Първите животни, излезли на сушата. Първите сухоземни животни

В началото на следващия силурийски период (или силур ) моретата и континентите са запазили приблизително същите очертания като през камбрия. Морска фаунаСилурът наподобява камбрия, но се появи и нови групи безгръбначни - корали, граптолити, червеи, бриозои, морски таралежи.

Фауна и флора от късния палеозой (щракнете за уголемяване)

Коралите принадлежат към вида на така наречените кишечнополостни - изключително водни организми. Освен коралите към кишечнополостните принадлежат и добре познатите медуза и хидра. Коралите съществуват и днес; много от тях образуват рифове в тропическия Тихи океан и Индийски океани. Коралите са структурирани много просто. Подобно на другите кишечнополостни, тялото им има само една вътрешна кухина, представляваща червата (затова се наричат ​​кишечнополостни). Външно тялото на корал или по-скоро коралов полип е торбичка, която се отваря навън (отгоре) с отвор за уста, около който има венче от пипала, които помагат за улавяне на плячка. Кораловите полипи се хранят с малки плаващи организми - планктон. Отпадъчните продукти също се изхвърлят през устата. Тялото на коралов полип е затворено в скелет - варовита камера, секретирана от стените на полипа. С изграждането на камерата самият полип се издига все по-високо, чиято долна стена (дъното на торбичката) отлага хоризонтални прегради, наречени дъна.

Кораловите полипи могат да живеят самостоятелно (самотни корали) или на групи (колониални корали). Единичните корали достигат размери от 15-20 см. Подобно на колониалните корали, те растат неподвижно до дъното. Всички корали са обитатели на морето. Те живеят в топла, чиста вода, богата на кислород и добре осветена, тоест не по-дълбока от 45 m.

Странни животни - граптолити . Те са известни от силурийските находища - така наречените граптолитови шисти, разпространени тук, близо до Ленинград, в балтийските държави и в Централна Азия, и в Западна Европа- в Англия, Германия и Швеция. Граптолитите изглеждат като ветрилообразни нишки или клонки, отстрани на които има множество малки полипи. На върха, където се срещат краищата на нишките, по време на живота на граптолитите е имало въздухоносна камбана, чиито отпечатъци са запазени. Вероятно граптолитите са или пасивно плуващи животни, или някои от тях са пълзяли по дъното. Граптолитите се класифицират като хемихордови.

Мшанките, както подсказва името, приличат по-скоро на растения (мъхове), отколкото на животни. Бриозоите образуват колонии, които приличат на корички и отлагания върху подводни скали или клонки, подобни на корали. Подобно на кораловите полипи, всяка бриозоа седи в отделна клетка, но бриозоите са по-добре организирани животни от коралите. Техният чревно-храносмилателен тракт има не само вход, но и изход; освен това те вече имат истински нервна система(а при коралите – само отделни нервни клетки).

Устният отвор на бриозоите, подобно на коралите, е заобиколен от венче от пипала, чието движение изтласква храна в устата - едноклетъчни водорасли и едноклетъчни животни. Интересното е, че някои индивиди от бриозои имат вид на камшичета, които непрекъснато вибрират, или птичи глави, които непрекъснато пляскат с „човките си“. Това е „пазач“, който прогонва враговете на бриозоите и в същото време те са пречистватели на тиня. Бриозоите никога не са били особено многобройна група, но някои от техните разреди са оцелели до наши дни.

С бодлите си морските таралежи приличат на истинските таралежи - сухоземни бозайници, но нямат родство с тях. Тялото на морския таралеж е затворено в сферична варовикова черупка, състояща се от много пластини. Тези плочи образуват полета, някои от които носят игли, докато други имат малки дупчици. През такива дупки стърчат стотици микроскопични крака под формата на меки тръби, пълни с вода. Водата се изпомпва в тях през специални канали в телата на животните. С помощта на краката си таралежът се движи бавно или се прилепва плътно към някакъв подводен предмет. Движението на морския таралеж включва и шипове, които също служат за защита. Някои морски таралежи достигат размерите на детска глава. Съвременните морски обитатели се срещат в нашите северни и източни морета. Хранят се с водорасли и малки животни.
В района на сегашния Скандинавски полуостров, в Шотландия и Ирландия, в района на Шпицберген и по източното крайбрежие на Гренландия - където морето е съществувало в продължение на много милиони години - високо планински вериги. Техните останки са Скандинавските планини, Грампианските планини на Шотландия, нагънатите слоеве по източния край на Гренландия и остров Шпицберген През втората половина на силура се извършват мощни планинообразуващи движения - така нареченото каледонско нагъване.

Планинската земя се издига в района на днешен Казахстан и северните вериги на Тиен Шан и се формира Саяно-Байкалската планинска дъга.

Каледонският орогенез доведе до издигането на континентите и постепенното плитко на моретата, появата на множество малки заливи и лагуни. Някои от тях са били обезсолени от вливащите се в тях реки, в други се е увеличила солеността на водата и дори е настъпило отлагане на соли.

Повечето морски животни не могат да понасят промени в солеността на морската вода в двете посоки. Следователно само няколко от обитателите на Силурийско море се адаптираха към живота в лагуни.

„Претъпканото жизнено пространство“ на морското население послужи като тласък за развитието на земята като нова допълнителна площживот. Именно от умиращите зони на морето - лагуни - първите растения започнаха да се появяват на сушата, а след това животни, които се хранеха с тези растения, и едва по-късно хищни животни излязоха на сушата.

В силура земните растения - псилофити - вече са раздадени; Явно са произлезли от водорасли, най-вероятно от зелени.

Тялото им, подобно на водораслите, все още не е разделено на основните органи - корен, стъбло и листа. Вместо корени те имаха особени подземни едноклетъчни израстъци - ризоиди. Най-примитивните от псилофитите дори не са имали стъбло, което да носи истински листа. Псилофитите се възпроизвеждат с помощта на спори, поставени в спорангии - в краищата на клоните. Някои псилофити са били блатни растения, докато други са били истински обитатели на сушата, понякога достигайки значителни размери - 3 м височина. Псилофитите не продължиха дълго. Те са известни от следващия период - девон. Много палеоботаници включват два по-съвременни рода сред тях. тропически растения- псилоти. През силура друга група растения (също очевидно произлизащи от водорасли) е била широко разпространена - гъбите, които може би първо са били водни форми и след това са излезли на сушата. През същия период има и по-високо организирани растения - папратовидни растения, по-специално примитивни ликофити. Скорпионите се появяват през силур. Тези древни скорпиони може би все още не са били сухоземни животни, а първо са обитавали различни водоеми – реки, езера и блата.

И още едно забележително събитие се случи през силура: появиха се първите гръбначни животни - така наречените бронирани риби, чиито останки се намират заедно с гигантски ракообразни скорпиони. И двамата бяха обитатели на лагуни - разхлабени заливи на морето. Вероятно бронирани риби, а след тях и техните врагове - гигантски ракообразни скорпиони, се изкачиха нагоре по делтите на реката, постепенно овладявайки пресни води.

Все още има две гледни точки по въпроса къде са се появили първите гръбначни животни - в моретата или реките. IN морска водасъдържа много разтворен калций, а калцият е част от животинските кости; освен това всички нисши гръбначни живеят в морето. Това е убедително доказателство в полза на морския произход на гръбначните животни. Но привържениците на теорията за сладководния произход смятат, че скелетът трябва да се е появил в реки, където има течение: скелетът е стабилна опора за тялото, необходима за противодействие на движението на водата.

Едно нещо е сигурно: предците на гръбначните животни са живели в район, където сладките води граничат с морските води, и техните останки се намират там. Най-старите известни на нас гръбначни вече са имали костна тъкан- черупка, но вътрешният им скелет очевидно е бил хрущялен (не е запазен във фосилно състояние). Замяната на хрущяла с кост и неговото вкостяване става много по-късно - при по-високите групи риби. Древните бронирани риби все още не са били истински риби, имали са само рибоподобна форма. Тази форма на тялото - под формата на торпедо - обикновено е характерна за активно плуващите водни животни, тъй като осигурява най-малко съпротивление при движение във вода.

Древните бронирани риби принадлежат към групата на така наречените безчелюстни риби, които се противопоставят на гнатостомите, които включват други класове гръбначни животни.

Бронираните агнати са известни само от силура и девона, но някои агнати са оцелели до наши дни; това са миногите и мигвите. Всички безчелюстни животни, както показва името им, нямат челюсти, както и чифтни крайници (перки) и обикновено имат само една ноздра. Древни животни без челюсти, чиито останки често се намират в нашите балтийски държави, на Енисей и в басейна на Колима, както и в Северна Европа и Северна Америка, бяха доста големи животни - с дължина половин метър или повече. Тялото им в предната част или почти изцяло (с изключение на опашката) е затворено в черупка, състояща се от костни пластини и люспи. Тази броня ги предпазваше от опасни преследвачи - ракови скорпиони, които достигаха дължина до 3 м.

Бронирани безчелюстни същества, хранещи се с планктон. Вероятно някои от безчелюстните са били бентосни форми. Пъхайки муцуните си в тинята, те я разбъркваха и хващаха малки органични останки.

Така силурът е период не само на разцвета на различни групи безгръбначни, но и времето на появата на първите гръбначни животни. През силура започва заселването на сухоземни растения и появата на първите животни на сушата.

Общоприетата история за произхода на живота на Земята е остаряла. Двама учени, Питър Уорд и Джоузеф Киршвинк, предлагат книга, която обединява всички открития от най-новите изследвания. Авторите показват, че много от предишните ни представи за историята на произхода на живота са неверни. Първо, развитието на живота не е бавен, постепенен процес: катаклизмите са допринесли за формирането на живота повече от всички други сили, взети заедно. Второ, основата на живота е въглеродът, но кои други елементи определят неговата еволюция? Трето, от Дарвин насам мислим от гледна точка на еволюцията на видовете. Всъщност е имало еволюция на екосистемите - от подводни вулкани до тропически гори, - които оформиха света такъв, какъвто го познаваме. Въз основа на техния десетилетен опит в палеонтологията, биологията, химията и астробиологията, Уорд и Киршвинк разказват история за живота на Земята, която е толкова фантастична, че е трудно да си представите, и в същото време толкова позната, че е невъзможно да бъде пренебрегната .

Книга:

Първите сухоземни животни

Първите сухоземни животни

Основният проблем за всяко първо сухоземно животно беше острата липса на вода. Всички живи клетки трябва да имат вода и водният начин на живот лесно осигурява тази нужда. Животът на сушата обаче изисква плътно външно покритие, за да задържа вода в тялото. Трудността е, че решенията за намаляване на загубата на вода във въздуха противоречат на нуждите на дишането на кожата. Ето ви проблем: от една страна наличието на външно покритие, което задържа вода, е предимство, но в същото време има риск да умрете от задушаване. Алтернатива би била дихателна система, при която кислородът прониква през външната обвивка, но рискът от загуба на влага през същата система се увеличава. Тази дилема трябваше да бъде разрешена от всички откриватели на сушито. Очевидно процесът е бил толкова труден, че само много малък брой групи животни, растения и протозои са успели да го направят. Някои от многобройните и най-често срещаните съвременни морски обитатели, очевидно никога не са успели да завладеят земята: няма земни гъби, книдарии, брахиоподи, бриозои и бодлокожи, както и много други.

Най-старите вкаменелости на сухоземни животни вероятно са малки членестоноги, наподобяващи съвременните паяци, скорпиони, кърлежи, изоподи и примитивни насекоми. Не е ясно коя от изброените групи членестоноги е първата, но първенството не продължи дълго, тъй като представители на всички тези таксономични групи се намират във вкаменелостите.

Класификацията на тези първи сухоземни животни неизбежно трябваше да бъде направена от вкаменелости, което не беше гарантирано, че е точно, тъй като това бяха малки сухоземни членестоноги, които имат много слабо втвърдени екзоскелети и следователно рядко се запазват в седименти. Към края на силурийския период или ранния девон, преди около 400 милиона години обаче, разпространението на растенията на сушата позволи на авангарда на животинското царство да излезе от водата. Абсолютно ясно е, че независимо един от друг членестоноги от различни таксони са придобили в процеса на еволюция дихателни системи, способни да поддържат живот във въздуха.

Дихателната система на съвременните паяци и скорпиони обяснява как те са еволюирали от процъфтяващи морски създания до също толкова процъфтяващи обитатели на сушата. За такава крачка – от вода към суша – никоя друга телесна система не изисква толкова много важни променикато дишане. Също така изглежда съвсем ясно, че белите дробове на първите сухоземни членестоноги са били преходна връзка в еволюцията, почти толкова ефективна, колкото тези на по-късните видове. Но в атмосфера с много кислород е възможно да се диша с цялото тяло - въздухът прониква през цялата повърхност на тези малки сухоземни същества (те със сигурност са били много малки) и кислородът свободно влиза в техните примитивни бели дробове.

От всички видове животни, които първи са се преместили на сушата, това включва много групи членестоноги, мекотели, анелиди, хордови (и с тях много малки същества като нематоди) - членестоногите все още бяха първите, тъй като телата им вече имаха плътна външна обвивка, която осигуряваше задържането на вода в тялото. Те обаче все още са изправени пред проблема с дишането. Вече беше споменато, че екзоскелетът на членестоногите изисква еволюцията на големи хриле на почти всички сегменти на тялото, за да осигури оцеляването през камбрия (тогава се появяват най-силно развитите изкопаеми членестоноги) с ниско съдържание на кислород в заобикаляща среда. Но хрилете не функционират във въздуха. Развиват се първите сухоземни членестоноги - паяци и скорпиони новият виддихателна система, наречена „белодробна книга“ ( вътрешна структуратолкова лек, че наподобява страници от книга).

Тази „книга“, чиито „страници“ са листове тъкан, пълни с хемолимфа (течност, която играе ролята на кръв при членестоногите), се вкарва в белодробната торбичка (атриум),комуникация с външната атмосфера чрез дихателни отвори в черупката. Това е пасивен бял дроб, тъй като няма приток на въздух, вдишван през такава структура, така че работата му зависи от определен минимум кислород.

Известно е, че някои много малки паяци се издухват на големи височини от вятъра, поради което се наричат ​​аеропланктон. Този фактдоказва, че белите дробове на книгата на паяците са способни да извличат кислород дори в среда с ниско съдържание на кислород. Представителите на аеропланктона обаче са толкова малки, че дихателните им нужди могат да бъдат задоволени чрез пасивно проникване на газ в тялото. Повече от това големи паяципоради леките си книги те са много уязвими.

По-ефективен в сравнение с дихателната системанасекоми, състоящи се от трахеи, вероятно хриле с форма на книга. Дихателната система на насекомите е пасивна, тъй като няма или има много слаб механизъм за нагнетяване на въздуха, въпреки че последните изследвания показват, че известно нагнетаване все още е налице, но с много слабо налягане. Системата книга-бели дробове на паякообразните има много по-голяма повърхност от тази на насекомите и следователно може да функционира в среди с ниско съдържание на кислород.

Времето на първия етап на проникване на паяци и скорпиони на сушата е много трудно да се определи, тъй като древните паяци и скорпиони са били много малки по размер и почти не са оставили вкаменелости. Съвременните скорпиони са по-втвърдени от паяците и следователно са по-често срещани в седиментите.

Най-ранните доказателства за сухоземни животни датират от късния силур (фосили в Уелс) - преди около 420 милиона години - почти края на силурийския период. По това време нивата на кислород достигнаха най-високите нива в цялата история на Земята. Фосилите от този период са оскъдни и показват малко разнообразие. Те обаче бяха разпознати и класифицирани като стоножки.

Много по-богата колекция от вкаменелости е представена от известния рейнски дявол в Шотландия, датиращ от преди 410 милиона години. Това находище съдържа вкаменелости от много ранни растения, както и малки членестоноги, повечето от които вероятно са съвременни акари и пролетни опашки - представителите на двете групи се хранят с растителни останки и следователно най-вероятно са били добре адаптирани към живота в новите земни условия, където предимно малки и примитивни растения. Кърлежите са свързани с паяците. Пролетните опашки обаче са насекоми и вероятно първите от този най-многоброен клас животни днес. Би било съвсем логично да се предположи, че насекомите веднага са развили такова огромно разнообразие от форми на живот на сушата. Това обаче не е така, всичко се случи точно обратното.

Палеоентомолозите са открили, че насекомите са останали малка група от земната фауна до края на ранния карбон, когато нивата на кислород са достигнали съвременни нива - преди около 330 милиона години. Вкаменелостите от насекоми стават по-изобилни от късния карбонов период - преди около 310 милиона години. Насекомите започват да летят много по-късно от момента на тяхното раждане - несъмнени признаци на летящи насекоми могат да бъдат намерени в седименти, датиращи от преди 330 милиона години. Скоро след първия си полет насекомите направиха невероятен еволюционен скок, давайки началото на много нови видове, предимно летящи. Това е класически случай на еволюционно излъчване, когато бързо (в геоложки мащаб) и масивно нарастване на таксономичното разнообразие на определени групи организми им позволява да заемат нови екологични ниши. Такова излъчване обаче се е появило през период, когато атмосферата е била много високо нивокислород и несъмнено именно това състояние на атмосферата осигури успеха на тези процеси.

Насекомите не са първите животни на сушата; очевидно принадлежи на скорпионите. В средата на силурийския период, преди около 430 милиона години, първите протоскорпиони изпълзяват от сладководни блата и езера. Те имаха хриле, адаптирани за живот във вода, и вероятно се хранеха с останки от мъртви животни, като риба, изхвърлени на брега. Хрилете останаха влажни и много голям квадратповърхността осигуряваше някакъв вид дишане. Определено нямаха бели дробове, а само хриле.

Редът на появата на животни на сушата може да бъде представен по следния начин: скорпиони - преди около 430 милиона години, но те най-вероятно са били силно привързани към водата поради възпроизвеждане и, вероятно, дори дишане; стоножки - преди 420 милиона години; насекоми - преди 410 милиона години. Познатите ни насекоми обаче се появиха не по-рано от 330 милиона години. Как този ред е свързан с промените в нивата на кислород в атмосферата?

Най-новите методи за определяне на нивото на кислород в атмосферата ни позволяват да определим, че максималното ниво на кислород в атмосферата е настъпило преди около 410 милиона години. Следва рязък спад, след което отново започва покачване - от много ниски темпове (12%) в края на девона до най-високите в цялата история на планетата през пермския период (повече от 30%). Днес, припомняме, съдържанието на кислород в атмосферата е 21%. Рейнският дявол, в който за първи път са открити многобройни струпвания на насекоми и паякообразни, датира от периода на кислородния максимум в девон. След това, според доклади на палеонтолози, които изучават разнообразието от насекоми, разнообразието от насекоми е рядкост във вкаменелостите. Тази ситуация продължава, докато нивото на кислород скочи до 20% в интервала между ранния и късния карбон, преди 330–310 милиона години, по време на периода на разпространение на крилатите насекоми.

Разпространението на гръбначните животни на сушата стана възможно най-вероятно поради увеличаването на съдържанието на кислород в атмосферата по време на ордовикския и силурийския период. Ако не беше това обстоятелство, може би както историята на развитието на животните на сушата, така и формите на сухоземните животни биха били напълно различни. Или може би изобщо нямаше да има сухоземни животни. Знаем също, че веднага след напускането на водата, оцелявайки в условия с ниски нива на кислород в атмосферата, животните са били много малко на брой.

Има три възможни обяснения за разпространението на вкаменелости, наблюдавани в скалите от тези периоди.

Първо: тази очевидна пауза в развитието на сухоземните животни всъщност не е съществувала; просто много бедни вкаменелости отпреди 400-370 милиона години.

Второ: наистина имаше пауза - имаше малко кислород и много малко членестоноги живееха на сушата, особено насекоми. Но малкото оцелели успяха да създадат огромно разнообразие от форми, когато нивата на кислород се покачиха 30 милиона години по-късно.

Трето: първите имигранти от водната среда на сушата са били пометени от спад в нивата на кислород. Вярно, на някои места някои хора оцеляха. И вече втората вълна от земни завоеватели беше истински рояк заселници, които се възползваха от повишаването на нивата на кислород. Изследването на земята от животни (членестоноги и, както ще видим, гръбначни) се е случило на два различни етапа: преди 430–410 милиона години, а след това преди 370 милиона години и по-късно.

Членестоногите не са единствените, които се адаптират към живота на сушата. Гастроподите също направиха еволюционно преместване на сушата, но не по-рано от късния карбон, тоест те бяха част от втория етап на изследване на сушата от животни, когато нивата на кислород станаха достатъчно високи. Друга група животни, подкововите раци, пристигат на сушата приблизително по същото време като мекотелите. Все пак това бяха малки колонисти в сравнение с групата, която ни интересува най-много - нашата, тоест гръбначните.

Но земноводните не просто изскочиха от морето. Те са били кулминацията на едно много дълго еволюционно пътуване и преди да се появят на сушата и в нашия разказ, нека си представим девонския период, който отдавна е наричан Епохата на рибите. Пример е любимото ни място, Devonian Canning Basin. (Басейн за консерви)в Западна Австралия, където авторите на тази книга проведоха много полеви изследвания. Консервният басейн е едно от най-красивите (много горещи!) места в света, с най-добре запазените вкаменелости от бариерен риф - като съвременен Велик Велик бариерен рифвнезапно се превърна в камък и водата внезапно напусна. Въпреки че голяма част от работата по Canning Basin се фокусира върху този гигантски девонски риф, скалите, образувани в по-дълбоките морета от периода, съдържат особено впечатляващи вкаменелости, които със сигурност заслужават да бъдат включени във всяка книга. новистория на развитието на живота на Земята.

Тази статия се фокусира върху друг вид животни, които живеят почти изключително на сушата, в сухоземни местообитания, и които наричаме сухоземни или сухоземни животни. Както ще видите по-долу, понятието „наземен“ не означава, че животното изобщо не влиза в контакт с водата; то просто показва, че водната среда не може да поддържа оцеляването на организма.

Сухоземни или сухоземни животни са тези, които живеят предимно или изцяло на сушата (напр. котки, мравки, сухоземни охлюви) в сравнение с водните животни, които живеят предимно или изцяло във вода (напр. омари) и земноводните или полуводните животни, които разчитат на комбинация от вода и наземни местаместообитания (например жаби, тритони или бобри, видри). Примери за сухоземни животни включват щурци, скакалци, охлюви и плужеци.

Членестоногите (като мухите) са най-често срещаните сухоземни животни по брой видове.

Таксономия

Излизането на животни от океана на сушата е едно от най- важни събитияв историята на живота на нашата планета. Сухопътните линии са еволюирали от няколко вида животни, сред които , и , представляват най-успешните групи сухоземни животни.

Сухопътните животни не образуват единна клада (нямат общ прародител); по-скоро ги разделя само фактът, че всички живеят на сушата. Преходът от воден към сухоземен живот в процеса се случи независимо и успешно много пъти по различни начини. Повечето земни линии произхождат от умерения климат или по време на и, докато някои животни стават напълно сухоземни през периода.

Етикетирането „наземен“ или „воден“ често е неясно и подлежи на дебат. Много животни, считани за сухоземни, имат жизнени цикли, които отчасти зависят от това, че са във вода. , тюлените и моржовете спят на сушата и се хранят, но всички те се считат за сухоземни. Много насекоми, като комарите и всички сухоземни раци, както и други видове животни, имат воден стадий. жизнен цикъл: техните яйца трябва да се развият и да се излюпят водна среда; След излюпването те се характеризират с ранна водна фаза на живот (нимфа или ларва).

Има видове раци, които са изцяло водни, полуводни или сухоземни. Примамващи раци ( Ука) се наричат ​​„полуводни“, защото правят дупки в тинестия субстрат, към който се оттеглят по време на приливи. Когато приливът изчезне, тези раци идват на плажа, за да търсят храна. Същото важи и за мекотелите: стотици родове и видове коремоноги живеят в междинни среди, напр. Трънкатела. някои коремоногитези с хриле живеят на сушата, докато други с бели дробове предпочитат водата.

Като напълно сухоземни или водни животни съществуват и множество гранични видове. Няма общоприети критерии за определяне къде трябва да бъдат класифицирани тези видове, така че определянето на някои животни е оспорвано.

Очевидни примери

Има животни, които очевидно могат да се нарекат сухоземни. Не се случва често да видите плуващо пиле или летящо прасе. Повечето, включително хора, коне, кучета и котки (сред много други), са сухоземни. Всички те могат временно да се движат във водната среда по различни причини, като хранене, миграция или почивка, но техните основни и повечето важни местаместообитанията са на сушата.

Малки организми като земни червеи, щурците, мравките и бръмбарите също са сухоземни животни. Във всяка земя, от до, живеят безброй животни, които се считат за сухоземни. И с изключение на рибите и жабите, почти всички домашни любимци, отглеждани от хора, са сухоземни. Въпреки че могат да се наслаждават на плуването във водата, сухоземните животни като кучетата всъщност не живеят в нея.

Неочевидни примери

Научихме, че сухоземните животни трябва да живеят на твърда земя, за да се считат за сухоземни, но какво да кажем за същества като пингвини, раци или охлюви, всички от които прекарват част Ежедневиетовъв водна среда? Тъй като основното им местообитание е на сушата и зависимостта им от водата обикновено се основава на храненето, всички те обикновено се считат за сухоземни същества.

Ами птиците? Точно както земноводните размиват границата между водните и сухоземните животни, същото се отнася и за птиците. Те могат да дирижират повечетотехния живот на сушата, но в същото време, тъй като могат да летят и живеят в короните на дърветата, те се считат за специална група сухоземни животни, известни като „дървесни животни“. Тъй като те не почиват и не гнездят по време на полет, те трябва да имат някакво солидно местообитание и то да е пряко или косвено свързано със земната повърхност.

Първите сухоземни животни

Вкаменелостите показват това морски обитатели, вероятно свързан с членестоноги, за първи път започва да излиза на брега преди около 530 милиона години. Въпреки това, няма причина да се смята, че животните за първи път са станали пълноправни обитатели на земята през същия период от време. По-правдоподобна хипотеза е, че мотивацията на тези ранни членестоноги да се преместят на сушата е била да се размножават (както правят съвременните подковови раци) или да снасят яйца извън обсега на хищници.

С течение на времето доказателствата показват, че преди около 375 милиона години, костни риби(например Tiktaalik ( Tiktaalik roseae)), най-адаптирани за живот в плитки крайбрежни и блатисти води, бяха много по-жизнеспособни от земноводните и техните предшественици на членестоноги. Със сравнително силни, мускулести крайници и бели дробове, съчетани с хриле, Тиктааликс и животни като тях създават силна опора за живот на сушата до края на Девонския период. Следователно те вероятно са последният общ прародител на всички съвременни.

Обобщаване

Тъй като общността на биолозите не е разработила официално призната система за класифициране на сухоземни, водни или полуводни организми (както в семейства, родове, видове и т.н.), има място за дебат дали дадено животно се класифицира като сухоземни видовеили не. Като общо правило повечето биолози разпознават животните като: сухоземни, ако живеят предимно на сушата; водни, ако живеят изключително във вода; и полуводни, ако прекарват част от жизнения си цикъл във вода и част на сушата.

Птиците, които могат да летят и да строят гнезда върху твърди повърхности, се считат за специална група сухоземни животни. Както в много области на науката, продължаващото проучване и изследване може да добави допълнителни категории или да прецизира параметрите на съществуващите в бъдеще.

Инструкции

Според абиогенните хипотези за произхода на живота на Земята, първата стъпка към възникването на живота е синтезът на органични биополимери. Чрез химическата еволюция биополимерите са преминали към първите живи организми, които са се развили по-нататък според принципите на биологичната еволюция. По време на това историческо развитиеи нарастващата сложност се появиха много форми на живот.

Историята на Земята е разделена на дълги времеви периоди - ери: катархей, архей, протерозой, палеозой, мезозой и кайнозой. Палеонтологията, науката за древните организми от минали геоложки епохи, помага на учените да получат данни за развитието на живота на Земята. С помощта на фосилни останки - черупки от мекотели, зъби и рибени люспи, черупки от яйца, скелети и други твърди части - се изучават организми, живели преди десетки и стотици милиони години.

Смята се, че в архейската („древна“) ера на планетата са доминирали бактерии, резултатът от чиято жизнена дейност е мрамор, графит, варовик и др. Останки от цианобактерии, способни на безкислородна фотосинтеза, също са открити в архейските находища. Накрая древна ераСмята се, че живите организми са разделени на прокариоти и еукариоти.

В протерозойската ера ранен живот– живите организми продължиха да се усложняват, а методите им за хранене и размножаване продължиха да се подобряват. Целият живот беше концентриран във водната среда и по бреговете на резервоари. Сред животните се появи голямо разнообразие от кишечнополови и гъби. Към края на протерозойската ера възникват всички видове безгръбначни животни и първите хордови - безчерепни. В седиментите се откриват и останки от червеи, мекотели и членестоноги. Ланцетът се счита за единственият потомък на ерата на ранния живот, който е оцелял до днес.

Палеозой е ерата " древен живот" Включва периодите камбрий, ордовик, силур, девон, карбон и перм. В началото на палеозоя, камбрия, се появяват безгръбначни животни, покрити с твърд скелет, изграден от хитин, калциев карбонат и фосфат и силициев диоксид. Животински святе представена предимно от бентосни организми – коралови полипи, гъби, червеи, архециати, бодлокожи и членестоноги. Трилобитите - най-старите членестоноги - достигнаха най-големия си просперитет.

Ордовик се характеризира със силно наводняване на Земята и появата на мн. През този период особено широко разпространение получават членестоногите и мекотелите, но се появяват и първите безчелюстни гръбначни животни.

През силура животните и растенията излизат на сушата. Първите са паякообразни и многоножки, които очевидно са произлезли от трилобитите. В девонския период възникват примитивни челюстни риби, които имат хрущялен скелет и са покрити с черупка. От тях произлизат акули и риби с лобови перки и риби с лобови перки, които вече са способни да дишат атмосферен въздух, – първите земноводни (ихтиостеги, стегоцефалии).

През карбона, периода на блата и обширни блатни гори, земноводните достигат своя разцвет и се появяват първите насекоми - хлебарки, водни кончета и бръмбари. Появяват се и примитивни влечуги, обитаващи по-сухи места. В Перм климатът стана по-сух и по-хладен, което доведе до изчезването на трилобити, големи мекотели, големи риби, големи насекомии паякообразни. Влечугите станаха най-многобройни по това време. Появили се предците на бозайниците - терапсидите.

Мезозойът е разделен на периоди триас, юра и креда. В триаса се появяват много влечуги (костенурки, ихтиозаври, крокодили, динозаври, плезиозаври) и насекоми. В края на периода се появяват първите представители на топлокръвни животни. IN юрски периодДинозаврите достигнаха своя връх на развитие, появиха се първите птици, подобни на влечугите.

IN Период кредаВъзникват торбести и плацентарни бозайници. В края на креда се случи масово измиранемного видове животни - динозаври, големи влечуги и др. Учените отдават това на изменението на климата и общото захлаждане. Топлокръвните животни - птици и бозайници, чийто разцвет настъпи в кайнозоя - ерата на новия живот, състояща се от периодите на палеогена, неогена и антропоцена, получиха предимства в борбата за оцеляване.

Това странно многокрако създание е едно от първите животни, стъпили на сушата.

Пионери на живота на сушата

Най-старите известни вкаменелости на сухоземни безгръбначни са на 400 милиона години. Те са подобни на скорпионите и принадлежат към група членестоноги, които имат съчленено тяло, покрито с черупка, която е добре запазена във фосилна форма. Може да се предположи, че по това време на сушата са живели червеи и някои мекотели, но меките им тела са слабо запазени, така че не са оставили никакви следи. Палеонтолозите смятат, че истинските пионери на завладяването на земя са се появили няколко милиона години по-рано и че вероятно са били много близки до съвременните тардигради. Тези малки животни, с дължина не повече от 1 mm, гъмжат в тънки слоеве вода, покриващи мъхове и лишеи. Те са в състояние да оцелеят, дори ако местообитанието им изсъхне: тялото им е почти напълно дехидратирано и остава жизнеспособно в продължение на много години. Подобна способност може да позволи на тези животни, редовно лишени от вода, да бъдат първите, които постепенно завладяват земята.

Първите насекоми

През девонския период (преди 400-360 милиона години) и последвалия карбонов период членестоногите бързо се разпространяват на сушата. Появи се различни групиживотни: стоножки, мекокраки животни (животни, подобни на охлюви, но с примитивни крака), паякообразни (наподобяващи съвременните кърлежи). Някои видове достигат значителни размери, като гигантската стоножка Arthropleura (1,8 m), най-голямото членестоноги, съществувало някога на сушата. Въпреки впечатляващия си външен вид, това безобидно животно се храни само с растения.
Преди него първите микроскопични насекоми, колемболи, са били с размери няколко десети от милиметъра. Тези примитивни безкрили животни съществуват навсякъде: те живеят под кората на дърветата, под камъните, в мъха. От периода на карбон хлебарките и еднодневните мухи не се различават от съвременните си потомци. Въпреки че скорпионите са сред първите животни, тръгнали да завладяват земята, за дълго време(до карбонския период) остават земноводни и живеят без да се отдалечават от водата.

Крила за летене

Всички тези сухоземни членестоноги бяха вегетарианци и бяха лишени от крила, докато не се появиха хищници, главно паяци и скорпиони, които бяха напълно адаптирани към живота на сушата. Именно с появата на тези хищници насекомите придобиха отлично средство за бягство от тях - полет. В продължение на 50 милиона години насекомите са били единствените животни, способни да летят. Меганевра, огромно водно конче с размах на крилата над 70 см, летеше в горите от карбонския период.

Черупка и крайници

Arthropleura е гигантска стоножка (1,8 м дължина). Въпреки ужасяващия си вид, то се хранело с растения.

Трудно е да се обясни какво е накарало първите безгръбначни да напуснат водата. Може би преследван морски хищници, нямаха избор, ако искаха да оцелеят. Животът на сушата обаче е враждебен и труден: липсата на вода заплашва животните с дехидратация, силата на гравитацията ги притиска към земята и човек трябва да може да диша кислород от въздуха, а не от водата. Но според учените първите сухоземни безгръбначни имаха двойно предимство: черупка, която ги предпазваше от въздействието на гравитацията, и крайници за движение. Мускулите, които контролират крайниците, са прикрепени към черупката. Тази черупка (която насекомите наричат ​​кутикула) е водоустойчива и следователно предпазва животното от дехидратация. Така черупката позволява на животните да оцелеят на сухи места. Червеите без черупки са принудени да се ровят във влажна почва.

Насекоми, господари на Земята

Смята се, че Земята е най-гъсто населена от бозайници, сред които е и човекът. Но развитието на разнообразието от насекоми е още по-успешно. IN Мезозойска ера(преди 245-65 милиона години) насекомите вече са били многобройни и в кайнозойска ераособено се е увеличил броят на видовете насекоми. Днес, докато бозайниците представляват 3600 вида, класът насекоми наброява около 800 000 и се смята, че остава да бъдат открити 5 пъти повече. Бронзовият бръмбар (виж снимката) принадлежи към групата на насекомите Coleoptera, която включва 280 000 вида (скарабеи, калинкии т.н.).

Как дишат насекомите?

На корема на този скакалец може да се различи поредица от малки дупки: това са дихателни дупки, наречени спирали. През тях навлиза въздух и се насочва към клетките на тялото чрез миниатюрни, много тънки тръбички – трахеи. Тази система е ефективна само за малки животни. Това позволи на насекомите да колонизират земята, но също така ограничи растежа им. Паяците, скорпионите, охлювите нямат трахеи, те дишат много прости бели дробове. Кръвта на насекомите служи само за транспортиране на хранителни вещества и отпадъци. Тяхната кръв е прозрачна, защото не съдържа червения пигмент хемоглобин, който пренася кислорода в кръвта на гръбначните животни.
Известно време след растенията, първите животни напускат водата, за да се заселят на сушата. Това бяха безгръбначни животни, принадлежащи към членестоноги. Тялото им беше покрито с черупка и те се движеха под водата благодарение на ставните си крайници. Постепенно тези животни излязоха от водата и се научиха да се движат по сушата. Отначало те живееха на влажни места, близо до езера и реки. След това те се подобриха и започнаха да се отдалечават все по-далеч от водата. Накрая те пораснаха, достигайки внушителни размери.