Возникновение жизни на Земле

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Возникновение жизни на Земле

Подготовила:

Кушиль Наталья

Проверил:

Харина Нина Ивановна

Севастополь 2014

Понять происхождение человека нельзя, не поняв происхождение жизни. А понять происхождение жизни можно, лишь поняв происхождение Вселенной.

Сначала был большой взрыв. Этот взрыв энергии произошел пятнадцать миллиардов лет назад.

Эволюцию можно представить себе в виде Эйфелевой башни. В основании - энергия, выше - материя, планеты, затем жизнь. И наконец на самой верхушке - человек, самое сложное и позже всех появившееся животное.

Ход эволюции:

- 15 млрд лет назад: рождение Вселенной;

- 5 млрд лет назад: рождение Солнечной системы;

- 4 млрд лет назад: рождение Земли;

- 3 млрд лет назад: первые следы жизни на Земле;

- 500 млн лет назад: первые позвоночные;

- 200 млн лет назад: первые млекопитающие;

- 70 млн лет назад: первые приматы.

Согласно этой гипотезе, предложенной в 1865г. немецким ученым Г. Рихтером и окончательно сформулированной шведским ученым Аррёниусом в 1895 г., жизнь могла быть занесена на Землю из космоса. Наиболее вероятно попадание живых организмов внеземного происхождения с мётеоритами и космической пылью. Это предположение основывается на данных о высокой устойчивости некоторых организмов и их спор к радиации, глубокому вакууму, низким температурам и другим воздействиям.

В 1969 году в Австралии был найден метеорит "Мэрчисон". Он содержал 70 неповрежденных аминокислот, восемь из которых входят в состав человеческого белка!

Многие ученые могли возразить, что белки, окаменевшие при вхождении в атмосферу, были мертвы. Однако недавно был открыт прион, белок, который выдерживает очень высокие температуры. Прион сильнее вируса и способен гораздо быстрее передавать болезнь. Согласно теории Панспермии человек каким то образом берет начало от вируса внеземного происхождения, поразившего обезьян, которые в результате мутировали.

Теория самопроизвольного зарождения жизни

Эта теория была распространена в Древнем Китае, Вавилоне и Египте в качестве альтернативы креационизму, с которым она сосуществовала.

Аристотель (384 - 322 гг. до н. э.), которого часто провозглашают основателем биологии, придерживался теории спонтанного зарождения жизни. На основе собственных наблюдений он развивал эту теорию дальше, связываю все организмы в непрерывный ряд - «лестницу природы». «Ибо природа совершает переход от безжизненных объектов к животным с такой плавной последовательностью, поместив между ними существа, которые живут, не будучи при этом животными, что между соседними группами, благодаря их тесной близости, едва можно заметить различия» (Аристотель).

Согласно гипотезе Аристотеля о спонтанном зарождении, определенные «частицы» вещества содержат некое «активное начало», которое при подходящих условиях может создать живой организм. Аристотель был прав, считая, что это активное начало содержится в оплодотворенном яйце, но ошибочно полагал, что оно присутствует также в солнечном свете, тине и гниющем мясе.

«Таковы факты - живое может возникать не только путем спаривания животных, но и разложением почвы. Так же обстоит дело и у растений: некоторые развиваются из семян, а другие как бы самозарождаются под действием всей природы, возникая из разлагающейся земли или определенных частей растений» (Аристотель).

С распространением христианства теория спонтанного зарождения жизни оказалась не в чести: ее признали лишь те, кто верил в колдовство и поклонялся нечистой силе, но эта идея все продолжала существовать где-то на заднем плане в течение еще многих веков.

Tеория стационарного состояния

Согласно этой теории, Земля никогда не возникала, а существовала вечно, она всегда способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень мало. Виды также существовали всегда.

Оценки возраста земли сильно варьировали - от примерно 6000 лет по расчетам архиепископа Ашера до 5000 * 10 в 6 степени лет по современным оценкам, основанным на учете скоростей радиоактивного распада. Более совершенные методы датирования дают все более высокие оценки возраста Земли, что позволяет сторонникам теории стационарного состояния считать, что Земля существовала вечно. Согласно этой теории, виды также никогда не возникали, они существовали всегда и у каждого вида есть лишь две альтернативы - либо изменение численности, либо вымирание.

Сторонники этой теории не признают, что наличие или отсутствие определенных ископаемых остатков может указывать на время появления или вымирания того или иного вида, и приводят в качестве примера представителя кистеперых рыб - латимерию. Сторонники теории стационарного состояния утверждают, что только изучая ныне живущие виды и сравнивая их с ископаемыми остатками, можно делать вывод о вымирании, да и в этом случае весьма вероятно, что он окажется неверным. Используя палеонтологические данные для подтверждения теории стационарного состояния, ее немногочисленные сторонники интерпретируют появление ископаемых остатков в экологическом аспекте (увеличение численности, миграции в места благоприятные для сохранения остатков и т. п.). Большая часть доводов в пользу этой теории связана с такими неясными аспектами эволюции, как значение разрывов в палеонтологической летописи, и она наиболее подробно разработана именно в этом направлении.

Креационизм (лат. сгеа -- создание). Согласно этой концепции, жизнь и все населяющие Землю виды живых существ являются результатом творческого акта высшего существа в какое-то определенное время. Основные положения креационизма изложены в Библии, в Книге Бытия. Процесс божественного сотворения мира мыслится как имевший место лишь единожды и поэтому недоступный для наблюдения. Этого достаточно, чтобы вынести всю концепцию божественного сотворения за рамки научного исследования. Наука занимается только теми явлениями, которые поддаются наблюдению, а поэтому она никогда не будет в состоянии ни доказать, ни отвергнуть эту концепцию.

Теория водного происхождения человека

Она гласит: человек произошел прямо из воды. Т.е. мы когда то были чем-то вроде морских приматов, или гуманоидными рыбами.

«Водную теорию» происхождения человека выдвинул Алистер Харди (1960), а развивала Элейн Морган. После чего идею транслировали многие популяризаторы, например, Ян Линдблад и легендарный подводник Жак Майоль. По мнению Харди и Морган, одним из наших предков была большая обезьяна миоцена из семейства проконсулов, которая, прежде чем стать земной, много миллионов лет обитала в воде.

