Почти 100 миллионов лет колыбель эволюции позвоночных была ограничена зоной прибрежных вод глубиной не более 60 метров, сообщают ученые в журнале Science. Исследование решает загадку о том, где возникли наши давние предки.

Ученые давно обсуждают, появились ли животные сначала на мелководье или в глубоких водах, в пресной воде или в соленой. «Главная проблема заключается в том, что летопись ископаемых [позвоночных животных] содержит очень мало образцов за первые 50-100 миллионов лет их существования. А когда окаменелости все же есть, они крошечные», — говорит палеобиолог Лорен Саллан (Lauren Sallan) из Университета Пенсильвании (США).

Саллан и ее коллеги собрали 2827 окаменелостей челюстных и бесчелюстных рыб, которые обитали на Земле 480-360 миллионов лет назад. В эту базу данных команда добавила информацию о средах, в которых жили существа: в прибрежных водах или в более глубоком океане, в пресной воде или в соленой. Эти данные они получили из анализа геологии горных пород, в которых были «замурованы» окаменелости, а также самих ископаемых беспозвоночных.


Затем исследователи использовали математические расчеты для прогнозирования мест обитания самых древних позвоночных, заполняя пробелы в генеалогическом древе рыб. В результате команда обнаружила, что первые позвоночные предпочитали прибрежные воды океана рекам, озерам и даже более глубоким океаническим водам, богатым на коралловые рифы.

Исследователи говорят, что существа не покидали мелководье около 100 миллионов лет, эволюционируя и развиваясь. Постепенно они приобрели разные черты для того, чтобы в конечном итоге занять разные экологические ниши. Некоторые рыбы получили гладкие, изящные тела, способные быстро плавать в более глубоких водах. У других были более сильные тела, с более прочной «броней» — такие оставались близко к берегу или перемещались в реки или озера.

[Фото: Science News]

Источник: scientificrussia.ru

Предки современных животных

ФотоОдин из наиболее ярко выраженных случаев отсутствия эволюционной преемственности в находится на переходе от докембрия к кембрию.


отложениях кембрийского периода встречается множество ископаемых, не имеющих переходных форм. Говорят также о кембрийском «взрыве появления жизненных форм». Без каких бы то ни было предварительных ступеней появляется высокодифференцированный мир животных: «Все типы (животных) были «готовы» практически 500 миллионов лет тому назад. А их развитие происходило еще задолго до того. Но так как докембрийские слои практически не содержат окаменелостей, то мы не имеем никаких свидетельств раннего периода развития» (Kaestner, 1965). «Различные типы — Porifera (губки), Coelenterata (кишечнополостные), антроподы (членистоногие), моллюски Tentaculata (напр., плеченогие), Echinodermata(иглокожие) — отличаются друг от друга и четко разграничены. Связующие промежуточные формы между ними отсутствуют», — констатирует палеонтолог К. Бейрлен (1978, с. 67), описывая фауну кембрия.

Несмотря на то, что беспозвоночные животные составляют большую часть среди всей ископаемой фауны, мы можем в этих рамках говорить только о возникновении позвоночных животных

Тем самым, выявляется еще одна огромная загадка эволюционной теории. Речь идет о переходе от экзоскелета (внешнего скелета) к эндоскелету (внутреннему скелету), т.е. о вопросе, как смогли образоваться кости из внешнего скелета (оболочка ракушек или хитиновый панцирь насекомых — это примеры внешнего скелета) или из мягких тканей.


этот счет мы не располагаем ни палеонтологическими данными, ни подкрепленными фактами гипотезами. Хадорн и Венер пишут в своем учебнике общей зоологии (1986, с. 451): «Филогенетическое происхождение позвоночных животных остается гипотетическим, так как отсутствуют ископаемые, которые бы указывали на предков, которые могли бы доказать их связь с другими, более примитивными типами животных».

Следует четко представлять себе, какие же преобразования должны были произойти в строении животного, чтобы образовалась цельная система из костей, позвоночника, органов зрения и мускулов. Подобные коренные изменения должны были пройти такое множество промежуточных стадий и на протяжении такого длительного периода, что среди докембрийских и кембрийских пород можно встретить непременно соответствующие ископаемые. Это утверждение верно еще и потому, что нижнекембрийские, равно как и докембрийские отложения пород были бы способны сохранить и абсолютно тонкие структуры.

Иногда в качестве предка позвоночных животных предлагаются ланцетники Branchiostoma, но большинство авторов отказываются выводить позвоночных животных от ланцетников и рассматривают эту форму как в высшей степени специализированную побочную ветвь в эволюции позвоночных животных, происхождение которых, в свою очередь, остается неясным..

Читать дальше: * ПЕРВЫЕ МЛЕКОПИТАЮЩИЕ…Источник http://www.goldentime.ru

iv>

Источник: zooeco.com

В середине каменноугольного периода (около 250-260 млн. лет назад) от земноводных обособились пресмыкающиеся (Reptilia). В течение всей мезозойской эры, на протяжении более 120 млн. лет, они господствовали на Земле, успешно освоив практически все сферы жизни, включая пресные и морские водоемы и воздух. Приспособившись жить в разнообразных местообитаниях, рептилии распались на 6-7 подклассов. Расцвет пресмыкающихся предопределил угасание древних земноводных. К концу мелового периода (около 60- 80 млн. лет назад) относительно быстро вымерли и многие группы пресмыкающихся. Дошедшие до наших дней виды представляют сравнительно бедные остатки трех подклассов. Вымиранию рептилий способствовали не только неблагоприятные изменения климата и смена характера растительного покрова, сопровождавшие альпийский горообразовательный цикл, но и интенсивное видообразование птиц и млекопитающих, к тому времени ставших серьезными конкурентами мезозойских рептилий. Однако эти два класса высших позвоночных животных обособились от своих рептилеобразных предков значительно раньше, длительное время (десятки миллионов лет) были малочисленны и, видимо, вели относительно скрытный образ жизни.

Лишь в конце мела начинается быстрое развитие птиц и млекопитающих и одновременно угасание рептилий. Этому способствовали глобальные изменения на Земле (горообразовательные процессы и усиление вулканической деятельности, повышение континентального климата во многих районах и т. п.; высказывались даже предположения о влиянии космических факторов). Птицы (Aves) отделились от высоко организованных рептилий — каких-то архозавров, — видимо, в середине триаса, хотя самые древние и примитивные птицы сейчас известны лишь из отложений юрского периода (возраст около 135 млн. лет). В отложениях конца мелового периода уже обнаружены представители некоторых современных отрядов.


Млекопитающие (Mammalia) обособились от одной из самых древних по времени появления группы пресмыкающихся — звероподобных рептилий (подкласс Theromorpha, seu Synapsida); синапсиды, вероятно, возникли в середине каменноугольного периода, испытали широкую адаптивную радиацию в пермском периоде, а в конце триасового периода уже исчезли. Поэтому становление млекопитающих, вероятно, должно было произойти в начале триаса (по мнению некоторых палеонтологов, еще в конце перми). История мезозойских млекопитающих известна плохо. В середине мезозоя (триас-юра), очевидно, уже обособилось несколько групп, относительно скоро вымерших (но среди них были и однопроходные, дожившие до нашего времени). Сумчатые и плацентарные известны с юры, некоторые с мела. Широкая адаптивная радиация плацентарных млекопитающих и становление современных отрядов проходило уже в третичном периоде кайнозойской эры (примерно 60-40 млн. лет назад).

Образное представление о последовательной эволюции хордовых можно получить из такого сопоставления.

>
ли за масштаб всей истории планеты Земля принять период в один земной год, то возникновение жизни придется на конец мая — начало июня, появление низших типов беспозвоночных — на конец июня — начало июля, а прочих типов беспозвоночных и наиболее примитивных хордовых — на конец сентября (кембрийский период палеозойской эры). В середине октября появляются первые позвоночные — примитивные бесчелюстные (конец ордовика — начало силура), а в конце октября (силур) от бесчелюстных обособляются первые челюстноротые — примитивные рыбы. В конце первой — начале второй декады ноября (средний девон) от кистеперых рыб отделяются первые земноводные; вероятно, в начале последней пятидневки ноября (в середине каменноугольного периода) появляются первые пресмыкающиеся, а с конца ноября — первых дней декабря (пермский период) начинается угасание земноводных и начало расцвета рептилий, продолжавшиеся до конца второй декады декабря (всю мезозойскую эру). В начале триасового периода (примерно 3-4 декабря нашей шкалы) от примитивных рептилий обособились древние млекопитающие, а в конце этого же периода (7-8 декабря) от прогрессивных рептилий — архозавров отделились древние птицы.

Однако лишь в конце второй декады декабря (конец мелового периода) начинается быстрое развитие птиц и млекопитающих и угасание многих групп мезозойских рептилий. Кайнозойская эра — период формирования современных групп высших позвоночных — начинается лишь примерно 23 декабря, а образование многих современных семейств — с 28 декабря (начало неогена).


чало плейстоценового (четвертичного) периода (при этом масштабе) приходится примерно на 6-8 часов вечера 31 декабря; это время появления первобытных (древних) видов людей и современных или близких к современным видам млекопитающих и птиц. Современный человек (Homo sapiens — человек разумный) появился примерно 100 тыс. лет назад, т. е. по нашей шкале времени лишь в последние 20-15 минут 31 декабря, а история человеческой культуры от древнего Египта до наших дней занимает только последние 3-5 минут года!

Хронология эволюции хордовых животных заставляет обратить внимание на неравномерность эволюционного процесса, в котором периоды энергичного формообразования сменялись временем относительно медленных и узких адаптивных преобразований. Такое закономерное чередование А. Н. Северцов предложил обозначить как смену периодов ароморфных эволюционных изменений, приводящих к морфофизиологическим преобразованиям, поднимающим жизнедеятельность организма на более высокую энергетическую ступень (возрастание энергии жизнедеятельности) — периодами идиоадаптаций или реализации приобретенных преимуществ путем увеличения численности, широкого расселения, приспособления к местным условиям и распадения на подчиненные группы (семейства, роды, виды). Г. Осборн последний процесс назвал адаптивной радиацией. Становление и эволюция хордовых представляет собой классический пример ароморфного пути — возникновение классов — с последующим идиоадаптивным расцветом каждого из них, поочередно занимавшего господствующее положение в фауне отдельных периодов.


Следует обратить внимание еще на одну особенность эволюции хордовых. Формировавшийся путем ароморфозов новый класс, обычно на ранних стадиях своего развития, отделял ветви, занимавшие подчиненное положение, нередко оттесняемые в неблагоприятные биотопы. Вынужденные осваивать новые среды и приспосабливаться к чуждым условиям обитания, они эволюционировали медленно, но могли приобретать адаптации общего значения и после их становления и закрепления вытесняли своих предшественников. Как правило, этому предшествовало изменение земной поверхности (циклы горообразования), климата и растительного покрова.

Так, Agnatha и Gnathostomata формировались, видимо, в близкое время, но далее челюстноротые, приспособляясь к жизни в текучих водах, вытеснили бесчелюстных из большинства экологических ниш. То же произошло и в эволюции рыб: панцирные рыбы были вытеснены хрящевыми, а последние — костными рыбами. При появлении наземных позвоночных (амфибий) от древней их группы (ихтиостегов) рано отделилась ветвь, давшая позднее пресмыкающих, а на ранних этапах формирования последних отделилась группа зверозубых, давшая начало млекопитающим. Следует подчеркнуть, что становление нового класса хордовых всегда было связано с освоением новой "адаптивной зоны", новой среды обитания (Г. Симпсон). Так, позвоночными стали хордовые, ушедшие из моря в пресные воды; эволюция и смены классов рыб были связаны с последовательным проникновением в воды эстуарий и из низовий — в верховья рек. В еще большей степени это очевидно для надкласса четвероногих (наземных) позвоночных. Подробнее условия, факторы и пути эволюции рассматриваются при описании отдельных классов позвоночных.


При эволюции позвоночных животных прогрессивно развивалось не только строение (телесная организация), но на основе развития нервной системы и деятельности усложнялись отношения индивидов и возрастало значение популяционной организации. Усложнение средств связи, передающих сложную и емкую информацию по оптическим, акустическим, химическим и другим каналам, обеспечивает эффективное размножение, упорядочивает пространственное распределение животных, улучшает ориентацию в пространстве, усиливает воздействие на окружающую среду. Подвижные группировки (семьи, стада и стаи) расширяют возможности использования природных ресурсов и повышают шансы в борьбе за существование.

Литература: Наумов Н. П., Карташев Н. Н. Зоология позвоночных. — Ч. 2. — Пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие: Учебник для биолог. спец. ун-тов. — М.: Высш. школа, 1979. — 272 с, ил.

Источник: zooclub.ru