Реферат: Эволюционная теория Дарвина

Итак, на рубеже протерозоя и па­леозоя произошел кажущийся или де йствительн ый взрыв формообра­зования, ко торый приве л к поя вле­ни ю в палеонтологической л етописи кембрийского периода представ ите­лей почти всех известных типов ор­ганизмов. Пале озойская эра про­должалась свыше 300 млн. лет. В течение этого време ни на Земле про­изошли значительные изменения фи­зико-географических условий: рель­е фа суши и морского дна, общего соотношения площади материков и оке анов, положе ния контине нтов, климата и многих других факторов. Эти изменения неизбежно должн ы были сказываться на развитии жиз­н и.

Арена Жизни в Палеозое

На протяжении палеозоя море н еоднократно н аступало на конти­нен т, заливая опускавшиеся участки континентальных платформ (мор­ские трансгре ссии), и вн овь отсту­пало (морские ре грессии). В первой половине палеозойской эры на Земле господствовал в целом теплый климат: средняя температура поверхности Земли была сравнительно высокой, а перепад температур между полюсами и экватором невелик. Теплый период в конце палеозоя (начиная со второй половины карбона) сменился холодным, с более низкой средней темпе­ратурой и значи­тельной разницей температур между полюсами и экватором. В позднем карбоне и ранней перми мощный ледниковый щит покрывал Антарктиду, Австралию, Индию, южные части Африки и Южной Америки — это было время великого оледенения Гондваны. Северный полюс в палеозое находился и океане.

Жизнь в Морях и Пресных Водоемах Палеозоя

Вероятно, в кембрийском периоде основные проявления жизни, как и в докембрии, были сосредоточены в морях. Однако организмы уже заселили все разнообразие доступных в море местообитаний, вплоть до прибрежного мелководья, и, возможно, проникли и в прес­ные водоемы.

Водн ая флора была представлена большим разнообразием водо рослей, основные группы которых возникли еще в протерозое. Теплые моря кембрийского пе­риода были обильно населены пред­ставителями различных групп жи ­вотных. Наиболее богата была дон ­ная фауна не глубоких морей, при­брежн ых отме лей, заливов и лагун: на морском дне жили разнообразнейшие прикрепленные живот­ные: губки, археоциаты, кишечнополостные (одиночн ые и колониальные пред ставители различных групп по­липов), стебельчатые иглокожие, плеченогие и др. Большинство из ни х питалось различными микроорганиз­мами (простейшие, одноклеточные водоросли и т. п.), которых они раз ­личными способами отцеживали из воды. Такое фильтрационное пита­ние было широко распространено среди древних животных, сохрани­лось оно и у многих современных групп. Некоторые колониальные ор­ганизмы, обладавшие известковым скелетом, возводили на дне моря ри­фы, подобно современным коралло­вым полипам.

Другие группы прикрепленных морских организмов, также пере­живших пышный расцвет в палеозойской эре, сохранялись до наших дней в лице немногочисленных видов. Таковы, например, стебель­чатые иглокожие, представленные в палеозое семью классами, из которых до н аших дней дожили лишь морские лилии. Сходная судьба была и у плеченогих — своеобразных прикрепл енных животных, снабженных двустворчатой раковиной (рис. 13) и внешне напоминаю­щих двустворчатых моллюсков, но резко отличающихся от них внут­ренним строением. Замечательно, что с кем­брийского периода до наших дней просуществовал род брахиопод лингула , который, судя по раковине, сохранил строени е практически без изменений в течение свыше 500 млн. лет. Это один из наиболее ярких и удивительных примеров эволюционного кон­серватизма.

С морским дном были тесно связаны и многие другие группы животных. Некоторые приспособились к роющей жизни в толще дон­ных осадков (различные черви, в том числе полухордовые; эти жи­вотные не имели твердого скелета и не сохранились в палеон тологи­ческой летописи палеозоя, но, несомненно, возникли еще в докембрии).

Среди водорослей и кораллов по морскому дну медленно ползали свободноживущие иглокожие (морские звезды, офиуры, голотурии и др.) и моллюски, основные группы которых изве стны начиная с кембрия. Свободноживущие игло­кожие возникли, вероятно, от прикрепленных предков, унаследовав от них внеш нюю радиальную симметрию тела. Организация же мол­люсков сложилась в процессе приспособления к питанию различными донными обрастаниями и остатками погибших организмов, пищей обильной и легко доступной. Такой способ питания не требовал боль­шой подвижности. А для защиты мягкого тела у моллюсков развилась прочная и тяжелая раковина, еще более ограничившая их подвиж­ность. Но одна из групп моллюсков, вопреки общей эволюцион ной тенденции своего типа к развитию малоподвижных донных форм, уже в кембрии сумел а перейти к освоению свободного плавания. Это были первые головоногие — наутилоидеи, или кораблики, дожившие в лице единственного рода (Nautiluspompilius) до наших дней. Раковина корабликов преобразовалась в гидростати­че ский аппарат, позволяющий этим моллюскам изменять свою пла­вучесть, поднимаясь или опускаясь в толще воды без мышечных уси ­лий.

Среди палеозойских водных членистоногих были и хищники,из которых особенн о выделяются эвриптериды , родственные современным скорпионам, но достигавшие длин ы около 2 м (Рис. 3). Это бы ли са мые крупные членистоногие, когда-либо существовавшие на Земл е. Эвриптериды известн ы начиная с ордовика. Они достигли н аибольшего расцве та в си луре и первой половине девона, но уже с сере дины девона число их видов начинает сокращаться. В ранней перми эти крупн ые хелицеровые исче зают. Возможно, судьба эвриптерид опре­делилась тем, что примерно с середины девона в роли крупн ых вод­ных хищников с ними начинают конкурировать различные группы хищных рыб.

Превосходство Позвоночных Рыб над Членистоногими

Позвоночные рыбы оказались лучше приспособленными к быстрому плав анию в толще воды. Проблема локомоции у древних п озвон очн ых была решен а принципиально ин аче, чем у членистон огих. У позвон очных развитие внутрен него: осевого скелета (хорды, а зате м поз вон очника) позволило использо­вать практически всю мускулатуру тела для создания силы поступа­те льного движ ени я посредством волн ообразного изгибани я те ла и мощных ударом основного движите ля—хвостового плавника. У членистоногих хитино вый н аружный скелет не создавал таких предпо сылок, а многочисленные членистые конечности бы ли приспособлены в первую о чередь для движения по дну , их ис пользование для плавания менее эффективно.

После развития челюстей позвон очные получили преиму щество перед крупными членистоногими и в приспособлении для нап аде­ния и защиты: внутренние челюсти позвоночных, р асп оложенные в толще приводящих их в движение мышц, механически прочнее и надежнее, чем наружные хватательные приспосо бления и челюсти члопистоногих, возникшие из членистых конечностей. Благодаря этим преимуще ствам позвоночные заняли доминирующее положение среди активно плавающих (нектонных) жи­вотных с крупными размерами тела. Членистоногие оказались лу чше приспособленными среди относительно мелких организмов; гр омад­ное большин?