Первые животные вышедшие на сушу. Процесс эволюции животных, или история развития фауны на земле. Самая древняя рептилия - гилоном
Амфибии – первые наземные позвоночные животные – представляют собой промежуточное звено между типично водными организмами – рыбами и подлинно сухопутными формами – рептилиями. Происхождение амфибий связано с рядом ароморфозов: появление пятипалой конечности, развитие легких, разделение предсердия на две камеры и появление двух кругов кровообращения, прогрессивное развитие центральной нервной системы и органов чувств.
1. Земноводные приспособлены жить как в воде, так и на суше 2. Появились на Земле около 350 млн лет назад, от древних кистеперых рыб 3. Передвигаются на суше с помощью парных конечностей наземного типа 4. Дышат с помощью легких и кожи 5. Тело состоит из головы, туловища и конечностей 6. Глаза имеют веки 7. Кожа голая, влажная, с большим количеством желез 8. Два круга кровообращения, сердце трехкамерное 9. Холоднокровные животные 10. Земноводные раздельнополые животные 11. Оплодотворение наружное, редко внутреннее 12. Развитие непрямое (личиночное) 13. Земноводные самый малочисленный класс позвоночных (около видов)
1. Тело слегка уплощено и подразделяется на голову, туловище и две пары пятипалых конечностей. У небольшой группы земноводных имеется хвост. 2. Кожа тонкая, голая, влажная, богатая слизистыми железами. 3. Череп подвижно соединен с позвоночником, который состоит из четырех отделов: шейного, туловищного, крестцового и хвостового. Плечевой и тазовый пояса обеспечивают конечностям опору. Скелет конечностей построен по типу системы подвижных рычагов, позволяющих животному передвигаться по твердой поверхности. В скелете много хряща. 4. Мышечная система состоит из отдельных дифференцированных мышц. Движения разных частей тела более разнообразны, чем у рыб. 5. Земноводные хищники. У них развиты слюнные железы, секрет которых увлажняет ротовую полость, язык и пищу. Активно схваченная добыча переваривается в желудке. Последний отдел пищеварительного канала расширенная клоака.
6. Органы дыхания взрослых животных кожа и легкие, у личинок жабры. 7. Сердце трехкамерное. Имеются два круга кровообращения: большой (туловищный) и малый (легочный). По артериям большого круга кровообращения течет смешанная кровь, и только головной мозг снабжается артериальной кровью. 8. Органы выделения парные туловищные почки. Моча оттекает по двум мочеточникам в клоаку, а из нее в мочевой пузырь. Выводимый конечный продукт азотистого обмена мочевина. 9. Передний мозг земноводных по сравнению с таковым у рыб имеет большие размеры и разделен на два полушария. Мозжечок развит хуже в связи с малой подвижностью. Строение органов слуха и зрения приспособлено к жизни на суше. У личинок земноводных имеется орган боковой линии. 10. Оплодотворение внешнее, в воде. Развитие с неполным метаморфозом, со стадией рыбообразной личинки.
Самые ранние земноводные жили около 370 – 350 млн. лет назад. Предками земноводных являются пресноводные кистеперые рыбы девонского периода палеозойской эры. От первых примитивных земноводных стегоцефалов обособились три ветви. Одна из них дала современных земноводных хвостатых, другая бесхвостых, от третьей ветви образовались примитивные пресмыкающиеся.
Земноводные обычно встречаются в пресных водоемах и вблизи от них. Здесь они питаются различными беспозвоночными животными. В случае опасности быстро прыгают в воду. Весной и в начале лета в мелких, стоячих водоёмах живут тритоны. В остальное время года их можно встретить в лиственных, и смешанных лесах, парках, садах. Жабы и травяные лягушки живут в основном вдали от водоемов, Только в период размножения они живут в воде. Все земноводные активны только в теплое время года. Лягушки зимуют на дне водоемов, а жабы и тритоны в укрытиях на суше.
