Фауногенез продолжение Генезис фауны Планета Земля также

Фауногенез (продолжение)

Генезис фауны Планета Земля, также как и Луна и еще 8 планет солнечной системы образовалась 4, 6 млрд лет назад из протосолнечной туманности вокруг Солнца. В силу некоторых причин (о которых мы можем только догадываться)(1. силы сжатия стали меньше сил расширения, 2. диссипация первичной водородной атмосферы) одна из планет (Фаэтон) через 500 -600 млн лет распалась (взорвалась). В результате, по-видимому, была сорвана и первичная водородная оболочка Земли. Уход первичной атмосферы с Земли снизил давление в горных породах на 7 -9 тыс. атмосфер. Снижение давления снизило и температуру плавления пород и обусловило поступлению из глубины к поверхности газообразных веществ, а вместе с ними и так называемых гранитизирующих элементов (Si, Na, K) и сопутствующих им радиоактивных (U, To). Газы постепенно сформировали вторичную углекислую атмосферу. Поступала на поверхность и вода – существовали мелководные озера. Таким образом, 3, 8 -3, 5 млрд лет назад установилась обстановка, во многом близкая той, что сейчас. Различие было лишь в том, что в атмосфере почти не было кислорода, но жизнь существовала, и простейшие организмы путем фотосинтеза уже стали «вырабатывать» кислород. Изучение древнейших пород Земли (разрез катархея Алданского щита) показало, что жизнь возникла на Земле непосредственно вслед за ее аккрецией и уже в самом начале земной истории бактерии участвовали в образовании отлагавшихся тогда осадков.

• • • - В первые 500 млн лет на Земле уже существовала мощнейшая биосфера, осуществлявшая почти все биогеохимические функции, свойственные современной. - Взрыв Фаэтона (4 млрд лет назад) – срыв атмосферы и гибель микроорганизмов. По-видимому, выжили только цианобактерии и метаногены (предки будущих архебактерий). - В течение 1, 5 млрд лет жизнь едва теплилась. - С эпохи 2, 7 млрд лет назад биогенное продуцирование кислорода практически прекратилось (резкое падение светимости Солнца – оледенение Земли до 2, 3 млрд лет). В такой обстановке жизнь сохранялась лишь только в ограниченном числе водоемов, перекрытых льдом. Главным препятствием на пути бактерий оказалась невозможность получать ими тепловую энергию для жизни, для обмена веществ з окружающей их гидросферы. Это послужило им стимулом к ускоренной эволюции. Чтобы выжить они нашли новый источник энергии – Солнце. - 2, 3 млрд лет назад появляется механизм фотосинтеза. - 2 млрд лет назад в Канаде в кремнистых сланцах обнаружены 8 родов примитивных форм жизни, включающих 12 видов.

• В начале кембрия на Земле отмечается взрыв жизни. Особенности живых систем того времени: • 1. появление твердого скелета (или раковина) различного химического состава, • 2. исключительное многообразие типов и классов животных, • 3. постоянное, иногда стремительное их вымирание. В фанерозое (последние 545 млн лет) 99% появившихся видов животных и растений впоследствии вымерло.

• Кембрий (600)– трилобиты (членистоногие), плеченогие (брахиоподы), губки, брюхоногие моллюски, черви, голотурии. • Ордовик (475)– морские лилии, звезды, голотурии, морские ежи. В прибрежно-морских условиях появились древнейшие позвоночные – бесчелюстные рыбообразные животные (панцирные рыбы). Появились мхи и плауновые. • Ордовик – силур – первое великое вымирание. Исчезло около 35% семейств морских животных, около 60% родов. Скорость вымирания приближалась к 20 семействам за миллион лет. • Силур (425) – завоевание суши споровыми растениями – псилофитами. В морях появились ракоскорпионы, во второй половине периода – настоящие рыбы (акантоды) с челюстями, парными плавниками, совершенным внутренним скелетом. • Девон (413)– быстрый прогресс в эволюции наземной флоры. Представители Хвощевых, плауновых, папоротников, первые голосеменные. Первые наземные членистоногие – многоножки, потом насекомые и позвоночные (двоякодышащие и кистеперые). В морях исчезли граптолиты и трилобиты, много брахиопод и рыб (кистеперые, двоякодышащие).

• Трилобит • брахиопод

• силур • Акантоды - колючкозу бые (лат. Acanthodii, раньше — Acanthodei) — класс вымерших рыб. Существовали с позднего силура до ранней перми.

• Ракоскорпионы, или морские скорпионы, или эвриптериды (лат. Eurypterida) — вымерший (под? )класс членистоногих. Достигали 2 метров в длину (большая часть видов не вырастала свыше 20 см). Существовали в течение всего палеозоя 510— 248 млн лет назад, ранние формы обитали в морях на мелководье, около 325— 299 млн лет назад большая часть перешла к жизни в пресной воде.

• • • Кистепёрые рыбы (лат. Crossopterygii) — надотряд, древняя и почти полностью вымершая группа рыб. Особенностью кистепёрых являются плавники, в основании которых расположена мышечная лопасть. В настоящее время единственный представитель кистепёрых — латимерии — обитают в районе Коморских островов на глубине 400— 1000 метров. Первоначально кистепёрые обитали в пресных водоёмах (затем некоторые представители вернулись в море, а пресноводные вымерли), испытывавших, вероятно, недостаток кислорода и мелководных. В результате у этой линии рыб развилась мускулатура в основании плавников (чтобы можно было двигаться с опорой на субстрат) и двойное дыхание (включая лёгочное). Биологи полагают, что кистепёрые рыбы дали начало земноводным и первыми из позвоночных вышли на сушу. Надотряд состоит из трёх отрядов: Coelacanthiformes известны со среднего девона; в течение палеозоя жили в пресных водах, с начала мезозоя перешли в море. Единственный дошедший до наших дней род — латимерия. Osteolepidiformes— преимущественно пресноводные рыбы, время существования: ранний девон – начало пермского периода; Struniiformes — находки относятся к девону. Представители отряда обладали рядом признаков лучеперых рыб.

• • • Ихтиосте га (лат. Ichthyostega) —род ранних тетрапод, живший в верхнем девонском периоде, около 367— 362, 5 млн лет назад, и представляющий собой первое промежуточное звено между рыбами и амфибиями. Этот род расматривается в составе амфибий, однако он не является прямым предком современных видов, предки которых — лепоспондилы (Lepospondyli) — появились в каменноугольном периоде. У ихтиостегий были ноги, но их конечности, возможно, не использовались для ходьбы, а со временем были использованы для преодоления болот. Ихтиостеги имели хвостовой плавник и некоторые органы чувств, функционирующие только в воде. Тело их было покрыто мелкими чешуйками. По мнению некоторых учёных ихтиостеги наряду с определёнными видами кистопёрых рыб определили направление филогенеза в сторону возникновения наземных позвоночных.

• Акантостега (лат. Acanthostega) — род ископаемых тетрапод, живших в позднем девоне и являющихся промежуточным звеном между лопастеперыми рыбами и наземными животными. Одни из первых хордовых, развивших конечности. • Акантостега достигала длины около 60 см. Конечности не имели запястий, что говорит о крайне низкой приспособленности к передвижению по суше, и на каждой из них насчитывалось 8 пальцев. Строение скелета указывает на наличие внутренних жабр. Слабые конечности, которые не смогли бы выдержать вес животного, и короткие рёбра, на которые оно также не могло опираться, говорят о его преимущественно водном образе жизни.

• Карбон (355)– время господства древовидных папоротников. Стала проявляться климатическая зональность. Сильно развилась фауна позвоночных – амфибий (Dolichosoma, Branchiosaurus, Microbrachus), рептилий. Развитие морской фауны медленное – брахиоподы, гастроподы, кораллы. • Пермь (265)– на протяжении периода обновляется состав флоры: семенные папоротники сменяются голосеменными растениями (хвойными, саговниковыми, гингковыми). Значительные изменения происходят в составе наземной фауны. Увеличивается число рептилий (скутозавр, иностранцевия, пермоцинодон). Вымирают древние морские представители: кораллы, мшанки, брахиоподы. В конце пермского периода вымирание усиливается (второе великое вымирание): полностью вымирают гониатиды, последние трилобиты, древние ежи, большинство брахиопод и т. д. Исчезло около половины семейств и свыше 80% видов.

