Млекопитающие в истории Земли

Размещено на http://www.allbest.ru/

Млекопитающие в истории Земли

млекопитающие динозавр палеоген кайнозой

Экологическую нишу занимают млекопитающие потомки териодонтов.

Вот ты ходишь по улицам родного города. Ты бродишь по лесным тропинкам. Ты дремлешь на пляже, наслаждаясь легким шумом морского прибоя. И ты не думаешь о том, что вот именно здесь - там, где теперь улица, лесная тропа или морской пляж, - когда-то бродили динозавры. А в морских глубинах боролись за жизнь ихтиозавры, плезиозавры, мозазавры. А в голубом небе кричали и носились птеродактили. яйцами рептилий. А, может быть, скорлупа у яиц рептилий стала вдруг слишком толстой, так что маленькие динозаврики просто не могли из них выбраться. Или, может быть, взорвалась где-то сверхновая звезда. От ее радиации и стали накапливаться смертоносные мутации в наследственности рептилий. Недаром же радиоактивность костей динозавров конца мелового периода оказалась в шесть раз больше, чем характерно для середины этого периода.

Есть несколько версий вымирания динозавров. Лично мне кажется, что предположение Захара о своеобразном СПИДе, т.е. о некоторой вирусной эпидемии, является неплохой гипотезой. Почему бы не предположить, что динозавров погубил некий вирус?

Прошло время - и словно их не было вовсе. Всех тех, кто хозяйничал на планете целых 150 млн. лет. И совсем другие живые существа греются сегодня на солнышке. Другие животные выходят на лесные тропы. Другими стали обитатели морей и воздушного океана.

Канула в прошлое «планета рептилий». Вместо нее по прежней орбите мчится вокруг Солнца «планета млекопитающих». Она стала такой 70 млн. лет назад. Именно тогда и началась «эра новой жизни» - кайнозой.

Палеозой, мезозой, кайнозой... В кайнозое все шло вроде бы таким же образом, как и прежде. Климат то теплел, то холодал. Моря то наступали на сушу, то отступали. Рождались новые горные хребты и разрушались старые. Возникали новые виды живых организмов, а какие-то виды вымирали. Новые хозяева планеты - млекопитающие - активно осваивали сушу, воду и воздух.

И все же это был совсем иной мир. В этом мире главным были уже не размеры тела, не острые зубы, не шипы и рога. Здесь главным становился мозг. Никогда в прошлые миллионы лет, не наблюдалось столь быстрого роста и совершенствования мозга. У черепах в меловом периоде масса головного мозга превышала массу спинного всего в 1,5 раза, у копытных в палеогене в 3 раза, у кошек в середине неогена в 6 раз, у высших обезьян в конце неогена в 12 раз, у человека более чем в 60 раз.

Млекопитающие появились на Земле довольно давно - на границе перми и триаса, т.е. около 200 млн. лет назад. Они произошли от, зверозубых рептилий - териодонтов.

Однако в те времена хозяевами планеты были рептилии. И млекопитающим пришлось дожидаться своего часа. Он наступил в кайнозое. Именно тогда и началось бурное формирование новых видов млекопитающих. Некоторые из этих видов давно вымерли, но многие сохранились до нашего времени. Сегодня на Земле живут около 4500 видов млекопитающих.

Посмотри на схему под названием «Происхождение млекопитающих» (с. 284). Главные фигуранты здесь - рептилии териодонты. От них произошли однопроходные, которые сегодня представлены ехидной и утконосом, живущими в Австралии. Это особые млекопитающие: они откладывают яйца и у них нет зубов.

Еще в мезозое от териодонтов произошли пантотерии - небольшие зверушки длиной всего 10 см. Странно, но факт: именно от этих зверушек, миллионы лет шнырявших в траве между ног огромных динозавров, произошли все современные млекопитающие, включая, в конечном счете, человека?

От пантотериев произошли в меловом периоде два отряда млекопитающих - грызуны и насекомоядные. От древнейших насекомоядных (биологи называют их примитивными насекомоядными) произошли в конце мелового периода рукокрылые, хищники, приматы и кондилартры (древнейшие копытные). В середине палеогена кондилартры вымерли, дав начало трем отрядам млекопитающих - непарнокопытным, парнокопытным, хоботным (слонам).

В борьбе за выживание млекопитающие выиграли у рептилий. По сравнению с рептилиями млекопитающие являются более совершенными животными, они лучше приспосабливаются к внешним условиям и, следовательно, имеют больше шансов в борьбе за выживание. Чтобы в этом убедиться, достаточно отметить следующие три момента.

Момент первый. Рептилии - животные холоднокровные; температура их тела изменяется в соответствии с температурой окружающей среды. Поэтому они весьма чувствительны к изменениям климата. Млекопитающие - животные теплокровные; они поддерживают температуру тела практически постоянной и в холод, и в жару. Это способствует их выживанию в разнообразных климатических условиях.

Момент второй. Рептилии откладывают яйца. Тем самым они подвергают будущих детенышей опасности уничтожения - ведь детеныша в яйце защищает только скорлупа. Кроме того, для развития детеныша в яйце необходимы определенные внешние условия, определенная температура среды. Млекопитающие - живородящие животные; они вскармливают детенышей своим молоком. В данном случае обеспечивается более высокая степень сохранности потомства и возможность размножения в разных условиях.

Момент третий. У рептилий уровень развития нервной системы ниже, чем у млекопитающих; поэтому ниже способность приспосабливаться к внешним условиям. Эволюция рептилий сопровождалась главным образом развитием тела, а мозг при этом почти не развивался. Гигантские диплодоки и бронтозавры обладали крошечным головным мозгом. Млекопитающие характеризуются относительно высоким уровнем развития нервной системы. Их эволюция сопровождается развитием и совершенствованием головного мозга.

Просто удивительно, что рептилии хозяйничали на планете целых 150 млн. лет и не вымерли гораздо раньше! Ведь они так сильно зависят от внешних условий, так болезненно реагируют на изменения этих условий.

Заметим, что земноводные, рыбы, беспозвоночные - тоже холоднокровные животные. А вот птицы - животные теплокровные.

Три периода кайнозоя. Кайнозой состоит из трех периодов: палеогена, неогена и антропогена. В палеогене завершаются мощные горообразовательные процессы, начавшиеся в конце мезозоя. Обособляются Средиземное, Черное, Каспийское, Аральское моря. Устанавливается теплый равномерный климат. Вся Европа покрыта лесами, состоящими из дуба, березы, каштана, сосны и др. В тропиках растут фикусы, лавровые, гвоздичные, эвкалипты, пальмы и др. Происходит быстрое и интенсивное видообразование насекомых и птиц; быстро прогрессирует развитие млекопитающих. Млекопитающие, появившиеся в палеогене, были не похожи на современных млекопитающих. Один из древних хищников - ужасный энд-рюсархус (с. 286), похож сразу и на медведя, и на гиену. А рядом - древняя свинья археотерий ростом с быка. Археотерий очень мало похож на современную свинью. Безрогий носорог - индрикотерий - совсем не похож на современного носорога. Он напоминает сразу и слона, и жирафа, а рога у него как раз и нет. Он был огромен: его высота достигала 5 м. Скелет индрикотерия украшает экспозицию Палеонтологического института в Москве. Необычно выглядели древнейшие предки лошадей - эогип-пусы (см. с. 286). Они жили 50 млн. лет назад, были величиной с лисицу, имели не копыта, а пальцы - четыре на передних ногах и три на задних.

Внизу на рисунке целый парад вымерших слонов. Его открывает самый древний предок слонов -- меритерий (1). Он был ростом с большую свинью, имел совсем маленький хоботок. Жил он 50 млн. лет назад. В нижнем неогене, т.е. 20 млн. лет назад появились слоны таких же размеров, как и современные слоны. У трилофодона (2) было 4 бивня: 2 в верхней челюсти и 2 в нижней. Дейнотерий (3) имел два загнутых вниз бивня. У платибелодона (4) нижние бивни превратились в своеобразную лопату. Примерно 2 млн. лет назад появился покрытый густой шерстью мамонт (5). Мамонты просуществовали 2 млн. лет. Вымерли они совсем недавно -около 10 тыс. лет назад.

В антропогене происходят неоднократные оледенения значительной части земной поверхности. Ледяной покров доходит в среднем до 55° с.ш., достигая в отдельных районах 40° с.ш. Теплолюбивая растительность отступает далеко к, югу или вымирает; появляется холодоустойчивая травяная и кустарниковая растительность. Формируются современные растительные сообщества.

Оледенения антропогена способствовали развитию холодоустойчивости фауны. На территории Северного Кавказа и в Крыму, например, бродили мамонты, волосатые носороги, северные олени, встречались песцы и полярные куропатки,

Образование огромных масс льда вызвало понижение уровня Мирового океана - ведь на образование льда потребовалось много воды. Уровень Мирового океана оказался на 100 м ниже по сравнению с уровнем в настоящее время. Море во многих местах весьма сильно отступило от берега, большие участки морского дна стали сушей. "Уровень океана поднимется потом, когда наступит решительное потепление и гигантский ледник начнет быстро таять (это произошло 10 тыс. лет назад). А тогда Японские и Британские острова не были островами. Не было Берингова пролива, не было морского пространства, которое сейчас отделяет острова Малайского архипелага от Индокитая и от Австралии. Все это способствовало миграции видов и привело к формированию современной фауны материков.

В конце антропогена, примерно 40 тыс. лет назад, на Земле появились и распространились по всем материкам, кроме Антарктиды, почти современные люди - кроманьонцы. Но это уже отдельная тема...

Полюбуйся на рисунок, где изображены три совершенно не похожих друг на друга зверя. Это природа «забавлялась», создавая носорога. Сначала, 60 миллионов лет назад, она создала самого древнего предка носорогов - гирахиуса (1). Этот предок был величиной с овцу и решительно ничем не напоминал носорога. Через десяток миллионов лет от этой «овцы» произошли безрогие носороги-гиганты: бронтотерии, индри-котерии, балухитерий. На рисунке изображен балухитерий (2) высотой 5,5 м. Носороги-гиганты вымерли за 10 млн. лет, но появились волосатые носороги (3). По размерам и форме тела они уже походили на современных носорогов. К тому же у них появились рога. Фантазия природы поистине неистощима!

В кайнозое происходило необычайно бурное развитие млекопитающих и птиц. Неторопливая природа вдруг стала спешить. Она лепила одни виды, затем изменяла их до неузнаваемости, а нередко вообще отбрасывала прочь и создавала новые. Посмотри, какими замысловатыми путями она шла, создавая, например, носорога. А с каких невзрачных маленьких зверюшек она начала свой путь к красавице-лошади! И это всего лишь за несколько десятков миллионов лет.

Чем же объяснить такие темпы? Причин тому несколько. Первая причина очень проста: почти полностью вымерли рептилии и освободили место под солнцем или, по-научному, освободили экологическую нишу.

Вторая причина тоже понятна: хорошая приспособляемость млекопитающих к внешним условиям в силу их теплокровности и достаточно совершенной нервной системы. Там, где рептилии предпочтут попросту вымереть, млекопитающие как-то видоизменятся, дадут новый вид.

Есть и третья причина: стало больше растительной пищи для растительноядных, и, значит, стало больше мяса для хищников.

Но неужели действительно растительной пищи стало больше? Обычно полагают, что основной производитель зеленой массы - это лес. Во времена карбона Земля была покрыта пышными лесами. Они же, как ты знаешь, вызвали пермское похолодание. А оно подсократило леса, оттеснило им поближе к экватору. Потом появились и сильно размножились рептилии. Они обладали прекрасным аппетитом и, чтобы построить свои огромные тела, интенсивно уничтожали зеленую массу лесов. Леса опять пострадали. Похолодания на Земле сменялись жаркими засушливыми периодам:: Это тоже не было на пользу лесам.

И поэтому не удивительно, что в середине кайнозоя на Земле стал:: формироваться степи, саванны, пампасы, прерии. Раньше их на планете почти не было.

Образование степей, саванн, пампасов, прерий в кайнозое - велика:, шее событие, сыгравшее очень важную роль в развитии жизни в этот период.

