Древние кистеперые рыбы являются предками. Древнейшие панцирные и кистепёрые рыбы. Особенности строения кистеперых рыб

Кистеперые рыбы - это один из самых древних видов рыб, которых считали вымершими 70 млн. лет назад. Но в 1938 году произошла сенсация - ученые случайно узнали, что на Земле еще жива одна древнейшая из древних кистеперая рыба. Назвали эту «воскресшую» из морских глубин живую «ископаемую» рыбу латимерией, изучили, описали и взяли под охрану.

Кистеперые рыбы (Crossopterygii) - надотряд лопастеперых рыб - являются древнейшей группой рыб. До начала 20 века кистеперые считались вымершими в глубокой древности - 70 млн. лет назад, но в 1938 году выловили диковинную рыбу и ученые признали ее древней кистеперой рыбой. Латимерия, так назвали рыбу, - это единственный представитель кистепёрых рыб, доживших до наших дней. Обитает латимерия только в районе Коморских островов на глубине 400-1000 метров.

Кистеперые рыбы появились 406-360 млн. лет назад и вымерли около 70 млн. лет назад, считают ученые. Их ископаемые остатки обнаружены в морских и пресных водах по всей планете. Из отряда кистеперых рыб ученые выделяют 17 семейств. Рыбы имели длину от 7 см до 5 метров, были малоподвижны. Кистеперые рыбы имели многочисленные конические зубы, что выдает в них серьезных хищников.

Большую часть времени кистеперые рыбы проводили на дне, по которому передвигались при помощи плавников.

Необычное строение плавников и дало название рыбе. В результате передвижения по дну у этих рыб развилась мощная мускулатура в основании плавников. Скелет мясистых плавников состоял из нескольких разветвленных в форме кисти сегментов, вот ученые и дали название этим «ископаемым» рыбам - «кистеперые».

Современные ученые полагают, что от пресноводных кистеперых произошли первые земноводные, которые вышли на сушу и дали начало земным позвоночным животным. Такая версия выхода живых существ из моря на сушу в научном мире не однозначная и не бесспорная, но то, что ряд кистепёрых рыб, например, тиктаалик - Tiktaalik, имели ряд переходных признаков, сближающих их с земноводными - это доказанный факт. Пресноводные кистеперые, например, имели двойное дыхание: жаберное и легочное.

Наука высоко оценивала заслуги кистеперых в эволюции земных животных: бегали по дну мирового океана, преобразовались, включили «второе дыхание», вышли на берег и дали шанс нам, сухопутным. Но, подарив сухопутную жизнь другим существам, сами, как динозавры, вымерли.

Настоящей сенсацией стала живая кистеперая рыба, которую случайно поймали в 1938 в Южной Африке в устье реки Халумнэ на глубине 70 м. Рыба имела длину около 150 сантиметров и весила 57 килограммов. Профессор Дж. Смит отнес ее к целакантам и в 1939 опубликовал описание нового вида. Рыбу нового вида, относящуюся к вымершим «ископаемым» рыбам назвали латимерией (Latimeria chalumnae), в честь хранительницы музея мисс Куртенэ-Латимер, передавшей первый выловленный экземпляр рыбы ученым. В дальнейшем выяснили, что местные рыбаки, оказывается, уже и раньше ловили кистеперых рыб и употребляли их в пищу.

После сенсационной находки все кинулись искать кистеперых рыб. И находили! Была открыта популяция из 500 особей кистеперых рыб близ Коморских островов. Ныне отлов рыб разрешен только для научных целей, и поймано всего около 200 экземпляров. Люди берегут кистеперых: было бы преступлением погубить считавшуюся вымершей и «воскресшую» рыбу древнейшего происхождения. Латимерия взята под охрану и внесена в Международную Красную книгу.

Латимерии обитают на глубине 180-220 м. Как и их далекие предки латимерии - убежденные хищники, и в подтверждение этого в полости рта имеют много острых зубов. Днем они обычно прячутся в укрытиях, а ночью охотятся на рыб и кальмаров. Сами латимерии могут стать жертвами охотников, которые «хищнее» их - крупных акул.

Самые крупные выловленные экземпляры этих целакантов имеют длину 1,8 м и массу 95 кг. Ученые сообщают, что растут латимерии медленно, но живут, к счастью, - долго. Эти живые «реликвии» мало чем отличаются от ископаемых целакантов мезозоя - своих вымерших собратьев. У рыб мощный хвост и сильные подвижные парные плавники, а вот черепная коробка заполнена жироподобным веществом, и мозги в ней занимают не более 1/1000 объема.

У латимерии 7 плавников, 6 из них - сильные, крепкие, хорошо развиты, напоминают конечности (лапы). Во время передвижения латимерия становится на эти парные плавники и, перебирая ними как лапами, перемещается. Впрочем, латимерии ведут малоподвижный образ жизни, находясь почти все время на дне морском.

Латимерии являются яйцеживородящими. Их ярко-оранжевые яйца 9 см в диаметре весят до 300 г. Беременность у латимерий длится около 13 месяцев, а крупные яйца имеют характерный ярко-оранжевый цвет. Длина тела новорожденных детенышей достигает 33 см.

