Предмет и задачи палеонтологии

Размещено на http://www.allbest.ru/

МЕТОДИЧКА

ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ПАЛЕОНТОЛОГИИ

1. Предмет и задачи палеонтологии. Ее значение и положение среди других наук

Предмет палеонтологии. Палеонтология - наука, изучающая органический мир прошлых геологических эпох и закономерности его исторического развития в тесной связи с изучением истории развития Земли. Большинство представителей животного и растительного мира прошлого можно найти только в ископаемом состоянии, это так называемые окаменелости, или ископаемые (греч. palaios - древний, ontos - существо, logos - учение). Ископаемые остатки животных и растений сохраняются в осадочных породах в виде скелетов или их частей, раковин, отпечатков тканей и органов, следов ползания, хождения, сверления, зарывания и т. д. Все эти окаменелости являются своеобразным архивом прошлой жизни, летописью событий, происходивших на Земле в течение многих миллионов лет. В настоящее время насчитывается около 1 500 000 видов животных и растений, но в ископаемом состоянии сохраняется только весьма незначительная часть.

Задачей палеонтологии является восстановление всей картины развития вымершего органического мира по любым остаткам организма. Хотя палеонтологическая летопись не полна и не совершенна, тем не менее, она служит единственным источником наших знаний о событиях, происходивших на земле в течение многих миллионов лет.

Палеонтология связана с зоологией и ботаникой, изучающими морфологию, анатомию современных организмов, их родственные связи и взаимоотношения между собой и с окружающей средой, а также проблемы видообразования и эволюционного развития.

Палеонтология тесно вязана с геологическими науками, в первую очередь с биостратиграфией, исторической геологией, литологией, поскольку изучение органических остатков, заключённых в осадочных породах, с одной стороны - позволяет выяснять их происхождение, например, морские или континентальные осадки. С другой - восстанавливать биономические зоны моря, намечать очертания древних материков и океанов, изучать геологическую историю регионов, восстанавливать картины жизни прошлых геологических эпох. Одной из главных задач палеонтологии является использование ископаемых остатков для выяснения относительного возраста изучаемых слоев в регионах, часто удалённых друг от друга на большие расстояния. Ещё одной важной задачей палеонтологии является восстановление условий, в которых происходило образование тех или иных полезных ископаемых и вмещающих их пород, что позволяет целенаправленно вести их поиски и разведку.

Палеонтология состоит из двух крупных разделов: палеозоологии и палеоботаники.

2. Биосфера. Органический мир и его основные подразделения

Биосфемра (от др.-греч. вйпт -- жизнь и уцб?сб -- сфера, шар) -- оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «пленка жизни»; глобальная экосистема Земли.

Биосфера -- оболочка Земли, заселённая живыми организмами и преобразованная ими. Биосфера начала формироваться не позднее, чем 3,8 млрд. лет назад, когда на нашей планете стали зарождаться первые организмы. Она проникает во всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы, то есть населяет экосферу. Биосфера представляет собой совокупность всех живых организмов. Термин «биосфера» был предложен австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом в 1875 году.

Органический мир разделяется на группу беспозвоночных животных, группу хордовых, или позвоночных, животных и группу растений. Дальнейшие систематические подразделения: типы, классы, отряды, семейства, роды, виды.

Беспозвоночные животные. В группе беспозвоночных животных в настоящее время выделяют одиннадцать типов.

Простейшие животные (Protozoa). К этому типу относятся разнообразные микроскопические одноклеточные животные. Многие из них имеют твердую раковину, состоящую из известкового или кремневого вещества. К этому типу относят фораминиферы (корненожки), имеющие известковый скелет, например швагерины и фузулины, нуммулиты, орбитоиды, а также радиолярии (лучевики), имеющие раковину из аморфного кремнезема.

Губки (Рогifera) представляют собой самый примитивный, низший тип многоклеточных животных. Губки имеют кремневый или известковый скелет.

Археоциаты (Archaeocyathi) были широко распространены в раннем и среднем кембрии. Они имели известковый скелет и были представлены одиночными и колониальными формами. Иногда толщи известняков целиком состоят из разнообразных форм археоциат, характерных для раннего и среднего кембрия.

Кишечнополостные (Coelenterata) -- исключительно водные животные, обитатели морей и пресных бассейнов. К этому типу относят медузы, строматопоры и кораллы. Кораллы имеют различное строение, в зависимости от которого их делят на табуляты (Tabulate), шестилучевые (Hexacorallia), восьмилучевые (Oktocorallia), четырехлучевые (Rugosa). Большинство кораллов -- колониальные рифообразующие животные. Однако были широко распространены и одиночные формы. Табуляты и четырехлучевые кораллы -палеозойские животные. Шестилучевые и восьмилучевые кораллы появились в мезозое и широко распространены до настоящего времени.

Черви (Vermes) в ископаемом состоянии встречаются чрезвычайно редко. Наиболее распространены следы их жизнедеятельности в виде ходов на плоскостях напластования с низов кембрия до наших дней.

Мшанки (Bryosoa) -- колониальные рифообразующие животные, встречающиеся от силура до современного периода. Большинство имело известковый скелет.

Плеченогие, или брахиоподы (Brachiopoda), -- одиночные животные, имевшие двустворчатую раковину. Обычно одна из створок -- брюшная -- несколько больше и выпуклее другой -- спинной. Плоскость симметрии проходит перпендикулярно к створкам раковины. Ископаемые брахиоподы представлены беззамковыми и замковыми формами. Беззамковые имели раковину из рогового или известково-рогового вещества, а замковые -- известковую. Представители беззамковых брахиопод встречаются главным образом в отложениях нижнего палеозоя (например, Obolus), но некоторые (Lingula) встречаются от силура до настоящего времени. Из замковых брахиопод наибольшее значение имеют палеозойские представители родов продуктус, спирифер, пентамерус и др.; из мезозойских представителей-разнообразные теребратулины, ринхонелиды и другие, появившиеся в среднем палеозое и широко распространенные в мезозое.

Моллюски, или мягкотелые (Mollusca), имеют известковые раковины. В типе Mollusca выделяются три класса: Pelecypoda (Lamellibranchiata), Gastropoda и Cephalopoda. Пелециподы, или пластинчатожаберные (Pelecypoda, или Lamellibranchiata) -- двустворчатые моллюски, наиболее характерные для мезозоя и кайнозоя. Плоскость симметрии раковины проходит между створками. Брюхоногие, или гастроподы (Gastropoda), имеют спирально завитую, иногда башенкообразную или конусовидную раковину асимметричной формы. Представлены не только водными, но и наземными формами (например, современные улитки).

Головоногие, или цефалоподы (Cephalopoda) -- исключительно морские животные, представленные большим количеством отдельных форм, родов и классов. К головоногим относят несколько отрядов наутилоидей (Nauti-loidea) и аммоноидей (Ammonoidea). Наиболее древние представители це-фалопод имели прямую (например, ортоцерас и эндоцерас), полусогнутую или спирально завитую раковину. Раковина животных была разделена перегородками на отдельные камеры. В последней открытой жилой камере помещалось животное; другие камеры, служившие жилищем на более р них стадиях развития моллюска, были наполнены воздухом или см^_ газов. В центральной части камеры проходила тонкая известковая труб называемая сифоном. У палеозойских представителей головоногих перегородки между камерами имели простое строение. У более совершенных мезозойских цефалопод они были очень сложны. В соответствии с этим лопастная, или сутурная, линия, представляющая собой проекцию перегородок на стенки раковины и являющаяся диагностическим признаком для систематики и определения аммонитов, имеет у древних головоногих (гониатитов и цератитов) простое строение, а у типичных мезозойских аммонитов -- очень сложное. К головоногим относятся и вымершие белемниты (Belemnites), или «чертовы пальцы», и ныне живущие каракатицы, осьминоги и др.

Иглокожие (Echino der mata) -- морские животные, имеющие известковый скелет или панцирь из отдельных кальцитовых пластинок. К этому типу относятся многие вымершие и ныне живущие животные, наиболее важными из которых являются морские лилии, морские ежи и морские звезды. Представители иглокожих известны с кембрия.

Членистоногие (Arthropode), к ним принадлежат многие ныне живущие формы (раки, пауки и др.), а из вымерших -- трилобиты, имевшие особенно широкое развитие в кембрии, ордовике и силуре и вымершие в перми. Они представляют собой наиболее примитивную группу членистоногих. Тело трилобитов было прикрыто хитиновым панцирем, который в продольном и поперечном направлении разделялся на три части. Многие представители членистоногих, например насекомые, постепенно приспособились к наземному образу жизни.

Полухордовые (Hemichordata). К этому типу беспозвоночных животных относят два вымерших в раннем палеозое класса животных -- граптолиты, характерные для кембрия, и граптолоидеи, распространенные в ордовике и силуре. Граптолиты -- морские колониальные, свободно плавающие животные. Некоторые из них вели прикрепленный образ жизни. Некоторые классы граптолитов (стереостолонаты) существовали до раннего карбона. Граптолиты встречаются наиболее часто в глинистых, битуминозных и кремнистых сланцах, реже -- в аргиллитах и мергелях.

3. Окаменелости, условия их образования и типы сохранности остатков организмов. Следы жизнедеятельности

Окаменелости - В точном смысле слова организмы или чаще их части, подвергшиеся более или менее полной минерализации и сохранившиеся в ископаемом состоянии. В качестве окаменелостей сохраняются обычно более твердые части организмов, особенно минерализованные в какой-либо степени еще при их жизни (раковины, кости), а также древесина. Иногда в виде Окаменелостей встречаются водоросли и мягкие части организмов (семя, почки, листья).

Окаменелости, или, как их чаще называют, ископаемые (по-латыни fossilia, в единственном числе fossile), представляют собой тот природный материал; изучение которого ведет палеонтолога к познанию органических форм прошлых времен. Так называются всякие остатки организмов минувших геологических эпох, сохранившиеся в слоях земной коры, а также сохранившиеся там же следы жизнедеятельности организмов. Согласно такому определению, окаменелостями являются и фоссилиаированные, т. е. окаменевшие, твердые части тела животного, в которых первоначальное вещество более или менее замещено минеральными веществами, и совершенно не измененные раковины, не отличимые по своей сохранности от раковин ныне живущих животных, и следы ног древних четвероногих позвоночных (например динозавров, различных млекопитающих), и остатки экскрементов животных (копролиты), и обломки скорлупы яиц птиц и пресмыкающихся, и отпечатки листьев растений словом, любые остатки самих организмов или даже следы их жизнедеятельности, в той или иной степени сохранившие свою первоначальную форму. При благоприятных условиях остатки организмов сохраняются в очень мало измененном виде. Примерами такой сохранности могут служить замерзшие трупы мамонтов, изредка находимые в Сибири.

Остатки организмов будут называться окаменелостями даже в том случае, если они принадлежат видам, продолжающим существовать в настоящее время

Обычно органические остатки претерпевают значительные изменения после их погребения в отложившихся осадках. Как правило, эти остатки подвергаются разложению, причем обычно разрушаются все органические вещества и структуры тела. Трупы и остатки организмов, в теле которых нет твердых скелетных образований, обыкновенно разрушаются полностью. Твердые образования, состоящие из органических веществ, могут сохраняться в исключительно благоприятных случаях.

Наиболее обычный процесс, которому подвергаются остатки животных, - процесс так называемого окаменения, или фоссилизации, при котором различные минеральные вещества, содержащиеся в воде в растворенном состоянии. Так, известковые раковины могут быть замещены кремнеземом, а кремневые скелеты губок - кальцитом. В некоторых случаях остатки животных, состоящие из хитиноподобных веществ, встречаются в обугленном состоянии (так могут сохраняться, например, граптолиты).

Остатки организмов часто сохраняются в виде отпечатков и так называемых ядер. Отпечаток передает особенности какой-либо части поверхности тела и часто является более или менее плоским. Например, отпечаток двустворчатой раковины может давать представление о характере поверхности одной из ее створок; отпечаток листа наземного растения дает представление о наружной - нижней или верхней - поверхности листаю Ядро есть образование, более или менее сохраняющее форму всего организма или какой-либо части его, например - раковины моллюска или плеченогого, плода покрытосеменного растения. При заполнении внутренней полости раковины каким-либо минеральным веществом, например илом, может получиться слепок, или отлив внутренней полости этой раковины. Если затем известковая раковина будет уничтожена вследствие растворения (а это часто происходит в пластах осадков), то остается лишь отвердевший слепок, который в таком случае называется внутреннм ядром. Если минеральное вещество заполняет всю полость, образовавшуюся после растворения раковины, то полученный слепок воспроизводит наружную поверхность раковины и потому называется наружным ядром. Наружные и внутренние ядра представляют собой образовавшиеся в естественных условиях слепки, или отливы, раковин или любых иных частей организмов. Поверхность такого слепка воспроизводит внутреннюю или наружную поверхность раковины.

4. Проблема полноты геологической и палеонтологической летописи

Довольно активно креационистами критикуется такой подход современной геологии, который является одним из ее базовых принципов - принцип неполноты стратиграфической и палеонтологической летописи. Этот принцип был сформулирован непосредственно двумя Чарльзами, а потому его иногда так и называют «принцип Лайеля-Дарвина».

Принцип неполноты стратиграфической и палеонтологической летописи отражает тот эмпирический факт, что нигде не наблюдается абсолютно полной последовательности слоев, соответствующей всей геохронологической шкале. Геологи и палеонтологи всегда имеют дело лишь с «обрывками» летописи, из которой выпадают не только какие-то «края», но и «срединные участки».

Так, скажем, сразу поверх кембрийских отложений запросто могут идти триасовые слои, которые от кембрия, согласно принятой ныне геохронологической шкале, отделяет как минимум две с половиной сотни миллионов лет. Может, например, иметь место вообще своеобразная «рваная» последовательность, когда из общего ряда выпадают промежуточные звенья как по одиночке, так и целыми группами. Для описания подобной ситуации применяется специальный термин - «несогласное залегание», который используется геологами сплошь и рядом.

Заметим попутно, что редкость переходных форм может иметь и иное объяснение, которое указывалось выше, а посему, строго говоря, в неполноте палеонтологической летописи для теории эволюции (в современном ее понимании) более нужды никакой даже и нет…

С точки зрения банальной логики, в наличии перерывов - хоть в геологических слоях, хоть в палеонтологических отложениях - нет ничего странного или особенного (и уж тем более чего-то «запретного»). Где-то в какое-то время изменились условия, и осадки перестали накапливаться - например, при подъеме участка морского дна на поверхность. А где-то в результате эрозии даже и разрушилась часть уже накопленных ранее геологических и палеонтологических слоев. Все вполне естественно.

5. Условия жизни в море и образ жизни водных организмов

Благоприятные условия жизни способствовали развитию в море величайшего разнообразия организмов. Всех обитателей морей по условиям их существования разделяют на четыре основные группы : планктон, нектон, бентос и нейстон.

В океане с входящими в него морями прежде всего различают две экологические области: толщу воды -- пелагиалъ и дно -- бенталь. В зависимости от глубины бенталь делится на сублиторольную зону -- область плавного понижения суши до глубины 200 м, батиальную -- область крутого склона и абиссальную зону -- океанического ложа со средней глубиной 3--6 км.

К планктону относятся различные микроскопические водоросли (диатомеи, перидинеи, сине-зеленые), одноклеточные животные (глобигерины, радиолярии и др.), мелкие рачки, медузы, некоторые черви, личинки донных животных, икра и мальки многих рыб. Слово «планктон» -- греческое, оно означает «блуждающий», «носимый». Действительно, все эти обитатели моря пассивно переносятся движением воды часто на значительные расстояния. Активно они плавают преимущественно вертикально -- вверх или вниз. Днем многие животные планктона опускаются в глубину, а вечером поднимаются в поверхностные слои. За планктоном движутся рыбы, которые им питаются. Эта суточная вертикальная миграция зоопланктона имеет большое значение в жизни океана. Как ни малы по своему размеру планктонные организмы, их количество в морях и океанах огромно. Первичная продукция фитопланктона в 3 тыс. раз превышает годовую продукцию рыб в Мировом океане. Количество планктона резко уменьшается с глубиной. Растительный планктон живет только в верхних слоях моря до 100 м, реже до 200 м. Примерно 65% всей массы зоопланктона обитает в слое воды от поверхности до 500 м глубины. Вес планктона в 1 м3 воды на глубине свыше 5 тыс. м в тысячу раз меньше веса планктона в 1 м3 поверхностного слоя.

К нектону относится большинство рыб, ластоногие животные (тюлени и моржи), китообразные (киты, кашалоты), головоногие моллюски (кальмары, осьминоги и др.), морские змеи и черепахи. По-гречески «нектон» -- плавающий. Животные, которые относятся к нектону, имеют обычно хорошо обтекаемую форму тела, помогающую им быстро двигаться в воде.

В сообщество бентоса входят животные и крупные водоросли. По-гречески «бентос» -- «глубинный». Дно моря служит бентосу постоянной опорой, например для кораллов и моллюсков, или временной, например для камбалы. Некоторые представители бентоса поселяются на прибрежных скалах и пляжах выше уровня воды, куда доходят лишь брызги волн; есть и такие, которые живут на днищах кораблей.

В распределении бентоса наблюдается вертикальная зональность: в верхних горизонтах преобладают моллюски и ракообразные, в средних -- моллюски и иглокожие, в более глубоких -- ракообразные и иглокожие.

В зоне приливов многие организмы прикрепляются ко дну моря. Во время отливов они часами остаются на воздухе, однако от этого не погибают. До глубины 60--80 м растут различные крупные водоросли. Лучи солнца в мутной прибрежной воде очень быстро поглощаются, поэтому обычно донные водоросли не могут жить на большой глубине и приспосабливаются к средним глубинам.

Количество бентоса быстро убывает с глубиной. На глубинах до 300 м на 1 м2 дна бентоса приходится в среднем около 250 г, а вблизи берега и на мелководьях -- многие килограммы. На больших глубинах в центральной части океана количество бентоса по весу в сотни тысяч раз меньше, чем у берегов. Многие из животных и растений бентоса, особенно обитатели мелководий, имеют промысловое значение. Таковы различные водоросли, моллюски (устрицы, мидии, гребешки), ракообразные (крабы, креветки, омары, лангусты), иглокожие (трепанги) и др. Сейчас быстро развиваются культурные морехозяйства, где выращивают водоросли и животных. Например, в Японии разводят моллюсков-жемчужниц.

