Девонский период палеозойской эры. Девонский период растения

Девонский период (девон)

Девонский период (девон) является одним из подразделов палеозойской эры, коих насчитывается шесть. Девон имел место между Силурийским и Каменноугольным периодами, начался 419 млн. лет назад и продолжался вдвое больше предыдущего силурийского – около 60 млн. лет. Закончился он приблизительно 359 млн. лет до настоящего времени. Характерен данный период тем, что животный мир выбрался, наконец, на сушу, растения размножились, что послужило накоплению огромной толщи осадочных пород. Особых четко выраженных структурных изменений земной коры за данный период не возникло.

Подразделы девонского периода, географические изменения и климат

В отличие от предыдущего силура более продолжительный девонский период подразделяется сразу на три отдела – Верхний, Средний и, соответственно – Нижний, которые, в свою очередь, подразделяются на ярусы. Ярусы Верхнего девона – Фаменский и Франский, Среднего девона – Живетский и Эйфельский, Нижнего – Эмсский, Пражский и Лохковский.

В раннедевонской эпохе континентальный режим был частично преобразован. Образовалось множество внутриконтинентальных соленых водоемов, в то время как геосинкали сохраняли морской режим. В среднем девоне развилась новая трансгрессия, что было обусловлено сменой подъемов некоторых участков суши на резкое погружение под уровень мирового океана. Этот период характерен наступлением моря на материки, за счет чего площадь суши значительно уменьшилась. В целом по всей поверхности земной коры происходит относительное выравнивание, то есть – постепенная пенепленизация континентов. На момент начала позднего девона господство моря над сушей было подавляющим, но к концу девонского периода обширные объемы суши вновь стали подниматься.

Климат девонского периода на материках в основном был жарким и засушливым, поскольку образовавшиеся вдоль континентальных побережий горы препятствовали проникновению внутрь материков влажного морского воздуха.

Осадконакопление

Не смотря на то, что наземная растительность была еще сравнительно бедна, именно это время ознаменовано первыми отложениями осадочных пород, которые впоследствии превратились в такие каменноугольные бассейны, как кузнецкий в России и Медвежий в Норвегии. Волго-Уральский и Тимано-Печерский газовые горизонты, равно как и некоторые месторождения США, Канады и Амазонской впадины и Сахары также датируются девонским периодом. К главным отложениям девонского периода можно причислить:

• континентальный красный песчаник;
• сланец;
• гипс;
• соль;
• известняк.

Животные девонского периода

Девонский период по праву считается рыбьим периодом. Такого разнообразия рыб еще не знали морские пространства. Это и панцирные рыбы, и чешуйчатые, и челюстные и бесчелюстные, с хрящевым, с костным скелетами. Плавники одних особей были жесткими и лучистыми, других – мясистыми, обросшими слоями мускул. Примером бесчелюстных рыб служат агнаты, не имеющие в своем строении костного скелета. Такие рыбы имели хрящевой скелет и в большинстве своем были покрыты панцирями. Попадались и такие, у которых панцирь перемежался с полосами чешуек, что давало им большую обтекаемость, маневренность, гибкость и подвижность. Такие особи были небольших размеров, лишь немногие из них достигали полутора метров в длину. Немногие из бесчелюстных рыб девонского периода смогли дожить до наших дней, в основном это миноги, миксины и прочие угреобразные. За время эволюции они полностью избавились от панцирного покрова и стали заядлыми хищниками, что и помогло их роду просуществовать миллионы лет. Миноги сейчас паразитируют, приклеившись к другим рыбам, а миксины питаются падалью, останками морских животных, трупы которых оседают на морское дно.

Рис. 1 – Животные девонского периода

Озера девона были заполонены плакодермами, беспрестанно охотящимися за добычей, на которую раннее не позарился бы ни один хищник. Девонские акулы беспрестанно бороздили водные просторы в поисках жертвы. Отрастившие огромные плоские мускулистые плавники и обладавшие обтекаемым и подвижным телом они охотились на все, что двигалось. Количество зубов в их пасти постоянно пополнялись все новыми рядами. Тогда же появились и скаты. Наряду с акулами возникли и первые виды костных рыб (остеихтии), которые стали наиболее перспективными в плане развития и расселения по всему пространству мирового океана. Именно к ним принадлежит наибольшее количество современных видов рыб.

Жаркий засушливый климат девонского периода послужил тому, что множество мелких озер, рек, лагун и болот начали пересыхать. Этому же воздействию подверглись и внутриконтинентальные моря, из-за чего водные животные вынуждены была приспосабливаться к этим непростым условиям. Здесь выжили лишь те виды морских животных, которые вовремя отрастили помимо жабр еще и легкие. Происходило это следующим образом. Древние рыбы все чаще поднимали голову над водной поверхностью, заглатывая воздух. В какой-то момент их внутренняя глотка, сплошь покрытая мелкими кровеносными, сосудами, стала превосходно усваивать кислород посредством мелких кровеносных капилляров. В процессе эволюции данная часть глотки эволюционировала в легкие, а над ротовой полостью образовались ноздри для втягивания воздуха. Ярким примером таких амфибий были двоякодышащие кистеперые рыбы, имевшие в ротовой полости массу острых роговых зубов, а также защищавшие свою грудную клетку с находившимися в ней легкими острыми ребрами.

Вообще с девонского периода все рыбы стали разделяться на два основных вида – кистеперые, к коим и относятся вышеуказанные двоякодышащие рыбы, и лучеперые. Почти все рыбы, населяющие современный мировой океан относятся ко вторым. Из кистеперых же остались лишь небольшая популяция двоякодышащих рыб и целакантов. Именно из них развились впоследствии все позвоночные животные, как пресмыкающиеся и птицы, так и млекопитающие, живущие на данный момент на суше, и приматы в том числе. У лучеперых же рыб недоразвитые легкие с течением времени превращались в воздушный плавательный пузырь, который, так или иначе, тоже им весьма пригодился.

Граптолиты и цистодеи в девоне дожили свой век. Разнообразие форм трилобитов и наутилоидей резко сократилось. Им на смену пришли брахиподы, замковые плеченогие, относящиеся к семейству спириферид и пентамерид. Значительный толчок в развитии получили табуляты и четырехлучевые кораллы. Отлично чувствовали себя и головоногие моллюски. К позднему девону появились первые климении – аммоноидеи, сифон которых был расположен ближе не к брюшной, а к спинной стороне, что не характерно для большинства представителей аммоноидей. Появились и размножились двустворчатые моллюски, процветали низшие ракообразные остракоды и филлоподы, получившие толчок в развитии за счет появления в девонском периоде многочисленных ненормально соленых озер внутри континентов.

Поздний девон отличился вторым пиком расцвета конодонтов (хордовых), которые вели свой род еще от среднего кембрия и достигли первого и самого внушительного расцвета в ордовике. Затем в их эволюции наблюдался явный застой и спад, но с пришествием среднего девона они вновь дали о себе знать и начали видоизменяться и прогрессировать с поразительной скоростью.

И все ощутимее стала заметна доминанта позвоночных над всеми остальными видами живых существ. К концу девонского периода на сушу стали выбираться первые их виды – стегоцефалы. Но, как оказалось, они были не первыми из живых существ, кто заселил сушу. Здесь, к их величайшему удовлетворению, уже было полно живой добычи, такой, как различные скорпионы, многоножки, выползшие из морских глубин еще в силуре, и прочие бескрылые насекомые.

Растения девонского периода

Наземные растения с началом девонского периода стали развиваться с большой интенсивностью. Псилофиты (риниофиты) верхнего девона достигли пика своего расцвета и заселили все болотистые и мелковожные участки суши. Но как бы то ни было их время прошло, и с началом среднего девона они вымерли, дав начало развитию папоротников, которые, в свою очередь, зачастую преобразовывались в растения листовидных видов. Тогда же развились основные группы споровых растений, в большинстве своем представленных плауновыми, членистостебельными, и все теми же папоротниками. А окончание нижнего девона было ознаменовано появлением первых голосеменных растений, а многие кустарниковые начали превращаться в первые древовидные.

В большей степени на изменение и эволюцию растений, как и животных девонского периода, оказали изменения физико-географических условий. Территории морей и океанов еще более подверглись заселению сифоновыми, сине-зелеными, красными, а в лагунах – харовыми водорослями.

Псилофиты раннего девона уже обзавелись сравнительно сложной организацией, а именно – имели разделение на корень, стебель, ветви. И постепенно некоторые их виды стали преображаться в первые папоротники. Большинство псилофитов обзавелось древесными стеблями, ветки которых на концах начинали рассекаться на некоторое подобие листьев, посредством которого и осуществлялся фотосинтез. Ползунообразные и членистостебельные, как уже было отмечено ранее – еще одна ветвь развития псилофитов. Эти растения девонского периода имели на порядок усложненную организацию, большую приспосабливаемость и еще ряд особенностей, которые позволили им постепенно вытеснить своих предков из мелких лагун, влажных местностей и болотистых зон. Таким образом, псилофиты полностью исчезли под давлением своих же потомков, как и плауновые в последствии станут вытесняться появившимися в преддверии каменноугольного периода семенными растениями.

Эволюция растений девонского периода происходила следующим образом. На начало девона суша в основном представляла собой безжизненные окаменелости, голые и бесплодные материковые поверхности, на которые со стороны морей и океанов начала неумолимо наползать растительность в виде псилофитов, мхов и лишайников. И вот уже через несколько десятков миллионов лет огромные континентальные области уже заросли густыми девственными лесами. Пока они в основном заполонили болотистые местности или прибрежные участки морей и океанов. Разросшиеся плауновые и членистостебельные все разрастались и усложнялись, пока, наконец, не превратились в настоящих гигантов каменноугольных болотистых местностей, порой достигающих 38-ми метровой высоты.

Рис. 2 – Растения девонского периода

С течением времени растительность прогрессировала. Прибрежные и низменные болотистые участки все более покрывались густыми зарослями. В этой зеленой глуши становилось все более мрачно, и растениям, чтобы получить доступ к солнечному свету, приходилось все более вытягиваться в росте, соперничая со своими не менее прыткими соседними конкурентами. В результате этого у них появилась необходимость в прочной основе и опоре, в результате чего и начала вырабатываться древесная ткань, что и послужило появлению первых настоящих деревьев.

Далее отмирающая бурная растительность все более загромождала лесные массивы мертвой древесиной и прочими останками. Леса в своих глубинах превратились в настоящие фабрики перегноя, над переработкой которого неустанно трудились бесчисленные мириады бактерий. Именно так и был сформирован первый почвенный слой земной коры.

С течением девона растительный мир постоянно развивался, становясь все более сложным и многообразным. И к концу девонского периода множество растений начало медленно, но верно наступать на сушу, все дальше отодвигаясь от болотистых и влажных участков.

Полезные ископаемые девонского периода

За время девонского периода образовалось множество первых нефтяных, угольных и природно-газовых бассейнов, востребованных ныне. Также осадочные толщи девона породили и другие виды полезных ископаемых. К примеру, на уральских склонах, в Татарии, Испании, Аппалачах, Турции и еще в ряде мест были образованы залежи бокситов и железных руд. Там, где в то время процветал аридный климат, были сформированы месторождения калийных солей (канадский Саскачеван и белорусское Старобинское). А в результате вулканической деятельности, которая в девонский период вновь реабилитировалась, возникли залежи уральских медноколчедановых руд, алтайских колчедано-полиметаллических, казахстанских свинцово-цинковых и железомарганцевых. Именно в это время была сформирована часть алмазоносных трубок в Западной Якутии, а также залежи железных руд на горах Высокая и Благодать уральского кряжа.

vse-lekcii.ru

Девонский период палеозойской эры

Геологический девонский период (420 – 358 миллионов лет назад) считается началом позднего палеозоя. В это время произошло множество биотических событий, сильно повлиявших на дальнейшее развитие жизни на Земле. Девонская система была установлена в 1839 году учеными Адамом Седжвиком и Родериком Мурчисоном в английском графстве Девоншир, по имени которого ее и назвали.

Флора и фауна

Накануне девона произошло массовое вымирание органического мира. Многие виды, прежде широко распространенные на Земле, просто угасли и исчезли. На их месте возникли новые группы растений животных. Именно они определили то, как выглядели флора и фауна девонского периода.

Произошла настоящая революция. Теперь жизнь развивалась не только в морях и пресноводных водоемах, но и на суше. Широко распространились сухопутные позвоночные и наземная растительность. Девонский период, флора и фауна которого продолжала эволюционировать, ознаменовался появлением первых аммонитов (головоногих моллюсков). Свой расцвет переживали мшанки, четырехлучевые кораллы, некоторые виды замковых брахиопод.

Жизнь в море

На развитие органического мира влияла не только естественная эволюция, но и климат девонского периода, а также интенсивные тектонические движения, космическое воздействие и (в целом) перемены в условиях среды обитания. Жизнь в море стала разнообразнее по сравнению с силуром. Девонский период палеозойской эры характерен преобладающим развитием разнообразных видов рыб (некоторые ученые и вовсе называют его «рыбным периодом»). Одновременно с тем началось угасание цистоидей, наутилоидей, трилобитов и граптолитов.

Максимального значения достигло количество родов замковых брахиопод. Особенно разнообразны были спирифериды, атрипиды, ринхонеллиды и теребратулиды. Богатством видов и быстрой изменчивостью во времени отличались брахиоподы. Эта группа наиболее важна для палеонтологов и геологов, занимающихся детальным расчленением отложений.

Девонский период, животные и растения которого отличались большим разнообразием по сравнению с прошлыми эпохами, оказался важным для развития кораллов. Вместе с строматопороидеями и мшанками они стали принимать участие в построении рифов. Им помогали разнообразные известковые водоросли, которыми были населены девонские моря.

Беспозвоночные и позвоночные

Среди беспозвоночных развивались остракоды, ракоскорпионы, тентакулиты, бластоидеи, морские лилии, морские ежи, губки, брюхоногие моллюски и конодонты. По останкам последних специалисты сегодня определяют возраст осадочных горных пород.

Девонский период ознаменовался возрастающим значением позвоночных. Как уже говорилось выше, это был «рыбный век» – панцирные, костные и хрящевые рыбы заняли главенствующее положение. Из данной массы выделилась новая группа. Это были рыбообразные бесчелюстные организмы. Почему эти позвоночные переживали расцвет? К примеру, у пластинокожих и панцирных рыб передняя часть туловища и голова были покрыты мощным защитным панцирем – решающим аргументом в борьбе за выживание. Эти существа отличались малоподвижным образом жизни. В середине девона появились не только хрящевые, но и акуловые. Главенствующее положение они заняли позже – в мезозое.

Растительность

На рубеже, отделившем девонский период от силурийского, активизировался выход растений на сушу. Началось их быстрое расселение и приспособление к новому наземному образу жизни. Ранний и средний девон прошли при господстве на суше примитивных сосудистых растений риниофитов, росших в заболоченной местности. К концу периода они повсеместно вымерли. В среднем девоне уже существовали споровые растения (членистостебельные, плауновые и папоротники).

Появились первые голосеменные. Кустарниковые эволюционировали в древовидные. Особенно энергично распространились разноспоровые папоротники. В основном наземная растительность развивалась в приморских регионах, где сложился теплый, мягкий и влажный климат. Удаленные от океанов земли в то время еще существовали без какой-либо растительности.

Климат

Девонский период отличался более четкой климатической зональностью по сравнению с началом палеозоя. Восточно-Евопейская платформа и Урал находились в экваториальном поясе (среднегодовая температура 28 – 31 °C), Закавказье – в тропическом поясе (23 – 28 °C). Аналогичная ситуация сложилась в Западной Австралии.

Аридный климат (сухой климат пустынь) установился в Канаде. В это время на территории провинций Саскачеван и Альберта, а также в бассейне реки Маккензи шел активный процесс соленакопления. Такой характерный след в Северной Америке оставил после себя девонский период. Полезные ископаемые накапливались и в других регионах. На Сибирской платформе возникли кимберлитовые трубки, ставшие крупнейшими месторождениями алмазов.

Влажные регионы

В конце девона в Восточной Сибири началось нарастание увлажнения, из-за чего там проявились слои, обогащенные оксидами марганца и гидрооксидами железа. В это же время гумидный климат был характерен для некоторых районов Гондваны (Уругвай, Аргентина, южная Австралия). Он отличался высокой влажностью, при которой выпадало количество осадков большее, чем могло просочиться в почву и испариться.

В перечисленных регионах (а также на северо-востоке и юге Азии) располагались рифовые массивы, накапливались рифогенные известняки. В Белоруссии, Казахстане и Сибири установилось переменное увлажнение. В раннем девоне образовалось большое количество полуизолированных и изолированных бассейнов, в границах которых появились обособленные комплексы фауны. К концу периода разница между ними начала размываться.

Полезные ископаемые

В девоне в регионах с влажным климатом сформировались самые древние на Земле угольные пласты. К этим месторождениям можно отнести месторождения в Норвегии, и на Тимане. К девонскому периоду относятся нефтегазоносные горизонты Печорской и Волго-Уральской областей. То же самое можно сказать о аналогичных месторождениях США, Канады, Сахары и Амазонской впадины.

В это время на Урале и в Татарстане начали образовываться запасы железных руд. В регионах с аридным климатом формировались мощные толщи калийных солей (Канада и Белоруссия). Вулканические проявления привели к накоплению медно-колчеданных руд на Северном Кавказе и на восточных склонах Урала. Возникли свинцово-цинковые и железо-марганцевые месторождения Центрального Казахстана.

Тектоника

К началу девона в Северо-Атлантическом регионе возникли и начали воздыматься горные сооружения (Северная Гренландия, Северный Тянь-Шань, Алтай). Лавруссия в это время располагалась в экваториальных широтах, Сибирь, Корея и Китай – в умеренных широтах. Гондвана целиком оказалась в южном полушарии.

Лавруссия образовалась в начале девона. Причиной ее возникновения стало столкновение Восточной Европы и Северной Америки. Этот континент испытывал интенсивное поднятие (в наибольшей мере водораздельный хребет). Продукты его размыва (в виде обломочных красноцветных осадков) накопились в Британии, Гренландии, Шпицбергене и Скандинавии. С северо-запада и юга Лавруссию опоясывали новые складчатые горные сооружения (складчатая система Северных Аппалачей и Ньюфаундленда).

Большая часть территории Восточно-Европейской платформы представляла собой низменность с незначительными холмистыми водоразделами. Только на северо-западе в районе Британо-Скандинавского подвижного пояса располагались низкогорья и крупные возвышенности. Во второй половине девонского периода самые низменные участки Восточно-Европейской платформы были затоплены морем. На прибрежных низменностях распространились красноцветы. В условиях повышенной солености в центральной части морского бассейна накапливались залежи доломитов, гипса и каменной соли.

fb.ru

Характеристика девонского периода (419 - 359 млн лет назад)

С точки зрения человека, девонский период был решающим моментом для эволюции жизни позвоночных: это время, когда первые четвероногие вышли из морей и начали колонизировать сушу. Девон занимал середину палеозойской эры (542-252 млн лет назад). Ему предшествовали кембрий, ордовик и силур, а затем он сменился каменноугольным и пермским периодами.

Климат и география

Глобальный климат в девонский период был неожиданно мягким, со средней температурой от 25 до 30° С. Северные и южные полюса были лишь немного прохладнее, чем районы, расположенные ближе к экватору, и не было ледяных шапок; единственные ледники должны были быть найдены на высоких горных хребтах. Маленькие континенты Лаврентия и Балтика объединились, чтобы сформировать Лавруссию, в то время как гигантская Гондвана (которая миллионы лет спустя разделилась на Африку, Южную Америку, Антарктику и Австралию) продолжала медленно дрейфовать на юг.

Наземные животные:

Позвоночные

Ихтиостега

Именно в девонский период произошло архетипическое эволюционное событие: адаптация лопастепёрой рыбы к жизни на суше. Два лучших кандидата в качестве самых ранних четвероногих — это Акантостега (Acanthostega) и Ихтиостега (Ichthyostega), которые сами развивались из более ранних, исключительно морских позвоночных, таких как Тиктаалик и Пандерихтис.

Удивительно, но многие из этих первых четвероногих имели семь или восемь пальцев на каждой из своих конечностей. Это означало, что они представляли собой «мертвые элементы» в эволюции, поскольку большинство наземных позвоночных, живущих сегодня на нашей планете имеют не более 5 пальцев на своих конечностях.

Беспозвоночные

Хотя четвероногие стали самым большим достижением девонского периода, они были не единственными наземными животными.

Девон славится множеством мелких членистоногих, червей, нелетающих насекомых и других беспозвоночных, которые воспользовались сложными наземными экосистемами растений, и начали развиваться в это время, чтобы постепенно распространиться внутрь континентов (хотя все еще не слишком далеко от водоемов).

Морская жизнь

Плакеодерм

В девонском периоде отмечалось возникновение плакодерм, доисторических рыб, характеризующихся наличием прочных пластин (некоторые плакодермы, такие как огромный Дунклеостей, достигали веса в три или четыре тонны). В это время также появились относительно новые представители лучепёрых рыб, самые густонаселенные семейства рыб на Земле сегодня. Относительно небольшие акулы, такие как причудливые Стетеканты, стали все более распространенными представителями морской жизни в девонских морях. Беспозвоночные, как губки и кораллы, продолжали процветать, но количество трилобитов значительно сократилось, и только гигантские эвриптериды (беспозвоночные морские скорпионы) успешно конкурировали с позвоночными акулами за добычу.

Растительный мир

Именно в девонский период умеренные районы эволюционирующих континентов Земли стали по-настоящему зелеными.

Девон был свидетелем первых значительных джунглей и лесов, распространение которых было обусловлено эволюционным соревнованием среди растений, чтобы получать как можно больше солнечного света (в густых лесах высокие деревья имели значительное преимущество над крошечными кустарниками). Деревья позднего девонского периода были первыми, кто развил рудиментарную кору (чтобы поддержать их вес и защитить стволы), а также прочные внутренние органы обмена воды, которые помогли противодействовать силе тяжести.

Девонское вымирание

Окончание девонского периода ознаменовалось массовым исчезновением доисторической жизни. Не все группы животных были в равной степени подвержены этому вымиранию: плакодермы и трилобиты оказались особенно уязвимы, однако глубоководные организмы остались относительно невредимыми.

Доказательства неподтвержденные, но многие палеонтологи считают, что девонское вымирание было вызвано с множественными падениями метеоритов, обломки которых могли отравить поверхности озер, океанов и рек.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

natworld.info

Девонский период

Девонский период часто называют «веком рыб». Самые разнообразные формы жизни изобиловали в реках, внутренних морях и пресноводных озерах. Период был назван в честь графства, которое расположено в южно-западной части Англии. Именно на этом участке были образованы новые геологические породы. Предполагается, что именно здесь появились первые скалы. За 10 миллионов лет до окончания периода на Земле произошла глобальная палеогеографическая реформа.

Девонский период продолжался с 417 до 354 млн. лет назад. В этом периоде окончательно закрылся океан Япетус, Северная Америка и Гренландия (Лаврентия) столкнулись с южной частью Британских островов (Авалония) и Скандинавией (Балтика), образовав единый континентальный массив. От Скандинавии через Британию к Ньюфаундленду и Канаде протянулся центральный горный пояс. А суперконтинент Гондвана смещался от Южного полюса к северу. В девонском периоде климат на Земле оставался теплым. Образование новых массивов суши привело к появлению обширных сухих внутриконтинентальных равнин, которые превратились в огромные пустыни. Могучие реки пересекали континенты, впадая во внутренние моря и озера. В них нашла себе приют первая многочисленная пресноводная фауна. В середине девонского периода полярные ледовые шапки начали таять, уровень моря поднялся, позволив коралловым рифам вырасти у берегов Лаврентии и Австралии.

В процессе эволюции животного мира одно и то же приспособление часто «изобреталось» несколько раз. Так и случилось в девонский период с группой рыб, известных под именем плакодермы. У плакодерм были мощные челюсти — похожие на лезвия пластины с зубообразными выступами. Но поскольку плакодермы не были прямыми потомками первых челюстных рыб, большинство специалистов полагает, что это ценное приспособление развилось у разных рыб самостоятельно. Наряду с челюстями, у этих рыб было два жестких щитка — один покрывал голову, а другой переднюю часть туловища. Щитки соединялись парой «петель», позволявших надголовному щитку приподниматься тогда, когда рыба кусала добычу.

Некоторые плакодермы жили на морском дне, где питались моллюсками и другими раковинными животными, но к концу девона часть из них стала охотиться в открытом море. Здесь они были самыми крупными хищными рыбами. Один из видов — дунклеостеус — достигал почти 4 метров в длину и мог своими ротовыми пластинами перекусить пополам любую другую рыбу.

Дунклеостеус. Фото: Ryan Somma

Гигантская панцирная рыба дунклеостеус приближается к кладоселахии — первобытной акуле. У дунклеостеуса зубные пластины не менялись в течение жизни, а у кладоселахии, как и у сегодняшних акул, на внутреннем крае челюстей не переставая росли дюжины треугольных зубов. Обе эти первобытные рыбы плавали за счёт волнообразных движений хвоста; их плавники были жесткими и стабилизировали её положение в воде, помогая придерживаться избранного курса. В девонский период плакодермы делили моря с несколькими другими группами челюстных и бесчелюстных рыб. Существовали виды бесчелюстных с причудливо бронированными телами, но были и небронированные виды, которые во многом походили на современных. Беспанцирные рыбы делились на две группы: у одних скелет состоял из хрящей, а у других — из настоящих костей.

Хрящевые рыбы были предками современных акул и скатов. Их тела покрывали маленькие грубые чешуйки, называемые кожными зубчиками, а в их пастях те же самые зубчики увеличились и преобразовались в бесконечный ряд острых зубов. С самого начала своего существования многие из этих рыб напоминали современных акул, и к концу девона представители одной из групп, кладоселахии, уже вырастали до двух метров. Костные рыбы были обычно маленькими, и покрывавшие их чешуйки становились всё тоньше и легче. У этих рыб развился заполненный газом плавательный пузырь, который придавал им плавучесть, и подвижные плавники, помогавшие им маневрировать.

У одной группы костных рыб, называемых лопастиперые или саркоптеригии, развились мясистые плавники. Эти рыбы особенно интересуют учёных, потому что именно от них происходят четвероногие позвоночные. Не все лопастиперые могли покидать воду: несколько видов, включая двоякодышащих и целакантов, обитали в пресных и солёных водах, где и живут по сей день.

Прекрасно себя чувствовали в девонских морях головоногие моллюски. В девонский период появились первые аммониты — моллюски с закрученной в плоскую спираль раковиной. Они обзавелись удивительным приспособлением — наружной раковиной, разделенной перегородками на изолированные камеры. Эти пустые полости моллюск заполнял газом или водой и, изменяя плавучесть, мог подниматься к поверхности моря или погружаться в толщу воды.

Аммониты были весьма активными хищниками. Выталкивая воду из полости тела и используя реактивный способ движения, они совершали быстрые плавательные движения. Добычей аммонитов становились другие моллюски и мелкие рыбы.

Раковины аммонитов были закручены в 5—7 оборотов. Тело моллюска помещалось лишь во внешней — жилой камере, вся остальная раковина использовалась как поплавок. Аммониты имели несколько щупалец, окружавших рот, который был вооружен острым клювом и парой глаз. Их «звездный час» наступил в более позднем, по сравнению с девоном, мезозое, когда аммониты достигли небывалого разнообразия форм и размеров, а затем исчезли с лица Земли.

В девонский период дотоле безжизненная суша постепенно покрывалась ковром зеленой растительности, наползавшей на нее со стороны моря. В начале девона суша являла собой совокупность голых бесплодных материков, окаймленных теплыми мелкими морями и болотами, а ближе к концу обширные области се уже поросли густыми девственными лесами. Важнейшие сведения о растительном мире той эпохи ученые почерпнули из раннедевонских отложений поблизости от города Райни в Шотландии, где обнаружено много ископаемых растений. Они произрастали в болотистой местности у края небольшого озера. Их останки оказались в толще кремнистого сланца и сохранились вплоть до мельчайших деталей.

В те времена уже существовало несколько групп сосудистых растений. Наиболее распространены были рипии — так их назвали в честь города Райни. В толще ила размещался ползучий корень ринии, от которого ответвлялось несколько коротких стеблей, каждый не выше 17 см. На стеблях не было листьев, однако на их кончиках имелись круглые спорангии со спорами. Эта группа растений - так называемые риниофиты — предшественница папоротников, хвощей и цветковых растений.

Другая группа ранних растений дала начало плауповидным растениям, от которых произошли современные плауны. Их стебли были покрыты тонкими переплетающимися зелеными чешуйками. На протяжении девонского периода они становились все крупнее и многочисленнее, пока наконец не превратились в огромные деревья каменноугольных болот высотой до 38 м. Окаменевшие стволы плауновидных растений часто несут па себе восхитительный ромбоидальный узор из отметин, оставленных листьями, поэтому их поверхность порой сильно смахивает на змеиную кожу.

Постепенно участки суши вдоль берегов озер и водных артерий покрывались все более густыми зарослями растений. Там становилось все темнее и темнее. Растениям, чтобы получать больше света, приходилось тянуться кверху, обгоняя в росте соседей. Появилась необходимость в прочной опоре. Со временем растения начали вырабатывать древесную ткань, и возникли первые деревья. Преимуществом перед соседями была и способность к более быстрому росту. Растениям требовалось еще больше света, и в результате у них развились более широкие и плоские листья. Древние леса выглядели совсем не так, как нынешние. Деревья покоились на корнях, ветвившихся над слоем почвы. Их стволы покрывала не кора, а блестящи чешуя, как у рептилий.

С девонскими отложениями связано большое количество полезных ископаемых: нефть, каменная соль, горючие сланцы, бокситы, железная руда, медь, золото, марганцевые руды, фосфориты, гипсы, известняки.

biofile.ru

Публикация: Девонский период

Девонский период часто называют «веком рыб». Самые разнообразные формы жизни изобиловали в реках, внутренних морях и пресноводных озерах. Период был назван в честь графства, которое расположено в южно-западной части Англии. Именно на этом участке были образованы новые геологические породы. Предполагается, что именно здесь появились первые скалы. За 10 миллионов лет до окончания периода на Земле произошла глобальная палеогеографическая реформа.

Девонский период продолжался с 417 до 354 млн. лет назад. В этом периоде окончательно закрылся океан Япетус, Северная Америка и Гренландия (Лаврентия) столкнулись с южной частью Британских островов (Авалония) и Скандинавией (Балтика), образовав единый континентальный массив. От Скандинавии через Британию к Ньюфаундленду и Канаде протянулся центральный горный пояс. А суперконтинент Гондвана смещался от Южного полюса к северу. В девонском периоде климат на Земле оставался теплым. Образование новых массивов суши привело к появлению обширных сухих внутриконтинентальных равнин, которые превратились в огромные пустыни. Могучие реки пересекали континенты, впадая во внутренние моря и озера. В них нашла себе приют первая многочисленная пресноводная фауна. В середине девонского периода полярные ледовые шапки начали таять, уровень моря поднялся, позволив коралловым рифам вырасти у берегов Лаврентии и Австралии.

В процессе эволюции животного мира одно и то же приспособление часто «изобреталось» несколько раз. Так и случилось в девонский период с группой рыб, известных под именем плакодермы. У плакодерм были мощные челюсти — похожие на лезвия пластины с зубообразными выступами. Но поскольку плакодермы не были прямыми потомками первых челюстных рыб, большинство специалистов полагает, что это ценное приспособление развилось у разных рыб самостоятельно. Наряду с челюстями, у этих рыб было два жестких щитка — один покрывал голову, а другой переднюю часть туловища. Щитки соединялись парой «петель», позволявших надголовному щитку приподниматься тогда, когда рыба кусала добычу.

Некоторые плакодермы жили на морском дне, где питались моллюсками и другими раковинными животными, но к концу девона часть из них стала охотиться в открытом море. Здесь они были самыми крупными хищными рыбами. Один из видов — дунклеостеус — достигал почти 4 метров в длину и мог своими ротовыми пластинами перекусить пополам любую другую рыбу.

Гигантская панцирная рыба дунклеостеус приближается к кладоселахии — первобытной акуле. У дунклеостеуса зубные пластины не менялись в течение жизни, а у кладоселахии, как и у сегодняшних акул, на внутреннем крае челюстей не переставая росли дюжины треугольных зубов. Обе эти первобытные рыбы плавали за счёт волнообразных движений хвоста; их плавники были жесткими и стабилизировали её положение в воде, помогая придерживаться избранного курса.

В девонский период плакодермы делили моря с несколькими другими группами челюстных и бесчелюстных рыб. Существовали виды бесчелюстных с причудливо бронированными телами, но были и небронированные виды, которые во многом походили на современных. Беспанцирные рыбы делились на две группы: у одних скелет состоял из хрящей, а у других — из настоящих костей.

Хрящевые рыбы были предками современных акул и скатов. Их тела покрывали маленькие грубые чешуйки, называемые кожными зубчиками, а в их пастях те же самые зубчики увеличились и преобразовались в бесконечный ряд острых зубов. С самого начала своего существования многие из этих рыб напоминали современных акул, и к концу девона представители одной из групп, кладоселахии, уже вырастали до двух метров. Костные рыбы были обычно маленькими, и покрывавшие их чешуйки становились всё тоньше и легче. У этих рыб развился заполненный газом плавательный пузырь, который придавал им плавучесть, и подвижные плавники, помогавшие им маневрировать.

У одной группы костных рыб, называемых лопастиперые или саркоптеригии, развились мясистые плавники. Эти рыбы особенно интересуют учёных, потому что именно от них происходят четвероногие позвоночные. Не все лопастиперые могли покидать воду: несколько видов, включая двоякодышащих и целакантов, обитали в пресных и солёных водах, где и живут по сей день.

Прекрасно себя чувствовали в девонских морях головоногие моллюски. В девонский период появились первые аммониты — моллюски с закрученной в плоскую спираль раковиной. Они обзавелись удивительным приспособлением — наружной раковиной, разделенной перегородками на изолированные камеры. Эти пустые полости моллюск заполнял газом или водой и, изменяя плавучесть, мог подниматься к поверхности моря или погружаться в толщу воды.

Аммониты были весьма активными хищниками. Выталкивая воду из полости тела и используя реактивный способ движения, они совершали быстрые плавательные движения. Добычей аммонитов становились другие моллюски и мелкие рыбы.

Раковины аммонитов были закручены в 5—7 оборотов. Тело моллюска помещалось лишь во внешней — жилой камере, вся остальная раковина использовалась как поплавок. Аммониты имели несколько щупалец, окружавших рот, который был вооружен острым клювом и парой глаз. Их «звездный час» наступил в более позднем, по сравнению с девоном, мезозое, когда аммониты достигли небывалого разнообразия форм и размеров, а затем исчезли с лица Земли.

В девонский период дотоле безжизненная суша постепенно покрывалась ковром зеленой растительности, наползавшей на нее со стороны моря. В начале девона суша являла собой совокупность голых бесплодных материков, окаймленных теплыми мелкими морями и болотами, а ближе к концу обширные области се уже поросли густыми девственными лесами. Важнейшие сведения о растительном мире той эпохи ученые почерпнули из раннедевонских отложений поблизости от города Райни в Шотландии, где обнаружено много ископаемых растений. Они произрастали в болотистой местности у края небольшого озера. Их останки оказались в толще кремнистого сланца и сохранились вплоть до мельчайших деталей.

В те времена уже существовало несколько групп сосудистых растений. Наиболее распространены были рипии — так их назвали в честь города Райни. В толще ила размещался ползучий корень ринии, от которого ответвлялось несколько коротких стеблей, каждый не выше 17 см. На стеблях не было листьев, однако на их кончиках имелись круглые спорангии со спорами. Эта группа растений - так называемые риниофиты — предшественница папоротников, хвощей и цветковых растений.

Другая группа ранних растений дала начало плауповидным растениям, от которых произошли современные плауны. Их стебли были покрыты тонкими переплетающимися зелеными чешуйками. На протяжении девонского периода они становились все крупнее и многочисленнее, пока наконец не превратились в огромные деревья каменноугольных болот высотой до 38 м. Окаменевшие стволы плауновидных растений часто несут па себе восхитительный ромбоидальный узор из отметин, оставленных листьями, поэтому их поверхность порой сильно смахивает на змеиную кожу.

Постепенно участки суши вдоль берегов озер и водных артерий покрывались все более густыми зарослями растений. Там становилось все темнее и темнее. Растениям, чтобы получать больше света, приходилось тянуться кверху, обгоняя в росте соседей. Появилась необходимость в прочной опоре. Со временем растения начали вырабатывать древесную ткань, и возникли первые деревья. Преимуществом перед соседями была и способность к более быстрому росту. Растениям требовалось еще больше света, и в результате у них развились более широкие и плоские листья. Древние леса выглядели совсем не так, как нынешние. Деревья покоились на корнях, ветвившихся над слоем почвы. Их стволы покрывала не кора, а блестящи чешуя, как у рептилий.

С девонскими отложениями связано большое количество полезных ископаемых: нефть, каменная соль, горючие сланцы, бокситы, железная руда, медь, золото, марганцевые руды, фосфориты, гипсы, известняки.

Большой выход, или зачем рыбе понадобилось дышать воздухом?

Около 360 миллионов лет назад, в конце девонского периода, на сушу ступила лапа позвоночного. Это были амфибии - первые из тетрапод (четвероногих).

Предками амфибий были кистеперые рыбы, которые перед выходом на сушу претерпели значительную "реконструкцию". Они обзавелись легкими и малым кругом кровообращения, по которому к легким поступала кровь и утекала обратно в сердце, а само сердце стало трехкамерным - появилось еще одно предсердие, в которое поступает обогащенная кислородом кровь. Вместо мускулистых плавников у амфибий появились рычажные конечности, имеющие два сустава. Такие конечности служили опорой телу и двигали его вперед и назад. Земноводным также понадобились подвижная голова (на суше неудобно поворачиваться всем телом) и подвижный язык, которым можно проталкивать добычу к пищеводу. Кроме того, предки амфибий развили себе обоняние и великолепный вестибулярный аппарат.

Очевидно, что все упомянутые приспособления для сухопутной жизни должны были возникнуть еще в воде. Ведь, оказавшись на суше, вырабатывать воздушное дыхание уже поздно. Но зачем рыбе понадобилось дышать воздухом? И что это за условия, в которых водное существо могло превратиться в земноводное?

Современное естествознание дает официальный ответ на этот вопрос, но ответ неточен. Иным он и не может быть. Эволюционные преобразования занимают сотни тысяч лет, поэтому ни наблюдать их, ни воспроизвести в лаборатории нельзя. Можно лишь строить предположения на основании палеонтологических данных и тех сведений, которые современная наука имеет о девонском периоде.

Светлый путь

По резонному мнению многих эволюционистов, путь из воды на сушу лежит через мелководье. А мелкой воды в девоне было сколько угодно. В конце силурийского - начале девонского периодов часть суши опустилась, и во множестве возникли внутренние водоемы: довольно обширные, неглубокие и хорошо прогреваемые. По берегам они густо заросли гигантскими псилофитами, хвощами и папоротниками. Климат в девоне установился засушливый и континентальный, с выраженной сменой сезонов. При засухе и в холодное время года растительность отмирала и попадала в ближайший пруд, а в теплое время года там же гнила. Поэтому каждое лето в таких водоемах не хватало кислорода, и местным рыбам приходилось плохо. Стали они всплывать, чтобы глотнуть воздуха, а потом и вылезать на бревна и камни, потому что дышать воздухом можно и через кожу. У рыб была еще одна причина выбраться на берег: их выгоняла нехватка воды. Засушливым девонским летом мелкие водоемы регулярно пересыхали, и некоторые рыбы, желая остаться в воде, ползли на поиски ближайшей лужи.

Особыми успехами в этих странствиях отличались мелководные кистеперые рыбы из отряда рипидистий, обладатели парных лопастеобразных мускулистых плавников. В конце концов параллельно с жабрами у них возникли легкие, которые со временем приняли на себя основную функцию дыхания, а из плавников развились лапы.

В воздушной среде предки амфибий закусывали, сбивая пролетающих над водой насекомых. Для этого им пришлось научиться задирать голову и глотать пищу "всухомятку", а не всасывать ее с водой. (Недавно бельгийские ихтиологи обнаружили, что кормиться похожим образом могут африканские сомики, иногда выползающие на бережок. Они ловят наземных насекомых, изгибая шею, прижимают добычу к земле и втягивают в рот.)

А вот развитое обоняние, видимо, водное приобретение. Вы спросите, что нюхать обитателю зловонного водоема? Ну, во-первых, не всегда там плохо пахло, а во-вторых, пахло не только гнилью. Мелководные рипидистий были подстерегающими хищниками, довольно неповоротливыми. Чтобы поймать добычу, нападать надо было внезапно, вот они и прятались в укрытии, принюхивались - не плывет ли кто? У многих рыб очень хорошее обоняние, но обонятельный орган расположен во рту, поэтому им приходится все время прокачивать воду через ротовую полость. У предков амфибий постепенно возник настоящий нос, которым можно было нюхать, не гоняя воду туда-сюда и не пугая тем самым потенциальную жертву.

Выход на сушу первых позвоночных - это не смена среды обитания, а ее расширение. Просто некоторые рыбы стали регулярно выползать на берег, не слишком удаляясь от воды, а первые амфибии еще долго вели такой же образ жизни.

Это, как мы помним, только гипотеза, но гипотеза, подкрепленная палеонтологическими доказательствами - своеобразной "лестницей существ", ведущей из воды на сушу. Так, специалисты досконально изучили останки кистеперой рыбы эустеноптерона из позднедевонских отложений Северной Америки. Эустеноптерон был подвижным пресноводным хищником длиной около 40 см, имел торпедовидное тело, мощный хвост и достаточно развитые парные плавники с короткими мясистыми основаниями, предназначенные скорее для плавания, чем для ползания по дну. Рот его был оснащен двумя рядами мощных конических зубов, часть которых превратилась в своего рода клыки для удержания добычи. Ученые предполагают, что эустеноптерон имел развитые легкие, позволявшие дышать атмосферным воздухом.

За эустеноптероном следует существо, названное Tiktaalik roseae и жившее примерно 383 млн. лет назад. Тиктаалик внешне напоминал чешуйчатого крокодила с ластами, которые представляли собой промежуточный этап между плавником кистеперой рыбы и рычажной конечностью амфибии. Правда, на ластах у него были шипы, как у рыбы на плавниках. Зато голову животное имело плоскую, с глазами в верхней ее части, и даже некоторое подобие шеи. Такое строение головы характерно для существ, обитающих на мелководье.

Следующей ступенью на этом пути была ихтиостега - древнейшее четвероногое с пятипалыми конечностями и рыбьим хвостом. У ихтиостеги была продолговатая голова, огромная зубастая пасть и кожа, покрытая мелкой костной чешуей. Дышала ихтиостега еще ртом и ходила плохо: задние лапы были слабыми, а на передних конечностях при ходьбе работали только суставы плеча и запястья, а локти не сгибались и не разгибались. Чем она питалась на суше, непонятно. Наземных беспозвоночных ей явно не хватало, да и прыти не было, чтобы их поймать. Одни ученые считают, что ихтиостеге больше всего нравилась рыба, по мнению других, она подстерегала и ловила собратьев по виду, более мелких и более неуклюжих, чем она сама. С такими недостатками ихти¬остега недолго задержалась на суше и вымерла. Однако следующие попытки выхода были удачнее.

Сомнения

Не все эволюционисты согласны с тем, что кистеперые рыбы стали амфибиями, шлепая по мелководью. Начнем с того, что для жизни в бедных кислородом и периодически высыхающих водоемах рыбам не очень-то нужны конечности. Надо воздуха глотнуть? Пожалуйста! Высовывай голову и дыши сколько хочешь. Именно так и поступают двоякодышащие рыбы. Кроме жабр, они имеют одно или два легких (видоизмененный плавательный пузырь). Газообмен происходит через стенки легких, оплетенные капиллярами. У них даже есть зачатки второго круга кровообращения.

Двоякодышащие - придонные обитатели заросших тропических водоемов. Атмосферный воздух они захватывают ртом, поднимаясь к поверхности. Когда водоем пересыхает, они отсиживаются в оставшихся ямах с водой. Вода стоячая и очень теплая, поэтому практически лишена кислорода; другие рыбы в этих ямах дохнут, а двоякодышащие выживают благодаря легочному дыханию. Когда лужи окончательно пересыхают, африканские и американские двоякодышащие впадают в спячку. Африканский протоптерус, например, роет в грязи нору, выстилает ее собственной слизью и закрывает сверху крышечкой из глины и слизи. В таком состоянии он спокойно переносит девятимесячные африканские засухи, а в одном эксперименте провел в спячке без вреда для себя более четырех лет. Когда начинаются дожди, кокон растворяется и рыба как ни в чем не бывало начинает плавать.

Да и не только двоякодышащие, а самые простые жаберные рыбы спокойно переносят недостаток кислорода, обходясь не только без лап, но и без легких. Небольшая рыбка вьюн, населяющая многие заболоченные водоемы, может дышать и жабрами, и поверхностью кожи, и с помощью кишечника. А если водоем пересыхает, вьюны зарываются в ил и впадают в спячку до ближайших дождей.

Еще одна рыба, илистый прыгун, появилась как раз в девоне, и образ жизни у нее по сей день самый девонский. Живет она на мелководье, в топких лужах среди ила, но в воду с головой погружаться не любит. В воде прыгуны дышат жабрами, а на суше кожей. Они ползают по суше при помощи мускулистых грудных плавников или прыгают, отталкиваясь хвостом. Кстати, плавники илистого прыгуна уже превратились в рычажные конечности: у них есть второе сочленение, между костями основания плавника и плавниковыми лучами. Благодаря этому преобразованию передние конечности прыгунов сгибаются и разгибаются, как у четвероногих. Прыгун даже может очищать ими голову и глаза, а это важно для рыбы, живущей вне воды. Однако в сухопутных странствиях илистым прыгунам приходится следить, чтобы не пересохла кожа, иначе они не смогут дышать.

Вот и получается, что взобраться на камень и даже на невысокую ветку запрыгнуть вполне можно без двух пар рычажных конечностей, а в топких лужах они даже мешают: по илистой грязи удобнее ползать, чем месить ее лапами.

Несколько интересных возражений против мелководной гипотезы выдвигает доктор биологических наук, профессор Сергей Вячеславович Савельев, уделивший особое внимание органам чувств предков примитивных тетрапод. Анализ слуховой системы показывает, что лабиринт у этих животных развит намного лучше, чем у их потомков. Он включает в себя слуховой аппарат, рецептор линейного ускорения (гравитационный рецептор) и рецептор углового ускорения. Такая сложная система управления движением не нужна животному, которое ползает по плоскому илистому дну. Очевидно, обладатели развитого лабиринта жили в трехмерной среде, а не в пересыхающих лужах.

Кроме того, у предков амфибий были маленькие глазки и специфические рецепторы, расположенные близ поверхности тела и необходимые для ориентации в темноте. Но на мелководье светло!

Может быть, путь на сушу лежал все-таки не через мелкие грязные лужи? Профессор С.В.Савельев предложил свою гипотезу.

Свет в конце тоннеля

Чтобы водное существо могло стать земноводным, ему нужны вода и воздух.

И то, и другое кистеперые рыбы могли найти в прибрежных лабиринтах. Лабиринты были земляные - соединенные между собой полости, наполовину заполненные водой. Такие и в наши дни часто встречаются в почве на границе мангровых зарослей или на пещеристых берегах заболоченных районов острова Шри-Ланка. Но были еще лабиринты древесные. В девоне все берега и водоемы были завалены упавшими растениями. Они гнили очень медленно, потому что разлагающая клетчатку микрофлора еще не возникла. (Из-за ее отсутствия и обилия растительности впоследствии образовались каменноугольные залежи.) В позднем девоне у большей части растений были полые стволы. И лежали они одним концом в воде, другим на суше, наполовину заполненные воздухом, наполовину водой.

В этих влажных закрытых и разветвленных лабиринтах удобно прятаться и размножаться. Там поселились беспозвоночные и рыбы, а в определенные сезоны скапливалось много икры и личинок. В лабиринтах жилось гораздо сытнее, чем на мелководье, где конкуренция за добычу была острой, и не всегда в ней побеждали неуклюжие рипидистии. Поэтому кистеперые рыбы тоже радостно устремились в это кормилище и убежище - и остались в нем на миллионы лет.

Благодаря постоянной влажности в лабиринтах можно было спокойно дышать жабрами и в то же время не спеша развивать воздушное дыхание. Для дыхания воздухом могли служить влажная кожа, плавательный пузырь и выросты пищеварительной системы. У первых амфибий дыхание было, скорее всего, жаберно-кожным, но впоследствии стало легочным. При высокой и постоянной влажности они могли без проблем обходиться несовершенными легкими и не опасаться, что кожа пересохнет.

В этих же узких ходах могли возникнуть лапы. Большинство первых амфибий сохранило длинное тело, которое изгибалось в горизонтальной плоскости и позволяло плавать в открытой воде. Но ползать таким манером внутри полого бревна неудобно - места мало. Гораздо эффективнее отталкиваться от стенок туннеля, поэтому предки амфибий преобразовали парные плавники в коротенькие конечности рычажного типа: задние лапы толкали тело вперед, а передние назад.

Впрочем, некоторые почвенные амфибии так и не обзавелись лапами, ограничившись ползаньем. У тетрапод для управления парными конечностями возник в среднем мозге специальный центр - красное ядро. Оно есть у всех амфибий, рептилий и млекопитающих, как обладающих конечностями, так и утративших их в процессе эволюции. Но у некоторых безногих амфибий Сейшельских островов и Шри-Ланки красного ядра нет, значит, и лап никогда не было.

По мнению С.В.Савельева, именно в закрытых туннелях мог возникнуть и усовершенствоваться такой уязвимый этап развития, как метаморфоз (превращение головастика с жабрами во взрослую особь с легкими). В начале своего становления этот процесс должен был занимать довольно много времени, поэтому спокойно превращаться можно было только в укромных местах. Впоследствии амфибии научились делать это быстро, и их метаморфоз происходит в мелких лужах.

В темном лабиринте не очень нужно зрение, зато важную роль играет водно-воздушное обоняние. Пищу и полового партнера приходится искать по запаху, и поиск идет намного успешнее, если анализировать сразу обе среды обитания. Для ползанья и ориентации в полузатопленных лабиринтах жизненно необходим хороший вестибулярный аппарат, а также способность воспринимать колебания воды и воздуха. Поэтому амфибии сохранили боковую линию - орган ориентации рыб, а параллельно развили слуховую систему с наружной барабанной перепонкой. У древних амфибий барабанная перепонка и стремя были такими массивными, что, возможно, служили для определения колебаний воды, а не воздуха. Имея хороший слух, амфибии развили звуковую коммуникацию, очень удобную для общения в темноте на большом расстоянии. Они больше не молчали как рыбы.

Лабиринтный период эволюции породил огромное разнообразие форм амфибий. Они конкурировали между собой и охотились друг на друга. В конце концов амфибиям стало тесно в этих катакомбах, почвенных и древесных, и наиболее приспособленные животные стали выбираться на сушу. По всей видимости, таких выходов было много, и каждый раз тетраподы, покидавшие лабиринты, заметно отличались от предыдущей версии.

Первые удачные выходы древних амфибий из лабиринтов на свет состоялись в верхнем девоне (360 млн. лет). В лабиринтах они обзавелись вполне развитыми конечностями, эффективной системой передвижения и адаптированными к наземному существованию органами чувств, так что ощущали себя в новых условиях вполне уверенно.

Это тоже только гипотеза, основанная на особенностях строения нервной системы амфибий. Но возможно, в прибрежных районах с развитой древней растительностью палеонтологи найдут следы животных, обитавших в лабиринтных системах.

Тем ли путем, этим ли, но древние амфибии вышли на сушу и покорили ее. Наступивший за девоном карбон стал для них настоящим раем. Климат был ровный, теплый и влажный, а кругом полным-полно болот и непросыхающих водоемов. Амфибии осваивались на суше, расселялись по Земле, а к концу карбона их расплодилось множество: повсюду прыгали, ползали, ходили представители двадцати семейств самого разного вида и размера. Некоторые из них вернулись в воду, став крупными и агрессивными хищниками. Появились и гигантские амфибии, не прижившиеся на нашей планете. Но эволюция не стояла на месте. В середине карбона возникли рептилии и заметно потеснили амфибий. Их господство кончилось.

http://biofile.ru/

www.the-submarine.ru

Девонский период. Путешествие в прошлое

Девонский период

Уже многие сотни миллионов лет протекли с тех пор, как на Земле возникла жизнь в виде микроскопических комочков белкового вещества. Бесчисленные поколения живых существ сменили друг друга.

Богатый и разнообразный мир растений и животных заселяет воды морей. Беспозвоночные достигли своего расцвета. Жизнь вышла на сушу. Зелень псилофитов оживляет суровый, скалистый пейзаж.

Какими путями пойдет дальнейшая эволюция жизни на Земле? В каких формах проявится она в грядущих тысячелетиях?

Мы на пороге девонского периода палеозойской эры.

Наименование этого периода происходит от названия «Девоншир» — графства в юго-западной Англии, где система девонских пластов была впервые выделена учёными в 1839 году.

…Геологи идут по стране. Они поднимаются на пологие склоны Уральских гор, проходят по равнинам Ленинградской области, исследуют пласты горных пород в Казахстане, Средней Азии, Сибири. И во всех этих местах их зоркий глаз обнаруживает слои девонских известняков, красноцветных песчаников, вулканических туфов, глин. В слоях этих осадочных пород во множестве содержатся остатки растений и животных, рассказывающие о больших переменах в растительном и животном мире в девонское время.

Тёплые воды девонских морей обильно населяли головоногие моллюски, кораллы и брахиоподы — животные, имевшие двустворчатую раковину. Остатки морских животных образовали пласты девонских ракушечных известняков.

В реках и опресненных лагунах обитали панцирные рыбы — коккостеусы. Остатками коккостеусов часто переполнены пласты красного песчаника, отлагавшегося в обширных лагунах девонского времени. Вместе с остатками панцирных рыб мы находим остатки их врагов — гигантских ракоскорпионов. Несмотря на свою костяную защиту, неповоротливые, медлительные панцирники легко становились добычей этих хищников. Поэтому с течением времени число панцирных рыб в лагунах и реках сильно сократилось: они начали вымирать.

Гигантский ракоскорпион.

Но в конце девона некоторые виды панцирников перешли жить в открытое море. Здесь они нашли благоприятные условия для развития. Потомки многих из них достигли огромных размеров. Так, например, морской хищный панцирник динихтис достигал 10 метров в длину.

Динихтис, охотящийся за акулами.

В слоях раннего девона учёные нашли также остатки костистых рыб. Строение их тела было более совершенным, чем у рыбообразных панцирников. Эти древние рыбы имели плавники, позволявшие им быстро плавать; у них были челюсти, которыми они активно захватывали пищу.

Растительность все больше овладевала сушей. Землю покрывали уже не только мохоподобные псилофиты. Вдоль морских и речных берегов росли примитивные папоротники и предки болотных хвощей. У этих растений были уже настоящие стебли и листья.

Все растения раннего девона были споровыми, то есть размножались, рассеивая микроскопические клетки — споры. Но в середине девона появились и семенные папоротники, по величине достигавшие наших деревьев. На ветвях у них развивались не споры, а крупные семена, величиной с лесной орех. Девонские семенные папоротники были предками всех семенных растений.

Бескрылые насекомые, многоножки, скорпионы ползали по влажной почве, охотясь друг за другом. Потомки некоторых видов этих беспозвоночных — например, скорпионы, — почти не изменившись, дожили до наших дней.

Около 55 миллионов лет длился девонский период. Важные изменения произошли в течение этого времени в животном мире Земли.

Девонский ландшафт.

Высокие горные хребты, вздымавшиеся по берегам материков, задерживали влажный морской воздух, препятствовали ему проникать в глубь континентов Поэтому климат материков в девоне был сухой, резко континентальный.

Морские заливы и многочисленные озера высыхали. В них развивались рыбы, приспособившиеся постепенно к более или менее продолжительному пребыванию вне воды. Этих рыб учёные называют кистеперыми — по особенностям строения их плавников: в отличие от плавников обыкновенных, лучеперых рыб, парные плавники у кистеперых были узки и сидели на оси, покрытой чешуей.

Плавательный пузырь у кистеперых рыб начал выполнять работу лёгких: помогал дышать атмосферным воздухом. Благодаря этому рыбы могли некоторое время жить без воды, когда мелкие заводи и озера, где они обитали, высыхали под палящими лучами солнца. Передвигаясь с помощью плавников, рыбы могли переползать в другие водоемы.

Так в борьбе за существование из рыб вырабатывались новые формы животного мира — земноводные, которые с течением времени приспособились к жизни на суше.

Кистеперая девонская рыба.

И сейчас существуют рыбы, которые некоторое время могут находиться вне воды — например, периофтальмус, обитающий на прибрежьях Индийского океана.

Периофтальмус — одна из интереснейших современных рыб. В длину он достигает 15 сантиметров. На крупной голове сидят большие глаза, почти выдвинутые из поверхности тела. Грудные плавники, очень сильные, мускулистые, похожи на лапы земноводных. Периофтальмус часто выходит из воды, особенно при отливе, и, быстро перебирая плавниками, ползет по мягкому илу, взбирается на корни и стволы мангровых деревьев, охотясь за насекомыми. На суше периофтальмус чувствует себя так же хорошо и свободно, как и в воде. Поймать его очень трудно — такие энергичные и неожиданные прыжки делает он при попытках схватить его руками…

Рыба-ползун (периофтальмус) на берегу.

 В конце девона появились первые земноводные — стегоцефалы («покрытоголовые»). Они были потомками кистеперых рыб. Учёные назвали их покрытоголовыми потому, что верхняя часть их черепа представляла собой сплошной костяной панцирь, в котором было пять отверстий: пара носовых, пара глазных и одно — для третьего теменного глаза.

Стегоцефалы были малоподвижными животными, они жили в болотистых местах, но дышали уже лёгкими. Если болото пересыхало, они переползали в соседние водоемы, медленно передвигаясь на пятипалых лапах.

Первое наземное животное — стегоцефал.

Но не только музейные окаменелости оставила нам давно угасшая девонская жизнь.

Из остатков органического мира девонского периода образовались скопления нефти. Эта маслянистая, образовавшаяся в результате разложения животных и растительных остатков жидкость является ценнейшим и важнейшим сырьем для нашей промышленности. Богатейшие залежи девонской нефти расположены между Волгой и Уралом. Этот огромный нефтеносный район называют «Вторым Баку».

Из всех горючих материалов — каменного угля, дров, горючего сланца — нефть даёт при сгорании наибольшее количество тепла: почти в полтора раза больше лучшего сорта каменного угля — антрацита, в три раза больше дров, в семь раз больше горючих сланцев.

Трудно перечислить отрасли промышленности, в которых употребляется нефть или получаемые из нее продукты.

Главные нефтепродукты — бензин, лигроин, керосин, мазут и смазочные масла — необходимы для самолетов, автомобилей, тракторов, танков, для сельскохозяйственных машин. Мазут, дающий значительно больше тепла, чем уголь, является сейчас основным топливом для морского и железнодорожного транспорта.

Из нефтепродуктов вырабатываются ванилин, сахарин, аспирин, вазелин, взрывчатые вещества…

Из нефтяного газа получают смолы и розовое масло.

Из смол делают искусственную кожу, заменяющую настоящую, и синтетический каучук, а розовое масло идет на изготовление лучших сортов духов.

Лаки, краски, небьющееся стекло и множество других ценных продуктов вырабатывается из нефти — этого драгоценного дара земли… 

Следующая глава >

bio.wikireading.ru

Девонский период — WiKi

Дево́н (девонский период, девонская система) — четвёртый геологический период палеозойской эры. Начался 419,2 ± 3,2 млн лет назад, закончился 358,9 ± 0,4 млн лет назад. Наравне со следующим каменноугольным периодом является самым продолжительным в палеозое (оба длились по 60 млн лет)[1].

Этот период богат биотическими событиями. Жизнь бурно развивалась и осваивала новые экологические ниши.

Название дано по имени графства Девонши́р, или Девон в юго-западной Англии, на территории которого распространены геологические породы этого периода.

Девонская система подразделяется на 3 отдела и 7 ярусов[1]. Раньше выделялись 3 надотдела (арденнский — 3 верхних яруса, рейнский: эйфельский и эмсский ярусы, и богемский — 2 нижних яруса), но такое деление не утверждено Международным союзом геологических наук.

На суше от риниофитов произошли плауновидные, хвощевидные, папоротниковидные и голосеменные растения, многие из которых были представлены древесными формами (например археоптерисы). Растения по всей Земле были одинаковыми, не было географической дифференциации.

Появились первые наземные позвоночные. Палеонтологи предполагают, что лёгкие, которыми дышат наземные существа, первоначально возникли у обитающих в болотах рыб. От таких — кистеперых — рыб возникли земноводные. Одни из первых земноводных — ихтиостеги, акантостеги — обладали множеством рыбьих признаков, но имели вполне сформированные конечности. Они были тесно связаны с водой, может быть даже теснее, чем современные лягушки.

Распространяются появившиеся еще в силурийский период многоножки, появляются пауки, клещи, насекомые — жизнь осваивала сушу.

В морях в девонском периоде тоже происходили перемены. Появились первые аммониты — головоногие моллюски со спирально закрученными раковинами, которых ещё ждал расцвет в мезозое. Донные хищники ракоскорпионы — эвриптероидеи достигают 1,5—2 метров в длину. Трилобиты начинают вымирать, судя по всему, им стало сложно жить при таком изобилии хищников.

Девон часто называют «веком рыб». Действительно, бесчелюстные и челюстноротые заселяют практически все морские и пресноводные бассейны и достигают большого разнообразия.

В середине периода существенно повышается разнообразие растений. Среди распространённых во второй половине девона групп — древовидные плаунообразные, первые хвощёвые, прапапоротники, прогимноспермы и первые голосеменные[2]. Появился почвенный покров[3].

В конце периода происходит массовое вымирание животных.

ru-wiki.org

Смотрите также

• 
  Комнатное растение фатсия
• 
  Клевер растение дикорастущее
• 
  Анемона фото растение
• 
  Экспликация растений это
• 
  Формула бобовых растений
• 
  Одуванчик значение растения
• 
  Значение растения одуванчик
• 
  Харьков комнатные растения
• 
  Фитоспектр для растений
• 
  Субарктического пояса растения
• 
  Роголистник фото растение