Календарь
Август
Пн   7 14 21 28
Вт 1 8 15 22 29
Ср 2 9 16 23 30
Чт 3 10 17 24 31
Пт 4 11 18 25  
Сб 5 12 19 26  
Вс 6 13 20 27  

Возникновение птиц и млекопитающих



Скачать: Возникновение птиц и млекопитающих

Содержание реферата

1. Введение
2. История возникновения млекопитающих глава
3. Геохронологическая история развития млекопитающих глава
4. Завоевание воздушной среды глава
5. Происхождение птиц
Заключение
Список литературы

Смолкает ум философа неловкий: Он говорит при виде этих стен: «Ничем не объяснимый феномен» И. В. Гете. «Фауст»

1. Введение

Чуть более столетия назад лишь очень немногие отдавали себе отчет в том, что все самые разнообразные млекопитающие связаны родственными узами не только между собой, но и со всеми другими живыми существами. Согласно религиозным представлениям, каждый отдельный вид животных был создан Богом и призван играть определенную роль в этом мире. Мысль о том, что огромные слоны, крошечные землеройки, грациозные леопарды, низшие и человекообразные обезьяны и даже люди являются в определенном смысле дальними родственниками, была бы воспринята как богохульство или по меньшей мере как бред сумасшедшего. Но в настоящее время никто уже не сомневается в том, что генеалогия всех этих существ восходит к общему истоку.
Осознание этого факта произошло, безусловно, в результате открытия принципов эволюции органического мира. Идея эволюционного развития жизни на Земле обсуждалась еще учеными Древней Греции, но потом более чем на 2000 лет была забыта, и умы человеческие были поглощены другими, более мистическими, толкованиями происходящего в природе. К этой идее ученые вернулись лишь в середине XVIII в. А еще через сто лет, в 1859 г., была опубликована книга Чарлза Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь». Этот классический труд столь четко обрисовал теорию эволюции, что не оставалось никаких оснований для отрицания принципов эволюционного развития жизни на Земле, и все последующие работы служили лишь подтверждением этой фундаментальной истины.
Очень упрощенно суть теории эволюции можно свести к следующему: все живые существа принадлежат к одной большой семье (причем более поздние, более сложные формы жизни возникли из существовавших ранее, более простых форм). На протяжении многих миллионов лет в результате естественного отбора различные члены этого семейства подвергались процессу постепенной дифференциации. Этот процесс возможен вследствие того, что в зародышевых клетках, из которых развиваются представители следующего поколения, время от времени происходят определенные наследуемые в дальнейшем изменения, называемые мутациями. Поэтому в любых возможных условиях могут найтись и находятся особи, которые в результате благоприятной мутации оказываются лучше других приспособленными к этим условиям.
Вероятность выжить и оставить потомство у этих особей будет выше, и окружающая среда, таким образом, как бы получает возможность «отбирать» этот тип организмов среди других, менее приспособленных конкурентов. Процесс этот повторяется из поколения в поколение, причем различные условия «отбирают» различные свойства. В результате возникают различные виды, каждый из которых обладает специфическими приспособлениями к тем конкретным условиям, в которых он существует. В соответствии с данными последних исследований история Земли очень длинна и насчитывает по меньшей мере 4,5 млрд лет. Однако продолжительность эволюции живых существ составляет не более половины этого огромного срока. Первые крошечные одноклеточные организмы, так называемые простейшие, возникли, вероятно, в результате химических реакций, происходивших по берегам древних морей и рек. В череде поколений жизнь становилась сложнее и разнообразнее, возникали все более высокоорганизованные формы.
Мягкотелые существа вроде медуз и губок сменились животными с защитным панцирем. Затем появились существа со спинным хребтом, или позвоночные, представленные рыбами, земноводными, пресмыкающимися и, наконец, млекопитающими и птицами.

