а жи­вот­ные были пред­став­ле­ны чер­вя­ми, губ­ка­ми, ки­шеч­но­по­лост­ны­ми и чле­ни­сто­но­ги­ми.

Раз­но­об­ра­зие живых ор­га­низ­мов было низ­ким, а их стро­е­ние при­ми­тив­ным.

На­ча­ло па­лео­зой­ской эры озна­ме­но­ва­лось «кем­брий­ским взры­вом» – пе­ри­о­дом стре­ми­тель­но­го (взры­во­об­раз­но­го) уве­ли­че­ния био­ло­ги­че­ско­го раз­но­об­ра­зия.

 Появление хордовых животных

Во время кем­брий­ско­го взры­ва по­яви­лись все ныне су­ще­ству­ю­щие типы жи­вот­ных (см. пе­ре­чень тем 7 клас­са «Зоо­ло­гия»).

Жизнь была со­сре­до­то­че­на толь­ко в воде. В Кем­брии оке­а­ны за­ни­ма­ли наи­боль­шую пло­щадь за всю ис­то­рию Земли (рис. 1).

Рис. 1. Ре­кон­струк­ция био­це­но­зов Кем­брия

Мно­гие вод­ные жи­вот­ные в Кем­брии были пред­став­ле­ны при­креп­лен­ны­ми фор­ма­ми (рис. 1). Среди них стоит вы­де­лить ар­хео­ци­а­тов и бра­хио­под.

Рис. 2. Схе­ма­ти­че­ское изоб­ра­же­ние ар­хео­ци­а­тов – при­креп­лен­ных мно­го­кле­точ­ных жи­вот­ных Кем­брия

Ар­хео­ци­а­ты – это древ­ние жи­вот­ные-филь­тра­то­ры, ко­то­рые вели при­креп­лен­ный образ жизни. Из их из­вест­ко­вых ске­ле­тов скла­ды­ва­лись слои кар­бо­нат­ных от­ло­же­ний (рис. 2).

Бра­хио­по­ды – это линия, по­доб­ная ра­ко­вин­ным мол­люс­кам. Но их ра­ко­ви­на со­сто­я­ла не из кар­бо­на­тов (как у со­вре­мен­ных мол­люс­ков), а из фос­фа­тов. Бра­хио­по­ды, судя по от­ло­же­ни­ям, со­став­ля­ли до 30% видов кем­брий­ской фауны (рис. 3).

Рис. 3. Остан­ки (слева) и ре­кон­струк­ции (спра­ва) бра­хи­под – вы­мер­ших кем­брий­ских жи­вот­ных, по­хо­жих на мол­люс­ков

Среди ки­шеч­но­по­лост­ных и иг­ло­ко­жих встре­ча­лись как при­креп­лен­ные, так и по­движ­ные формы (см. видео).

Ис­ко­па­е­мые иг­ло­ко­жие почти не от­ли­ча­лись от со­вре­мен­ных и были пред­став­ле­ны при­креп­лен­ны­ми мор­ски­ми ли­ли­я­ми, мор­ски­ми звез­да­ми и пред­ка­ми мор­ских ежей (см. видео).

Ти­пич­ны­ми пред­ста­ви­те­ля­ми фауны па­лео­зоя были древ­ние чле­ни­сто­но­гие. Они были пред­став­ле­ны в ос­нов­ном три­ло­би­та­ми. Это при­ми­тив­ные жи­вот­ные, ко­то­рые могли пол­зать по дну и пла­вать в толще воды. Три­ло­би­ты об­ла­да­ли зре­ни­ем, были за­щи­ще­ны фос­фат­ным пан­ци­рем и пи­та­лись дон­ны­ми ор­га­ни­че­ски­ми остат­ка­ми. Их раз­но­об­ра­зие было очень ве­ли­ко. До 60% фауны ран­не­го па­лео­зоя было пред­став­ле­но три­ло­би­та­ми (рис. 4).

Рис. 4. От­пе­чат­ки па­лео­зой­ских жи­вот­ных – три­ло­би­тов

Среди чле­ни­сто­но­гих по­яв­ля­ют­ся и ред­кие хищ­ни­ки, на­при­мер ано­ма­ло­ка­рис (см. видео).