Отделы тела: голова (уплощена, передняя часть клинообразно вытянута), туловище (немного уплощено в спинно-брюшном направлении), парные конечности, хвост (у бесхвостых – редукция хвостового отдела). Кожа тонкая, влажная содержит много желез (среди них есть ядовитые). Железы вырабатывают слизь, которая увлажняет и обеззараживает кожу. Через влажную кожу происходит кожное дыхание.
На переднем конце головы земноводных находится крупный рот. Выше на возвышении находятся два крупных выпуклых глаза и пара ноздрей. Глаза имеют веки, которые защищают и увлажняют их. Верхнее веко подвижное, а нижнее - полупрозрачная мигательная перепонка. По бокам головы за глазами видны округлые барабанные перепонки. Они отделяют от внешней среды первый отдел органа слуха- полость среднего уха. Внутреннее ухо земноводных так же, как у рыб находится в костях черепа.
У взрослых амфибий общий план строения конечностей такой же, как и у других наземных позвоночных животных. Передняя конечность: плечо, предплечье, кисть. Задняя конечность: бедро, голень, стопа. У бесхвостых земноводных задние ноги длиннее и сильнее передних, что дает возможности этим животным передвигаться прыжками. Между пальцами задних ног бесхвостых земноводных развиты плавательные перепонки.
Окраска земноводных разнообразная, чаще маскирующая и хорошо скрывающая их в зарослях водных или прибрежных растений. Некоторые земноводные имеют очень яркую окраску, предупреждающую о том, что они ядовиты. Это саламандры, жерлянки. Обитатели пещер, как правило, вовсе лишены окраски.
Прудовая лягушка питается насекомыми, пауками, моллюсками, мальками рыб. Свою добычу она подстерегает в засаде. Главную роль играет зрение. Лягушка реагирует только на подвижную добычу, мгновенно оценивает расстояние до неё, резко выбрасывает длинный липкий язык и быстро отправляет добычу в рот. Зубов у лягушки нет. Личинка тритона ест червя
Все современные земноводные в стадии имаго хищники, питаются мелкими животными (в основном насекомыми и беспозвоночными), склонны к каннибализму. Растительноядных животных среди земноводных нет из-за крайне вялого обмена веществ. В рацион водных видов может входить молодь рыб, а наиболее крупные могут охотится на птенцов водоплавающих птиц и попавших в воду мелких грызунов. Характер питания личинок хвостатых земноводных практически аналогичен питанию взрослых животным. Личинки бесхвостых имеют кардинальное отличие, питаясь растительной пищей и детритом, переходя к хищничеству лишь к концу личиночной стадии.
Позвоночник содержит девять позвонков: шейный (1 позвонок), туловищный (7 позвонков),крестцовый (1 позвонок), уростиль (12 слившихся хвостовых позвонков). Ребра отсутствуют. Скелет свободных конечностей построен по типу системы многочленных рычагов, подвижно соединенных шаровидными суставами.
Мышечная система амфибий под влиянием наземного образа жизни претерпела значительные изменения. Однообразно построенные сегменты мускулатуры рыб преобразованы в дифференцированные мышцы конечностей, головы, ротовой полости, участвующих в процессе заглатывания пищи, вентиляции органов дыхания.
Имеются конические зубы. Пища в ротовой полости смачивается слюной (у рыб нет), она не содержит ферментов. В акте глотания участвуют глаза. Хорошо развиты печень и поджелудочная железа. Не переваренные остатки пищи выходят через клоаку. С наземным образом жизни связано появление в ротовой полости настоящего языка основного органа добычи пищи. У лягушек он прикреплен к передней части дна ротовой полости и способен быстро выдвигаться вперед, приклеивая добычу. Взрослые лягушки, как и все другие земноводные, плотоядны и питаются движущимися мелкими животными, иногда икрой, молодью рыб.
Механизм дыхания земноводных Строение легких Легкие - представляют собой небольшие вытянутые мешочки с тонкими эластичными стенками. Легкие у земноводных примитивны, поэтому важное значение в газообмене имеет кожа. Дыхание происходит за счет опускания и подъема ротоглоточной полости. Органы дыхания у взрослых особей – легкие, у личинок – жабры.
В связи с развитием легких у земноводных появляется второй – малый, или легочный, круг кровообращения. Являются холоднокровными. Сердце трёхкамерное: два предсердия и один желудочек. Все органы получают смешанную кровь. Чистую артериальную кровь получает только мозг.
Кровеносная система земноводных представлена трехкамер-ным сердцем, состоящим из двух предсердий и желудочка, и двух кругов кровообращения большого (туловищного) и малого (легочного). Малый круг кровообращения начинается в желудочке, включает сосуды легких и завершается в левом предсердии. Большой круг начинается также в желудочке. Кровь, пройдя по сосудам всего тела, возвращается в правое предсердие. Таким образом, в левое предсердие попадает артериальная кровь из легких, а в правое венозная кровь со всего тела. В правое предсердие попадает и артериальная кровь, оттекающая от кожи. Так благодаря появлению легочного круга кровообращения в сердце земноводных попадает и артериальная кровь. Несмотря на то что в желудочек поступает артериальная и венозная кровь, полного перемешивания крови не происходит благодаря наличию карманов и неполных перегородок. Благодаря им при выходе из желудочка артериальная кровь по сонным артериям поступает в головной отдел, венозная в легкие и кожу, а смешанная во все остальные органы тела. Таким образом, у земноводных нет полного разделения крови в желудочке, поэтому интенсивность жизненных процессов невысокая, а температура тела непостоянная.
Головной мозг состоит из 5 отделов; Сильно развит передний мозг, который разделён на два полушария; Плохо развит мозжечок, из-за однообразия движений; Орган слуха имеет 2 отдела: среднее и внутренне ухо; Глаза имеют веки, роговица выпуклая; Развиты также органы вкуса, обаяния и осязания.
Выход земноводных на сушу оказал влияние на развитие орган от чувств.Так, глаза земноводных защищены от высыхания и засорения подвижными верхними и нижними веками и мигательной перепонкой. Роговица приобрела выпуклую форму, а хрусталик линзообразную. Видят земноводные в основном подвижные объекты. В органе слуха появилось среднее ухо с одной слуховой косточкой (стремечком). Полость среднего уха отделена от окружающей среды барабанной перепонкой и соединена с ротовой полостью посредством узкого канала евстахиевой трубы, благодаря чему внутреннее и внешнее давление на барабанную перепонку уравновешивается. Появление среднего уха вызвано необходимостью усиления воспринимаемых звуковых колебаний, так как плотность воздушной среды меньше, чем водной. Ноздри у земноводных в отличие от рыб сквозные и выстланы чувствительным эпителием, воспринимающим запахи.
Размножение земноводных имеет свои особенности. Половые железы парные. Парные яйцеводы впадают в клоаку, а семя-выводящие каналы в мочеточники. Лягушки размножаются весной на третьем году жизни. Оплодотворение происходит в воде. Через 715 дней в оплодотворенных икринках развиваются рыбообразные личинки головастики. Головастик типичное водное животное: дышит жабрами, имеет двухкамерное сердце, один круг кровообращения и орган боковой линии, плавает при помощи хвоста, окаймленного перепонкой. В ходе метаморфоза личиночные органы замещаются органами взрослого животного.
Сравнительная характеристика строения личинок и взрослых лягушек Признак Личинка (головастик)Взрослое животное Форма тела Рыбообразная, с зачатками конечностей, хвост с плавательной перепонкой Тело укороченное, развиты две пары конечностей, хвоста нет Способ передвижения Плавание с помощью хвоста Прыжки, плавание с помощью задних конечностей Дыхание Жаберное (жабры вначале наружные, затем внутренние) Легочное и кожное Кровеносная система Сердце двухкамерное, один круг кровообращения Сердце трехкамерное, два круга кровообращения Органы чувств Развиты органы боковой линии, на глазах нет век Нет органов боковой линии, на глазах развиты веки Челюсти и способ питания Роговыми пластинками челюстей соскабливает водоросли вместе с одноклеточными и другими мелкими животными Роговых пластинок на челюстях нет, липким языком захватывает насекомых, моллюсков, червей, мальков рыб Образ жизни ВодныйНаземный, полуводный
Земноводные играют большое значение в природном сообществе, поедают разнообразных беспозвоночных, личинок и куколок кровососущих насекомых, распространяющих опасные заболевания человека (малярия), являются пищей для других животных. Жабы поедают вредителей овощных культур- слизней. Озерная лягушка съедает за сутки 7 вредителей, а за полгода более В некоторых странах мясо земноводных используют в пищу. Важное значение имеют земноводные как лабораторные животные. Большинство экспериментов в медицине и биологии происходит с использованием лягушек. Во многих странах мира большинство земноводных находится под охраной. Запрещены: отлов в природе, разрушение и загрязнение мест их обитания.