Иглокожие губки радиолярии кораллы

• Дендрерпетон наземный темноспондил Эогиринус (птероплакс) - гигантский водный антракозавр -рептилиеморф

• Eogyrinus — один из крупнейших тетрапод каменноугольного периода, достигавший 4, 6 м длины и массы в 560 кг. Представитель одноименного семейства антракозавров-эмболомеров. Имевший мощный хвост и сравнительно слабые ноги, он, предположительно, был водным хищником со стратегией, аналогичной стратегии крокодила. Плавал, извиваясь всем телом и длинным хвостом, ловил рыбу в глубоких водоемах. Морда довольно длинная, подвижные сочленения в черепе. Глазницы некрупные, вынесены вверх, сближены. Найден в средне позднекарбоновых отложениях Англии и Новой Шотландии.

• Картина А. П. Быстрова «Иностранцевия, пожирающая парейазавра (пермский период) Диметродон - ранняя пермь Титанофонеус и улемозавр Антеозавр и кератоцефалы

• В мезозое происходят крупные изменения как наземной флоры и фауны, так и морской. • Триас (230)– на суше преобладали цикадовые, хвойные и гингковые растения. На суше продолжают развиваться палеозойские группы амфибий (лабиринтодонты – ихтиостеги, бентозухи)и рептилий. Но появляются динозавры, летающие ящеры, первые черепахи, крокодилы, ящерицы и, наконец, примитивные млекопитающие. В морской фауне главенствуют аммониты, затем двустворки. Появляются первые представители настоящих костистых рыб. Появляются морские рептилии – вторично перешедшие в море.

• • Аммоноиде и (лат. Ammonoidea) — вымерший подкласс головоногих моллюсков, существовавших с девона по мел. Свое название аммоноидеи получили в честь древнеегипетскогобожества Амона со спиральными рогами. Раковина аммонитов была разделена на много камер, ближайшая к устью была жилой. Длина жилой камеры варьируется от 0, 5 до 2 оборотов. Большинство камер, если судить по современным наутилусам, было заполнено газом (воздушные камеры), несколько — жидкостью (гидростатические камеры). Одним из основных признаков аммоноидей является строение лопастной линии. Перегородка между камерами аммоноидей имеет гофрированный край, который образует сложную линию прикрепления к раковине — лопастную. Выделяют четыре типа лопастной линии у аммоноидей. Различна также скульптура раковины: различают гладкие и разнообразные скульптурированные раковины с различным типом ветвления ребер, местоположением бугорков и т. д. Размеры аммоноидей различны: от 1 -2 см до 2 м в диаметре. Большинство аммоноидей относится к экологической группе нектона, то есть свободно плавающих в толще воды организмов. Некоторые гетероморфные формы были представителями бентосного (донного) сообщества. Хищники. Стеногалинны (живут только при определённой солености). Лучшими пловцами среди аммонитов были формы с чётко выраженным килем (например Cardioceras — см. рис. выше). Многие палеонтологи считают, что сложная лопастная линия — это приспособление к широкому распространению по вертикали в толще воды (эврибатности), так как сложная лопастная линия имеет большую площадь, а следовательно, дает большу ю опору для раковины при высоком давлении воды.

• Склероторакс - раннетриасовый лабиринтодонт Мастодонзавр - гигантский лабиринтодонт середины триаса

• В юрском периоде (185)– растительность почти не изменилась. На границе триаса и юры в наземной фауне исчезают палеозойские группы рептилий и амфибий. Наступает расцвет динозавров (стегозавр, диплодок). Появляются первые птицы (археоптерикс). Сильно изменилась морская фауна – полностью вымерли триасовые аммониты, сменились юрскими аммонитами и белемнитами. Увеличивается число плезиозавров и ихтиозавров, разводятся морские крокодилы и черепахи. Продолжают развиваться рыбы. • В меловом периоде (130)– следующее великое вымирание растений – исчезло 50% семейств и свыше 80% родов. Появляются покрытосеменные растения (дуб, бук, береза и др. ). Господство динозавров (Styracosaurus, Ornithomimus, Parasaurolophus), появляются змеи, настоящие веерохвостые птицы, но еще зубастые (гесперорнис, ихтиорнис). Из млекопитающих известны не только сумчатые, но и плацентарные, и в том числе первые насекомоядные. В конце мела – четвертое великое вымирание – исчезло 16% семейств около 50% родов.

Юра • Реконструкция археоптерикса, музей Оксфордского университета Лидсихтис и лиоплевродон

юра • Брахиозавр Цератозавр

карнотавр – хищный динозавр из группы абелизавров Кецалькоатль-гигантский птеродактиль тарбозавр – азиатский тираннозавр титанозавры – изизавры, одни из последних мозазавр танивазавропод

• В кайнозое (65) принципиальных изменений в наземной флоре не было, но ранее однообразная по всему миру растительность распалась на фитогеографические провинции вследствие усилившейся климатической зональности. Кайнозойская фауна изменилась существенно: вымирали динозавры. В сухопутной фауне ведущая роль перешла к млекопитающим. В морях вымерли аммониты и белемниты, но появились киты и сирены. В фауне рыб господствуют костистые рыбы. В неогене, когда площади континентов почти полностью освободились от воды, наземная фауна приобретает вид, близкий к современной. Среди насекомых – представители практически всех современных отрядов. Усиливается похолодание, что еще резче отделяет тропическую фору от умеренной, а последнюю от арктической. Из среды приматов выделяется антропоидная ветвь.

• Новая эра – кайнозой, состоит из двух периодов – третичного и четвертичного (квартер). Третичный – палеоген (века – палеоцен, эоцен, олигоцен), неоген (миоцен, плиоцен). • Третичный период – мощные движения земной коры – альпийская складчатость (Альпы, Кавказ, Карпаты и др. ). Время вулканической деятельности и расширения бассейнов Атлантического и Индийского океанов. Новые условия благоприятны для эволюции: двустворчатых и брюхоногих моллюсков, костистых рыб, типичных птиц и млекопитающих. Быстрая эволюция насекомых, параллельно с эволюцией двудольных. • Палеоген (65)– лемур, титанотерий, диноцерат, кондилартр. Позже лошади, свиньи и обезьяны. • Неоген (38)– мастодонт, древние олени • Плиоцен (10)– в связи с широким развитием саванн и степей господствует «фауна гиппариона (трехпалая лошадь)» . • Антропоген (2, 5)- мамонт, волосатый носорог

Миацид (палеоцен-миоцен)

• • Мастодо нты (лат. Mammutidae) — вымершее семейство хоботных млекопитающих. Первые мастодонты появились в Африке в олигоцене (~35 млн лет назад), последние представители вымерли к концу плейстоцена (~10 000 лет назад). В отличие от современных слонов у мастодонтов бивни имелись как в нижней так и в верхней челюсти. По одной из версий причиной вымирания мастодонтов мог быть туберкулез. В 2007 году немецкими учёными была изучена митохондриальная ДНК из зуба мастодонта, имевшего возраст 50— 130 тысяч лет.

Белуджитерий (олигоцен)

Уинтатерий (палеоген)

• Квартер – 2, 5 -1, 5 млн лет. Влияние на фауну огромно, в связи с тем, что в плейстоцене произошло покровное оледенение. • 4 крупнейшие ледниковые эпохи: гюнц (плиоцен), миндель, рисс и вюрм и 3 межледниковья: гюнц-миндельское, миндель-рисское, рисс-вюрмское. • Гюнц – короткое время, вымерли мастодонты, тапиры и гиппарион. • После минделя – исчез этрусский носорог, но появились гигантский, благородный и северный олени, лось, тур, пещерный лев. • Рисс-вюрм – степные виды – сайгак, байбак, тушканчики, дикий осел. • Вюрм – мамонт, волосатый носорог, северный олень, заяц-беляк, лемминг, овцебыки. В Европе и Азии вымерли гиппопотамы, пещерные гиены, саблезубые тигры.

• Фауна Южной Америки в четвертичном периоде - ленивец мегатерий и глиптодоны

• Колебания климата в квартере вызвали прежде всего серьезные изменения в размерах видовых ареалов, причем холодолюбивые расселились на огромных территориях, а теплолюбивые, наоборот, сузили свои ареалы при наступлении ледников. В межледниковое время - обратно. • ! Условия ледникового периода способствовали интенсивному формообразовательному процессу. Это подтверждается тем, что к концу квартера на земном шаре оказалось больше видов, чем их было в начале этого периода.