Палеозойская эра в кембрийский период была представлена организмами, обитающие преимущественно в водной среде. Большое распространение получили крупных размеров многоклеточные бурые и зеленые водоросли.
Переход растений к жизни на сушу
В силурийский, а возможно, еще в ордовикский или кембрийский период в каких-то популяциях зеленых водорослей, обитавших во временно пересыхавших водоемах, в результате ароморфоза сформировались ткани, возникшие впервые у наземных растений — псилофитов.
Псилофиты — сборное название. Они имели небольшие размеры, не выше полуметра, со стеблевидной наземной частью и корневищем, от которого отходили ризоиды. Иные из них еще очень напоминали водоросли, другие уже несли признаки, сближающие их с мохообразными и папоротникообразными растениями.
Произрастание растений на суше было возможным, так как небольшой слой почвы был уже сформирован деятельностью бактерий, синезеленых водорослей и простейших. К этому времени появились и грибы, также своей жизнедеятельностью способствовавшие почвообразованию.
Врачи и ученые, изучающие эволюцию жизни на Земле, отмечают, что палеозойская эра стала ключевым периодом в развитии биосферы. В это время произошел выход растений и животных на сушу, что стало важным шагом в эволюции. Появление первых наземных растений, таких как мхи и папоротники, создало условия для формирования почвы и улучшения климата. Это, в свою очередь, способствовало появлению первых животных, способных адаптироваться к жизни вне воды.
Особое внимание исследователи уделяют земноводным, которые стали первыми позвоночными, освоившими сушу. Их адаптации, такие как наличие легких и возможность размножения на земле, открыли новые горизонты для дальнейшей эволюции. Врачи подчеркивают, что понимание этих процессов помогает лучше осознать механизмы адаптации и выживания, что может быть полезно в медицине и экологии.
Морская фауна
В морях кембрийского, ордовикского, силурийского периодов обитали простейшие, губки, кишечнополостные, членистоногие, моллюски, иглокожие, низшие хордовые. В силурийский период появляются наиболее примитивные позвоночные — круглоротые. У них еще нет челюстей, но благодаря ароморфозу появляется череп и позвонки. В девонский период имел место расцвет щитковых из класса круглоротых.
В эволюции позвоночных — снова существенное повышение организации. В черепе появился челюстной аппарат, давший им возможность активно охотиться, схватывать добычу. Это способствовало в процессе естественного отбора повышению организации нервной системы, органов чувств, совершенствованию инстинктов. Из современной фауны наиболее близки к этим древнейшим рыбам — акулы и скаты.
Появились и кистеперые рыбы. Немногочисленные их представители в настоящее время обнаружены в Индийском океане, у берегов Африки. Кистеперые рыбы, обитавшие в пересыхающих водоемах, в девонский период осуществили важный шаг в эволюции животных — выход на сушу.
Первыми наземными позвоночными были древнейшие земноводные стегоцефалы — потомки кистеперых рыб. Скелет плавников кистеперых гомологичен скелету пятипалой конечности. У стегоцефалов, как и у современных земноводных, яйца и личинки могли развиваться лишь в воде, поэтому они вынуждены были обитать лишь вблизи водоемов.
Повышение организации наземных растений
В девонский период у растений произошел важный ароморфоз: развивается специальный аппарат для всасывания минеральных растворов (корень); как основной орган ассимиляции углекислого газа формируется лист. Таким образом, появилась дифференцировка на стебель, листья и корень. Первыми листостебельными растениями были мхи. Родство их с водорослями и псилофитами обнаруживается в том, что их протонема сходна с зелеными водорослями, вместо корней — ризоиды, оплодотворение происходит в водной среде. В девонский период от псилофитов произошли высшие споровые: плауны, хвощи, папоротники. У них появились хорошо сформированные корни, но для размножения им необходима вода, в которой передвигаются половые клетки.
Палеозойская эра, охватывающая период от 541 до 252 миллионов лет назад, стала ключевым этапом в истории жизни на Земле. В это время произошел значительный переход от водной к наземной экосистеме. Появление первых растений, таких как мхи и папоротники, стало основой для формирования почвы и создания условий для жизни на суше. Эти растения не только обогатили атмосферу кислородом, но и стали пищей для первых травоядных животных.
Среди них выделяются первые земноводные, которые эволюционировали из рыб. Эти существа, такие как тетраподы, обладали уникальными адаптациями, позволяющими им передвигаться по суше и дышать воздухом. Их появление открыло новые экологические ниши и способствовало дальнейшему развитию жизни на Земле. Палеозойская эра стала временем экспериментов и адаптаций, когда жизнь стремительно разнообразилась, закладывая основы для будущих экосистем.
Расцвет папоротникообразных
В растительном мире произошел еще один ароморфоз — появление семенных папоротников. Семя снабжено наружной кожурой, предохраняющей от неблагоприятных условий, а внутри накапливается питательный материал. Семенным растениям для оплодотворения вода не нужна, что обеспечило им завоевание суши.
Климат наступившего каменноугольного периода был теплым, влажным. Атмосфера содержала большой процент углекислого газа. Это способствовало пышному развитию папоротникообразных и, как следствие, периоду их расцвета. Некоторые хвощи достигали высоты 30 метров.
Роль растений в выходе животных на сушу
Развитие наземной растительности благоприятствовало формированию почв. Из остатков растительности того периода образовался каменный уголь. В нем оказалась как бы законсервированной значительная часть углерода атмосферы. В результате интенсивного фотосинтеза, осуществляемого зелеными растениями, атмосфера обогатилась кислородом. Изменением химического состава атмосферы была подготовлена возможность заселения суши животными.
Первые наземные животные
Климат каменноугольного периода способствовал также расцвету земноводных (стегоцефалов). На суше врагов у них еще не было, а многочисленные черви и членистоногие, особенно паукообразные и насекомые, заселившие сушу, служили обильной пищей. В результате дивергенции и идиоадаптаций существовали многочисленные виды стегоцефалов. Некоторые из них достигали гигантских размеров (до 47м в длину).
Смена климата
В конце каменноугольного, и особенно во время пермского периода, климат изменился, стал сухим. Это повлекло вымирание папоротникообразных и земноводных. Лишь из немногочисленных популяций тех и других сформировались выжившие виды. В большинстве своем сохранившиеся папоротникообразные растения и земноводные представлены видами небольшой величины, обитающих во влажных местах. От стегоцефалов произошли не только земноводные, но и пресмыкающиеся.
Адаптация к новым условиям
Происхождение пресмыкающихся связано с ароморфозами, обеспечивающими размножение на суше: внутреннее оплодотворение, запас питательных веществ в яйце, покрытом плотной оболочкой, защищающей его от иссушающего действия воздуха. Внутри оболочек развивающегося яйца накапливается жидкость, в которой, как в аквариуме, происходит развитие зародыша. Это позволило пресмыкающимся завоевать все среды обитания: сушу, воздух и вторично переселиться в воду.
Прогрессу пресмыкающихся способствовало развитие рогового покрова, предохраняющего от высыхания, более совершенное развитие легких, кровеносной системы, конечностей, головного мозга. Все это дает основание признавать пресмыкающихся первыми настоящими наземными позвоночными.
Вопрос-ответ
Каковы основные этапы выхода растений на сушу в палеозойскую эру?
Выход растений на сушу в палеозойскую эру можно разделить на несколько ключевых этапов. Сначала, в ордовикском периоде, появились простейшие водоросли, затем в силурийском периоде начали развиваться более сложные формы, такие как мхи и папоротники. К концу девонского периода растения уже активно колонизировали сушу, образуя леса и экосистемы, что способствовало изменению климата и созданию условий для жизни животных на суше.
Какие животные первыми вышли на сушу и каковы их особенности?
Первыми животными, вышедшими на сушу, были предки современных земноводных, такие как тетраподы. Эти существа обладали адаптациями, позволяющими им дышать воздухом и передвигаться по суше, включая наличие четырех конечностей и легких. Они также имели влажную кожу, что помогало им сохранять воду и защищаться от высыхания.
Каковы последствия выхода животных на сушу для экосистем палеозойской эры?
Выход животных на сушу оказал значительное влияние на экосистемы палеозойской эры. Это способствовало увеличению биоразнообразия, так как новые наземные экосистемы начали развиваться, включая различные виды растений и животных. Кроме того, появление наземных животных привело к новым пищевым цепям и взаимодействиям между видами, что изменило динамику экосистем и способствовало эволюции новых форм жизни.
Советы
СОВЕТ №1
Изучайте палеонтологические находки, чтобы лучше понять, как развивалась жизнь в палеозойскую эру. Обратите внимание на ископаемые остатки растений и животных, которые помогут вам визуализировать эволюционные изменения и адаптации к новым условиям.
СОВЕТ №2
Посетите музеи естественной истории или выставки, посвященные палеозойской эре. Это позволит вам увидеть реконструкции древних экосистем и узнать больше о первых земноводных и их предках, что сделает изучение более увлекательным.
СОВЕТ №3
Чтение научно-популярной литературы и статей о палеозойской эре поможет вам углубить свои знания о процессе колонизации суши растениями и животными. Обратите внимание на работы известных палеонтологов и эволюционных биологов.
СОВЕТ №4
Обсуждайте свои находки и интересы с другими любителями науки. Участие в форумах или группах по интересам может обогатить ваше понимание палеозойской эры и помочь вам найти единомышленников для совместных исследований.
