29. Развитие жизни в мезозое и кайнозое

Определения и обозначения

Мезозойская эра — промежуток геологической истории, включающий триасовый, юрский и меловой периоды. В начале этой эры широкое распространение получили пресмыкающиеся, а позднее появились птицы, млекопитающие и цветковые растения. Такое деление помогает расположить важные эволюционные события в правильной последовательности.

Кайнозойская эра — современная геологическая эра, начавшаяся после мезозоя. Она делится на палеоген, неоген и четвертичный период; на протяжении этого времени заметно разнообразились млекопитающие и птицы. Названия периодов нужны, чтобы точнее описывать этапы изменений живой природы.

Архозавры — группа пресмыкающихся, к которой относятся динозавры и крокодилы. В мезозое динозавры освоили разные наземные местообитания, а некоторые родственные им формы приспособились к полёту или жизни в воде. Понятие показывает, что пресмыкающиеся той эпохи не были единой по образу жизни группой.

Покрытосеменные растения — растения, семена которых развиваются внутри плода. Они появились в мезозое и особенно широко распространились в меловом периоде, постепенно изменяя растительный покров и пищевые связи. Их распространение важно для понимания того, как эволюция растений преобразовала целые экосистемы.

Как это устроено

В мезозое единый материк Пангея постепенно распадался, и его части удалялись друг от друга. Из-за этого менялись очертания морей и суши, пути расселения организмов и условия жизни в разных регионах. Разделённые популяции оказывались в неодинаковой среде и могли накапливать различия, а изменение климата открывало одни местообитания и сокращало другие. Поэтому распад материка влиял не только на географию, но и на разнообразие живых организмов.

Пресмыкающиеся заняли ведущие позиции на суше благодаря разнообразию размеров и способов передвижения, а также приспособленности к размножению вне воды. Архозавры включали наземных динозавров и крокодилов; некоторые группы освоили воздух или водную среду. Эти формы не возникли как единая «летающая» или «морская» линия: освоение разных местообитаний шло у разных групп независимо. Такое разнообразие позволяло пресмыкающимся использовать многочисленные источники пищи и разные экологические ниши.

В мезозое возникли новые группы позвоночных: первые млекопитающие появились в триасе, а птицы — в юре. Долгое время они сосуществовали с динозаврами и занимали собственные ниши. Позднее покрытосеменные растения, впервые появившиеся в мезозое, быстро распространились в меловом периоде. Цветки и разнообразие способов опыления помогали им размножаться, а плоды способствовали распространению семян; вместе с растениями менялись пищевые ресурсы и связи между организмами.

Около 66 млн лет назад на границе мелового и палеогенового периодов произошло массовое вымирание. Исчезли многие группы организмов, включая нептичьих динозавров, и в экосистемах освободились ниши. Выжившие виды получили возможность использовать ресурсы, которые прежде были заняты другими животными, но это не означало мгновенного появления новых доминирующих групп. Их последующее разнообразие стало результатом длительной адаптивной радиации — расхождения групп при освоении разных условий.

В кайнозое млекопитающие и птицы занимали разнообразные местообитания и постепенно осваивали освободившиеся и новые ниши. Одновременно изменялись климат и растительность; в ряде регионов распространялись травянистые сообщества. Развитие разных типов среды создавало условия для специализации организмов и перестройки пищевых сетей. В ходе эволюции появились приматы, а позднее — человек; эти изменения происходили постепенно и неодинаково в разных регионах.

Развитие жизни в мезозое и кайнозое

В таблице периоды расположены от более древних к более поздним, поэтому по ней удобно проследить последовательность изменений. Сравнивайте растительный и животный мир: так видно, как перемены в одной группе влияли на экосистемы в целом. Даты указаны приблизительно, поскольку границы геологических периодов устанавливают по совокупности данных.

Разбор задач

Задача 1. Распределите триас, юру, мел, палеоген и неоген по соответствующим эрам. Чтобы не спутать периоды, нужно сначала вспомнить последовательность двух эр, а затем определить границу между ними. Используем правило: первые три названия относятся к мезозою, следующие за ним — к кайнозою. Проверим, что порядок внутри каждой эры сохранён.

1. Вспоминаем последовательность периодов мезозоя: триас, юра, мел.
2. Определяем, что после мела начинается кайнозой; его первые периоды — палеоген и неоген.
3. Сверяем общий порядок: триас → юра → мел → палеоген → неоген.

Ответ: мезозой — триас, юра и мел; кайнозой — палеоген и неоген. Четвертичный период тоже относится к кайнозою, но в условии его нет. Такая проверка помогает не переносить границу между эрами на неверное место.

Задача 2. Сопоставьте появление первых птиц, распространение покрытосеменных и вымирание нептичьих динозавров с периодами мезозоя. Важно не смешивать время появления группы с временем её широкого распространения. Для этого расположим события по порядку и сопоставим их с триасом, юрой и мелом. Появление первых млекопитающих здесь не требуется, хотя оно помогает ориентироваться в общей хронологии.

1. Первые птицы известны с юрского периода; их предки были близки к некоторым динозаврам.
2. Покрытосеменные возникли раньше конца мезозоя и особенно широко распространились в меловом периоде.
3. Нептичьи динозавры вымерли около 66 млн лет назад, в конце мелового периода.

Ответ: первые птицы — юра; распространение покрытосеменных — мел; вымирание нептичьих динозавров — конец мела. Сначала появились птицы, затем в меловом периоде широко распространились цветковые растения, а завершил эпоху массовый кризис. Птицы при этом не вымерли, поскольку являются потомками динозавров.

Задача 3. Объясните, почему массовое вымирание в конце мелового периода привело к расцвету многих групп млекопитающих в кайнозое. Недостаточно сказать, что «исчезли динозавры»: нужно связать изменение состава сообществ с возможностями выживших видов. Также нельзя считать, что вымирание автоматически и мгновенно создало современные группы. Ответ должен включать и последующее освоение освободившихся ресурсов.

1. Определяем последствие вымирания: из экосистем исчезли нептичьи динозавры и многие другие организмы.
2. Устанавливаем экологическое следствие: часть местообитаний, источников пищи и других ниш стала доступна выжившим группам.
3. Объясняем дальнейший процесс: популяции млекопитающих приспосабливались к разным условиям, а их линии со временем разнообразились.

Ответ: вымирание ослабило конкуренцию за ряд ресурсов и освободило ниши, которые смогли освоить млекопитающие. Их расцвет в кайнозое был результатом длительной адаптивной радиации, а не мгновенной смены одной группы другой. На него также повлияли последующие изменения климата и экосистем.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что в конце мела вымерли все динозавры. Так думают, потому что массовое вымирание обычно связывают с исчезновением динозавров без уточнения. На самом деле вымерли нептичьи динозавры, а птицы — их потомки — сохранились. Проверяйте себя: если утверждение включает всех динозавров без исключения, оно неверно.

Ошибка: относить появление покрытосеменных к кайнозою. Их часто связывают с современным растительным миром, поэтому время возникновения легко сдвинуть слишком поздно. Покрытосеменные появились ещё в мезозое, а особенно широко распространились в меловом периоде. Проверка простая: мел — последний период мезозоя, а не кайнозой.

Ошибка: представлять смену фаун мгновенной и одинаковой повсюду. Это упрощение возникает, если воспринимать границы периодов как резкие перемены во всех регионах. Изменения организмов и сообществ шли постепенно и зависели от климата, географии и местных условий. Проверяя объяснение, убедитесь, что в нём учитываются разные темпы изменений и неодинаковая среда.

Ошибка: считать вымирание единственной причиной расцвета млекопитающих. Освобождение ниш создало возможности, но само по себе не объясняет дальнейшее разнообразие. Млекопитающим требовалось приспосабливаться к новым условиям, а экосистемы и климат продолжали меняться. Проверка: полноценный ответ связывает вымирание с последующей адаптивной радиацией и изменениями среды.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о геологической шкале времени и последовательности эр и периодов: они помогают выстроить события в верном порядке. Представления об эволюции и естественном отборе объясняют, как организмы приспосабливались к меняющимся условиям и осваивали новые ниши. Эти идеи пригодятся при изучении происхождения современных птиц, млекопитающих и человека. Связь массовых вымираний с перестройкой экосистем помогает рассуждать о биоразнообразии и влиянии изменений среды на живые организмы.

Что запомнить

• Мезозой включает триасовый, юрский и меловой периоды.
• В мезозое широко распространились динозавры, появились птицы и млекопитающие.
• Покрытосеменные возникли в мезозое и особенно распространились в меловом периоде.
• Около 66 млн лет назад произошло массовое вымирание на границе мела и палеогена.
• В кайнозое активно развивались и разнообразились млекопитающие и птицы.
• Четвертичный период относится к кайнозою; в это время появился человек современного типа.