Саламандра Тритон Живут к северу от экватора, в умеренном поясе Восточного и западного полушарий Туловище удлиненное веретеновидное, незаметно переходит в длинный хвост В воде передвигаются с помощью хвоста и конечностей (между пальцами имеется перепонка), на суше – с помощью двух пар слаборазвитых конечностей Дышат с помощью легких, кожи, слизистой ротовой полости или наружных жабр Оплодотворение внутреннее или наружное, развитие с превращением, личинка похожа по облику и способу передвижения на личинку рыб
Самый многочисленный отряд, насчитывает около 3000 видов Распространены по всему земному шару, исключение Антарктида и северные острова Тело короткое, приземистое без хвоста; голова широкая без шеи Кожа голая, снабжена многочисленными железами Активны в течение всего времени суток Взрослые животные ведут хищный образ жизни Размножаются в воде весной, а летом в поисках корма живут на суше Лягушка Жаба
Цейлонский рыбозмей Кольчатый червяга Родина червяг Тропическая часть Африки, Южная Америка и Южная Азия Живут в почве на глубине см, кроме южноамериканских червяг – они живут постоянно в воде Червяги имеют червеобразное, цилиндрическое тело без ног, слегка сплюснутое в сипинно- брюшном направлении Кожа голая, слизистая с ядовитыми выделениями Сверху тело поделено на множество поперечных колец – напоминающих сегменты дождевых червей Органы чувств – зрение и слух отсутствуют, хорошо развито обоняние и осязание Питаются беспозвоночными животными
тело состоит изголовы, туловища, хвоста и парных конечностей; кожа голая, богатая железами, скелет и мускулатура устроены сложнее чем у рыб, развит скелет парных конечностей; слизь;выделяет в ротоглоточной полости имеются железы;слюнные парные почки; органы выделения – кишечник, протоки клоаку;выделительной и половой систем открываются в у взрослых особей сердце трехкамерное;формируются 2 круга кровообращения:малый (легочный) и большой; органы дыхания у взрослых особей - легкие;у личинок -жабры; головной мозг состоит из 5 отделов, развит -передний мозг, не развит -мозжечок.Органы чувств приспособлены к жизни на суше.
Чтобы жить на суше, животным необходимы лёгкие, которые позволяют им извлекать из воздуха кислород. Без лёгких водные животные задохнулись бы и сразу погибли, как только вышли на поверхность. Но настал момент, когда многие живые существа научились дышать атмосферным воздухом.
Земноводные
Первые животные, которые заселили выступающую из воды землю, были земноводные. Они никогда не уходили далеко от воды, потому что откладывали в воду икру, чтобы размножаться. Точно так же делают сейчас лягушки, живущие в прудах.
Это были:
- Долохосома
- Урокордилюс
Во времена, когда первые животные вышли из воды, сильно изменились и рыбы. Большая их часть уже стала похожей на современных рыб.
Насекомые
В древних лесах уже начал слышаться шум крыльев. Это были некие существа, потомки водных рако-скорпионов и других видов, у которых появились крылья, и они начали летать. Так возникли насекомые. Птиц ещё пока не было. Наиболее древними насекомыми были стрекозы. У некоторых из них размах крыльев достигал полуметра.
Как родились первые земноводные?
Возможно, некоторые рыбы приобрели способность в течение короткого времени дышать на суше, когда их водоём пересыхал. Они ползали по земле в поисках воды, чтобы не погибнуть. Некоторые из них постепенно научились жить на земле.
