Вопрос 1. Какие ароморфозы произошли в протерозое и палеозое?

К концу протерозойской эры появились все типы беспозвоночных, а также первые хордовые животные — подтип бесчереп­ных.

Крупнейшими ароморфозами протеро­зоя считаются появление животных с дву­сторонней симметрией тела и возникнове­ние первых хордовых животных.

В палеозое произошел выход растений и животных на сушу. И важнейшие аро­морфозы были связаны с освоением живыми организмами сухопутной среды. У растений это — появление защитной по­кровной ткани, механической ткани, про­водящей (сосудистой) ткани, семенного размножения.

В палеозойскую эру появились и вы­мерли первые наземные растения — риниофиты, появились мхи, хвощи, пла­уны, папоротники, голосеменные. Таким образом, к концу палеозоя на Земле су­ществовали все группы растений, кроме покрытосеменных.

У животных в связи с выходом на сушу произошло образование органов, обеспе­чивающих дыхание атмосферным возду­хом, перемещение в менее плотной, чем вода, среде, внутреннее оплодотворение и др.

К концу палеозоя в фауне Земли не хва­тало только птиц и млекопитающих.

Вопрос 2. 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.

Вопрос 3. 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).

Вопрос 4. 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.

Для понимания эволюции жизни и экологических условий, в которых происходили ее важнейшие события, важно иметь ясное представление об основных этапах геологической истории Земли и совместной эволюции растительного и животного мира.

Вся геологическая история Земли делится на эры, а те, в свою очередь, на периоды.

Названия эр греческие (например, протерозой - эра ранней жизни). Названия периодов отражают либо наименование местностей, где впервые были обнаружены ископаемые останки древних растений и животных этого периода (например, юрский период палеозойской эры происходит от названия горного массива Юра на юге Франции), либо другие особенности периода (например, формирование запасов каменного угля в каменноугольном периоде).

Катархей и архей (древнейшая эра)

Катархей (эра позже древнейшей) начинается 5 млрд лет т.н. возникновением Земли как небесного тела.

3,5 млрд лет т.н. (по геологическим меркам чрезвычайно быстро) на Земле появляются первые живые клетки. С возникновением первых живых организмов начинается древнейшая эра - архей. В архее последовательно возникают 3 поколения прокариот - бактерии-анаэробы, бактерии-фотосинтетики и бактерии-аэробы (или окислители) и соответственно важнейшие биохимические процессы: анаэробное дыхание (или гликолиз), фотосинтез и, наконец, аэробное, или кислородное, дыхание.

В конце архея, 2 млрд лет т.н., в результате симбиоза 3 видов прокариот возникают первые эукариотические клетки. При этом анаэробные прокариоты дают начало основной клетке-носителю, бактерии-фотосинтетики превращаются в хлоропласты, а бактерии-окислители - в энергетические станции клетки - митохондрии.

Таким образом, архей заканчивается появлением первых эукариотических клеток.

Крупнейшие ароморфозы архея - возникновение жизни, появление прокариотических клеток, возникновение фотосинтеза, бескислородного и кислородного дыхания, появление первых эукариотических клеток.

Протерозой (эра ранней жизни) 2 млрд-600 млн лет т.н. (2 млрд-590 млн лет т.н.)

В протерозое жизнь как в растительном, так и в животном царстве развивается только в воде. Происходит быстрое развитие эукариот. Около 1,5 млрд лет т.н. от первых примитивных эука-риот возникает общий предок растений и животных - древнее жгутиковое. По современным представлениям жгутики, так же как митохондрии и хлоропласты, произошли от каких-то древних свободноживущих прокариот.

От древнего жгутикового возникают два важнейших царства живых организмов - растения и животные.

Эволюция растений направлена на переход от одноклеточных подвижных форм к одноклеточным неподвижным, а затем к многоклеточным неподвижным формам - нитчатым и пластинчатым водорослям. Утрата растениями подвижности в процессе эволюции связана с полным переходом их к автотрофному питанию за счет фотосинтеза и потерей способности к гетеротрофному питанию. Возникающие в конце протерозоя водоросли - это низшие растения, не имеющие дифференцированных органов и тканей.

Эволюция животных в протерозое идет значительно более высокими темпами. В отличие от растений, животные в процессе эволюции утрачивают хлоропласты и полностью переходят к гетеротрофному питанию (т.е. питанию готовыми органическими веществами). В связи с необходимостью активного поиска источников пищи животные не только не утрачивают подвижности, а наоборот, совершенствуют опорно-двигательную систему и механизмы, управляющие движением.

Из одноклеточных подвижных форм вначале возникают подвижные колониальные жгутиковые - однослойные животные, не имеющие дифференцированных органов и тканей, затем 2-слой-ные и 3-слойные животные с дифференцированными тканями (3 зародышевых слоя впоследствии дадут начало различным типам тканей и у человека). Из среднего зародышевого слоя, который впервые появился у примитивных плоских червей, развиваются мышцы и опорные ткани, связанные с активным передвижением.

Последние 50 млн лёт протерозоя - венд - период очень бурного развития животного мира: в этот период возникают все типы беспозвоночных животных, за исключением хордовых, в том числе губки, кишечнополостные, членистоногие, моллюски.

Крупнейшие ароморфозы протерозоя - возникновение многоклеточное (около 1 млрд лет т.н.), диплоидности и полового процесса. У животных появляются дифференцированные органы и ткани, возникает опорно-двигательная и нервная система.

Бурный эволюционный прогресс животных связан с полным переходом их к гетеротрофному питанию и возникающей в связи с этим необходимостью совершенствования опорно-двигательной системы и управляющей ее работой нервной системы.

Растения в протерозое переходят от одноклеточных подвижных форм к одноклеточным неподвижным, а затем к многоклеточным неподвижным формам. Однако все растения протерозоя - это низшие растения (водоросли), не имеющие дифференцированных органов и тканей.

Крупнейшие ароморфозы протерозоя - возникновение царства растений и царства животных. Появление многоклеточности и полового процесса у растений и животных. Появление всех типов беспозвоночных.

Палеозой (эра древней жизни) 600-250 млн лет т.н. (590-248 млн лет т.н.)

Палеозойская эра - одна из самых бурных в истории развития жизни на Земле. В течение палеозоя как в царстве растения, так и в царстве животные происходят крупнейшие эволюционные изменения.

Палеозой делится на 6 периодов: кембрий, ордовик, силур, девон, карбон и пермь.

Кембрий 600-500 млн лет т.н. (590-505 млн лет т.н.)

Климат кембрия - умеренный, материки - низменные.

В кембрии жизнь развивается практически только в воде. На суше обитают лишь бактерии и сине-зеленые водоросли. Благодаря их деятельности начинается образование почвы, подготовившее выход на сушу многоклеточных растений и животных.

Это время pacifeema водорослей и беспозвоночных. Большинство ученых считает, что именно в кембрии появляются первые примитивные хордовые типа ланцетника.

Крупнейший ароморфоз кембрия - появление первых примитивных хордовых.

Ордовик 500-450 млн лет т.н. (505-438 млн лет т.н.)

Климат ордовика - мягкий, моря мелководные. Континенты в основном плоские. Площадь морей по сравнению с кембрием увеличилась.
В ордовике, так же как и в кембрии, жизнь развивается в основном в воде.

Царство растения представлено водорослями.

Важнейшим событием в царстве животные является прогрессивное развитие хордовых. От примитивных хордовых типа ланцетника возникают хордовые с хрящевым скелетом, напоминающие представителей современного класса круглоротые - миног и миксин, а затем бесчелюстные панцирные «рыбы» - щитковые. По типу питания щитковые были фильтраторами.

Предполагают, что в ордовике, около 450 млн лет т.н., на суше появились разнонитчатые водоросли типа калеохете, которые стали предками первых сосудистых растений - риниофитов.

Крупнейший ароморфоз ордовика - появление хордовых, имеющих хрящевой скелет (щитковых).

Силур 450-400 млн лет т.н. (438-408 млн лет т.н.)

В результате интенсивных горообразовательных процессов в силуре значительно увеличивается площадь суши. По сравнению с ордовиком климат становится более сухим.

В силуре, около 430 млн лет т.н., на суше появляются первые сосудистые растения - риниофиты (или псилофиты). Тело риниофитов еще не имело дифференцированных органов - у них не было ни листьев, ни корней, фотосинтез осуществляли голые безлистные стебли. Однако в связи с выходом на сушу у риниофитов появляются хорошо развитые покровная и проводящая ткани.

В Силуре впервые выходят на сушу не только растения, но и животные. Это представители типа членистоногих - паукообразные, внешне напоминавшие скорпионов. Членистоногие оказались первыми животными, вышедшими на сушу, потому что уже имели сформированные ходильные конечности и наружны:: скелет, являющийся опорой тела и защитой от высыхания.

В силуре происходит и важнейший ароморфоз животных типа хордовых - в пресноводных водоемах от бесчелюстнь хордовых с хрящевым скелетом возникают первые челюстнъ.-: рыбы.

Крупнейшие ароморфозы силура - выход на сушу расте ний (риниофиты) и животных (членистоногие); появление челюстных рыб.

Девон 400-350 млн лет т.н. (408-360 млн лет т.н.)

В девоне происходит поднятие суши. Площадь морей сокращается. Климат становится еще более сухим. Появляются пустынные и полупустынные области.

В начале девона происходит еще одно важное событие в царстве растений - около 370 млн лет т.н. появляются мхи.

Часть водоемов в Девоне пересыхает, и рыбы вынуждены либо впадать в спячку и дышать в этот период легкими (двоякодышащие рыбы), либо переползать по суше в другой водоем (кистеперые рыбы). Эволюционный прогресс хордовых связан с последним направлением развития. Кистеперые рыбы оказались способны перемещаться по суше, поскольку в связи с придонным образом жизни, связанным с недостатком кислорода, у них уже развились легкие и мясистые плавники для перемещения по дну водоема.

К концу девона от кистеперых рыб возникают первые земноводные - стегоцефалы.

Крупнейшие ароморфозы девона: в царстве растения - появление папоротникообразных (папоротников, хвощей и плаунов), мхов и голосеменных; в царстве животные - появление кистеперых рыб и первых земноводных - стегоцефалов.

Карбон (каменноугольный период) 350-300 млн лет т.н. (360-286 млн лет т.н.)

В карбоне климат становится влажным и теплым. Сезонные колебания температуры невелики. Значительная часть современных континентов залита мелководными морями. Во влажном и теплом климате достигают исключительного расцвети высшие споровые (папоротникообразные) - папоротники, хвощ;-: и плауны. На громадных территориях они образуют заболоченные леса, в которых доминируют древовидные плауновидные липидодендроны (высотой до 40 м), древовидные папоротники (высотой 20-25 м) и гигантские хвощи - каламиты (высотой 8-10 м). Из отмерших стволов этих деревьев позднее образуются запасы каменного угля.

Во влажном и теплом климате основные недостатки споровых растений - размножение, связанное с водой, и плохо приспособленный к существованию в засушливых условиях свободно живущий гаметофит - не важны. В то же время мелкие, легкие споры, в отличие от тяжелых семян голосеменных, прекрасно переносятся ветром. Поэтому, хотя голосеменные появились еще в девоне, в каменноугольном периоде доминируют не голосеменные, а споровые. Одновременно со споровыми - «земноводными» растениями, чье размножение связано с водой, в карбоне доминируют и земноводные животные (амфибии), размножение которых также связано с водой.

В конце карбона от земноводных возникают значительно лучше приспособленные к жизни на суше пресмыкающиеся, или рептилии.

В карбоне появляются и первые летающие насекомые -потенциальные опылители растений. Наиболее интересное из-них - гигантская стрекоза меганевр с размахом крыльев до 1,5 м.

Крупнейшие ароморфозы карбона - появление пресмыкающихся и летающих насекомых.

Обитали в морях.

Некоторые животные вели оседлый образ жизни, другие перемещались по течению. Были широко распростра-нены и активно передвигались двустворчатые, брюхоногие моллюс-ки , кольчатые черви , трилобиты. Появились первые представители позвоночных животных — панцирные рыбы, у которых не было челюсти. Панцирные считаются далёкими предками современных круглоротых, миног, миксин.

В горных отложениях найдены остатки присущих кембрийскому периоду простейших , губок, кишечнополостных , ракообразных , сине-зелёных и зелёных водорослей , а также споры растений, произраставших на суше.

В ордовикском периоде расширились площади морей, в них увеличилось многообразие зелёных, бурых, красных водорослей, головоногих и брюхоногих моллюсков. Усиливается образование коралловых рифов, сокращается многообразие губок, а также некоторых двустворчатых моллюсков.

Климат

В силурийском периоде усиливаются процессы горообразования , площадь суши увеличивается. Климат становится сравнительно сухим и тёплым. В Азии происходили мощные вулканические процессы. В горных отложениях найдены окаменелые отпечатки кишечнопо-лостных животных и низкорослого псилофита.

Животные

Климат

В девонском периоде продолжается уменьшение площади морей и увеличение и разделение суши. Климат становится умеренным. Значительная часть суши превращается в пустыни и полупустыни.

Животные

Животные

Условия пермского периода были крайне неблагоприятными для земноводных. Большая часть их вымерла, это событие получило название «Массовое пермское вымирание». Более мелкие представители земновод-ных укрылись в болотах и отмелях. Борьба за существование и естественный отбор в условиях сухого и более или менее холодного климата вызвали изменения в отдельных группах земноводных, из которых затем произошли пресмыкающиеся.

Массовое пермское вымирание

Крупное морское вымирание произошло на границе палеозоя и мезозоя . Его причины можно связать с успехами наземной растительности по части закрепления почв. Как раз незадолго до того появились засухоустойчивые хвойные, которые впервые, смогли заселить внутренние части материков и уменьшили их размыв.

Палеозойская эра. Работу выполнили ученицы 9 «Г» класса Бондарь Анастасия и Иванова Мария г.Пикалёво 2011 год Содержание. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Начало и продолжение. Климат. Представители. Растительный мир. Животные организмы Важнейшие ароморфозы. Период Начало Окончание Ранний палеозой Кембрийский 542 млн лет 488 млн лет Ордовикский 488 млн лет 443 млн лет Силурийский 443 млн лет 416 млн лет Поздний палеозой Девонский 416 млн лет 359 млн лет Каменноугольный 359 млн лет 299 млн лет Пермский 299 млн лет 251 млн лет Климат палеозоя. Климат раннего палеозоя был достаточно однообразным: большую часть поверхности суши занимали области с аридным климатом. Лишь вблизи экватора существовали участки с тропическим влажным климатом. Начиная с силурийского периода палеозойской эры климат становится более прохладным. В среднем девоне области с тропическим влажным климатом занимают практически все участки вблизи экватора и на побережьях тропических морей. В позднем палеозое климат стал более суровым. Похолоданию способствовало сосредоточение большей части южных континентов в единый суперконтинент Гондвану, который высоко вздымался над окружающими его морями. Растительный мир. В течение палеозоя одни группы растений постепенно сменялись другими. В начале эры, от кембрия до силура, доминировали морские водоросли, но уже в силуре появляются высшие сосудистые растения, произрастающие на суше. До конца каменноугольного периода преобладали споровые растения, но в пермском периоде, особенно, в его второй половине, значительную часть наземной растительности составляют семянные растения из группы голосеменных (Gymnospermae). До начала палеозоя, за исключением нескольких сомнительных находок спор, признаков развития наземных растений нет. Однако, вполне вероятно, что некоторые растения (лишайники, грибы) начали проникать во внутренние районы суши еще в протерозое, так как нередко отложения этого времени содержат значительные количества необходимых растениям питательных веществ. Для того, чтобы приспособиться к новым условиям жизни на суше, многим растениям пришлось коренным образом изменить свое анатомическое строение. Животные организмы. Именно в палеозой живые организмы вышли на сушу и произошла «скелетная революция», когда многие организмы обзавелись панцирями, раковинами и скелетами. Мир палеозоя - это господство членистоногих: пауки, скорпионы, гигантские стрекозы, тараканы, жуки. В воде жили рыбы, на основе которых в девоне появились земноводные и насекомоядные небольшие рептилии. Из растительности выделялись гигантские папоротники и хвощи, которые образовывали густые заросли. В каменноугольный период на земле появились хвойные леса - кордаитовая тайга, с деревьями достигающими высоты в 20 метров. Самая важная группа животных раннего палеозоя - трилобиты, расцвет которых пришелся на кембрий и ордовик. В силуре их вытеснили головоногие моллюски Важнейшие ароморфозы. На Земле преобладал континентальный, засушливый климат. Поэтому господствующее положение занимали голосеменные и пресмыкающиеся, которые имели ряд приспособлений к перенесению неблагоприятных условий, недостатку влаги. Широкое распространение голосеменных объясняется тем, что в условиях засушливого климата они имели ряд преимуществ перед папоротниками. Важным ароморфозом было появление покрытого оболочками семени с запасом питательных веществ. Это обеспечивало зародыш питанием и защищало от неблагоприятных условий среды. Яйцеклетка развивалась внутри семязачатка и была защищена от воздействия неблагоприятных факторов внешней среды. Таким образом, размножение этих растений не зависело от наличия воды. У голосеменных растений были хорошо развиты покровные и проводящие ткани, а листья видоизменены в иголки, что, с одной стороны, улучшало снабжение растений водой, а с другой - уменьшало ее испарение. Среди животных широкое распространение получили пресмыкающиеся. Их появление было обусловлено рядом ароморфозов: внутренним оплодотворением, плотными оболочками и запасом питательных веществ в, роговыми покровами тела, более совершенными дыхательной и кровеносной системами. В этот период произошло важное событие - появились первые примитивные млекопитающие.

, карбон , пермь .

Палеозой – эра, которая характеризуется достаточно большими находками ископаемых организмов.

Растительность. В начале палеозойской эры растения населяют только моря и океаны, но спустя 150-170 млн лет появляются первые наземные растения - риниофиты и псилофиты . Позднее, в середине палеозоя, псилофиты и риниофиты исчезли, однако, они дали начало более приспособленным группам наземных растений (мхам, хвощам, плаунам, папоротникам ). Еще большего развития наземная растительность достигла в каменноугольном периоде, характеризующемся влажным и теплым климатом на протяжении всего года. На Земле шумели леса из гигантских хвощей и древовидных папоротников. Тогда же появились семенные папоротники и голосеменные растения .

1. Ископаемый хвощ.
2. Отпечаток гигантского древовидного хвоща - каламита .
3. Ископаемое растение палеозоя.
4. Отпечаток папоротника на образце каменного угля.

Животный мир в палеозойскую эру развивался чрезвычайно бурно и был представлен большим количеством разнообразных форм. Пышного расцвета достигла жизнь в морях и океанах. В самом начале палеозоя уже существовали все основные типы беспозвоночных животных, а также появились первые хордовые организмы . Вначале они были представлены бесчелюстными , позднее появились челюстноротые , давшие начало хрящевым и костным рыбам . В середине палеозойской эры кистепёрые рыбы дали начало первым амфибиям - стегоцефалам , появились первые наземные беспозвоночные - паукообразные , а затем и насекомые . В конце эры появились первые рептилии .

5. Палеозойские иглокожие - морские лилии . 7 . Ракоскорпион.

6. Трилобит. 8. Ископаемая стрекоза.

9. Рыба палеозоя.

10. Реконструкция скелета палеозойской амфибии.

11. Реконструкция облика первой на Земле амфибии.

12. Сеймурия сочетала в себе черты амфибий и рептилий.

Ароморфозы палеозоя