В на­ча­ле па­лео­зоя на Земле по­яв­ля­ют­ся все клас­сы мол­люс­ков: брю­хо­но­гие, дву­створ­ча­тые и го­ло­во­но­гие. Они еще очень немно­го­чис­лен­ны, но уже имеют ха­рак­тер­ные при­зна­ки, ко­то­рые есть и у со­вре­мен­ных форм.

Го­ло­во­но­гие мол­люс­ки осво­и­ли ак­тив­ное пе­ре­дви­же­ние в толще воды, у них в про­цес­се эво­лю­ции по­яви­лось зре­ние, ко­неч­но­сти и от­но­си­тель­но раз­ви­тый мозг (рис. 5).

Рис. 5. Ре­кон­струк­ция па­лео­зой­ских мол­люс­ков и их есте­ствен­ной среды оби­та­ния

Важ­ней­шим аро­мор­фо­зом на­ча­ла па­лео­зоя стало по­яв­ле­ние хорды.

Внут­рен­няя плот­ная ось тела поз­во­ля­ла более эф­фек­тив­но ис­поль­зо­вать мышцы. Хор­до­вые сразу стали быст­рее и силь­нее своих бес­по­зво­ноч­ных кон­ку­рен­тов. Кроме того, хор­до­вые жи­вот­ные, бла­го­да­ря внут­рен­не­му ске­ле­ту, стали про­грес­си­ро­вать в раз­ме­рах, по срав­не­нию с дру­ги­ми жи­вот­ны­ми, огра­ни­чен­ны­ми внеш­ним ске­ле­том (см. видео).

Наи­бо­лее рас­про­стра­нен­ны­ми хор­до­вы­ми стали ры­бо­об­раз­ные хря­ще­вые жи­вот­ные (см. видео).

Рас­те­ния в па­лео­зое были пред­став­ле­ны толь­ко во­до­рос­ля­ми – на­зем­ных форм ещё не было.

Таким об­ра­зом, в на­ча­ле па­лео­зой­ской эры про­ис­хо­дит рез­кое уве­ли­че­ние ви­до­во­го раз­но­об­ра­зия жи­вот­ных. Все живые су­ще­ства в па­лео­зое были со­сре­до­то­че­ны толь­ко в воде и имели от­но­си­тель­но неболь­шие раз­ме­ры (в пре­де­лах де­сят­ков сан­ти­мет­ров). Они вели при­креп­лен­ный или ма­ло­по­движ­ный образ жизни. Неко­то­рые чле­ни­сто­но­гие, мол­люс­ки и пер­вые хор­до­вые ак­тив­но дви­га­лись, а их раз­ме­ры могли до­сти­гать несколь­ких мет­ров. Рас­те­ния в па­лео­зой­скую эру были пред­став­ле­ны толь­ко во­до­рос­ля­ми.

 Флора палеозойской эры

Мы про­дол­жа­ем го­во­рить о раз­ви­тии жизни в па­лео­зой­ской эре.

К се­ре­дине па­лео­зой­ской эры в ат­мо­сфе­ре на­ко­пи­лось до­ста­точ­но кис­ло­ро­да, чтобы об­ра­зо­вал­ся озо­но­вый экран. Это поз­во­ли­ло рас­те­ни­ям и дру­гим ор­га­низ­мам выйти из воды на сушу и ко­ло­ни­зи­ро­вать её.

После вы­хо­да на сушу на­чи­на­ет­ся бур­ное раз­ви­тие рас­те­ний (рис. 1). У них по­яв­ля­ет­ся про­во­дя­щая си­сте­ма, мно­го­кле­точ­ные по­ло­вые ор­га­ны и ме­ха­низ­мы раз­мно­же­ния вне воды.

Рис. 1. Ре­кон­струк­ции па­лео­зой­ской рас­ти­тель­но­сти: древ­ние мхи, пла­у­ны, хвощи, па­по­рот­ни­ки (см. видео)

Вско­ре при­ми­тив­ные мхи сме­ня­ют­ся дре­во­вид­ны­ми пла­у­на­ми, а затем па­по­рот­ни­ка­ми. Дре­во­вид­ные пла­у­ны и па­по­рот­ни­ки до­сти­га­ли де­сят­ков мет­ров в вы­со­ту и фор­ми­ро­ва­ли влаж­ные бо­ло­ти­стые леса.

