История развития жизни в палеозойскую эру. Ч. 2

 Флора палеозойской эры

Мы про­дол­жа­ем го­во­рить о раз­ви­тии жизни в па­лео­зой­ской эре.

К се­ре­дине па­лео­зой­ской эры в ат­мо­сфе­ре на­ко­пи­лось до­ста­точ­но кис­ло­ро­да, чтобы об­ра­зо­вал­ся озо­но­вый экран. Это поз­во­ли­ло рас­те­ни­ям и дру­гим ор­га­низ­мам выйти из воды на сушу и ко­ло­ни­зи­ро­вать её.

После вы­хо­да на сушу на­чи­на­ет­ся бур­ное раз­ви­тие рас­те­ний (рис. 1). У них по­яв­ля­ет­ся про­во­дя­щая си­сте­ма, мно­го­кле­точ­ные по­ло­вые ор­га­ны и ме­ха­низ­мы раз­мно­же­ния вне воды.

Рис. 1. Ре­кон­струк­ции па­лео­зой­ской рас­ти­тель­но­сти: древ­ние мхи, пла­у­ны, хвощи, па­по­рот­ни­ки

Вско­ре при­ми­тив­ные мхи сме­ня­ют­ся дре­во­вид­ны­ми пла­у­на­ми, а затем па­по­рот­ни­ка­ми. Дре­во­вид­ные пла­у­ны и па­по­рот­ни­ки до­сти­га­ли де­сят­ков мет­ров в вы­со­ту и фор­ми­ро­ва­ли влаж­ные бо­ло­ти­стые леса.

В конце па­лео­зой­ской эры по­яв­ля­ют­ся пер­вые го­ло­се­мен­ные рас­те­ния. Их про­во­дя­щая си­сте­ма и спо­соб раз­мно­же­ния дают пре­иму­ще­ство перед пла­у­на­ми и па­по­рот­ни­ка­ми в усло­ви­ях из­ме­ня­ю­ще­го­ся кли­ма­та (см. видео). 

 Фауна палеозойской эры

Вме­сте с рас­те­ни­я­ми на сушу вы­хо­дят также и чле­ни­сто­но­гие.

По­яв­ля­ют­ся со­вре­мен­ные на­се­ко­мые и пауки. Пе­ре­пон­ча­то­кры­лые на­се­ко­мые – стре­ко­зы – пер­вы­ми на Земле осво­и­ли полёт.

В па­лео­зой­скую эру на­зем­ные чле­ни­сто­но­гие до­сти­га­ли огром­ных раз­ме­ров. Так, ги­гант­ские стре­ко­зы были в длину около 70 см. Скор­пи­о­ны и пауки не усту­па­ли им в раз­ме­рах (рис. 2).

Рис. 2. Ре­кон­струк­ция ги­гант­ских па­лео­зой­ских на­се­ко­мых

При этом мор­ские чле­ни­сто­но­гие по­сте­пен­но при­хо­дят в упа­док. Ра­ко­скор­пи­о­ны и три­ло­би­ты те­ря­ют свои по­зи­ции и пол­но­стью вы­ми­ра­ют к концу па­лео­зой­ской эры (см. видео).

Па­лео­зой­ская эра – это время рас­цве­та хор­до­вых.

 Появления класса хрящевые рыбы

Внут­рен­ний ске­лет хор­до­вых (ко­то­рый был боль­ше бро­ни­ро­ван­ных пан­ци­рей дру­гих жи­вот­ных) поз­во­лял им эф­фек­тив­нее ис­поль­зо­вать мы­шеч­ную энер­гию (см. видео). Хор­до­вые жи­вот­ные быст­ро пре­вос­хо­дят бес­по­зво­ноч­ных по ско­ро­сти, ма­нев­рен­но­сти и раз­ме­рам.

Пер­вым клас­сом хор­до­вых, ко­то­рый стал гос­под­ство­вать в фауне па­лео­зоя, стали хря­ще­вые рыбы.

Они за­ня­ли много эко­ло­ги­че­ских ниш. Их остан­ки на­хо­дят в древ­них со­лё­ных и в прес­ных во­до­е­мах. Эта груп­па дала на­ча­ло со­вре­мен­ным аку­лам, ска­там и хи­ме­рам (см. видео).

Неко­то­рые ги­гант­ские хря­ще­вые рыбы до­сти­га­ли 11 мет­ров в длину (см. видео).

Па­рал­лель­но раз­ви­ва­лись кост­ные рыбы. В про­цес­се эво­лю­ции они при­об­ре­ли лег­кий кост­ный ске­лет и лег­кую кост­ную чешую (см. видео).

Среди кост­ных рыб вы­де­ля­лись ки­сте­пе­рые (рис. 3). У них плав­ни­ки имели слож­ное стро­е­ние и поз­во­ля­ли цеп­лять­ся за твер­дую по­верх­ность.

 Развитие костных рыб

Со­вре­мен­ные ки­сте­пе­рые – глу­бо­ко­вод­ные жи­вот­ные, но в па­лео­зое они оби­та­ли и на мел­ко­во­дье, и могли, цеп­ля­ясь за грунт, вы­пол­зать из воды.

Рис. 3. Ре­кон­струк­ция вы­хо­да пред­ста­ви­те­лей ки­сте­пе­рых рыб на сушу

С этим свя­за­но круп­ней­шее со­бы­тие па­лео­зоя – выход по­зво­ноч­ных на сушу.

Ки­сте­пе­рые рыбы дали на­ча­ло пред­кам ам­фи­бий – их­тио­сте­гам, а затем и соб­ствен­но ам­фи­би­ям (см. видео).

Для вы­хо­да на сушу по­тре­бо­вал­ся ряд важ­ных аро­мор­фо­зов.

Во-пер­вых, из од­но­го от­де­ла ки­шеч­ни­ка сфор­ми­ро­ва­лись лег­кие (вспом­ним дво­я­ко­ды­ша­щих рыб).

Вто­рым аро­мор­фо­зом было фор­ми­ро­ва­ние мощ­ных по­я­сов ко­неч­но­стей. Эти ко­неч­но­сти долж­ны были вы­дер­жать боль­шой вес по­зво­ноч­ных, на­хо­дя­щих­ся вне воды (тело вод­ных жи­вот­ных бла­го­да­ря силе Ар­хи­ме­да под­дер­жи­ва­ет вода).

Ам­фи­бии оби­та­ли на мел­ко­во­дьях, не от­хо­дя да­ле­ко от во­до­е­мов. Раз­мно­жа­лись в воде. Их фи­зио­ло­гия не пред­по­ла­га­ла экс­пан­сии вглубь суши. Древ­ние зем­но­вод­ные были круп­нее со­вре­мен­ных: судя по ис­ко­па­е­мым остан­кам, они были раз­ме­ром от де­сят­ков сан­ти­мет­ров до 3–4 мет­ров.

 Выход позвоночных на сушу

В конце па­лео­зой­ской эры кли­мат ста­но­вит­ся более за­суш­ли­вым (что спо­соб­ству­ет рас­цве­ту го­ло­се­мен­ных рас­те­ний), и зем­но­вод­ные вы­нуж­де­ны при­спо­саб­ли­вать­ся к без­вод­ной среде.

В этих усло­ви­ях пре­иму­ще­ство и ши­ро­кое рас­про­стра­не­ние по­лу­ча­ют реп­ти­лии, ко­то­рые про­изо­шли от одной из групп ам­фи­бий. У реп­ти­лий весь цикл раз­ви­тия про­хо­дит на суше. Их кожа оро­го­ве­ва­ет, а ды­ха­ние осу­ществ­ля­ет­ся не кожей и лег­ки­ми, как у ам­фи­бий, а толь­ко лег­ки­ми. Вме­сто икры ам­фи­бий и рыб, реп­ти­лии от­кла­ды­ва­ют яйца, со­дер­жа­щие запас воды и по­кры­тые проч­ной скор­лу­пой. Часть реп­ти­лий ухо­дит об­рат­но в море, от­ку­да со­всем недав­но вышли их пред­ки, и ста­но­вят­ся вто­рич­но вод­ны­ми ор­га­низ­ма­ми (рис. 4).

Рис. 4. Ре­кон­струк­ция древ­них на­зем­ных (слева) и вто­рич­но­вод­ных (спра­ва) реп­ти­лий

Таким об­ра­зом, во вто­рой по­ло­вине па­лео­зой­ской эры про­ис­хо­дит выход рас­те­ний на сушу; по­яв­ля­ют­ся мхи, пла­у­ны, хвощи, па­по­рот­ни­ки и пер­вые го­ло­се­мен­ные. Вслед за рас­те­ни­я­ми на сушу вы­хо­дят чле­ни­сто­но­гие и ам­фи­бии. Позже по­яв­ля­ют­ся реп­ти­лии. В воде гос­под­ству­ют хря­ще­вые рыбы. Три­ло­би­ты и ра­ко­скор­пи­о­ны к концу па­лео­зой­ской эры вы­ми­ра­ют.