В пользу происхождения «водной обезьяны» приводятся такие особенности человека:

1. Способность задерживать дыхание, апноэ (в том числе во время вокализации) делает человека ныряльщиком.

2. Работа ловкими кистями и использование орудий сходно с поведением енота-полоскуна и калана.

3. Переходя вброд водоемы, приматы встают на задние конечности. Полуводный образ жизни способствовал развитию прямохождения.

4. Утрата волосяного покрова и развитие подкожного жира (у человека в норме он толще, чем у других приматов) - характерны для водных млекопитающих.

5. Большая грудь помогала удерживать в воде корпус и согревать сердце.

6. Волосы на голове помогали удерживаться младенцу.

7. Удлиненная стопа помогала плавать.

8. Между пальцами рук есть кожная складка.

9. Сморщив нос, человек может закрыть ноздри (обезьяны - нет)

10. Ухо человека меньше набирает воду

И еще например если новорожденного поместить в воду сразу после того как он покинет материнское лоно, он будет себя отлично чувствовать. Он уже умеет плавать. Ведь чтобы новорожденный перешел от стадии рыбы к стадии млекопитающего дышащего воздухом его нужно похлопать по спине.

50 млн лет назад дельфины вышли из воды и стали сухопутными животными. А потом по неизвестным причинам решили вернуться в воду. Нам остается лишь последовать их примеру.

Трансформизм

Выдвинута в 1815 году Жаном Батистом Ламарком

Изменения внешней среды влекут за собой изменение клеток.

Разлом вынудил(!!) первых доисторических людей жить в безлесной саванне. Они не могли более взбираться на деревья, спасаясь от хищников. Люди вынуждены были встать на задние лапы, чтобы издалека видеть врага в высокой траве. Постоянно опасаясь нападения, люди выпрямились и превратились из "животных, в основном живущих на деревьях и иногда принимающихвертикальное положение" в "прямоходящих животных иногда взирающихся на деревья".

Использование нижних конечностей освободило верхние лапы, теперь в руках можно было держать палку и использовать ее как оружие.

Прямохождение открыло эру и других изменений, в частности в костяке.Таз сделался корзиной для внутренностей. Раньше соединение позвоночного столба и черепа было горизонтальным. Теперь оно стало вертикальным, и объем черепа увеличился, так как спинной мозг больше не мешал ему.

За 2 млн лет объем мозга вырастает с 450 до 1000 кубических сантиметров, затем от 1000 до современных 1450.

У нас почти не осталось шерсти. Шерсть была нужна чтобы младенцы могли вцепиться в живот матери. Это стало ненужным, когда матери смогли взять детей на руки. И шерсть осталась на макушке черепа для защиты от солнца. Над глазами (брови) защита от дождя.

Отличие от дарвинизма в том что, дарвинисты считают, что люди - это животные, у которых случайно оказался ген, позволивший им встать на задние лапы. А ламаркисты считают, что любое животное если это необходимо, может трансформировать свои гены.

Идеи Ламарка дают каждому надежду на лучшее. А Дарвин, если ты представитель не самого удачного вида, не оставляет тебе шанса.

Развиваясь в течение 9 мес, зародыш человека проживают всю историю своего вида.

12-тидневный эмбрион напоминал крошечного удлиненного червяка с большими глазами. Похож на зародыш рыбы.

Когда человеческому эмбриону тридцать один день, он похож на ящерицу, в 9 недель - на детеныша землеройки, в 18 недель ничем не отличается от зародыша обезьяны.

Дарвинизм

Материалистическая теория эволюции (исторического развития) органического мира Земли, основанная на воззрениях Ч. Дарвина.

Два основных двигателя эволюции. Первое - случай, второе - отбор видов. Природа ставила одновременно тысячи экспериментов. А естественный отбор затем устраняет наименее приспособленных.

Картина истории предков человека.

- 70 млн лет назад: появление первых приматов. Они были насекомоядными и очень походили на землероек.

- 40 млн лет назад; появление первых лемуров. У этих животных уже были характерные для человека черты: отстоящий большой палец, плоские ногти, плоское лицо. Расположенный под углом к ладони большой палец позволяет хватать предметы и пользоваться ими как инструментами. Плоские ногти вместо когтей дают возможность сжимать кулак. У лемуров у первых появилась кисть руки. Благодаря плоским лицам лемуры начали видеть объемно. Животные, у которых глаза расположены по бокам морды, не могут определять расстояние и различать рельеф. Улемуров морда перестала быть вытянутой, и глаза оказались на одной плоскости. Лемуры обрели возможность видеть мир в трех измерениях.

- 20 млн лет назад лемуров обогнали обезьяны, их гораздо более ловкие мутировавшие кузены.

- примерно между 4,4 и 2,8 млн лет тому назад, появляется ветвь обезьян-австралопитеков, из которых позднее вышли люди. Человек стал отличаться от гориллы или шимпанзе благодаря изменениям климата. Обезьяны населяли Восточную Африку, где произошло землятресение, спровоцировавшее разлом почвы, так называемый рифт. Разлом вызвал образование трех особых климатических зон: зону густых лесов,, гористую зону, зону саванн с редкой растительностью. В густых лесах выжили только предки шимпанзе, в горах предки горилл, а в зоне саванн с редкой растительностью - австралопитеки, то есть наши предки.

Основным различием между австралопитеком и доисторической гориллой или шимпанзе было исчезновение хвоста, необходимого для того, чтобы удерживать равновесие при прыжках с ветки на ветку. Дотронетесь до вашего копчика. Этот бесполезный маленький обрубок хвоста внизу спины - последний признак древесной обезьяны, которой человек был до появления разлома.

Отсутствие хвоста - не единственное различие между человеком и обезьяной. Постепенно распрямился торс, увеличился объем черепа, лицо сделалось плоским, и у человека повилось стереоскопическое зрение. Не забудем и опущение гортани. Раньше приматы издавали лишь орчание, опущение же гортани значительно расширило диапазон звуков. Исчезла шерсть, период детства удлинился, то есть удлинилось время для обучения детей. Возникли более сложные социальные отношения.

Периодизация эволюционных явлений

Жизнь эволюционирующей личности может быть разбита на пять периодов. Нам, в конце концов, суждена пятиступенчатая эволюция, и жизнь человека (как человеческого существа, до получения пятого Посвящения) может рассматриваться как совокупность пяти последовательных ступеней, каждая из которых определяется состоянием внутреннего Пламени Духа. С точки зрения нашей оккультной планетарной Иерархии, как уже упоминалось, мы оцениваемся по своей светимости.

Рассмотрим периоды эволюции человека, его виды и охарактеризуем их основные особенности.

Рамапитек дарвин эволюционный человечество земля

Ряд ученых полагают, что только 14 млн. лет назад на нашей планете появилась обезьяна, которую можно отнести к семейству гоминид. Это рамапитек. Обитал он на территории современных Индии, Восточной Европы, России. В отличие от первых человекообразных обезьян, задние зубы рамапитека были более широкими и плоскими, а между задними и передними зубами появились клыки. Питались рамапитеки растительной пищей: семенами злаков, кореньями, листьями и стеблями растений. Их необходимо было искать, срывать или выкапывать, подносить ко рту, совершая при этом множество движений передними конечностями, постоянно наклоняясь, разгибая и выпрямляя спину.

Австралопитек

На смену рамапитеку пришли другие гоминиды, из них лучше всего изучены австралопитеки. Многочисленные их остатки найдены на территории Южной и Восточной Африки. Возраст остатков австралопитеков колеблется от 5,5 до 1 млн. лет. Австралопитеки были значительно больше похожи на человека, чем их предшественники. Это были небольшие, прямоходящие существа (рост 120-130 см, масса 25-45 кг), с плоским лицом и объемом мозга, равным в среднем 530 см3 (что несколько больше, чем у современных человекообразных обезьян). Однако считать австралопитека предком человека нельзя, поскольку никаких, даже примитивных, орудий, которыми он пользовался, не найдено (ведь известно, что изготовление и использование орудий труда - один из основных признаков человека).

Человек умелый

В этот же исторический период существовало животное, внешне очень входное с австралопитеком. Объем его головного мозга был значительно больше - до 650 - 1100 см3. Стопа, как и у современного человека, имела свод, т.е. он свободно ходил на двух ногах. Кисти этого гоминида были более совершенны, большой палец был противопоставлен указательному. Значит, он мог держать в руках каменные орудия и использовать их в работе. Действительно, ученым удалось обнаружить несколько примитивных инструментов из камня на месте их стоянок. Ученые дали этому гоминиду название Человек умелый. Полагают, что именно он является первым представителем самых древних людей.

Человек прямоходящий

Остатки древнейших людей найдены в Азии, Европе, Африке. Значит, люди этого типа были широко расселены по нашей планете. Всех их объединяют под общим видовым названием Человек прямоходящий, и они являются бесспорными представителями рода Человек. Они жили от 1 млн. до 300 тыс. лет тому назад. Первые ископаемые остатки этого человека прямоходящего были обнаружены голландским ученым Е. Дюбуа в 90-х тт. прошлого века на о. Ява. Это было существо среднего роста (160 см) с объемом головного мозга до 1100 см3. Тело человека прямоходящего мало чем отличалось от тела современного человека. В то же время череп его имел многочисленные отличия: низкий лоб, над глазами мощные надбровные дуги, массивная и тяжелая нижняя челюсть, почти не выделяющийся подбородочный выступ.

Древнейшие люди вели активный образ жизни: охотились, изготавливали примитивные орудия, помогающие им резать растения, мясо. Жили они группами - так легче было защищаться от врагов, находить пищу, охотиться, строить жилища. Находки, сделанные в Китае, говорят о том, что древнейшие люди могли пользоваться и огнем.

Основными эволюционными приобретениями человека прямоходящего были изготовление каменных орудий, появление абстрактного мышления и речи.

Неандерталец

Стадия древних людей представлена большим числом находок (свыше 100) в Европе, Азии, Африке. Жили древние люди 300-400 тыс. лет тому назад. Все они относились к одному виду - Человек неандертальский, названному так в честь долины Неандерталь (Германия), где в горах были обнаружены скелетные остатки этого древнего человека. Череп неандертальца был более куполообразным и вмещал мозг объемом до 1600 см3. Несмотря на это, во внешнем облике неандертальца было еще много примитивных черт. Так, надбровные валики все еще выступали над глазами, подбородочный выступ развит не очень сильно. Рост неандертальцев достигал 1 м 70 см; они имели крепкое телосложение, обладали развитой мускулатурой, недюжинной физической силой. Неандертальцам выпало жить на Земле в суровое время - в ледниковый период. Спасаясь от холода, они научились добывать и поддерживать огонь, шить из шкур примитивную одежду.

Кроманьонец

Ископаемых людей современного типа называют кроманьонцами (в честь местности Кро-Маньон, Франция). Это были высокие, рослые люди (до 180 см), объем их мозга достигал 1800 см3. Кроманьонцы обладали всеми признаками современного человека: высокий свод черепа, развитый подбородочный выступ. За последние 40 тыс. лет внешний облик человека почти не изменился. Всех ископаемых людей современного типа относят к одному виду - Человек разумный. Современная наука доказала, что человек и человеческое общество сформировались около 2 миллионов лет тому назад на территории Восточной Африки. Постепенно расселяясь по земному шару, первобытный человек освоил огромные пространства Азии, Европы, Америки, Австралии и Океании и к концу IY тысячелетия до н.э. (нашей эры) подошел к созданию первых в истории человечества цивилизаций в долинах крупнейших и наиболее плодородных рек нашей планеты: Тигра и Евфрата на Ближнем Востоке и Нила в северо-восточной Африке. С этого времени начинается вторая в истории человечества эра государств, которая длится вот уже 5 тысяч лет, однако составляет лишь 1% человеческой истории. Интересно отметить, что средняя продолжительность жизни человека в первобытном обществе не превышала 25 лет, в древнем мире и в средние века она колебалась около 30 лет, в новой истории продолжительность жизни человека увеличивалась и в наши дни приближается к 70 годам.

Человек умелый появился 2,6 млн. лет назад и умел изготавливать примитивные орудия из камня. Около 1 млн. лет назад появились питекантропы и синантропы. Тело их было покрыто шерстью, они обладали звуковой сигнализацией, изготавливали каменные ручные рубила и регулярно использовали огонь. Примерно 250 тыс. лет назад возникла новая ветвь рода человек - неандертальцы, заселившие весь Старый Свет. Они изготавливали каменные скребки и остроконечники, умели постоянно поддерживать огонь, строили жилища, покрывали свое тело шкурами. Между собой неандертальцы общались с помощью зачатков речи. Приблизительно 40 тыс. лет назад возникли кроманьонцы.

Это уже были разумные люди, у которых произошло совершенствование членораздельной речи, отвлеченное (от объекта) мышление стало правилом. Каменные орудия кроманьонцев имеют, правильные геометрические формы, появилась одежда из шкур и растительных материалов.

Первобытные люди были охотниками и собирателями, то есть убивали диких животных и собирали растения, чтобы прокормиться. Объединяясь в группы, люди могли охотиться на крупных животных; в умеренных областях они могли заморозить или закоптить часть добытого мяса. Однако главным источником пищи служили растения (зерна, плоды, орехи, корни, ягоды). Использование огня позволило расширить набор растительной пищи. Варка удаляет из растений многие ядовитые вещества, делает ткани растений мягче и облегчает их переваривание.

Люди палеолита в совершенстве овладели охотой на мамонтов с помощью ловчих ям. Горы мяса и обилие поделочной кости, достававшиеся сравнительно легко, позволяли вести оседлый образ жизни: из кости делали не только гарпуны и хозяйственную утварь, но и каркасы для жилищ. Остатки таких сооружений в изобилии найдены во время раскопок. Только на строительство одного стойбища наши далекие предки расходовали десятки скелетов. Сколько же длилось такое расточительное процветание? Расчеты показывают - очень недолго. Постепенно численность мамонтов стала сокращаться, а численность людей начала возрастать. Начался переход к земледелию. Вероятно, на первых порах земледелие сочеталось с охотой и собирательством. Занимаясь охотой, древнейшие люди вынуждены были проводить наблюдения в природе: изучать места обитания животных, пути их передвижений, особенности поведения и питания. Все это было необходимо для успешной охоты и, соответственно, выживания рода. Применение огня для приготовления пищи по сути дела стало началом экспериментальной работы первобытного человека. Огонь позволял варить, жарить, коптить и обеззараживать пищу. Собирательство растений и их органов положило начало изучению растительного мира. На первых порах нужно было научиться разделять съедобные и ядовитые растения, особо ценные органы растений. Позднее первобытные люди научились определять места распространения съедобных растений, а также научились простейшим способам их рационального использования, например, оставлять часть растений при сборе, чтобы они могли восстанавливать свою численность.

Жизнь в палеозойской эре

На рубеже протерозоя и палеозоя произошел кажущийся или действительный взрыв формообразования, который привел к появлению в палеонтологической летописи кембрийского периода представителей почти всех известных типов организмов. Палеозойская эра продолжалась свыше 300 млн. лет. В течение этого времени на Земле произошли значительные изменения физико-географических условий: рельефа суши и морского дна, общего соотношения площади материков и океанов, положения континентов, климата и многих других факторов. Эти изменения неизбежно должны были сказываться на развитии жизни. На протяжении палеозоя море неоднократно наступало на континент, заливая опускавшиеся участки континентальных платформ, и вновь отступало. В первой половине палеозойской эры на Земле господствовал в целом теплый климат: средняя температура поверхности Земли была сравнительно высокой, а перепад температур между полюсами и экватором невелик. Теплый период в конце палеозоя (начиная со второй половины карбона) сменился холодным, с более низкой средней температурой и значительной разницей температур между полюсами и экватором. В позднем карбоне и ранней перми мощный ледниковый щит покрывал Антарктиду, Австралию, Индию, южные части Африки и Южной Америки - это было время великого оледенения Гондваны. Северный полюс в палеозое находился и океане.

Вероятно, в кембрийском периоде основные проявления жизни, как и в докембрии, были сосредоточены в морях. Однако организмы уже заселили все разнообразие доступных в море местообитаний, вплоть до прибрежного мелководья, и, возможно, проникли и в пресные водоемы.

Водная флора была представлена большим разнообразием водорослей, основные группы которых возникли еще в протерозое. Теплые моря кембрийского периода были обильно населены представителями различных групп животных. Наиболее богата была донная фауна неглубоких морей, прибрежных отмелей, заливов и лагун: на морском дне жили разнообразнейшие прикрепленные животные: губки, археоциаты, кишечнополостные, стебельчатые иглокожие, плеченогие и др. С морским дном были тесно связаны и многие другие группы животных. Некоторые приспособились к роющей жизни в толще донных осадков (различные черви, в том числе полухордовые). Среди водорослей и кораллов по морскому дну медленно ползали свободноживущие иглокожие (морские звезды, офиуры, голотурии и др.) и моллюски, основные группы которых известны начиная с кембрия.

Среди палеозойских водных членистоногих были и хищники, из которых особенно выделяются эвриптериды, родственные современным скорпионам, но достигавшие длины около 2 м (Рис. 3). Это были самые крупные членистоногие, когда-либо существовавшие на Земле. В ранней перми эти крупные хелицеровые исчезают. Возможно, судьба эвриптерид определилась тем, что примерно с середины девона в роли крупных водных хищников с ними начинают конкурировать различные группы хищных рыб.

Позвоночные рыбы оказались лучше приспособленными к быстрому плаванию в толще воды. Проблема локомоции у древних позвоночных была решена принципиально иначе, чем у членистоногих. У позвоночных развитие внутреннего: осевого скелета (хорды, а затем позвоночника) позволило использовать практически всю мускулатуру тела для создания силы поступательного движения посредством волнообразного изгибания тела и мощных ударом основного движителя - хвостового плавника. У членистоногих хитиновый наружный скелет не создавал таких предпосылок, а многочисленные членистые конечности были приспособлены в первую очередь для движения по дну, их использование для плавания менее эффективно.

После развития челюстей позвоночные получили преимущество перед крупными членистоногими и в приспособлении для нападения и защиты: внутренние челюсти позвоночных, расположенные в толще приводящих их в движение мышц, механически прочнее и надежнее, чем наружные хватательные приспособления и челюсти членистоногих, возникшие из членистых конечностей. Благодаря этим преимуществам позвоночные заняли доминирующее положение среди активно плавающих животных с крупными размерами тела. Членистоногие оказались лучше приспособленными среди относительно мелких организмов; громадное большинство членистоногих имеет небольшие размеры. Зато в этой сфере членистоногие развили ни с чем не сравнимое разнообразие мелких форм, поражающее воображение количеством видов. Позвоночные появляются в палеонтологической летописи начиная с нижнего ордовика.

Древнейшие позвоночные были рыбообразными животными, лишенными челюстей, с телом, защищенным в той или иной степени панцирем. Их панцирь был образован крупными щитами и более мелкими щитками и пластинками, состоящими из трех слоев примитивных костных тканей).

Однако более прогрессивными группами позвоночных, оказались челюстноротые. Челюстноротые появились в палеонтологической летописи в позднем силуре; в девоне существовали уже разнообразные группы всех классов рыб. Их общие предки пока остаются неизвестными. Основные эволюционные достижения челюстноротых, обеспечившие им преобладание над бесчелюстными, включают развитие челюстей, настоящих парных конечностей и усовершенствование жаберного аппарата.

Древнейшие представители всех групп рыб, обитавшие в морях и пресных водоемах раннего и среднего девона, были одеты более или менее сильно развитым костным панцирем, особенно мощным у так называемых панцирных рыб - плакодерм.

Другой примитивной группой палеозойских рыб были акантодии. Тело акантодий покрывали многочисленные костные пластинки и крупные чешуи; имелись окостенения и во внутреннем скелете. Для акантодий характерно сохранение ряда очень примитивных особенностей. У них еще не установилось обычное для большинства позвоночных число пар конечностей; по бокам тела (рис.4) тянулся ряд плавников (до 7 пар), возникших, вероятно, в результате дифференциации первоначально цельных плавниковых складок.

В первой половине девона существовали уже и представители всех подклассов костных рыб: лучеперых, двоякодыщащих и кистеперых. Древнейшие позвоночные были рыбообразными животными, лишенными челюстей, с телом, защищенным в той или иной степени панцирем. Их панцирь был образован крупными щитами и более мелкими щитками и пластинками, состоящими из трех слоев примитивных костных тканей).

Однако более прогрессивными группами позвоночных, оказались челюстноротые. Челюстноротые появились в палеонтологической летописи в позднем силуре; в девоне существовали уже разнообразные группы всех классов рыб. Их общие предки пока остаются неизвестными. Основные эволюционные достижения челюстноротых, обеспечившие им преобладание над бесчелюстными, включают развитие челюстей, настоящих парных конечностей и усовершенствование жаберного аппарата.

Древнейшие представители всех групп рыб, обитавшие в морях и пресных водоемах раннего и среднего девона, были одеты более или менее сильно развитым костным панцирем, особенно мощным у так называемых панцирных рыб - плакодерм.

Другой примитивной группой палеозойских рыб были акантодии. Тело акантодий покрывали многочисленные костные пластинки и крупные чешуи; имелись окостенения и во внутреннем скелете. Для акантодий характерно сохранение ряда очень примитивных особенностей. У них еще не установилось обычное для большинства позвоночных число пар конечностей; по бокам тела тянулся ряд плавников (до 7 пар), возникших, вероятно, в результате дифференциации первоначально цельных плавниковых складок.

В первой половине девона существовали уже и представители всех подклассов костных рыб: лучеперых, двоякодыщащих и кистеперых. Древнейшие позвоночные были рыбообразными животными, лишенными челюстей, с телом, защищенным в той или иной степени панцирем. Их панцирь был образован крупными щитами и более мелкими щитками и пластинками, состоящими из трех слоев примитивных костных тканей).

Однако более прогрессивными группами позвоночных, оказались челюстноротые. Челюстноротые появились в палеонтологической лето-писи в позднем силуре; в девоне существовали уже разнообразные группы всех классов рыб. Их общие предки пока остаются неизвестными. Основные эволюционные достижения челюстноротых, обеспечившие им преобладание над бесчелюстными, включают развитие челюстей, настоящих парных конечностей и усовершенствование жаберного аппарата.

Древнейшие представители всех групп рыб, обитавшие в морях и пресных водоемах раннего и среднего девона, были одеты более или менее сильно развитым костным панцирем, особенно мощным у так называемых панцирных рыб - плакодерм.

Другой примитивной группой палеозойских рыб были акантодии. Тело акантодий покрывали многочисленные костные пластинки и крупные чешуи; имелись окостенения и во внутреннем скелете. Для акантодий характерно сохранение ряда очень примитивных особенностей. У них еще не установилось обычное для большинства позвоночных число пар конечностей; по бокам тела тянулся ряд плавников (до 7 пар), возникших, вероятно, в результате дифференциации первоначально цельных плавниковых складок.

В первой половине девона существовали уже и представители всех подклассов костных рыб: лучеперых, двоякодыщащих и кистеперых. Появилась и обильная наземная флора, имевшая характер густых влажных тропических лесов. Среди древовидных растений выделялись представители плаунообразных - лептадодендроды, достигавшие в высоту 40 и в диаметре до 2 м у основания, и сигиллярии, достигавшие 30-метровой высоты.

Заселение суши растениями положило начало почвообразованию с обогащением минеральных субстратов органическими веществами. К этому времени (силур-девон) относится и возникновение наиболее древних толщ горючих ископаемых, образующихся при неполном разложении скоплений растительных остатков.

По мере заселения суши растениями появились предпосылки для освоения наземной среды обитания животными. Скорее всего, первыми среди них были какие-то мелкие растительноядные формы, существовавшие в силурийском периоде, но не оставившие следов в палеонтологической летописи. Для многих групп беспозвоночных животных освоение суши началось с использования почвы как промежуточной среды обитания.

Во второй половине раннекарбоновой эпохи появились наделенные крыльями высшие насекомые. К концу карбона уже существовали разнообразные группы летающих насекомых, некоторые из них дожили до современности (стрекозы, тараканы, скорпионницы). Некоторые виды стрекоз тогда достигали 1 м. в размахе крыльев.

Вслед за беспозвоночными к освоению наземной среды обитания приступили и позвоночные. Их выход на сушу мог осуществиться лишь после появления там соответствующей пищевой базы.

В карбоне начинается расцвет древних амфибий, представленных в позднем палеозое большим разнообразием форм которых условно объединяют под названием стегоцефалов, т.е. «покрытоголовых». Наиболее известной из групп стегоцефалов являются лабиринтодонты, к числу которых принадлежат и ихтиостеги.

Настоящие рептилии известны начиная со среднего карбона. Вероятно, уже в карбоне у рептилий сформировался целый комплекс приспособлений, позволивших им и их потомкам стать в полной мере наземными животными. Важнейшим из этих приспособлений, которое сделало возможными многие другие существенные изменения организации, было развитие эффективного механизма вентиляции легких посредством движений грудной клетки.

Древнейшие и наиболее примитивные пресмыкающиеся принадлежали к подклассу котилозавров (Рис.6). Название «котилозавр» подчеркивает характерную особенность черепа этих животных, защищающего голову сплошным костным панцирем сверху и с боков, как у стегоцефалов, но более высокого и узкого, чем у последних.

Самими древними звероподобными рептилиями были пеликозавры, появившиеся уже в позднем карбоне. Их расцвет приходится на раннепермское время. Большинство пеликозавров вымерло уже к середине пермского периода, вероятно, не выдержав конкуренции с представителями возникшей от пеликозавров более прогрессивной группы звероподобных рептилий - терапсид. В позднепермской эпохе терапсиды стали доминирующей группой пресмыкающихся.

Мезозойская эра - век рептилий

После завершения в середине пермского периода оледенения Гондваны климат Земли стал более теплым. Потепление продолжалось на протяжении мезозойской эры, которая в целом была более однообразной в климатическом отношении, чем другие эры фанерозоя.

В мезозое господствовали теплые климаты с относительно слабо выраженной климатической зональностью. При отсутствии оледенений температура воздуха и воды в океане была, вероятно, значительно выше современной: на экваторе на 3-5°, в средних широтах на 10°, а в полярных на 20-40°. В то же время происходили важные изменения рельефа Земли и положения континентов, которые привели к формированию в общих чертах существующих ныне континентов и океанов.

Рубеж между пермским и триасовым периодами был отмечен существенными изменениями в характере фауны наземных позвоночных. В пермское время преобладающими группами пресмыкающихся были звероподобные рептилии и котилозавры, тогда как группы с диапсидным черепом (объединяемые иногда под названием «завропсиды») оставались сравнительно немногочисленными. Победа в борьбе за существование была достигнута завропсидами, так сказать, вопреки прогрессивным чертам организации териодонтов и, очевидно, основывалась на каких-то важных преимуществах первых.

Современные завропсиды характеризуются наличием целого комплекса приспособлений к жизни и условиях жаркого засушливого климата.

У цинодонтов продолжалось совершенствование механизма пережевывания пищи с развитием окклюзии (смыкания коронок верхних нижнечелюстных зубов в щечной области) и продольных и поперечных движений нижней челюсти. Для обеспечения этих движений произошли соответствующие перестройки челюстных мышц, сыгравшие важную роль в дальнейшей эволюции челюстного аппарата.

Наиболее древние ископаемые остатки млекопитающих, и зверей, известны из верхнетриасовых отложений. Это были небольшие хищные животные, вероятно, питавшиеся насекомыми и различными мелкими позвоночными. По всей вероятности, у них уже существовало выкармливание молоди молоком поскольку оно присуще всем современным группам млекопитающих.

В конце триаса млекопитающие уже были довольно разнообразны и принадлежали к нескольким обособленным группам: триконодонтам, симметродотам и трехбугорчатым, различавшимся по строению зубов и, вероятно, по способам питания и пережевывания пищи.

Несмотря на ряд прогрессивных особенностей (некоторое увеличение головного мозга, забота о потомстве и выкармливание его молоком, пережевывание пищи, волосяной покров, расположение конечностей под туловищем, обеспечивавшее болев совершенную локомоцию), млекопитающие в мезозое не достигли больших успехов в борьбе за существование. В триасе начался подлинный расцвет рептилий. В среднем триасе появляются настоящие ящерицы, которые вскоре становятся очень разнообразными. Многочисленны и разнообразны в триасе были и представителя другого ствола завропсид - архозавры. Корневой группой этого ствола являются псевдозухии, или текодонты, -- преимущественно небольшие животные, примитивные представители которых внешне несколько напоминали ящериц. Некоторые группы псевдозухий перешли к полуводному, или амфибиотическому, образу жизни. В среднем и позднем триасе широко распространены были фитозавры, имевшие внешнее сходство с крокодилами. В позднем триасе от псевдозухий возникли и настоящие крокодилы, оказавшиеся лучше приспособленными к роли амфибиотических хищников и быстро вытеснившие фитозавров. И фитозавры, и крокодилы конкурировали в водоемах с последними стегоцефалами - лабиринтодонтами, представленными в триасе очень крупными формами с огромным уплощенным черепом (достигавшим в длину 125 см). Однако и эти гиганты не выдержали конкуренции с водными рептилиями. Последние стегоцефалы вымерли к середине юрского периода. Зато выжили самые мелкие потомки лабиринтодонтов, давшие начало бесхвостым земноводным; наиболее древние представители последних, еще имевшие небольшой хвост, известны из отложений нижнего триаса.

В триасе появились также черепахи и ряд других групп пресмыкающихся, которые заслуживают особого рассмотрения.

Теплые моря, заливы и лагуны океанов в мезозое были богаты жизнью. После пермского вымирания разнообразие морских организмов в триасе вновь возрастает. В эволюционных стволах переживших пермский кризис, появляются многочисленные новые виды и новые крупные ветви. По-видимому, в мезозое возник новый тип водорослей: во всяком случае, начиная лишь с юрских отложений достоверно известны ископаемые остатки представителей диатомовых водорослей.