2. История появления млекопитающих

Мы рассмотрим появление млекопитающих и птиц, история которых начинается 180 млн лет назад. В то далекое время - впрочем, не столь уж и далекое в сравнении со временем существования Земли в целом - на нашей планете царствовали пресмыкающиеся. Гигантские динозавры бродили по суше, в морях плавали огромные ихтиозавры и плезиозавры, даже в воздушную среду проникли причудливые гигантские рептилии, известные под названием птерозавров. Перепонки между конечностями птерозавров образовывали крылья, выполнявшие те же функции, что и крылья современных летучих мышей, но отличавшиеся от них в деталях строения.
Пожалуй, труднее всего примириться с тем, что все современные млекопитающие, в том числе и люди, являются прямыми потомками пресмыкающихся, существовавших в те далекие времена. Однако это факт, и факт этот придает дополнительный интерес вопросу: что представляли собой древние предки млекопитающих?
Эволюция - процесс, слагающийся из бесконечно медленно идущих стадий, и не было момента, о котором можно было бы сказать, что звук фанфар возвестил о появлении на свет первых млекопитающих от родителей-рептилий. Важные образования, которые напоминали соответствующие структуры млекопитающих, возникли еще у пеликозавров, похожих на ящериц существ, обитавших 280 и более миллионов лет назад - задолго до появления настоящих млекопитающих. Среди пеликозавров были и плотоядные и растительноядные формы, у некоторых из них вдоль спины располагались огромные крылоподобные структуры. Передние зубы некоторых пеликозавров уже напоминали резцы млекопитающих, за ними размещались крупные клыки, а далее - жующие зубы, сравнимые с коренными и ложнокоренными зубами млекопитающих (для большинства пресмыкающихся характерен ровный ряд одинаковых зубов).
Другая родственная пеликозаврам, но еще более похожая на млекопитающих группа рептилий, так называемые терапсиды, была представлена в основном плотоядными животными. Их черепа и зубы во многих отношениях абсолютно схожи с черепом и зубами млекопитающих; конечности терапсид располагались уже не по бокам туловища - положение, характерное для земноводных и некоторых сухопутных пресмыкающихся, - а спереди и сзади него - в положении, типичном для млекопитающих.
Строение зубов вкупе с другими характерными чертами указывает на то, что хотя пеликозавры и терапсиды и не обязательно являются непосредственными предками млекопитающих, они определенно могут считаться их «двоюродными родственниками». Ископаемые остатки ничего не говорят нам о том, были ли терапсиды теплокровными, было ли их тело покрыто вместо чешуи волосами и вскармливали ли они своих детенышей молоком. Но судя по прогрессивным видоизменениям их скелета, вполне вероятно, что у них уже могли возникнуть эти типичные для млекопитающих свойства.
Ископаемые остатки очень мало, к сожалению, рассказывают нам о существах, которых можно было бы считать первыми настоящими млекопитающими. Судя по немногим находкам - в основном по зубам и челюстям - это были главным образом крошечные животные, не крупнее мыши или крысы. Их образ жизни был близок к образу жизни пресмыкающихся. Некоторые из них охотились на насекомых, обитающих в почве тропических джунглей, другие залезали на деревья, чтобы избежать непосредственной конкуренции со своими наземными современниками. Существование в раскачивающихся кронах деревьев предъявляло столь высокие требования к координации работы мышц и к управлению движениями, что у далеких предков обезьян и человека начал развиваться сложный мозг, по сию пору являющийся отличительной чертой лишь отряда приматов.
Все эти события разворачивались в те времена, когда рептилии еще господствовали на Земле. Немногим более 60 млн лет назад настоящие млекопитающие, являющиеся потомками похожих на млекопитающих рептилий, наконец потеснили своих предшественников. По не вполне еще понятным причинам почти все крупные пресмыкающиеся, на протяжении примерно 170 млн лет царствовавшие на Земле, стали вымирать.
Одной из главных причин массового вымирания животных были, вероятно, значительные климатические перемены, связанные с геологическими и космологическими событиями. Господствовавшие на Земле пресмыкающиеся, неспособные сохранять постоянной температуру тела и питающиеся лишь строго определенными растениями, были обречены. Не в состоянии приспособиться к новым условиям, они гибли. Исчезновение с лица Земли этих еще недавно главенствовавших тварей создало нечто вроде биологического вакуума, который быстро заполнился млекопитающими. Снабженные внутренним термостатом, более развитым мозгом и освоившие более совершенный способ произведения на свет и выращивания потомства, млекопитающие действительно очень эффективно заполнили этот биологический вакуум.
Последующие 60 млн лет истории Земли могут быть названы «эрой млекопитающих» - это огромный период расселения и дифференциации млекопитающих, в течение которого они прошли все основные фазы свой эволюции и обосновывались в различных областях, которые населяют и поныне. В этом смысле мы и сейчас живем в эру млекопитающих, хотя последний миллион лет был периодом быстрого упадка всей группы в целом. Упадок сопровождался небывалым расцветом одного вида млекопитающих - человека, эволюция мозга которого обеспечила ему непререкаемое превосходство над всеми сородичами-млекопитающими.

3. Геохронологическая история развития млекопитающих

Рассмотрим теперь историю о времени расцвета млекопитающих как целостной группы. Прежде всего хотя бы в общих чертах познакомимся с эпохами, которая историческая геология отмечает в истории нашей Земли. Большинство ученых считает, что жизнь на нашей планете возникла примерно 2 млрд лет назад. Геологи делят историю Земли на эры, эры на периоды, а периоды - на эпохи.
В приведенной таблице схематически представлена история земной коры, в которой выделяют четыре основных типа: предкембрийский период, палеозойскую эру, или древнюю, эру, мезозойскую, или среднюю, эру и кайнозойскую, или новую, эру. Ясно, что предпалеозойскиий период был более длительным, чем все последующие периоды, которые можно рассматривать вместе как предкембрийский период. В таблице приведена продолжительность отдельных эр, периодов и эпох.
Современная наука располагает методами, позволяющими довольно точно определять продолжительность отдельных эпох. Ученые воспользовались радиоактивностью некоторых элементов, например урана, который подвергается самопроизвольному распаду с постоянной скоростью, в результате чего образуется определенный изотоп олова. Изучая в горных породах отношение этого изотопа к урану, можно определить возраст горной породы, и тем самым возраст найденных там окаменелостей.
Научное датирование различных периодов определяется различными особенностями горных пород, в которых залегают те или иные ископаемые остатки. Вот эти-то ископаемые остатки и являются ключом к расшифровке всей истории в целом. Что они могут рассказать нам о первых млекопитающих, потомки которых на протяжении последующих 60 млн лет составляли столь важную часть жизни на нашей планете? Проще всего ответить на этот вопрос, рассматривая жизнь млекопитающих в последовательно сменявшие друг друга периоды. Одни млекопитающие, известные нам по ископаемым остаткам, являются непосредственными предками современных видов. Другие, часто причудливые и загадочные, представляют собой ранние формы, не имевшие прямых продолжателей и давным-давно вымершие. Эти ископаемые свидетельствуют о «тупиках» эволюции, являются надгробными памятниками неудачным экспериментам природы, когда в силу недостаточного развития мозга или слишком узкой специализации животные не могли приспособиться к резкому изменению внешних условий. Изучение этих древних млекопитающих совершенно необходимо для сколько-нибудь правильного понимания роли млекопитающих в современном мире.
Остатки первых несомненных млекопитающих относятся к юрскому периоду. От них сохранились лишь зубы и остатки челюстей, однако уже на этом основании можно представить себе в общих чертах, как выглядели эти примитивные млекопитающие животные. Млекопитающие как юрского, так и мелового периода были небольшими животными, которые жили как бы в тени преобладающих тогда пресмыкающихся. Можно считать, что они не могли равняться с пресмыкающимися не только своей величиной, но и количеством. До конца мезозойской эры ничто не указывало на то, что эти новые формы животных могли вскоре стать доминирующей группой. В юрском периоде обнаружены четыре отряда первичных млекопитающих: триконодонта, симметродонта, пантотера и мультитуберкулата. Триконодонта, величина которых колебалась от величины мыши до величины кошки, вымерли в меловом периоде.
Симметродонта вымирают уже в конце юрского периода, а мультитуберкулата - первые растительноядные млекопитающие - достигают начала кайнозойской эры и тоже в конце концов вымирают, не оставляя потомства. Таким образом, из примитивных млекопитающих только пантотера вышли победителями и дали начало всем млекопитающим, вершина расцвета которых приходится на третичный период кайнозойской эры.
Встает вопрос, почему так долго, от юрского периода и до самого конца мезозойской эры, млекопитающие занимали столь незаметное место среди сухопутной фауны позвоночных? Этот факт можно объяснить следующим. Когда появились первые млекопитающие, различные среды обитания были уже заняты пресмыкающимися. Млекопитающие занимали ограниченные экологические ниши и не имели выхода из них из-за натиска, который оказывали полные еще сил и успеха специализированные формы пресмыкающихся. Млекопитающие могли в этих условиях пережить юрский и меловой периоды, вероятно, лишь благодаря своему физиологическому совершенству и плодовитости. В этой борьбе за существование мозг немногим помогал первым млекопитающим.
Уже в самом начале третичного периода, а именно в палеоцене, динозавров уже совершенно нет, зато можно встретить представителей млекопитающих, относящихся к двум отрядам, а именно, сумчатых и насекомоядных. Вскоре, в том же геологическом периоде, мы встречаемся с бурным и быстрым развитием млекопитающих. Среди них сохранились окаменелости уже довольно крупных растительноядных копытных млекопитающих, плотоядных хищников, первых грызунов и других. Совершенно ясно, что тогда произошло. Млекопитающие, лишенные конкуренции пресмыкающихся, которые массовым образом вымирают в конце мезозойской эры, занимают их места, приспосабливаясь к различным условиям и средам. У млекопитающих, как теплокровных животных, наступило быстрое развитие мозга, благодаря чему они легче справлялись с различными жизненными трудностями. Отличаясь живородностью, они после того как большинство пресмыкающихся погибло, могли не только занять их места, но и завоевать те среды, которые были недоступны пресмыкающимся.
В третичном периоде происходит быстрый прогресс примитивных млекопитающих. Однако в то время жили еще представители многих вымерших в настоящее время групп, а кроме того, многие предки современных видов иначе выглядели, чем их более поздние потомки. Среди многих причудливых млекопитающих, некогда процветающих в Северной Америке, а затем бесследно исчезнувших, были альтикамелюс - похожий на жирафа верблюд, живший 19 млн лет назад, и эпигаулус - рогатый грызун, вымерший 13 млн лет назад. Альтикамелюс достигал трехметровой высоты и мог питаться молодыми побегами деревьев. На каждой конечности у него было по два тонких острых копытца и одной мягкой подушечке, несколько напоминающей подушечки на стопе современного верблюда. Эпигаулус был роющим животным величиной немногим более полуметра. Назначение его рогов неизвестно; вполне возможно, что рога были только у самцов. Значительно более прогрессивной линией травоядных были лошади, благополучно дожившие до нашего времени. Небольшое животное эогиппус, размером примерно с фокстерьера, по-видимому, было предком более поздних представителей этой группы, в том числе и хорошо известных нам рабочих и скаковых лошадей.
С этого удаленного периода эры млекопитающих можно проследить и родословную слонов. Предком современного слона было мелкое животное, известное под названием меритерий, обитавшее в болотах на территории современного Египта. Величиной это животное было с крупную свинью, а вместо хобота - отличительного признака всех его современных потомков - был нос, похожий на лепешку. Меритерий оказался тем не менее вполне преуспевающим животным, поскольку его лишенная хобота морда была хорошо приспособлена к ощипыванию растительности по краям болот, в которых он жил.
Но самым потенциально значимыми членами класса млекопитающих в эоцене были, безусловно, приматы. Разнообразные мелкие древесные формы млекопитающих с исключительно хорошо развитым мозгом и гибкими цепкими пальцами уже вступили на путь эволюционного развития. Это были еще не настоящие обезьяны, а нечто промежуточное между ними и насекомоядными предками, жившими на деревьях. Ископаемые остатки этих животных свидетельствуют о том, что они должны были быть очень похожи на современных долгопятов и лемуров.
На протяжении следующего периода, олигоцена, по-прежнему повсеместно сохранялся теплый климат и продолжали процветать млекопитающие. Эогиппус в процессе эволюции превратился в более крупную лошадь, мезогиппуса, ростом более полуметра. Мезогиппус утратил четвертые пальцы на передних ногах, что явилось приспособлением к более быстрому бегу. Слоны тоже увеличились в размерах и приобрели зачатки хобота, столь характерного для их современных потомков. Среди современников этих существ была группа антракотериев, получивших свое наименование по угольным отложениям в Италии, где впервые были найдены их окаменелые останки. К этим животным, вероятно, восходит родословная современных бегемотов.
В миоцене класс млекопитающих достиг вершины своего расцвета. Это был «золотой век» млекопитающих, время, когда сильные геологические движения сгибали и разламывали земную кору, приводя к возникновению Альпийских и Гималайских горных систем и к сильным изменениям границ суши и моря. Очертания суши начали принимать современные форма, а животные все более приближаться к ныне существующим.
В лесах и степях жили огромные стада травоядных. Кроме нескольких видов лошадей, здесь обитали носорог, гигантский кабан, первый рогатый олень, верблюд, лама, ископаемый жираф. На травоядных охотилось множество разнообразных хищников, каждый из которых был приспособлен к преследованию определенной дичи. В их число входили кошачьи хорьки и ископаемые собаки и медведи, однако наиболее выдающимся из всех хищников был так называемый саблезубый тигр. Свое название он получил из-за необыкновенно длинных верхних клыков, которыми он, вероятно, распарывал толстую и грубую шкуру молодых мастодонтов. Эта группа необыкновенно преуспела на протяжении всей эры млекопитающих, а в миоцене достигла вершины процветания. После конца миоцена для млекопитающих в целом начинается период упадка, который продолжается и в настоящее время. Лишь приматы, невзирая на превратности судьбы современных им млекопитающих, продолжают успешно эволюционировать. Уже около 20 млн лет назад процветали предки различных обезьян Старого и Нового Света, в ветвях азиатских и европейских лесов раскачивались похожие на гиббонов обезьяны. В Восточной Африке обитала представляющая исключительный интерес обезьяна - проконсул. Это существо, возможно, было близким сородичем общего предка шимпанзе и человека.
Несмотря на тот факт, что максимального расцвета в целом млекопитающие достигли в конце миоцена, они продолжали благоденствовать и в последовавших за ним плиоцене и плейстоцене. В начале плиоцена особенно многочисленны были жирафы. В Южной Америке обитало несколько типов гигантских существ: гигантский меготерий, величиной с современного слона, похожие на броненосцев глиптодонты, острые шипы на хвостах которых использовались ими как оружие. В Австралии обитал вымерший сородич современного вомбата и был величиной с носорога, а гигантский кенгуру достигал в высоту трех метров.
В плейстоцене климат периодически менялся. Из полярных областей на сушу надвигались огромные ледники, тесня перед собой практически все живое. Большинство млекопитающих эпохи великого оледенения выработали эффективные приспособления к тяжелым условиям, в которых им приходилось существовать. Так, например, плейстоценовые сородичи некоторых безволосых современных существ были покрыты плотной густой шерстью, помогавшей им сохранять тепло тела. Мамонт - наиболее известный пример млекопитающего ледниковой эпохи с плотным волосяным покровом, защищавшим от холода. Носороги были также надежно защищены от холода волосяным покровом. Хотя обычно волосы в ископаемых остатках не сохраняются, однако в данном случае мы знаем о их существовании, поскольку в слое вечной мерзлоты в Сибири почти целиком сохранились трупы этих животных с их косматыми шкурами. Многие виды животных не пережили ледниковых эпох, либо не выдержав суровых климатических условий, либо погибнув в результате прямой конкуренции со стороны человека. Почему же тогда млекопитающие победили в борьбе за существование, а другие вымерли? Ответить на этот вопрос до некоторой степени помогает знание законов, регулирующих биологическое выживание. Примером иллюстрирующим действие этих законов, может служить эволюция лошадей и слонов. При изменении внешних условий любое животное должно либо перейти на новое место, где сохраняются условия, близкие к привычным, либо предстать перед лицом закона природы, гласящего: приспособиться или погибнуть. У эогиппуса, маленькой «пралошади», зубы были приспособлены к потреблению исключительно мягкой пищи; этот факт наводит на мысль, что эогиппусы жили в лесах и питались мягкими молодыми побегами деревьев и кустарников, а не жесткой травой степей. Но со временем потомки эогиппусов стали осваивать новую для них среду обитания. Это произошло отчасти в результате сокращения площади, занятой лесами, что приводило к усилению конкуренции за пищу, отчасти вследствие появления хищников нового типа, которые были не прочь полакомиться кониной. Потомки эогиппусов постепенно покинули леса и перешли к жизни в степях. Там они под действием естественного отбора утратили большую часть пальцев, сохранив на каждой ноге один центральный палец, служивший им точкой опоры, и стали крупнее. Высоко расположенные глаза давали им возможность издали видеть своих врагов. Перенос веса тела на самый кончик центрального пальца, то есть на копыто, позволил им развивать на открытых степных пространствах очень высокую скорость и таким образом ускользать от преследовавших их хищников. С этим же были связаны изменения в строении зубов, позволившие лошадям перейти от питания побегами на грубые степные травы. Такие приспособления, направленные к единой цели - победить в борьбе за существование, вызвали дифференциацию среди потомков «пралошади», и они широко распространились по всей Земле.
Хотя эволюция слонов шла другим путем, она подчинялась тем же закономерностям. Древние мелкие слоны, обитавшие в болотах, в результате изменения климатических условий были поставлены перед необходимостью приспособиться к жизни в сухих местообитаниях. В этих новых условиях выгодными стали более крупные размеры, поскольку они позволяли противостоять нападениям хищников. У слонов появились средства зашиты: бивни и исключительно толстая шкура. Но удерживать на весу массивные бивни могла только короткая шея. В результате дотянуться до травы слоны уже не могли, а питание ветвями затрудняли бивни. Возникла длинная, способная к хватательным движениям верхняя губа-хобот, которым можно дотянуться до земли и не мешают бивни. Вот вам еще один пример того, как в процессе эволюции живые существа решают проблему выживания, постоянно возникающую перед ними в этом непрерывно изменяющемся мире.
Адаптации слонов и лошадей оказались сравнительно успешными. Однако многие другие млекопитающие, такие как гигантские титанотерии и халикотерии, гигантский парацератериум и даже столь, казалось бы, преуспевающий саблезубый тигр не оставили потомства. Крайне тяжелые условия ледниковых эпох привели многие виды к гибели, а других вынудили к предельной специализации, которая по истечение длительного времени оказалась скорее губительной, чем полезной. Но существует и еще один фактор - появление человека. Человек - это наиболее преуспевающий и безжалостный хищник из всех, которых когда-либо создавала эволюция. Он обрекает на вымирание многие существа, истребляя их ради мяса и шкур или неумышленно резко изменяя окружающую среду. Этот процесс продолжается и поныне, поскольку, расселяясь по Земле, человек все более и более истребляет животное царство, к которому, в конечном счете, относится и он сам.

4. Завоевание воздушной среды

Палеонтологические материалы по птицам очень скудны и отрывочны. Поэтому говорить о предках птиц среди рептилий и о происхождении и взаимоотношениях современных групп птиц приходится преимущественно предположительно, основываясь на морфологических особенностях современных групп и, в очень малой степени, на отрывочных палеонтологических данных.
Предположительно в юрском периоде первые пресмыкающиеся начинают завоевывать воздушную среду. Чтобы приобрести способность к полету, организмы должны были соответственным образом приспособиться, причем эти приспособления были многочисленными и сложными, Тело летающего позвоночного должно быть легким, а мышцы, двигающие крылья, хорошо развитыми. В течение юрского и мелового периодов жили различные формы летающих пресмыкающихся, которые развились из пресмыкающихся называемых, архозаура. Летающих пресмыкающихся птерозаура систематика относят к двум подотрядам: примитивных рамхоринхоида и более высокоорганизованных птеродактилоида. Рамхоринхихус, длиной около 6 см, имел относительно длинную шею и очень длинный хвост. Тонкая кожа, образующая поверхность крыла, была натянута между телом и предплечьем очень вытянутым четвертым пальцем. Пятый палец исчез, а остальные были сильно редуцированными и служили, вероятно, для того, чтобы цепляться за деревья и скалы во время отдыха. Некоторые из летающих пресмыкающихся были небольшой величины, не более современного воробья, другие же были огромными и имели размах крыльев 8 м. Таким гигантом, например, был птеродонт из мелового периода. Однако тело его было небольшим, он был величиной с индюка. Вытянутые челюсти его были лишены зубов, а затылочная кость переходила в длинный отросток, назначение которого остается загадочным. Так же как и динозавры, многие другие пресмыкающиеся вымерли в конце мезозойской эры. Такая же судьба постигла летающих пресмыкающихся. Однако перед этим из пресмыкающихся предков возник новый класс позвоночных, а именно птицы.

5. Происхождение птиц

Птицы, как и летающие ящерицы, происходят от одних и тех же предков, наиболее древней и примитивной группы архозавров - теконодонтов, или псевдозухий. Псевдозухии по внешнему виду были похожи на ящериц. Они вели преимущественно наземный образ жизни, питались, видимо, разнообразной мелкой животной пищей. Задние ноги были несколько длиннее передних, и при быстром беге животные опирались о почву только двумя задними конечностями. По многим морфологическим особенностям псевдозухии весьма сходны с птицами. Промежуточных форм, которые позволяли бы выяснить стадии развития оперения и выработки способности к полету, пока не найдено. Полагают, что переход к древесному образу жизни и приспособление к прыжкам с ветки на ветку сопровождались разрастанием и усложнением структуры роговых чешуй на боках туловища и хвоста, по заднему краю передних и задних конечностей, что обеспечивало возможность планирования и удлинения прыжков. Дальнейшая специализация и отбор привели к развития оперения крыла, обеспечившего возможность сначала планирующего, а затем активного полета. Оперение, покрывающее все тело птиц, вероятно, развилось не столько как приспособление к полету (обеспечение обтекаемости тела), сколько как приспособление к теплоизоляции; оно могло сформироваться еще до выработки способности к полету. У некоторых псевдозухий были удлиненные роговые чешуи с четким продольным гребнем, от которого отходили мелкие поперечные ребрышки. Такие чешуйки, видимо, можно рассматривать как структуру, из которой путем расчленения могло возникнуть птичье перо.
Обособление птиц от пресмыкающихся, видимо, произошло уже в конце триаса - начале юры (170-190 млн лет назад). До настоящего времени существуют две теории, старающиеся объяснить, каким образом у предков птиц могла развиться способность к полету. Одни из авторов предполагают, что первые птицы были быстрыми бегунами и движение крыльев им в этом очень помогало. И у многих современных птиц можно наблюдать, как они помогают себе при движении крыльями. Можно предположить, что благодаря естественному отбору выжили те мутации, у которых это свойство было всего лучше выражено. Со временем это дало птицам возможность летать. Другие авторы считают, что первичные птицы карабкались и лазали по деревьям, а крыльями вначале пользовались, как парашютами, как современные белки летяги. Поверхность крыльев постепенно увеличивалась, благодаря чему птицы приобрели способность полету.
Первые находки праптиц были обнаружены в Золенгофене в Баварии. Этот вид носит название археоптерикс. Величиной он был с ворону. Сохранившиеся отпечатки перьев указывают на то, что эти птицы уже имели оперение. Однако многими своими чертами они отличались от современных птиц и были похожи на пресмыкающихся. Так, например, в клюве их имелись зубы, хвост был длинный, состоял из множества позвонков. Перья на хвосте были расположены в одном ряду с каждой стороны. В крыле, то есть передней конечности, кости были вытянуты. Имелись три пальца. археоптерикс мог не только летать и бегать по земле, но также цепляться пальцами и передвигаться по ветвям деревьев при помощь когтей своих трех пальцев. Таким образом, по внешнему облику, ряду внутренних морфологических признаков и, насколько это можно предположить сейчас, образу жизни археоптерикс - древняя, примитивная, но птица.
Настоящие, или веерохвостые, птицы, видимо, прямые потомки каких- то ящерохвостых птиц. Некоторые исследователи (например, Г. Гадов) считают за прямых предков птиц археоптерикса и археорниса, другие рассматривают группу археоптерикса как примитивную, но специализированную боковую и слепую ветвь, полагая, что предками современных птиц должны быть другие, пока еще не обнаруженные ящерохвостые птицы.
Ископаемые остатки веерохвостых птиц обнаружены только в меловом периоде (их возраст примерно 80-90 млн лет), т. е. они на несколько десятков миллионов лет моложе археоптериксов. По нескольким останкам плохой сохранности описаны гесперорнисы - очень крупные (длиной более 100 см) птицы, внешне, видимо, несколько похожие на гагар или поганок, совершенно не летавшие (грудина без киля, от передней конечности сохранилось только маленькое, тоненькое плечо), но, вероятно, они хорошо плавали и ныряли: челюсти их несли зубы. В меловых же отложениях найдены остатки других зубастых птиц - ихтиорнисов. Они имели хорошо развитый киль грудины, типичное птичье крыло и, видимо, обладали активным полетом. Размером они были примерно с голубя. Родственные отношения зубастых меловых птиц с другими птицами очень неясны. Возможно, часть этих остатков относится к меловым динозаврам, а не птицам, но часть, несомненно, зубастые птицы. Из меловых отложений описано еще несколько семейств птиц (по обломкам челюстей и трубчатых костей), но их положение и внешний облик очень неясны: возможно, хотя бы часть этих находок - остатки рептилий. Встреченные в отложениях третичного периода кайнозойской эры (возраст менее 55 млн лет) остатки птиц с большей или меньшей вероятностью могут быть отнесены к современным отрядам. Во всяком случае они принадлежат к типичным птицам, близким к тем или иным группам современных птиц. Судя по этим материалам, можно предполагать, что интенсивная адаптация птиц и становление большинства современных отрядов происходило в самом конце мелового периода мезозойской эры - в третичный период кайнозойской эры, те есть в период примерно 70-40 млн лет назад.
К сожалению, палеонтологические находки этого времени малочисленны и не дают представления о характере и темпах эволюции птиц. Резкое увеличение числа птиц и формирование современных отрядов по времени совпадает с бурной эволюцией покрытосеменных растений и насекомых: возрастание потенциальных пищевых ресурсов способствовало выработке новых пищевых связей и тем самым обеспечивало интенсивное видообразование птиц.

Заключение

Мы кратко, на примере млекопитающих и птиц, рассмотрели пути и основные результаты того грандиозного планетарного процесса, который называется биологической эволюцией.
Результаты разнообразных исследований позволяют уточнить и обобщить знания путей возникновения и развития основных групп живых организмов на Земле. Четыре царства живой природы - доядерные, растения, грибы и животные - имеют общее происхождение, связанной с жизнью в первичном океане, но дальнейшие пути развития основных стволов древа жизни совершенно различны и по направлениям и по результатам.

Список литературы

1. Дмитриев Ю. Д. Соседи по планете (млекопитающие). М., Детская литература, 1981.
2. Майр Э. Систематика и происхождение видов. М., Иностранная литература, 1947.
3. Наумов Н. П., Карташев Н. Н. Зоология позвоночных. М., Высшая школа, 1979. Татаринов Л. П. Очерки по теории эволюции. М., Наука, 1987.
5. Шмальгаузен И. И. Пути и закономерности эволюционного процесса. М., Наука, 1983.
6. Яблоков А. В., Юсуфов А. Г. Эволюционное учение. М., Высшая школа, 1976.



  © Реферат плюс


Поиск

  © REFERATPLUS.RU  

Яндекс.Метрика