Древнейшие известные земноводные. Долгое время все сведения о древнейших земноводных ограничивались отпечатками пятипалых конечностей, найденными в позднедевонских отложениях.

Раскопки, произведенные в Гренландии и в Канаде в 30-х годах, обнаружили в слоях того же возраста неполные скелеты (черепа) самих животных. Что эти остатки при надлежат земноводным, доказывается наряду с другими признаками присутствием затылочных мыщелков, ушной вырезки в черепном панцире и видоизмененным в стремя гиомандибуляре. Но вместе с тем эти древнейшие из известных земноводных стоят ближе всех прочих ископаемых амфибий к рыбам по присутствию рудиментарной жаберной крышки и по наружным ноздрям, которые у них располагались на самом краю верхней челюсти — явление, свойственное двоякодышащим рыбам. И тем не менее Эти животные— уже настоящие амфибии и относятся к отряду Ichtyostegalia, что свидетельствует о том, что разделение класса на группы произошло еще раньше, не позднее нижнего девона, так что классу земноводных не менее 300 млн. лет.

Происхождение земноводных. Если рассуждать теоретически, предками земноводных должны были быть рыбы, обладавшие легкими и такими пар ными плавниками, из которых могли бы развиться пятипалые конечности. Таким требованиям удовлетворяют древние кистеперые рыбы, в частности Eusthenopteron и Sauripterus. На то, что предками земноводных были действительно древние кистеперые рыбы, указывает также поразительное сходство между покровными костями их черепа и соответствующими костями палеозойских земноводных. Наконец, судя по современным кистеперым и двоякодышащим, кровеносная система этих древних кистеперых рыб во многом походила на кровеносную систему земноводных. То, что двоякодышащие рыбы не могли быть прямыми предками земноводных, доказывается их крайне специализированным черепом, лишенным вторичных челюстей, своеобразными зубными пластинками, бисериальными парными плавниками и рядом других анатомических признаков. Однако следует еще раз подчеркнуть, что древние двоякодышащие рыбы стояли близко к древним кистеперым и располагались в системе, может быть, не очень далеко от прямых предков земноводных.

(по Давиташвили). I — плечевой пояс и плавник Sauripterns; II — внутренний скелет грудного плавника Sauripterus; III —скелет передней конечности стегоцефала: 1 — элемент, гомологичный плечевой кости, 2 — элемент, гомологичный лучевой кости, 3 — элемент, гомологичный локтевой кости

(по Шмальгаузену):

1 — заднетеменная кость, 2 — теменная кость, 3 — лобная, 4 — носовая, 5 — межчелюстная, 6 — верхнечелюстная, 7 — предлобная, 8 — заднелобная, 9 — заглазничная, 10 — скуловая, 11 — чешуйчатая, 12 — квадратноскуловая, 13 — ноздря, 14 — глазница, 15 — отверстие для теменного органа

Условия жизни в среднем палеозое. В девоне появились настоящие наземные растения; в тот же период появились и наземные беспозвоночные, в том числе и насекомые. Появление наземных беспозвоночных, т. е. потен циальной пищи, позволило выйти на сушу и позвоночным животным. Однако как растительность, так и членистоногие и первые наземные позвоночные достигли пышного расцвета только в течение каменноугольного периода. Прибрежная растительность и водные растения многочисленных мелких пресных водоемов этого периода падали в воду и гнили. В результате вода лишалась кислорода. При этих условиях рыбы, перешедшие на дыхание атмосферным воздухом, оказались в выгодном положении. Таким образом, недостаток кислорода в водоемах, определивший возникновение органов воздушного дыхания у кистеперых рыб, подготовил выход предков амфибий на сушу. Однако ведущим биологическим фактором, определившим выход позвоночных на сушу, были огромные, не используемые до того запасы пищи на суше в виде наземных беспозвоночных при отсутствии конкуренции в новой среде обитания.

Если вас интересуют такие интересные животные, как амфибии, то я предлагаю вам погрузиться в размышления с приведением научных фактов, касающихся их эволюционного развития. Происхождение земноводных – очень интересная и обширная тема. Итак, предлагаю вам заглянуть в далекое прошлое нашей планеты!

Происхождение земноводных

Считается, что предпосылками для возникновения и формирования земноводных примерно 385 млн. лет тому назад (в середине девонского периода) послужили благоприятные климатические условия (тепло и влажность), а также наличие достаточного питания в виде уже сформировавшихся многочисленных мелких беспозвоночных животных.

А, кроме того, в тот период происходило вымывание в водоёмы большого количества органических остатков, в результате окисления которых, снижался уровень кислорода, растворенного в воде, что способствовало формированию у древних рыб изменений органов дыхания и их приспособлению к дыханию атмосферным воздухом.

Ихтиостега

Таким образом, происхождение земноводных, т.е. переход водных позвоночных к наземному образу жизни сопровождался появлением органов дыхания, приспособленных для поглощения атмосферного воздуха, а также органов, способствующих передвижению по твёрдой поверхности. Т.е. жаберный аппарат заменился на лёгкие, а плавники – на пятипалые устойчивые конечности, служащие опорой для тела на суше.

