Для выхода растений на сушу была необходима почва какие организмы обеспечили ее создание
Обновлено: 28.06.2024
1. \u0421\u0430\u043c\u044b\u043c \u0434\u043b\u0438\u043d\u043d\u044b\u043c \u0443\u0441\u043b\u043e\u0432\u043d\u044b\u043c \u043f\u0435\u0440\u0438\u043e\u0434\u043e\u043c \u0436\u0438\u0437\u043d\u0438 \u043d\u0430 \u0417\u0435\u043c\u043b\u0435 \u044f\u0432\u043b\u044f\u0435\u0442\u0441\u044f:\n
\n2. \u042d\u0440\u0430, \u0432 \u0442\u0435\u0447\u0435\u043d\u0438\u0435 \u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u043e\u0439 \u043f\u0440\u043e\u0438\u0437\u043e\u0448\u043b\u043e \u043f\u043e\u044f\u0432\u043b\u0435\u043d\u0438\u0435 \u043f\u0435\u0440\u0432\u044b\u0445 \u0436\u0438\u0432\u044b\u0445 \u043e\u0440\u0433\u0430\u043d\u0438\u0437\u043c\u043e\u0432, \u043d\u0430\u0437\u044b\u0432\u0430\u0435\u0442\u0441\u044f. \n
\n3. \u0412\u0430\u0436\u043d\u0435\u0439\u0448\u0438\u043c \u0441\u043e\u0431\u044b\u0442\u0438\u0435\u043c \u0430\u0440\u0445\u0435\u044f \u043c\u043e\u0436\u043d\u043e \u0441\u0447\u0438\u0442\u0430\u0442\u044c\n
\u0410. \u043d\u0430\u043a\u043e\u043f\u043b\u0435\u043d\u0438\u0435 \u0432 \u0430\u0442\u043c\u043e\u0441\u0444\u0435\u0440\u0435 \u043a\u0438\u0441\u043b\u043e\u0440\u043e\u0434\u0430\n
\n4. \u0423\u0447\u0435\u043d\u044b\u0435 \u0440\u0430\u0437\u0431\u0438\u0432\u0430\u044e\u0442 \u0438\u0441\u0442\u043e\u0440\u0438\u044e \u0417\u0435\u043c\u043b\u0438 \u0438 \u0436\u0438\u0437\u043d\u0438 \u043d\u0430 \u043d\u0435\u0439 \u043d\u0430 \u043d\u0435\u0441\u043a\u043e\u043b\u044c\u043a\u043e \u043f\u0440\u043e\u043c\u0435\u0436\u0443\u0442\u043a\u043e\u0432 \u0432\u0440\u0435\u043c\u0435\u043d\u0438 - \u0433\u0435\u043e\u043b\u043e\u0433\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u0438\u0445 \u044d\u0440. \u041a\u0430\u043a\u0430\u044f \u0438\u0437 \u043d\u0438\u0445 \u043d\u0430\u0438\u0431\u043e\u043b\u0435\u0435 \u0434\u0440\u0435\u0432\u043d\u044f\u044f?\n
\n5. \u041d\u0430 \u043a\u0430\u043a\u0438\u0435 \u043f\u0435\u0440\u0438\u043e\u0434\u044b \u0434\u0435\u043b\u0438\u0442\u0441\u044f \u0440\u0430\u043d\u043d\u0438\u0439 \u043f\u0430\u043b\u0435\u043e\u0437\u043e\u0439?\n
\u0412. \u043a\u0435\u043c\u0431\u0440\u0438\u0439\u0441\u043a\u0438\u0439, \u043e\u0440\u0434\u043e\u0432\u0438\u043a\u0441\u043a\u0438\u0439, \u0441\u0438\u043b\u0443\u0440\u0438\u0439\u0441\u043a\u0438\u0439\n
\n6. \u0412 \u043a\u0430\u043a\u043e\u043c \u043f\u0435\u0440\u0438\u043e\u0434\u0435 \u043f\u043e\u044f\u0432\u043b\u044f\u044e\u0442\u0441\u044f \u043f\u0435\u0440\u0432\u044b\u0435 \u0445\u043e\u0440\u0434\u043e\u0432\u044b\u0435 \u0436\u0438\u0432\u043e\u0442\u043d\u044b\u0435?\n
\u0412. \u0432 \u043a\u0435\u043c\u0431\u0440\u0438\u0438\n
\n7. \u041a\u0430\u043a\u0438\u043c \u0430\u0440\u043e\u043c\u043e\u0440\u0444\u043e\u0437\u043e\u043c \u0441\u043e\u043f\u0440\u043e\u0432\u043e\u0436\u0434\u0430\u043b\u0441\u044f \u0432\u044b\u0445\u043e\u0434 \u043d\u0430 \u0441\u0443\u0448\u0443 \u0440\u0430\u0441\u0442\u0435\u043d\u0438\u0439?\n
\u0412. \u043f\u043e\u044f\u0432\u043b\u0435\u043d\u0438\u0435\u043c \u043f\u0440\u043e\u0432\u043e\u0434\u044f\u0449\u0435\u0439 \u0442\u043a\u0430\u043d\u0438\n
\n8. \u041f\u0440\u0435\u0434\u043a\u0430\u043c\u0438 \u043a\u0430\u043a\u0438\u0445 \u0436\u0438\u0432\u043e\u0442\u043d\u044b\u0445 \u0441\u0447\u0438\u0442\u0430\u044e\u0442\u0441\u044f \u0442\u0440\u0438\u043b\u043e\u0431\u0438\u0442\u044b?\n
\n9. \u041a\u0430\u043a\u0438\u0435 \u0436\u0438\u0432\u043e\u0442\u043d\u044b\u0435 \u0438\u043c\u0435\u043b\u0438 \u043f\u0440\u0435\u0438\u043c\u0443\u0449\u0435\u0441\u0442\u0432\u0430 \u043f\u0440\u0438 \u043f\u0435\u0440\u0435\u0445\u043e\u0434\u0435 \u043e\u0442 \u043f\u0440\u043e\u0442\u0435\u0440\u043e\u0437\u043e\u044f \u043a \u043f\u0430\u043b\u0435\u043e\u0437\u043e\u044e, \u0438 \u0440\u0430\u0437\u0432\u0438\u0432\u0430\u043b\u0438\u0441\u044c \u043f\u043e\u0434 \u0432\u043b\u0438\u044f\u043d\u0438\u0435\u043c \u0435\u0441\u0442\u0435\u0441\u0442\u0432\u0435\u043d\u043d\u043e\u0433\u043e \u043e\u0442\u0431\u043e\u0440\u0430?\n
\u0411. \u0442\u0435, \u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u044b\u0435 \u043c\u043e\u0433\u043b\u0438 \u0436\u0438\u0442\u044c \u0432 \u0445\u043e\u043b\u043e\u0434\u043d\u043e\u043c \u043a\u043b\u0438\u043c\u0430\u0442\u0435\n
