История развития растительного и животного мира

Возникновение и развитие жизни на земле

История развития растительного и животного мира

Современная наука об ископаемых растительных и животных организмах — палеонтология обладает обширными фактическими материалами, которые с полной несомненностью показывают, что со времени появления на земле первых примитивных организмов и до наших дней население земли постепенно изменялось. Исследование остатков вымерших растений и животных, находимых в различных слоях земной коры, позволяет восстановить историю развития жизни в различные эры и периоды существования земли.

Несмотря на то, что ископаемые остатки растений и животных сравнительно редки и далеко не представляют всех форм, живших когда-то на земле, общая картина развития жизни, ее последовательное совершенствование и увеличение числа разнообразных видов выступают с достаточной ясностью. В кратком виде эта история развития растительного и животного мира такова.

Геологи, изучившие историю образования и изменений земной коры, разделяют ее на ряд эр, каждая из которых длилась многие миллионы лет; эры делятся на периоды, представляющие более краткие отрезки времени, но все же исчисляемые для каждого миллионами лет.

Геологи насчитывают в истории земли пять эр: архейская, протерозойская, палеозойская, мезозойская и кайнозойская.

Архейская или древнейшая эра представлена в земной коре самыми глубокими ее слоями, состоящими из твердых кристаллических пород, образовавшихся, повидимому, в то время, когда расплавленная масса земного шара постепенно охлаждалась с поверхности и отвердевала. В твердых архейских слоях не сохранилось никаких остатков живых существ. Это объясняется тем, что примитивные организмы, возникшие в это время в морях и океанах, не обладали никакими твердыми частями (скелетами или раковинами), которые могли бы сохраниться в земле. Можно лишь предположительно говорить о том, что в архейскую эру, длившуюся, повидимому, около 700 миллионов лет, произошли основные процессы постепенного усложнения неживого вещества, превращения его в белковые коацерваты, образования первичных форм жизни.

Архейская эра

Протерозойская эра или эра первичной жизни (протерос — ранний, первичный, зоон — животное, живое), повидимому, была тем периодом в истории развития жизни на земле, когда первые примитивные организмы постепенно эволюционировали и дали начало целому ряду разнообразных одноклеточных и многоклеточных морских животных. В слоях протерозойской эры найдены скелеты одноклеточных радиолярий, иглы губок, остатки червей, примитивных ракообразных, двустворчатых моллюсков; здесь же встречаются и остатки крупных водорослей. Характерно, что в протерозойской эре еще отсутствуют высшие беспозвоночные животные, совершенно нет представителей позвоночных и нет наземных животных и растений; суша в это время еще безжизненна. Протерозойская эра длилась около 500 миллионов лет. Естественно, что за столь длительное время развитие жизни значительно двинулось вперед и возникли многочисленные группы беспозвоночных животных.

Протерозойская эра

Палеозойская эра или эра древней жизни (палэос — древний) разделяется на пять периодов, которые занимают в истории земли около 350 миллионов лет. Слои земной коры, относящиеся к этой эре, относительно более богаты остатками вымерших организмов и лучше изучены, благодаря чему последовательная смена форм выступает с большей полнотой.

Кембрийский период еще был временем, когда на суше не было ни животных, ни растений, но в морях жизнь стала богаче и разнообразнее. Здесь встречались во множестве мелкие одноклеточные и крупные водоросли, в том числе известковые. В водах морей плавали одноклеточные животные, медузы, на дне обитали кораллоподобные формы, губки, черви, моллюски, ракообразные, морские звезды и голотурии. Самыми крупными и высшими по своей организации были примитивные ракообразные — трилобиты (до 70 см).

Кембрий

В силурийском периоде начинается завоевание суши растительными организмами: по берегам морей появляются своеобразные растения — псилофиты, представляющие по своей организации формы, переходные между водорослями и наземными растениями. Морские организмы силурийского периода представляют потомков тех, которые обитали в кембрийское время. Здесь стали очень многочисленны разнообразные кораллы, иглокожие, моллюски, ракообразные и т. д.; особенно выделялись огромные ракоскорпионы, достигавшие до 2—3 м в длину. В водах силура уже появились первые примитивные представители рыбообразных позвоночных животных, покрытые костным панцырем из мелких и крупных чешуй и щитков.

Силур

В девонском периоде продолжается эволюция наземных растений: псилофиты дают начало более высокоорганизованным формам — споровым растениям, напоминающим современные хвощи, плауны и папоротники; во второй половине девона появляются уже первые папоротники, размножающиеся семенами.

Другое крупное событие девонского периода — появление первых наземных животных — скорпионов, многоножек, бескрылых насекомых, которые произошли от водных ракообразных и населили первобытные девонские заросли хвощей и папоротников, расположенные по берегам морей и пресных водоемов. Морская фауна девона также обогащается целым рядом форм; примитивные рыбообразные силура дали начало целому ряду различных настоящих рыб: акуловых, кистеперых и двоякодышащих. Последние две группы уже обладали способностью частично дышать воздухом при помощи плавательного пузыря. В конце девона появились и первые четвероногие позвоночные, произошедшие от кистеперых рыб. Это были еще не настоящие наземные обитатели, а типичные земноводные, большую часть жизни проводящие в воде, подобно современным тритонам, но уже дышащие воздухом при помощи легких и способные передвигаться по суше.

Девон

Каменноугольный период был очень продолжителен (около 100 миллионов лет) и знаменовался богатейшим развитием наземной растительности: папоротники и плауны достигали в это время гигантских размеров — до 30—35 м высоты, хвощи до 10 м; появились крупные голосеменные растения — предки современных хвойных. В болотистых лесах масса падающих растений образовала толстые слои, которые затем превратились в залежи каменного угля, давшие название самому периоду. В лесах развилась богатая фауна насекомых, которые иногда достигали огромных размеров (стрекозы до 30—50 см); здесь же встречались пауки, многоножки и скорпионы. Первобытные земноводные, появившиеся в девоне, размножались и образовали ряд новых форм. Во второй половине периода земноводные дали начало новой группе позвоночных — пресмыкающимся, которые уже не были связаны с жизнью в воде и могли широко расселяться по суше; первые представители их — котилозавры были сравнительно некрупными формами (до 0,5—1,0 м). В морях население также заметно изменилось: целый ряд древних форм — трилобиты, ракоскорпионы, примитивные кораллы и моллюски вымерли и заменились более совершенными группами.

Каменноугольный период

Пермский период сравнительно короток (около 25 миллионов лет) и характеризуется дальнейшей эволюцией наземных растений и их широким распространением по суше. Папоротники и другие споровые растения отступают на второе место, а голосеменные увеличиваются в числе и становятся господствующими; среди них уже появляются саговники и гинкговые, обладающие вместо хвои листьями. Климат к концу пермского периода становится во многих местах сухим, что способствует вымиранию земноводных и размножению пресмыкающихся. Среди последних уже выделяются специализированные группы: травоядные и хищники; некоторые из них достигают размера 3—4 м длины и обладают панцирным покровом из толстых чешуй.

Пермский период

Мезозойская эра по своей продолжительности, по крайней мере, вдвое короче палеозойской (около 160 миллионов лет) и разделяется на три периода: триасовый, юрский и меловой.

Триасовый период характеризуется господством голосеменных растений — хвойных, саговников, семенных папоротников. В наземной фауне усиленно размножаются и эволюционируют пресмыкающиеся; среди них появляются новые оригинальные формы: рыбообразные ихтиозавры, обитающие в воде, динозавры, передвигающиеся на задних ногах, черепахообразные и крокодилоподобные ящеры и т. д. Земноводные, наоборот, деградировали: крупные древние стегоцефалы вымерли и заменились мелкими лягушкоподобными формами. Самым важным событием было появление первых млекопитающих, которые произошли от мелких звероподобных пресмыкающихся. Это были небольшие растительноядные животные величиной с крупную крысу.

Триасовый период

Юрский период характеризуется дальнейшим расцветом пресмыкающихся: они представляют необыкновенное разнообразие форм размерами от ящерицы до 26-метровых гигантов и населяют сушу, морские и пресные воды и воздух.

В конце юрского периода появилась своеобразная первоптица, которая соединяла в своей организации черты пресмыкающихся и птиц — имела челюсти, вооруженные зубами, длинный хвост, пальцы на крыльях, птичьи ноги, была покрыта перьями и уже могла летать. Млекопитающие, появившиеся в триасе, продолжают размножаться, но еще остаются мелкими животными; у них еще сказывается происхождение от рептилий: они размножаются, откладывая яйца наподобие современного утконоса. Растительный мир юрского периода представлен папоротниками, хвощами и многочисленными голосеменными, появляются первые представители покрытосеменных.

В меловом периоде происходят значительные изменения в составе растений: размножаются и начинают преобладать покрытосеменные формы, встречаются формы, близкие к современным магнолиям, лаврам, дубам, лилейным и т. д.

В первой половине периода пресмыкающиеся еще находятся в состоянии расцвета, но к концу его многие группы их вымирают. Резкие изменения климата, повлекшие за собою изменение растительного покрова, особенно исчезновение сочной прибрежной растительности, привело к исчезновению крупных растительноядных форм и хищников, которые кормились ими. Сохранились только более мелкие формы — предки современных черепах, ящериц, змей, крокодилов.

Млекопитающие были представлены преимущественно мелкими формами, но продолжали эволюционировать :   среди них уже выделились сумчатые и плацентарные. Продолжали эволюционировать предки птиц и дали настоящих птиц, отличающихся от современных, главным образом, наличием зубов. Некоторые из меловых птиц достигали размера до 1,5 м.

Кайнозойская эра (кайнос — новый) — самая короткая в истории земли; она занимает отрезок около 60 миллионов лет, из которых на третичный период приходится около 59 миллионов и на современный — четвертичный — около 1 миллиона лет.

Третичный период является временем постепенного расцвета наиболее совершенных форм животного мира — птиц и млекопитающих. Еще немногочисленные в начале его они быстро размножаются и эволюционируют, давая огромное разнообразие групп и видов. Вымирание крупных пресмыкающихся в конце мезозойской эры способствовало ускоренной эволюции млекопитающих. Уже в начале третичного периода среди млекопитающих выделяются предковые формы современных хищников, насекомоядных, обезьяноподобных, копытных, хоботных, летучих мышей. Теплый климат, господствовавший в это время в северном полушарии, способствовал развитию богатой растительности: пальмы, древовидные папоротники, вечнозеленые деревья широко распространились по северным материкам.

Во второй половине периода наступило постепенное похолодание; это вызвало смену тропической и субтропической растительности на европейском материке хвойной и лиственной, близкой к современным видам: сосны, клены, дубы, вязы, тополи и т. д.

Во многих областях распространилась степная травянистая растительность, создавшая новые условия для травоядных млекопитающих; здесь формировались современные формы лошадиных и парнокопытных. Одновременно выделились главнейшие группы хищников: собак, медведей, кошек, куниц и т. д.

Четвертичный период отличался дальнейшим похолоданием стран северного полушария, приведшим к образованию мощных ледников. Это вызвало глубокие изменения в фауне и флоре: многие группы животных и растений вымерли, другие были оттеснены на юг. Повторные отступления и наступления ледников несколько раз меняли соответственно растительный и животный мир и постепенно привели его к современному состоянию.

В начале четвертичного периода появились предки современных людей — обезьяночеловеки.

Приведенные в нашем кратком очерке данные позволяют видеть, что, даже при неполноте палеонтологических материалов, они представляют бесспорное доказательство исторического развития животных и растительных организмов…

Из книги: Т.В. Виноградова, М.П. Виноградов, С.И. Гальперин, П. В. Макаров, Ф.Д. Сказкин, З. А. Чижевская «Основы мичуринской биологии», Учпедгиз, 1950 г., стр. 24-30.