В полости тела латимерии имеется дегенерированное легкое, но у латимерий полностью отсутствуют внутренние ноздри, и они не могут дышать атмосферным кислородом. Все тело этих кистепёрых рыб покрыто чешуйками - костными пластинками ромбической или округлой формы.

Ученые, изучающие латимерий - потомков древнейших рыб, пришли к выводу, что древние кистеперые рыбы в своем развитии пошли по 2-м направлениям. Первый путь - возникновение целакантов. Данная линия дожила до нашего времени и предстала перед нами в облике латимерии. Другие кистеперые приспособились к дыханию на воздухе и на своих крепких подвижных плавниках выползли на сушу, наверное, их потомками являются наземные позвоночные.

Эти рыбы плохо переносят яркий дневной свет и житие вне глубин моря. Однако, в 1972 году ученым удалось гостя из «прошлого» переселить в научно-исследовательскую лабораторию на остров Мадагаскар. Это был небольшой целокант, который весил 10 кг и имел длину 90 см. Уникальный живой экземпляр кистеперой рыбы живет в аквариуме в столице Дании Копенгагене. В 1986 году японские ученые показала латимерию по телевидению. Был снят уникальный фильм: съемки велись на глубине более 50м в Индийском океане возле Коморских островов.

Современные кистеперые рыбыявляются представителями древнейшего вида, который считался полностью исчезнувшим около 70 млн лет назад. Но в 1938 г. редчайшая особь была поймана в Индийском океане у южных африканских берегов. Второй раз такая рыба выловлена в той же самой области. Все пойманные особи были досконально изучены и взяты под охрану.

Кто такие кистеперые рыбы?

Это древнейшие представители, которые появились около 406-360 млн лет назад. Их останки были найдены в морской и пресной среде на разных частях . Ученые предполагают, что в местах их обитания мог быть недостаток кислорода, из-за чего появились некоторые особенности в строении их плавников и дыхательной системы:

мощная мускулатура;
скелет напоминал разветвленными частями кисть, что и послужило основанием для названия;
двойное дыхание (в том числе и легочное).

Длина этих представителей могла достигать до 7 м, они вели малоподвижный образ жизни, преимущественно по дну водоёмов. У них имелись многочисленные зубы конической формы, что позволило сделать вывод, что ти рыбы были хищниками.

Среди ученых есть гипотеза о том, что от представителей кистеперых возникли первые земноводные. Но полностью эта теория не доказана, но аргументы в ее пользу есть:

хорошо развитая мускулатура помогла выбраться на сушу;
имевшееся, кроме жаберного, еще и легочное дыхание;
задние носовые отверстия, которые были у кистеперых, позволяли учуять приближающуюся добычу.

По данным ученых, все представители этого вида вымерли около 70 млн лет назад, поэтому пойманная в 1938 г. кистеперая рыба стала настоящей сенсацией. Вдохновившиеся специалисты, решили попробовать поймать еще рыб. Оказалось, что была целая популяция, которая находилась у Коморских островов.

Обнаруженной рыбе дали название латимерия. До 1998 г. был только один вид данного рода, но потом у индонезийских берегов поймана еще одна разновидность латимерии. Они обитают на достаточно большой глубине и ведут ночной образ жизни. Как и их древние предки, являются хищниками, что подтверждает наличие множества острых зубов. Днем прячутся в зарослях, а в ночное время выплывают на охоту - на рыб и кальмаров. Но и сами латимерии могут стать добычей более крупных видов рыб, например, акул.

Современные представители мало чем отличаются от своих древних родственников. У них имеется мощный хвост, сильные плавники с хорошо развитой мускулатурой, но черепная коробка почти полностью заполнена жироподобной жидкостью. Плавников у латимерии 7, 6 из них хорошо развиты и очень сильно напоминают конечности. Когда она передвигается, то опирается на парные плавники и перебирает ими. Но такое случается редко, потому что рыбы практически всё время находятся на дне моря.

У современных кистеперых рыб окраска синевато-серая с большими серо-белыми пятнами, которые расположены по всему рыбьему туловищу. Рисунок, который получается в результате этих пятен, является индивидуальным для каждой рыбы, что помогает при наблюдениях за ними.

У такой окраски есть еще одно предназначение - она является хорошей маскировкой, потому что светлые пятна являются отражением той местности, в которой они обитают. По этой окраске можно отличить два вида латимерии: у умирающей коморской происходит смена цвета с синего на коричневый, а у индонезийской разновидности окраска всегда остается коричневого оттенка с золотистым блеском на белых пятнах.

Размножение кистеперых

Латимерии являются яйцеживородящими. У яиц ярко-оранжевая окраска, диаметр у них - 9 см и вес - около 300 г. Беременность у этих рыб длится 13 месяцев, а длина тела их детёнышей достигает 33 см. Благодаря научным исследованиям, выяснилось, что у них развитая и сложная для рыб репродуктивная система. В яйцах имеется достаточный запас желтка, что позволяет эмбрионам питаться с его помощью и получать достаточное количество кислорода.

После достижения половозрелого возраста самки размножаются 1 раз в несколько лет. Достоверно неизвестно, как у латимерий происходит внутреннее оплодотворение и где потом обитают молодые особи после рождения. Во время подводных исследований молодняк не был обнаружен, и только две молодые рыбы были найдены свободно плавающими в толще воды.

Кистеперые - это тропические рыбы, обитающие в морях на глубине около 100 м. В тех глубоких водах, в которых плавают латимерии, пищи для них немного, поэтому ночью они поднимаются несколько выше. Такой выбор среды обитания обусловлен у особей обоих видов тем, что они комфортно себя ощущают при температуре 16-18 градусов. Неудивительно, что ночью рыбы перемещаются в верхние слои воды, потому что ночная среда не вызывает дискомфорт. Днем латимерии возвращаются обратно и мало двигаются, что можно связать с экономией энергии. Существует мнение, что если ее поднять на поверхность, где температура превышает 20 градусов, то у латимерии происходит настолько сильный стресс, что не помогает даже помещение её в холодную воду.

До 1997 г. считалось, что представители кистеперых обитают только в юго-западном районе Индийского океана, в центре которого располагаются Коморские острова. Именно поэтому найденный там вид латимерии назвали коморским. Позднее был обнаружен еще один экземпляр у берегов Индонезии. Ученые стали считать, что данная рыба случайно оказалась в тех водах, но позже было доказано, что это самостоятельный вид латимерии. Неоднократно происходили уловы у берегов Кении, была найдена постоянная популяция в южноафриканской бухте, что расширило ареал кистеперых вдоль всего побережья ЮАР.

Возникновение латимерий, которых обнаружили ученые.
Другие, возможно, смогли приспособиться к дыханию на суше и с помощью крепких плавников выбраться из воды. Поэтому есть гипотеза, что такие латимерии стали потомками наземных существ.

Способы их сохранения

Когда, считавшаяся вымершей, рыба была поймана у Коморских островов, они являлись французской территорией. Поэтому ловить их разрешалось только французам, но страна преподносила пойманных латимерий как дипломатический подарок. Во время масштабных исследований, которые проводились в 80-е гг., появилось мнение, что хордовая жидкость продлевает жизнь. Тогда образовался черный рынок, где стоимость одной рыбы достигала больших сумм. После этого коморские латимерии стали на грани исчезновения, и были приняты меры по спасению вида.

Был создан специальный совет, который занимался вопросами сохранения вида. После проведенных исследований оказалось, что заявленная ранее численность особей завышена. Предпринятые меры по спасению популяции привели к постоянной численности коморского вида. В 2009 г. их численность составляла 300-400 особей.

Современные кистеперые рыбынаходятся под угрозой исчезновения из-за того, что у них небольшой ареал, специфичная физиология и образ . Латимерия уникальна не только потому, что является представителем древнейшей группы рыб, но она может быть важным эволюционным звеном для появления сухопутных существ. Поэтому нужно стараться сохранить этот редкий вид.

Все представители вымерли, за исключением рода латимерия.

К этому надотряду относятся костные рыбы с парными плавниками, состоящими из членистой оси, образованной одним рядом удлиненных базальных элементов, к которым с обеих сторон причленяются радиалии. У многих есть хоаны. В кишечнике имеется спиральный клапан. Есть артериальный конус. Древние рыбы; впервые появляются в нижнедевонских пресноводных отложениях.

Эволюция кистеперых пошла по пути приспособления к жизни в пресноводных континентальных водоемах, хорошо прогреваемых, с зарослями растительности, вероятно, с большим количеством разлагающихся растительных остатков и в связи с этим с малым содержанием кислорода. Парные плавники с мускулистым основанием давали рыбам, обитающим в этих водоемах, возможность передвигаться по дну и среди зарослей. Возникли легкие, которые обеспечивали дополнительное дыхание кислородом воздуха. Хоаны позволяли осуществлять затаенное дыхание и ощущать запахи при медленном скрадывании добычи. В триасе некоторые кистеперые переходят к жизни в море.

Отряд Целакантообразные. Вместе с рядом ископаемых кистеперых из современных рыб относится только латимерия ; до настоящего времени добыто более 30 экз. Первый экземпляр был добыт в 1938 г. в Индийском океане вблизи юго-восточных берегов Африки. Последующие экземпляры были добыты в 1952-1954 гг. у Коморских островов. Современные кистеперые рыбы населяют глубины от 150 до 400 м. Грузное тело этих рыб, имеющих длину от 1,3 до 1,6 м и вес от 35 до 60 кг, покрыто округлой космоидной чешуей (единственный случай среди современных рыб). Под нижней челюстью, как и у многоперых, лежит пара югулярных пластинок. Парные плавники, подобно рогозубу, имеют хорошо развитую основную лопасть, покрытую чешуей. Спинных плавников два. Широкий хвост гомоцеркальный, причем симметрия его не только внешняя, но и внутренняя. У латимерии, подобно многим ископаемым кистеперым, на конце хвоста имеется небольшая обособленная лопасть, благодаря чему весь хвостовой плавник имеет характерную трехлопастную форму. Челюсти вооружены острыми зубами простого устройства. Современные кистеперые рыбы - хищники; питаются мелкой рыбой. У них нет хоан. Первичный череп в значительной степени хрящевой.