В донной фауне опять обильны мшанки; многочисленны морские ежи и морские звезды. Постепенно растет численность и разнообразие брюхоногих моллюсков.

Постепенно обновилась и ихтиофауна. В юрское время сформировались существующие и ныне группы пластинчато-жаберных хрящевых рыб - акулы и скаты. Среди костных рыб появились новые группы актиноптеригий: костные ганоиды и костистые рыбы. Первые пережили расцвет в юрском и начале мелового периода; вторые возникли в юрском периоде, а начиная с мелового времени стали доминирующей группой (к костистым принадлежит 95% всех современных видов рыб). Продолжали существовать в мезозойских морях и представители кистеперых - целаканты.

Архозавры в мезозое овладели не только сушей, но и воздухом (их попытки выйти в море были менее успешны). По крайней мере две группы этих рептилий приобрели способность к полету. Первой из них были птерозавры - летающие ящеры, появившиеся в начале юрского периода. Более примитивной группой летающих ящеров являются юрские рамфоринхи (рис. 10), обладавшие длинным хвостом и хорошо развитыми зубами. В позднеюрское время появляются птеродактили, у которых хвост редуцировался (как и у высших птиц). Птерозавры были единственными летающими позвоночными на протяжении большей части юрского периода. В поздней юре у них появились конкуренты, дальнейшие эволюционные преобразования которых привели к формированию более совершенного летательного аппарата и к достижению более высокого общего уровня организации. Это были птицы. Впрочем, примитивные позднеюрские птицы во многих отношениях еще уступали летающим ящерам и не могли спорить с ними за первенство в воздухе. Остатки древнейших птиц, широко известных археоптериксов, или «первоптиц», были найдены в тонкозернистых сланцах Золенгофена (Западная Германия). В организации археоптерикса причудливо объединены с одной стороны, птичьи, а с другой - рептильные признаки. Птицы, как и летающие ящеры, возникли от мелких архозавров, приспособившихся к лазанию по деревьям.

Во второй половине мезозоя происходили многие интересные и важные события. В начале мелового периода от ящериц возникли змеи. Нужно сказать, что среди ящериц нередко появлялись формы с сильно удлиненным телом и редуцированными конечностями (многие из них существуют и ныне).

Последние века мезозойской эры были временем драматических событий, сущность которых пока еще не вполне ясна. Возможно, эти события были в какой-то мере подготовлены изменениями флоры. Общий облик флоры позднего мела уже всецело определяется ангиоспермами; из голосеменных сохранили свои позиции лишь хвойные. С середины мелового периода наметились некоторые изменения и в фауне. Изменения флоры прежде всего сказались на насекомых. На протяжении позднего мела энтомофауна постепенно обновилась: исчез целый ряд архаических семейств и появились группы, существующие и поныне. Однако в широколиственных и хвойных лесах и на открытых равнинах позднего мела по-прежнему доминировали различные динозавры; в воздухе реяли гигантские летающие ящеры; в морях были обильны разнообразные морские рептилии - плезиозавры и мозазавры, было много морских черепах; в пресных водоемах обитали многочисленные крокодилы. Общий облик фауны в позднемеловой эпохе оставался в целом прежним, типичным для «века динозавров», в течение свыше 45 млн. лет после повсеместного распространения покрытосеменных. Но в конце мелового периода в относительно краткие (геологически) сроки произошло вымирание многих групп позвоночных и беспозвоночных животных, наземных, водных и летающих организмов. Вымирают и гигантские формы, и животные мелких размеров, и растительноядные, и хищные. К началу кайнозоя вымерли все динозавры, 8 из 10 верхнемеловых семейств крокодилов, все летающие ящеры, плезиозавры, последние виды ихтиозавров. Среди беспозвоночных вымирание постигло широко распространенных в юрском и меловом периодах двустворчатых моллюсков-рудистов, аммонитов, белемнитов и многих наутилоидных головоногих, вымерли также многие виды морских лилий и фораминифер. На рубеже мезозоя и кайнозоя некоторые группы животных как бы остались в стороне от происходивших событий (их разнообразие и численность не претерпели существенных изменений). Среди позвоночных это различные группы рыб, хвостатые земноводные, черепахи.

Кайнозой - век млекопитающих

Физико-географические условия в начале палеогена, по существу, не отличались от таковых в конце мелового периода. После некоторого похолодания климат вновь стал теплым. В Европе до берегов Балтики продолжали существовать тропические и субтропические флоры, имевшие характер густых и влажных лесов. В них были широко представлены пальмы, вечнозеленые лавры, дубы, каштаны, магнолии, мирты, фикусы и другие растения; из хвойных - гигантские секвойи, болотные кипарисы; в лесной тени произрастали папоротники, в том числе древовидные; по морским побережьям - тропическая мангровая растительность. С этой богатой флорой связано происхождение мощных пластов каменного угля.

На обширных территориях Центральной Азии с начала палеогена намечается тенденция к аридизации (развитие засушливости) климата, которая, постепенно усиливаясь, прогрессировала на протяжении всего этого периода и неогена. Это привело к усыханию обильных здесь в позднемеловое время внутриконтинентальных пресноводных бассейнов, к постепенному обезлесению ландшафта с развитием к концу палеогена (олигоценовая эпоха) открытых пространств типа лесостепей, степей и саванн.

Во второй половине палеогена началось постепенное глобальное похолодание климата, которое прогрессировало в неогене. Оно завершилось в плейстоценовой эпохе четвертичного периода развитием нового великого оледенения.

В начале палеоценовой эпохи фауна млекопитающих оставалась, по существу, той же, что и в позднемеловое время. В ней были представлены лишь группы, возникшие еще в мезозое: растительноядные многобугорчатые, внешне напоминавшие грызунов, но родственные прототериям - однопроходным, а также архаические представители сумчатых и плацентарных, питавшиеся насекомыми и другой мелкой добычей. Для всех архаических млекопитающих были характерны такие примитивные особенности, как относительно небольшой мозг, простые треугольные зубы (за исключением многобугорчатых), пятипалые конечности. К середине палеоценовой эпохи разнообразие млекопитающих значительно возросло. Но основная адаптивная радиация плацентарных и сумчатых происходила в палеоцене и эоцене, когда сложились все основные отряды кайнозойских млекопитающих.

От примитивных насекомоядных плацентарных возникли всеядные, использовавшие как животную, так и растительную пищу, а затем и настоящие растительноядные формы. Растительноядность у некоторых групп плацентарных развилась в палеоцене. Начало этого направления приспособительной эволюции было представлено архаическими копытными - кондиляртрами. Это были довольно небольшие (от нескольких десятков до 170-180 см) животные, внешне, пожалуй, больше походившие на хищников, чем на копытных, и сохранявшие большие острые клыки.

Среди этих последних уже в позднем палеоцене и эоцене появились более специализированные, крупные и нередко причудливые формы. Характерны в этом отношении диноцераты (Dinocerata - страшнорогие), которые были самыми крупными наземными млекопитающими эоценовой эпохи, достигавшими размеров современных носорогов. Однако диноцераты вымерли уже к концу эоцена. Скорее всего, их вымирание вызвано конкуренцией с более прогрессивными группами копытных, которую диноцераты проиграли благодаря общему консерватизму, своей организации, в частности сохранению относительно небольшого головного мозга.

В палеоцене и эоцене появились такие прогрессивные группы растительноядных млекопитающих, как непарнокопытные, парнокопытные, грызуны, и ряд других. Среди высших копытных раньше других начали адаптивную радиацию непарнокопытные, которые уже в эоцене были представлены большим разнообразием форм. Центром эволюции этого отряда была, по-видимому, Северная Америка. Непарнокопытные пережили максимальный расцвет в палеогене, причем их эволюционная история стала одной из самых ярких страниц в кайнозойской палеонтологической летописи.

В неогене получили преобладание виды наземных животных, приспособленные к жизни в открытых и относительно сухих местообитаниях типа лесостепей, степей и саванн. В олигоцене вымерли многие формы, тяготевшие к лесам, влажным лугам, заболоченным участкам и тому подобным местам, характерным для палеогена. Эта судьба постигла многие группы непарнокопытных. Зато парнокопытные начиная с олигоцена широко распространились и быстро прогрессировали. Особенно это относится к наиболее новым их группам: оленям, жирафам, вилорогам и многочисленным полорогим.

В неогене максимального расцвета достигли также хоботные, расселившиеся из Африки в Евразию, затем в Северную и Южную Америку. Центральный эволюционный ствол хоботных был представлен мастодонтами, среди которых появились очень разнообразные формы: с коротким и длинным хоботом, различного строения бивнями и т.п. От мастодонтов в миоцене возникли и настоящие слоны. У слонов, в отличие от мастодонтов и динотериев, сохранилась лишь верхне-челюстная пара бивней, но особенно характерной чертой настоящих слонов является строение их огромных коренных зубов.

Обилию растительноядных млекопитающих в лесостепях и неогена соответствует и разнообразие хищников. В миоцене существовали уже все семейства современных хищных млекопитающих, представленные главным образом примитивными формами. Среди ископаемых кошачьих интересна группа так называемых саблезубов, существовавшая с олигоцена до плейстоцена. Этих хищников иногда называют «саблезубыми тиграми», но к тиграм они были не более близки, чем к львам, леопардам или домашним кошкам. Саблезубы обладали огромными, уплощенными с боков клыками, достигавшими у крупных форм длины около 15 см; этим клыкам хищники и обязаны своим названием. Вымирание большинства крупных растительноядных форм к концу плейстоцена привело к вымиранию охотившихся на них саблезубов.

В миоцене водные млекопитающие пополнились ластоногими. Общие особенности строения ластоногих сформировались параллельно и независимо в трех указанных группах. На огромных пространствах Северной Америки, Европы, Азии и Африки, занятых лесостепями и степями с разной степенью увлажненности, в позднем миоцене и плиоцене получила широчайшее распространение характерная фауна, которую называют «гиппарионовой» по самому характерному ее представителю, трехпалой лошади - гиппариону. Вместе с гиппарионами обитали разнообразные антилопы, олени, древние жирафы, хоботные (мастодонты и динотерии), носороги и страусы (близкие к современным африканским). В состав гиппарионовой фауны входили, конечно, и хищники (саблезубы, различные псовые, гиены, росомахи, куницы, и др.), а также различные другие животные (грызуны, зайцеобразные, обезьяны).

В плейстоцене происходило дальнейшее похолодание климата, сопровождавшееся постепенным отступанием теплолюбивой флоры и фауны в Евразии и Северной Америке к югу. Широкое распространение получили листопадные и хвойные леса, общий облик которых уже напоминал современные леса умеренного пояса. Состав фауны также приближался к современному; появились многие ныне существующие роды млекопитающих.

Однако в плейстоцене сохранялись и более древние формы и группы животных (мегатерии, токсодонты, мастодонты, динотерии, саблезубы и др.), особенно многочисленные в Америке. Появились и некоторые своеобразные виды, которым нe суждено было пережить плейстоценовую эпоху. Среди них интересны гигантские бобры - трогонтерии, имевшие длину более 2 м; большерогие олени, достигавшие высоты в холке около 2 м, но особенно замечательные поистине гигантскими ветвистыми рогами, размах которых превышал 4 м. Из плейстоценовых отложений известны многочисленные находки крупных нелетающих страусоподобных птиц, отдельные виды которых дожили до наших дней (африканские, австралийские и американские страусы), другие вымерли к концу плейстоцена или были истреблены человеком в совсем недавнее время.

На основании археологических данных можно с уверенностью утверждать, что древние люди охотились на самых различных животных, входивших в состав мамонтовой фауны, в том числе и на самых крупных и опасных - шерстистых носорогов и самих мамонтов (а в Америке на еще сохранившихся там мастодонтов и мегатериев). В связи с этим высказывались предположения, что человек мог сыграть определенную роль в вымирании многих плейстоценовых животных. Однако в целом это представляется маловероятным, если учесть очень ограниченные возможности людей каменного века в их воздействии на природу, их малочисленность.

...