В то же время происходило изменение и других органов, а также их систем: системы кровообращения, нервной системы и органов чувств. Основными прогрессивными эволюционными изменениями строения земноводных (ароморфозом) являются следующие: развитие лёгких, образование двух кругов кровообращения, появление трёхкамерного сердца, формирование пятипалых конечностей и образование среднего уха. Зачатки новых приспособлений можно наблюдать и у некоторых групп современных рыб.

Древние кистеперые

До настоящего времени в учёном мире о происхождении земноводных ведутся споры. Одни считают, что земноводные произошли от двух групп древних кистепёрых рыб – Porolepiformes и Osteolepiformes, большинство других приводит аргументы в пользу остеолепиформных кистёперых, но не исключает возможности, что при этом могли параллельно развиваться и эволюционировать несколько близкородственных филетических линий остеолепиформных рыб.

Панцирноголовые земноводные — стегоцефалы

Эти же учёные предполагают, что параллельные линии позднее вымерли. Одним из особо эволюционировавших, т.е. видоизменившихся видов древних кистепёрых рыб, был Тиктаалик, который приобрёл целый ряд переходных признаков, сделавших его промежуточным видом между рыбами и земноводными.

Хочется перечислить эти признаки: подвижная, отделённая от пояса передних конечностей укороченная голова, напоминающая крокодилью, плечевые и локтевые суставы, видоизменённый плавник, позволявший ему приподниматься над грунтом и занимать разные фиксированные положения, не исключено, что и ходить по мелководью. Дышал Тиктаалик через ноздри, а воздух в лёгкие, возможно, нагнетал не жаберный аппарат, а щёчные помпы. Некоторые из таких эволюционных изменений характерны и для древней кистепёрой рыбы Пандерихтис.

Древние кистеперые

Происхождение земноводных: первые амфибии

Считается, что первые амфибии Ихтиостегиды (лат. Ichthyostegidae) появились в конце девонского периода в пресных водоёмах. Они образовали переходные формы, т.е. нечто среднее между древними кистепёрыми рыбами и ныне существующими — современными земноводными. Кожа этих древних существ была покрыта очень мелкой рыбьей чешуёй, а наряду с парными пятипалыми конечностями у них имелся обыкновенный рыбий хвост.

От жаберных крышек у них остались лишь рудименты, однако от рыб у них сохранился клейтрум (кость, относящаяся к спинному отделу и соединяющая плечевой пояс с черепом). Эти древние амфибии могли жить не только в пресной воде, но и на суше, а некоторые из них на сушу выползали лишь периодически.

Ихтиостега

Обсуждая происхождение земноводных, нельзя не сказать о том, что позднее, в каменноугольном периоде образовался ряд ветвей, состоящих из многочисленных надотрядов и отрядов амфибий. Так, к примеру, надотряд Лабиринтодонтов был весьма разнообразен и просуществовал до конца триасового периода.

В карбонском периоде образовалась новая ветвь ранних земноводных — Лепоспондилыов (лат. Lepospondyli). Эти древние земноводные были приспособлены для жизни исключительно в воде и просуществовали примерно до середины пермского периода, дав начало современным отрядам амфибий – Безногим и Хвостатым.

Хочется отметить, что все земноводные, именуемые стегоцефалами (панцирно-головыми), которые появились в палеозое, вымерли уже в триаском периоде. Предполагается, что их первыми предками были костные рыбы, которые сочетали примитивные черты строения с более развитыми (современными).

Стегоцефал

Рассматривая происхождение земноводных, хочется обратить ваше внимание на то, что более всего к панцирно-головым близки кистепёрые рыбы, поскольку они имели легочное дыхание и скелет, имеющий сходство со скелетами стегоцефалов (панцирно-головых).

По всей вероятности, девонский период, в котором образовались панцирно-головые, отличался сезонными засухами, в период которых многим рыбам жилось «несладко», поскольку вода обеднялась кислородом, а многочисленная разросшаяся водная растительность затрудняла их передвижения в воде.

Стегоцефал

В такой ситуации дыхательные органы водных существ должны были видоизменяться и превращаться в легочные мешки. Вначале возникновения проблем с дыханием древние кистепёрые рыбы просто обязаны были для получения очередной порции кислорода подниматься на поверхность воды, а позднее в условиях пересыхания водоёмов они были вынуждены приспосабливаться и выходить на сушу. В противном случае, не приспособившиеся к новым условиям животные просто погибали.

Только те водные животные, которые смогли адаптироваться и приспособиться и чьи конечности видоизменились до такой степени, что стали способны передвигаться по суше, смогли пережить эти экстремальные условия, и в итоге превратиться в земноводных. В таких сложных условиях первые земноводные, получив новые, более совершенные конечности смогли перемещаться по суше от высохшего водоёма к другому водоёму, где ещё сохранялась вода.

Лабиринтодонты

В то же время, те животные, которые были покрыты тяжёлой костной чешуёй (чешуйчатым панцирем) с трудом могли передвигаться по суше и, соответственно, чьё кожное дыхание было затруднено, были вынуждены редуцировать (воспроизвести) костный панцирь на поверхности своего тела.

У некоторых групп древних амфибий он сохранился лишь на брюхе. Надо сказать что панцирно-головые (стегоцефалы) сумели дожить только до начала мезозойской эры. Все современные, т.е. существующие ныне отряды земноводных сформировались лишь в конце мезозойского периода.

