Когда на сушу вышли первые животные там уже росли растения

Обновлено: 17.09.2024

Главные тайны протерозойского эона нельзя просто так взять и объяснить. Прежде приходится долго объяснять, что эти тайны вообще существуют, в чём заключаются и чем таинственны. А на всякий случай, и что такое протерозой — тоже. Кстати о нём. Протерозоем называется геологический эон, начавшийся 2.5 миллиарда и закончившийся 541 миллион лет назад. В это время на планете уже не было столь лютой жести, как в предшествующем архее, но и узнаваемой Земля ещё не стала. Как следствие, с иллюстрациями изображающими ранний и средний протерозой в совсем плохо. Художники просто не знают, что рисовать.

Однако, присутствует и оппозиционно настроенная категория исследователей, утверждающих, что отложения, в которых найдены отпечатки древнейших многоклеточных могли сформироваться только на суше. Их доводы не признаются убедительными. Хотя бы потому, что в протерозое и отложения формировались не так, как сейчас. А значит, рассматривать в данном случае есть смысл не аргументацию, а сразу выводы. Могла ли жизнь выйти на сушу в те времена?

Традиционно считается, что первыми через приливно-отливную зону выбрались из воды растения в силуре . Это были сосудистые растения, за счёт капиллярных сил перегонявшие жидкость в поднятую над водой для удобства осуществления фотосинтеза часть организма. Грибы и микроорганизмы разлагающие выброшенные на сушу водоросли, а также черви и членистоногие, питающиеся образующейся в данной среде биомассой, появились чуть позже — это установлено. Установлено по тоненьким силурийским пластам угля, которые не образовались бы, если бы отмершая растительность на суше успешно разлагалась … И тут возникает правильный вопрос: почему силурийским-то?

Водоросли появляются в среднем протерозое. До появления морских животных способных питаться ими ещё очень и очень далеко. Консументы покушаются только на бактериальную плёнку. С редуцентами в океане всё ещё очень плохо . Сотни миллионов лет водоросли беспрепятственно извлекают углерод из атмосферы, с тем чтобы он скапливался в осадках на дне с перспективой превращения в нефтяные залежи. Но на сушу волнами водоросли также должны выноситься. Может быть более древние пласты угля просто не найдены? Или же большая часть органики на берегу всё-таки уничтожалась?

Так или иначе, экологическая лазейка, через которую животные могут выбраться из моря, появляется не в силуре, а на миллиард лет раньше. Консументы — простейшие, возможно, грибы, и даже какие-то многоклеточные — в это время уже существуют. Что мешает им выйти на сушу?

Обычно считается, что выходу жизни из моря долгое время препятствовал ультрафиолет. Но озоновый слой, пусть и более слабый, чем сейчас, появляется ещё 2 миллиарда лет назад. Примерно в то время, когда, вероятно, на планете вымерли радиотрофные организмы. Радиационный фон стал слишком низким для них . То есть, стойкость к облучению древних организмов была заведомо выше, иначе они бы просто не выжили. И даже возможное объяснение этому есть. И х ДНК представляло собой меньшую цель .

То есть, проблема не в условиях, а в лишайниках. Они появляются только в девоне. Причём, не только современные, а и ещё какие-то прототакситы — гигантские, до сих пор не разгаданные, не классифицированные , так что, может быть сходные с лишайниками только по функциям. Могло ли что-то такое происходить и раньше?

. Для ответа на этот вопрос, нужно определиться с вводными. Известно, что до силура на суше полностью отсутствовали фотосинтезирующие растения. Если б наличествовали, это было бы замечено. Но нужные для колонизации новой среды изобретения ещё не созрели. Значит, источником первичной биомассы могло быть преимущественно море, где осуществлялся фотосинтез. Плюс, осуществляемый бактериями хемосинтез в грунте. Цианобактерии, умеющие использовать не прямые лучи Солнца, едва ли появились так давно. Современные микроскопические водоросли селящиеся в любой освещённой, но влажной среде — даже в снегу — также не существовали ещё в протерозое.