Эволюция жизни на планете началась более трех миллиардов лет назад, некоторые ученые говорят, что даже более четырех миллиардов лет. Именно тогда возникли первые организованные экосистемы, правда, это были микробы и бактерии, а до млекопитающих было еще очень далеко. Так какими же были первые животные на Земле?
Самые первые
Самым древним следам жизни животных на Земле около миллиарда лет, а древнейшим окаменелостям самих животных ― приблизительно 600 миллионов лет.
Первые животные, которые появились на планете, были микроскопически малы и мягкотелы. Они жили на морском дне или в донном иле. Эти существа не могли окаменеть, поэтому единственным показателем их пребывания на Земле являются остатки их нор или ходов. Особи были очень жизнестойки, именно они дали начало фауне Эдиакары ― первым известным животным на планете.
Фауна Эдиакары: свет в конце тоннеля вендского периода
Фауна Эдиакары получила свое название от холмов Эдиакары, которые находятся в Австралии. Здесь в 1946 году были обнаружены необычные окаменелости, внешне чем-то похожие на современных медуз, червей и кораллы. Они были небольшие - в среднем 2 сантиметра в диаметре.
Сначала ученые решили, что находка относится к кембрийскому периоду: именно тогда началось бурное развитие мира животных (приблизительно 570 миллионов лет назад). Но при более подробном изучении удалось установить, что эти окаменелости еще древнее и относятся к более раннему периоду ― вендскому. Это стало настоящим открытием, так как о том, существовала ли жизнь в этот период, никто точно не знал.
Затем были найдены представители фауны Эдиакары в разных уголках планеты: в Намибии, России, Гренландии. Но, несмотря на находки, биологи все еще пытаются понять, что с ними случилось.
Вот так предположительно выглядело одно из таких древних животных, Кимберелла:
Ученые полагают, что это прямые предки современных медуз и моллюсков.
Как выглядели эдиакары
Строение первых в мире животных было простейшим: у них не было конечностей, головы, хвоста, рта и пищеварительных органов. Эдиакарские существа вели не особо яркую жизнь)) в то время планета была безопасной, хищников еще не было, поэтому им даже не от кого было защищаться.
Предполагается, что они просто впитывали органику из воды всем своим телом. Более того, некоторые из них составляли симбиоз с водорослями, да и внешне многие из существ очень походили на растения.
Так, например, самым крупным существом была дикинсония.
Некоторые особи достигали метра в длину, но в толщину обычно не превышали одного сантиметра. У них было плоское двусторонне-симметричное рифленое овальное тело. Этакий коврик.
Ученые так и не определились, к какой группе ее отнести: некоторые считают ее предком животных, кто-то говорит, что это разновидность грибов, а третьи утверждают, что она вообще принадлежала к классу существ, которых нет сегодня в царстве природы. Да и современных родственников ее так и не обнаружили.
А что было после первых в мире животных?
Следующий период в истории развития жизни на Земле называется кембрийским. Он начался примерно 570 миллионов лет назад и длился около 70 миллионов лет. Именно здесь произошел поразительной силы эволюционный взрыв, в ходе которого на Земле впервые появились представители большинства основных групп животных, известных современной науке. А произошло это благодаря хорошим климатическим условиям.
В кембрийский период на планете существовали громадные шлейфы и материковые отмели. Тут были идеальные условия для жизни: дно, покрытое слоем мягкого ила, и теплая вода. В атмосфере уже образовалось много кислорода (хотя гораздо меньше, чем сейчас). Развитие твердых покровов суши привело к появлению новых жизненных форм, таких как артроподы ― первые членистоногие.
Животным понадобились новые способы защиты от новых высокоорганизованных хищников. В результате эволюции у существ развивались средства для защиты, соответственно хищникам пришлось вырабатывать новые методы охоты, чтобы преодолеть сопротивление жертвы.
На протяжении кембрийского периода уровень моря неоднократно повышался и понижался, виды вымирали, на их место приходили другие, которым приходилось приспосабливаться к новым условиям жизни и способам пропитания.
Мир животных становился более разнообразным, и все больше популяций могло существовать рядом друг с другом, не претендуя на пищевые ресурсы своих соседей.
Возникновению природного разнообразия на Земле человечество обязано миллиардам лет революции. Современные геологи и палеонтологи обнаружили переломные моменты в развитии жизни на нашей планете.
1. Древнейшие люди - Омо
Сейчас люди могут проследить свою родословную на сотни тысяч лет. Двум черепам, названным Омо 1 и Омо 2, которые были обнаружены в Эфиопии в 1967 году, исполнилось 195 000 лет, что делает их самыми ранними из обнаруженных до сих пор анатомически современных людей. Теперь ученые думают, что Homo Sapiens начали развиваться 200 000 лет назад.
Тем не менее, по этому поводу до сих пор идут споры, поскольку свидетельства культурного развития - найденные музыкальные инструменты, иглы и украшения - датируются всего 50 000 годами. Комплексные составные инструменты, такие как гарпуны, также появились примерно в это время. Поэтому никто не может ответить на простой вопрос: если современные люди появились 200 000 лет назад, то почему у них заняло целых 150 000 лет, чтобы разработать что-нибудь, напоминающее культуру.
2. Самая древняя птица - протоавис
Сегодня все знают, что птицы произошли от динозавров, а также что многие динозавры были фактически покрыты перьями. В результате, вопрос "какая птица является самой древней" по сути нужно переформулировать в "с какого момента динозавров можно начинать считать птицами".
В течение длительного времени палеонтологи считали самыми древними птицами археоптериксов, но сегодня появился еще более древний кандидат на звание первой птицы. Протоавис жил около 220 миллионов лет назад, раньше на 80 миллионов лет любого своего конкурента. Ископаемое было найдено в Техасе палеонтологом Санкаром Чаттерджи, который утверждает, что протоавис на самом деле ближе к современным птицам, чем археоптерикс.
3. Первые виды существ, которые начали ходить по земле - тиктаалик и пневмодесмус
Тиктаалик - утконосое существо, обитавшее в девонском периоде, являлось чем-то средним между рыбой, лягушкой и аллигатором. Как считается, оно впервые выбралось на сушу из воды 375 млн лет назад. Обнаруженный в Канаде в 2004 году, этот вид считается важным переходным звеном между водными позвоночными и первыми наземными животными. Также тиктаалик может похвастался ребрами, которые способны поддерживать его тело вне воды, легкими, подвижной шеей и глазами на верхней части головы, как у крокодила. Многоножка пневмодесмус жила около 428 млн лет назад. Существо размером в 1 сантиметр на самом деле было первым существом, которое постоянно обитало на земле и дышало воздухом.
4. Самая древняя рептилия - гилоном
Рептилии были первыми позвоночными, которые могли жить на земле. Ящерицеподобное существо гилоном, длина которого составляет всего 20 сантиметров, как полагают ученые, было самой старой рептилией. Гилономы, которые по всей видимости были насекомоядными, возникли примерно 310 миллионов лет назад. Сохранившиеся окаменелости этого существа были обнаружены в 1860 году внутри ствола дерева в Новой Шотландии.
5. Старейшее существо, способное летать - риниогната
Полет в качестве основного средства передвижения требует сложной конструкции организма (низкий вес тела, но прочный скелет), а также мощные мышцы крыльев. Первое существо, которое было способно летать, фактически является самым старым известным насекомым. Rhyniognatha hirsti - крошечное насекомое, которое обитало около 400 миллионов лет назад. Первые доказательства существования этого насекомого были обнаружены в 1928 году в девонских горных породах.
6. Первое цветущее растение - потомакапнос и амборелла
Люди склонны ассоциировать растения с цветами, но на самом деле цветы появились сравнительно недавно. Прежде, чем появились цветы, растения размножались с помощью спор в течение сотен миллионов лет. На самом деле, ученые даже не знают, почему возникли цветы, поскольку они являются очень нежными и прихотливыми, а также требуют огромного количества энергии, которой теоретически могло бы найтись намного более рациональное применение.
Эти непонятные обстоятельства заставили Дарвина описать рост цветов, как "страшную тайну". Древнейшие известные ископаемые цветковые растения относятся к меловому периоду, между 115 и 125 миллионами лет назад. Одними из древнейших цветков являются потомакапнос, который удивительно напоминает современный мак, а также амборелла, которую нашли на острове Новая Каледония. Все указывает на то, что цветы не развивались медленно, а внезапно возникли фактически в современном виде.
7. Самое древнее млекопитающее - хадрокодиум
Самое старое известное млекопитающее напоминало небольшую мышь или современную землеройку. Длина хадрокодиума, останки которого нашли в Китае в 2001 году, была около 3,5 сантиметров, а весил зверек всего 2 грамма. Скорее всего, он вел образ жизни, подобный современной землеройке, поскольку его зубы представляли собой специальные клыки для измельчения насекомых. Жил хадрокодиум около 195 миллионов лет, задолго до некоторых из самых известных динозавров, в том числе стегозавра, диплодока, и тиранозавра.
8. Первое дерево - ваттиеза
Деревья сыграли (и до сих пор играют) решающую роль в формировании атмосферы Земли. Без них углекислый газ не превращался бы в кислород, и планета вскоре стала бы безжизненной. Первые леса резко изменили экосистему Земли, Таким образом, появление деревьев можно считать одним из самых важных эволюционных прорывов за всю историю.
В настоящее время самым старым известным деревом является вид возрастом 397 миллионов лет, который был назван ваттиеза. Листья этого папоротникообразного растения напоминали ладонь, а само дерево достигало высоты в 10 метров. Ваттиеза возникла на 140 миллионов раньше динозавров. Растение размножалось спорами подобно современным папоротникам и грибам.
9. Самый старый динозавр - ньясазавр
Динозавры начали царствовать на Земле после массового пермского вымирания, которое произошло около 250 миллионов лет назад и уничтожило около 90 процентов всех видов на планете, в том числе 95 процентов морской жизни, и большинство из деревьев планеты. После этого в триасе появились динозавры.
Старейшим известным на настоящее время динозавром является ньясазавр, кости которого были обнаружены в Танзании в 1930 году. До сих пор ученые не имеют ни малейшего понятия был он хищником или травоядным, а также ходил он на двух ногах или на четырех. Рост ньясазавра составлял всего 1 метр, а вес - 18-60 кг.
10. Старейшая форма жизни
Что является старейшей формой жизни, известной науке? Довольно сложный вопрос, поскольку зачастую ископаемые настолько древние, что их возраст сложно точно определить. Например, на камнях, обнаруженных рядом с регионом Пилбара в Австралии, содержались микробы возрастом почти 3,5 млрд лет. Однако, некоторые ученые считают, что подобные докембрийские органостенные микрофоссилии на самом деле являются странной формой полезных ископаемых, возникших при особых гидротермальных условиях. Другими словами, они не являются живыми.
Это странное многоногое было одним из первых животных, шагавших по суше.
Пионеры жизни на суше
Самые древние известные ископаемые наземных беспозвоночных имеют возраст 400 миллионов лет. Они похожи на скорпионов и принадлежат к группе членистоногих, имеющих сочлененное тело, покрытое панцирем, которое хорошо сохраняется в ископаемом состоянии. Можно предположить, что в ту эпоху на суше жили черви и некоторые моллюски, но их мягкое тело плохо сохраняется, поэтому никаких следов они не оставили. Палеонтологи полагают, что подлинные пионеры завоевания суши появились на несколько миллионов лет раньше и что они, вероятно, очень близки современным тихоходкам. Эти крошечные животные, не превышающие 1 мм в длину, кишат в тонких пленках воды, покрывающей мхи и лишайники. Они способны выжить, даже если среда их обитания высыхает: их организм почти полностью обезвоживается и сохраняет жизнеспособность в течение многих лет. Такая способность могла бы позволить этим животным, регулярно лишаемым воды, первыми постепенно завоевать сушу.
Первые насекомые
На протяжении девонского периода (400-360 миллионов лет назад) и следующего за ним каменноугольного периода членистоногие быстро распространялись на суше. Появились разные группы животных: многоножки, мягконогие (животные, похожие на слизняков, но имеющие примитивные ноги), паукообразные (напоминающие современных клещей). Некоторые виды достигали значительных размеров, как, например, гигантская многоножка артроплевра (1,8 м), самое крупное членистоногое из всех когда-либо существовавших на суше. Несмотря на свой впечатляющий вид это безобидное животное питалось только растениями.
До него первые микроскопические насекомые, колемболы, имели размер в несколько десятых долей миллиметра. Эти примитивные бескрылые животные существуют повсюду: они живут под корой деревьев, под камнями, во мху. Начиная с каменноугольного периода тараканы и поденки ничем не отличались от своих современных потомков. Скорпионы хотя и были в числе первых животных, отправившихся на завоевание суши, еще долгое время (вплоть до каменноугольного периода) оставались земноводными и жили, не удаляясь от воды.
Крылья, чтобы летать
Все эти наземные членистоногие являлись вегетарианцами и были лишены крыльев до тех пор, пока не появились хищники, главным образом пауки и скорпионы, полностью приспособившиеся к жизни на суше. Именно с появлением этих хищников насекомые приобрели великолепное средство спасаться от них -полет. В течение 50 миллионов лет насекомые были единственными животными, способными летать. Меганевра, огромная стрекоза, размах крыльев которой больше 70 см, летала в лесах каменноугольного периода.
Панцирь и конечности
Артроплевра — гигантская многоножка (1,8 м в длину). Несмотря на свой устрашающий вид, она питалась растениями.
Трудно объяснить, что заставило первых беспозвоночных покинуть воду. Быть может, преследуемые морскими хищниками, они не имели выбора, если хотели выжить. Однако жизнь на суше враждебна и трудна: отсутствие воды угрожает животным обезвоживанием, сила тяготения прижимает к земле, и надо уметь дышать кислородом из воздуха, а не из воды. Но, как считают ученые, первые наземные беспозвоночные имели двойное преимущество: панцирь, который защищал их от воздействия силы тяготения, и конечности для передвижения. К панцирю прикрепляются мышцы, которые управляют конечностями. Этот панцирь (который у насекомых называют кутикулой) водонепроницаем и потому препятствует обезвоживанию животного. Таким образом панцирь позволяет животным выжить в засушливых местах. Не имеющие панциря черви вынуждены зарываться в сырую землю.
Насекомые, хозяева Земли
Считается, что Земля наиболее густо заселена млекопитающими, к которым принадлежит и человек. Но развитие разнообразия насекомых было еще более успешным. В мезозойскую эру (245-65 миллионов лет назад) насекомые были уже очень многочисленны, а в кайнозойскую эру количество видов насекомых особенно увеличилось. Сегодня, в то время как млекопитающие представляют 3600 видов, класс насекомых насчитывает около 800 000, и предполагается, что их еще предстоит открыть в 5 раз больше. Жук-бронзовка (см. фото) принадлежит к группе жесткокрылых насекомых, которая включает 280 000 видов (скарабеи, божьи коровки и т. д.).
Как дышат насекомые!
На брюшке этой саранчи можно различить ряд маленьких отверстий: это дыхательные отверстия, называемые дыхальцами. Воздух входит через них и направляется к клеткам тела по мельчайшим, очень тонким трубочкам — трахеям. Такая система эффективна только для мелких животных. Насекомым она позволила освоить сушу, но она же ограничила их рост. Пауки, скорпионы, улитки не имеют трахей, они дышат очень простыми легкими. Кровь насекомых служит лишь для того, чтобы переносить питательные элементы и отходы. Кровь у них прозрачна, поскольку не содержит красного пигмента гемоглобина, который переносит кислород в крови позвоночных животных.
Через какое-то время после растений первые животные покинули воду, чтобы обосноваться на суше. Это были беспозвоночные животные, относящиеся к членистоногим. Их тело было покрыто панцирем, под водой они передвигались благодаря своим членистым конечностям. Постепенно эти животные выходили из воды и приучались двигаться по суше. Сначала они обитали в сырых местах, вблизи прудов и рек. Потом они усовершенствовались и стали отваживаться уходить все дальше и дальше от воды. Наконец, они вырастали, достигая внушительных размеров.