Антропогеновый период
Архей, протерозой
Венд
Фанерозой
Палезойская эра
Кембрийский период.
Ордовикский период.
Силурийский период.
Девонский период.
Каменноугольный период (карбон)
Пермский период.
Мезозойская эра
Кайнозойская эра
Палеогеновый период.
Неогеновый период
Антропогеновый период
В палеонтологии выделены следующие направления: изучение строения живших ранее животных и растений (морфология); выяснение их родственных связей и закономерностей эволюции (филогения); выяснение образа жизни и условия их обитания (палеоэкология); классификация родственных организмов в виде определённой системы (систематика); установление их распределения в слоях земной коры и на поверхности Земли (биостратиграфия).
В ходе геологической истории органический мир непрерывно эволюционировал. В течение каждого отрезка геологического времени жили определённые виды организмов: по которым можно установить возраст горных пород, последовательность и условия их образования. Эволюция животных и растений тесно связана с геологическим развитием земной коры, поэтому закономерности изменения органического мира можно установить только совместно с изучением геологической истории Земли.
Эволюционная идея состоит в утверждении того, что живые существа с течением времени постепенно изменяются. Заслуга Дарвина заключается в том, что он раскрыл главные движущие силы эволюции.
|
|
|
Дарвин увидел разительную изменчивость жизненных форм и сделал вывод, что изменения организмов от популяции к популяции соответствуют изменениям условий их обитания.
Наличие передовых свойств позволяет организмам оказываться победителями в борьбе за существование. Выживая, они имеют преимущество в передаче этих передовых свойств своему потомству. Дарвин назвал этот процесс естественным отбором.
Дарвин полагал, что основой эволюционного процесса является наследственная изменчивость. Она постоянно поддерживается появлением мутаций и генетической рекомбинацией — непрерывным процессом перетасовки генов в процессе образования зигот. Исследователи могут измерять эти вариации с помощью специальных биохимических методов.
Естественный отбор уничтожает менее приспособленные генотипы, следствием чего является увеличение популяционной адаптации к условиям среды. Иногда проявления естественного отбора направлены на то, чтобы поддерживать уже существующие фенотипы. Это стабилизирующий отбор; он обычен там, где условия жизни остаются постоянными в течение длительного периода. Движущий отбор, в противоположность стабилизирующему, способствует изменениям фенотипов. Действие его может проявляться очень быстро в ответ на неожиданные и сильные изменения внешних условий.
|
|
|
Установлено множество изолирующих механизмов, которые могут приводить к ограничениям генного обмена. Благодаря им происходит образование новых видов.
Новый вид может возникнуть вследствие расчленения ареала популяции барьерами. Этот процесс может происходить на периферии ареала исходного вида, где условия жизни отличаются от обычных и где активизируются процессы естественного отбора. Это географическое видообразование.
Новые виды могут возникать также в результате хромосомных перестроек (полиплоидии).
Нет принципиальных различий между процессами образования новых видов (микроэволюцией) и процессами формирования более высоких таксономических групп (макроэволюцией). В макроэволюции действуют те же процессы: возникновение фенотипических изменений, борьба за существование, естественный отбор, вымирание наименее приспособленных форм.
Ученые выделяют следующие характерные направления эволюционных изменений: параллелизм, конвергенция и дивергенция. Иногда один филогенетический ряд может содержать в себе примеры изменений различного типа.
|
|
|
Принцип необратимости эволюции сформулировал Дарвин: "Вид, раз исчезнувший, никогда не может появиться вновь, если бы даже снова повторились совершенно тождественные условия жизни". По другим сведениям закон необратимости эволюции был сформулирован бельгийским палеонтологом Долло (1893). Если орган подвергся редукции и исчез, то вновь он никогда не появляется. Взамен утраченного органа может появиться его заместитель, выполняющий аналогичную функцию, однако это будет совсем другой орган, по происхождению ничего общего не имеющий с исчезнувшим.
Повторяемость условий вызывает конвергентное сходство у организмов. Так, форма тела современных дельфинов напоминает форму тела мезозойских ихтиозавров. Переход некоторых наземных позвоночных, например дельфинов, в водную среду сопровождался лишь конвергентным изменением конечностей, а не принципиальной их перестройкой по возвратному пути к рыбам. Конвергенция затрагивает только изменение внешнего строения органов. Внутреннее строение ласт у дельфина или кита сохраняет основные признаки пятипалой конечности, свойственные млекопитающим.
|
|
|
Ч. Дарвин и его последователи доказали, что при повторении условий могут повторяться некоторые признаки, но сами виды отличаются друг от друга не отдельными признаками, а сложным комплексом признаков. Повторение всего комплекса признаков статистически невероятно. Генофонд популяций постоянно обновляется в результате мутаций и поэтому никогда не копирует генофонда предыдущих поколений. Генетически обновленная популяция вступает в другие отношения с окружающей средой, и результаты естественного отбора будут иными. Закон необратимости эволюции отражает неповторяемость эволюционного процесса, сущность которого не в повторении, а в образовании нового качества.
2. Окаменелостями или фоссилиями называются ископаемые остатки скелетов организмов, отдельные части скелетов, внутреннее и внешнее ядро, отпечатки, следы жизнедеятельности (следы движения организмов, сверления, капролиты и др.).
Принцип неполноты стратиграфической и палеонтологической летописи отражает тот эмпирический факт, что нигде не наблюдается абсолютно полной последовательности слоев, соответствующей всей геохронологической шкале. Геологи и палеонтологи всегда имеют дело лишь с «обрывками» летописи, из которой выпадают не только какие-то «края», но и «срединные участки».
Палеоэкология (греч. oikos — жилище, родина) как самостоятельная дисциплина в палеонтологии ведет начало с работ О. Абеля (первая четверть XX в.).
Объектами палеоэкологических исследований служат ископаемые организмы в совокупности со всей палеобиологической и геологической информацией. Задачей палеоэкологии является установление взаимоотношений ископаемых организмов между собой и окружающей средой и изменение их во времени. Эта задача решается как на уровне отдельных организмов и отдельных; факторов среды, так и на уровне различных сообществ и экосистем от палеопопуляций и палеобиоценозов до биосферы в целом. Палеобиогеография (палеозоогеография и палеофитогеография) как самостоятельная дисциплина оформилась во второй половине XIX в. Она исследует закономерности пространственного распределения ископаемых организмов на Земле в геологическом прошлом. Палеобиогеографическая дифференциация (области, провинции и т. д.) значительно влияла на развитие органического мира. Палеобиогеографические исследования позволяют реконструировать расположение и соотношение суши — моря, климата и палеоклиматических поясов, т. е. отвечают на целый ряд вопросов палеогеографии.
3. Ископаемые организмы могут иметь различную форму сохранности. Наиболее хорошо сохраняются скелеты с большим содержанием минеральных веществ, плохо – мягкие части тела. Поэтому в процессе превращения органических остатков в окаменелости происходит неравномерный отбор как организмов, так и частей этих организмов. Большая часть ископаемых остатков лишена первичной окраски. Главными областями осадконакопления являются моря и океаны, остатки морских организмов сохраняются лучше, а морская палеонтологическая летопись полнее наземной.
Полностью сохранившиеся организмы встречаются очень редко. К ним относятся захоронения насекомых в янтаре, мамонтов и шерстяных носорогов в зоне вечной мерзлоты или в залежах земного воска – озокерита.
Скелеты и их части сохраняются в анаэробной водной среде при быстром осадконакоплении. Хорошо сохраняются известковые раковины, радиолярии, хитиновые скелеты членистоногих. Часто скелеты и их части после захоронения подвергаются замещению минеральными солями, находящимися в циркулирующих водных растворах. В процессе замещения принимают участие соли кальция, сернистого железа, кремнезема. Растительные остатки часто подвергаются обугливанию или окремнению.
Внутренние и внешние ядра. При заполнении внутренней полости раковины осадком или солями и последующем растворении раковины образуется внутреннее ядро. Если раковина, находящаяся в слое осадочной породи, вначале растворилась, а затем полость была заполнена осадком или солями, образуется внешнее ядро, отражающее внешнюю форму и скульптуру раковины.
Отпечатки. Иногда в осадочных породах встречаются отпечатки внешнего скелета или мягкого тела. Наиболее часто находят отпечатки раковин моллюсков, реже отпечатки растений.
К следам жизнедеятельности (биоглифам) относятся следы ползания организмов по дну или внутри осадка, сверления; известковые постройки водорослей и червей-трубкожилов, капролиты (ископаемые экскременты).
Ареал - важнейшая географическая характеристика биологического вида. Формирование ареалов осуществляется в результате взаимодействия процессов эволюции живых организмов и условий среды их обитания, под контролем которых в значительной степени находятся возможности расселения вновь возникающих таксонов.
4. Простейшие – это одноклеточные животные. Клетка их выполняет все жизненные функции и устроена значительно сложнее, чем клетки многоклеточных. Она состоит из протоплазмы, ядра (иногда ядер несколько), оболочки (не всегда) - кутикулы, которая выделяется протоплазмой и может отставать от поверхности тела и образовывать раковину. В протоплазме имеются вакуоли. Одни из них представляют пузырьки водянистой жидкости и служат для выделения жидких и газообразных продуктов и окисления организма; другие, пищеварительные вакуоли, содержат кислоты и пищеварительные ферменты, с помощью которых пища усваивается организмом. Кроме этих элементов клетка простейших имеет еще особые внутриклеточные протоплазматические структуры – органоиды, которые выполняют различные функции.
Строение тела простейших очень разнообразно. Одни из них не имеют определенной формы, так как комочек протоплазмы, составляющий клетку, не имеет даже оболочки. Другие имеют оболочку из органического вещества, и потому форма их тела более или менее постоянна. У третьих имеется минеральный скелет различного состава и строения. Эти простейшие могут сохраняться в ископаемом состоянии.
Простейшие очень мелкие организмы. Размеры их от 10 до 150 мкм. Наиболее крупные 5 см и более. Среда их обитания весьма разнообразна: они живут в морях, океанах, в различных водоемах на континентах, во влажной почве и подземных водах. Появились простейшие в докембрийское время и живут до сих пор.
Под царство простейших делится на несколько типов, из которых наиболее интересным в геологическом отношении является тип саркодовых.
5. Губки — самые примитивные многоклеточные животные, не имеющие ни настоящих тканей, ни обособленных органов. Это преимущественно морские прикрепленные колониальные или одиночные организмы величиной отнескольких миллиметров до двух и более метров.
Губки имеют очень разнообразную форму: мешковидные, шарообразные, кустовидные и т. д. Тело состоит из наружных покровных клеток и внутренних — жгутиковых. Между ними находится студенистое вещество, пронизанное многочисленными порами, через которые вода, насыщенная кислородом и микроорганизмами — продуктами питания, поступает во внутреннююиполость. Ток воды происходит непрерывно, он вызван ритмичным движением тончайших жгутиков, находящихся в жгутиковых клетках.
Скелет губок находится в студенистом веществе, он бывает роговой или минеральный. В ископаемом состоянии сохраняется только минеральный и скелет, состоящий из отдельных игл — спикул известкового или кремневого и состава. Спикулы очень разнообразны по форме: одноосные, трехосные, четырехосные. Основными являются трехосные спикулы. Обычно они не связаны между собой, иногда соединяются, образуя прочный скелет.
Тип губок разделен на три класса: известковые, обычные и шестилучевые губки. В ископаемом состоянии чаще всего встречаются шестилучевые губки со скелетом из трехосных кремневых спикул. Представитель: род вентрикулитес (Ventriculites) в форме бокала (юра — ныне, широко распространен в позднем мелу).
Находки спикул губок известны начиная с протерозойских отложений. Сначала появились кремневые губки, затем известковые (с девона). Большие скопления губок — губковые слои — встречаются в юрских и меловых отложениях, в кайнозое губок стало меньше. В современных теплых морях на небольшой глубине спикулы губок образуют так называемый губковый ил. Геологическое значение губок невелико.
6. Кишечнополостные ----- относятся к разделу Radiata. Представлены они гидрами, медузами, колониальными к одиночными кораллами.Большая их часть живет в морях и океанах, но некоторые обитают и в пресных водах.Кишечнополостные имеют радиально-симметричное тело в виде открытого на одном конце двухслойного мешка с внутренней полостью, которая называется гастральной или целентероном. Ротовое отверстие служит для ввода ивыхода воды. Вокруг рта расположен венчик щупалец. Роль защиты и нападения выполняют стрекательные клетки, сосредоточенные главным образом на щупальцах.
Тип кишечнополостных делится на три класса: Hidrozoa-гидроидные,Scyphozoa-сцифоидные и Аnthоzоа-коралловые полипы.
7. Членистоногие – наиболее многочисленный и высокоорганизованный тип среди беспозвоночных.
Обитают они во всех водных бассейнах, а также на суше, в почвах и лесных подстилках, членистоногие обладают высоким развитием нервной, кровеносной, пищеварительной, эндокринной, выделительной и мочевой системами.
Все членистоногие имеют хитиновый скелет в виде панциря, щитов, различных оболочек или других створок.
Тип членистоногие подразделяют на четыре подтипа: трилобитообразные (Trilobitomorpha), ракообразные, или жабродышащие (Crustacemorpha, или Вranchiata), хетиновые (Chelicerata) и трахейнодышащие (Tracheata). Венд – современность.
8. Иглокожие — одиночные животные, ведущие бентосный прикрепленный или подвижный образ жизни. Они появились еще в конце протерозойской эры; современные формы (морские ежи, звезды, лилии, голотурии и др.) обитают на различных глубинах в морях нормальной солености. Иглокожие очень разнообразны по форме, но всех их объединяют некоторые общие черты строения, свойственные только этому типу животных. Они имеют радиальную (пятилучевую) симметрию, водно-сосудистую систему, называемую амбулакральной, и внутренний скелет из известковых пластинок с различными элементами (бугорки, иглы и т. д.). Мешковидное тело иглокожих имеет трехслойную стенку, внутри которой находятся скелетные элементы и мускулы. Внутренняя полость вмещает органы пищеварения и размножения. Кроме того, как в стенке, так и во внутренней полости размещены кровеносная, нервная и амбулакральная системы. Скелет состоит из известковых многоугольных пластинок, расположенных под кожей. Снаружи к ним прикрепляются иглы. Скелетные пластинки, с которыми связаны радикальные каналы амбулакральной системы, образуют пять амбулакральных полей, между ними расположены пять межамбулакральных полей. Все иглокожие разделяются на прикрепленных и свободно передвигающихся. Всего насчитывается более 20 классов. Морские пузыри и морские лилии относятся к прикрепленным, морские ежи — к свободно передвигающимся.
9. Брахиоподы, или плеченогие, — одиночные морские бентосные животные, мягкое тело которых находится в раковине из двух створок, неравных по величине и различных по форме. Большинство брахиопод жило с палеозойскую эру, они быстро эволюционировали и поэтому имеют большое стратиграфическое значение для палеозойских отложений. Тело брахиопод заключено в мягкую перепонку — мантию, которая выстилает внутреннюю сторону обеих створок. Тело содержит органы пищеварения, размножения, выделения, дыхания, нервную и кровеносную системы. В передней части раковины брахиопод имеются два особых бахромчатых выроста, называемых «руками». Многие брахиоподы имеют скелетные поддержки для «рук» — ручной аппарат, сохраняющийся в ископаемом состоянии. Большинство брахиопод прикрепляется ко дну при помощи ножки из хрящеватой ткани. Раковина открывается и закрывается мускулами, места прикрепления которых видны на внутренней поверхности створок. Раковина брахиопод известковая или хитиново-фосфатная. Она состоит из брюшной и спинной створок, снабженных макушками. Брюшная створка обычно больше спинной, с выдающейся макушкой. На брюшной створке у многих брахиопод имеется углубление — синус, а на спинной ему соответствует возвышение — седло. Створки большинства брахиопод соединяются при помощи замка (у примитивных форм его нет, и сочленение происходит при помощи мускулов). Замок обеспечивает прочное соединение створок, он состоит из двух выростов — зубов — на брюшной створке и зубных ямок на спинной. Край раковины, на котором находится замок, называется замочным, он бывает прямым или изогнутым. У форм с прямым замочным краем под макушкой брюшной створки располагается площадка — арея. Большинство брахиопод имеет раковину диаметром от 5 до 8 см, известны раковины большей и меньшей величины.
Поверхность раковины бывает гладкой или имеет скульптуру в виде линий нарастания и разнообразных ребер и струек. У некоторых форм на раковине встречаются иглы, шипы и бугорки.
По присутствию или отсутствию замка все брахиоподы делятся на два класса: замковые и беззамковые.
10. Тип полухордовых ------ объединяет трехслойных вторичноротых одиночных и колониальных организмов, у которых над передним концом пищеварительного тракта, в районе глотки, имеется образование, получившее название нотохорд, сходных с хордой позвоночных животных. В биостратиграфическом отношении наиболее важным из полухордовых является класс граптолиты.
Граптолиты – вымершие колониальные организмы, имевшие склеропротеиновый (полимеры белка), наружный скелет целой граптолитовой колонии – рабдосома, отдельная ячейка трубковидной или чашевидной формы – тека, начальная камера колонии из которых развивались теки – сикула и полая трубка, проходящая через всю колонию – нема.
11. Позвоночные — наиболее высокоорганизованные животные. Они относятся к типу хордовых, внутри которого выделяются три подтипа: оболочники, бесчерепные и позвоночные. В ископаемом состоянии встречаются только позвоночные.
У низших хордовых — оболочников и бесчерепных — опору тела составляет хорда — гибкий хрящевой стержень, у высших позвоночных развит позвоночный столб. Отсюда название подтипа — позвоночные. Хордовые являются трехслойными вторичноротыми животными. Они имеют хорду, которая представляет собой уникальный опорно-
двигательный аппарат. Это продольный спинной тяж, состоящий из сильновакуолизированных клеток. Хорда образуется на стадии эмбриона за счет отшнуровывания ее от верхней части первичной кишки. Она осуществляет две функции: опорную и двигательную. Впоследствии хорда вытесняется позвонками разной степени окостенения – columnavertebralis. У некоторых низших форм хорда присутствует в течение всей жизни; у остальных она имеется только у эмбрионов.
12. Моллюски ---- представляют собой одну из самых многочисленных групп беспозвоночных.
Распространены они в морях, пресных водах и на суше.
Тело моллюсков несегментированное и у большинства форм двусторонне-симметричное, покрыто известковой раковиной, которая выделяется кожистой оболочкой – мантией. Раковина моллюсков разнообразная по форме и строению. Она может быть цельной, спирально закрученной в одной плоскости или винтообразно закрученной и состоять из двух створок. У некоторых форм раковина находится внутри мягкого тела или отсутствует.
Двустворчатые моллюски имеют двусторонне-симметричное тело и раковину, состоящую из двух створок. Створки выделяются мантией, состоящей из двух лопастей, и соединяются на спинной стороне лигаментом (связкой).
Лигамент служит для открывания створок. Для закрывания створок имеются один или два мускула. Для прочного смыкания створок развит замок. Нога двустворок расположена в передней части тела и служит для ползания и зарывания в ил. У некоторых форм нога имеет железу, выделяющую нити-биссус. При помощи биссуса организм может прикрепляться к скальному грунту. Внутренние органы расположены над ногой и включают пищевод, желудок, печень, сердце, кровеносную систему, две почки. Жабры находятся в задней части тела, в мантийной полости, и состоят из пластин, покрытых ресничками, которые вызывают ток воды.
Прикрепляясь изнутри к раковине, мантия образует мантийную линию, идущую параллельно внешнему краю раковины. Края мантии у заднего края могут вытягиваться в виде трубок (сифонов).
В зависимости от длины сифонов на мантийной линии образуется глубокий или неглубокий изгиб, называемый синусом. Раковина двустворок состоит из трех слоев: наружного (органического), несущего окраску, среднего (призматического) и внутреннего (перламутрового). Различают левую и правую створки, каждая из которых на спинном крае имеет макушку. Снаружи створки могут быть гладкими, с линиями нарастания или скульптированными. Скульптура бывает в виде ребер, складок, бугорков. Замок, соединяющий створки у спинного края под макушкой, состоит из выступов зубов и зубных ямок. Если зубы расположены в один ряд, замок называется таксодонтным, при разновеликих зубах – гетеродонтным. Если зубы расщеплены – замок шизодоитный, при сильном утолщении зубов – пахиодонтный. При слабом развитии зубов замок называется криптодонтным, а если отсутствуют совсем – дизодонтным (беззубым) или десмодонтным (связкозубым).
Двустворчатые моллюски живут в бассейнах с различной соленостью и температурой, распространены главным образом в сублиторали. Они могут лежать на поверхности грунта, ползать по дну, прикрепляться при помощи цемента (устрицы) и биссуса (мидии). Некоторые формы производят прыжки путем резкого смыкания створок (пектены). Некоторые формы зарываются в донный осадок или сверлят норки в известняках (камнеточцы).
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 46; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!