\n10. \u0412 \u043a\u0430\u043a\u043e\u043c \u043f\u0435\u0440\u0438\u043e\u0434\u0435 \u043f\u043e\u044f\u0432\u0438\u043b\u0438\u0441\u044c \u043a\u0438\u0441\u0442\u0435\u043f\u0435\u0440\u044b\u0435 \u0440\u044b\u0431\u044b?\n
\u0412. \u0432 \u0434\u0435\u0432\u043e\u043d\u0435
\n11. \u041a\u0430\u043a\u043e\u0435 \u0438\u0437\u043c\u0435\u043d\u0435\u043d\u0438\u0435 \u0432 \u0441\u0442\u0440\u043e\u0435\u043d\u0438\u0438 \u043e\u0440\u0433\u0430\u043d\u0438\u0437\u043c\u0430 \u043f\u043e\u0437\u0432\u043e\u043b\u0438\u043b\u043e \u043f\u043e\u044f\u0432\u0438\u0442\u044c\u0441\u044f \u043f\u0435\u0440\u0432\u044b\u043c \u0437\u0435\u043c\u043d\u043e\u0432\u043e\u0434\u043d\u044b\u043c?\n
\u0411. \u043f\u043e\u044f\u0432\u043b\u0435\u043d\u0438\u0435 \u043b\u0435\u0433\u043a\u0438\u0445\n
\n12. \u041a\u0430\u043a\u0430\u044f \u043e\u0441\u043e\u0431\u0435\u043d\u043d\u043e\u0441\u0442\u044c \u0441\u0442\u0440\u043e\u0435\u043d\u0438\u044f \u043e\u0440\u0433\u0430\u043d\u0438\u0437\u043c\u0430, \u043e\u0442\u0441\u0443\u0442\u0441\u0442\u0432\u0443\u044e\u0449\u0430\u044f \u0443 \u0437\u0435\u043c\u043d\u043e\u0432\u043e\u0434\u043d\u044b\u0445 \u043e\u0431\u0435\u0441\u043f\u0435\u0447\u0438\u043b\u0430 \u043f\u0440\u043e\u0446\u0432\u0435\u0442\u0430\u043d\u0438\u0435 \u043f\u0440\u0435\u0441\u043c\u044b\u043a\u0430\u044e\u0449\u0438\u0445\u0441\u044f?\n
\u0410. \u0441\u0442\u0440\u043e\u0435\u043d\u0438\u0435 \u044f\u0439\u0446\u0430
\n13. \u041d\u0435\u043e\u0431\u0445\u043e\u0434\u0438\u043c\u044b\u043c \u0443\u0441\u043b\u043e\u0432\u0438\u0435\u043c \u0436\u0438\u0437\u043d\u0438 \u043d\u0430 \u0441\u0443\u0448\u0435 \u0434\u043b\u044f \u0440\u0430\u0441\u0442\u0435\u043d\u0438\u0439 \u0431\u044b\u043b\u043e. \n
\u0410. \u043d\u0430\u043b\u0438\u0447\u0438\u0435 \u043a\u0438\u0441\u043b\u043e\u0440\u043e\u0434\u0430 \u0432 \u0430\u0442\u043c\u043e\u0441\u0444\u0435\u0440\u0435\n
\n14. \u0421 \u043a\u0430\u043a\u0438\u043c\u0438 \u0441\u043e\u0431\u044b\u0442\u0438\u044f\u043c\u0438 \u0441\u0432\u044f\u0437\u0430\u043d\u043e \u0438\u0441\u0447\u0435\u0437\u043d\u043e\u0432\u0435\u043d\u0438\u0435 \u043a\u0430\u043c\u0435\u043d\u043d\u043e\u0443\u0433\u043e\u043b\u044c\u043d\u044b\u0445 \u043b\u0435\u0441\u043e\u0432 \u0432 \u043f\u0435\u0440\u043c\u0438?\n
\u0412. \u0441 \u043e\u0431\u0449\u0438\u043c \u043f\u043e\u0445\u043e\u043b\u043e\u0434\u0430\u043d\u0438\u0435\u043c \u043a\u043b\u0438\u043c\u0430\u0442\u0430\n
\n15. \u041a\u0430\u043a\u0438\u0435 \u043f\u0435\u0440\u0438\u043e\u0434\u044b \u0441\u043e\u0441\u0442\u0430\u0432\u043b\u044f\u044e\u0442 \u043c\u0435\u0437\u043e\u0437\u043e\u0439\u0441\u043a\u0443\u044e \u044d\u0440\u0443?\n
\u0411. \u0442\u0440\u0438\u0430\u0441, \u044e\u0440\u0430, \u043c\u0435\u043b\n
\n16. \u041d\u0430\u0438\u0431\u043e\u043b\u0435\u0435 \u0437\u043d\u0430\u0447\u0438\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u044b\u043c \u0441\u043e\u0431\u044b\u0442\u0438\u0435\u043c \u0442\u0440\u0438\u0430\u0441\u0430 \u0431\u044b\u043b\u043e. \n
\u0410. \u043f\u043e\u044f\u0432\u043b\u0435\u043d\u0438\u0435 \u043f\u0435\u0440\u0432\u044b\u0445 \u043c\u043b\u0435\u043a\u043e\u043f\u0438\u0442\u0430\u044e\u0449\u0438\u0445\n
\n17. \u041a\u0430\u043a\u043e\u0439 \u0438\u0437 \u043d\u0430\u0437\u0432\u0430\u043d\u043d\u044b\u0445 \u044f\u0449\u0435\u0440\u043e\u0432 \u043e\u0442\u043d\u043e\u0441\u0438\u0442\u0441\u044f \u043a \u043b\u0435\u0442\u0430\u044e\u0449\u0438\u043c?\n
\n18. \u0421 \u043a\u0430\u043a\u043e\u0439 \u043e\u0441\u043e\u0431\u0435\u043d\u043d\u043e\u0441\u0442\u044c\u044e \u0444\u0438\u0437\u0438\u043e\u043b\u043e\u0433\u0438\u0438 \u043f\u0440\u0435\u0441\u043c\u044b\u043a\u0430\u044e\u0449\u0438\u0445\u0441\u044f \u043c\u043e\u0436\u043d\u043e \u0441\u0432\u044f\u0437\u0430\u0442\u044c \u0438\u0445 \u0431\u044b\u0441\u0442\u0440\u043e\u0435 \u0432\u044b\u043c\u0438\u0440\u0430\u043d\u0438\u0435 \u0432 \u0431\u043e\u043b\u0435\u0435 \u043f\u043e\u0437\u0434\u043d\u0438\u0435 \u044d\u043f\u043e\u0445\u0438?\n
\u0410. \u0441 \u0445\u043e\u043b\u043e\u0434\u043d\u043e\u043a\u0440\u043e\u0432\u043d\u043e\u0441\u0442\u044c\u044e\n
\n19. \u041a\u0430\u043a\u0438\u0435 \u0438\u0437\u043c\u0435\u043d\u0435\u043d\u0438\u044f \u0432 \u0441\u0442\u0440\u043e\u0435\u043d\u0438\u0438 \u0438 \u0444\u0438\u0437\u0438\u043e\u043b\u043e\u0433\u0438\u0438 \u043e\u0440\u0433\u0430\u043d\u0438\u0437\u043c\u0430 \u043e\u0431\u0435\u0441\u043f\u0435\u0447\u0438\u043b\u0438 \u043f\u0440\u043e\u0433\u0440\u0435\u0441\u0441 \u043c\u043b\u0435\u043a\u043e\u043f\u0438\u0442\u0430\u044e\u0449\u0438\u0445?\n
\n20. \u041f\u043e\u0447\u0435\u043c\u0443 \u0442\u0440\u0430\u0432\u044b \u0432 \u0443\u0441\u043b\u043e\u0432\u0438\u044f\u0445 \u0442\u0440\u0435\u0442\u0438\u0447\u043d\u043e\u0433\u043e \u043f\u0435\u0440\u0438\u043e\u0434\u0430 \u0432\u044b\u0442\u0435\u0441\u043d\u0438\u043b\u0438 \u043c\u043d\u043e\u0433\u0438\u0435 \u0434\u0440\u0435\u0432\u0435\u0441\u043d\u044b\u0435 \u0444\u043e\u0440\u043c\u044b \u0440\u0430\u0441\u0442\u0435\u043d\u0438\u0439? \u041d\u0430\u0439\u0434\u0438\u0442\u0435 \u043e\u0442\u0432\u0435\u0442, \u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u044b\u0439 \u0442\u0430\u043a\u043e\u0439 \u043f\u0440\u0438\u0447\u0438\u043d\u043e\u0439 \u041d\u0415 \u044f\u0432\u043b\u044f\u0435\u0442\u0441\u044f.\n
\u0411. \u0434\u0440\u0435\u0432\u0435\u0441\u043d\u044b\u0435 \u0444\u043e\u0440\u043c\u044b \u043d\u0435 \u043f\u0440\u0438\u0441\u043f\u043e\u0441\u043e\u0431\u043b\u0435\u043d\u044b \u043a \u0436\u0438\u0437\u043d\u0438 \u0432 \u0443\u043c\u0435\u0440\u0435\u043d\u043d\u043e\u043c \u043a\u043b\u0438\u043c\u0430\u0442\u0435\n
\n21. \u041a\u0430\u043a\u043e\u0439 \u043e\u0442\u0440\u044f\u0434 \u0431\u044b\u043b \u043f\u0440\u0435\u0434\u043a\u043e\u043c \u043f\u0440\u0438\u043c\u0430\u0442\u043e\u0432?\n
\n22. \u0412 \u043a\u0430\u043a\u0438\u0445 \u0433\u0435\u043e\u0433\u0440\u0430\u0444\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u0438\u0445 \u0437\u043e\u043d\u0430\u0445 \u043c\u043e\u0436\u043d\u043e \u043e\u0431\u043d\u0430\u0440\u0443\u0436\u0438\u0442\u044c \u0441\u0445\u043e\u0434\u043d\u044b\u0439 \u0436\u0438\u0432\u043e\u0442\u043d\u044b\u0439 \u0438 \u0440\u0430\u0441\u0442\u0438\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u044b\u0439 \u043c\u0438\u0440?\n
\u0410. \u0415\u0432\u0440\u043e\u043f\u0430 \u0438 \u0421. \u0410\u043c\u0435\u0440\u0438\u043a\u0430\n
\n23. \u0427\u0442\u043e \u043d\u0430\u0437\u044b\u0432\u0430\u044e\u0442 \u00ab\u043d\u0435\u043e\u043b\u0438\u0442\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u043e\u0439 \u0440\u0435\u0432\u043e\u043b\u044e\u0446\u0438\u0435\u0439\u00bb?\n
\u0412. \u0445\u043e\u0437\u044f\u0439\u0441\u0442\u0432\u0435\u043d\u043d\u0443\u044e \u0434\u0435\u044f\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u043e\u0441\u0442\u044c \u043f\u0435\u0440\u0432\u043e\u0431\u044b\u0442\u043d\u043e\u0433\u043e \u0447\u0435\u043b\u043e\u0432\u0435\u043a\u0430 \u043d\u0430 \u0417\u0435\u043c\u043b\u0435\n
\n24. \u041a \u043a\u0430\u043a\u043e\u043c\u0443 \u043f\u0440\u043e\u0446\u0435\u0441\u0441\u0443 \u0432 \u043e\u0440\u0433\u0430\u043d\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u043e\u043c \u043c\u0438\u0440\u0435 \u043f\u0440\u0438\u0432\u0435\u043b\u0438 \u043e\u043b\u0435\u0434\u0435\u043d\u0435\u043d\u0438\u0435, \u043f\u043e\u044f\u0432\u043b\u0435\u043d\u0438\u0435 \u0441\u0443\u0445\u043e\u043f\u0443\u0442\u043d\u044b\u0445 \u043c\u043e\u0441\u0442\u043e\u0432; \u0438\u0441\u0447\u0435\u0437\u043d\u043e\u0432\u0435\u043d\u0438\u0435 \u044d\u0442\u0438\u0445 \u043c\u043e\u0441\u0442\u043e\u0432?\n
\u0412. \u043a \u043f\u043e\u044f\u0432\u043b\u0435\u043d\u0438\u044e \u043c\u0430\u0441\u0441\u043e\u0432\u044b\u0445 \u0430\u0440\u043e\u043c\u043e\u0440\u0444\u043e\u0437\u043e\u0432\n
25. \u041d\u0430\u0437\u043e\u0432\u0438\u0442\u0435 \u0440\u0430\u0441\u0442\u0435\u043d\u0438\u044f, \u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u044b\u0435 \u0431\u044b\u043b\u0438 \u043f\u0435\u0440\u0432\u044b\u043c\u0438 \u043d\u0430\u0437\u0435\u043c\u043d\u044b\u043c\u0438 \u0441\u043f\u043e\u0440\u043e\u0432\u044b\u043c\u0438 \u0440\u0430\u0441\u0442\u0435\u043d\u0438\u044f\u043c\u0438.\n
Выход растений и животных на сушу – это важнейший этап эволюционного развития органического мира, на протяжении которого живые организмы освоили принципиально новую среду обитания.
История выхода растений и животных на сушу
В палеозое вследствие неоднократного затопления наземных частей континентов образовывались моря небольшой глубины. В них весьма активно развивалась жизнь. Климат значительной части суши того периода можно охарактеризовать как аридный, сухой с высокой температурой воздуха. Количество осадков в то время также было минимальным. При этом некоторые участки территории характеризовались влажным тропическим климатом. Ближе к концу палеозоя климат на планете стал еще более суровым, и это во многом обуславливало закономерности развития растительных организмов.
На рубеже каменноугольного и пермского периодов ледники охватили следующие территории:
- Южная Америка, Антарктида;
- Африка и Индия;
- Южная Австрия.
Биосфера палеозоя того времени оценивается по сведениям, которые были получены на основе исследования осадочных горных пород, и ископаемым остаткам, которые были обнаружены внутри них.
Филогенез – это процесс развития органического мира (в том числе и растений) в различные исторические эпохи протекающий с разнообразными особенностями.
Готовые работы на аналогичную тему
В качестве предков современных наземных растений биологи чаще всего выделяют харовые водоросли. Они имеют ряд признаков анатомии тела, которые объединяют их с высшими растениями. Эта группа водорослей изначально формировалась на дне пресных и соленых водоемов в виде достаточно плотных зарослей.
Существует и другая теория о том, что первопроходцами суши могли стать мохообразные, а именно печеночники, которые обитали на наземных пленках из водорослей в мелководных водоемах и почве.
Этот факт подтверждается тем, что споры позднеордовикских и раннесилурийских отложений имеют много черт сходств со спорами печеночных мхов. При этом каким бы не был предок современных наземных растений, суша должна была покрыться растительностью уже к концу девона. Дело в том, что с начала следующего периода (каменноугольного) на планете Земля образовались уже практически все разновидности осадков.
На континентах в это время накопилось большое количество угля. В связи с этим на пути стока вод образовывались своеобразные растительные фильтры. Если бы такой естественный растительный фильтр не существовал, то остатки растений смешивались с песком и глиной.
В таком случае формировались обломочные породы, которые были обогащены растительными остатками и представляли собой углистые сланцы и углистые песчаниками, а не настоящий уголь.
В связи с этими событиями в начале каменноугольного периода прибрежная полоса была усеяна растениями, которые интенсивно отцеживали весь обломочный материал, сносимый с суши.
Освоение новой среды обитания содействовало возникновению различных адаптаций у многих живых организмов, в том числе и растений.
Возможные причины выхода растений на сушу
Среди основных причин выхода растений на сушу можно отметить:
- в процессе жизнедеятельности бактерий сформировались некоторые новые слои почвы;
- суша стала более защищенной от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей, что было связано с тем, что в атмосфере появился озоновый слой. Это способствовало существенной смене климата;
- климат менялся и стал умеренным и более влажным.
Таким образом, считается, что растения вышли на сушу, чтобы избежать поедания растительноядными животными, обитающими в водных пространствах. Также они искали новую почву, которая сформировалась в результате деятельности грибов и лишайников.
Примитивный тип почвы, который создавался строматолитами уже был пригоден для произрастания некоторых растений. Суша накопила большое количество органического вещества.
Тем самым выход растений на сушу стал крупнейшим ароморфозом в развитии жизни на Земле. Такое события было подготовлено предыдущим ходом органической и неорганической эволюции. Среди таких процессов можно выделить:
- почвообразование;
- накопление в атмосфере молекулярного кислорода;
- формирование озонового экрана;
- процесс дифференцировки клеток.
Считается, что сухопутные растений произошли от зеленых водорослей, так как в их клетках был обнаружен хлорофилл. Неизвестная предковая форма дала две эволюционные ветви: одна из них привела к возникновению риниофитов, а другая – к появлению мхов.
Первыми наземными растениями стали риниофиты, которые не имели отчетливого деления на стебли, корни, листья. Они занимали промежуточное положение между водорослями и наземными растениями.
У таких растений развивалась покровная и проводящая ткань, которая обеспечила им защиту от высыхания в наземно-воздушной среде и позволяли транспортировать растворы питательных веществ.
У наземных растений преобладал спорофит или то поколение, которое дает бесполые клетки или споры. У наземных растений также развивались специализированные функции. Например, в стеблях появились проводящие пучки, которые находились на нижней части побегов. Эти пучки напоминали корневые волоски. В дальнейшем происходила более сложная эволюция процессов размножения растений, которая привела к появлению настоящих современных наземных растений, имеющих возможности к более качественной адаптации к условиям суши и ее освоению.
Поверхность материков и дно океана со временем изменились. Поднимались новые материки, уходили под воду существовавшие раньше. Из-за колебаний земной коры на месте морей возникала суша. Изучение ископаемых остатков показывает, что растительный мир Земли тоже изменялся.
Переход растений к наземному образу жизни, по-видимому, был связан с существованием периодически заливавшихся и освобождавшихся от воды участков суши. Осушение этих участков происходило постепенно. У некоторых водорослей стали появляться приспособления к обитанию вне воды.
Начался переход некоторых растений от водного к наземному образу жизни. У древних многоклеточных водорослей строение постепенно усложнялось, и они дали начало первым наземным растениям.
Среди основных причин выхода растений на сушу можно отметить:
в процессе жизнедеятельности бактерий сформировались некоторые новые слои почвы; суша стала более защищенной от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей, что было связано с тем, что в атмосфере появился озоновый слой.
Это способствовало существенной смене климата; климат менялся и стал умеренным и более влажным.
Считается, что растения вышли на сушу, чтобы избежать поедания растительноядными животными, обитающими в водных пространствах.
Также они искали новую почву, которая сформировалась в результате деятельности грибов и лишайников. Суша накопила большое количество органического вещества. Тем самым выход растений на сушу стал крупнейшим ароморфозом в развитии жизни на Земле.
Одними из первых наземных растений были росшие по берегам водоёмов риниофиты, например риния. Они существовали 400 млн. лет назад, а потом вымерли.
Строение риниофитов ещё напоминало строение многоклеточных водорослей. У них отсутствовали настоящие стебли, листья, корни, в высоту они достигали около 25 см. Ризоиды, с помощью которых они прикреплялись к почве, поглощали из неё воду и минеральные соли. Размножались они спорами. От риниофитоподобных растений произошли древние плауны, хвощи, папоротники.
Это были типичные споровые растения, своего расцвета они достигли около 300 млн. лет назад, когда климат был тёплым и влажным, что благоприятствовало росту и размножению папоротников, хвощей и плаунов. Однако их выход на сушу и отрыв от водной среды не были ещё окончательными. При половом размножении споровым растениям для оплодотворения необходима водная среда.
В конце каменноугольного периода климат Земли почти повсеместно стал суше и холоднее. Древовидные папоротники, хвощи и плауны постепенно вымирали. Появились примитивные голосеменные растения.
Происхождение голосеменных от древних папоротниковидных доказывает многие черты сходства между этими растениями. Это сходство не только внешнее. Общие черты наблюдаются в строении органов: стеблей, листьев и корней.
Очевидно, предками голосеменных растений были древовидные, лиановидные и травянистые семенные папоротники, впоследствии полностью вымершие. Их семена развивались на листьях, шишек ещё не было.
Условия жизни продолжали меняться. Там, где климат становился более суровым, древние голосеменные растения постепенно вымирали. Им на смену приходили более совершенные растения — сосна, ель, пихта.
Растения, размножавшиеся семенами, лучше приспособились к жизни на суше, чем растения, размножавшиеся спорами. Это связано с тем, что возможность оплодотворения у них не зависит от наличия воды во внешней среде.
Покрытосеменные растения появились на Земле около 130 млн. лет назад. Покрытосеменные оказались наиболее приспособленными к жизни на суше растениями. Только у них имеются цветки, их семена развиваются внутри плода и защищены околоплодником.
Покрытосеменные быстро расселились по всей Земле и заняли все возможные места обитания. Уже более 60 млн. лет они господствуют на Земле. Приспособившись к различным условиям существования, покрытосеменные создали разнообразный растительный покров Земли из деревьев, кустарников и трав.
В процессе длительного развития многие растения на Земле вымерли. Поэтому полностью восстановить историю развития растительного мира очень трудно. Но учёными уже доказано, что все современные виды растений произошли от более древних форм.
Карбоновый лес. Рисунок Андрея Белова
Первопроходцы суши
Например, в последние годы стала популярной гипотеза, согласно которой жизнь возникла не в океане, а в мелких наземных водоемах (Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 2012, 109, 14, E821–E830, doi: 10.1073/pnas.1117774109). В пользу этой гипотезы есть несколько биохимических доводов, самый простой и наглядный из которых следующий. Известно, что в цитоплазме всех живых клеток ионов калия K + гораздо больше, чем ионов натрия Na + . Между тем бросается в глаза, что почти во всех природных водоемах соотношение концентраций этих ионов в точности обратное. В морской воде в 40 раз больше натрия, чем калия, а в живой клетке, наоборот, калия в 10–20 раз больше. Внутриклеточный избыток калия важен для работы многих ферментов, и в том числе для системы синтеза белка. Причем анализ генных последовательностей показывает, что эти калий-зависимые ферменты — очень древние; скорее всего, они были уже у общего предка всех современных живых организмов. Значит, первые клетки жили в среде, где калия было намного больше, чем натрия. Океан такой средой быть не мог. Гораздо вероятнее, что это были горячие источники на суше, вода в которых как раз может иметь подходящий химический состав.
Но даже если живые клетки возникли на суше, после этого они довольно быстро заселили море. По большинству параметров морская среда намного комфортнее наземной: в ней всегда хватает воды и в нее почти не проникают опасные для клеток ультрафиолетовые лучи. Сейчас ультрафиолетовый компонент солнечного света экранируется слоем атмосферы, обогащенным озоном, который постоянно образуется в небольшом количестве из атмосферного кислорода. До кислородной революции на Земле не было никакого озонового слоя, поэтому защищать клетки от ультрафиолетовых лучей могла только вода. Получается, что океан был не колыбелью жизни, а ее убежищем на первые несколько миллиардов лет эволюции.
Леса и насекомые
Фауна раннего девона Шотландии: паукообразное Palaeocharinus (a), многоножка Crussolum (б), многоножка Leverhulmia (в), ракообразное Heterocrania (г), ракообразное Lepidocaris (д). Рисунок: Palaeontology, 2003, 46, 3, 467–509
Животные тоже выходят на сушу. В первую очередь это членистоногие — тип, который в наземных условиях достиг колоссального расцвета. В силуре появляются многоножки и скорпионы, в девоне — сенокосцы, клещи, ложноскорпионы и насекомые (Philosophical Transactions of the Royal Society B, 2012, 367, 519–536, doi: 10.1098/rstb.2011.0271). Правда, насчет скорпионов есть серьезная оговорка: в палеозойскую эру они еще дышали жабрами и наземными животными, по сути, не были. Зато все остальные перечисленные членистоногие — однозначно наземные. Причем на сушу они начали выходить довольно рано: ископаемые следы, наверняка принадлежащие наземным многоножкам, известны еще из ордовика (Journal of Paleontology, 2006, 80, 4, 638–649, doi: 10.1666/0022-3360(2006)80[638:JMFTLD]2.0.CO;2 ). В начале девона появились хищные губоногие многоножки, которые могли питаться только другими членистоногими; у ископаемых экземпляров сохранились даже ногочелюсти с крючками, сквозь которые в тело жертвы впрыскивался яд из ядовитых желез, — этот механизм у них одинаков с современными губоногими многоножками (Palaeontology, 2003, 46, 3, 467–509, doi: 10.1111/1475-4983.00308 ). Это означает, что к началу девона сообщество наземных членистоногих было уже достаточно сложным, чтобы хищник всегда мог выбрать себе добычу.
В сложившемся пазле наземной фауны явно не хватает двух привычных нам фрагментов. Во-первых, там нет пауков. Их ископаемые родичи, еще не умевшие плести паутину, вышли на сушу в силуре, но настоящие пауки, и то очень примитивные, появились только в конце карбона (Biological Reviews, 2010, 85, 171–206, doi:10.1111/j.1469-185X.2009.00099.x ). А во-вторых, мы пока еще ничего не сказали о летающих насекомых. Упомянутые девонские насекомые были первичнобескрылыми, то есть относились к группам, у которых крыльев никогда не было. Такие насекомые есть и сейчас: например, встречающаяся в домах сахарная чешуйница. Но подавляющее большинство современных насекомых — крылатые (включая сюда и тех, кто потерял крылья вторично). И вот этой группы в девоне еще нет. Первый бескрылый родственник крылатых насекомых, похожий на них строением ротового аппарата, обнаружен в конце девона (Nature, 2012, 488, 7409, 82–85, doi:10.1038/nature11281). Первое насекомое с крыльями — в начале карбона (Geobios, 2005, 38, 3, 383–387, doi: 10.1016/j.geobios.2003.11.006 ). С этого момента в истории жизни на Земле началась новая эпоха, хотя поначалу, вероятно, это было не особенно заметно.
Дело в том, что крылатые насекомые во многом уникальны. Достаточно сказать, что к этой группе относится примерно две трети всех современных видов животных, при необычайно широком наборе способов питания. Последнее наглядно выражено многообразием ротовых аппаратов: грызущий, лижущий, трубчато-сосущий, колюще-сосущий и другие, вплоть до таких необычных, как хватательная маска стрекозы или гигантские жвалы жука-оленя. Крылатые насекомые встречаются везде, где только могут жить многоклеточные существа, за исключением морских глубин. Они бывают хищниками, растительноядными, паразитами, поедателями грибов или разрушителями мертвой органики и во всех этих ролях могут вырабатывать тончайшие пищевые специализации. Кроме того, они образуют множество других, непищевых связей с соседями по сообществам: например, насекомые-опылители сильно повлияли на эволюцию цветковых растений. В общем, биосферную роль крылатых насекомых переоценить трудно.
Парк пермского периода
Последний период палеозойской эры — пермский — продолжался 46 миллионов лет (298–252 млн лет назад). Пермский мир был уже во многом близок к нынешнему. Сушу населяли многообразные наземные позвоночные, среди которых были и хищники, и растительноядные. Процветал мир насекомых; именно в перми появился отряд, оказавшийся самым эволюционно успешным в этом классе, — жесткокрылые, или жуки. На континентах росли леса, состоявшие в Северном полушарии из древних хвойных, а в Южном — из лиственных голосеменных, отдаленно родственных современному гинкго. Водная жизнь тоже бурно развивалась: пермские моря полны моллюсков, иглокожих, брахиопод, ракообразных, кораллов и других беспозвоночных, не говоря уже о рыбах. Современного наблюдателя (если бы он не слишком всматривался) в перми поразило бы прежде всего отсутствие птиц, млекопитающих и цветковых растений, а если бы он мог увидеть Землю из космоса — то еще и совершенно другое расположение материков.
В конце карбона — начале перми произошло так называемое гондванское оледенение, охватившее в основном часть суши Южного полушария. Очень вероятно, что его главной причиной было распространение лесов. Деревья карбонового периода связывали огромное количество углерода в биомассе своих стволов, разлагать которую было некому: эффективные разрушители древесины еще не возникли. В результате деревья падали и захоранивались как есть, создавая залежи каменного угля. Переход углерода из атмосферного углекислого газа в эти залежи сильно ослабил парниковый эффект — вот этого, по-видимому, и хватило для запуска очередного оледенения. И в самом деле, достоверно показано, что атмосферная концентрация CO2 в тот момент сильно снизилась (Special Paper of the Geological Society of America, 2008, 441, 343–354, doi: 10.1130/2008.2441(24)). Гондванское оледенение создало холодный климат на значительной части земной суши, однако никаких биосферных переворотов, насколько можно судить, не вызвало. Все крупные группы организмов его спокойно пережили.
События конца перми были гораздо драматичнее. Но чтобы к ним перейти, нам потребуется небольшое вступление.
Пять великих рубежей
Еще палеонтологи XIX века прекрасно знали, что рубежи периодов, а тем более эр, обычно характеризуются спадами разнообразия живых организмов, то есть попросту вымираниями. Это естественно: одни животные и растения вымирают, другие приходят им на смену. Границы периодов как раз и проводятся по моментам, когда смены флор и фаун особенно заметны. Конец пермского периода одновременно является концом всей палеозойской эры — не приходится удивляться, что некоторая часть биоты на этом рубеже исчезла.
Другой известный палеонтолог, Дуглас Эрвин, решил определить скорость этого процесса. Анализируя вместе с коллегами распределение остатков животных в осадочных толщах, он постепенно пришел к выводу, что пермское вымирание произошло за очень короткий срок — меньше одного миллиона лет (Science, 1998, 15, 280, 5366, 1039–1045). Коротким этот срок, конечно, можно назвать только по меркам истории Земли, но для событий такого масштаба он действительно очень мал.
Итак, на границе палеозоя и мезозоя произошло нечто большее, чем рядовая смена ископаемых фаун. Рауп и Эрвин столкнулись с явлением, относящимся к категории массовых вымираний (mass extinctions). Что же это, собственно, такое?
Некоторые палеонтологи считают, что кризис, сопровождающийся массовым вымиранием, есть совершенно нормальная стадия развития природного сообщества размером с земную биосферу. Известный палеоботаник Валентин Абрамович Красилов так и писал: кризис — это естественный механизм эволюции сообществ (Красилов В. А. Нерешенные проблемы теории эволюции. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1986). Под этим углом зрения становится понятно, почему некоторые кризисы (например, ордовикский) не удается толком связать ни с какими внешними воздействиями на живую природу. Но также понятно, что само по себе признание кризиса нормальным явлением еще ничего не объясняет. В основе любого исторического события, и биосферного кризиса в том числе, лежат вполне реальные причинно-следственные связи; наша задача — их раскрыть. Если нет внешних причин, значит, есть внутренние, и наоборот.
Недавно детальные геологические исследования показали, что пермское вымирание заняло гораздо более короткий срок, чем думали раньше, — всего 60 тысяч лет (Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 2014, 111, 9, 3316–3321, doi: 10.1073/pnas.1317692111 ). Шестьдесят тысяч лет — это 0,06 миллиона лет, срок по меркам планетной истории просто невероятно маленький. Что же там произошло?
Механизм катастрофы
Большинство ученых сейчас думает, что пермскую катастрофу запустили вулканы. Показано, что точно в момент биосферного кризиса (то есть 252 миллиона лет назад) на территории, которая сейчас называется Западной и Средней Сибирью, образовалась трапповая провинция — система действующих вулканов, не ограниченных точечными кратерами, а занимающих сплошное протяженное поле. Выглядело это, должно быть, грандиозно. Расколотая во многих местах земная кора извергла море расплавленного базальта, залившее 1,6 миллиона квадратных километров — это площадь современного Ирана. Текущий базальт затопил огромную территорию и постепенно застывал, создавая абсолютно плоскую безжизненную равнину, по которой текли новые базальтовые волны от новых извержений. Но все это было только прологом к кризису.
Пустынная планета
Сразу после пермского кризиса Земля представляла собой довольно унылое место. Ничем не сдерживаемый парниковый эффект привел к разогреву Мирового океана до 38–40°C (Science, 2012, 338, 6105, 366–370, doi: 10.1126/science.1224126). Это близко к заведомо смертельной для большинства животных и растений температуре денатурации белков (примерно 45°C). К тому же при высокой температуре падает растворимость кислорода в воде, так что существование водной фауны практически исключается. Палеонтологические данные показывают, что рыбы в эту эпоху остались только в приполярных областях океана. Суша, скорее всего, прогревалась еще сильнее, поэтому тропические и субтропические широты были непригодны для жизни крупных наземных животных. Авторы, опубликовавшие эти данные, делают твердый вывод: в раннем триасе температура стала дополнительной причиной массового вымирания.
Листрозавр (Lystrosaurus murray). Художник Дмитрий Богданов
Триасовое возрождение
В течение триаса структура сообществ постепенно восстанавливается. Более того, в ней возникают принципиально новые жизненные формы — например, морские рептилии. В середине триаса появляются двукрылые насекомые (то есть комары и мухи), а в конце — черепахи, крокодилы, динозавры, летающие ящеры (птерозавры) и млекопитающие. Это уже почти современная биота. Из групп, представителей которых мы привыкли каждый день видеть, не хватает только птиц (появляются в юре) и цветковых растений (появляются в мелу). Никаких переворотов, сравнимых с кембрийским взрывом или пермским кризисом, в истории Земли больше не будет, по крайней мере, до появления человека.
Тут уместно привести интереснейший чисто эмпирический результат, который получил американский палеонтолог Джон Сепкоски. Он собрал данные по морским животным за все времена от кембрия до современности и построил график, где по горизонтали было отложено время, а по вертикали — разнообразие, измеренное числом родов и семейств.
График Сепкоски, изображающий динамику разнообразия морских животных в фанерозое. Обозначения: V — венд (или эдиакарий), Cm — кембрий, O — ордовик, S — силур, D — девон, C — карбон, P — пермь, Tr — триас, J — юра, K — мел, T — третичный период, Cz — кайнозой. Цифрами с 1 по 5 обозначены пять главных массовых вымираний (ордовикское, девонское, пермское, триасовое и меловое), 0 — кембрийский взрыв. Иллюстрация: Geo-HeritageScience, с изменениями
Оказалось, что в течение всего палеозоя (не считая начального периода роста сразу после кембрийского взрыва) разнообразие остается стабильным. После кризисов оно просто возвращается к прежнему уровню. На границе перми и триаса, естественно, виден глубокий провал. И что же дальше? За пермо-триасовым провалом следует не возвращение к прежнему устойчивому уровню, а непрерывный подъем, который иногда притормаживается очередными кризисами, но неуклонно длится вот уже почти 250 миллионов лет. На графике Сепкоски очень наглядно видно, что вся эволюция как бы делится на две части: до пермского кризиса, когда разнообразие было по большому счету стабильно, и после него, когда оно непрерывно растет. Никакого общепринятого объяснения этому до сих пор нет, но сам факт сомнений не вызывает (Journal of Paleontology, 1997, 71, 4, 533–539). И получается, что пермский кризис изменил весь режим развития жизни на Земле. Перефразируя знаменитого английского историка Арнольда Тойнби, можно сказать: эволюция — это ответ на вызов.
Какие условия способствовали выходу растений и животных на сушу?
Выходу растений и животных на сушу способствовало накопление в атмосфере кислорода и, как следствие, образование озонового экрана, защищающего все живое от ультрафиолетового излучения.
Приспособления для выхода на сушу
Какие приспособления возникают у растений и животных в связи с выходом на сушу?
С выходом на сушу для растений понадобилась сосудистая система, обеспечивающая проведение воды и питательных веществ. Дальнейшая эволюция растений на суше была направлена на дифференцировку таллома на органы и совершенствование полового размножения — уменьшение зависимости от воды. Не меньшее значение имело и появление механических тканей, обеспечивающих поддержание формы тела в менее плотной по сравнению с водной наземно-воздушной средой.
Для животных, вышедших на сушу, важнейшее значение имели органы, обеспечивающие: возможность дышать атмосферным воздухом (системы трахей, легочные мешки, легкие), передвижение (свободные конечности с их поясами) и размножение (органы, обеспечивающие возможность внутреннего оплодотворения, появление яйцевых оболочек).
Эволюция папоротников
Чем объяснить процветание папоротникообразных в карбоне и их постепенное вымирание к концу палеозойской эры?
В девоне широко распространились хвощи, плауны, папоротники. Наибольшего расцвета они достигли в каменноугольный период. Этому способствовал теплый и влажный климат карбона, благоприятствующий их эффективному размножению. В пермский период климат стал суше и прохладнее. Это привело к вымиранию крупных папоротниковидных.
Ароморфозы мезозоя
Какие ароморфозы произошли в мезозое?
В мезозое появились покрытосеменные растения, птицы и млекопитающие.
В связи с этим можно отметить следующие основные ароморфозы:
в царстве растений — возникновение цветка, двойного оплодотворения и семян, заключенных в плод;
в царстве животных — формирование четырехкамерного сердца, обретение теплокровности, кормление детенышей молоком, дифференцировка зубов и др.
Идиоадаптации пресмыкающихся
Какие частные приспособления (идиоадаптации) обеспечили заселение древними пресмыкающимися различных сред обитания?
Заселению древними пресмыкающимися различных сред обитания способствовали различные идиоадаптации, возникшие как частные приспособления к условиям окружающей среды.
Среди древних пресмыкающихся, обитавших в наземно-воздушной среде, наиболее значимыми следует признать идиоадаптации, связанные с активным образом жизни, — хорошо развитые свободные конечности, у многих особенно задние (тиранозавр), позволяющие им быстро перемещаться в пространстве. Для растительноядных пресмыкающихся особенно важны были приспособления, связанные с пассивной защитой от врагов, — гигантские размеры (диплодок, бронтозавр, брахиозавр и др.), всевозможные костные панцири, щитки и шипы (черепахи, стегозавр и др.).
Весьма разнообразны были морские ящеры. Наиболее известны среди них ихтиозавры, похожие по строению тела на акул и дельфинов, и плезиозавры — животные с широким туловищем, длинными ластами и змеевидной шеей. Такие особенности строения помогали им жить и охотиться в водной среде.
Среди древних пресмыкающихся были и летающие ящеры. Встречались как крохи, размером с воробья, так и гиганты с размахом крыльев до 15 м. Превращение свободных конечностей в крылья позволило этим животным освоить воздушную среду обитания.
Распространение покрытосеменных растений
Что способствовало быстрому распространению покрытосеменных?
Быстрому распространению покрытосеменных растений способствовала их эволюционная пластичность — способность быстро адаптироваться к условиям окружающей среды. Большую роль сыграла тесная эволюционная связь с насекомыми-опылителями. Важнейшими ароморфозами покрытосеменных являются: происхождение цветка, редукция гаметофита, возникновение двойного оплодотворения и появление семян, заключенных в плод.
Палеоген
Какие изменения в животном и растительном мире произошли в палеогене?
В палеогене климат был ровным, тропическим. Практически вся Европа была покрыта вечнозелеными тропическими лесами, и лишь в северных областях произрастали листопадные виды. В это время уже сформировались практически все основные группы цветковых растений.
Млекопитающие заняли господствующее положение, приспособившись к различным условиям жизни на суше, в воздухе и в воде, они как бы заменили мезозойских пресмыкающихся. Сумчатые и плацентарные млекопитающие развивались параллельно. От каких-то групп плацентарных насекомоядных произошли хищники и примитивные копытные.
Важнейшие события неогена
Какие наиболее важные события в эволюции организмов произошли в неогене?
В неогене появились хоботные, парно- и непарнокопытные, все группы современных хищников и китообразные. От разных групп насекомоядных независимо произошли рукокрылые, приматы, грызуны и другие отряды млекопитающих. Чрезвычайно разнообразным и многочисленным стал мир птиц и костистых рыб.
В результате похолодания теплолюбивые растения отступили к экватору, а их место заняли более холодостойкие листопадные виды. По мере того как климат становился все более сухим, леса уступали место открытым пространствам, покрытым травянистыми растениями.
В середине неогена широко распространились общие предковые формы человекообразных обезьян и людей. В связи с процессом сокращения лесов некоторые группы древних обезьян спустились с деревьев на землю и стали завоевывать открытые пространства. Они и были предками человека.
Влияние древнего человека на природу
Как воздействовал древний человек на окружающую природу?
Вымирание крупных млекопитающих антропогена иногда связывают с деятельностью древних охотников. Считают, что они истребили мамонтов, шерстистых носорогов, большерогих торфяных оленей и др. Исчезновение многих хищников объясняют тем, что человек уничтожил крупных копытных, которыми они питались.
Эволюция современных организмов
Какие факторы оказывают наибольшее влияние на эволюцию ныне живущих организмов?
Антропогенные. Около 10 тыс. лет назад человек от собирательства и охоты перешел к земледелию и скотоводству. С этого времени основные изменения, происходящие в биосфере, так или иначе связаны с хозяйственной деятельностью человека.
Читайте также: