Влияние сильных приливов объяснило выход животных на сушу

Выход животных на сушу

Немало пришлось потрудиться в поисках ископаемых следов вымерших существ, чтобы выяснить этот вопрос.

Прежде объясняли переход животных на сушу так: в воде, мол, много врагов, и вот рыбы, спасаясь от них, стали по временам выползать на сушу, постепенно вырабатывая нужные приспособления и переделываясь в другие, более совершенные формы организмов.

С этим объяснением нельзя согласиться. Ведь и теперь есть такие удивительные рыбы, которые по временам выползают на берег, а потом возвращаются в море. Но они докидают воду вовсе не ради спасения от врагов. Вспомним и о лягушках — земноводных, которые, живя на суше, для произведения потомства возвращаются в воду, где они мечут икру и где развиваются молодые лягушата — головастики. Прибавьте к этому, что древнейшие земноводные вовсе не были беззащитными, страдающими от врагов существами. Они были закованы в толстый твердый панцирь и охотились на других животных, как жестокие хищники; невероятно, чтобы их или им подобных выгнала из воды опасность со стороны врагов.

Высказывали также мнение, что водные, животные, переполнявшие море, будто бы задыхались в морской воде, ощущали потребность в свежем воздухе, и их привлекали неисчерпаемые запасы кислорода, находящиеся в атмосфере. Так ли это было в действительности? Вспомним о летающих морских рыбах. Они то плавают у поверхности моря, то сильным всплеском поднимаются из воды и несутся в воздухе. Казалось бы, им всего легче начать пользоваться воздухом атмосферы. Но они как раз им не пользуются. Они дышат жабрами, т. е. органами дыхания, приспособленными для жизни в воде, и вполне довольствуются этим.

Зато среди пресноводных имеются такие, которые обладают особыми приспособлениями для воздушного дыхания. Они вынуждены пускать их в ход тогда, когда вода в реке или юзере становится мутной, засоренной и беднеет кислородом. Если засоряется морская вода какими-нибудь потоками грязи, стекающими в море, то морские рыбы уплывают в другое место. Морские рыбы и не нуждаются в особых приспособлениях для воздушного дыхания. В другом положении оказываются пресноводные рыбы, когда окружающая их вода замутняется и загнивает. Стоит понаблюдать за некоторыми тропическими реками, чтобы понять, что при этом происходит.

Вместо четырех наших времен года в тропиках жаркая и сухая половина года сменяется дождливой и сырой. Во время бурных дождей и частых гроз реки широко разливаются, высоко вздымаются воды и насыщаются кислородом из воздуха. Но вот картина резко меняется. Дождь перестает лить. Воды спадают. Палящее солнце высушивает реки. Наконец, вместо текучей воды остаются цепи озер и болот, в которых стоячая вода переполнена животными. Они массами гибнут, трупы быстро разлагаются, а при гниении потребляется кислород, так что его становится, таким образом, все меньше и меньше в этих набитых организмами водоемах. Кто же может уцелеть при таких резких переменах условий жизни? Конечно, лишь тот, кто имеет соответствующие приспособления: он может либо впадать в спячку, зарывшись в ил на все сухое время, либо перейти к дыханию атмосферным кислородом, либо, наконец, может делать и то, и другое. Все же остальные обрекаются, на истребление.

У рыб есть два рода приспособлений к воздушному дыханию: или жабры их имеют губчатые выросты, которые задерживают влагу, и вследствие этого кислород воздуха легко проникает в омывающие их кровеносные сосуды; либо у них есть измененный плавательный пузырь, который служит для удержания рыбы на определенной глубине, но вместе с тем может выполнять и роль органа дыхания.

Первое приспособление встречается у некоторых костистых рыб, т. е. имеющих уже не хрящевой, а вполне окостеневший скелет. У них плавательный пузырь не участвует в дыхании. Одна из таких рыб — «ползающий окунь» — живет в тропических странах и теперь. Подобно некоторым

другим костистым рыбам, он обладает способностью покидать воду и с помощью плавников ползать (или прыгать) по берегу; иногда он забирается даже на деревья в поисках слизняков или червей, которыми питается. Как ни удивительны привычки этих рыб, они не могут разъяснить нам происхождения тех изменений, которые позволили водным животным стать обитателями суши. Дышат они при помощи особых приспособлений 9 жаберном аппарате.

Обратимся к двум очень древним группам рыб, к тем, которые жили на Земле уже в первой половине древней эры истории Земли. Речь идет о кистеперых и двоякодышащих рыбах. Одна из замечательных кистеперых рыб, называемая полиптер, живет и в настоящее время в реках тропической Африки. Днем эта рыба любит прятаться в глубоких ямах на илистом дне Нила, а ночью оживляется в поисках пищи. Она нападает и на рыб и на раков, не брезгует и лягушками. Подстерегая добычу, полиптер стоит на дне, опираясь на свои широкие грудные плавники. Иной раз он ползет по дну на них, как на костылях. Вытащенная из воды, эта рыба может прожить часа три-четыре, если ее держать в мокрой траве. При этом ее дыхание происходит с помощью плавательного пузыря, в который рыба то-и-дело набирает воздух. Этот пузырь у кистеперых рыб двойной и развивается как вырост пищевода с брюшной стороны.

Мы не знаем полиптера в ископаемом состоянии. Другая кистеперая рыба, близкий родственник полиптера, жила в очень далекие времена и дышала хорошо развитым плавательным пузырем.

Двоякодышащие, или легочные, рыбы замечательны тем, что их плавательный пузырь превратился в орган дыхания и работает, как легкие. Из них до нашего времени дожило только три рода. Один из них — рогозуб — живет в медленно текущих реках Австралии. В тишине летних ночей далеко разносятся хрюкающие звуки, которые издает эта рыба, выплывая на поверхность воды и выпуская воздух из плавательного пузыря. Но обычно эта большая рыба лежит неподвижно на дне или медленно плавает среди водяных зарослей, общипывая их и отыскивая там ракообразных, червей, моллюсков и другую снедь.

Дышит она двойным способом: и жабрами, и плавательным пузырем. И тот, и другой орган работает одновременно. Когда летом река пересыхает и от нее остаются небольшие водоемы, рогозуб чувствуем себя в них великолепно, тогда как остальные рыбы гибнут массами, их трупы сгнивают и портят воду, лишая ее кислорода. Путешественники по Австралии много раз наблюдали эти картины. Особенно интересно, что подобные картины чрезвычайно часто развертывались на заре каменноугольного века по лицу Земли; они дают представление о том, как в результате вымирания одних и победы других стало возможно великое событие в истории жизни — выход водных позвоночных на сушу.

Современный рогозуб не склонен перебираться для житья на берег. Он круглый год проводит в воде. Исследователям пока что не удалось наблюдать, чтобы он впадал в спячку на жаркое время.

Его дальний родственник — цератод, или ископаемый рогозуб, — жил на Земле в весьма отдаленные времена и был широко распространен. Его остатки нашли в Австралии, Западной Европе, Индии, Африке, Северной Америке.

Две другие легочные рыбы нашего времени — протоптер и лепидосирен — отличаются от рогозуба устройством своего плавательного пузыря, превратившегося в легкие. Именно, он у них двойной, тогда как у рогозуба — непарный. Протоптер довольно широко распространен в реках тропической Африки. Вернее сказать, он живет не в самых реках, а в болотах, которые тянутся рядом с руслом рек. Питается он лягушками, червями, насекомыми, раками. При случае протоптеры нападают и друг на друга. Их плавники не годятся для плавания, а служат для опоры о дно при ползании. У них имеется даже нечто вроде локтевого (и коленного) сустава приблизительно на середине длины плавника. Эта замечательная особенность показывает, что у легочных рыб еще до оставления ими водной стихии могли выработаться приспособления, которые очень пригодились им для жизни на суше.

Читать еще:  IQ-тест для кошки

От времени до времени протоптер поднимается на поверхность воды и набирает воздух в легкие. Но рыбе этой приходится туго в сухое время года. Воды в болотах почти не остается, и протоптер закапывается в ил на глубину около половины метра в особого рода нору; здесь он лежит, окруженный затвердевшей слизью, выделенной его кожными железами. Эта слизь образует вокруг протоптера как бы скорлупу и не дает ему вполне высохнуть, поддерживая кожу во влажном состоянии. Сквозь всю корку идет ход, который оканчивается у рта рыбы и через который она дышит атмосферным воздухом. Во время этой спячки плавательный пузырь служит единственным органом дыхания, так как жабры тогда не работают. За счет чего идет в это время жизнь в теле рыбы? Она сильно худеет, теряя не только свой жир, но и часть мяса, подобно тому, как за счет накопленного жира и мяса живут во время зимней спячки и наши звери — медведь, сурок. Сухое время в Африке длится добрые полгода: на родине протоптера — с августа по декабрь. Когда же пойдут дожди, жизнь в болотах воскреснет, скорлупа вокруг протоптера растворяется, и он возобновляет свою оживленную деятельность, готовясь теперь к размножению.

Вылупившиеся из икринок молодые протоптеры больше похожи на саламандр, чем на рыб. У них длинные наружные жабры, как у головастиков, и кожа покрыта разноцветными пятнами. В это время плавательного пузыря еще нет. Он развивается тогда, когда наружные жабры отпадают, совершенно так же, как это бывает у молодых лягушат.

Третья легочная рыба — лепидосирен — живет в Южной Америке. Свою жизнь она проводит почти так же, как африканский ее родственник. И потомство у них развивается очень сходно.

Больше двоякодышащих рыб не сохранилось. Да и те, которые еще остались, — рогозуб, протоптер и лепидосирен — приблизились к закату своего века. Их время давно миновало. Но они дают нам понятие о далеком прошлом и тем особенно для нас интересны.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Приливы и выход на сушу

На завершившейся в эту пятницу в Портленде (штат Орегон) ежегодной океанологической конференции Американского геофизического союза группа исследователей под руководством Ханны Бирне (Hannah Byrne) из Упсальского университета предложила уточнение в сценарий выхода позвоночных животных на сушу. Кратко о содержании их доклада рассказывают сайты журналов Nature и Science. Согласно предположению авторов, переходу предков земноводных к наземному образу жизни способствовали усилившиеся приливы. В небольших водных бассейнах, остающихся в приливно-отливной зоне во время отлива, оставались рыбы, которым оставалось надеяться, что они доживут до следующего прилива, или же найти возможность вернуться в океан самостоятельно.

Насколько известно палеонтологам, позвоночные животные выбрались на сушу в девонском периоде, около 400 миллионов лет назад. Приспособления для наземного образа жизни, видимо, параллельно возникали у нескольких групп рыб. Чаще всего в числе обстоятельств, способствовавших этому, называют появление неглубоких, изобилующих водорослями лагун. Обитавшие там рыбы, должны были приспособиться к частому пересыханию этих водоемов в период засухи, поэтому со временем они перешли к полуводному образу жизни, а их потомки и вовсе стали обитателями суши.

Гипотезу о роли приливных бассейнов в этом процессе впервые высказал около века назад палеонтолог из Чикагского университета профессор Альфред Ромер (Alfred Romer). В 2014 году астрофизик из Оксфорда Стивен Балбус (Steven Balbus) подсчитал, что 400 миллионов лет назад приливы были сильнее, потому что Луна была примерно на 10 % ближе к Земле, чем сейчас. Особенно сильными были сизигийные приливы, наступающие, когда сила тяготения Солнца и Луны действует на воды в одном направлении. Такие приливы наступают примерно раз в две недели, в новолуние и в полнолуние. Минимальная высота подъема воды наступает при квадратурном приливе, когда Солнце и Луна действуют под прямым углом друг к другу. Разница высоты сизигийного и квадратурного приливов в девонском периоде, по расчетам Стивен Балбуса, могла достигать четырех метров. На высоту прилива и, соответственно, на шансы рыб попасть в ловушку, влияют также местные особенности: форма береговой линии и глубина прибрежных вод.

Когда в отлив вода отступает, на обнажившемся берегу остается немало луж, прудиков и заводей, отрезанных от океана. Если они образовались после сизигийного прилива, то их обитателям придется две недели ждать возвращения воды. Океанолог Маттиас Грин (Mattias Green) из Бангорского университета в Уэльсе говорит: «Уже через несколько дней в таких бассейнах у вас кончается еда или вы сами становитесь пищей. Рыбы с развитыми конечностями имели преимущество, так как могли самостоятельно доковылять до воды».

Стивен Балбус, Маттиас Грин и их коллеги отмечают также, что в ту эпоху суша была разделена на два суперконтинента: Гондвану и Лавразию, разделенные сравнительно узкой клинообразной полосой океана. Такой пролив между двумя материками должен был, по мнению Стивена Балбуса, способствовать увеличению высоты приливов. Ученые смоделировали форму береговой линии древних континентов и вычислили места, в которых высота приливов была наибольшей. С учетом данных о позднейшей тектонике плит они определили, где сейчас находятся соответствующие отложения. Как было показано в докладе, именно в этих местах обнаруживается большое количество “переходных” окаменелостей рыб, плавники которых начали превращаться в конечности амфибий.

Такие подтверждения находятся в разных местах Земли: в Канаде, в Восточной Европе, в Ирландии. Примером такой находки служит знаменитый тиктаалик (Tiktaalik roseae) с острова Элсмир в канадской Арктике. Или же многочисленные отпечатки следов среднедевонского периода (397 – 395 млн. лет), найденные в Свентокшиских горах у деревни Захелме (Zachełmie) в Польше. Немного моложе окаменевшие цепочки следов на ирландском острове Валентия.

Окаменевшие останки тиктаалика

Реконструкция существа, оставившего следы в Свентокшиских горах

Интересно, что, согласно этой теории, окаменевшие останки рыб, находящихся на пути к превращению в амфибий, должны находиться и в других регионах, например, в Афганистане и Сирии, но раскопки там сейчас невозможны из-за политической нестабильности.

Около года назад ученые из Австралийского национального университета и Университета Нового Южного Уэльса рассмотрели еще один фактор, которым мог способствовать выходу рыб на сушу. Их статья была опубликована в журнале The American Naturalist. Исследователи рассмотрели риски, которым подвергаются рыбы из рода Alticus в воде и на суше.

Представители этого рода, известные также под названием скальные прыгуны, живут на побережьях островов Индийского и Тихого океанов, а также Австралии. Они способны дышать атмосферным воздухом. Обитают они в приливно-отливной зоне, питаются в основном водорослями и во время отлива скрываются в заполненных водой углублениях. Когда же наступает прилив, эти рыбы не спешат оказаться в океанской воде. Напротив, они стараются подняться повыше на сушу, в так называемую супралитораль – зону, которая не затапливается даже во время прилива. Такое поведение обеспечивает им защиту от хищных рыб. На суше этих рыбок тоже подстерегают опасности, например, они могут стать жертвой птиц. Но, видимо, риск на суше оказывается меньше, чем в море.

Представители вида Alticus monochrus на острове Маврикий

Ученые решили экспериментально доказать, что жизнь в приливно-отливной зоне позволяет рыбам избегать хищников. Они сделали из латекса 250 моделей таких рыб и разместили их острове Раротонга в архипелаге Острова Кука, установив часть на литорали (в осушаемой при отливе зоне), а часть в сублиторали (чудь глубже, где всегда вода). Как оказалось, модели, находившиеся в сублиторали, значительно чаще подвергались нападениям хищников, примерно половина из них в ходе эксперимента была повреждена. Те же модели, что оказались в приливно-отливной зоне, пострадали гораздо меньше, ущерб был заметен лишь на девяти из них. Следовательно, обитая в зоне прилива, рыбы рода Alticus подвергаются меньшему риску. Поэтому авторы работы пришли к выводу, что давление хищников стало одной из причин, заставивших некоторых рыб девонского периода перебраться на литораль, сделав первые шаги в освоении суши.

Читать еще:  Город котов, или Cat land. Что это и зачем он нужен?

Выход позвоночных животных на сушу

    Навигация по данной странице:
  • Реферат ТЕМА
  • Выход позвоночных животных на сушу

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ «ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ЯНКИ КУПАЛЫ»

Факультет биологии и экологии

ТЕМА: Выход позвоночных животных на сушу
Исполнитель: студентка 2 курса

Старовойтова Наталья Васильевна

Преподаватель: Зубок Н.М.

Цель работы : Рассмотреть историю появления позвоночных животных и изучить их особенности развития, адаптации на суше, по мере изменения условий существования и климата.

Но, пожалуй, не менее важным событием надо считать развитие наземных организмов и прежде всего наземных растений и позвоночных животных. Когда, как и почему это произошло?

Вода и суша — две основные среды жизни, через которые совершалось ее историческое развитие от низших организмов к высшим. В истории растительного и животного мира хорошо наблюдается этот постепенный переход от водной среды к наземной путем приобретения соответствующих приспособлений. Если взять основные типы растений и животных, то они образуют как бы лестницу. Нижние ступени ее, на которых стоят водоросли, мхи, различные беспозвоночные и низшие позвоночные животные, опущены в воду, а верхние, на которых стоят высшие споровые и цветковые растения, насекомые, пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие, выходят на сушу, далеко от воды. Изучая эту лестницу, можно наблюдать постепенное нарастание приспособлений от водного типа к наземному. Это развитие шло сложными и запутанными путями, которые дали большое разнообразие форм, особенно в животном мире.

В основании животного мира мы имеем много древних типов, которые приурочены к древним формам водного существования. Простейшие, кишечнополостные, черви, моллюски, мшанки, отчасти иглокожие — это «водоросли» животного мира. Большинство представителей этих групп не вышло на сушу, а жизнь в воде наложила на них отпечаток простоты и слабой специализации строения. Многие считают, что в допалеозойское время поверхность суши представляла сплошную безжизненную пустыню — панэремию 1 . Однако взгляд этот едва ли верен. Мы знаем, что в протерозойских морях жили радиолярии, губки, черви, членистоногие, многочисленные водоросли. Более того, древнейшие следы жизни на Земле известны с самого начала геологической истории, с архейской эры. На Украине, например, многие отложения этого возраста составляют метаморфизированные осадочные породы — глины мергели, известняки и графитовые сланцы, — которые имеют органическое происхождение. Вполне вероятно, следовательно, что жизнь в те отдаленные времена была на суше, в пресных водах. Здесь обитали многочисленные организмы: бактерии, синезеленые водоросли, зеленые водоросли, низшие грибы; из животных — корненожки, жгутиковые, реснитчатые инфузории и низшие беспозвоночные. Их можно по праву назвать пионерами жизни на суше. Так как не было высших растений и животных, то низшие организмы могли достигать массового развития.

Однако настоящее освоение суши разнообразными растениями и животными произошло в палеозойскую эру. В первой половине палеозойской эры на Земле существовали три больших материка. Очертания их были очень далеки от современных. Огромный материк простирался в северной половине земного шара на месте современной Северной Америки и Гренландии. К востоку от него находился другой менее крупный материк. Он занимал территорию Восточной Европы; на месте Азии был архипелаг крупных островов. На юге — от Южной Америки через Африку до Австралии — простирался большой материк — «Гондвана». Климат был теплый. Материки имели плоский, однообразный рельеф. Поэтому воды океанов нередко затопляли низины суши, образуя неглубокие моря, лагуны, которые много раз мелели, пересыхали, а потом снова наполнялись водой. Особенно резко это происходило в силурийском периоде, когда в результате сильных горообразовательных процессов лик Земли претерпевал большие изменения. В нескольких местах земная кора поднялась вверх. Обнажились от воды значительные участки морского дна. Это повело к расширению суши, вместе с тем образовались древние горы — в Скандинавии, Гренландии, Ирландии, в Северной Африке, в Сибири. И, естественно, что все эти перемены сильно повлияли на развитие жизни. Оказавшись вдали от воды, первые наземные растения стали приспосабливаться к новым условиям существования. Таким образом, сама природа как бы заставляла некоторые виды водных растений — зеленых водорослей — приспосабливаться к жизни вне воды. В периоды мелководий, засух некоторые из таких водных растений выживали и, очевидно, главным образом те, у которых лучше развивались корни. Проходили тысячелетия, и водоросли постепенно расселились в прибрежной полосе суши, дав начало наземному растительному миру.
Выход позвоночных животных на сушу
Вслед за растениями на сушу начали переселяться и животные — сначала беспозвоночные, а потом и позвоночные. Первыми из воды выбрались, по-видимому, кольчатые черви (предки современных дождевых червей), моллюски, а также предки пауков и насекомых — животных, которые во взрослом состоянии дышат трахеями — сложной системой трубок, пронизывающих все тело. Некоторые беспозвоночные того времени, например ракоскорпионы, достигали в длину 3 метров.(рис.1)

27. Выход растений и животных на сушу в палеозое и связанные с этим ароморфозы.

Палеозойская эра по своей продолжительности — свыше 300 млн лет — превосходит все последующие эры. Она включает ряд периодов.

В начале эры, на протяжении кембрийского и ордовикского периодов, господствует климат «вечной весны», не происходит смены времен года. Жизнь сосредоточена в водах океана, где обитают разнообразные водоросли, все типы беспозвоночных животных. В морях и океанах широко распространены трилобиты — беспозвоночные членистоногие животные, жившие только в палеозое. Они ползали по дну, зарываясь в ил. Размеры их тела достигали от 2-4 см до 50 см. В ордовикском периоде появились первые позвоночные — панцирные бесчелюстные.

В силурийский период изменяется климат, формируются климатические пояса. Наблюдается наступление ледника. Жизнь продолжает развиваться в воде.

В этот период на Земле широко распространились кораллы, разнообразные моллюски. Наряду с трилобитами многочисленны ракоскорпионы, достигавшие в длину двух метров. Эти животные жили в воде и дышали при помощи жабр. К концу палеозойской эры они вымерли.

В силурийский период широко распространились бесчелюстные панцирные «рыбы». Они только внешне напоминали рыб. На самом деле это особая самостоятельная ветвь хордовых. Все бесчелюстные обитали в пресных водоемах и вели придонный образ жизни. По сравнению с первыми хордовыми бесчелюстные имели преимущества в борьбе за существование. Их тело было защищено панцирем, состоящим из отдельных пластин.

В конце силура в результате горообразовательных процессов увеличилась площадь суши и создались предпосылки для выхода растений на сушу. Первыми наземными растениями были, по-видимому, псилофиты и риниофиты. Они появились примерно 440-410 млн лет назад. Предполагают, что мхи и псилофиты произошли от древних зеленых водорослей.

Появлению псилофитов способствовал ряд ароморфных изменений. Возникает механическая ткань, благодаря которой псилофиты сохраняли вертикальное положение на суше. Развитие покровной ткани обеспечило защиту фотосинтезирующих клеток и сохранение в них влаги. Формирование проводящей ткани в древесине и лубе улучшило передвижение веществ в растении.

Псилофиты достигали высоты от 20 см до 1,5-2 м. У них еще не было листьев. На нижней части стебля имелись выросты — ризоиды, которые, в отличие от корней, служили лишь для закрепления в почве. (Почва образовалась еще в архее в результате жизнедеятельности бактерий и водорослей, обитавших во влажных местах.) В конце силура на сушу вышли и первые животные — пауки и скорпионы.

В девонский период от псилофитов произошли древние папоротники, хвощи, плауны. У них формируется корневая система, с помощью которой вода с минеральными солями поглощается из почвы. Среди других ароморфозов слудует назвать появление листьев.

Читать еще:  5 правил воспитания щенка для новичка

В девоне в морях появились челюстноротые панцирные рыбы, вытеснившие бесчелюстных. Формирование костных челюстей — важный ароморфоз, который позволил им активно охотиться и побеждать в борьбе за существование.

В девоне появляются также двоякодышащие и кистеперые рыбы, у них наряду с жаберным возникало легочное дыхание. Эти рыбы могли дышать атмосферным воздухом. Двоякодышащие рыбы перешли к придонному образу жизни. Сейчас они сохранились в Австралии, Африке, Южной Америке.

У кистеперых рыб в пресных водоемах плавник по своему строению напоминал пятипалую конечность. Такая конечность позволяла рыбам не только плавать, но и переползать из одного водоема в другой. В настоящее время сохранился один вид кистеперой рыбы — латимерия, обитающая в Индийском океане.

От кистеперых рыб произошли первые наземные позвоночные — стегоцефалы, совмещающие признаки рыб, земноводных и пресмыкающихся. Стегоцефалы обитали в болотах. Длина их тела колебалась от нескольких сантиметров до 4 м. Их появление было связано с рядом ароморфозов, среди которых важное значение для жизни на суше имело формирование пятипалой конечности, легочного дыхания.

На протяжении всего каменноугольного периода, или карбона, господствовал теплый и влажный климат Суша покрылась болотами, лесами из плаунов, хвощей, папоротников, высота которых достигала более 30 м.

Пышная растительность способствовала формированию плодородных почв и образованию месторождений каменного угля, за что этот период и получил название каменноугольного.

В карбоне появляются папоротники, размножающиеся семенами, первые отряды летающих насекомых, пресмыкающихся В эволюции жи вотных происходят ароморфозы, уменьшающие их зависимость от водной среды У пресмыкающихся увеличивается запас питательных веществ в яйцеклетке, формируются оболочки, защищающие зародыш от высыхания.

В пермский период происходят сильные горообразовательные процессы, климат становится более сухим Это привело к широкому распространению голосеменных и пресмыкающихся.

Fair.ru — Ярмарка новостей

2018-2-17 20:01

На завершившейся в эту пятницу в Портленде (штат Орегон) ежегодной океанологической конференции Американского геофизического союза группа исследователей под руководством Ханны Бирне (Hannah Byrne) из Упсальского университета предложила уточнение в сценарий выхода позвоночных животных на сушу.

Кратко о содержании их доклада рассказывают сайты журналов Nature и Science. Согласно предположению авторов, переходу предков земноводных к наземному образу жизни способствовали усилившиеся приливы. В небольших водных бассейнах, остающихся в приливно-отливной зоне во время отлива, оставались рыбы, которым оставалось надеяться, что они доживут до следующего прилива, или же найти возможность вернуться в океан самостоятельно.

Насколько известно палеонтологам, позвоночные животные выбрались на сушу в девонском периоде, около 400 миллионов лет назад. Приспособления для наземного образа жизни, видимо, параллельно возникали у нескольких групп рыб. Чаще всего в числе обстоятельств, способствовавших этому, называют появление неглубоких, изобилующих водорослями лагун. Обитавшие там рыбы, должны были приспособиться к частому пересыханию этих водоемов в период засухи, поэтому со временем они перешли к полуводному образу жизни, а их потомки и вовсе стали обитателями суши.

Гипотезу о роли приливных бассейнов в этом процессе впервые высказал около века назад палеонтолог из Чикагского университета профессор Альфред Ромер (Alfred Romer). В 2014 году астрофизик из Оксфорда Стивен Балбус (Steven Balbus) подсчитал, что 400 миллионов лет назад приливы были сильнее, потому что Луна была примерно на 10 % ближе к Земле, чем сейчас. Особенно сильными были сизигийные приливы, наступающие, когда сила тяготения Солнца и Луны действует на воды в одном направлении. Такие приливы наступают примерно раз в две недели, в новолуние и в полнолуние. Минимальная высота подъема воды наступает при квадратурном приливе, когда Солнце и Луна действуют под прямым углом друг к другу. Разница высоты сизигийного и квадратурного приливов в девонском периоде, по расчетам Стивен Балбуса, могла достигать четырех метров. На высоту прилива и, соответственно, на шансы рыб попасть в ловушку, влияют также местные особенности: форма береговой линии и глубина прибрежных вод.

Когда в отлив вода отступает, на обнажившемся берегу остается немало луж, прудиков и заводей, отрезанных от океана. Если они образовались после сизигийного прилива, то их обитателям придется две недели ждать возвращения воды. Океанолог Маттиас Грин (Mattias Green) из Бангорского университета в Уэльсе говорит: «Уже через несколько дней в таких бассейнах у вас кончается еда или вы сами становитесь пищей. Рыбы с развитыми конечностями имели преимущество, так как могли самостоятельно доковылять до воды».

Стивен Балбус, Маттиас Грин и их коллеги отмечают также, что в ту эпоху суша была разделена на два суперконтинента: Гондвану и Лавразию, разделенные сравнительно узкой клинообразной полосой океана. Такой пролив между двумя материками должен был, по мнению Стивена Балбуса, способствовать увеличению высоты приливов. Ученые смоделировали форму береговой линии древних континентов и вычислили места, в которых высота приливов была наибольшей. С учетом данных о позднейшей тектонике плит они определили, где сейчас находятся соответствующие отложения. Как было показано в докладе, именно в этих местах обнаруживается большое количество “переходных” окаменелостей рыб, плавники которых начали превращаться в конечности амфибий.

Такие подтверждения находятся в разных местах Земли: в Канаде, в Восточной Европе, в Ирландии. Примером такой находки служит знаменитый тиктаалик (Tiktaalik roseae) с острова Элсмир в канадской Арктике. Или же многочисленные отпечатки следов среднедевонского периода (397 — 395

Окаменевшие останки тиктаалика

Реконструкция существа, оставившего следы в Свентокшиских горах

Интересно, что, согласно этой теории, окаменевшие останки рыб, находящихся на пути к превращению в амфибий, должны находиться и в других регионах, например, в Афганистане и Сирии, но раскопки там сейчас невозможны из-за политической нестабильности.

Около года назад ученые из Австралийского национального университета и Университета Нового Южного Уэльса рассмотрели еще один фактор, которым мог способствовать выходу рыб на сушу. Их статья была опубликована в журнале The American Naturalist. Исследователи рассмотрели риски, которым подвергаются рыбы из рода Alticus в воде и на суше.

Представители этого рода, известные также под названием скальные прыгуны, живут на побережьях островов Индийского и Тихого океанов, а также Австралии. Они способны дышать атмосферным воздухом. Обитают они в приливно-отливной зоне, питаются в основном водорослями и во время отлива скрываются в заполненных водой углублениях. Когда же наступает прилив, эти рыбы не спешат оказаться в океанской воде. Напротив, они стараются подняться повыше на сушу, в так называемую супралитораль — зону, которая не затапливается даже во время прилива. Такое поведение обеспечивает им защиту от хищных рыб. На суше этих рыбок тоже подстерегают опасности, например, они могут стать жертвой птиц. Но, видимо, риск на суше оказывается меньше, чем в море.

Представители вида Alticus monochrus на острове Маврикий

Ученые решили экспериментально доказать, что жизнь в приливно-отливной зоне позволяет рыбам избегать хищников. Они сделали из латекса 250 моделей таких рыб и разместили их острове Раротонга в архипелаге Острова Кука, установив часть на литорали (в осушаемой при отливе зоне), а часть в сублиторали (чудь глубже, где всегда вода). Как оказалось, модели, находившиеся в сублиторали, значительно чаще подвергались нападениям хищников, примерно половина из них в ходе эксперимента была повреждена. Те же модели, что оказались в приливно-отливной зоне, пострадали гораздо меньше, ущерб был заметен лишь на девяти из них. Следовательно, обитая в зоне прилива, рыбы рода Alticus подвергаются меньшему риску. Поэтому авторы работы пришли к выводу, что давление хищников стало одной из причин, заставивших некоторых рыб девонского периода перебраться на литораль, сделав первые шаги в освоении суши.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector