De ce erbivorele se află în procesul de evoluție. Originea ierbivorelor și carnivorelor. De unde știm că și omul a evoluat

Comunitate terestră vertebrate din Cenozoic s-a dezvoltat independent în trei teritorii separate, contactele faunistice între care practic lipseau. Australia (cu marsupialele și monotremele sale) este izolată până astăzi, iar America de Sud și-a păstrat izolarea față de restul pământului până în Pliocen, când a apărut Istmul Panama; de unde și împărțirea modernă a lumii în trei regiuni zoogeografice: Notogaea (Australia), Neogaea (America de Sud) și Arctogea (Eurasia, Africa și America de Nord). Deci, conform lui Zherikhin (1993), în toate aceste trei zone, biomii de iarbă au apărut independent, pe baza unor complexe complet diferite de mamifere mari; de fapt, există motive întemeiate să credem că mamiferele adevărat a intrat în clasa de mărime mare numai în biomi de iarbă.

Cel mai timpuriu (în Eocenul mijlociu) acest proces a început în America de Sud. Acolo, printre „ungulatele sud-americane” care mănâncă frunze inițial, apar primele forme erbivore și apar, de asemenea, armadilo gliptodont erbivor gigant, asemănător rezervor mic(54, a). În Eocenul mijlociu din America de Sud au fost găsite, pentru prima dată, spectre de polen cu un conținut ridicat de polen de iarbă, paleosoluri de tip stepă, precum și bile de bălegar fosilizate aparținând gândacilor de bălegar. Mai târziu, în Oligocen și mai ales în Miocen, apare aici în cel mai înalt grad un complex deosebit de ierbivore de pășune. Includea edentate (gliptodonți și leneși de pământ), „ungulate din America de Sud” (diferiți litopterni prezintă o asemănare puternică convergentă, parțial cu cai, parțial cu cămile, piroterele au multe în comun cu elefanții, iar printre notoungulate au existat forme asemănătoare ambilor rinoceri. și cu hipopotami, și cu iepuri (54, b-d), precum și rozătoare caviomorfe gigantice (unele dintre aceste rude ale cobaiului au ajuns la dimensiunea unui rinocer) și au existat până la stabilirea unei legături terestre cu America de Nord în Pliocen.

În ceea ce privește prădătorii, aceștia au fost întotdeauna puțini în fauna antică din America de Sud. Niciunul dintre ordinele locale de placentare, din motive care nu sunt în întregime clare, nu a dat naștere la forme carnivore - acest rol a fost jucat exclusiv de marsupiale. Borhienidele destul de diverse semănau oarecum cu câinii (dar chiar mai mult decât tilacinul, lupul marsupial tasmanian), iar thylacosmylus merită bine numele de „tigru cu dinți de sabie marsupial” și este un exemplu izbitor de convergență cu pisicile cu dinți de sabie ale Emisfera nordică (54, e) . Lipsa de prădători de mamifere (A.S. Rautian și N.N. Kalandadze, 1987 a atras atenția asupra „dezechilibrului” faunei locale) a dus la faptul că această nișă era umplută de cele mai neașteptate personaje.

Deci, din Paleocen până în Miocen, aici au existat sebecosuchieni - crocodili de uscat cu botul înalt și îngust (se presupune că stilul lor de viață semăna cu șopârlele moderne Komodo), iar în Eocen au apărut fororakos care au supraviețuit până în Pleistocen - gigant. (până la 3 m înălțime) păsări de pradă fără zbor, aparținând macaralelor

În Australia (Notogaea), formarea biomului de iarbă a început mult mai târziu, în Neogen; aici, deriva acestui continent în direcția de la pol la ecuator a jucat în mod clar un rol - ca urmare, o parte semnificativă a teritoriului său a căzut într-un climat arid.

Baza comunității locale de mamifere de pășune a fost alcătuită din marsupiale erbivore mari - canguri și diprotodonti, care au dispărut în memoria omului (sunt uneori, din cauza a doi incisivi mari, nu foarte bine numiți „iepuri de mărimea unui rinocer). "). Ca și în fauna antică din America de Sud, aici există o lipsă distinctă de prădători: sunt cunoscute doar două mamifere prădătoare de dimensiuni mari - tilacina (lupul marsupial tasmanian) și thyla-coleo arboricol, care prin analogie poate fi numit "marsupial". leopard". Lipsa prădătorilor de mamifere a fost compensată (din nou, ca și în America de Sud) în detrimentul reptilelor - șopârle gigantice megalanium de până la 7 m lungime și crocodili de uscat, asemănătoare ca stil de viață cu secosuchia; păsările de pradă fără zbor nu au apărut aici, dar unii dintre struții australieni, se pare, au servit ca gropi.

Al treilea caz de formare a biomului de iarbă este Arktogeya. Aici situația este complicată de faptul că se formează pe o singură bază taxonomică (condilarthrian), dar, aparent, independent în Eurasia și America de Nord. Comunitatea mamiferelor de pășunat este formată inițial din ungulate cu degete ciudate (tapiri, rinoceri în sens larg și chalicotheres) și artiodactili nerumegătoare (sviniforme și cămile); puțin mai târziu, li se adaugă cai primitivi cu trei degete și artiodactili (cerbi) rumegătoare (55). Pe lângă descendenții condilarthrelor, doar dinocerații, descendenți specializați ai unor mamifere therian extrem de primitive, au încercat să stăpânească nișa marilor ierbivore (55, b), dar acest grup s-a stins complet deja în Eocen.

Unitatea complexului de ungulate „nordic” este destul de mare; Cel mai interesant lucru este că, deși aproape toate aceste grupuri sunt de origine americană (au pătruns în Eurasia prin Beringia - zona din jurul strâmtorii Bering, unde s-au uscat apoi secțiuni vaste ale raftului), încep biomii de iarbă cu participarea lor în Asia. să prindă contur mult mai devreme decât în ​​America. În Asia Centrală, savanele apar deja la sfârșitul Eocenului (rinoceri giganți fără coarne ca indricotherium care au apărut la acea vreme - „un hibrid de elefant și girafă”, cel mai mare mamifer terestre de 6 m înălțime la greabăn ~ trăit în mod clar în un peisaj deschis, și nu într-o pădure), atunci ca în America se întâmplă în Oligocen. În Africa, totuși, biomii de iarbă nu par să fi existat înainte de Miocen; artiodactilele și ecvideele au pătruns aici din Eurasia relativ târziu, iar proboscidele endemice pe acest continent (elefanți și mastodontii) erau la acea vreme mici și pur frunze și, aparent, nu puteau păstra succesiunea în stadiul lipsit de copaci.

În ceea ce privește mamiferele prădătoare, în nord, spre deosebire de continentele sudice, acestea erau doar placentare: marsupialele au existat în general aici de foarte puțin timp și nu au reușit să părăsească nișa micilor insectivore. Înainte ca în aceste părți să apară forme carnivore specializate de creodonți (56, a) și carnivore moderne (Carnivora), în acest rol lucrau ungulate, mezonihide deosebite (56, b-c). Mezonichidele erau omnivore (se credea a fi „mai carnivore decât mistrețul, dar mai puțin carnivore decât ursul”); au ajuns adesea la dimensiunea unei hiene, iar Andrewsarchus din Paleocenul Mongoliei Interioare a fost cel mai mare mamifer prădător terestru - craniul său atinge o lungime de 85 cm. În mod surprinzător, cetaceele provin din mezonichide.

Înainte de Oligocen, situația din biomurile de iarbă din Arctogea și America de Sud s-a dezvoltat în paralel. Atât acolo, cât și acolo, principalele erbivore au fost ungulate, descendenți ai diverselor condilartrs (în Nord, nepereche și artiodactile, în Sud - „ungulate din America de Sud”). Atât acolo, cât și acolo, prădătorii erau în mod clar mai primitivi decât victimele lor (marsupiale în Sud, ungulate omnivore arhaice, mezonihide în Nord): o aliniere care deosebește izbitor Paleogenul de Mezozoic. Atât acolo, cât și acolo, deficitul de prădători de mamifere a fost compensat de reptile și păsări: crocodili de uscat (Sebecosuchia în sud, Baurusuchia în nord) și creaturi uriașe asemănătoare macaralei fără zbor (Phororakos în sud, Diatryma în nord). Această situație s-a schimbat radical când carnivorele moderne (ordinul Carnivora) au intrat pe scena evolutivă, iar acest lucru se vede cel mai bine doar prin dispariția imediată în Oligocen a tuturor acestor „prădători ersatz” - mezonihide omnivori, crocodili de pământ și diatrime, precum și creodonți. (carnivor ancestral). Interesant este că, în același timp, dispar și erbivorele cu copite arhaice - dinoceratele.

În Miocen, unitatea teritoriilor din emisfera nordică crește: există un contact direct trans-mediteranean între Europa și Africa, dispariția Mării Turgai în loc. Vestul Siberiei facilitează migrația între Europa și Asia Centrală. Principalul lucru este că peisajele deschise apar în Beringia până acum pur forestieră, iar acest teritoriu se transformă pentru faunele de stepă din Asia și America dintr-un „filtru” într-un „coridor”. De atunci, biomul de iarbă a devenit practic unificat în toată Arctogea, iar fiecare dintre teritorii contribuie la formarea faunei sale, care capătă deja trăsături destul de moderne.

Din America vin caii erbivori (în sensul - nu mănâncă frunze), din Asia - bovide (tauri și antilope), din Africa - proboscide (elefanți și mastodonti); împreună cu alte câteva grupuri de ungulate, atât „noi” (girafe și hipopotami), cât și „vechi” (rinoceri), formează așa-numita fauna hipparion (hipparion este unul dintre caii cu trei degete). Aceeași imagine este și cu carnivorele care fac parte din fauna hipparion: pisicile au fost originare din America, caninii și ei inițial, cu toate acestea, organizarea socială gregară (care a devenit un factor cheie de succes pentru acest grup) era deja dobândită în Asia, hienele (atunci). printre aceștia se numărau nu numai mâncătorii de carii, ci și prădători activi precum ghepardul) - în Africa. Interesant este că pisicile au fost inițial cu dinți de sabie; mai târziu, în Miocen, au apărut pisici de tip modern, dar o revenire la dinți de sabie (ceea ce, evident, oferă avantaje la vânarea unor prade mari cu pielea puternică) s-a produs la feline în mod repetat și independent.

La începutul Pliocenului (acum 7-8 milioane de ani), natura însăși a pus în scenă un grandios experiment evolutiv: s-a stabilit o legătură terestră între America de Nord și America de Sud prin Istmul Panama, iar faunele lor - nord-americane (care face parte din Arctogea) și sud-americană (care au trăit pe tot parcursul Cenozoicului în condițiile unei izolări insulare) - au venit în contact direct unul cu celălalt. A existat un amestec de faune: marsupiale, edentate (armadilli, gliptodonti si lenesi de pamant), rozatoare kavimorfe si fororakos au aparut in Nord, rozatoare superioare (hamsteri), ecvidee (cai si tapiri), artiodactili (sviniforme, camile si cerbi), proboscidele au apărut în Sud (mastodonti) și carnivore (ratoni, mustelide, canini, urși și pisici).

Rezultatele finale ale Marelui Schimb American (cum a numit J. Simpeon, 1983 aceste evenimente) s-au dovedit a fi, totuși, foarte diferite pentru Nord și Sud. Fauna nord-americană s-a îmbogățit pur și simplu de trei „imigranți” exotici (opossum, armadillo cu nouă benzi și porcul copac), în timp ce în Sud a avut loc o adevărată catastrofă, mai curată decât orice impact de asteroizi: aici întregul complex de pășuni din „Americii de Sud”. ungulate”, rozătoare gigantice kavimorfe, s-au stins complet, marsupiale și fororakos carnivore, care nu puteau rezista concurenței cu ungulatele superioare și prădătorii carnivori (57). Trebuie presupus că soarta marsupialelor și monotremelor australiene, dacă acest continent ar fi avut contact direct pe uscat cu Asia, ar fi fost la fel de de neinvidiat... În general, este ușor de văzut analogii directe (și triste) cu istoria omenirii. în istoria Marelui Schimb American: amintiți-vă ce sa întâmplat „contact” cu civilizația europeană pentru vechile culturi originale ale Americii precolumbiene și Africii Negre.

În comunitățile naturale, animalele aceleași și tipuri diferite trăiesc împreună și interacționează unul cu celălalt. În procesul evoluției, între animale se dezvoltă anumite relații, reflectând conexiunile dintre ele. Fiecare specie de animal îndeplinește un rol specific în comunitate în raport cu alte organisme vii.

Cea mai evidentă formă de relație între animale este prădare. În comunitățile naturale, există ierbivore care se hrănesc cu vegetație și există carnivore care prind și mănâncă alte animale. În relații, ierbivorele acționează victimeamiși carnivore - prădătorami. În același timp, fiecare pradă are propriii prădători, iar fiecare prădător are propriul „set” de victime. Deci, de exemplu, leii vânează zebre, antilope, dar nu elefanți și șoareci. Păsările insectivore prind doar anumite tipuri de insecte.

Prădătorii și prada au evoluat pentru a se adapta între ei, astfel încât unii au dezvoltat structuri corporale care le permit să prindă cât mai bine posibil, în timp ce alții au o astfel de structură care le permite să alerge sau să se ascundă mai bine. Drept urmare, prădătorii prind și mănâncă doar animalele cele mai slabe, mai bolnave și mai puțin adaptate.

Carnivorele nu mănâncă întotdeauna ierbivore. Există prădători de ordinul doi și trei, care mănâncă alți prădători. Acest lucru se găsește adesea printre locuitorii acvatici. Deci, unele specii de pești se hrănesc cu plancton, a doua - cu acești pești, iar o serie de mamifere și păsări acvatice îl mănâncă pe cei din urmă.

Competiție- o formă comună de relații în comunitățile naturale. De obicei, competiția este cea mai acută între animalele din aceeași specie care trăiesc pe același teritoriu. Au aceeași hrană, aceleași habitate. Între animale de diferite specii, competiția nu este atât de puternică, deoarece stilurile și nevoile lor de viață sunt oarecum diferite. Deci, iepurele și șoarecele sunt ierbivore, dar mănâncă diferite părți ale plantelor și duc un stil de viață diferit.

Sistem digestiv

Digestie Acesta este procesul de prelucrare mecanică a alimentelor în tubul digestiv și defalcarea chimică a nutrienților de către enzime în părțile lor constitutive:

• proteinele alimentare sunt descompuse în aminoacizi;

• grăsimile alimentare se descompun în glicerol și acizi grași;

• Carbohidrații din dietă complecși sunt descompuși în glucoză și alte zaharuri simple.

Pe lângă proteine, grăsimi și carbohidrați, alți compuși importanți ne vin cu alimente, atât organici, precum vitaminele și alte substanțe biologic active, cât și anorganici, precum apa, sărurile minerale.

• Prima etapă a digestiei. Cavitatea bucală

• Mestecarea alimentelor este prima etapă a procesului de digestie. Saliva începe digestia și transformă alimentele într-o masă moale. Această masă devine alunecoasă, facilitând înghițirea și trecerea alimentelor mai în jos în esofag. Înainte de a intra în stomac, alimentele trec prin sfincterul esofagian.

• A treia etapă a digestiei. Intestinul subtire

Alimentele diluate trec prin sfincterul piloric și intră în prima secțiune a intestinului subțire - duodenul. Aici, enzimele din pancreas, ficat și vezica biliară descompun alimentele în elemente care sunt ușor de absorbit și pot fi folosite de organism. Intestinul subțire este căptușit cu țesut mucoasa pliat și vilozități asemănătoare degetelor. Vilozitățile transportă substanțele nutritive în fluxul sanguin. Vitaminele și substanțele nutritive sunt absorbite în intestinul subțire.

• A patra etapă a digestiei. Colon

Alimentele lichefiate parcurg 20 de picioare în intestinul subțire înainte de a trece prin valva colonică în intestinul gros. Aici digestia practic nu are loc. Masele nedigerate care au intrat în intestinul gros sunt deșeuri neprocesate. Ele devin din ce în ce mai dure pe măsură ce trec prin intestine, deoarece lichidul este absorbit constant din ele.

Progeniturile ființelor vii sunt foarte asemănătoare cu părinții lor. Cu toate acestea, dacă habitatul organismelor vii se schimbă, și ele se pot schimba semnificativ. De exemplu, dacă clima devine treptat mai rece, atunci unele specii pot dobândi lână din ce în ce mai densă din generație în generație. Acest proces se numește evoluţie. De-a lungul a milioane de ani de evoluție, micile schimbări, care se acumulează, pot duce la apariția de noi specii de plante și animale care diferă puternic de strămoșii lor.

Cum are loc evoluția?

În centrul evoluției se află selecție naturală. Se întâmplă așa. Toate animalele sau plantele aparținând aceleiași specii sunt încă puțin diferite unele de altele. Unele dintre aceste diferențe permit proprietarilor lor să se adapteze mai bine la condițiile de viață decât rudele lor. De exemplu, o anumită căprioară are picioare deosebit de rapide și de fiecare dată reușește să scape de un prădător. O astfel de căprioară are mai multe șanse să supraviețuiască și să aibă urmași, iar capacitatea de a alerga rapid poate fi transmisă puilor săi sau, după cum se spune, poate fi moștenită de ei.

Evoluția a creat nenumărate modalități de adaptare la dificultățile și pericolele vieții de pe Pământ. De exemplu, semințele de castan de cal au căpătat în cele din urmă o coajă acoperită cu spini ascuțiți. Spinii protejează sămânța în timp ce cade din copac pe pământ.

Care este rata de evoluție?

Anterior, acești fluturi aveau aripi ușoare. S-au ascuns de dușmani pe trunchiuri de copaci cu aceeași scoarță ușoară. Cu toate acestea, aproximativ 1% dintre acești fluturi aveau aripi întunecate. Desigur, păsările le-au observat imediat și, de regulă, le-au mâncat înaintea altora.

De obicei evoluţie decurge foarte lent. Dar există momente în care o specie de animal suferă schimbări rapide și nu petrece mii și milioane de ani pe ea, ci mult mai puțin. De exemplu, unii fluturi și-au schimbat culoarea în ultimele două sute de ani pentru a se adapta la noile condiții de viață din acele părți ale Europei în care au apărut multe întreprinderi industriale.

În urmă cu aproximativ două sute de ani, în Europa de Vest au început să fie construite fabrici pe cărbune. Fumul de la coșurile fabricii conținea funingine, care s-a așezat pe trunchiurile copacilor și s-au înnegrit. Acum fluturii strălucitori sunt mai vizibili. Și câțiva fluturi cu aripi închise anterior au supraviețuit, pentru că păsările nu i-au mai observat. Din ei au venit alți fluturi cu aceleași aripi întunecate. Și acum majoritatea fluturilor acestei specii care trăiesc în zonele industriale au aripi întunecate.

De ce unele specii de animale dispar?

Unele ființe vii nu pot evolua atunci când mediul lor se schimbă drastic și ca urmare se sting. De exemplu, animalele uriașe păroase care arată ca niște elefanți - mamuți, cel mai probabil s-au stins pentru că clima de pe Pământ la acea vreme a devenit mai contrastantă: era prea cald vara și prea frig iarna. În plus, numărul lor a scăzut din cauza vânătorii crescute pentru ei. om primitiv. Și după mamuți, tigrii cu dinți de sabie s-au stins și ei - la urma urmei, colții lor uriași au fost adaptați pentru a vâna doar animale mari precum mamuții. Animalele mai mici erau tigri cu dinți de sabie inaccesibile și, rămași fără pradă, au dispărut de pe fața planetei noastre.

De unde știm că și omul a evoluat?

Majoritatea oamenilor de știință cred că oamenii au evoluat din animalele care locuiesc în copaci, similare maimuțelor moderne. Dovada acestei teorii sunt unele caracteristici ale structurii corpului nostru, care permit, în special, să sugerăm că odată strămoșii noștri erau vegetarieni și mâncau doar fructe, rădăcini și tulpini ale plantelor.

La baza coloanei vertebrale există o formațiune osoasă numită coccis. Asta este tot ce a mai rămas din coadă. Majoritatea părului care vă acoperă corpul este doar puf moale, dar strămoșii noștri aveau păr mult mai gros. Fiecare păr este echipat cu un mușchi special și stă pe cap când ești răcit. Așa este și cu toate mamiferele cu pielea păroasă: reține aerul, ceea ce nu permite căldurii animalului să scape.

Mulți adulți au dinți exteriori largi - aceștia sunt numiți „molari de minte”. Acum nu mai este nevoie de acești dinți, dar la un moment dat strămoșii noștri mestecau cu ei hrana tare din plante pe care le mâncau. Apendicele este un tub mic atașat la intestine. Strămoșii noștri îndepărtați, cu ajutorul ei, au digerat alimente vegetale care erau slab absorbite de organism. Acum nu mai este nevoie și treptat devine din ce în ce mai mic. La multe ierbivore - de exemplu, iepuri - apendicele este foarte bine dezvoltat.

Pot oamenii să controleze evoluția?

Oamenii conduc evoluția unele animale au peste 10.000 de ani. De exemplu, multe rase moderne de câini, după toate probabilitățile, au descins din lupi, ale căror haite se plimbau în apropierea taberelor oamenilor din vechime. Treptat, cei dintre ei care au început să trăiască cu oamenii au evoluat în noul fel animalele, adică au devenit câini. Atunci oamenii au început să crească în mod special câini pentru anumite scopuri. Aceasta se numește selecție. Ca rezultat, există peste 150 de rase diferite de câini în lume astăzi.

• Câinii care puteau fi învățați diferite comenzi, cum ar fi acest câine ciobănesc englez, au fost crescuți pentru a păși vitele.
• Câinii care puteau alerga repede erau folosiți pentru a urmări vânatul. Acest ogar are picioare puternice și aleargă cu salturi uriașe.
• Câinii cu un bun simț al mirosului au fost crescuți special pentru a urmări vânatul. Acest teckel cu îmbrăcăminte netedă poate rupe găuri de iepure.

Prin selecția naturală, de regulă, se desfășoară foarte lent. Selecția selectivă vă permite să o accelerați dramatic.

Ce este ingineria genetică?

În anii 70. Secolului 20 oamenii de știință au inventat o modalitate de a schimba proprietățile organismelor vii prin interferarea cu codul lor genetic. Această tehnologie se numește inginerie genetică. Genele poartă un fel de cifru biologic conținut în fiecare celulă vie. Determină mărimea și aspect fiecare ființă vie. Cu ajutorul ingineriei genetice, este posibil să se reproducă plante și animale care, să zicem, cresc mai repede sau sunt mai puțin susceptibile la orice boală.

Craniul lui Ichthyostega era similar cu cel al unui pește cu aripioare lobe Eusthenopteron, dar un gât pronunțat despărțea corpul de cap. În timp ce Ichthyostega avea patru membre puternice, forma picioarelor din spate sugerează că acest animal nu și-a petrecut tot timpul pe uscat.

Primele reptile și oul amniotic

Clocirea unei țestoase dintr-un ou

Una dintre cele mai mari inovații evolutive ale Carboniferului (cu 360 - 268 milioane de ani în urmă) a fost oul amniotic, care a permis reptilelor timpurii să se îndepărteze de habitatele de coastă și să colonizeze zonele uscate. Oul amniotic le-a permis strămoșilor păsărilor, mamiferelor și reptilelor să se înmulțească pe uscat și să împiedice uscarea embrionului din interior, așa că te poți descurca fără apă. De asemenea, însemna că, spre deosebire de amfibieni, reptilele au fost capabile să producă mai puține ouă la un moment dat, deoarece riscurile apariției puiilor au fost reduse.

Cea mai veche dată pentru dezvoltarea unui ou amniotic este acum aproximativ 320 de milioane de ani. Cu toate acestea, reptilele nu au fost expuse la nicio radiație adaptativă semnificativă timp de aproximativ 20 de milioane de ani. Gândirea actuală este că acești amnioți timpurii au petrecut încă timp în apă și au venit la țărm mai degrabă pentru a-și depune ouăle decât pentru a se hrăni. Abia după evoluția ierbivorelor au apărut noi grupuri de reptile care ar putea exploata diversitatea floristică abundentă a Carboniferului.

Hylonomus

Primele reptile aparțineau unui ordin numit captorinide. Gilonomus erau reprezentanți ai acestui detașament. Erau animale mici, de mărimea unei șopârle, cu cranii de amfibieni, umeri, pelvis și membre, precum și dinți și vertebre intermediare. Restul scheletului era reptilian. Multe dintre aceste noi caracteristici „reptiliane” sunt văzute și la amfibienii mici și moderni.

Primele mamifere

Dimetrodon

O tranziție majoră în evoluția vieții a avut loc atunci când mamiferele au evoluat dintr-o singură linie de reptile. Această tranziție a început în perioada Permian (acum 286 - 248 de milioane de ani), când un grup de reptile care includeau Dimetrodonii au dat naștere „teribililor” terapizi. (Alte ramuri mari, sauropsidele, au dat naștere păsărilor și reptile moderne). Aceste mamifere reptiliene, la rândul lor, au dat naștere unor cinodonți precum Thrinaxodon ( Thrinaxodon) la timp Perioada triasică.

Trinaxodon

Această linie evolutivă oferă o serie excelentă de fosile de tranziție. Dezvoltarea unei caracteristici cheie a mamiferelor, prezența unui singur os în maxilarul inferior (comparativ cu mai multe la reptile), poate fi urmărită în istoria fosilelor acestui grup. Include fosile excelente de tranziție, Diarthrognathusși Morganucodon, ale căror fălci inferioare au articulații atât reptiliene cât și mamifere cu cele superioare. Alte caracteristici noi găsite în această linie includ dezvoltarea diferite feluri dinții (o caracteristică cunoscută sub numele de heterodonție), formarea unui palat secundar și o creștere a osului dentar la mandibulă. Picioarele sunt situate direct sub corp, un avans evolutiv care a avut loc la strămoșii dinozaurilor.

Sfârșitul perioadei Permian a fost marcat de poate cel mai mare. Potrivit unor estimări, până la 90% din specii au dispărut. (Studii recente au sugerat că acest eveniment a fost cauzat de un impact de asteroizi care a declanșat schimbările climatice.) În timpul perioadei triasice ulterioare (acum 248 până la 213 milioane de ani), supraviețuitorii din extincție în masă a început să ocupe nişe ecologice libere.

Cu toate acestea, la sfârșitul perioadei Permian, dinozaurii, nu mamiferele reptile, au fost cei care au profitat de noile disponibile. nişe ecologice pentru diversificare în vertebrate terestre dominante. În mare, peștii cu aripioare raze au început un proces de radiație adaptivă care a făcut din clasa lor cea mai bogată în specii dintre toate clasele de vertebrate.

Clasificarea dinozaurilor

Una dintre schimbările majore în grupul de reptile care au dat naștere dinozaurilor a fost în postura animalelor. Aranjamentul membrelor s-a schimbat: anterior ieșeau pe laterale, apoi au început să crească direct sub corp. Acest lucru a avut implicații majore pentru locomoție, deoarece a permis mișcări mai eficiente din punct de vedere energetic.

Triceratops

Dinozaurii, sau „șopârle teribile”, sunt împărțiți în două grupuri, în funcție de structură articulatia soldului: soparla si ornitischiul. Ornitischienii includ Triceratops, Iguanodon, Hadrosaurus și Stegosaurus). Șopârlele sunt în continuare subdivizate în teropode (de exemplu Coelophys și Tyrannosaurus Rex) și sauropode (de exemplu Apatosaurus). Majoritatea oamenilor de știință sunt de acord că de la dinozauri teropode.

Deși dinozaurii și strămoșii lor imediati au dominat lumea terestră în timpul Triasicului, mamiferele au continuat să evolueze în acest timp.

Dezvoltarea ulterioară a mamiferelor timpurii

Mamiferele sunt sinapside foarte dezvoltate. Sinapsidele sunt una dintre cele două mari ramuri ale arborelui genealogic al amnioților. Amnioții sunt un grup de animale care se caracterizează prin membrane embrionare, inclusiv reptile, păsări și mamifere. Un alt grup amniotic mare, Diapsidele, include păsările și toate reptilele vii și dispărute, cu excepția țestoaselor. Țestoasele aparțin celui de-al treilea grup de amnioți - Anapside. Membrii acestor grupuri sunt clasificați în funcție de numărul de deschideri din regiunea temporală a craniului.

Dimetrodon

Sinapsidele se caracterizează prin prezența unei perechi de deschideri accesorii în craniu din spatele ochilor. Această descoperire a dat sinapsidelor (și în mod similar diapsidelor, care au două perechi de găuri) mușchi ai maxilarului mai puternici și abilități de mușcătură mai bune decât animalele timpurii. Pelicozauri (cum ar fi Dimetrodon și Edaphosaurus) au fost sinapside timpurii; erau mamifere reptiliene. Sinapsidele ulterioare au inclus terapside și cinodonți, care au trăit în perioada triasică.

cinodont

Cinodonții au împărtășit multe trăsături caracteristice mamiferelor, inclusiv un număr redus sau absența completă a coastelor lombare, sugerând o diafragmă; colți și palat secundar bine dezvoltați; dimensiunea crescută a dentiției; deschideri pentru nervi și vasele de sânge în maxilarul inferior, indicând prezența mustăților.

Cu aproximativ 125 de milioane de ani în urmă, mamiferele deveniseră deja un grup divers de organisme. Unele dintre acestea ar fi fost similare cu monotremele de astăzi (cum ar fi ornitorincul și echidna), dar marsupiale timpurii (un grup care include canguri și opossums moderni) au fost, de asemenea, prezente. Până de curând, se credea că mamiferele placentare(grupul căruia îi aparțin majoritatea mamiferelor vii) au fost de origine evolutivă mai târziu. Cu toate acestea, fosilele descoperite recent și dovezile ADN sugerează că mamiferele placentare sunt mult mai bătrâne și ar putea fi evoluat cu peste 105 milioane de ani în urmă.

Rețineți că marsupiale și mamiferele placentare oferă exemple excelente de evoluție convergentă, în care organismele care nu sunt în mod deosebit înrudite au dezvoltat forme corporale similare ca răspuns la expuneri similare. mediu inconjurator.

Pleziozaurii

Cu toate acestea, în ciuda faptului că mamiferele aveau ceea ce mulți consideră „avansați”, ele erau încă jucători minori pe scena mondială. Când lumea a intrat în perioada Jurasică (acum 213 - 145 milioane de ani), animalele dominante pe uscat, în mare și în aer erau reptilele. Dinozaurii, mai numeroși și mai neobișnuiți decât în ​​timpul Triasicului, erau principalele animale terestre; crocodilii, ihtiosaurii și pleziozaurii stăpâneau marea, iar pterozaurii au populat aerul.

Archaeopteryx și evoluția păsărilor

Archaeopteryx

În 1861, o fosilă intrigantă a fost descoperită în calcarul jurasic Solnhofen din sudul Germaniei, o sursă de fosile rare, dar excepțional de bine conservate. Fosila părea să îmbine trăsăturile atât ale păsărilor, cât și ale reptilelor: un schelet reptilian însoțit de o amprentă clară de pene.

În timp ce Archaeopteryx a fost descris inițial ca o reptilă cu pene, a fost mult timp considerată o formă de tranziție între păsări și reptile, făcând-o una dintre cele mai importante fosile descoperite vreodată. Până de curând, acesta a fost cel mai devreme păsări celebre. Recent, oamenii de știință au realizat că Archaeopteryx seamănă mai mult cu maniraptorii, un grup de dinozauri care include infamii velociraptori din Park. jurasic decât cu păsările moderne. Astfel, Archaeopteryx oferă o relație filogenetică puternică între cele două grupuri. În China au fost găsite păsări fosile care sunt chiar mai vechi decât Archaeopteryx, iar alte descoperiri de dinozauri cu pene susțin teoria conform căreia teropodele au dezvoltat pene pentru izolare și termoreglare înainte ca păsările să le folosească pentru zbor.

Studiu mai atent istoria timpurie păsările este un bun exemplu al conceptului că evoluția nu este nici liniară, nici progresivă. Linia păsărilor este neregulată și apar multe forme „experimentale”. Nu toată lumea a dobândit capacitatea de a zbura, iar unele nu semănau deloc cu păsările moderne. De exemplu, Microraptor gui, care pare să fi fost un animal zburător cu pene de zbor asimetrice pe toate cele patru membre, a fost un dromaeosaurid. Archaeopteryx în sine nu a aparținut descendenței din care au evoluat adevăratele păsări ( Neornithes), dar a fost un membru al păsărilor acum dispărute enanciornis ( Enantiornithes).

Sfârșitul erei dinozaurilor

Dinozaurii s-au răspândit în întreaga lume în perioada Jurasic, dar în perioada ulterioară Cretacic(acum 145 - 65 de milioane de ani) lor diversitatea speciilor scăzut. De fapt, multe dintre organismele tipic mezozoice, cum ar fi amoniții, belemniții, ihtiosaurii, plesiozaurii și pterozaurii au fost în declin în acest timp, în ciuda faptului că au dat naștere la noi specii.

Apariția plantelor cu flori în timpul Cretacicului timpuriu a provocat o radiație adaptativă majoră în rândul insectelor: au apărut noi grupuri precum fluturi, molii, furnici și albine. Aceste insecte au băut nectarul din flori și au acționat ca polenizatori.

Extincția în masă de la sfârșitul Cretacicului, acum 65 de milioane de ani, a distrus dinozaurii, împreună cu orice alt animal terestru care cântărește mai mult de 25 kg. Acest lucru a deschis calea pentru extinderea mamiferelor pe uscat. În mare, în acest moment, peștii au devenit din nou taxonul dominant de vertebrate.

mamifere moderne

La începutul Paleocenului (acum 65 - 55,5 milioane de ani), lumea a rămas fără animale terestre mari. Această situație unică a fost punctul de plecare pentru o mare diversificare evolutivă a mamiferelor, care anterior erau animale nocturne de mărimea rozătoarelor mici. Până la sfârșitul erei, acești reprezentanți ai faunei au ocupat multe dintre nișele ecologice libere.

Cele mai vechi fosile de primate confirmate au o vechime de aproximativ 60 de milioane de ani. Primatele timpurii au evoluat din vechile insectivore nocturne, ceva asemănător cu scorpii, și semănau cu lemurii sau tarsierii. Erau probabil animale arboricole și trăiau în păduri sau subtropicale. Multi dintre ei trasaturi caracteristice s-au potrivit pentru acest habitat: mâini strânse, articulații rotative ale umerilor și vedere stereoscopică. Au avut și relativ marime mare creierul și ghearele pe degete.

Cele mai vechi fosile cunoscute ale majorității ordinelor moderne de mamifere apar într-o perioadă scurtă în timpul Eocenului timpuriu (acum 55,5-37,7 milioane de ani). Ambele grupuri de ungulate moderne - artiodactilii (un detașament căruia îi aparțin vacile și porcii) și ecvideele (inclusiv cai, rinoceri și tapiri) au devenit larg răspândite în întreaga lume. America de Nordși Europa.

Ambulocetus

În același timp în care mamiferele se diversificau pe uscat, ele se întorceau și în mare. Tranzițiile evolutive care au condus la balene au fost studiate cu atenție în anul trecut cu descoperiri extinse de fosile din India, Pakistan și Orientul Mijlociu. Aceste fosile indică o schimbare de la Mesonychia terestră, care sunt probabili strămoși ai balenelor, la animale precum Ambulocetus și balenele primitive numite Archaeocetes.

Tendința către o climă globală mai rece care a avut loc în epoca Oligocenului (cu 33,7-22,8 milioane de ani în urmă) a contribuit la apariția ierburilor, care urmau să se răspândească pe pajiști vaste în timpul Miocenului următor (acum 23,8-5,3 milioane de ani). Această schimbare a vegetației a dus la evoluția animalelor, precum caii mai moderni, cu dinți care puteau face față conținutului ridicat de silice al ierburilor. Tendința de răcire a afectat și oceanele, reducând abundența planctonului marin și a nevertebratelor.

Deși dovezile ADN sugerează că hominidele au evoluat în timpul Oligocenului, fosilele abundente nu au apărut până în Miocen. Hominidele, pe linia evolutivă care duce la oameni, apar pentru prima dată în înregistrarea fosilelor în timpul Pliocenului (acum 5,3 - 2,6 milioane de ani).

Pe parcursul întregului Pleistocen (acum 2,6 milioane - 11,7 mii de ani) au existat aproximativ douăzeci de cicluri de frig epoca de gheatași perioade interglaciare calde la intervale de aproximativ 100.000 de ani. În timpul erei glaciare, ghețarii dominau peisajul, zăpada și gheața s-au răspândit în zonele joase și au transportat cantități mari de rocă. Pentru că multă apă a fost blocată pe gheață, nivelul mării a scăzut la 135 m decât este acum. Podurile largi de pământ au permis plantelor și animalelor să se miște. În perioadele calde suprafețe mari scufundat din nou sub apă. Aceste episoade repetate de fragmentare a mediului au dus la radiații adaptative rapide la multe specii.

Holocenul este epoca actuală a timpului geologic. Un alt termen care este folosit uneori este Antropocen deoarece principala sa caracteristică este schimbările globale cauzate de activitățile umane. Cu toate acestea, acest termen poate induce în eroare; oameni moderni fusese deja creat cu mult înainte de începutul erei. Epoca Holocenului a început acum 11,7 mii de ani și continuă până în zilele noastre.

Când încălzirea a venit pe Pământ, ea a cedat. Pe măsură ce clima s-a schimbat, mamiferele foarte mari care s-au adaptat la frig extrem, cum ar fi rinocerul lânos, au dispărut. Oamenii, cândva dependenți de aceste „mega-mamifere” ca sursă principală de hrană, au trecut la animale mai mici și au început să recolteze plante pentru a-și completa dieta.

Dovezile arată că în urmă cu aproximativ 10.800 de ani, clima a suferit o întorsătură rece bruscă care a durat câțiva ani. Ghețarii nu s-au întors, dar erau puține animale și plante. Pe măsură ce temperaturile au început să se redreseze, populațiile de animale au crescut și au apărut noi specii care există și astăzi.

În prezent, evoluția animalelor continuă, pe măsură ce apar noi factori care obligă reprezentanții lumii animale să se adapteze la schimbările din mediul lor.