Становление современных границ биосферы

Становление современных границ биосферы.Создание границ биосферы

Развитие жизни во вторую половину палеозойской эры. Силурийский период начался 440 млн лет и закончился около 400 млн. лет назад. Для него характерно наличие мелких (до 10 м глубины) континентальных теплым морям с незначительной соленостью и богатой флорой и фауной. В них появляются первые челюстные позвоночные животные, представленные особыми классами рыб: колющезубы и Пластинчасточешуйные (Панцирные). Они имели жаберные дуги, передние из которых превратились в органы захвата пищи - челюсти, и хорошо развитые парные плавники для увеличения маневренности плавания. Предки рыб неизвестны, поскольку в безчелюстных НЕТ жаберных дуг и они являются особой эволюционной ветвью. Оба силурийские классы рыб вымерли. Они имели хрящевой внутренний скелет, у них не было жаберных крышек и плавательного пузыря. Колючозубы рыбы - небольшие (до 30 см длиной) по размерам с большим количеством парных плавников (до 8 пар); покрытые четырехугольной костной чешуей. Панцирные рыбы-покрыты костными пластинками, часто слитыми в сплошной защитный панцирь. Некоторые из них достигали до 6 м длиной. Среди первобытных рыб различают придонные и плавающие формы. Считают, что все они были хищниками.

В прибрежных частях континентальных водоемов вследствие изменений уровня воды образовался слой ила. Он стал основой первоначальных почв. Уже с середины силурийского периода известны первые наземные биогеоценозы, возникших на таких почвах. Их основу составляли риниофиты и плауновидные. Из животных в таких экосистемах жили разные грунтовые виды (малощетинкови черви и др.). И растительноядные многоножки, или кивсяка. Это особый класс трахейнодишних членистоногих, тело которых разделено на голову и туловище, каждый сегмент которого имеет две пары ножек. Найдены также наземных хищников - скорпионов. Все эти животные мало отличались от современных.

Девонский период (начался 400 млн, а закончился - около 350 млн лет назад) имеет исключительное значение в истории биосферы. Именно тогда наземные экосистемы заняли значительные площади суши, а позвоночные вышли на него. Этот период характеризуется большим многообразием климата, частыми колебаниями уровня Мирового океана, процессами горообразования подобное.

В морях в начале периода вымерло много групп беспозвоночных, среди них большинство трилобитов, а в конце - панцирные рыбы и щитков. Значительную площадь увлажненных частей суши занимали леса из деревянистых высших споровых - плаунов, хвощей, папоротников (риниофиты конце периода вымерли). Появляются первые голосеменные, принадлежавшие к классу семенных папоротников. Эти растения внешне напоминали папоротники, однако размножались с помощью семян. Из беспозвоночных животных сушу овладели пауки и клещи.

Девонский период часто называют «возрастом рыб». Действительно, в это время в морях возникают хрящевые рыбы (первоначальные акулы и некоторые другие). В пресных водоемах сформировались костные рыбы. Считают, что плавательный пузырь у них служил для дополнительного дыхания атмосферным воздухом, поскольку в воде пресных водоемов богатых гниющие остатки высших споровых растений, растворенного кислорода было мало. С девонского периода известно много видов кистеперых и двояко-дишних рыб, а также некоторые лучеперые. Мускулистые парные плавники кистеперых служили им, вероятно, для ползания по дну захламленных стволами упавших деревьев водоемов; план строения этих пловцов оказался пригодным и для их преобразования в конечности для передвижения на суше. Потомки некоторых кистеперых рыб в девонском периоде приспособились к жизни на суше, где нашли богатую кормовую базу в виде наземных беспозвоночных. Однако для размножения и развития требовали водной среды. Так возникли первые земноводные. Благодаря дыханию атмосферным кислородом резко увеличивается количество гемоглобина в крови, поэтому основным органом кроветворения наземных позвоночных становится красный костный мозг (у рыб - только селезенка).

Девонские земноводные имели самые разнообразные размеры (от нескольких сантиметров до 3-4 м длиной) и форму тела, некоторые из них перешли к вторинноводного образа жизни подобно современным протея, другие - питались на суше различными беспозвоночными, некоторые, большие по размерам, охотились на других земноводных . Древние земноводные были распространены во второй половине палеозойской эры и полностью вымерли в начале мезозойской. Современные земноводные (ряды хвостатых, бесхвостых и безногих) известны в ископаемом состоянии, начиная с середины мезозойской эры, и имеют мало общих черт строения с палеозойскими видами. Следующий период - каменноугольный - начался 350 млн и закончился 280 млн. лет назад. Он был одним из самых теплых в истории Земли, когда поверхность моря значительно превосходила площадь суши, а на последней существовало много увлажненных низменностей, где изобиловали леса из высших споровых и разнообразные голосеменных растений. Попадая в заболоченный грунт, стволы отмерших деревьев в условиях отсутствия кислорода не перегнивалы, а заиливались и в конце концов превратились в каменный уголь, от которого и получил название этот период. В это время возникли хвойные растения, размножение которых не было связано с водой. Они стали основой биогеоценозов середньозво-ложено и засушливых местностей, и на конец периода весь сушу был заселен жизнью, то есть биосфера достигла современных границ. В каменноугольный период также появились мохообразные.

Быстрыми темпами осваивали сушу животных. В начале периода от каких пресноводных ракообразных возникли сначала бескрылые, а затем - крылатые насекомые. Некоторые насекомые имели внушительные размеры, например, стрекозы достигали до 1 метра в размахе крыльев. На суше появились брюхоногие моллюски, дышали легкими.

В середине каменноугольного периода некоторые земноводные приобрели способность к размножению на суше вследствие возникновения в них внутреннего оплодотворения, откладывание богатых желток яиц с толстыми оболочками и прямого развития. В одних из них исчезли кожные железы, а сама кожа стала очень толстой (приспособление к запасания воды в теле) и они дали начало первым пресмыкающимся. В других сохранились кожные железы как приспособление к терморегуляции за счет испарения воды через кожу; они были предками последовательного ряда форм, от которых, в конце концов, возникли млекопитающие.

Последний период палеозойской эры - пермский (начался 280 млн, а закончился 240 млн лет назад) - характеризовался преобладанием суши над морем: в конце периода образовался единый огромный материк Пангея с резкой естественной зональностью и значительными площадями с сухим климатом. В течение этого периода произошло несколько оледенений. Вследствие резких изменений условий окружающей среды в начале и конце периода имели место глобальные биосферные кризисы и связанные с ними массовые вымирания и возникновения новых групп.

Основу наземных биогеоценозов с сухим климатом составляли хвойные и некоторые другие голосеменные. Происходила дальнейшая адаптивная радиация насекомых; на конец периода их известно уже 30 рядов, в том числе прямокрылые, жесткокрылые, чешуекрылые и перепончатокрылые. Значительно возрастает разнообразие пресмыкающихся, появляются черепахи, чешуйчатые, в частности ящерицы, и некоторые другие, которые в мезозойскую эру дали начало динозаврам, а также вторинноводным и летающим пресмыкающимся.

Линия развития наземных позвоночных, которая наконец привела к возникновению млекопитающих, в пермский период была представлена ??разнообразными пресмыкающимися. В первой половине пермского периода это был ряд пеликозаврив - хищных животных с хорошо развитыми клыками, которые достигали длины до 4 м. Передвигались эти животные на направленных вниз четырех конечностях. Во второй половине периода они уступили ряда звирозубих, среди которых известные мелкие насекомоядные, а также крупные (до 6-7 м длиной) хищные (и растительноядные виды. Кроме резцов и клыков, в звирозубих были достаточно развиты коренные зубы - приспособление к жевания пищи.

В морях конце пермского периода вымерли трилобиты, некоторые группы коралловых полипов, колючозуби рыбы, а в пресных водоемах-значительная часть двоякодишних и кистеперых рыб и первобытных земноводных. Следовательно, произошли изменения, которые подготовили почву для господства голосеменных и пресмыкающихся течение следующей мезозойской эры.

Во второй половине палеозойской эры жизнь овладело сушу, и биосфера достигла современных границ. За это время изменились доминирующие группы наземных организмов: высшие споровые уступили голосеменных, земноводные - пресмыкающимся. Возникли и получили широкой адаптивной радиации крылатые насекомые. В водоемах выдрали древние классы рыб, часть первоначальных земноводных, трилобиты и некоторые другие группы. Последний, пермский, период палеозоя является переходным к мезозойских биот.