Одна из пойманных в ноябре 1954 г. латимерии была живой помещена в полузатопленную лодку. Наблюдения над ней дали возможность установить, что латимерия избегает света, обладает исключительной подвижностью второго спинного, анального и хвостового плавников и особой способностью грудного плавника вращаться во всех направлениях.

Латимерию выделяют в отряд целакантообразные вместе с рядом ископаемых кистеперых.

Кистеперые в конце девона дали начало земноводным; такие позвоночные животные могли выйти из водной среды на сушу, передвигаться при помощи передних и задних конечностей.

Надотряд Двоякодышащие

К этому надотряду относятся только 3 современных представителя, которые ведут малоподвижный образ жизни в пресных водах и обладают способностью дышать не только кислородом, растворенным в воде, но и атмосферным воздухом при помощи легких.

Двоякодышащие достигают 1-2 м длины, обладают удлиненным телом, покрытым черепицеобразно расположенной костной чешуей. Обособленных спинного и анального плавников у них нет: они сливаются с большим хвостовым плавником. Парные плавники имеют форму либо широких лопастей, либо длинных жгутов.

Хорда сохраняется в течение всей жизни, и тела позвонков не развиваются, но имеются хрящевые верхние и нижние дуги и ребра. Череп, в отличие от всех прочих костных рыб, хрящевой, но осложненный хондральными и покровными костями. Вторичные челюсти (межчелюстные, верхнечелюстные и зубные кости) отсутствуют. Жаберные дуги, в числе четырех или пяти пар, хрящевые. Плечевой пояс развит хорошо, хрящевой, но прикрыт накладными костями. Тазовый пояс в виде непарной хрящевой пластинки. Парные плавники хрящевые. Наружный скелет как парных, так и непарных плавников состоит из расчлененных роговых лучей.

Головной мозг характеризуется значительными размерами переднего мозга, который разделен на два полушария не только снаружи, но и внутри, так что имеются два самостоятельных боковых желудочка. Средний мозг сравнительно мал. Мозжечок развит исключительно слабо, что связано с малой подвижностью двоякодышащих.

Зубы весьма своеобразны: они слиты в пластинки, острые вершины которых направлены вперед. Пара таких зубов помещается на крышке ротовой полости, а у цератода, кроме того, имеется пара плоских зубов на нижней челюсти. Кишечник снабжен хорошо развитым спиральным клапаном и открывается в клоаку.

Наряду с жабрами имеются легкие, сообщающиеся с брюшной стороной пищевода и обладающие ячеистым строением внутренней стенки. Плавательного пузыря нет. В связи с развитием легочного дыхания, кроме наружных ноздрей, имеются еще внутренние ноздри.

Кровеносная система отличается следующими особенностями: 1) от ближайшей к сердцу пары выносящих жаберных артерий отходит по легочной артерии, тогда как от легкого отходят легочные вены, впадающие в левую половину предсердия; когда жабры функционируют в легочные артерии попадает уже окисленная кровь, так что легкое бездействует, но когда жабры в связи с недостатком в воде кислорода не функционируют, то в легкое попадает венозная кровь; 2) предсердие подразделено неполной перегородкой на две половины (правую и левую), и артериальный конус снабжен продольным клапаном, разделяющим его на две части; 3) наряду с задними кардинальными венами имеется задняя полая вена, в которую впадают почечные вены. Таким образом, венозная система двоякодышащих рыб занимает промежуточное положение между кровеносной системой водных и наземных позвоночных.

Мочеполовая система устроена в общем по типу мочеполовых систем хрящевых рыб, и яйцеводы (мюллеровы каналы) открываются в полость тела, но выносящие протоки семенников могут отсутствовать. Тогда семя выходит наружу, по-видимому, через брюшные поры. Кроме того, у самцов двоякодышащих отсутствуют копулятивные органы; осеменение внешнее. Икра довольно крупная, около 7 мм в диаметре, окружена студенистой оболочкой и напоминает икру амфибий; откладывается среди растительности и часто опускается на дно.

Таким образом, двоякодышащие совмещают в своей организации, с одной стороны, ряд очень примитивных признаков как отсутствие тел позвонков, преимущественно хрящевой скелет, с другой - имеют настоящее легкое, с возникновением которого связано развитие внутренних ноздрей и двойного круга кровообращения.

Отряд Однолегочные. Из современных форм сюда относится только австралийский рогозуб , или цератод , характеризующийся главным образом непарным легким и типичными парными плавниками с хорошо развитыми лопастями. Рогозуб - крупная рыба, весом до 10 кг и более 1 м длины. Живет в медленно текущих, заросших растительностью, частично пересыхающих реках. В засушливый период года рогозуб часто оказывается в отдельных отшнуровавшихся бочагах, где в результате гнилостных процессов кислород почти полностью исчезает. В это время рогозуб полностью переходит на дыхание атмосферным воздухом, для чего каждые 40-50 мин поднимается к поверхности и набирает воздух в легкие. Водится цератод в юго-западной Австралии (Квинсленд).

Отряд Двулегочные. Отряд объединяет двух представителей - п pomonmepyc и лепидосирен . Они характеризуются главным образом парным легким и жгутообразными парными плавниками. Кроме того, заслуживает внимания то, что личинка двулегочных имеет позади жаберной крышки с каждой стороны по четыре наружные перистые жабры. Живут в пресных водах, которые летом высыхают. На это время года рыбы закапываются в ил, образующий вокруг их тела своего рода кокон, и впадают в спячку. При этом вялое дыхание происходит исключительно при помощи легких, куда воздух проникает через особое отверстие в коконе, расположенное против рта. При наступлении дождливого времени кокон растворяется и из него выплывает очнувшаяся рыба. Распространены двулегочные в разных частях света: протоптерус обитает в пресных водах экваториальной Африки, лепидосирен - в экваториальной Америке (бассейн Амазонки). Протоптерус достигает до 2 м длины, а лепидосирен - около 1 м.

РИСУНКИ, КОТОРЫЕ ТРЕБУЕТСЯ ВЫПОЛНИТЬ В АЛЬБОМЕ

(всего 6 рисунков)

Кистеперые рыбы являются одним из самых древнейших видов рыб, известных человечеству. До начала двадцатого века они считались вымершими еще около 70 млн. лет назад. Их окаменелые останки были обнаружены во многих пресноводных и морских водоемах планеты. Тщательный осмотр окаменелостей позволил ученым предположить, что эти рыбы относились к разряду довольно серьезных хищников. Многочисленные конические зубы, мощная мускулатура и довольно приличная длина тела (от 7 см до 5 м) делали это животное серьезным соперником в любой водной среде.

Свое название кистеперые рыбы получили от необычного строения скелета мясистых плавников. Он состоял из нескольких разветвленных в форме кисти сегментов. Подобное строение плавников не только позволяло рыбе проводить довольно большое количество времени на дне водоема, но и с успехом передвигаться по дну при помощи плавников. Основным результатом таких передвижений стала довольно мощная мускулатура.

Взвесив все полученные данные, современные ученые пришли к выводу, что общая характеристика рыб позволяет провести параллель между кистеперыми рыбами и первыми земноводными. Этот вывод напрашивается на основании некоторых любопытных признаков, имеющихся у обоих классов. Одним из подтверждений подобной теории был назван Тиктаалик. Существо, относящееся к кистеперым рыбам, наделенное внешностью крокодила, имело наибольшее количество черт, объединяющих его с земноводными. Он обладал жаберным и легочным, а плавники уже практически напоминали по строению конечности животного.

На основании всего перечисленного наука пришла к выводу, что надотряд кистеперые рыбы принял непосредственное участие в эволюции земноводных, подарил жизнь на земле другим существам, а сам полностью вымер.

Однако это утверждение считалось правильным только до 1938 года, когда огромную шумиху среди ученых произвела необычная рыба, пойманная в Южной Африке. Разглядывая очередной улов в обычном рыбацком траулере, госпожа Латимер натолкнулась на странную синюю рыбу длиной около 150 см и весом около 57 кг. Со своей находкой женщина отправилась в музей, однако, там не смогла определиться с видовой принадлежностью экземпляра. Не имея никакой возможности сохранить рыбу живой, Латимер с помощью таксидермиста изготовила чучело этого существа. Каково же было удивление известного профессора Смита, когда в этом экспонате он увидел все характеристики представителя отряда кистеперых. После тщательного осмотра и анализа находки эту рыбу назвали в честь женщины, открывшей ее свету. Теперь Latimeria chalumnae - единственная живая кистеперая рыба на планете.

Шумиха, поднятая вокруг необычной находки, заставила многих людей броситься на поиски этих странных жителей водоемов. Однако пойманная латимерия быстро погибает, лишенная естественных условий обитания. Именно поэтому был запрещен свободный вылов «воскресшей» рыбы и ее основные популяции взяли под жесткую охрану государства.

Кистеперые рыбы латимерии, как и их древние предки, являются убежденными хищниками. Как и миллионы лет назад, они наводят ужас на своих жертв большим количеством острых зубов и крепкими сильными плавниками, напоминающими лапы животных. Под покровом ночи латимерии подстерегают в укрытиях свою добычу: кальмаров и более мелких рыб. Однако и сами с легкостью могут стать обедом для хищников покрупнее, которыми являются акулы.

Самые крупные экземпляры этого вида достигают в длину около 2 м и весят практически 100 кг. Длина тела новорожденного детеныша латимерии составляет около 33 см. Ученые считают, что растут малыши довольно медленно, но благодаря склонности к долгой жизни в итоге вырастают в довольно крупные экземпляры.

Начало палеозоя отмечено образованием многих типов живот-ных, из которых примерно треть существует в настоящее время. Причины такой активной эволюции остаются неяс-ными. В позднекембрийское время появляются первые рыбы, представленные бесчелю-ст-ными-Agnata. В дальнейшем они почти все вымерли, из современных потомков со-храни-лись миноги. В девоне возникают челюстные рыбы в результате таких круп-ных эволюцион-ных преобразований, как превращение передней пары жаберных дуг в челю-сти и формиро-вание парных плав-ников. Первых челюстноротых представляли две группы: лучеперые и лопастеперые. Почти все ныне живущие рыбы - потомки лучепе-рых. Лопастеперые пред-ставлены сейчас только двоякодышащими и небольшим числом релик-товых морских форм. Лопастеперые имели в плавниках костные опорные эле-менты, из которых развились конеч-ности первых обитателей су-ши. Ранее из группы ло-пастеперых возникли амфибии, следова-тельно, все четверо-ногие позвоночные имеют своим далеким предком эту исчезнувшую группу рыб.

Наиболее древние пред-ставители амфибий - ихтиостеги обнаружены в верхне-девонских отложениях (Гренландия). Эти животные обладали пятипалыми конечностя-ми, с помо-щью которых они могли переползать по суше. Все же ряд признаков (настоящий хвосто-вой плавник, покрытое мелкими че-шуйками тело) свидетельствует о том, что ихтиостеги оби-тали преиму-щественно в водоемах. Конкуренция с кистеперыми рыбами застав-ляла этих первых земноводных занимать промежуточные между водой и сушей местообита-ния.

Расцвет древних амфибий приурочен к карбону, где они были представлены большим раз-нообразием форм, объединяемых под названием «стегоцефалы». Среди них наиболее выде-ляются лабиринтодонты и крокодилообразные. Два отряда современных амфибий - хво-статые и безногие (или червяги) - произошли, вероятно, от других ветвей стего-цефалов.

От примитивных амфибий ведут свое начало рептилии, ши-роко расселившиеся на суше к концу пермского периода благо-даря приобретению легочного дыхания и оболочек яиц, за-щи-щающих от высыхания. Среди первых рептилий особенно выде-ляются котилозавры - небольшие насекомоядные животные и активные хищники - терапсиды, уступившие в триасе место ги-гантским рептилиям, динозаврам, появившимся 150 млн. лет назад. Вполне вероятно, что последние были тепло-кровными животными. В связи с теплокров-ностью ди-нозавры вели активный образ жизни, чем можно объяснить их длитель-ное господство и со-существование с млекопитающими. Причины вымирания динозавров (примерно 65 млн. лет назад) неизвестны. Предполагают, в частности, что таковое могло быть следствием массо-вого уничтожения яиц динозавров примитивными млекопи-таю-щими. Более правдоподоб-ной кажется гипотеза, согласно которой вымирание динозав-ров связано с резкими колеба-ни-ями климата и уменьшением растительной пищи в мело-вом периоде.

Уже в период господства динозавров существовала предковая группа млекопи-тающих - небольших по размеру с шерстным покро-вом животных, возникших от одной из ли-ний хищных терапсид. Млекопитающие вы-ходят на передний край эво-люции благодаря таким прогрессивным адаптациям, как плацента, вскармлива-ние потомства молоком, бо-лее разви-тый мозг и связан-ная с этим большая актив-ность, теплокровность. Зна-читель-ного разнооб-разия млекопитающие достигли в кайнозое, появились при-маты. Третич-ный период был временем расцвета млекопитающих, но многие из них вскоре вымерли (например, ирланд-ский олень, саблезубый тигр, пещерный медведь).

Прогрессивная эволюция приматов оказалась уникальным явлением в истории жизни, в итоге она привела к возникно-вению человека.

Наиболее существенные черты эволюции животного мира заключались в следующем: 1) Прогрессивное развитие многоклеточности и связанная с ним специализация тканей и всех систем органов. Свободный образ жизни (способность к перемещению) в значи-тельной мере определил совершенствование форм по-ведения, а также автономизацию онтогенеза - относительную независимость индивидуального развития от колебаний факторов среды на основе развития внутренних регуляторных систем. 2) Возникновение твердого скелета: на-ружного - у членистоно-гих, внутреннего - у позвоночных. Такое разделение определило разные пути эволюции этих типов животных. Наружный скелет членистоногих препятство-вал увеличению размеров тела, именно поэтому все насекомые представлены мелкими фор-мами. Внут-ренний скелет позвоночных не ограничивал уве-личение размеров тела, достиг-ших максимальной величины у мезозойских репти-лий - динозавров, ихтиозавров. 3) Воз-никновение и совершен-ствование централизованно-дифференцированной стадии органино-полостных до млекопитаю-щих. На этой стадии прои-зошло разделение насекомых и позво-ночных. Развитие центральной нервной сис-те-мы у насекомых характери-зуется совершенст-вованием форм поведения по типу нас-ледственного закрепления инстинктов. У позвоноч-ных развился головной мозг и сис-тема условных рефлексов, наблюдается ярко выражен-ная тенденция к повышению сред-ней выживаемости от-дельных особей.

Этот путь эволюции поз-воночных привел к развитию форм группового адаптивно-го по-ве-дения, финальным событием которого стало возникновение биосоциаль-ного суще-ства - челове-ка.

2.7. Эволюция биосферы.

С момента возникновения жизнь оформилась в виде при-митивной биосферы, и с того вре-мени ее эволюция тесно сопря-жена с возникновением самых разнообразных видов микроор-ганизмов, грибов, растений, животных. Число вымерших видов, некогда оби-тавших на зем-ном шаре, определяется разными ав-торами от одного до нескольких мил-лиардов (Дж. Симпсон). Сейчас выявлено более 1,5 млн. видов. Многообразие видов, существовавших в прошлом и населяющих планету сейчас, есть результат исторического развития биосферы в целом.

Согласно выдвинутому В. И. Вернадским закону, названному им «вторым биогеохимиче-ским принципом», эволюция видов и возникновение устойчивых форм жизни шли в на-правлении уси-ления биогенной миграции атомов в биосфере. Именно живому компо-ненту биосферы, а не физико-географическим или геологи-ческим процессам принадле-жит веду-щая роль в преобразовании вещества и энергии на поверхности Земли. Взаимо-связь эво-лю-ции органического мира с основными биогеохимическими процессами в биосфере Вернад-ский усматривал прежде всего в биогенных миграциях химических эле-ментов, т. е. в «прохож-дении» их через организмы. Определенные химические вещества (кальций, углерод) могут концентрироваться в организмах и при их отмирании скапли-ваться в минеральных и органических отложениях, в известняках, угле, торфе. Большая часть угле-кислого газа и азота в атмосфере - продукт жизнедеятельности организмов, насыщение ее кислородом было прямо связано с эволюцией фотосинтезирующих видов.

Основная структурная единица биосферы - биогеоценоз. Свойства биосферы, как отме-чал выдающийся советский эколог С. С. Шварц, в значительной мере определяются ее рабочими единицами - биогеоценозами. Входя в состав биосферы, биогеоценозы, есте-ственно, свя-заны между собой. Эта связь выражается в обмене живыми компонентами при миграции особей, а также в постоянных потоках минеральных и органических ве-ществ через поверх-ностные и грунтовые воды.

Ответ оставил Гость

Кроме того, у большинства форм был брюшной панцирь, состоявший из налегающих друг на друга костных чешуек и покрывавший брюшную сторону животного. Стегоцефалы отличались от современных земноводных рядом примитивных признаков (в том числе костным панцирем) , унаследованных от кистеперых рыб.

В течение каменноугольного и пермского периодов, обозначаемых часто как век земноводных, стегоцефалы достигли большой численности и разнообразия. Учитывая ископаемые остатки стегоцефалов, палеонтологи в настоящее время разделяют класс земноводных на два подкласса: дугопозвонковых (Apsidospon-dyli) и тонкопозвонковых (Lepospondyli), Первый подкласс делят на два надотряда: надотряд Labyrinthodontia объединяет разнообразных лабиринтодонтов (4-5 отрядов) и надотряд прыгающих (Salientia), включающий всех многообразных современных бесхвостых (отряд Anura). Ископаемый бесхвостых амфибий выделен в отдельный отряд (Proanura). Лабиринтодонты (Labyrinthodontia) были наиболее разнообразны. У них «лаби-онтный» тип зубов, имевшийся уже у древних кистеперых рыб, достигал наибольшего развития, так что на поперечном разрезе зубов видна необычайно сложная разветвляющихся эмалевых петель. К лабиринтодонтам относились крупные земноводные каменного, пермского и триасового периодов. 3а это время они претерпели большие изменения: ранние формы имели умеренные размеры и рыбообразную форму тела, более поздние достигали очень крупной величины (череп до 1 м и больше) , тело их было укорочено и утолщено заканчивалось коротким толстым хвостом. Второй подкласс - тонкопозвонковых (Lepospondyli) включает три отряда дефалов каменноугольного периода. Это были мелкие, но очень хорошо приспособленные к жизни в воде амфибии, много которых вторично утратили конечноти.

» Земноводные » Кто были первыми земноводными?

Первыми живыми существами, решившимися на то, чтобы покинуть (правда, не окончательно) водную среду были небольшие амфибии, большая часть которых своим внешним видом напоминала современных ящериц.

Одно из самых известных названий этих животных — стегоцефалы, однако, на самом деле, оно не совсем правильное: группа стегоцефалов включает в себя три группы древнейших животных — лептоспондилов, батрахозавров и лабиринтодонтов. Стегоцефалы являлись одновременно и рыбами (их позвоночник устроен так же, как у рыб), и пресмыкающимися, и земноводными: верхняя часть головы стегоцефалов напоминает головы пресмыкающихся, а нижняя — лягушек. Кроме того, стегоцефалы имели твердый панцирь, надежно охраняющий брюшко и бока, но оставляющий без защиты спину, а также четыре конечности (однако известны и стегоцефалы в форме змеи).

Земноводные возникли не меньше 300 млн. лет назад. Предками их были рыбы, обладающие легкими и такими парными плавниками, из которых могли развиться пятипалые конечности. Таким требованиям удовлетворяют древние кистеперые рыбы. Они обладают легкими. На то, что предками земноводных были действительно древние кистеперые рыбы, указывает также поразительное сходство покровных костей их черепа с костями черепа палеозойских земноводных. Так же как у земноводных, у кистеперых встречались как верхние, так и нижние ребра.

Ископаемая кистеперая рыба:

Ведущим биологическим фактором, определившим разрыв предков земноводных с водоемом, были новые кормовые возможности, найденные ими в новой среде обитания. Ископаемые палеозойские земноводные относятся к группе стегоцефалов, или панцирноголовых. Выяснено, что современные отряды земноводных произошли от различных древних отрядов. Характернейшей особенностью стегоцефалов был сплошной панцирь из кожных костей, покрывавший черепную коробку сверху и с боков (стегальный череп) , так что оставались отверстия только для ноздрей, глаз и теменного органа, который у них был, по-видимому, хорошо развит. Кроме того, у большинства форм был брюшной панцирь, состоявший из налегающих друг на друга костных чешуек и покрывавший брюшную сторону животного. Стегоцефалы отличались от современных земноводных рядом примитивных признаков (в том числе костным панцирем) , унаследованных от кистеперых рыб.

К лабиринтодонтам относились крупные земноводные каменного, пермского и триасового периодов. 3а это время они претерпели большие изменения: ранние формы имели умеренные размеры и рыбообразную форму тела, более поздние достигали очень крупной величины (череп до 1 м и больше) , тело их было укорочено и утолщено заканчивалось коротким толстым хвостом. Второй подкласс тонкопозвонковых (Lepospondyli) включает три отряда дефалов каменноугольного периода. Это были мелкие, но очень хорошо приспособленные к жизни в воде амфибии, много которых вторично утратили конечноти.

Почти все стегоцефалы вымерли в пермский период и в течение триасового доживали свой век лишь немногочисленные, крайне специализированные лабиринтодонты. Начиная с верхней юры и нижнего мела появляются вполне типичные бесхвостые и хвостатые земноводные. Амфибии третичного периода уже мало отличаются от ныне живущих.

Тесты

700-01. От древних пресмыкающихся произошли
А) рыбы и земноводные
Б) птицы и млекопитающие
В) моллюски и черви
Г) двоякодышащие и моллюски

700-02. Какое ископаемое животное служит доказательством родства птиц и пресмыкающихся?
А) ихтиозавр
Б) древние птицы
В) зверозубый ящер
Г) археоптерикс

700-03. Открытие учеными ланцетника позволило подтвердить вывод о
А) существовании хордовых животных, кроме позвоночных
Б) единстве строения органического мира
В) многообразии животных
Г) приспособленности животных к жизни в водной среде

700-04. Из какой группы рыб появились первые земноводные?
А) Хрящевые
Б) Костистые
В) Костно-хрящевые
Г) Кистепёрые

700-05. На рисунке изображено реконструированное ископаемое животное – ихтиостега. Многие учёные считают его ископаемой переходной формой между древними

А) рыбами и земноводными
Б) пресмыкающимися и птицами
В) рыбами и пресмыкающимися
Г) земноводными и птицами

700-06. Каких древних животных считают предками пресмыкающихся?
А) ихтиозавров
Б) археоптериксов
В) стегоцефалов
Г) кистеперых рыб

700-07. Пресмыкающиеся произошли от
А) земноводных
Б) птиц
В) рыб
Г) млекопитающих

700-08. Наиболее вероятными предками пресмыкающихся были
А) тритоны
Б) археоптериксы
В) древние земноводные
Г) кистепёрые рыбы

Каких древних животных считают предками птиц?
А) ихтиозавров
Б) археоптериксов
В) стегоцефалов
Г) кистёперых рыб

700-10. Какое из приведённых ископаемых животных может служить одним из доказательств родства пресмыкающихся и птиц?
А) археоптерикс
Б) латимерия
В) зверозубый ящер
Г) птеродактиль

700-11. На рисунке изображен отпечаток археоптерикса. Он является ископаемой переходной формой между древними

А) птицами и млекопитающими
Б) пресмыкающимися и птицами
В) пресмыкающимися и млекопитающими
Г) земноводными и птицами

700-12. Млекопитающие произошли от древних
А) динозавров
Б) зверозубых ящеров
В) кистепёрых рыб
Г) хвостатых земноводных

700-13. Предком каких животных является изображённый на рисунке организм?

А) головоногих моллюсков
Б) земноводных
В) пресмыкающихся
Г) рыб

700-14. К какому типу относят изображенного на рисунке ланцетника?

А) Хордовые
Б) Кольчатые черви
В) Членистоногие
Г) Моллюски

700-15. Верны ли суждения о происхождении членистоногих?
1. Членистоногие произошли от древних кольчатых червей.
2. Членистоногие имеют более высокую организацию, чем кольчатые черви: у них появились отделы тела, членистые конечности, хитиновый покров и др. признаки.
А) верно только 1
Б) верно только 2
В) верны оба суждения
Г) оба суждения неверны

Дмитрий Поздняков БИОЛОГИЯ оглавление
ЗЗУБРОМИНИМУМ: готовимся к ЕГЭ быстро
«БИОРОБОТ» — это онлайн-тестирование