В конце па­лео­зой­ской эры по­яв­ля­ют­ся пер­вые го­ло­се­мен­ные рас­те­ния. Их про­во­дя­щая си­сте­ма и спо­соб раз­мно­же­ния дают пре­иму­ще­ство перед пла­у­на­ми и па­по­рот­ни­ка­ми в усло­ви­ях из­ме­ня­ю­ще­го­ся кли­ма­та (см. видео). 

 Фауна палеозойской эры

Вме­сте с рас­те­ни­я­ми на сушу вы­хо­дят также и чле­ни­сто­но­гие.

По­яв­ля­ют­ся со­вре­мен­ные на­се­ко­мые и пауки. Пе­ре­пон­ча­то­кры­лые на­се­ко­мые – стре­ко­зы – пер­вы­ми на Земле осво­и­ли полёт.

В па­лео­зой­скую эру на­зем­ные чле­ни­сто­но­гие до­сти­га­ли огром­ных раз­ме­ров. Так, ги­гант­ские стре­ко­зы были в длину около 70 см. Скор­пи­о­ны и пауки не усту­па­ли им в раз­ме­рах (рис. 2).

Рис. 2. Ре­кон­струк­ция ги­гант­ских па­лео­зой­ских на­се­ко­мых

При этом мор­ские чле­ни­сто­но­гие по­сте­пен­но при­хо­дят в упа­док. Ра­ко­скор­пи­о­ны и три­ло­би­ты те­ря­ют свои по­зи­ции и пол­но­стью вы­ми­ра­ют к концу па­лео­зой­ской эры (см. видео).

Па­лео­зой­ская эра – это время рас­цве­та хор­до­вых.

 Появления класса хрящевые рыбы

Внут­рен­ний ске­лет хор­до­вых (ко­то­рый был боль­ше бро­ни­ро­ван­ных пан­ци­рей дру­гих жи­вот­ных) поз­во­лял им эф­фек­тив­нее ис­поль­зо­вать мы­шеч­ную энер­гию (см. видео). Хор­до­вые жи­вот­ные быст­ро пре­вос­хо­дят бес­по­зво­ноч­ных по ско­ро­сти, ма­нев­рен­но­сти и раз­ме­рам.

Пер­вым клас­сом хор­до­вых, ко­то­рый стал гос­под­ство­вать в фауне па­лео­зоя, стали хря­ще­вые рыбы.

Они за­ня­ли много эко­ло­ги­че­ских ниш. Их остан­ки на­хо­дят в древ­них со­лё­ных и в прес­ных во­до­е­мах. Эта груп­па дала на­ча­ло со­вре­мен­ным аку­лам, ска­там и хи­ме­рам (см. видео).

Неко­то­рые ги­гант­ские хря­ще­вые рыбы до­сти­га­ли 11 мет­ров в длину (см. видео).

Па­рал­лель­но раз­ви­ва­лись кост­ные рыбы. В про­цес­се эво­лю­ции они при­об­ре­ли лег­кий кост­ный ске­лет и лег­кую кост­ную чешую (см. видео).

Среди кост­ных рыб вы­де­ля­лись ки­сте­пе­рые (рис. 3). У них плав­ни­ки имели слож­ное стро­е­ние и поз­во­ля­ли цеп­лять­ся за твер­дую по­верх­ность.

 Развитие костных рыб

Со­вре­мен­ные ки­сте­пе­рые – глу­бо­ко­вод­ные жи­вот­ные, но в па­лео­зое они оби­та­ли и на мел­ко­во­дье, и могли, цеп­ля­ясь за грунт, вы­пол­зать из воды.

Рис. 3. Ре­кон­струк­ция вы­хо­да пред­ста­ви­те­лей ки­сте­пе­рых рыб на сушу

С этим свя­за­но круп­ней­шее со­бы­тие па­лео­зоя – выход по­зво­ноч­ных на сушу.

Ки­сте­пе­рые рыбы дали на­ча­ло пред­кам ам­фи­бий – их­тио­сте­гам, а затем и соб­ствен­но ам­фи­би­ям (см. видео).

Для вы­хо­да на сушу по­тре­бо­вал­ся ряд важ­ных аро­мор­фо­зов.

