Появление и расцвет земноводных

Таким образом, возникновение лёгких можно рассматривать, как идиоадаптацию к недостатку кислорода в воде. При пересыхании водоёмов у животных были два пути спасения: зарывание в ил или миграция в поисках воды. По первому пути пошли двоякодышащие рыбы, строение которых почти не изменилось со времени девона и которые обитают сейчас в мелких пересыхающих водоёмах Африки. Эти рыбы переживают засушливое время года, зарываясь в ил и дыша атмосферным воздухом. Лучепёрые рыбы имели плавники, поддерживающиеся отдельными костными лучами. Они широко распространились и сейчас представляют самый большой по числу видов класс позвоночных. Приспособиться к жизни на суше смогли только кистепёрые рыбы. Их плавники имели вид лопастей, состоящих из отдельных костей с прикреплёнными к ним мышцами. С помощью плавников кистепёрые рыбы – крупные животные от 1,5 до нескольких метров в длину – могли ползать по дну. Эти рыбы имели две основные предпосылки для перехода в наземную среду обитания: мускулистые конечности и лёгкие. В конце девона, кистепёрые рыбы дали начало первым земноводным – стегоцефалам.

Для приспособления к жизни на суше требовалась коренная перестройка всей организации животных. Конечность, из цельной упругой пластинки, преобразуется в систему рычагов, разделённых суставами. Наибольшая нагрузка падает на пояс задних конечностей, который становится значительно более мощным. Конечности удлиняются, особенно задние. Между позвонками развиваются суставы. Появляются слёзные железы, подвижные веки, мышцы, втягивающиеся глаза внутрь орбиты; всё это защищает роговицу глаза от высыхания. Боковые сегменты мышц разделяются на большое число отдельных мышц, прикрепляющихся к разным частям скелета. Движение по суше связано с необходимостью увеличения подвижности головы, вследствие чего у наземных позвоночных, череп обособляется от костей плечевого пояса. Большая подвижность конечностей сопровождается отделением мышц плечевого пояса от боковых мышц тела и сильным развитием брюшных мышц.

На протяжении каменноугольного периода стегоцефалы жили, питаясь и размножаясь в воде. Они выползали на сушу, но не совершали сколь-нибудь значительных миграций. Стегоцефалы разделились на большое число форм – от крупных рыбоядных хищников до мелких, питавшихся беспозвоночными. На суше у стегоцефалов не было врагов и мелся обильный корм – черви, членистоногие, достигавшие крупных размеров. Многие группы земноводных переходили к жизни на суше и возвращались в воду только для размножения.

В пермский период происходило поднятие суши, а так же иссушение и похолодание климата. Амфибии вымирают, как из-за ухудшения климатических условий, так и вследствие истребления подвижными хищными рептилиями. Ещё в карбоне среди стегоцефалов выделилась группа, имевшая хорошо развитые конечности и подвижную систему двух первых позвонков. Представители группы размножались в воде, но уходили по суше дальше амфибий, питаясь наземными животными, а затем и растениями. Эта группа получила название котилозавров. В дальнейшем от них произошли рептилии млекопитающие.

Рептилии приобрели свойства, позволявшие им окончательно порвать связь с водной средой. Внутреннее оплодотворение и накопление желтка в яйцеклетке сделали возможным размножение на суше. Ороговение кожи и более сложное строение почки способствовали резкому уменьшению потерь воды организмом и широкому расселению. Грудная клетка обеспечила более эффективный тип дыхания – всасывающий. Отсутствие конкуренции вызвало широкое распространение рептилий на суше и возвращение части их в водную среду.

В начале следующей, мезозойской, эры на Земле происходят горообразовательные процессы. Появляются Урал, Тянь-Шань, Алтай. На большей части Земли устанавливается тёплый климат, близкий к современному тропическому. К концу мезозойской эры, зона сухих климатических условий расширяется, сокращаются площади морей и океанов. В триасе, вымирают гигантские папоротники, древовидные хвощи, плауны. Достигают расцвета голосеменные растения. В юрский период вымирают семенные папоротники и появляются первые покрытосеменные растения, постепенно распространившиеся на все материки. Это было обусловлено рядом преимуществ: покрытосеменные имеют сильно развитую проводящую систему, цветок привлекает насекомых-опылителей, что обуславливает надёжность перекрёстного опыления, зародыш снабжается запасами пищи и защищён оболочками и т.д. В животном мире достигают расцвета насекомые и рептилии. Рептилии занимают господствующее положение и представлены большим числом форм.

Контрольные вопросы

1. Какие особенности строения позвоночных животных послужили предпосылками выхода их на сушу?

2. Какие условия внешней среды послужили причиной выхода позвоночных на сушу?

3. Какие изменения в строении позвоночных животных произошли в процессе приспособления их к жизни на суше?

4. Почему земноводные каменноугольного периода достигли биологического процветания?

5. Какие ароморфозы привели к возникновению пресмыкающихся?