§ 18. Развитие жизни в кайнозое

Определения и обозначения

Кайнозойская эра — последний геологический этап в истории Земли, начавшийся около 66 млн лет назад и продолжающийся до настоящего времени. Она включает палеоген, неоген и антропоген. Это деление помогает расположить события развития организмов в хронологическом порядке и сопоставить их с изменениями природы.

Палеоген — первый период кайнозоя, начавшийся после массового вымирания в конце мезозоя. В это время широко распространились млекопитающие и птицы, а их группы стали занимать разные местообитания. Название периода важно для понимания того, когда началось быстрое развитие этих животных после освобождения экологических ниш.

Неоген — период кайнозоя, в течение которого развивались современные группы млекопитающих и становились разнообразнее человекообразные обезьяны. Климат и ландшафты менялись, а вместе с ними менялись условия существования животных. Неоген помогает проследить, как формировались сообщества, близкие к современным, и как складывались предпосылки эволюции человека.

Антропоген, или четвертичный период, — заключительный период кайнозоя, связанный с чередованием оледенений и более тёплых этапов. В его поздней части возник человек. Это понятие нужно, чтобы обозначать время резких климатических колебаний и появления вида, который стал влиять на природу.

Как это устроено

В конце мезозоя произошло массовое вымирание, затронувшее многие группы организмов. После исчезновения крупных животных освободились места обитания и источники пищи, а конкуренция за них ослабла. Поэтому линии млекопитающих и птиц получили возможность осваивать ранее занятые ниши. Вымирание не «создало» новые виды, но изменило условия отбора, в которых одни группы смогли быстро разнообразиться.

В палеогене млекопитающие осваивали наземную, водную и воздушную среду, а различия в образе жизни способствовали расхождению их эволюционных линий. Покрытосеменные растения обеспечивали разнообразную пищу и создавали новые места обитания, поэтому вокруг них формировались сложные сообщества животных. Изменения растений и животных были связаны: доступность семян, плодов и других ресурсов влияла на питание и способы существования. Так возникали условия для дальнейшего развития наземных экосистем.

В неогене климатические сдвиги изменяли площади лесов, открытых пространств и других ландшафтов. Когда местообитания расширялись или сокращались, популяции животных расселялись, разделялись либо оказывались в новых условиях. Естественный отбор сохранял признаки, полезные в конкретной среде, поэтому разные линии млекопитающих приобретали разные приспособления. Среди приматов развивались человекообразные обезьяны, но их эволюция не была прямой дорогой к человеку: это ветвящийся процесс.

В антропогене повторялись холодные и более тёплые климатические этапы, а ледниковые покровы то расширялись, то отступали. При продвижении льда холодные природные зоны смещались, некоторые территории становились непригодными для прежних обитателей, а пути расселения менялись. Популяции могли мигрировать вслед за подходящими условиями, приспосабливаться или сокращаться; небольшие и изолированные группы были особенно уязвимы. Поэтому одни виды расширяли ареалы, а другие вымирали.

Эволюционная линия человека возникла среди приматов и имела общих предков с другими человекообразными обезьянами. Важным отличием ранних предков человека стало устойчивое передвижение на двух ногах: оно освобождало руки для переноски предметов и других действий. Позднее в человеческой линии менялись строение кисти, объём мозга и поведение, причём эти признаки формировались постепенно и не обязательно одновременно. Современные человекообразные обезьяны не являются предками людей: они представляют самостоятельные ветви родства.

Периоды кайнозойской эры и основные изменения жизни

Читайте таблицу сверху вниз, чтобы увидеть порядок периодов, и сравнивайте изменения природы с ответом организмов на них. Последний столбец показывает, что значение периода для эволюции человека не всегда связано с появлением самого человека: его предыстория началась раньше антропогена. Причины и последствия полезно проверять по строке целиком, а не запоминать каждый факт отдельно.

Разбор задач

Задача 1

Условие: расположите палеоген, неоген и антропоген в хронологическом порядке и назовите характерное изменение органического мира для каждого. Сначала определяем, что перед нами периоды одной эры, а не отдельные эры. Затем связываем каждый период с главным событием, не переставляя причины и последствия.

1. Ставим первым палеоген: это начальный период кайнозоя; после вымирания в конце мезозоя широко распространились млекопитающие и птицы.
2. Следом указываем неоген: в нём развивались современные группы млекопитающих и человекообразные обезьяны.
3. Последним ставим антропоген: в нём происходили климатические колебания, а в поздней части появился человек.

Ответ: палеоген, неоген, антропоген. Характерные изменения — распространение и разнообразие млекопитающих и птиц; развитие современных групп млекопитающих и человекообразных обезьян; чередование оледенений и тёплых периодов, появление человека.

Задача 2

Условие: объясните, почему после вымирания многих групп мезозойских животных млекопитающие смогли занять разнообразные экологические ниши. Для ответа нужно не просто назвать вымершие группы, а показать, как событие повлияло на ресурсы и конкуренцию. Экологическая ниша — место вида в сообществе, связанное с его средой обитания и способом использования ресурсов.

1. Массовое вымирание сократило число видов, занимавших многие местообитания и использовавших разные источники пищи.
2. Освободившиеся ресурсы и ослабление конкуренции дали сохранившимся млекопитающим доступ к новым условиям.
3. Популяции с различиями в питании и образе жизни приспосабливались к разным нишам; отбор и разделение линий поддерживали их дальнейшее разнообразие.

Ответ: вымирание изменило условия жизни и освободило экологические возможности. Млекопитающие смогли осваивать разные ниши, а не превратились все в одну группу или в одну современную форму.

Задача 3

Условие: сопоставьте оледенения антропогена с изменениями ареалов организмов и расселением предков человека; объясните, почему климатические колебания могли приводить и к миграциям, и к вымиранию. Ареал — территория, на которой живёт популяция или вид. Проследим цепочку от изменения климата к изменению местообитаний, а затем — к последствиям для живых организмов.

1. Во время похолодания ледники расширялись, климатические зоны и подходящие местообитания смещались, а часть территорий становилась недоступной.
2. Организмы могли перемещаться вслед за благоприятными условиями; популяции предков человека также расселялись, если находили пригодные территории и пути миграции.
3. Если перемещение было невозможно, а приспособиться к новым условиям не удавалось, численность популяции падала. Изоляция и малый размер популяции повышали риск вымирания.

Ответ: оледенения перестраивали местообитания, поэтому одни популяции мигрировали, а другие сокращались или исчезали. Климатические колебания влияли на расселение не напрямую, а через доступность пищи, убежищ и путей перемещения.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что кайнозой начался сразу после появления человека. Её допускают, потому что слово «антропоген» связано с человеком и часто ассоциируется со всей эрой. Проверьте себя по последовательности: кайнозой начался задолго до антропогена, а человек возник на позднем этапе.

Ошибка: смешивать названия эры и периодов, называя палеоген, неоген или антропоген отдельными эрами. Так бывает, когда запоминают термины без связи между ними. Проверка проста: кайнозой — эра, а три перечисленных названия — её периоды.

Ошибка: представлять эволюцию млекопитающих как прямое превращение одной современной группы в другую. Такое упрощение возникает из-за привычки воспринимать эволюцию как единую цепочку. Проверяйте себя вопросом, могли ли существовать разные линии одновременно: эволюция ветвится, и многие линии вымерли, а современные группы имеют собственную историю.

Ошибка: считать оледенения антропогена непрерывным похолоданием. Это впечатление появляется, если помнить только о ледниках и не учитывать смену климатических этапов. На временной шкале антропогена чередовались холодные и более тёплые периоды, поэтому ареалы организмов неоднократно смещались.

Связь с другими темами

Для понимания кайнозоя пригодятся геохронологическая шкала, представление о естественном отборе и адаптации, а также знания о причинах массовых вымираний. Они помогают выстроить события по времени и объяснить, почему изменение среды влияет на успех разных групп организмов. Продолжением темы станет изучение происхождения человека и эволюции приматов: там важно учитывать родство видов и ветвление эволюционных линий. Связь климата, растений и животных также понадобится при изучении формирования современных экосистем.

Что запомнить

• Кайнозой — последняя эра геологической истории Земли.
• Кайнозой делится на палеоген, неоген и антропоген.
• После вымирания в конце мезозоя млекопитающие и птицы широко распространились.
• В неогене развивались человекообразные обезьяны.
• В антропогене неоднократно чередовались оледенения и более тёплые периоды.
• Появление человека — одно из событий позднего кайнозоя.