Эволюция жизни когда жили меритерии

Кайнозойская эра: ЭОЦЕНОВАЯ ЭПОХА

ЭОЦЕНОВАЯ ЭПОХА

Продолжительность эоценовой эпохи определяют примерно в 19 млн. лет. С ее окончания до современной эпохи прошло около 35 млн. лет. В эоцене море снова наступало на сушу. Африка и Южная Америка не были связаны больше между собой. Не существовало соединения и между Северной и Южной Америкой. Африканский континент распался на три острова. Азия по-прежнему соединялась с Северной Америкой, а Америка через Гренландию и Атлантический океан была спаяна с Великобританией. Западная Европа и Скандинавия образовали самостоятельную сушу, тянувшуюся далеко на север. Южная Европа, почти весь юг Европейской части СССР и большая часть Центральной Азии были залиты морем.

Климат в эоцене был теплый. Вееролистные и финиковые пальмы по-прежнему широко росли по северным материкам, которые были покрыты вечнозелеными лесами.

Жизнь эоценового леса была богата и разнообразна. .Среди цветов носились бабочки и другие насекомые. Днем их преследовали мно­гочисленные птицы, а ночью совы и летучие мыши. Многие эоценовые птицы потеряли способность летать и бегали, как современные страусы. Некоторые из них. например североамериканская диатрима, отличались гигантским ростом , который доходил до 2 м. Похожие па ежей насекомоядные млекопитающие попрежнему жили на земле, некоторые из них вели древесный образ жизни. В лесу жили настоящие полуобезьяны, первые лемуры — маленькие нотарктусы. Появились первые грызуны, по сложению напоминавшие современных белок, а также удивительные тиллотерии — животные величиной с крупного медвежонка, похожие по строению зубов на грызунов. На самом деле это не грызуны, а своеобразные выродки насекомоядных.

Древние неполнозубые палеанадонты были близки к общим предкам всех неполнозубых. Их представитель метахейромис, длиной около 0,5 м, по общему складу больше всего напоминал современного броненосца, хотя панцырь у него был еще зачаточный. Передние лапы метахейрамиса были вооружены острыми и длинными когтями, которыми он рыл землю, на задних лапах — когти короткие и тупые. Вместо исчезнувших меренных зубов во рту унего образовались роговые подушки. Клыки были значительно увеличены.

Прятавшиеся в тени деревьев хищные креодонты становились крупными, и сильными животными. Правда, у некоторых из них. например у дромоциона. так и не образовалось настоящих хищных зубов, а когти стали тупыми. Этот длинноногий бегун почти достигал, размеров медведя. Равный по величине дромоциону патриофелис был плотным, приземистым зверем. Пальцы его широких лап соединялись перепонкой. Он жил около воды и плавал, вероятно, не хуже выдры. У пат-риофелиса были хищные зубы, но они не соответствовали зубам современных хищных.

Наряду с названными креодонтами существовали небольшие, похожие на куниц миациды, хищные зубы которых вполне соответствовали по по-ложению в челюстях тем же зубам современных хищных; последние являются прямыми потомками миацид. Миациды победили креодонтов в жизненной борьбе. Их главное преимущество над креодонтами заключалось в относительно уже хорошо развитом головном мозге; Они были более ловкими, чем креодонты, и с большим успехом могли преследовать травоядный копытных животных, которые к этому времени значительно изменились и усовершенствовались. В начале эоцена все еще Продолжали жить первичные копытные — кондиляртры, но число их постепенно уменьшалось, и с середины эоцена они больше уже не существовали. Амблиподы, потомки палеоценовой пантоламбды, достигали огромных размеров. Так, длина уинтатерия больше 4,5 м, а высота его около 2,5 м. Уинта-терий имел, кроме сильных клыков, еще и три гары рогов.

Но ни гигантский рост, ни сильное вооружение не спасло амблипод от вымирания. Ничтожный головной мозг и несовершенные зубы не обеспечивали им успеха в борьбе за существование, они уступили место на Земле другим копытным.

Особенно многочисленны в эоценовых лесах были непарнопалые копытные. К ним относятся предки лошадей — эогиппусы. Это мелкие животные, величиной с лисицу. Зубы эогиппусов с низкими коронками указывают на то, что эти животные питались сочной, мягкой растительностью. Их четырехпалые передние и трехпалые задние ноги были хорошо приспособлены для хождения по мягкой, болотистой почве леса.

Лесные болота служили убежищем тяжелым вод1:ым носорогам—аминодонтам, похожим на бегемотов. Длина их доходила до 4 м. По более твердой почве легко двигались стройные бегающие носороги — гиракодонты. Все носороги были совершенно лишены рогов, и это название сохранено за ними только потому, что по строению скелета и зубов они были похожи па современных носорогов. В лесных болотах жили предки тапиров, еще лишенные хоботка, и близкие к тапирам лофиодонты, у которых хоботок уже развился. В лесах современной Западной Европы предки лошадей начали вымирать в конце эоцена, и их место занимали палеотерии, трехпалые животные с небольшим хоботком. В Северной Америке к этому времени появились палеозиопсы—первые представители гигантских и двурогих титанотериев. Безрогий палеозиопс был величиной с тапнра. На передних ногах он имел по четыре пальца, на задних—по три. Мозг его был поразительно мал.

Парнопалых ‘копытных, у которых, как и у свиней, оленей и быкои, сильнее других пальцев развиваются средний и безымянный (по счету 3-й и.4-й), в начале эоцена жило еще немного, В конце эоцена их стало значительно больше. В Европе жили длиннохвостые водные анаплотерии и напоминающие одновременно зайца и кабаргу скачущие мелкие ценотерии. В Северной Америке: были обычны своеобразные четырехпалые ореодонты и совершенно диковинные длиннохвостые агриохерусы. Зубы агриохерусов напоминают зубы коровы, их пятипалые передние и. четырехпалые задние лапы вооружены ког-тями. В Америке встречались первые предки верблюдов и лам, относящиеся к мозоленогим парнопалым. Мозоленргими этих животных называют потому, что у них на подошве развива- ‘ ются толстые эластические подушки, копытца же имеют вид ногтей. Эти первые верблюды— протилопусы были еще величиной с кролика. На передних лапах у. них имелось по четыре пальца, на .задних—по два, пальцы заканчивались еще обычными копытами. В Европе вместо предков верблюдов жили близкие к ним двупалые ксифодонты. Предков и родичей свиней в эоцене мы почти не встречаем.

В Южной Америке в описываемое время появились совершенно особые травоядные животные, называемые нотунгулата, или южноамериканские копьгтные. История их проникно-вения в Южную Америку довольно сложная. Первые представители этих копытных уже в палеоцене обитали в Центральной Азии. Отсюда они перекочевали в Северную Америку и далее перешли в Южную. После их прихода в Южную Америку связь между Северной и Южной Америкой нарушилась. Копытных и хищников в Южной Америке почти не было, поэтому пришельцы стали благополучно жить на новом материке. Первыми из южноамериканских копытных известны мелкие пятипалые животные с увеличенными резцами, как у грызунов, которых они напоминают по образу жизни. Большой палец на их передних лапах мог противопоставляться .. остальным так, как это наблюдается > обезьян. Вместе с мелкими южноамериканскими копытными бродили пятипалые астрапотерии,величиной с тапира. Их голова с хоботом и большими клыками напоминала одновре­менно голову тапира и свиньи. Жили в ЮжнойАмерике и так называемые литоптерны, которые впоследствии заменили отсутствующих там не-парнопалых копытных.

В Северной Африке в эоцене появились первые хоботные, т. е. предки слонов. Самым древним хоботным животным был меритерии, ростом с тапира. У меритерия, подобно тапиру, был небольшой хоботок. Он имел четыре увеличенных резца (два в верхней и два в нижней челюстях) которые образовали небольшие бивни. Почти од повременно с меритерием жил более крупный древний мастодонт. Бивни у него были длиннее, а череп короче, чем у меритерия, зубы гребенчатые. Это—предок всех гребенчатозубых мастодонтов.

По берегам Тетиса в эоцене плавали первые морские коровы, или сирены. Сирены несколько напоминают китов, но в отличие от последних они травоядны и родственны хоботным. У эоцено-вых морских коров, в отличие от современных, еще сохранились задние лапы. Вместе с сиренами пла вали особенно удивительные древние киты—рыбоядные зейглодонты. Эти гиганты с змеевидным телом достигали 21 м в длину, задних лап у них уже не было, а передние обратились в ласты. Зубы древних китов, как и у наземных млекопитающих, еще разделялись на резцы, клыки и коренные, чего нет у новых китов. У последних или зубов вовсе нет (беззубые киты) или же все зубы одинаковы и имеют форму простого конуса (зубастые киты)

Эволюция жизни: когда жили меритерии?

Период позднего эоцена знаменует появление на планете первых крупных млекопитающих животных, которые только готовились стать господствующими в мире, навсегда оставленном динозаврами. Меритерий является ярким представителем фауны того времени, причем анатомические особенности этого животного позволяли ему выживать в имевшихся тогда природных условиях.

Несмотря на то, что меритерий является одним из самых древних представителей отряда хоботных и был далеким предком слонов, все же по внешнему виду эти вымершие животные очень напоминали современных тапиров, которые не имеют никакого отношения к слоновьим. Считается, что расцвет этих животных приходился на 36-33 млн. л. до н.э. Свое название эти животные получили благодаря озеру Мерид, располагающемуся в Африке, где впервые были обнаружены останки меритериев. Позднее было выявлено, что эти животные встречались по всей территории Северной Африки, начиная от Египта и до Сенегала.

В зависимости от места обитания длина тела этих древних животных колебалась от 2 до 3 метров. Рост меритериев составлял от 75 см до 1,5 м. Самые крупные особи этого вида достигали веса в четверть тонны. Таким образом, средние по размеру представители этого вида напоминали крупных свиней. Тело у меритериев было бочкообразным. Массивное тело поддерживалось короткими ногами, заканчивавшимися плоскими ступнями с огрубевшими пальцами, которые сейчас имеются у слонов.

Самцы меритериев отличались более массивными размерами, чем самки, и имели небольшие костные наросты, которые являлись далеким прообразом бивней. У самок таких костных наростов, образованных из-за резцов, не наблюдалось. Характерной особенностью меритериев являлись сдвоенные и удлиненные ноздри, соединенные с верхней губой, которые были прообразом хобота современных слонов. Хобот меритерии использовали во время питания.

Стоит отметить, что хобот древних меритериев имел достаточно скоромные размеры и был более нежным, чем у современных слов, но при этом этот орган позволял этим древним животным собирать сочную растительность, которая была в доступе у них в те далекие времена.

Тело меритериев являлось ярким примером приспосабливания организма к имеющимся условиям обитания. Меритерии были полуводными животными, которые могли длительное время пастись на подводных лугах, изобиловавших сочными растениями. Меритерии отлично плавал и мог погружаться на глубину более 2 метров. Голова животного отличалась вытянутой формой. Несмотря на маленькие глазки, эти животные прекрасно видели в воде.

Считается, что меритерии могли задерживать дыхание на 30 мин. Это позволяло им вести размеренный подводный образ жизни, свойственный современным бегемотам. В мире, где жили меритерии уже преобладали тропические леса и теплый климат, поэтому съедобной растительности было вдоволь не только на мелководье озер, рек и других водоемов, но и на их берегах, однако эти животные старались не отдаляться от кромки воды, где они могли найти надежное убежище от хищников.

Помимо мягких водорослей, меритерии могли объедать ветви растений, спускавшихся к воде. Многие хищники, которые были представлены в то время, могли охотиться на меритериев, поджидая их на берегу. В воде озер, где предпочитали находиться меритерии, не встречались хищники, которые бы могли представлять для них серьезную опасность. Если водоем был достаточно обширен, меритерии могли сбиваться в большие стада, в которых они были более защищены от хищников и растить потомство в относительной безопасности.

Эоцен являлся удивительным периодом в жизни планеты, так как именно в это время происходили значительные трансгрессии морей. Вода покрывала обширные прибрежные территории современной суши, где образовывала болота, в которых разрастались обширные мангровые леса. Нередко меритерии жили в таких мангровых лесах.

Меритерии, обитавшие в прибрежной зоне, нередко становились жертвами морских хищников, которые в период прилива могли проплывать по имеющимся каналам вглубь мангровых лесов. Однако меритерии, проживающие в прибрежной зоне, все же имели хорошие шансы на спасение, так как будучи хорошими пловцами, они могли быстро добраться до возвышений.

Временной масштаб возникновения и эволюции жизни на Земле

Палеонтологи давно стремились понять древнюю жизнь и общую эволюционную историю жизни в целом

Новое исследование, проведенное учеными из Университета Бристоля, использовало комбинацию геномных и ископаемых данных, чтобы объяснить историю жизни на Земле от ее происхождения до наших дней.

Палеонтологи давно стремились понять древнюю жизнь и общую эволюционную историю жизни в целом.

Тем не менее, летопись окаменелостей ранней жизни чрезвычайно фрагментирована, и ее качество значительно ухудшается к архейскому периоду более 2,5 миллиардов лет назад, когда земная кора остыла настолько, что позволила создать континенты и когда единственной формой жизни были микробы.

Холли Беттс (Holly Betts), ведущий автор исследования из Школы наук о Земле Университета Бристоля, сказала: «Из архейцев очень мало окаменелостей, и их вообще нельзя однозначно отнести к линиям, с которыми мы знакомы, подобно сине-зеленым водорослям или архебактериям»

«Проблема с ранней историей окаменелостей заключается в том, что она настолько ограничена и очень трудно интерпретируется — тщательный повторный анализ некоторых из самых древних окаменелостей показал, что они кристаллы, а не окаменелости».

Ископаемые доказательства ранней истории жизни настолько немногочисленны и трудно поддаются оценке, что новые открытия и переосмысления известных окаменелостей привели к распространению противоречивых идей о сроках ранней истории жизни.

Соавтор работы, профессор Филипп Донохью, также из Бристольской школы наук о Земле, добавил: «Ископаемые не представляют собой единственную линию доказательств, чтобы понять прошлое. Существует второй отчет о жизни, сохранившийся в геномах всех живых существ».

«Объединяя ископаемую и геномную информацию, мы можем использовать подход, называемый «молекулярными часами», который основан на идее о том, что количество различий в геномах из двух живых видов (скажем, человека и бактерии) пропорционально времени, так как они разделяют общего предка».

Используя этот метод, команда ученых была в состоянии получить временные рамки для истории жизни на Земле, которые не полагались на постоянно меняющийся возраст самых старых признанных ископаемых доказательств жизни.

«Используя этот подход, мы смогли показать, что всеобщий предок всех клеточных форм жизни, «LUCA» (Last Universal Common Ancestor), существовал очень рано в истории Земли, почти 4.5 миллиарда лет назад — вскоре после того, как Земля столкнулась с планетой Тея, — событие, которое привело к образованию Луны.

«Это значительно раньше, чем предполагаемые в настоящее время самые старые ископаемые доказательства».

«Наши результаты показывают, что из «LUCA» появились две «первичных» жизненных линии (Eubacteria и Archaebacteria), примерно через один миллиард лет после LUCA.

Этот результат свидетельствует о силе геномной информации, поскольку невозможно, исходя из имеющейся информации о ископаемых, различать самые старые эубактериальные и археобактериальные останки ископаемых.

Исследование подтверждает современные взгляды на то, что эукариоты, линия, к которой принадлежит человеческая ветвь (вместе с растениями и грибами, например), не является основной линией жизни и возникли поздно в истории Земли (

Holly C. Betts et al, Integrated genomic and fossil evidence illuminates life’s early evolution and eukaryote origin, Nature Ecology & Evolution (2018). DOI: 10.1038/s41559-018-0644-x

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

История развития жизни в архейскую и протерозойскую эру

На этом уроке речь пойдет о замечательной науке – палеонтологии, которая позволяет нам заглянуть в далекое прошлое Земли, прогуляться с динозаврами, встретиться с древним человеком или взглянуть на самые первые формы жизни на Земле. Вы узнаете больше о геохронологической шкале и эрах существования Земли. Познакомитесь с историей нашей планеты в момент возникновения жизни и начальных этапов её развития и становления.

Наука палеонтология

Сейчас мы рассмотрим, как протекала эволюция со времен зарождения жизни по наше время.

Эти данные получают с помощью палеонтологии, науки, изучающей ископаемые останки живых существ. Палеонтологи раскапывают фрагменты скелетов, окаменелости, отпечатки и моделируют исходный вид живого существа.

Далее ученые датируют возраст геологического слоя, в котором были обнаружены останки, и узнают таким образом возраст самого существа (см. видео).

Геохронологическая шкала

Историю эволюции на Земле принято представлять в виде геохронологической шкалы, в которой время существования Земли разделено на эры, а эры – на периоды.

Разделение на эры и периоды условно. Каждую эру связывают с каким-то эволюционным этапом. Принято выделять пять эр: архейскую, протерозойскую, палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую (рис. 1).

Эры существования Земли

Две древнейшие эры, архейскую и протерозойскую, объединяют в эон – криптозой, или эру скрытой жизни (рис. 2).

Это связано с тем, что жизнь в криптозое была представлена самыми примитивными формами и ее следы очень сложно обнаружить.

Рис. 2. Криптозой

Последние три эры объединяют в фанерозой, или эру явной жизни (рис. 3).

Рис. 3. Фанерозой

Эволюционные изменения в криптозое

Сегодня мы рассмотрим, какие важные эволюционные изменения произошли в криптозое.

Первая эра криптозоя – архейская – началась 4,5 миллиарда лет назад, т. е. сразу после формирования Земли.

В архейскую эру зародилась жизнь.

Сперва она была представлена примитивными одноклеточными прокариотами, питавшимися гетеротрофно в анаэробных условиях.

Они размножались делением, жили в Мировом океане (который покрывал тогда большую часть суши) и потребляли готовое органическое вещество. Атмосфера и гидросфера тогда были анаэробными и существенно отличались по составу от нынешних.

В архее происходят первые ароморфозы.

Первый зафиксированный ароморфоз – появление кислородного фотосинтеза, который осуществляли цианобактерии.

Автотрофные цианобактерии и гетеротрофы часто объединялись в цианобактериальные маты – устойчивые сообщества. Цианобактериальные маты существуют по сей день в виде слизистых слоев на отмелях и камнях (см. видео).

Следующим крупным ароморфозом было появление эукариот. У эукариот клеточные процессы протекают в обособленных органеллах, что повышает их эффективность, а ДНК заключена в ядре (рис. 4).

Рис. 5. Колониальные организмы, подобные изображенному на рисунке вольвоксу, тоже появились в архее

К концу архейской эры фотосинтез довел содержание кислорода в атмосфере до 1%. Это позволило произойти новому крупному ароморфозу – появлению кислородного дыхания.

2,5 миллиарда лет назад архейская эра заканчивается и начинается протерозойская.

Происходит глобальная кислородная катастрофа, когда тип атмосферы меняется с восстановительной на окислительную.

В протерозое происходит расцвет эукариот и развитие многоклеточных организмов.

Впервые появляется половой процесс. Теперь организмы размножаются не только делением, но и половым способом, что заметно ускорило скорость эволюции.

В протерозойскую эру происходит разделение живых существ на животных, водорослей и грибов. Все они представлены водными формами, но на отмелях органическое вещество уже откладывается в виде примитивных почвенных отложений.

К концу протерозоя появляются губки, кишечнополостные, черви и членистоногие.

Рис. 7. Ароморфозы архея

В протерозое возникает половой процесс, и живые существа уже разделяются на царства бактерий, грибов, растений (водорослей) и животных (рис. 8).

Рис. 8. Живые существа протерозоя

Среди животных протерозоя сегодня выделяют типы Протисты, Губки, Черви и Членистоногие.

Список литературы

1. А.А. Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник. Общая биология, 10–11 класс. – М.: Дрофа, 2005. По ссылке скачать учебник: (Источник)
2. Д.К. Беляев. Биология 10–11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 11-е издание, стереотипное. – М.: Просвещение, 2012. – 304 с. (Источник)
3. В.Б. Захаров, С.Г. Мамонтов, Н.И. Сонин, Е.Т. Захарова. Биология 11 класс. Общая биология. Профильный уровень. – 5-е издание, стереотипное. – М.: Дрофа, 2010. – 388 с. (Источник)
4. В.И. Сивоглазов, И.Б. Агафонова, Е.Т. Захарова. Биология 10–11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 6-е издание, дополненное. – М.: Дрофа, 2010. – 384 с. (Источник)

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

Домашнее задание

1. Что изучает палеонтология?
2. Какие эры развития Земли вы знаете?
3. Каким образом палеонтологи отличают одну эру от другой?
4. Чем отличается криптозой от фанерозоя? Какова продолжительность этих этапов развития Земли и жизни на Земле?
5. Что происходило в архее?
6. Какие ароморфозы имели место в протерозое?
7. Что такое кислородная катастрофа? Что послужило её причиной? Каковы были последствия?
8. Почему возникновение полового процесса ускорило эволюцию? Как отразились на скорости эволюции фотосинтез и аэробное окисление органических веществ?
9. Обсудите с друзьями и родными достижения палеонтологии. Находили ли вы ископаемые останки животных и растений?

Если вы нашли ошибку или неработающую ссылку, пожалуйста, сообщите нам – сделайте свой вклад в развитие проекта.