В последние годы интенсивно изучается еще одно морское сообщество -- нейстон. Это обитатели поверхностной пленки воды. Благодаря молекулярным силам пленка настолько плотна, что по ней бегают морские «водомерки» -- клопы галобатисы

6. Простейшие. Характеристика типа и главнейшие его подразделения

Простейшие животные обладают одной клеткой, которая выполняет все жизненные функции. Органеллы клетки - митохондрии, пластиды, комплекс Гольджи и др. - являются аналогами Разделение простейших животных на более мелкие систематические категории обусловлено строением тканей многоклеточных животных, а органоиды - жгутики - аналогами их органов. клетки и ее производных. Так, в пределах подцарства простейших выделяют четыре типа: Инфузории (Infusoria, рис. 1), Жгутиконосцы (Mastigofora, рис. 2), Споровики (Sporozoa) и Саркодовые (Sarcodina)

Тип Саркодовые (Phylum Sarcodina) Є-ныне

У саркодовых органоидами, выполняющими функции движения и захвата пищи, являются псевдоподии, или ложноножки. Большинство саркодовых имеют раковину, органическую или минеральную по своему составу. Преимущественно живут в морских водах, однако встречаются формы, обитающие в пресных водоемах, артезианских колодцах, в листовом опаде и влажном мху. Размеры саркодовых изменяются в очень широких пределах - от 10 микрон до 10-15 см. Саркодовые играют очень важную породообразующую роль - благодаря наличию минерального скелета. Тип саркодовых подразделяется на классы в зависимости от состава скелета: уфораминифер он в основном карбонатный, а у радиолярий - кремневый.

7. Фараминиферы и радиолярии. Особенности строения, экология, геологическая история и значение

Класс Фораминиферы (Classis Foraminifera) Є-ныне

Фораминиферы - одиночные преимущественно морские животные; некоторые формы обитают в солоноватых и пресных водоемах; встречаются формы, обитающие на большой глубине в неконсолидированном жидком осадке (до 16 м от поверхности дна). С середины мелового периода распределение фораминифер в морских бассейнах биполярно: в северном полушарии раковинки спирально-завитых форм закручены по часовой стрелке, а в южном - против часовой стрелки. В приполярных бассейнах численность фораминифер примерно в 100 раз меньше, чем у экватора. В настоящее время известно около 4000 современных видов и более 30 000 видов ископаемых фораминифер. Образ жизни - бенотосный или планктонный. Для улучшения плавучести у планктонных форм в цитоплазме формируются пузырьки газа, капельки жира и пресной (т.е. менее плотной) воды. Отдельные особи фораминифер могут жить от 2 недель до 1 месяца (планктонные формы) и до 2 месяцев (бентосные формы). По способу питания фораминиферы бывают фильтраторами, хищниками и растительноядными формами. Многие фораминиферы имеют раковину, пронизанную системой каналов, по которым во все части клетки транспортируются питательные вещества (рис. 4). У каждой раковины есть устье - одно или системаотверстий, через которые клетка сообщается с внешним миром. Из отверстий устья как правило высовываются псевдоподии, служащие для захвата пищи или передвижения.

Раковины фораминифер по способу образования подразделяются на секреционные и агглютинированные. Секреционные (от лат. secretio - выделение) сформированы минеральным веществом, выделенным самим организмом. Агглютинированные раковины (от лат. agglutino - склеенный) состоят из захваченных из окружающей толщи воды песчинок и обломков скелетов других организмов, склеенных выделяемым клеткой клейким веществом. По составу раковины фораминифер могут быть: а) органическими - наиболее древние из всех фораминифер, встречаются с самого начала палеозоя; б) агглютинированными - состоящие из самых разнообразных частичек, порою с карбонатным цементом; в) секреционными известковыми (карбонатными) - сложенные кальцитом (СаСО3). Форма раковин фораминифер очень разнообразна. Встречаются раковины однокамерные и многокамерные.

Класс Радиолярии (Classis Radiolaria) Є-ныне

Радиолярии - одиночные морские планктонные организмы, имеющие кремневый панцирь, погруженный внутрь клетки. Панцирь тончайший, пронизан многочисленными порами, имеет всегда весьма строго симметричное строение. Радиолярии - морские животные, предпочитающие соленость от 32 до 38‰. Они обитают на различных глубинах - от верхних слоев океанических вод до придонных областей ультраабиссали. В зависимости от формы кремневого панциря выделяются пять отрядов. Радиолярии имеют большое породообразующее значение: на больших глубинах, ниже порога карбонатонакопления (более 4,5 км, где кислотность морской воды повышенная и растворяются все соединения карбоната кальция), накапливаются радиоляриевые илы, дающие начало радиоляритам - горным породам кремневого состава, свидетельствующим о весьма глубоководных обстановках осадконакопления.

8. Губки. Характеристика, классификация, экология. Геологическая история и значение

Губки - группа достаточно примитивно устроенных многоклеточных животных, в теле которых еще не наблюдается обособленных органов и тканей.Губки - исключительно водные одиночные или колониальные животные, ведущие бентосный, преимущественно неподвижный (прикрепленный) образ жизни. Они обитают как в пресных (реки, озера), так и в соленых и солоноватых водах. В мировом океане губок можно встретить на различных глубинах, начиная от прибрежных мелководий до 8000 - 8500 м. В настоящее время известно около 10 тысяч видов современных и ископаемых губок, причем лишь небольшая часть их обитает в пресноводных бассейнах. Размеры губок невелики - от нескольких миллиметров до 1,5 метров. Большинство губок - фильтраторы, они добывают взвешенные в воде мельчайшие пищевые частички путем прокачки.Ток воды создается благодаря непрерывному движению жгутиков хоаноцитов. Ирригационная система губок сквозная - вода через поровые каналы в теле губки попадает во внутреннюю (атриальную) полость, а выводится через единое отверстие - устье или оскулюм.Внутренняя поверхность атриальной полости или поровых каналов покрыта жгутиково-воротничковыми клетками - хоаноцитами , захватывающими пищу. Хоаноциты после захвата пищи могут «перепрофилироваться» на ее переваривание. Пищеварение у губок сходно с пищеварением у простейших животных - оно пристенное и внутриклеточное. Выделяют три основных типа строения ирригационной системы губок. Они различаются сложностью своего устройства, приводящей к максимальному КПД при прокачке воды через губку. Губки типа аскон , сикон. лейкон. Губки могут быть скелетообразующими или (реже) бесскелетными организмами. Скелет губок органо-минеральный, состоит либо из кремнезема, либо из карбоната кальция с примесью органического вещества. Причем, как правило, органическая составляющая чаще присутствует у кремневых (или стеклянных) губок, а у губок с известковым скелетом встречается реже. Скелет слагают отдельные, срастающиеся друг с другом своими ответвлениями, элементы - спикулы. Скелет служит опорой мягкой слизистой паренхиме. Форма спикул определяет тип строения решетки.Три основных типа скелетных решеток губок образованы различными спикулами: а) диктиональные - трехосными шестилучевыми при участии одноосных двухлучевых спикул кремневого состава; б) фаретронные - трехосными трехлучевыми спикулами карбонатного состава; в) литистидные - четырехосными четырехлучевыми и одноосными двулучевыми спикулами кремневого состава.В ископаемом состоянии сохраняются, как правило, спикулы кремневых губок, скопления . Спикулы и фрагменты известковых губок формируют губковые известняки. Анализ распространения в толщах осадочных горных пород так называемых «губковых горизонтов. Практическое значение губок в настоящее время невелико. Некоторые формы используются в медицине, быту.

Различают три класса.

Класс Известковые губки (Calcarea, или Calcispongia)

Класс Стеклянные губки (Hyalospongia)

Класс Обыкновенные губки (Demospongia)

Археоциаты.Строение.положение в системе, предполагаемый образ жизни, геологическая история и значение.

Тип Археоциаты (Phylum Archaeocyatha) Є1-2 - ныне (?)

Археоциаты - вымершие морские радиальносимметричные животные, получившие широкое распространение в теплых морях начала кембрийского периода. Это были одиночные или колониальные формы, о строении мягкого тела которых практически ничего не известно. Размеры археоциат колеблются от 5-10 мм до 1 м, колонии могут иметь существенно более крупные размеры. В отличие от губок скелет археоциат не спикульный, а зернистый и имел только известковый состав. В ископаемом состоянии сохраняются многочисленные минеральные скелеты археоциатов - двустенные кубки, имеющие иногда форму изогнутого полого рога. Пространство между наружной и внутренней стенками - интерваллюм - занято многочисленными горизонтальными (днища) и вертикальными (септы, или тении) перегородками. На наружной и внутренней стенках кубка находятся многочисленные поры, причем более крупные расположены на внутренней стенке, что может свидетельствовать о токе воды, противоположном тому направлению, которое характерно для губок. Очевидно, при фильтровании археоциатами воды последняя поступала внутрь кубка сверху и выбрасывалась через поры на боковых стенках кубка. Известно более 1000 видов археоциат. Группа является важными руководящими ископаемыми для нижнекембрийских отложений Сибири и некоторых других регионов мира. Археоциаты вели прикрепленный образ жизни, часто формировали рифоподобные образования. Слагают археоциатовые преимущественно нижнекембрийские известняки. Долгое время считалось, что археоциаты не пережили среднего кембрия. Однако в конце XX в. в Тихом океане были обнаружены современные животные (род Vaceletia), которых рассматривают как современных потомков (или даже представителей!) этой загадочной группы.

9. Кишечнополостные. Характеристика типа, главные направления эволюции, деления на классы

Книдарии ? большая и разнообразная группа животных, представленная гидрами, медузами, кораллами и т. д. Они могут вести как одиночный, так и колониальный образ жизни. Во взрослом состоянии книдарии представлены двумя формами: полипами и медузами. Большинство полипов является бесполым поколением, а медузы ? половым. Полипы ведут донный и, как правило, прикрепленный образ жизни. В редких случаях они являются планктонными формами, например, сифонофоры. Полипы могут передвигаются по дну, например, гидра или некоторые морские перья. Медузы представлены планктонными формами, но могут встречаются и донные сидячие медузы. Книдарии ? радиально-лучистые организмы. Их мешковидное тело имеет только одно отверстие, выполняющее функцию и ротового, и анального. Это отверстие называют ротовым. Ротовое *отверстие полипов и медуз окружено щупальцами, образующими один или несколько циклов. Щупальца имеют большое количество стрекающих капсул, содержащих внутри спиральную нить, оканчивающуюся острием. При защите и нападении нить, как гарпун, молниеносно разворачивается и, внедряясь в жертву, парализует ее, после чего щупальца передают пойманную пищу ко рту. На ранних стадиях развития наблюдается два зародышевых слоя: эктодерма и энтодерма. Во взрослом состоянии между эктодермой и энтодермой развивается мезоглея, образующаяся за счет внедрения различных клеток эктодермального и энтодермального происхождения. Полный жизненный цикл книдарий состоит из полипоидного и медузоидного поколений. Такое чередование поколений представлено у книдарий по-разному, иногда с потерей одного из поколений. У книдарий имеется пять функциональных систем: пищеварительная, мышечная, нервная, половая, скелетная. Такие системы, как выделительная, кровеносная и другие, отсутствуют. Так как в эволюции органического мира пищеварительная полость с внеклеточным пищеварением появляется впервые именно у рассматриваемого типа, то в литературе обычно используется название Coelenterata (koilos, греч. ? полый; enteron, греч. ? кишка, внутренности) ? кишечнополостные. Среди книдарий выделяют классы Hydrozoa, Scyphozoa, Anthozoa и несколько ископаемых вымерших классов.

10. Гидроидные и сцифоидные, особенности строения, их современные представители и условно относимые к этим классам вымершие группы

КЛАСС HYDROZOA. ГИДРОИДНЫЕ

(hidra, греч. -- водяной змей; zoon, греч. -- животное)

В классе Hydrozoa имеются полипоидное и медузоидное поколения (рис. 1, 2). Глотка отсутствует, пищеварительная полость нескладчатая, половые продукты образуются в эктодерме. Медузы формируются за счет бокового почкования; их нижний край подвернут, образуя так называемый «парус». Скелет агглютинированный, хитиноидный, известковый или отсутствует. К классу Hydrozoa, кроме современных гидроидных и сифонофор, условно относится вымерший подкласс Stromatoporata.

Подкласс Stromatoporata. Строматопораты

(stromatos, от stroma, греч. ?слой постель; poros, греч. отверстие, канал) Строматопораты исключительно колониальные животные. В ископаемом состоянии сохраняются только известковые пластинчато-слоистые скелеты, пронизанные системой звездообразных пустот ? астрориз. Пластины ? ламины наслаиваются параллельно друг другу (рис. 3). Они пронизаны вертикальными стерженьками ? столбиками, иногда пересекающими множество ламин, а иногда соединяющими только две ламины. В звездообразных пустотах ? астроризах находились зооиды. Колонии строматопорат имеют разнообразную форму ? от пластинчатой до ветвистой. Строматопораты ? донные свободнолежащие или прикрепленные животные. Они существовали в нормально-морских условиях, но могли выдерживать и колебания солености, так как их находки известны в доломитах. Строматопораты исключительно вымершие животные, с среднего ордовика по палеоген, они встречаются повсеместно, нередко образуя строматопоровые и амфипоровые (род Amphipora) известняки. Особенно широко встречаются строматопораты в ордовике, силуре и девоне, где они имеют большое стратиграфическое и породообразующее значение, нередко участвуя в строении рифов или банок.

КЛАСС SCYPHOZOA. СЦИФОИДНЫЕ (skyphos, греч. -- чаша, кубок; zoon. греч. -- животное) Класс Scyphozoa преимущественно представлен медузоидным поколением и сильно редуцированным полипоидным поколением, которое может и отсутствовать . Глотка энтодермальная, пищеварительная полость складчатая, обычно имеется четыре складки; половые продукты находятся в энтодерме. Медузы образуются способом поперечного деления; их нижний край не подворачивается, скелет, как правило, отсутствует, реже представлен хитином, пропитанным фосфатом кальция. К Scyphozoa условно относится вымерший подкласс Conulat

Подкласс Conulata. Конуляты

(conulus, лат. -- маленький конус) Конуляты представлены четырехгранными пирамидами, сигарообразными и трубчатыми конусами размером до 30--40 см (см. рис. 3). Они имели хитиновый скелет, пропитанный фосфатом кальция, На внешней поверхности скелета конулят развиты поперечные насечки ? ребра, а поперек их углубленные борозды. Борозды находятся на пересечении граней (угловые борозды) или посередине граней (срединные борозды). Конуляты ? морские животные, часть из них вела донный сидячий образ жизни, прикрепляясь с помощью каблучка прирастания. Другие формы вели планктонный образ жизни. Обычно конулят находят в глинистых или мелкозернистых осадках, что указывает, с одной стороны, на возможность существования донных конулят на большой глубине, а, с другой стороны, на пелагический образ жизни планктонных форм. Конуляты существовали с кембрия по ранний триас (Є ? T1). В 1966 г. Были найдены современные сцифоидные сидячие медузы, имеющие много общих черт с ископаемыми конулятами. Таким образом было получено подтверждение о принадлежности конулят к Scyphozoa.

11. Кораллы. Характеристика класса, строение, принципы классификации, геологическое строение

КЛАСС ANTHOZOA. КОРАЛЛОВЫЕ ПОЛИПЫ (anthos, греч. ? цветок; zoon, греч. ? животное) Класс Anthozoa представлен только полипоидным поколением . Глотка эктодермальная; пищеварительная полость с многочисленными складками: мягкими (мезентерии) и часто скелетобразующими элементами ? септами. Половые продукты образуются в энтодерме. Скелет известковый либо органический роговой, реже отсутствует. К классу Anthozoa относятся следующие подклассы: Tabulatomorpha (Є2 ? N), Tetracoralla (О ? T1), Hexacoralla (Т ? ныне) и Octocoralla (О ? S, Т ? ныне).

Подкласс Tabulatomorpha. Табулятоморфы

(tabula, лат. -- доска; morphe, лат. -- образ) Табулятоморфные кораллы ? вымершие животные, обладавшие известковым скелетом. Это колониальные животные. Внутренние полости кораллитов могут соединяться друг с другом с помощью пор, соединительных трубок и пластин; при наличии последних двух промежуточный скелет является прерывистым. Внутренняя полость кораллитов заполнена вертикальными и горизонтальными элементами. К вертикальным элементам относятся септы и столбик, который встречается у табулятоморф реже, чем у ругоз. Септы представляют собой радиальные выросты стенок кораллитов. Септы могут быть шипообразными или пластинчатыми. Столбик находится в центре кораллитов, представляя собой стержень, как правило, усложненный дополнительными скелетными образованиями. К горизонтальным элементам относятся днища, имеющие форму горизонтальных полных пластин, прерывистых пластин, воронковидных или пузыревидных образований. К табулятоморфным кораллам относятся три надотряда: Chaetetoidea, Tabulata, Heliolitoidea. Табулятоморфные кораллы вели прикрепленный донный образ жизни, обитая в нормально-морских бассейнах. Их находки известны почти повсеместно с кембрия по неоген.

Подкласс Tetracoralla. Четырехлучевые кораллы. (Rugosa. Ругозы)(tetra, греч. ? четыре; corallion, греч. ? коралл) Вымершие одиночные и колониальные организмы (см. рис. 6, 10-11). Форма одиночных кораллов разнообразная: роговидная, цилиндрическая, призматическая. Поперечное сечение кораллитов может быть круглым, многоугольным, трех- или четырехугольным. Внутренняя полость кораллитов заполнена септальным аппаратом, днищами, пузыревидными образованиями, столбиком . Септы закладываются, как правило, закономерно, образуют единый цикл (септы одного порядка) или два цикла (септы двух порядков). В обоих случаях расположение септ двусторонне-симмтричное . У четырехлучевых кораллов во внутренней полости, кроме септ, имеются днища, пузыревидные (или пузырчатая ткань) и осевые образования. У более древних кораллов развиты только днища (однозонные кораллы). У других днища и пузыревидные образования вдоль стенок или днища+столбик (двузонные кораллы). И, наконец, у наиболее сложных форм развиты днища, пузыревидные образования и столбик, простой или сложный. Иногда вся внутренняя полость кораллита заполнена пузыревидными образованиями (пузырчатые кораллы). У некоторых форм имеются крышечки (крышечные кораллы). У одиночных четырехлучевых кораллов хорошо развит покровный морщинистый слой ? эпитека. Его наличие определило второе, весьма распространенное, название этого подкласса ? ругозы (ruga, лат. ? морщина, морщинистый). Средний ордовик ? ранний триас. Тетракораллы являются важной стратиграфической группой; по одиночным кораллам предлагаются зональные схемы. Колониальные тетракораллы нередко участвовали в образовании палеозойских рифогенных построек.

Подкласс Hexacoralla. Шестилучевые кораллы(hexa, греч. -- шесть; corallion, греч. -- коралл) Шестилучевые кораллы широко распространены в современных морях; особенно обильны они в тропическом и субтропическом поясах. . Число щупалец обычно кратно шести. Щупальца расположены вокруг щелевидного рта. От него в пищеварительную полость отходят шесть или двенадцать мягких перегородок, нижние края которых свободно свисают вниз. Триас ? ныне. Ископаемые шестилучевые объединены в отряд Scleractinia. Отряд Scleractinia. Склерактинии ? современные и ископаемые, одиночные и колониальные кораллы. Затем во всех шести секторах возникает еще шесть септ. Образуется двенадцать секторов, в которых закладывается уже двенадцать септ, и т. д. Втечение роста кораллита септы, удлиняясь, образуют от двух до шести циклов, т. е. от двух до шести порядков. Расположение септ практически радиальное. Внутренняя полость кораллитов заполнена днищеподобными и пузыревидными образованиями. Может присутствовать столбик.. Триас ? ныне. Склерактиний используют в биостратиграфии, палеоэкологии и палеогеографии. Склерактиний являются породообразующими организмами. Они строили рифы в мезо-кайнозое и продолжают оставаться основными строителями современных рифов.

Подкласс Octocoralla. Восьмилучевые кораллы(okto, греч. ? восемь; corallion, греч. ? коралл) Восьмилучевые кораллы ? исключительно колониальные животные, обитающие только внормальносоленыхморях и океанах. Глубина обитания восьмилучевых кораллов достигает глубоководных желобов ультраабиссали. Восьмилучевые кораллы очень разнообразны, они представлены морскими перьями, красными, черными и голубыми кораллами, морскими органчиками и т. д. Для них характерно наличие: 1) восьми перистых, но полых щупалец, 2) восьми мягких перегородок в пищеварительной полости, 3) внутреннего мезоглеального скелета, 4) органических и известковых спикул, расположенных в скелете изолированно или слившихся в плотную ткань, 5) промежуточной ткани_между полипами - кораллитами, представляющей собой их выросты, соеди няющие внутренние полости. Иногда внутренние полости соединены между собой системой соединительных пластин (см. рис. 6). Ор довик ? силур, триас ? ныне. Восьмилучевых кораллов редко используют в биостратиграфии. Породообразующего значения они не имеют

12. Трилобиты. Строение, систематика, предполагаемый образ жизни, геологическое значение

Класс Trilobita Трилобиты. Є - Р

Вымершие палеозойские членистоногие, спинная сторона которых была защищена сегментированным панцирем. В ископаемом состоянии от них сохраняются панцири и отпечатки, лишь в исключительных случаях можно наблюдать строение конечностей, глаз, пищеварительного тракта и т.д. Размеры панцирей от нескольких миллиметров до 70 см. Панцирь покрывал тело трилобита со спинной стороны и слегка подгибался по бокам на брюшную сторону, образуя дублюру. Под головным щитом панцирь доходил до ротового отверстия (гипостома) и немного заходил за него (метастома). Большая часть брюшной стороны была закрыта кожистым покровом -- мембраной.Панцирь трилобита разделен продольно и поперечно. Основные поперечные структуры: головной щит, туловищный отдел и хвостовой щит. Продольные борозды обособляют осевую часть и две боковые, это и определило название -- трилобиты. Осевая часть головного щита называется глабель, а туловищного отдела и хвостового щита -- рахис..Головной щит (цефалон) имеет трапециевидную, треугольную, овальную, полукруглую форму. Глабель имеет шаровидную, грушевидную или цилиндрическую форму.. На щеках располагались глаза. Глаза трилобитов сложные (фасеточные), образованные множеством простых глазков. По краям глаз проходили лицевые швы, которые разделяли щеки на подвижные и неподвижные. По краям головного щита могли располагаться щечные шипы, а на его переднем конце нередко наблюдалось заострение, иногда переходящее в шип. У некоторых трилобитов по краям головного щита имелась уплощенная краевая кайма -- лимб. Головной щит несет пять пар конечностей, из них первая пара представлена двумя членистыми усиковидными придатками -- антеннами, выполнявшими функцию осязания хеморецепторов. Четыре последующие пары конечностей головного отдела, так же как и все остальные пары туловищного отдела и хвостового щита, двуветвистые, они выполняли функции хождения, плавания и дыхания.. Боковые окончания плевр закругленные. или заостренные, с краевыми шипами. Рахис гладкий либо несет осевые шипы, шипики или бугорки. Каждый сегмент имеет пару двуветвистых конечностей, верхняя ветвь служила для плавания и дыхания, а нижняя для передвижения по дну. Хвостовой щит(пигидий) возник в результате слияния сегментов, число которых может превышать 30. Хвостовой щит может оканчиваться осевым и боковыми шипами. Конечности хвостового щита двуветвистые; последняя пара представлена двумя усикоподобными придатками. Образ жизни - подвижный бентос. палеонтология водный организм моллюск

13. Гастроподы (Брюхоногие моллюски). Характеристика класса и его подразделений, экология, геологическая история и значение

Класс Gastropoda (Брюхоногие моллюски)(gaster, греч. - желудок, podes, греч. - нога )

Наиболее многочисленный класс моллюсков, с хорошо выраженной асимметрией внутренних органов у большинства представителей. Четко обособлены три отдела: голова, нога и туловище. Последнее, как правило, расположено в раковине, занимая всю ее полость. На голове находится ротовое отверстие, одна - две пары щупалец и пара глаз. В ротовой полости имеется язык, на котором располагается перетирающий пищу аппарат-радула (терка).Все внутренние органы помещены в висцеральный мешок, окруженный мантией. У многих гастропод край мантии вытягивается, образуя вводный и выводной сифоны.Большинство гастропод дышат жабрами, но у разных групп дыхание может осуществляться легкими, легкими и жабрами, а также всей поверхностью тела (у гастропод без раковины).Стенка раковины у гастропод трехслойная как у всех моллюсков: наружный слой -органический, второй слой - известковый, внутренний слой - перламутровый.Максимальный расцвет класса приходится на настоящее время. Гастроподы ведут очень разнообразный образ жизни. Большинство из них являются обитателями прибрежной полосы моря, а другие - на значительных глубинах. Часть гастропод приспособилась к жизни в пресной воде и на суше. Многие гастроподы являются хищниками: сверлят и раздавливают раковины двустворок, скелеты кораллов. Некоторые растительноядные. Гастроподы могут быть породообразователями: скопление раковин некоторых из них образует гастроподовые известняки. В основу разделения на подклассы положен способ дыхания и расположение жабр по отношению к сердцу. Выделяют три подкласса: Prosobranchia (Переднежаберные - жабры впереди сердца), Opistobranchia (Заднежаберные - жабры сзади сердца) и Pulmonata (Легочные).

Подкласс Prosobranchia наиболее многочисленный. разделяются на три отряды:

Archaeogastropoda (кембрий - ныне ) , Mesogastropoda (ордовик -ныне ), и Neogastropoda . (мел - ныне).Аrchaeogastropoda (рис.5) являются наиболее примитивными, имеющими раковины колпачковидные, спирально-плоскостные и спирально-конические. Устье голостомное, часто с анальной выемкой. Крышечка на ноге известковая, роговая или отсутствуетМesogastropoda (рис.6) обладают спирально-плоскостными раковинами, чаще всего спирально-коническими или спирально-винтовыми. Изредка у них бывают колпачковидные раковины или червеобразные. Последний тип раковин характерен для моллюсков сидячего образа жизни.Для отряда Neogastropoda (рис.6). характерны спирально-конические и спирально-винтовые раковины с хорошо развитыми сифональными каналами (сифон хорошо развит).Устье сифоностомное. Среди этих представителей довольно много хищных форм.

Подкласс Opistobranchia (заднежаберные). Исключительно морские гастроподы с редуцированной или совсем утраченной раковиной. Мантийный комплекс испытал сдвиг из переднего положения на правую сторону тела. Один ктенидий (жабра) лежит позади сердца. В состав подкласса входят крылоногие моллюски (птероподы), у которых нога превращена в двухлопастный плавник. У некоторых заднежаберных гастропод развивается двустворчатая раковина, похожая на раковины двустворчатых моллюсков.

Подкласс Pulmonata (Легочные). Наземные и пресноводные формы. Раковина обычно гладкая. В условиях сухого климата приобретает толстые стенки. Легочные гастроподы, живущих во влажном климате и в пресных водах - тонкостенные.

14. Бивальвии (Двустворчатые моллюски). Характеристика класса, принципы систематики. Экология, геологическая история и значение

Класс Bivalvia (двустворчатые моллюски)(bi - греч., два; valva - греч.,створка)

Одной из особенностей этого класса является отсутствие головного отдела. Мягкое тело, состоит только из туловища и ноги. Мантийная полость обособлена в задней части раковины, где мантия часто удлиняется и образует вводной и выводной сифоны. Сифоны развиты у двустворок, ведущий зарывающийся образ жизни. Край мантии прикрепляется изнутри к раковине, образуя мантийную линию, проходящую параллельно внешнему краю. Если есть сифоны, обособляется место для их втягивания, ограниченное мантийным (палиальным) синусом.Кровеносная система незамкнутая. Нервная система и органы чувств развиты слабо Основными органами дыхания служат жабры. У двустворок их четыре типа. Все двустворки являются исключительно водными организмами, живущими в основном на дне водоемов, населяя, как правило, прибрежные и мелководные участки морских бассейнов, обычно возле самой границы отливов. На песчаном дне находятся как правило зарывающиеся формы или свободно ползающие. На илистом дне также обитают зарывающиеся моллюски. Ниже границы отлива можно встретить двустворок прикрепляющихся биссусными нитями или сверлильщиков на камнях. Много двустворок и на твердом дне. Это либо прикрепляющиеся биссусом, либо цементацией. Основной пищей двустворкам служит планктон. В соответствии с особенностями строения замочного аппарата двустворок разделяют на следующие отряды: Taxodonta (С2 - ныне), Dysodonta (O - ныне), Schizodonta (O - ныне), Heterodonta (S-ныне), Desmodonta ( O-ныне ) и др.

15. Цефалоподы (Головоногие моллюски). Характеристика класса, основные направления его эволюции и принципы систематики

Головоногие моллюски - наиболее высокоорганизованный класс моллюсков. Представители класса исключительно морские и океанические животные, в подавляющембольшинстве стеногалинные, живущие, как правило, при нормальной солености. Средисовременных головоногих (наутилусы, кальмары, каракатицы, осьминоги) преобладаютбезраковинные формы. В ископаемом состоянии преимущественно сохраняютсяцефалоподы, обладавшие раковиной. По положению мягкого тела относительно раковины класс цефалопод разделяют надве формальные группы: наружнораковинные - моллюск находится внутри раковины ивнутрираковинные - раковина (часто сильно редуцированная) находиться внутримягкого тела. На переднем конце мягкого тела расположен головной отдел. Широкая мясистаянога возможных гастроподообразных предков (моноплакофор?) у головоногихпреобразовалась в многочисленные щупальца с присосками, расположенных вокругротового отверстия. Рот снабжен «клювом» и радулой - своеобразной теркой, состоящейиз нескольких рядов мелких зубчиков. Рядом со щупальцами находиться воронка - мускульная трубка, через которую из мантийной полости с силой выталкивается вода иживотное приобретает поступательное реактивное движение. Кроме этого, головоногиеспособны передвигаться используя движения щупалец.