§ 60. Развитие животного мира на Земле

Определения и обозначения

Эволюция животного мира — историческое, постепенное и необратимое изменение животных и их групп во времени. Это не движение по единой лестнице к заранее заданной цели, а разветвлённое развитие разных групп. Понятие помогает объяснить, почему одни виды сохраняются, а другие исчезают или дают начало новым группам.

Геологическая летопись — совокупность сведений о прошлом жизни Земли, полученных по ископаемым остаткам и следам жизнедеятельности организмов. К ним относятся кости, раковины, отпечатки и следы передвижения. Летопись нужна, чтобы устанавливать, какие животные жили раньше и как со временем менялся состав живого мира.

Геологическая эра — крупный этап истории Земли, для которого характерны определённые природные условия и состав живых организмов. Эры помогают упорядочить очень долгую историю планеты и сравнивать важнейшие события. Их границы связаны с крупными изменениями земной среды и жизни.

Ароморфоз — крупное эволюционное изменение, повышающее общий уровень организации животных и позволяющее им осваивать новые условия жизни. Например, развитие лёгких и конечностей наземного типа помогло позвоночным жить вне воды. Это понятие показывает, как изменения строения могли открывать животным новые места обитания.

Как это устроено

Окаменелости чаще сохраняются в осадочных породах, которые накапливаются слоями. Учёные сравнивают найденные в них остатки и определяют относительный возраст слоёв: обычно нижние слои образовались раньше верхних, если их расположение не было нарушено. Дополнительные методы позволяют уточнить возраст находок. Так складывается последовательность событий, хотя она остаётся неполной: мягкие тела и многие следы разрушаются, не успев сохраниться.

Первые животные возникли в воде, потому что ранние формы жизни были тесно связаны с водной средой. Вода помогала не высыхать и поддерживала тело, а растворённые вещества были доступны для обмена с окружающей средой. На суше организмам пришлось столкнуться с действием силы тяжести и угрозой потери влаги. Поэтому освоение суши требовало изменений, позволяющих передвигаться и дышать воздухом, а также защищать тело.

В палеозое в морях развивались разнообразные беспозвоночные, затем появились рыбы. Некоторые позвоночные группы со временем освоили мелководья и участки суши: этому помогали конечности, способные поддерживать тело, и лёгочное дыхание. Защитные покровы уменьшали потерю воды, поэтому животные могли меньше зависеть от водоёмов. Позднее возникли первые пресмыкающиеся, размножение которых стало лучше приспособлено к жизни на суше.

В мезозое пресмыкающиеся заняли разные среды: одни жили на суше, другие — в воде или летали. Поэтому эту эру называют временем их господства, хотя динозавры были лишь одной из групп. От древних животных с признаками пресмыкающихся и птиц произошли первые птицы; появление перьев связано с важными изменениями в их строении. В мезозое возникли и первые млекопитающие, но сначала они не были главной группой животных.

В кайнозое после крупных вымираний освободились экологические ниши — места и способы жизни, которые могут занимать организмы. Млекопитающие и птицы стали широко расселяться и разнообразиться, используя разные источники пищи и среды обитания. Изменения климата и природных ландшафтов влияли на то, где могли жить животные. В этих меняющихся условиях возник человек, а позднее представители его вида распространились по Земле.

Основные этапы развития животного мира на Земле

Используйте таблицу, чтобы сравнить не только названия животных, но и последовательность важных изменений. Даты приблизительные: они показывают границы крупных этапов, а не точный момент появления каждого вида. Проверяйте, к какой эре относится событие, прежде чем делать вывод о развитии группы.

Разбор задач

Задача 1. Расположите в правильной последовательности появление рыб, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих. Нужно сравнить не размеры и сложность животных, а время возникновения соответствующих групп. Учитывайте, что птицы и млекопитающие появились позже первых пресмыкающихся, но в пределах одной и той же эры.

1. Вспоминаем этапы: рыбы возникли в палеозое, когда позвоночные ещё в основном были связаны с водой.
2. Первые пресмыкающиеся появились позднее, в палеозое, после освоения позвоночными суши.
3. Птицы и первые млекопитающие возникли в мезозое, поэтому обе группы появились после рыб и пресмыкающихся.

Ответ: рыбы → пресмыкающиеся → птицы и млекопитающие. Порядок между птицами и млекопитающими в этом перечне не требуется: первые представители обеих групп известны из мезозоя.

Задача 2. Животное имело признаки пресмыкающихся и птиц, обладало перьями и зубами. Определите, к какому этапу развития относится находка. Такие сочетания признаков помогают распознать переходные формы, но сами по себе не называют точный вид.

1. Перья характерны для птиц, а зубы и некоторые особенности строения могли сближать древнюю форму с пресмыкающимися.
2. Сочетание признаков указывает на раннюю птицу, связанную с древними предками этой группы.
3. Первые птицы жили в мезозое, поэтому находку относят к этой геологической эре.

Ответ: мезозой. Находка показывает, что признаки разных групп могли сочетаться у древних организмов.

Задача 3. Объясните, почему выход позвоночных на сушу стал возможен после появления конечностей наземного типа, лёгких и защитных покровов. Здесь нужно связать особенности строения не просто с образом жизни, а с трудностями новой среды. Для ответа выясните, какую задачу решал каждый признак.

1. Конечности наземного типа помогали поддерживать тело и передвигаться по поверхности, где вода уже не поддерживала его.
2. Лёгкие позволяли получать кислород из воздуха, а не только из воды.
3. Защитные покровы снижали потерю влаги и помогали телу не высыхать.

Ответ: эти изменения устраняли главные препятствия для жизни вне водоёма. Они являются примерами ароморфозов, которые помогли позвоночным освоить новую среду.

Типичные ошибки

Ошибка — представлять эволюцию прямой лестницей, где все современные животные произошли друг от друга. Так думают, потому что удобно выстраивать события в одну линию, но группы животных развивались ветвями и часто существовали одновременно. Проверяйте себя: спрашивайте, есть ли основания считать одну современную группу предком другой, а не просто более поздней.

Ошибка — считать динозавров единственными пресмыкающимися мезозоя и думать, что после их вымирания пресмыкающиеся исчезли полностью. Динозавры действительно были заметной группой, но в ту эпоху жили и другие пресмыкающиеся, а некоторые их линии сохранились. Проверяйте вывод, отличая вымирание отдельной группы от исчезновения всего класса.

Ошибка — переносить появление млекопитающих в кайнозой. Их первые представители возникли ещё в мезозое, однако многочисленными и разнообразными они стали позднее. Путаница возникает, когда время возникновения группы смешивают со временем её расцвета. Чтобы проверить себя, разделяйте эти два события.

Ошибка — считать, что ископаемые остатки полностью показывают жизнь прошлого. Сохраняются не все организмы: например, мягкие части тела обычно разрушаются, а следы могут быть уничтожены. Поэтому геологическая летопись отражает только часть существовавшего разнообразия. Проверяйте вывод: отсутствие находки не всегда доказывает, что животное не существовало.

Связь с другими темами

Для понимания этапов развития животного мира пригодятся знания об уровнях организации, типах и классах животных, а также о различиях между водной и наземно-воздушной средами. Эта тема связана с эволюцией, наследственной изменчивостью и естественным отбором: наследуемые различия и условия среды влияют на то, какие признаки сохраняются. Знания помогут разбираться в происхождении человека, вымерших организмах, современных экосистемах и доказательствах эволюции.

Что запомнить

• Животный мир Земли изменялся постепенно и необратимо.
• Историю развития животных восстанавливают по данным геологической летописи.
• Первые животные возникли в водной среде.
• В палеозое позвоночные вышли на сушу.
• В мезозое господствовали пресмыкающиеся, появились птицы и первые млекопитающие.
• В кайнозое широко распространились млекопитающие и птицы.
• Эволюция животных имеет ветвящийся характер и связана с изменением условий среды.