Таким образом, суша в каком-то смысле была населена уже с начала протерозойского эона. В грунте бактерии наверняка присутствовали, хотя и в меньшем количестве, чем в морских отложениях. Не могли не присутствовать, так как бактерии и понять-то не легко, что там над ней — дно океана или пустыня. Именно тогда литотрофные организмы, опускаясь всё глубже вместе с породой, в которой поселились, начали заселение недр планеты . Поверхность же их не слишком интересовала. Там ультрафиолет и высушивающий воду ветер, а пищи всё равно нет.

На поверхности же — в приливно-отливной зоне, вдоль линии прибоя, в болотистых лагунах, то есть, в любой влажной среде, обогащаемой синтезированной в море органикой — также обитали, как минимум, одноклеточные консументы и редуценты. А может, и многоклеточные. Причём, не обязательно относящиеся к современным царствам животных и грибов. В протерозое царств живого мира могло быть больше . Причём, именно на суше многоклеточность оказалась бы важным преимуществом, так как клетки, образующие покровы существа, могли запастись меланином и принять удар ультрафиолета на себя. Многоклеточные же благодаря возможности создания покровов из специализированных тканей, в отличие от простейших, терпимы и к высыханию.

Намного проще, чем в море, обстояли дела на суше и с дефицитным в протерозое кислородом. А ведь считается, что его недостаток, — как минимум наряду с прочими факторами — препятствовал увеличению и усложнению организмов.

. Гипотеза о существовании на Земле сухопутной фауны 1-2 миллиарда лет назад, разумеется, остаётся маргинальной. Но что-то в этой идее есть.

Палеозойская эра (эра древней жизни) началась \(570\) млн лет назад. В первые периоды этой эры сформировалась значительная часть суши и озоновый экран.

В воде продолжалась эволюция водорослей и беспозвоночных. Наибольшего расцвета достигли морские беспозвоночные (моллюски, трилобиты).

Возникли первые позвоночные — панцирные рыбы . У них был внутренний скелет, дающий при движении преимущества по сравнению с беспозвоночными. От панцирных рыб произошли хрящевые и костные рыбы , среди которых возникли кистепёрые рыбы .

Первыми наземными растениями были риниофиты , у которых сформировались покровные, проводящие и механические ткани.

На смену риниофитам пришли папоротники , хвощи и плауны , у которых сформировались вегетативные органы (корни, стебли, листья). Размножение споровых растений зависит от наличия воды.

Первыми среди хордовых животных сушу освоили примитивные земноводные, произошедшие от кистепёрых рыб — стегоцефалы . Они жили в болотистых местах и не могли отдаляться от водоёмов.

Влажный и тёплый климат привёл к расцвету папоротникообразных. В это время Земля была покрыта лесами из древовидных папоротников, хвощей и плаунов.

Среди животных господствовали земноводные и членистоногие. К концу каменноугольного периода появились первые пресмыкающиеся и крылатые насекомые .

Климат во многих районах Земли стал сухим и холодным. Древовидные споровые вымирают. Начинается расцвет голосеменных растений, для размножения которых не нужна вода, а зародыш находится в семени и обеспечен запасом питательных веществ.

От земноводных взяли начало истинно наземные хордовые — пресмыкающиеся. Освоение суши обеспечило им наличие рогового покрова на коже, внутреннее оплодотворение и развитие зародыша в яйце. П оявились звероподобные пресмыкающиеся .

ГОСТ

Выход растений и животных на сушу – это важнейший этап эволюционного развития органического мира, на протяжении которого живые организмы освоили принципиально новую среду обитания.

История выхода растений и животных на сушу

В палеозое вследствие неоднократного затопления наземных частей континентов образовывались моря небольшой глубины. В них весьма активно развивалась жизнь. Климат значительной части суши того периода можно охарактеризовать как аридный, сухой с высокой температурой воздуха. Количество осадков в то время также было минимальным. При этом некоторые участки территории характеризовались влажным тропическим климатом. Ближе к концу палеозоя климат на планете стал еще более суровым, и это во многом обуславливало закономерности развития растительных организмов.

На рубеже каменноугольного и пермского периодов ледники охватили следующие территории:

Южная Америка, Антарктида;
Африка и Индия;
Южная Австрия.

Биосфера палеозоя того времени оценивается по сведениям, которые были получены на основе исследования осадочных горных пород, и ископаемым остаткам, которые были обнаружены внутри них.

Филогенез – это процесс развития органического мира (в том числе и растений) в различные исторические эпохи протекающий с разнообразными особенностями.

Готовые работы на аналогичную тему

В качестве предков современных наземных растений биологи чаще всего выделяют харовые водоросли. Они имеют ряд признаков анатомии тела, которые объединяют их с высшими растениями. Эта группа водорослей изначально формировалась на дне пресных и соленых водоемов в виде достаточно плотных зарослей.

Существует и другая теория о том, что первопроходцами суши могли стать мохообразные, а именно печеночники, которые обитали на наземных пленках из водорослей в мелководных водоемах и почве.

Этот факт подтверждается тем, что споры позднеордовикских и раннесилурийских отложений имеют много черт сходств со спорами печеночных мхов. При этом каким бы не был предок современных наземных растений, суша должна была покрыться растительностью уже к концу девона. Дело в том, что с начала следующего периода (каменноугольного) на планете Земля образовались уже практически все разновидности осадков.

На континентах в это время накопилось большое количество угля. В связи с этим на пути стока вод образовывались своеобразные растительные фильтры. Если бы такой естественный растительный фильтр не существовал, то остатки растений смешивались с песком и глиной.

В таком случае формировались обломочные породы, которые были обогащены растительными остатками и представляли собой углистые сланцы и углистые песчаниками, а не настоящий уголь.

В связи с этими событиями в начале каменноугольного периода прибрежная полоса была усеяна растениями, которые интенсивно отцеживали весь обломочный материал, сносимый с суши.

Освоение новой среды обитания содействовало возникновению различных адаптаций у многих живых организмов, в том числе и растений.

Возможные причины выхода растений на сушу

Среди основных причин выхода растений на сушу можно отметить:

в процессе жизнедеятельности бактерий сформировались некоторые новые слои почвы;
суша стала более защищенной от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей, что было связано с тем, что в атмосфере появился озоновый слой. Это способствовало существенной смене климата;
климат менялся и стал умеренным и более влажным.

Таким образом, считается, что растения вышли на сушу, чтобы избежать поедания растительноядными животными, обитающими в водных пространствах. Также они искали новую почву, которая сформировалась в результате деятельности грибов и лишайников.

Примитивный тип почвы, который создавался строматолитами уже был пригоден для произрастания некоторых растений. Суша накопила большое количество органического вещества.

Тем самым выход растений на сушу стал крупнейшим ароморфозом в развитии жизни на Земле. Такое события было подготовлено предыдущим ходом органической и неорганической эволюции. Среди таких процессов можно выделить:

почвообразование;
накопление в атмосфере молекулярного кислорода;
формирование озонового экрана;
процесс дифференцировки клеток.

Считается, что сухопутные растений произошли от зеленых водорослей, так как в их клетках был обнаружен хлорофилл. Неизвестная предковая форма дала две эволюционные ветви: одна из них привела к возникновению риниофитов, а другая – к появлению мхов.

Первыми наземными растениями стали риниофиты, которые не имели отчетливого деления на стебли, корни, листья. Они занимали промежуточное положение между водорослями и наземными растениями.

У таких растений развивалась покровная и проводящая ткань, которая обеспечила им защиту от высыхания в наземно-воздушной среде и позволяли транспортировать растворы питательных веществ.

У наземных растений преобладал спорофит или то поколение, которое дает бесполые клетки или споры. У наземных растений также развивались специализированные функции. Например, в стеблях появились проводящие пучки, которые находились на нижней части побегов. Эти пучки напоминали корневые волоски. В дальнейшем происходила более сложная эволюция процессов размножения растений, которая привела к появлению настоящих современных наземных растений, имеющих возможности к более качественной адаптации к условиям суши и ее освоению.

Цель: контроль и обобщение знаний по теме: повышение уровня мотивации к обучению; поощрение класса или группы, успешно освоивших данную тему.

Оборудование:кубик, игровая карта (2 шт.) для учителя и команды (приложение 1), 3-4 листа ватмана, маркеры 3 и более цветов, ксерокопия приложений, пустышки (при потере ума).

ПРАВИЛА ИГРЫ

Изначально у каждого игрока:

1 ум.При потере ума теряется способность говорить, разрешается только писать свои соображения на листке бумаги.

1 жизнь. При потере жизни игрок превращается в зомби - теряет способность и говорить, и писать - можно изъяснятся лишь знаками и жестами.

Изначально у группы:

Мудрость - возможность пользоваться литературой - определяется броском кубика ( если выпали "1" или "2" - одна мудрость; "3" или "4" - две мудрости; "5" или "6" - три мудрости);

Вам предлагается виртуальное путешествие на машине времени по эпохам планеты Земля. Задача - пройти все испытания и вернуться домой. При этом вам необходимо сохранить жизнь и ум в целостности.

Начало. Проникновению в систему.

Чтобы попасть в машину времени, необходимо вспомнить основные ароморфозы растений и животных. Каждый из вас должен назвать по одному ароморфозу, повторяться нельзя.

Кто не назвал - теряет ум.

Можно восстановить ум, расставив в правильном порядке названия эр:

Вы в архейской эре. Отсюда будем двигаться вперед во времени, пока не попадем снова в свое время. Но чтобы двигаться дальше, необходимо воссоздать организм, в котором будем путешествовать. Разделения на царства еще нет, полное господство прокариотов.

Нарисуйте на листе схему строения первого живого организма, подпишите его структурные элементы.

Если не справились, - вся команда теряет ум.

Восстановить ум можно, если капитан команды изобразит без слов словосочетание "анаэробный гетеротроф".

Ваш живой организм начинает превращаться в эукариота.

Итак, вы в Протерозое. Ваш одноклеточный организм съело Кишечнополостное животное. Чтобы не перевариться, нужно перечислит , какие системы органов есть у него.

Кишечнополостное начало видоизменяется. Нужно успевать следить за изменениями и определять, в какое животное оно превратилось.

Появился третий слой клеток, тело плоское, нервная система лестничного типа, пищеварительная система замкнутая.

Не определили плоских червей - потеряли 2 ума.

Тело стало округлым в поперечном сечении и разделенным внутри на сегменты. Нервная система по-прежнему лестничного типа, но пищеварительная система незамкнутая. Появилась кровеносная система и наружные жабры.

Не определили кольчатых червей - потеряли 2 ума.

Появился наружный скелет из хитина, появились конечности, состоящие из члеников.

Не определил членистоногих - потеряли 2 ума.

Вы в палеозойской эре. Трилобит, в котором вы находитесь, скоро вымрет. Ланцетник готов приютить вас, если вы поможете ему разобраться с периодами палеозойской эры. Расставьте в правильном порядке от первого к последнему (Приложение 5).

Неправильно расставили - все, у кого был ум, потеряли его.

Вашего ланцетника схватила акула. Грозится съесть, если не поможете ей разобраться, какие классы растений появились в палеозое.

Не смогли назвать или ошиблись - 2 человека потеряли жизнь.

Для того, чтоб вернуть жизнь и ум, придется пересесть на более высокоразвитое существо. Рептилия предлагает вернуть вам ум и жизнь, если вы порадуете ее и отгадаете кроссворд.

Вы вместе с вашей рептилией попали в мезозойскую эру. Подслеповатыймираннозавр ищет своего друга аллозавра. Поскольку он плохо видит, то задает всем встречным рептилиям любимую загадку своего друга:

Когда на сушу "вышли" первые животные, там уже росли растения, которыми они могли питаться. В свою очередь, когда первые растения "вышли" на сушу, там уже был тонкий слой почвы, в котором они могли расти. Какие живые организмы первыми вышли на сушу и создали первый слой почвы? Чем они питались?

Не смогли ответить - половина команды потеряла жизнь, половина команды потеряла от страха ум.

Чтобы вернуть жизнь и ум, нужно разгадать кроссворд.

Вы в кайнозое. В компьютере машины времени произошел сбой, вся информация по кайнозою перепуталась, необходимо найти все ошибки (Приложение 6).

Читайте также: