Эволюция жизни в геологической истории Земли

Размещено на http://www.allbest.ru/

Эволюция жизни в геологической истории Земли

девон мезозойский динозавр

Выход на сушу растений и животных в девоне. Девонский период начался 400 млн. лет назад. В этом периоде состоялся массовый выход живых организмов из воды на сушу. Если до этого на суше обитали только бактерии и некоторые грибы, то теперь настала очередь растений и животных.

По-видимому, сначала на сушу вышли растения. На рисунке можно видеть предполагаемый вид девонской суши с пока еще слабо развитой растительностью. В основном здесь представлены псилофиты - первые сухопутные растения. Стрелками на рисунке показаны древнейшие голосеменные растения.

Вслед за растениями появились первые амфибии (земноводные). Они уже имели хорошо выраженные конечности, но сохраняли в то же время ряд рыбьих черт, особенно в скелете головы и хвоста. Ты можешь видеть здесь, как выглядела ихтиостега - первая амфибия.

В книге И. Яковлевой «След динозавра» образно описаны трудности наземной жизни ихтиостеги:

«Ихтиостега - уже не рыба, но еще и не совсем настоящая амфибия. Ей в воде удобнее, а на суше трудно, непривычно. Без привычной поддержки воды тело сразу наливалось тяжестью, вминаясь в оплывающий берег. Как и все ее родичи, ихтиостега не умела дышать, лежа на земле. Поднимаясь к поверхности воды, она резким толчком проталкивала воздушный пузырь в легкие. Так дышат сейчас тритоны и лягушки. Но на суше горло оказывалось прижатым к земле, а слабые лапки полурыбы не могли преодолеть многократно возросшую тяжесть. При каждом вдохе приходилось до боли напрягать мышцы спины и судорожно вздергивать голову».

А вот первые настоящие амфибии, хорошо приспособившиеся к наземному существованию и прекрасно чувствующие себя в воде. Это стегоцефалы.

Природа дала амфибиям похозяйничать на побережьях морей и озер около 100 млн. лет. А потом они вымерли. Так что до наших дней дожили лишь лягушки, жабы, тритоны и саламандры. Это все, что осталось сегодня на Земле от земноводных. И ведь вроде бы неплохо - и в воде могли жить, и на суше. Видно, много опасностей подстерегало их и здесь, и там. Скорее всего, роковым для них стало наступившее очередное всеобщее похолодание на планете.

Однако свою историческую миссию амфибии выполнили - дали жизнь первым рептилиям (пресмыкающимся). Рептилии появились в карбоне.

Карбон - мир буйной растительности и гигантских насекомых. Вслед за девоном наступил карбон, или каменноугольный период. Удивительное это было время! Шли почти непрерывные дожди, и было жарко, И полезли из земли хвощи, древовидные плауны, древовидные папоротники. Огромные пространства суши покрылись пышными болотистыми лесами. Глядя на нынешние плауны, трудно поверить, что их предки достигал!; 40 м в высоту и 6 м в обхвате. Древовидные папоротники достигали 20 м в высоту.

В лесах карбона хозяйничали амфибии, первые рептилии и великое множество насекомых. Многие насекомые были гигантскими. Например у стрекоз размах крыльев достигал метра. Представь себе: ты пробираешься по лесу, и вдруг гигантская стрекоза с метровыми крыльями сидит на поваленном древовидном плауне!

Ты можешь видеть на приведенном вверху рисунке, как предположительно выглядел лес в карбоне.

Пышные леса карбона сделали климат Земли ровным и влажным. Такой климат, в свою очередь, способствовал росту древних растений. И народилось на суше преогромное количество древесной массы.

А кто убирал всю эту древесную массу после ее отмирания? Куда она подевалась?

Тебе известно, что сегодня великую работу по очищению поверхности Земли от растительных остатков выполняют, главным образом, почвенные бактерии и грибы. Но в те далекие времена почвенный слой на Земле был еще слабым. А деревьев было слишком много. И часто они, отмирая, падали прямо в воду, где их заносило песком, глиной и всякими отложениями. Природа поручила выполнять работу мусорщиков насекомым. Недаром их появилось так много в карбоне. Но, как бы много их ни было, с такой работой они справиться не могли.

А потому погибшие деревья не разлагались (не сгнивали), а превращались в каменный уголь. Отсюда и название периода - карбон, что означает «каменноугольный период». Период, когда на Земле образовались подземные пласты каменного угля. Того самого угля, который человек широко использует в наши дни.

Представь себе: вот в камине горит кусок угля. Этот кусок угля пришел к тебе, в твое время из глубины веков - ему 300 миллионов лет! В те невообразимо далекие времена он был стволом древнего папоротника млн плауна, и на этот ствол, возможно, присаживалась метровая стрекоза, чтобы понежиться в лучах жаркого солнца карбона. Вот откуда пришел к тебе уголек!

В карбоне жизнь в каких-то своих формах сумела решительно оторваться от породившей ее водной стихии (лучше сказать, что она вышла, наконец, из своей колыбели). Практически одновременно это удалось сделать рептилиям и семенным папоротникам, предкам хвойных. У растений появились семена вместо спор, у яиц рептилий - скорлупа. Зародыши в семени и яйце были теперь защищены оболочками, обеспечены пищей. Кстати, рептилиям уже не нужна была голая кожа для дыхания - вполне хватало легких. Они «заковались» обратно в панцирь из чешуи или роговых щитков. Жизнь, освоившая водную стихию и сушу, сделала в карбон-: шаг в третью стихию - воздушное пространство. В воздухе появились летающие насекомые, да притом неимоверных размеров.

Холодный мир перми. Отшумели влажные пышные леса, жара сменилась сильным похолоданием, произошло заметное поднятие суши - наступил суровый пермский период (он начался 280 млн. лет назад). Одновременно с общим серьезных похолоданием прекратились обильные дожди; климат стал не только прохладным, но и сухим. Лесов стало заметно меньше. Исчезли папоротник:: и плауны. Вместо них появились хвойные. Амфибии в большинстве свеем вымерли. На Земле начали хозяйничать рептилии.

Пермский период не просто пришел на смену каменноугольному периоду; он был прямым порождением того периода. Можно сказать, что заметное похолодание на Земле было связано с образованием на ней каменноугольных пластов. Возможно, ты удивишься. Почему, если образуется уголь, обязательно должно похолодать? Какая тут связь? Эту связь нетрудно проследить.

В наше время упавшее дерево рано или поздно подвергается разложению (спасибо бактериям-гетеротрофам!), а не превращается в каменны:: уголь. При разложении древесины ее углерод соединяется с кислородо:.: воздуха, и образуется углекислый газ. Значит, во время разложения и: атмосферы забирается часть кислорода и одновременно в атмосферу добавляется углекислый газ. Если же дерево не разлагается, а превращается в уголь, то углерод древесины с кислородом воздуха не соединяется. Значит, из атмосферы не забирается кислород и в атмосферу не добавляется углекислый газ. Результат: в атмосфере возрастает количество кислорода и снижается количество углекислого газа.

Вот это-то обстоятельство и объясняет пермское похолодание. Ведь известно, что углекислый газ в атмосфере Земли играет роль парниковой рамы. Он пропускает к земной поверхности солнечные лучи, но задерживает тепло Земли, не отдает его космосу. Но в пермский период, вследствие того, что деревья не подверглись разложению, наша «парниковая рама» стала действовать хуже - ведь углекислого газа в атмосфере стало меньше. Карбоновые леса как бы пробили в «раме» множество дыр. Вот и стала Земля терять тепло - наступило похолодание. Планета рептилий. Потомки котилозавров. Самые первые рептилии - котилозавры - были похожи на ящериц, имели длину около метра.

От котилозавров развитие пошло по трем линиям:

1. Рептилии вернулись в море, превратившись в плезиозавров и хищных ихтиозавров. Это оказался совершенно тупиковый путь развития, поскольку все они вымерли к концу мезозоя.

2. От котилозавров произошли текодонты, давшие потом динозавров. Этот путь развития оказался почти тупиковым: динозавры, и птерозавры вымерли, но остались птицы и крокодилы.

3. От котилозавров произошли зверозубые рептилии - териодонты. Этот путь развития оказался перспективным, поскольку териодонты дали начало млекопитающим.

4. Вон их сколько - разных чудовищ (см. с. 272)! Одни ходили на четы-рех конечностях, другие - на двух. Большинство из них растительноядные. Страшные рога на голове и загривке, шипы на хвосте, жесткие пластины на спине - это все не для нападения, а для обороны и для устрашения. Беззащитными выглядят орнитоподы (на рисунке изображен их представитель - игуанодон). А огромных зауроподов «охраняет» их величина. Ну кто отважится напасть на такую гору мяса?! На рисунке ты видишь одного из представителей зауроподов - бронтозавра. Его длина 20 м, а масса больше 50 тонн. Между прочим, у бронтозавра два мозга - маленький в голове и большой в крестце. К зауроподам относились и самые длинные динозавры - диплодоки. Их длина доходила до 30 м. Сюда же надо отнести брахиозавров. Эти огромные динозавры жили в воде, но не плавали, а просто ходили по дну. У них была исключительно длинная шея, поэтому они могли держать голову на высоте 12 м от дна. Идет такой брахиозавр по дну - только длинная шея высовывается из воды, а на конце шеи - маленькая голова.

5. И на весь этот достаточно мирный «народ» наводили ужас кровожадные тероподы: тарбозавры (он как раз изображен на рисунке), аллозавры, тиранозавры, цератозавры, велоцирапторы и другие. Они никому не давали спокойно жить. Они подкарауливали, нападали, рвали на куски, заливали кровью зеленые поляны. Свой свирепый характер они явно унаследовали от предков - хищных текодонтов.

6. Особенно острые схватки происходили в морях. Тут почти все были хищниками и поедали один другого. Особенно усердствовали акулы, ихтиозавры, морские динозавры (мозазавры и тилозавры).

7. Да, очень много их было. И не удивительно - ведь они были хозяевами планеты целых 150 миллионов лет! Они освоили сушу, водную стихию, воздушный океан.

Развитие жизни в мезозойской эре. Уже в пермский период в морях окончательно вымерли трилобиты. Но это вовсе не было закатом морских беспозвоночных. На смену им пришли моллюски. В течение мезозоя океаны Земли изобиловали моллюсками: белемнитами, похожими на кальмаров (их ископаемые раковины называют «чертовыми пальцами»), и аммонитами. Раковины некоторых аммонитов достигали трех метров в диаметре! Ни у кого на нашей планете ни до того, ни позднее не было таких больших раковин.

В триасе вымирают гигантские папоротники, древовидные хвощи, плауны. Зато достигают расцвета голосеменные растения: хвойные деревья (похожие на современные сосны и кипарисы), саговники, гинкго. Ты, наверное, даже не слышал о таких растениях, как саговники или гинкго. А между тем именно под этими деревьями бродили в свое время динозавры. Саговники походили на пальмы; их длинный ствол был увенчан пучком перистых папоротниковидных листьев. Высота деревьев достигала 20 м. А высота гинкго доходила до 30-40 м.

Тебе привычна картина вьющихся над цветами насекомых. Но такое зрелище стало возможным лишь в юрском периоде - когда появились первые на Земле цветковые растения. Их называют также покрытосеменными, поскольку их семена заключены в плод. В отличие от голосеменных растений, у цветковых наряду с семенами есть цветок и плод. Это дает им ряд преимуществ: цветок привлекает насекомых-опылителей, а плод обеспечивает семена запасами пищи и защищает их. Не удивительно, что цветковые растения, возникнув, быстро распространились по всем материкам. Уже в меловом периоде они стали преобладать над голосеменными. А в наше время на них приходится 3/4 всех видов растений на Земле.

Нередко мезозой называют царством рептилий. В наибольшей степени это относится к юрскому периоду. Именно в этом периоде появляются птерозавры (летающие ящеры): птеродактили, птеранодоны, рамфоринхи и другие. Вскоре они завоевывают воздушную среду. Позднее все эти летающие ящеры, как и динозавры, вымрут.

Однако в юрском периоде появились и предки птиц. К ним относится археоптерикс, который, по мнению ученых, произошел от тероподных динозавров или прямо от текодон-тов. Эта древняя первоптица была величиной с голубя, очень плохо летала, но могла проворно бегать по земле и карабкаться по деревьям. Кто бы мог подумать, что лихо летающие в воздухе птеродактили и рамфоринхи со временем вымрут, а эта маленькая, нескладная птица окажется прародителем всех птиц юрского периода изображены на приведенном здесь рисунке: 1 - археоптерикс, 2 - стегозавр, 3 - диплодок (самый крупный представитель зауроподов), 4 - ихтиозавр, 5 - плезиозавр, б - аммонит, 7 - белемнит (масштаб не выдержан).

В середине юрского периода из рептилий выделились птицы. А еще раньше, на границе триаса и пермского периода, когда рептилии только шли к своему господству, рядом с ними появились мелкие, покрытые шерстью теплокровные животные - млекопитающие. Как и птицы, они тоже выделились из рептилий. Долгие 100 миллионов лет они жили рядом с динозаврами, почти незаметные на их фоне, терпеливо дожидаясь своего часа.

В меловом периоде специализация рептилий продолжается. Они достигают громадных размеров (масса до 50 т, длина тела до 30 м). В конце этого периода происходят грандиозные горообразовательные процессы; возникают Альпы, Анды, Гималаи. Наступает новое серьезное похолодание. Вымирают растительноядные, а вслед за ними хищные динозавры. Крупные рептилии сохраняются только в тропическом поясе (крокодилы). Вследствие вымирания хищных рептилий наиболее приспособленными оказались теплокровные животные - млекопитающие и птицы.

Диплодоки проснулись рано. Ночь была тревожная - где-то недалеко безобразничал аллозавр. Прилетел знакомый птеродактиль. Диплодоки любили его. Им нравился его длинный хвост. Вообще, длиннохвостые птеродактили были лучше бесхвостых. Они не попрошайничали, вели себя скромно и всегда предупреждали об опасности.

Вот и сейчас птеродактиль прилетел не просто так, а чтобы сообщить: в соседней роще появились аллозавры. Надо скорее уходить!

Как можно скорее, и как можно тише. Диплодоки все поняли. И вот они уже бегут прочь с этой поляны, подальше от ужасных аллозавров.

Маленький мозг диплодока думает сейчас только об одном: «Спастись! Спастись!». Он будет думать об этом сегодня ночью и завтра ночью. А послезавтра из кустов выскочит аллозавр с раскрытой пастью. В страхе прижмутся несчастные диплодоки друг к другу. Но что они могут поделать против такой пасти?

И вот острые зубы аллозавра рвут на куски первого диплодока. И все кусты кругом обагряются кровью. А птеродактиль делает и делает прощальные круги в воздухе над те:-: местом Сказка про злобного цератозавра

Цератозавр ненавидел весь мир. Он был готов растерзать всех, кто ползал, ходил, бегал, плавал, летал. Утром он встретил огромного бронтозавра и сразу кинулся на него. А бронтозавр повернулся к нему задом и продолжал жевать листья пальмы. Кожа у него оказалась толстой - ее не брали зубы цератозавра. Тогда цератозавр вцепился в хвост этой горы мяса. Но хвост поднялся и сбросил цератозавра прямо на камни.

А вот как раз то, что надо, - трицератопс. Стоит, задумавшись, в папоротниках. Выставил свои рога и думает, что это может кого-то устрашить.

Цератозавр прыгает на спину трицератопсу и в одно мгновение перегрызает ему шею. Готово! Теперь можно пообедать. Но тут на поляне появляется чужой цератозавр. Ему тоже хочется пообедать трицератопсом. Но разве это он его повалил? Цератозавр поднимает окровавленную морду и с ненавистью смотрит на чужака. Он терпеть не может таких охотников до чужой добычи.

И вот два цератозавра с оскаленными пастями сходятся в смертельной схватке. Они впиваются друг в друга острыми зубами и когтями. Вырывают один у другого куски кожи и мяса. Оба ревут громко от страшной боли. Ни один не хочет уступить другому даже кусочка вкусного трицератопса.

Схватка длилась недолго. Чужак захрипел и свалился на траву. Цератозавр на всякий случай перегрыз ему горло, а потом долго наслаждался сладким мясом трицератопса. И продолжал ненавидеть весь мир.

Семья стегозавров подобрала малыша аллозавра, он побывал в кровавой драке и был сильно поранен. Он очень ослабел и жалобно скулил от боли и голода. Стегозавры приютили маленького хищника. Он был совсем маленький и не мог причинить зла. А у стегозавров был свой малыш. Вот оба малыша и стали расти вместе. А потом заявились свирепые тиранозавры. Стегозавры вышли к ним и побежали, уводя хищников от логова, где в это время сладко спали маленький стегозавр и маленький аллозавр. Тиранозавры догнали стегозавров и растерзали их на куски. Но детеныши были спасены.

Так они и выросли вдвоем. Аллозавр иногда приносил мясо молоденького игуанодона или трицератопса и угощал стегозавра. Хотя тот мяса не ел.

Время шло - и все менялось. Теперь аллозавр нередко рычал на брата-стегозавра. А тот помалкивал. Прощал, а может быть, опасался.

Однажды утром аллозавр проснулся и увидел под скалой целое стадо алло-завров. Он обрадовался и закричал им, чтобы они забрали его с собой. Но аллозавры не ели мяса целых два дня. Они ответили ему, что он им не нужен. Им нужно свежее мясо. И тогда молодой аллозавр закричал, что он даст им свежее мясо. Только пусть он;: возьмут его к себе. Аллозавр схватил спящего брата-стегозавра за загривок, притянул к себе и перегрыз ему горло. А потом швырнул его вниз со скалы. Кровь брата текла из его мерзкой пасти, а маленькие цепкие ручки тряслись от счастья. Ведь он снова срел;: своих!

А «свои» тем временем рвали на куски и жадно пожирали молодого стегозавра. Все были довольны. Оки забрали с собой молодого аллозавра.

Протоцератопс родился растительноядным. И даже представить не мог, как эт : можно питаться мясом и вообще кого-то есть. Родители учили его остерегаться хищных динозавров - особенно тиранозавров. Но он не мог поверить, что с:-:: такие кровожадные.

Однажды он гулял по своей рощице и размышлял о звездах, которые зажигались на небе ночью. Как вдруг на поляну выбежал велоцираптор. «Почему у него такие злые глаза?» - подумал протоцератопс. Хищник взревел и раскрыл страшную пасть. «Почему у него такие острые зубы?» -подумал протоцератопс. И тут велоцираптор прыгнул. Его острые зубы вонзились в загривок протоцератопса. Стало больно: «Зачем он это делает? Что ему от меня нужно?» Лапа велоцираптора вырвала клок кожи со спины растительноядного. И тот все понял. Но все равно не испугался. Он схватил своей пастью заднюю лапу врага и что есть сил сжал челюсти. Это была мертвая хватка. Велоцираптор взвыл, рванулся - и оба динозавра сорвались с обрыва прямо в реку.

Через 100 миллионов лет ученые нашли под этим обрывом два скелета, которые словно обнимались, и догадались о том, что здесь произошло. Так что это вовсе не сказка, а быль. И случилось это в обрывах Тугрикин-Шире на юге Монголии.

Почему они вымерли? В самом конце мелового периода (он окончился, напомним, 65 млн. лет назад) практически все рептилии вдруг вымерли. Правда, слово «вдруг» здесь не очень подходит, поскольку вымирание рептилий происходило в течение, по крайней мере, нескольких миллионов лет.

Если во времена мезозоя на Земле существовало 16 отрядов рептилий, то в наше время их осталось всего три: черепахи, крокодилы, чешуйчатые (змеи и ящерицы). Глядя сегодня на маленькую пугливую ящерицу или дремлющую на солнышке черепаху, задумайся над тем, что перед тобой потомки гигантов бронтозавров. Почему же вымерли все динозавры?

Однозначного ответа на этот вопрос ученые не дают. Существуют лишь различные гипотезы. Познакомимся с некоторыми из них, разыграв небольшой спектакль. Представим, что четыре приятеля (пусть их имена будут Антон, Захар, Владимир, Николай) задумали провести что-то вроде научного симпозиума на тему «Почему вымерли динозавры».

Размещено на Allbest.ru