На этой ноте мы заканчиваем свой рассказ о происхождении земноводных. Хочется надеяться, что вам понравилась эта статья, и вы вернётесь на страницы сайта ещё, погрузившись за чтением в удивительный мир живой природы.

А подробнее, с интереснейшими представителями земноводных (амфибий), вас познакомят эти статьи:

Все представители вымерли, за исключением рода латимерия.

К этому надотряду относятся костные рыбы с парными плавниками, состоящими из членистой оси, образованной одним рядом удлиненных базальных элементов, к которым с обеих сторон причленяются радиалии. У многих есть хоаны. В кишечнике имеется спиральный клапан. Есть артериальный конус. Древние рыбы; впервые появляются в нижне­девонских пресноводных отложениях.

Эволюция кистеперых пошла по пути приспособления к жизни в пресноводных континентальных водоемах, хорошо прогреваемых, с заросля­ми растительности, вероятно, с большим количеством разлагающихся растительных остатков и в связи с этим с малым содержанием кислорода. Парные плавники с мускулистым основанием давали рыбам, обитающим в этих водоемах, возможность передвигаться по дну и среди зарослей. Возникли легкие, которые обеспечивали дополнительное дыхание кисло­родом воздуха. Хоаны позволяли осуществлять затаенное дыхание и ощущать запахи при медленном скрадывании добычи. В триасе некоторые кистеперые переходят к жизни в море.

Отряд Целакантообразные. Вместе с рядом ископаемых кистеперых из современных рыб относится только латимерия ; до настоящего времени добыто более 30 экз. Первый экземпляр был добыт в 1938 г. в Индийском океане вблизи юго-восточных берегов Африки. Последующие экземпляры были добыты в 1952-1954 гг. у Коморских островов. Совре­менные кистеперые рыбы населяют глубины от 150 до 400 м. Грузное тело этих рыб, имеющих длину от 1,3 до 1,6 м и вес от 35 до 60 кг, покрыто округлой космоидной чешуей (единственный случай среди современных рыб). Под нижней челюстью, как и у многоперых, лежит пара югулярных плас­тинок. Парные плавники, подобно рогозубу, имеют хорошо развитую основ­ную лопасть, покрытую чешуей. Спинных плавников два. Широкий хвост гомоцеркальный, причем симметрия его не только внешняя, но и внутрен­няя. У латимерии, подобно многим ископаемым кистеперым, на конце хвоста имеется небольшая обособленная лопасть, благодаря чему весь хвостовой плавник имеет характерную трехлопастную форму. Челюсти вооружены острыми зубами простого устройства. Современные кистеперые рыбы - хищники; питаются мелкой рыбой. У них нет хоан. Первичный череп в значительной степени хрящевой.

Одна из пойманных в ноябре 1954 г. латимерии была живой помещена в полузатопленную лодку. Наблюдения над ней дали возможность устано­вить, что латимерия избегает света, обладает исключительной подвижностью второго спинного, анального и хвостового плавников и особой способностью грудного плавника вращаться во всех направлениях.

Латимерию выделяют в отряд целакантообразные вместе с рядом ископаемых кистеперых.

Кистеперые в конце девона дали начало земноводным; такие позвоноч­ные животные могли выйти из водной среды на сушу, передвигаться при помощи передних и задних конечностей.

Надотряд Двоякодышащие

К этому надотряду относятся только 3 современных представителя, которые ведут малоподвижный образ жизни в пресных водах и обладают способностью дышать не только кислородом, растворенным в воде, но и атмосферным воздухом при помощи легких.

Двоякодышащие достигают 1-2 м длины, обладают удлиненным телом, покрытым черепицеобразно расположенной костной чешуей. Обособленных спинного и анального плавников у них нет: они сливаются с большим хвостовым плавником. Парные плавники имеют форму либо широких лопастей, либо длинных жгутов.

Хорда сохраняется в течение всей жизни, и те­ла позвонков не развиваются, но имеются хрящевые верхние и нижние дуги и ребра. Череп, в отличие от всех прочих костных рыб, хрящевой, но осложненный хондральными и покровными костями. Вторичные челюсти (межчелюстные, верхнечелюстные и зубные кости) отсутствуют. Жаберные дуги, в числе четырех или пяти пар, хрящевые. Плечевой пояс развит хорошо, хрящевой, но прикрыт накладными костями. Тазовый пояс в виде непарной хрящевой пластинки. Парные плавники хрящевые. Наружный скелет как парных, так и непарных плавников состоит из расчлененных роговых лучей.

Головной мозг характеризуется значительными размерами переднего мозга, который разделен на два полушария не только снаружи, но и внутри, так что имеются два самосто­ятельных боковых желудочка. Средний мозг сравнительно мал. Мозже­чок развит исключительно слабо, что связано с малой подвижностью двоякодышащих.

Зубы весьма своеобразны: они слиты в пластинки, острые вершины которых направлены вперед. Пара таких зубов помещается на крышке ротовой полости, а у цератода, кроме того, имеется пара плоских зубов на нижней челюсти. Кишечник снабжен хорошо развитым спиральным клапаном и открывается в клоаку.

Наряду с жабрами имеются легкие, сообщающиеся с брюшной сторо­ной пищевода и обладающие ячеистым строением внутренней стенки. Пла­вательного пузыря нет. В связи с развитием легочного дыхания, кроме наружных ноздрей, имеются еще внутренние ноздри.

Кровеносная система отличается следующими особенностями: 1) от ближайшей к сердцу пары выносящих жаберных артерий отходит по ле­гочной артерии, тогда как от легкого отходят легочные вены, впадающие в левую половину предсер­дия; когда жабры функционируют в ле­гочные артерии попадает уже окисленная кровь, так что легкое бездействует, но когда жабры в связи с недостатком в воде кислорода не функционируют, то в легкое попадает венозная кровь; 2) предсердие подразделено неполной перегородкой на две половины (правую и ле­вую), и артериальный конус снабжен продольным клапаном, разделяющим его на две части; 3) наряду с задними кардинальными венами имеется задняя полая вена, в которую впадают почечные вены. Таким образом, венозная система двоякодышащих рыб занимает промежу­точное положение между кровеносной системой водных и наземных позвоночных.

Мочеполовая система устроена в общем по типу мочеполовых систем хрящевых рыб, и яйцеводы (мюллеровы каналы) открываются в полость тела, но выносящие протоки семенников могут отсутствовать. Тогда семя выходит наружу, по-видимому, через брюшные поры. Кроме того, у самцов двоякодышащих отсутствуют копулятивные органы; осеменение внешнее. Икра довольно крупная, около 7 мм в диаметре, окружена студенистой оболочкой и напоминает икру амфибий; откладывается среди растительности и часто опускается на дно.

Таким образом, двоякодышащие совмещают в своей организации, с одной стороны, ряд очень примитивных признаков как отсутствие тел позвонков, преимущественно хрящевой скелет, с другой - имеют настоящее легкое, с возникновением которого связано развитие внутренних ноздрей и двойного круга кровообращения.

Отряд Однолегочные. Из современных форм сюда относится только австралийский рогозуб , или цератод , характеризующийся главным образом непарным легким и типичными парными плавниками с хорошо развитыми лопастями. Рогозуб - крупная рыба, весом до 10 кг и более 1 м длины. Живет в медленно текущих, заросших растительностью, частично пересыхающих реках. В засушливый период года рогозуб часто оказывается в отдельных отшнуровавшихся бочагах, где в результате гнилостных процессов кислород почти полностью исче­зает. В это время рогозуб полностью переходит на дыхание атмосферным воздухом, для чего каждые 40-50 мин поднимается к поверхности и наби­рает воздух в легкие. Водится цератод в юго-западной Австралии (Квинсленд).

Отряд Двулегочные. Отряд объединяет двух представителей - п pomonmepyc и лепидосирен . Они характеризуются главным образом парным легким и жгутообразными парными плавниками. Кроме того, заслуживает внимания то, что личинка двулегочных имеет позади жаберной крышки с каждой стороны по четыре наружные перистые жабры. Живут в пресных водах, которые летом высыхают. На это время года рыбы закапываются в ил, образующий вокруг их тела своего рода кокон, и впадают в спячку. При этом вялое дыхание происходит исключительно при помощи легких, куда воздух проникает через особое отверстие в коконе, расположенное против рта. При наступлении дождливого времени кокон растворяется и из него выплывает очнувшаяся рыба. Распространены дву­легочные в разных частях света: протоптерус обитает в пресных водах эква­ториальной Африки, лепидосирен - в экваториальной Америке (бассейн Амазонки). Протоптерус достигает до 2 м длины, а лепидосирен - около 1 м.

РИСУНКИ, КОТОРЫЕ ТРЕБУЕТСЯ ВЫПОЛНИТЬ В АЛЬБОМЕ

(всего 6 рисунков)

Начало палеозоя отмечено образованием многих типов живот-ных, из которых примерно треть существует в настоящее время. Причины такой активной эволюции остаются неяс-ными. В позднекембрийское время появляются первые рыбы, представленные бесчелю-ст-ными-Agnata. В дальнейшем они почти все вымерли, из современных потомков со-храни-лись миноги. В девоне возникают челюстные рыбы в результате таких круп-ных эволюцион-ных преобразований, как превращение передней пары жаберных дуг в челю-сти и формиро-вание парных плав-ников. Первых челюстноротых представляли две группы: лучеперые и лопастеперые. Почти все ныне живущие рыбы - потомки лучепе-рых. Лопастеперые пред-ставлены сейчас только двоякодышащими и небольшим числом релик-товых морских форм. Лопастеперые имели в плавниках костные опорные эле-менты, из которых развились конеч-ности первых обитателей су-ши. Ранее из группы ло-пастеперых возникли амфибии, следова-тельно, все четверо-ногие позвоночные имеют своим далеким предком эту исчезнувшую группу рыб.

Наиболее древние пред-ставители амфибий - ихтиостеги обнаружены в верхне-девонских отложениях (Гренландия). Эти животные обладали пятипалыми конечностя-ми, с помо-щью которых они могли переползать по суше. Все же ряд признаков (настоящий хвосто-вой плавник, покрытое мелкими че-шуйками тело) свидетельствует о том, что ихтиостеги оби-тали преиму-щественно в водоемах. Конкуренция с кистеперыми рыбами застав-ляла этих первых земноводных занимать промежуточные между водой и сушей местообита-ния.

Расцвет древних амфибий приурочен к карбону, где они были представлены большим раз-нообразием форм, объединяемых под названием «стегоцефалы». Среди них наиболее выде-ляются лабиринтодонты и крокодилообразные. Два отряда современных амфибий - хво-статые и безногие (или червяги) - произошли, вероятно, от других ветвей стего-цефалов.

От примитивных амфибий ведут свое начало рептилии, ши-роко расселившиеся на суше к концу пермского периода благо-даря приобретению легочного дыхания и оболочек яиц, за-щи-щающих от высыхания. Среди первых рептилий особенно выде-ляются котилозавры - небольшие насекомоядные животные и активные хищники - терапсиды, уступившие в триасе место ги-гантским рептилиям, динозаврам, появившимся 150 млн. лет назад. Вполне вероятно, что последние были тепло-кровными животными. В связи с теплокров-ностью ди-нозавры вели активный образ жизни, чем можно объяснить их длитель-ное господство и со-существование с млекопитающими. Причины вымирания динозавров (примерно 65 млн. лет назад) неизвестны. Предполагают, в частности, что таковое могло быть следствием массо-вого уничтожения яиц динозавров примитивными млекопи-таю-щими. Более правдоподоб-ной кажется гипотеза, согласно которой вымирание динозав-ров связано с резкими колеба-ни-ями климата и уменьшением растительной пищи в мело-вом периоде.

Уже в период господства динозавров существовала предковая группа млекопи-тающих - небольших по размеру с шерстным покро-вом животных, возникших от одной из ли-ний хищных терапсид. Млекопитающие вы-ходят на передний край эво-люции благодаря таким прогрессивным адаптациям, как плацента, вскармлива-ние потомства молоком, бо-лее разви-тый мозг и связан-ная с этим большая актив-ность, теплокровность. Зна-читель-ного разнооб-разия млекопитающие достигли в кайнозое, появились при-маты. Третич-ный период был временем расцвета млекопитающих, но многие из них вскоре вымерли (например, ирланд-ский олень, саблезубый тигр, пещерный медведь).

Прогрессивная эволюция приматов оказалась уникальным явлением в истории жизни, в итоге она привела к возникно-вению человека.

Наиболее существенные черты эволюции животного мира заключались в следующем: 1) Прогрессивное развитие многоклеточности и связанная с ним специализация тканей и всех систем органов. Свободный образ жизни (способность к перемещению) в значи-тельной мере определил совершенствование форм по-ведения, а также автономизацию онтогенеза - относительную независимость индивидуального развития от колебаний факторов среды на основе развития внутренних регуляторных систем. 2) Возникновение твердого скелета: на-ружного - у членистоно-гих, внутреннего - у позвоночных. Такое разделение определило разные пути эволюции этих типов животных. Наружный скелет членистоногих препятство-вал увеличению размеров тела, именно поэтому все насекомые представлены мелкими фор-мами. Внут-ренний скелет позвоночных не ограничивал уве-личение размеров тела, достиг-ших максимальной величины у мезозойских репти-лий - динозавров, ихтиозавров. 3) Воз-никновение и совершен-ствование централизованно-дифференцированной стадии органино-полостных до млекопитаю-щих. На этой стадии прои-зошло разделение насекомых и позво-ночных. Развитие центральной нервной сис-те-мы у насекомых характери-зуется совершенст-вованием форм поведения по типу нас-ледственного закрепления инстинктов. У позвоноч-ных развился головной мозг и сис-тема условных рефлексов, наблюдается ярко выражен-ная тенденция к повышению сред-ней выживаемости от-дельных особей.

Этот путь эволюции поз-воночных привел к развитию форм группового адаптивно-го по-ве-дения, финальным событием которого стало возникновение биосоциаль-ного суще-ства - челове-ка.

2.7. Эволюция биосферы.

С момента возникновения жизнь оформилась в виде при-митивной биосферы, и с того вре-мени ее эволюция тесно сопря-жена с возникновением самых разнообразных видов микроор-ганизмов, грибов, растений, животных. Число вымерших видов, некогда оби-тавших на зем-ном шаре, определяется разными ав-торами от одного до нескольких мил-лиардов (Дж. Симпсон). Сейчас выявлено более 1,5 млн. видов. Многообразие видов, существовавших в прошлом и населяющих планету сейчас, есть результат исторического развития биосферы в целом.

Согласно выдвинутому В. И. Вернадским закону, названному им «вторым биогеохимиче-ским принципом», эволюция видов и возникновение устойчивых форм жизни шли в на-правлении уси-ления биогенной миграции атомов в биосфере. Именно живому компо-ненту биосферы, а не физико-географическим или геологи-ческим процессам принадле-жит веду-щая роль в преобразовании вещества и энергии на поверхности Земли. Взаимо-связь эво-лю-ции органического мира с основными биогеохимическими процессами в биосфере Вернад-ский усматривал прежде всего в биогенных миграциях химических эле-ментов, т. е. в «прохож-дении» их через организмы. Определенные химические вещества (кальций, углерод) могут концентрироваться в организмах и при их отмирании скапли-ваться в минеральных и органических отложениях, в известняках, угле, торфе. Большая часть угле-кислого газа и азота в атмосфере - продукт жизнедеятельности организмов, насыщение ее кислородом было прямо связано с эволюцией фотосинтезирующих видов.

Основная структурная единица биосферы - биогеоценоз. Свойства биосферы, как отме-чал выдающийся советский эколог С. С. Шварц, в значительной мере определяются ее рабочими единицами - биогеоценозами. Входя в состав биосферы, биогеоценозы, есте-ственно, свя-заны между собой. Эта связь выражается в обмене живыми компонентами при миграции особей, а также в постоянных потоках минеральных и органических ве-ществ через поверх-ностные и грунтовые воды.

Ответ оставил Гость

Ведущим биологическим фактором, определившим разрыв предков земноводных с водоемом, были новые кормовые возможности, найденные ими в новой среде обитания. Ископаемые палеозойские земноводные относятся к группе стегоцефалов, или панцирноголовых. Выяснено, что современные отряды земноводных произошли от различных древних отрядов. Характернейшей особенностью стегоцефалов был сплошной панцирь из кожных костей, покрывавший черепную коробку сверху и с боков (стегальный череп) , так что оставались отверстия только для ноздрей, глаз и теменного органа, который у них был, по-видимому, хорошо развит.

Кроме того, у большинства форм был брюшной панцирь, состоявший из налегающих друг на друга костных чешуек и покрывавший брюшную сторону животного. Стегоцефалы отличались от современных земноводных рядом примитивных признаков (в том числе костным панцирем) , унаследованных от кистеперых рыб.

В течение каменноугольного и пермского периодов, обозначаемых часто как век земноводных, стегоцефалы достигли большой численности и разнообразия. Учитывая ископаемые остатки стегоцефалов, палеонтологи в настоящее время разделяют класс земноводных на два подкласса: дугопозвонковых (Apsidospon-dyli) и тонкопозвонковых (Lepospondyli), Первый подкласс делят на два надотряда: надотряд Labyrinthodontia объединяет разнообразных лабиринтодонтов (4-5 отрядов) и надотряд прыгающих (Salientia), включающий всех многообразных современных бесхвостых (отряд Anura). Ископаемый бесхвостых амфибий выделен в отдельный отряд (Proanura). Лабиринтодонты (Labyrinthodontia) были наиболее разнообразны. У них «лаби-онтный» тип зубов, имевшийся уже у древних кистеперых рыб, достигал наибольшего развития, так что на поперечном разрезе зубов видна необычайно сложная разветвляющихся эмалевых петель. К лабиринтодонтам относились крупные земноводные каменного, пермского и триасового периодов. 3а это время они претерпели большие изменения: ранние формы имели умеренные размеры и рыбообразную форму тела, более поздние достигали очень крупной величины (череп до 1 м и больше) , тело их было укорочено и утолщено заканчивалось коротким толстым хвостом. Второй подкласс - тонкопозвонковых (Lepospondyli) включает три отряда дефалов каменноугольного периода. Это были мелкие, но очень хорошо приспособленные к жизни в воде амфибии, много которых вторично утратили конечноти.

» Земноводные » Кто были первыми земноводными?

Первыми живыми существами, решившимися на то, чтобы покинуть (правда, не окончательно) водную среду были небольшие амфибии, большая часть которых своим внешним видом напоминала современных ящериц.

Одно из самых известных названий этих животных — стегоцефалы, однако, на самом деле, оно не совсем правильное: группа стегоцефалов включает в себя три группы древнейших животных — лептоспондилов, батрахозавров и лабиринтодонтов. Стегоцефалы являлись одновременно и рыбами (их позвоночник устроен так же, как у рыб), и пресмыкающимися, и земноводными: верхняя часть головы стегоцефалов напоминает головы пресмыкающихся, а нижняя — лягушек. Кроме того, стегоцефалы имели твердый панцирь, надежно охраняющий брюшко и бока, но оставляющий без защиты спину, а также четыре конечности (однако известны и стегоцефалы в форме змеи).

Земноводные возникли не меньше 300 млн. лет назад. Предками их были рыбы, обладающие легкими и такими парными плавниками, из которых могли развиться пятипалые конечности. Таким требованиям удовлетворяют древние кистеперые рыбы. Они обладают легкими. На то, что предками земноводных были действительно древние кистеперые рыбы, указывает также поразительное сходство покровных костей их черепа с костями черепа палеозойских земноводных. Так же как у земноводных, у кистеперых встречались как верхние, так и нижние ребра.

Ископаемая кистеперая рыба:

Ведущим биологическим фактором, определившим разрыв предков земноводных с водоемом, были новые кормовые возможности, найденные ими в новой среде обитания. Ископаемые палеозойские земноводные относятся к группе стегоцефалов, или панцирноголовых. Выяснено, что современные отряды земноводных произошли от различных древних отрядов. Характернейшей особенностью стегоцефалов был сплошной панцирь из кожных костей, покрывавший черепную коробку сверху и с боков (стегальный череп) , так что оставались отверстия только для ноздрей, глаз и теменного органа, который у них был, по-видимому, хорошо развит. Кроме того, у большинства форм был брюшной панцирь, состоявший из налегающих друг на друга костных чешуек и покрывавший брюшную сторону животного. Стегоцефалы отличались от современных земноводных рядом примитивных признаков (в том числе костным панцирем) , унаследованных от кистеперых рыб.

В течение каменноугольного и пермского периодов, обозначаемых часто как век земноводных, стегоцефалы достигли большой численности и разнообразия. Учитывая ископаемые остатки стегоцефалов, палеонтологи в настоящее время разделяют класс земноводных на два подкласса: дугопозвонковых (Apsidospon-dyli) и тонкопозвонковых (Lepospondyli), Первый подкласс делят на два надотряда: надотряд Labyrinthodontia объединяет разнообразных лабиринтодонтов (45 отрядов) и надотряд прыгающих (Salientia), включающий всех многообразных современных бесхвостых (отряд Anura). Ископаемый бесхвостых амфибий выделен в отдельный отряд (Proanura). Лабиринтодонты (Labyrinthodontia) были наиболее разнообразны. У них лаби-онтный тип зубов, имевшийся уже у древних кистеперых рыб, достигал наибольшего развития, так что на поперечном разрезе зубов видна необычайно сложная разветвляющихся эмалевых петель.

К лабиринтодонтам относились крупные земноводные каменного, пермского и триасового периодов. 3а это время они претерпели большие изменения: ранние формы имели умеренные размеры и рыбообразную форму тела, более поздние достигали очень крупной величины (череп до 1 м и больше) , тело их было укорочено и утолщено заканчивалось коротким толстым хвостом. Второй подкласс тонкопозвонковых (Lepospondyli) включает три отряда дефалов каменноугольного периода. Это были мелкие, но очень хорошо приспособленные к жизни в воде амфибии, много которых вторично утратили конечноти.

Почти все стегоцефалы вымерли в пермский период и в течение триасового доживали свой век лишь немногочисленные, крайне специализированные лабиринтодонты. Начиная с верхней юры и нижнего мела появляются вполне типичные бесхвостые и хвостатые земноводные. Амфибии третичного периода уже мало отличаются от ныне живущих.

Тесты

700-01. От древних пресмыкающихся произошли
А) рыбы и земноводные
Б) птицы и млекопитающие
В) моллюски и черви
Г) двоякодышащие и моллюски

700-02. Какое ископаемое животное служит доказательством родства птиц и пресмыкающихся?
А) ихтиозавр
Б) древние птицы
В) зверозубый ящер
Г) археоптерикс

700-03. Открытие учеными ланцетника позволило подтвердить вывод о
А) существовании хордовых животных, кроме позвоночных
Б) единстве строения органического мира
В) многообразии животных
Г) приспособленности животных к жизни в водной среде

700-04. Из какой группы рыб появились первые земноводные?
А) Хрящевые
Б) Костистые
В) Костно-хрящевые
Г) Кистепёрые

700-05. На рисунке изображено реконструированное ископаемое животное – ихтиостега. Многие учёные считают его ископаемой переходной формой между древними


А) рыбами и земноводными
Б) пресмыкающимися и птицами
В) рыбами и пресмыкающимися
Г) земноводными и птицами

700-06. Каких древних животных считают предками пресмыкающихся?
А) ихтиозавров
Б) археоптериксов
В) стегоцефалов
Г) кистеперых рыб

700-07. Пресмыкающиеся произошли от
А) земноводных
Б) птиц
В) рыб
Г) млекопитающих

700-08. Наиболее вероятными предками пресмыкающихся были
А) тритоны
Б) археоптериксы
В) древние земноводные
Г) кистепёрые рыбы

Каких древних животных считают предками птиц?
А) ихтиозавров
Б) археоптериксов
В) стегоцефалов
Г) кистёперых рыб

700-10. Какое из приведённых ископаемых животных может служить одним из доказательств родства пресмыкающихся и птиц?
А) археоптерикс
Б) латимерия
В) зверозубый ящер
Г) птеродактиль

700-11. На рисунке изображен отпечаток археоптерикса. Он является ископаемой переходной формой между древними

А) птицами и млекопитающими
Б) пресмыкающимися и птицами
В) пресмыкающимися и млекопитающими
Г) земноводными и птицами

700-12. Млекопитающие произошли от древних
А) динозавров
Б) зверозубых ящеров
В) кистепёрых рыб
Г) хвостатых земноводных

700-13. Предком каких животных является изображённый на рисунке организм?


А) головоногих моллюсков
Б) земноводных
В) пресмыкающихся
Г) рыб

700-14. К какому типу относят изображенного на рисунке ланцетника?

А) Хордовые
Б) Кольчатые черви
В) Членистоногие
Г) Моллюски

700-15. Верны ли суждения о происхождении членистоногих?
1. Членистоногие произошли от древних кольчатых червей.
2. Членистоногие имеют более высокую организацию, чем кольчатые черви: у них появились отделы тела, членистые конечности, хитиновый покров и др. признаки.
А) верно только 1
Б) верно только 2
В) верны оба суждения
Г) оба суждения неверны

Дмитрий Поздняков БИОЛОГИЯ оглавление
ЗЗУБРОМИНИМУМ: готовимся к ЕГЭ быстро
«БИОРОБОТ» — это онлайн-тестирование

А между тем в позднем ордовике, в нижнем силуре в море уже плавали панцирные бесчелюстные рыбообразные . Силур и девон - время их расцвета. Голову и переднюю часть тела у многих из них укрывал костный панцирь, а не защищенная им задняя часть тела несла на своей коже. острые зубы!

Знаменательный момент. Мир стал кусаться! Природа изобрела зубы! Кольчугой из мелких острых зубов одела она своих первых позвоночных детей. Потом часть зубов переместилась в рот - на челюсти. К тому времени, надо сказать, у древних предрыб уже появились челюсти (из первой жаберной дуги). А это значит, что они стали уже настоящими рыбами!

«Древнейшими представителями челюстных позвоночных были акантодии , ископаемые остатки которых известны уже из силура. Акантодии были, следовательно, современниками специализированных бесчелюстных позвоночных и могли произойти лишь из более примитивных форм, живших в ордовике и оставивших после себя только следы в виде разрозненных небольших кожных зубов» (академик И. Шмальгаузен).

Самые примитивные обладатели хорды: и оболочники, и ланцетники - извечные обитатели морей. Из этого «. следует, что первоначальная дифференциация позвоночных животных наверняка проходила в море, а последующая их история могла разыгрываться и в пресных водах. Этот вопрос мы должны здесь немного обсудить.

Два американских исследователя, Ромер и Гров, в 1935 году высказали мысль, что позвоночные животные произошли в пресных водах. Однако В. Гросс в 1950 году на более обширном материале получил противоположный результат, которому вполне соответствует и мое собственное мнение. Гросс подсчитал, что в верхнем силуре 64 процента всех рыбообразных жило в море, в нижнем же девоне - лишь 19 процентов» (О. Кун).

Цифры показывают, что расцвет пресноводных рыбообразных наступил в нижнем девоне. И, возможно, как предполагает профессор О. Кун, их массовое переселение из морей в реки произошло именно в это время.

Однако есть противоположное суждение. Академик Л. Берг (многие ученые с ним согласны) полагает: позвоночные животные проходили ранние этапы своей эволюции в реках и озерах.

«Костные рыбы появляются в пресноводных отложениях девона сразу в виде многочисленных форм» (академик И. Шмальгаузен).

Вот эти-то пресноводные костные рыбы нас сейчас особенно интересуют, ибо от них произошли первые четвероногие обитатели суши.

Рыбы, жившие 400-350 миллионов лет назад в реках и озерах, дышали и жабрами и легкими. Оттого и назвали их двоякодышащими. Без легких они бы задохнулись в затхлой, бедной кислородом воде первобытных озер.

Одни из них зубами-жерновами жевали растения (так называемые настоящие двоякодышащие). Другие, кистеперые, ели всех, кого могли поймать. Нападали из засады и, хватая добычу, отравляли ее ядом. Он стекал из нёбной железы вниз по канальцам на зубах. (Если только ихтиологи не ошиблись, решив, что межчелюстная железа кистеперых рыб была ядовитой.)

Позднее кистеперые рыбы из группы целакантов переселились опять в море. Но им там не повезло: они неожиданно вымерли (все, кроме знаменитой латимерии, открытие которой недавно наделало столько шуму).

Кистеперых, которые сохранили верность пресным водам, ожидало великое будущее: им было суждено породить ихтиостегов - прямых предков всех четвероногих и пернатых обитателей суши.

У древних рыб с легкими были удивительные лапоподобные плавники с членистым скелетом, похожим на кисть, очень подвижные и мускулистые. На этих плавниках они ползали по дну. Наверное, вылезали и на берег, чтобы спокойно здесь подышать и отдохнуть. (Суша в ту пору была пустынна - идеальное место для ищущих уединения.) Постепенно плавники- ходули превратились в настоящие лапы. Рыбы вышли из воды и стали жить на суше.

Но какая же причина побудила рыб, которые, надо полагать, чувствовали себя в воде совсем неплохо, покинуть родную стихию? Недостаток кислорода?

Нет, кислорода хватало. Когда в затхлой воде его становилось мало, они могли подняться на поверхность и дышать чистым воздухом. Итак, недостаток кислорода в воде не мог служить причиной, заставившей рыб переменить место жительства.

Может быть, их выгнал на сушу голод?

Тоже нет, потому что суша в то время была более пустынна и беднее пищей, чем моря и озера.

Может быть, опасность?

Нет, и не опасность, так как кистеперые рыбы были самыми крупными и сильными хищниками в озерах той эпохи.

Стремление остаться в воде - вот что побудило покинуть воду! Это звучит парадоксально, но именно к такому заключению пришли ученые, внимательно исследовав возможные причины. В ту далекую эпоху неглубокие сухопутные водоемы часто пересыхали. Озера превращались в болота, а те в лужи. Наконец, под палящими лучами солнца высыхали и лужи. Кистеперые рыбы, которые на своих удивительных плавниках умели неплохо ползать по дну, чтобы не погибнуть, должны были искать новые убежища, новые лужи, наполненные водой.

В поисках воды рыбам приходилось проползать по берегу значительные расстояния. И выживали те, кто хорошо ползал, кто лучше мог приспособиться к сухопутному образу жизни. Так постепенно благодаря суровому отбору рыбы, искавшие воду, обрели новую родину. Они стали обитателями двух стихий - воды и суши. Произошли земноводные животные, или амфибии, а от них - пресмыкающиеся, затем млекопитающие и птицы. И наконец, по планете зашагал человек! Тут мы слишком забежали вперед. Пока из гигантской «лягушки» получился человек, прошло без малого 400 миллионов лет. Так что последуем по порядку. На очереди у нас амфибии.