Print Friendly, PDF & Email
Освоение суши растениями и жи­вотными | Детская энциклопедия

Освоение суши растениями и жи­вотными

Освоение суши растениями и жи­вотными

Вода и суша — две основные среды, в ко­торых совершалось историческое развитие жиз­ни от низших организмов к высшим. В истории растительного и животного мира можно про­следить постепенный переход от водной среды к наземной путем приобретения организмами соответствующих приспособлений.

Широкое освоение суши растениями и жи­вотными произошло в середине палеозойской эры. Это развитие шло сложными и запутан­ными путями. Вероятно, в это время в пресных водах суши уже обитали многочисленные орга­низмы: из растений зеленые и сине-зеленые водоросли, бактерии, низшие грибы, из жи­вотных — одноклеточные корненожки, жгутиковые, ресничатые инфузории, различные бес­позвоночные — кишечнополостные и черви Жителей пресных вод можно по праву на­звать пионерами жизни на суше. Тогда на Зем­ле существовало три больших материка. 

Очертания их были не похожи на современ­ные. Огромный материк простирался в север­ной половине земного шара от середины тер­ритории современной Северной Америки до Урала. Далее к востоку находился другой, менее крупный материк. Он занимал террито­рию Восточной Сибири, Дальнего Востока, ча­сти Китая и Монголии. На юге — в районе Африки — простирался третий материк (Гондвана). Климат был теплый. В силуре произош­ли горообразовательные движения, в результате которых появились горы Скандинавии, Сред­ней Азии (Тянь-Шань), Сибири (Саяны). Это привело к поднятию материков и обмелению мо­рей, появлению заливов, лагун. Некоторые из них опреснялись впадающими в них реками, другие становились солеными или совсем усыхали. 

Именно в исчезающих, опресненных участках морей и других водоемов сама природа выну­ждала некоторые виды водяных растений (зеленые водоросли и др.) приспосабливаться к жизни вне воды. В периоды мелководий и за­сух водные растения, у которых лучше были развиты корни, выживали. Проходили тыся­челетия, и растения постепенно расселялись в прибрежной полосе суши, дав начало назем­ному растительному миру.

Тело наземных растений расчленено на час­ти — стебель, листья и корни. Корень нужен для прикрепления и для добывания из почвы воды и солей (водоросли в корнях не нужда­ются — они впитывают соли прямо из воды). Лист нужен наземному растению, так как в нем концентрируется много хлорофилла и без него невозможен фотосинтез, стебель — для под­держки листьев и для связи их с корнями. Первые наземные растения росли по берегам морей и других водоемов. По своему строе­нию эти растения похожи на мхи, плауны и от­части на водоросли. Их назвали псилофитами, т. е. «голыми» или «лысыми» растениями, так как листьев они не имели. Их тело, подобно водорослям, не расчленялось еще на основные органы. Вместо корней у них имелись своеобраз­ные подземные одноклеточные выросты — ризоиды. Размножались псилофиты при по­мощи спор, помещавшихся на концах ветви в спорангиях. Некоторые псилофиты стали настоящими сухопутными жителями, до­стигая подчас значительных размеров — 3 м высоты. Псилофиты существовали недолго. От них произошли более сложно устроенные хвощевые, плауновые и папорот­никообразные растения.

Приблизительно в одно время с псилофитами на суше возникли мхи и грибы, орга­низмы, близкие к водорослям. Вслед за растениями на сушу начали пере­селяться и животные — сначала беспоз­воночные, а потом и позвоночные.

По-видимому, первыми из воды выбрались кольчатые черви (предки современ­ных дождевых червей), моллюски, а также предки пауков, многоножек и насекомых — жи­вотных, которые во взрослом состоянии дышат трахеями — сложной системой трубок, пронизы­вающих все тело. Некоторые беспозвоночные того времени, например ракоскорпионы, были самыми крупными наземными животными. Они достигали в длину 3 м. В гуще обитателей мелкого моря появились в ордовикском периоде первые позвоноч­ные — панцирные рыбы с хрящевым внутрен­ним скелетом. 

Происхождение рыб — одна из больших за­гадок истории животного мира. Самые древние рыбы найдены в морских отложениях, а потом в континентальных: озерных и речных. Может быть, большая подвижность и приспособляе­мость рыб позволили им, вскоре после того как они возникли в море, переселиться в прес­ные воды суши.

Тело древнейших панцирных рыб имело вместо костного скелета хрящевой, а снаружи оно было покрыто неподвижным костяным панцирем, который состоял из пластин, особенно крупных в передней части. В таком тяже­лом костяном мешке рыбы были неповоротливы, а отсутствие настоящих челюстей заставило их питаться в основном мелкими донными живот­ными. От близкой к панцирным рыбам ветви произошли рыбы с костным скелетом. От них позже возникли костистые, двояко­дышащие и кистеперые рыбы. К концу девонского периода костные рыбы бы­ли самыми высокоорганизованными животны­ми. Появление рыб — большое событие в исто­рии жизни Земли. Ведь именно от них в дальнейшем, путем последовательного и дли­тельного развития, произошли земноводные, пресмыкающиеся, птицы, звери и, наконец, человек.

В водоемах девонского периода, ко­торый начался 400 млн. лет назад, вода была теплая и их обитателям жилось привольно, если, конечно, не считать опасностей, подсте­регавших повсюду. Моря девонского периода — это подлинный рай для рыб. Их было очень много, и некоторые рыбы достигали гро­мадных размеров. Вот, например, гигант до 10 м в длину — динихтис. Даже не имея зубов, этот могучий хищник своими режущими челюстями без труда мог бы расправиться с крупным животным. Появились панцирные рыбы со свободными от брони хвостом и задней половиной туловища. Таким рыбам легче удавалось нападать и защищаться. Но девонские моря не только пополнялись новыми организмами. Начали вымирать разнообразные трилобиты, ракоскорпионы и иглокожие. Среди беспозвоночных появились четырехжаберные головоногие моллюски со спирально свернутой многокамерной раковиной — аммониты. В девоне уже существовали первые древние акуловые, первые лучеперые ры­бы, двоякодышащие и самые «много­обещающие» в смысле прогресса — кистеперые рыбы. На суше к этому времени произошли боль­шие перемены: материки стали подниматься, и площадь их намного увеличилась. Образова­лись многочисленные озера и реки, началось бурное развитие наземной растительности и сухопутных животных. Плоские побережья материков, полузатопленные водами и забо­лоченные, покрылись обильной раститель­ностью.

В конце девона на земле росли леса из папоротников, хвощей, плаунов. Одни из этих растений напоминали кустарники, другие — крупные деревья. В этих первобытных лесах уже жили насекомые и древние предки пауков.

В это же время произошло знаменательное событие в истории развития животного мира: девонские кистеперые рыбы стали превращаться в первых четвероногих, дышащих легкими животных — стегоцефалов. Они относятся к земноводным, или амфибиям, — самым примитивным назем­ным позвоночным. Колыбелью кистеперых рыб были пересыхающие реки и озера. В них могли развиться рыбы, которые стали передви­гаться на упругих плавниках и «заглатывать» воздух. У кистеперых были не только настоя­щие «рыбьи» жабры, но и некое подобие легких. Добавочный способ получать кислород прямо из воздуха очень помогал им, когда вода из бас­сейнов испарялась. Такие рыбы дышали то жабрами, то выростами передней части кишеч­ника (похожими на плавательный пузырь), стенки которых обильно пронизаны кровенос­ными сосудами.

Кистеперые рыбы считались вымершими в меловом периоде, около 70 млн. лет назад. Но в 1938 г. у берегов Южной Африки в Ин­дийском океане рыбаки поймали необычную рыбу с плавниками в виде весел. Ее назвали латимерией. В 1952 г. у берегов архи­пелага Коморо в Индийском океане поймали еще одну латимерию. Эти рыбы оказались близкими по строению к древним кистеперым рыбам — целакантам, населявшим моря около 60 млн. лет назад. Кистеперые рыбы имеют веслообразные грудные плавники — основные органы передвижения, в отличие от других рыб, плавающих при помощи гибкой хвостовой части туловища. Расцвет этих рыб относится к девонскому и каменноугольному периодам. Но их особое значение для эволюции назем­ного мира проявилось уже в девоне, ког­да от этих рыб произошли амфибии.

Развитые конечности позволяли кистеперым рыбам переползать из пересыхающих во­доемов в места, где они находили воду. Способ­ность дышать воздухом спасала их от гибели в «наземных» путешествиях. Под влиянием неблагоприятных для обычных рыб условий у кистеперых рыб постепенно развились из грудных и брюшных плавников четыре ноги, очень несовершенные и слабые, похожие на ласты с пятью костными лучами. Вот почему у всех наземных позвоночных животных четыре пятипалые конечности. А дальше все пошло ускоренным темпом. Животные начали утра­чивать типичный рыбий хвост и превратились в стегоцефалов, или панцирноголовых амфибий, способных жить в воде и на суше. Слизистая кожа животных была не защищена от высыхания. Размножение и первые стадии жизни у стего­цефалов происходили в воде, в виде личинок, которые дышали жабрами (как у известных вам головастиков).

Древнейшего стегоцефала — ихтиостегу — вы видите на табл. 1. У животного высокий, закругленный, как у рыб, череп. Оно обладало, как и рыбы, орга­ном боковой линии, который лежит в замкнутом канале и сообщается с наружной средой при помощи отверстий в костяной крышке черепа. Строение зубов, позвонки и покрытый чешуей хвост были еще совсем, как у рыб. Но ихтиостеги уже обладали похожими на ласты лапами, с помощью которых они передвигались по суше. Дышали эти животные только легкими, хотя имели остатки жабр. Ихтиостеги большую часть жизни находились в воде, где ловили рыбу, червей, а на суше — насекомых. Ихтиостеги на суше или дне водоема были гораздо подвижнее своих предков — рыб. У ихтиостегов, кроме того, усложнились сердце, органы слуха, нервная система.

Следующий во времени период — камен­ноугольный (карбон), начавшийся око­ло 320 млн. лет назад, был «царством» земновод­ных. К этому времени у них уже образовались конечности, вполне годные к настоящему хож­дению. Одни земноводные питались рыбой, другие — предпочитали насекомых и червей. А некоторые насекомые в то время, как в увлека­тельном романе английского писателя Г. Уэл­лса «Пища богов», достигали гигантской ве­личины. Существа, подобные лягушкам, были величиной с бегемота. Стрекозы имели почти метр в размахе крыльев, огромные тараканы, клопы, различные пауки ползали в сумраке лес­ных и болотных зарослей.

Это был странный, чудовищный мир вели­канов-растений и гигантских амфибий, дости­гавших 4 м длины.

Стегоцефалы имели различный облик — то в виде водных змей, то были похожи на яще­риц или крокодилов.

Удивительная растительность покрывала су­шу. Колоссальные деревья — древовидные па­поротники, плауны и хвощи, высотой до 50 м и более 3 м в диаметре, образовывали густые леса. С листвы деревьев непрерывным дождем капала вода. Густые шапки мхов покрывали ветви. Климат был очень теплый и влажный. Сырость пронизывала все вокруг, а тяжелый едкий туман по многу дней застаивался между деревьями, корни которых были погружены в черную маслянистую гнилую воду. В этом мрачном, перенасыщенном влагой безмолвном лесу неделями не проглядывало солнце и мо­росил мелкий теплый дождь.

Свое название «карбон» (по-латыни «кар­бон»— уголь) этот период получил в связи с образованием в то время огромных каменно­угольных бассейнов.

Print Friendly, PDF & Email