Этапы развития жизни на Земле

Предки всех форм растительной и животной жизни 500 млн лет назад росли, плавали в глубоких водах или у поверхности, жили в норах или ползали по дну древних морей. Членистоногие развились во множество форм, включая трилобитов. У первых хордовых развивался более жесткий хребет, который служил им защитой и облегчал передвижение.

Различные виды водорослей успешно развивались в освещенных солнцем поверхностных водах за счет фотосинтеза. Сидячие губки и кораллы процеживали частички пищи из воды, а различные черви очищали морское дно. Моллюски также нашли подходящие способы существования. Тем временем благодаря деятельности живых микроорганизмов и геологическим процессам на протяжении миллиардов лет атмосфера Земли дошла до стадии, когда жизнь на суше могла не только выживать, но и развиваться.

ПУТЬ НА СУШУ

Первые наземные организмы обнаружены в залежах фоссилий на Уэльской границе. Около 420 млн лет назад, в силуре, появились примитивные наземные растения с жесткими стеблями и чашеобразными споровыми резервуарами.

Их фоссилий найдены с остатками наземных членистоногих длиной всего пару миллиметров. За несколько миллионов лет растения стали более сложными, и другие членистоногие вышли на сушу, питаясь растениями или другими животными.

Простые по строению растения процветали и быстро увеличивались в размерах, так как стремились получить максимальное количество солнечного света, конкурируя друг с другом. Становясь мощнее, они удалялись от воды, а за ними переселялись животные, которые ими питались. Однако этот процесс «озеленения» суши грозил катастрофой, так как первые растения распространялись очень быстро и поглощали из атмосферы много углекислого газа. Снижение количества важного парникового газа вызвало серьезное охлаждение атмосферы, и планета погрузилась в климатический кризис, который мог спровоцировать позднедевонское массовое вымирание.

ЧЕТЫРЕ ЛАПЫ

Тем временем позвоночные продолжали развиваться в океане. Первые рыбообразные эволюционировали примерно 455 млн лет назад, в ордовике. Поначалу им не хватало челюстных костей, но через 45 млн лет появились челюстноротые. Среди самых успешных новых групп были лопастеперые рыбы с плавниками. В девонском периоде процветали их раз личные виды и примерно 380 млн лет назад, о чем свидетельствуют фоссилий тиктаалика, этот класс переживал процесс эволюции конечностей. Когда родственники тиктаалика вышли из воды спустя примерно 1 5 млн лет, они сумели извлечь выгоду из изобилия пищи: растительности, насекомых и других членистоногих (включая летающих особей с развитыми крыльями), а также различных животных, перебравшихся на сушу.

Хотя эти ранние животные с четырьмя конечностями, или четвероногие, быстро приобретали разнообразные формы и заполняли разные экологические ниши, частично они оставались амфибиями, поскольку были ограничены способом размножения. Их потомство развивалось в мягких яйцах без скорлупы и быстро высыхало вне влажной среды. Только с появлением клейдоических (твердых) яиц, влага в которых удерживается при любых условиях, четвероногие избавились от водной зависимости и со временем превратились в пресмыкающихся.

Ранние четвероногие заселили зеленый мир, который был теплее нашего нынешнего и состоял из болотистых лесов с примитивными растениями, в том числе гигантскими разновидностями современных хвощей и папоротников. Кислород, выделяемый такой богатой растительностью, помогал животным успешно существовать, и некоторые членистоногие выросли до огромных размеров. Пожалуй, самый яркий пример – гигантская стрекоза меганевра с размахом крыльев до 75 см. Это самое крупное летающее насекомое из всех известных. Огромные леса гнили, накапливался торф, а со временем – огромное количество богатого углеродом угля. По этой причине данный период истории Земли называют каменноугольным (карбоном).

ПРЕСМЫКАЮЩИЕСЯ

Примерно 275 млн лет назад Земля начала меняться, вступая в более засушливый этап позднего пермского периода. Новые условия оказались благодатными для существ, которые буйно развивались вне воды. Многие крупные членистоногие вымирали, выносливые хвойные растения захватывали территорию, четвероногие, которые размножались клейдоическими яйцами, также переживали расцвет. К этому моменту они уже разбились на две основные группы: синапсиды (звероподобные) и завропсиды. В палеонтологической летописи их обычно различают по структуре черепа.

К синапсидам, которых иногда называют рептилиями, похожими на млекопитающих, относят крупных травоядных и хищников. Они начали приобретать форму, близкую к млекопитающим, и даже могли обрастать мехом. Завропсиды были предвестниками возникновения настоящих пресмыкающихся.

В пермском периоде эволюционным превосходством обладали синапсиды, но массовое вымирание в конце пермского периода – самое крупное из известных – сместило чашу весов в пользу завропсидов. Особенно удачно развивалась группа, у которой появились измененный череп и тазобедренные суставы, приспособленные к быстрому бегу.

Известные как архозавры, представители этой группы (динозавры, крокодилы и летающие птерозавры) доминировали в мезозое. Тем временем пресмыкающиеся другой ветви отправились в море и развились в жутких морских хищников, таких как гигантские 17-метровые мозазавры.

СОВРЕМЕННЫЕ ФОРМЫ

В мезозойском мире действительно царили рептилии, но популярное представ ление о млекопитающих как о пугливых ночных животных, подобных землеройке, обманчиво. Некоторые недавние открытия свидетельствуют, что выжившие синапсиды развились в юрских и меловых млекопитающих, включая древних летающих белок, бобров и даже падальщиков размером с росомаху, охотящихся на детенышей динозавров.

Некоторые ученые считают, что у многих динозавров были перья, но в юрском периоде пернатые динозавры одного вида, возможно, связанного с недавно открытым анхиорнисом, вышли на собственный путь эволюции, со временем став птицами. Самая ранняя известная птица – археоптерикс – внезапно появилась в палеонтологической летописи около 145 млн лет назад. Первыми птицами могли быть лесные динозавры, у которых развились оперенные крылья.

Цветковые растения появились в палеонтологической летописи не менее неожиданно спустя 20 млн лет, эволюционируя параллельно с насекомыми, опыляющими их. К концу мелового периода цветковые растения, включая ранние травы, стали доминирующей формой растительной жизни на Земле.

Последнее значительное изменение 65 млн лет назад сделало Землю другой. Большинство крупных рептилий, включая всех динозавров, исчезло в процессе массового вымирания, освободив место их пернатым потомкам и млекопитающим.

Генетические данные позволяют предположить, что основные группы млекопитающих в меловом периоде уже отличались друг от друга, но оставались внешне похожими, поскольку были ограничены экологическими нишами. С исчезновением динозавров они могли процветать и развиваться во множество современных видов.