Тема 3 Эволюция жизни и возникновение приматов 1

Тема 3. Эволюция жизни и возникновение приматов 1) Основные этапы развития жизни 2) Эволюция млекопитающих 3) Основные эпизоды эволюции приматов

Введение • Жизнь – планетарное явление • Известна биохимическая природа начала жизни (ДНК) • Развитие жизни – часть истории Земли • Влияние факторов геологических, климатических, экологических факторов • Естественная история человека – один из эпизодов истории жизни

1. Основные этапы развития жизни • Вопрос о возрасте Земли в науке • Дж. Ушер, XVII в. , теология: 23 октября 4004 до Р. Х. • Ж. Бюффон, XVIII в. , естественная история Земли: 70 000 лет • XVIII-XIX вв. Развитие стратиграфии и реконструкция летописи Земли • 1860 -е, термодинамика Кельвин: 25 млн. лет • ХХ в. Радиоактивный метод датировки: 4, 5 млрд. лет

«Геологическая летопись Земли» • XVII в. Р. Гук, Н. Стено о сходстве допотопных и современных существ • XVIII в. Абрахам Г. Вернер. Классификация горных пород: изверженные и осадочные • Нептунисты и плутонисты об истории Земли и катастрофах • 1820 -1840 -е: «воскрешение ископаемых» • Развитие геохронологии

Шкала геологического времени

Основные эпизоды истории Земли • 4, 6 млрд. л. – формирование Земли • 4 млрд. л. – образование гидросферы и примитивных одноклеточных организмов • 3, 6 млрд. – твердое ядро Земли, первый суперконтинент (Ваальбара) • 2, 5 млрд. л. – кислородная катастрофа, начало оледенения • 2, 05 млрд. л. – начало горообразования, кислородная атмосфера • 1, 8 млрд. л. – ядерные живые организмы • 1, 4 млрд. л. – первые многоклеточные растения (красные водоросли) • 635 млн. л. – многоклеточные живые организмы. Разделение суперконтинента Паннотии на Гондвану и Лавразию • 540 млн. л. – «Кембрийский взрыв» , начало образования новых групп организмов

Этапы развития позвоночных (даты округлены) Палеозой Мезозой Кембрий Ордовик Силур Девон Карбон Пермь Триас Юра Мел Поглоще ние кальция, появлени е скелетн. многокле точн. форм. Водоросл и. Трилобит ы. Медузы. Черви и др. Беспозво ночные Позвон очные. Первые рыбы. Трилоб иты. Коралл ы. Первые назем. р астен. (кр. и зел. водоро сли). Челюс тные рыбы. Пауки выход ят на сушу. Некот орые назем. растен ия(пси лофит ы). Эпоха рыб. Хрящев ые р. Пресно водн. рыбы. Перв. амфиб ии. Перв. леса и насек. Первые рептил ии. Распро стране ние амфиб ий. Соврем. насеко мые. Засуха. Распрост ранение рептилий. Зверопо добные рептилии (Теромо рфы). Дальн. распрос транени е рептили й. Первые динозав ры. Яйцекла дующие млекоп итающи е. Великая эпоха динозав ров. Летающ ие и плаваю щие динозав ры. Плацента рные и сумчатые млекопит ающие. Первые соврем. птицы. 540 млн. 485 млн. 445 млн. 420 млн. 360 млн. 300 млн. 250 млн. 200 млн. 145 млн. 65

Наземные позвоночные (тетраподы) • Девон/Карбон – выход на сушу (от кистеперых рыб к амфибиям) 360 млн. лет назад. Мелководье. Нехватка кислорода • От жабр к легким: кислородное дыхание. • Изменение скелета: появление 2 -х пар конечностей; отделение черепа от плечевого пояса; обособление шейного и крестцового отдела позвоночника • Защита голого тела: чешуя, перья, шкура • От внутреннего уха – среднему и наружному • Эволюция выделительной и др. систем организма

2. Эволюция млекопитающих • 250 млн. л. , Триас, первые динозавры и яйцекладущие млепокитающие (первозвери) • Инфракласс: клоачные • Предки млекопитающих Тероморфы (звероподобные) рептилии Палеозоя (Пермь). Отряд зверозубых ящеров • Современные виды: утконос, ехидна (Австралия)

Сумчатые млекопитающие (2 -й инфракласс) • 200 млн. л. , Юра, расцвет динозавров, первые птицы и сумчатые млекопитающие • Репродуктивные и поведенческие преимущества над клоачными • Сегодня – 250 видов • Австралия и Юж. Америка (опоссум)

Плацентарные (3 -й инфракласс) • 145 млн. л. , Мел, эпоха динозавров, появление плацентарных • Самые древние виды: эомайя (125 млн. л. ), юрамайя (160 млн. л. ? ) • Питание и образ жизни: маргинальный, конкуренция с рептилиями • 65 млн. л. – глобальное вымирание динозавров, начало распространения и быстрое видообразование плацентарных (в новых экологических нишах) Юрамайя (Ляонин, Китай, находка 2011 г. )

Континентальный дрейф (Меловой период 145 -65 млн. л. ) Положение материков 145 млн. лет назад. Положение материков 65 млн. лет назад. Меловой период Мезозойской эры. Начало Кайнозойской эры Пангея распадается на Лавразию и Гондвану

Развитие плацентарных в Меловой период • 140 млн. л. н. , отделение плацентарных от «зверей» (живородящих) • 110 -105 млн. л. н. , отделение «афротериев» (Афро-Аравия); 6 отрядов (хоботные, трубкозубые, прыгунчиковые и др. ) • 105 -95 млн. л. н. , отделение неполнозубых (Ю. Америка): 2 отряда (в т. ч. броненосцы, ленивцы, муравьеды) • 99 -85 млн. н. , разделение «бореоэутериев» на «лавразиатериев» и «эуархнотоглиресов» • Лавразиатерии, 7 отрядов: хищные, китообразные, насекомоядные, панголины, парнокопытные, непарнокопытные, рукокрылые • Эуархонтоглиресы: (1) грызунообразные и (2) эуархонты – (i) тупайи и (ii) приматоообразные (86 млн. л. н. ) • 79 млн. л. н. разделение приматообразных на (1) шерстокрылов и (2) приматов

Развитие нервной системы и мозга Рыбы и рептилии Млекопитающие. Развитие неокортекса. Интегрирует сенсорную информацию, избирает форму ответа на раздражитель

Развитие зубного аппарата • Гомодонтные рептилии • Гетеродонтные млекопитающие: • (1) резцы, • 2) клыки, • (3) премоляры, • (4) моляры • Употребление различных видов пищи как эволюционное преимущество

Развитие теплорегуляции • Эволюция кровеносной системы: разделение артериальной и венозной кр. с. • Гомеотермия (теплокровность): возникла в Триасе (ок. 215 млн. лет назад) • (1) Эктотермические – рептилии (согрев от Солнца) • (2) Эндотермические – птицы и млекопитающие (согрев от клеточного метаболизма: пища, мускульная активность) • Возможность выживания в сумерках и прохладных местах

3. Основные эпизоды эволюции приматов • • • Предки приматов – Приматообразные (Primatomorpha), меловой период Прародина - Азия Древнейшие представители – Плезиадаписовые (Пургаториус/Purgatorius) Размеры: 6 -15 см, 1 -2 кг. Ночной образ жизни 1 -я радиация приматов: быстрое видообразование плезиадаписовых после вымирания динозавров Время существования – 65 -56 млн. л. (Палеоценовая эпоха)

Земля в начале Палеоцена (65 млн. л. назад)

Адапиды – примитивные полуобезьяны эпохи Эоцена • 56 -34 млн. л. , Эоцен, потепление климата, появление Адапидов • 2 -я радиация приматов: распространение из Азии в Европу и Северную Америку • Образ жизни: древесный, ночной (редко – дневной) • Питание: растения, насекомые (у разных видов) • Предки современных лемуров, индри и лори

Земля в начале Эоцена (50 млн. л. назад)

Появление высших приматов в эпоху Олигоцена • 34 -23 млн. л. , Олигоцен, новое похолодание. Уменьшение области тропических лесов. Редколесье, степи • 3 -я радиация приматов: появление обезьян. Их предок – долгопяты (не лемуры) • Апидиум, парапитек, мезопитек, египтопитек и др. • Размеры: 1 -8 кг, половой диморфизм • Образ жизни: дневной • Питание: фрукты, насекомые, листья • 25 млн. л. разделение на обезьян Старого и Нового света (от египтопитека) Египтопитек, 33 -29 млн. л. , Фаюмский оазис, Египет

Земля в начале Олигоцена (34 млн. л. назад)

Появление человекообразных обезьян • 23 -5 млн. л. , Миоцен, потепление, расширение тропических областей • 4 -я радиация приматов: распространение гоминоидов (вопрос о прародине? ) • Вопрос об общем предке: Проконсул? Кениапитек? • Дриоморфы – африканские формы гоминид • Рамаморфы – азиатские формы гоминид Проконсул, 21 -17 млн. л. , Африка

Земля в начале Миоцена (23 млн. л. назад)

Дивергенция гоминоидов (по данным молекулярной биологии) • 15 -20 млн. л. – разделение Хилобатид (Гиббоновые) и Гоминид • 14 млн. л. – разделение Гоминид на Азиатских Понгин и Африканских Гоминин • Азиатские Понгины (Гигантопитек, Сивапитек) Орангутанг • Африканские (современные) Гоминины: Горилла (7 млн. л. ), Шимпанзе (6 млн. л. ), Люди (4 млн. л. )

Эволюционное древо приматов

Выводы • Эволюция жизни = процесс разделения предковых форм и образования новых из единой популяции (кладогенез) • У современных людей и других Гомининов были общие предки