Конечно, леса -- великое богатство Земли. Они охраняют почву от эре зии и регулируют водные балансы. Это легкие планеты. Это огромные запасы зеленой массы. Любят леса птицы и насекомые. Именно в лесах их особенно много. А вот млекопитающим дороже не леса, а луга, степи, лесостепи, саванны. Они дают им больше пищи, чем леса.

Ученые подсчитали, что гектар луговой степи дает за год почти столь же зеленой массы, сколько гектар тропического леса. И это несмотря на то что степь и подсушивается, и подмораживается, а тропический лес орошается дождями и прогревается солнцем весь год.

Ученые также подсчитали, что в тропическом лесу один грамм листьев в год тридцать граммов органического вещества, в степях же - сто граммов. К тому же в лесу значительная часть органического вещества водит в древесину стволов, а не в траву. Кстати, вспомни, где почвы в лесах или в степной зоне?

Лес не приспособлен к тому, чтобы его поедали, а степь не может Вез этого нормально существовать. Лесу плохо, когда в нем слишком I юго зверей. Они объедают нижние ветки и кору, ломают сучья деревьев, кустарники. И зверям в лесу не слишком уютно. Тесно от деревьев и всяких зарослей; кругом подстерегает опасность внезапного нападения. Зато зверям хорошо в степи: вольготно, опасность видна издали, много травы. Травянистая степь для того и создана природой, чтобы ее поедатьчтобы по ней ходили и скакали.

Если принять во внимание, что на Земле сейчас 350 тыс. видов растений и около 1,5 млн. видов животных, среди которых более миллиона видов приходится на насекомых, то можно считать, что наша планета - это планета насекомых.

Во-первых, жизнь эволюционирует, развивается, происходит непрекращающееся видообразование; одни виды вымирают, зато появляется много новых видов. Поэтому, задаваясь вопросом «Чья она, наша планета?», надо учитывать, о каком именно этапе развития жизни на Земле идет речь. Во-вторых, решающим обстоятельством является роль, какую играют в биосфере Земли на определенном этапе те или иные организмы. Разумеется, если на данном этапе существуют только организмы определенного типа, то они и будут играть решающую роль в биосферных процессах. А если одновременно сосуществуют разные типы организмов? Тогда тут все решает не количество видов, как таковое, а степень важности их роли в биосфере. Так что на нынешнем этапе развития жизни нагну планету зряд ли можно считать планетой насекомых. На нынешнем этапе нельзя считать. А что если вернуться на миллионы лет назад?

Давайте отодвинемся сразу на 3,5 млрд. лет - к тем временам, когда на Земле возникли самые первые живые организмы. Как ты уже знаешь, это были прокариоты. Их эволюция, длившаяся ни много ни мало 2 млрд. лет, привела к возникновению 1,5 млрд. лет назад одноклеточных эукариот. Естественно полагать, что все 2 млрд. лет наша планета была, г: сути, планетой прокариот. А потом она стала планетой эукариот?

Но лучше не валить в кучу все эукариоты, а дифференцировать их. Сначала Земля была планетой одноклеточных эукариот. Примерно 1 млрд. лет назад начали формировать:а многоклеточные эукариоты и произошло разделение организмов-эукар. от на три царства: на животных, на растения и на грибы. В результате сформировалась новая планета, в ее биосфере решающую роль стали играть животные, называемые беспозвоночными. Можно отсчитывать ши нету беспозвоночных от точки в 900 млн. лет назад.

Значит, планета одноклеточных эукариот существовала окот: 600 млн. лет (от 1,5 млрд. лет назад до 900 млн. лет назад)?

Читатель: А сколько времени существовала планета беспозвоночная: Наверное, до того времени, когда из беспозвоночных выделились рыбы? А это произошло, если посмотреть на схему, приведенную в п. 3.1, на рубежа ордовика и силура.

Возникновение внутреннего скелета и хватательных таганов было весьма принципиальным фактором для земной биосфера;: Поэтому можно считать, что с рыбами возникла новая «планета». Толы я бы предпочел говорить не о планете рыб, а о планете рыб и амфибии. 7 приобретением внутреннего скелета подводные животные получили, наконец, возможность выйти из воды на сушу. Тем более что многие обязательства вынуждали их сделать этот шаг. Итак, на протяжении сит;; девона, карбона и доброй половины пермского периода наша планета планетой рыб и амфибий. И длилось все это в общей сложна а: 180 млн. лет - от 430 млн. лет назад до 250 млн. лет назад.

Читатель: Отнимем 430 из 900 и получим, что планета беспозвоночных: существовала 470 млн. лет. Ну, а после планеты рыб и амфибий, понятая-дело, настало время планеты рептилий?

Автор: Конечно. Остаток пермского периода, триас, юра (особенно юг мел - все эти 180 млн. лет (250 - 70 = 180) на нашей планете главка «хозяевами» были рептилии. Заметь: млекопитающие существовала Земле в течение всего этого времени (они появились на рубеже пер::: триаса), однако сколько-либо существенной роли в биосфере они проиграли. Как принято говорить, они терпеливо ждали своего часа. Он настал 70 млн. лет назад - и стала наша планета планетой млекопитающих.

Читатель: Она ею остается по настоящее время.

Автор: Это верно, однако целесообразно выделить роль одного из видов млекопитающих. Я имею в виду человека. Читатель: А когда появился человек?

Автор: Об этом мы поговорим в следующей теме. А пока я скажу только, что возникновение человека принято связывать с появлением на Земле гоминидов (иначе говоря, обезьяноподобных предков человека), называемых австралопитеками. Считается, что они появились 3-5 млн. лет назад. Недаром же последний период кайнозоя называют антропогеном, ведь «антропос» по-гречески означает «человек». Читатель: Значит, 3-5 млн. лет назад Земля сделалась планетой людей!

Автор: Гораздо позднее. Резонно считать, что планетой людей она стала тогда, когда появились кроманьонцы, а точнее, когда они заселили все земные материки, кроме Антарктиды. Это произошло 20-30 тыс, лет назад. Вот с тех пор наша планета и может считаться планетой людей.

Читатель: Итак, развитие жизни на Земле «превращало» нашу планету последовательно в планету прокариот, планету одноклеточных эукариот, планету беспозвоночных, планету рыб и амфибий, планету рептилий, планету млекопитающих, планету людей. Я заметил, что промежутки времени, отводимые эволюцией разным «планетам», постепенно сокращаются:

планета прокариот - 2 млрд. лет;

планета одноклеточных эукариот - 600 миллионов лет;

планета беспозвоночных - 470 млн. лет;

планета рыб и амфибий - 180 млн. лет;

планета рептилий - 180 млн. лет;

планета млекопитающих - 70 млн. лет;

планета людей - 30 тыс. лет.

Создается впечатление, что темп эволюционного развития со временем возрастал. Природе понадобилось 2 млрд. лет, чтобы снабдить живую клетку ядром и прочими органеллами, и всего менее 100 млн. лет, чтобы создать огромное количество видов млекопитающих и утвердить их как «хозяев» жизни на Земле. Как это можно объяснить?

Автор: Думаю, дело в том, что смена «хозяев» жизни происходила именно в эволюционном плане. Одноклеточные эукариоты выделились (именно выделились!) из прокариот, рыбы выделились из беспозвоночных., млекопитающие выделились из рептилий. Вспомни поговорку: «Лиха беда - начало». Потомки всегда используют «капитал», предками, и в этом отношении им проще, они могут двигаться дальше быстрее. Млекопитающие - это не инопланетные пришельцы, а потомки рептилий; рептилии - потомки амфибий, амфибии - потомки рыл рыбы - потомки беспозвоночных, беспозвоночные - потомки одноклеточных эукариот. А, в конечном счете, все организмы (и мы, люди, в тс:: числе) - очень далекие потомки первичных прокариот. А что же будет дальше? Может быть, планета людей превратится в космос людей? Может быть. Однако в принципе возможен, к сожалению, и обратный вариант. В каком смысле обратный?

А вот если произойдет всемирная катастрофа (например, разразится атомная война или резко и необратимо углубится общий экологический кризис), то планета людей может исчезнуть. И притом значительно быстрее, чем исчезла планета рептилий. И тогда жизнь на Земле оборвется? Или, может быть, появят: - новые «хозяева»?

Не хотелось бы это прогнозировать, но не исключено, что имени: тогда Земля как раз и станет планетой насекомых.

Размещено на Allbest.ru