Во-пер­вых, из од­но­го от­де­ла ки­шеч­ни­ка сфор­ми­ро­ва­лись лег­кие (вспом­ним дво­я­ко­ды­ша­щих рыб).

Вто­рым аро­мор­фо­зом было фор­ми­ро­ва­ние мощ­ных по­я­сов ко­неч­но­стей. Эти ко­неч­но­сти долж­ны были вы­дер­жать боль­шой вес по­зво­ноч­ных, на­хо­дя­щих­ся вне воды (тело вод­ных жи­вот­ных бла­го­да­ря силе Ар­хи­ме­да под­дер­жи­ва­ет вода).

Ам­фи­бии оби­та­ли на мел­ко­во­дьях, не от­хо­дя да­ле­ко от во­до­е­мов. Раз­мно­жа­лись в воде. Их фи­зио­ло­гия не пред­по­ла­га­ла экс­пан­сии вглубь суши. Древ­ние зем­но­вод­ные были круп­нее со­вре­мен­ных: судя по ис­ко­па­е­мым остан­кам, они были раз­ме­ром от де­сят­ков сан­ти­мет­ров до 3–4 мет­ров.

 Выход позвоночных на сушу

В конце па­лео­зой­ской эры кли­мат ста­но­вит­ся более за­суш­ли­вым (что спо­соб­ству­ет рас­цве­ту го­ло­се­мен­ных рас­те­ний), и зем­но­вод­ные вы­нуж­де­ны при­спо­саб­ли­вать­ся к без­вод­ной среде.

В этих усло­ви­ях пре­иму­ще­ство и ши­ро­кое рас­про­стра­не­ние по­лу­ча­ют реп­ти­лии, ко­то­рые про­изо­шли от одной из групп ам­фи­бий. У реп­ти­лий весь цикл раз­ви­тия про­хо­дит на суше. Их кожа оро­го­ве­ва­ет, а ды­ха­ние осу­ществ­ля­ет­ся не кожей и лег­ки­ми, как у ам­фи­бий, а толь­ко лег­ки­ми. Вме­сто икры ам­фи­бий и рыб, реп­ти­лии от­кла­ды­ва­ют яйца, со­дер­жа­щие запас воды и по­кры­тые проч­ной скор­лу­пой. Часть реп­ти­лий ухо­дит об­рат­но в море, от­ку­да со­всем недав­но вышли их пред­ки, и ста­но­вят­ся вто­рич­но вод­ны­ми ор­га­низ­ма­ми (рис. 4).

Рис. 4. Ре­кон­струк­ция древ­них на­зем­ных (слева) и вто­рич­но­вод­ных (спра­ва) реп­ти­лий

Таким об­ра­зом, во вто­рой по­ло­вине па­лео­зой­ской эры про­ис­хо­дит выход рас­те­ний на сушу; по­яв­ля­ют­ся мхи, пла­у­ны, хвощи, па­по­рот­ни­ки и пер­вые го­ло­се­мен­ные. Вслед за рас­те­ни­я­ми на сушу вы­хо­дят чле­ни­сто­но­гие и ам­фи­бии. Позже по­яв­ля­ют­ся реп­ти­лии. В воде гос­под­ству­ют хря­ще­вые рыбы. Три­ло­би­ты и ра­ко­скор­пи­о­ны к концу па­лео­зой­ской эры вы­ми­ра­ют.

источник конспекта - http://interneturok.ru/ru/school/biology/11-klass/bistoriya-razvitiya-zhizni-na-zemleb/istoriya-razvitiya-zhizni-v-paleozoyskuyu-eru-ch-2

источник конспекта - http://interneturok.ru/ru/school/biology/11-klass/bistoriya-razvitiya-zhizni-na-zemleb/istoriya-razvitiya-zhizni-v-paleozoyskuyu-eru-ch-1

источник презентации - http://prezentacii.com/biologiya/5685-razvitie-zhizni-v-paleozoyskoy-ere.html

источник видео:

http://www.youtube.com/watch?v=BnRGndfqQ2w

http://www.youtube.com/watch?v=pNHG1dXzdZU

http://www.youtube.com/watch?v=U7yRczHazDk

http://www.youtube.com/watch?v=HV2OutaVNpc

Файлы