В лесу юрского периода преобладали растения покрытосеменные
Обновлено: 08.07.2024
Триасовый, Юрский и Меловой периоды были выделены геологами для разграничения разных типов геологических пластов (мел, известняк и т. д.), образованных десятки миллионов лет назад. В связи с тем, что окаменелости динозавров обычно обнаруживают в толще пород, палеонтологи связывают время существования динозавров с тем геологическим периодом, в котором были обнаружены окаменелости.
Чтобы понять место этих периодов в геологической истории имейте в виду, что Триас, Юра и Мел не охватывают весь период существования нашей планеты. Самым древним является докембрийский период, начавшийся от момента формирования Земли и до 542 миллионов лет назад. С появлением многоклеточной жизни начинается отсчет палеозойской эры (542–250 миллионов лет назад), которая включает в себя более короткие геологические периоды: кембрийский, ордовикский, силурский, девонский, каменноугольный и пермский периоды. Только после этих эпох начинается мезозойская эра (250-65 миллионов лет назад), которая включает в себя триасовый, юрский и меловой периоды.
Эпоха динозавров (Мезозой)
Триасовый (237–201 млн лет):
Юрский (237–201 млн лет):
- Динозавры (зауроподы, тераподы); ранние млекопитающие; пернатые динозавры;
- Плезиозавры, кальмары, морские рептилии;
- Птерозавры;
- Папоротники, хвойные, саговники, плауны, хвощи, цветковые растения.
Меловой (145–66 млн лет):
- Динозавры (зауроподы, тераподы, рапторы, гадрозавры, цератопсы), мелкие древесные млекопитающие;
- Плезиозавры, плиозавры, мозазавры, акулы, кальмары, морские рептилии;
- Птерозавры; птицы;
- Широкое распространение цветковых растений.
Справка
Терапсиды: группа древних рептилий, от которых впоследствии произошли млекопитающие.
Зауроподы: огромные длиннохвостые травоядные динозавры (такие как апатозавр).
Тераподы: двуногие плотоядные динозавры, включая аллозавров и тираннозавров.
Плезиозавры: длинношеие морские животные.
Саговники: древние семенные растения, которые были распространены в эпоху динозавров и встречаются до сих пор.
Триасовый период
250 миллионов лет назад, в начале Триасового периода, жизнь на Земле восстанавливалась после пермско-триасового вымирания, в ходе которого исчезло более 75% наземных и 95% морских видов. Значимыми событиями развития животной жизни в Триасе были выделение из архозавров птерозавров, крокодилов и ранних динозавров, а также эволюция терапсид в первых настоящих млекопитающих.
Климат и география Триасового периода
Поверхность Земли в триасовый период
На протяжении триасового периода все континенты Земли были объединены в обширный супер-континент, называемый Пангея (окруженный огромным океаном Панталасса). Ледники на полюсах отсутствовали, в экваториальной зоне климат был жарким и сухим, с сильными муссонами. По некоторым оценкам, на большей части Пангеи средняя температура воздуха превышала 37,7 градусов по Цельсию. На севере (часть, соответствующая современной Евразии) и на юге (Австралия и Антарктида) климат был более влажными.
Наземная жизнь в триасовый период
Герреразавр — один из первых динозавров
Морская жизнь в Триасе
Поскольку пермское вымирание опустошило океаны, триасовый период был благоприятен для развития ранних морских рептилий. К ним относятся не только не классифицируемые, одновидовые роды, такие как плакодус и нотозавр, но и многочисленные плезиозавры и ихтиозавры. Некоторые ихтиозавры достигли огромных размеров, например шонизавр был 15 метров в длину и весил около 30 тонн! Огромный океан Панталасса постепенно заселялся новыми видами рыб, а также примитивными существами, такими как кораллы и головоногие моллюски.
Растительность триасового периода
Саговник Румфа
В триасовом периоде растительность не была такой пышной и распространенной как в более поздние юрский и меловой периоды. Тем не менее наземная растительность активно развивалась. Доминирующими группами растений были: саговники, папоротники, гинкгоподобные деревья и голосеменные растения. Одна из причин, по которой в этот период не было травоядных крупных размеров (как например более поздний брахиозавр), заключается в том, что растительности было не достаточно, чтобы их прокормить.
Триасово-юрское вымирание
Не самое известное массовое вымирание между триасовым и юрским периодами было не таким значительным как более раннее пермско-триасовое и более позднее мел-третичное вымирание. Тем не менее исчезли различные роды морских рептилий, амфибий и некоторые ветви архозавров. Достоверно не известно что послужило причиной этого вымирания, возможно, это была возросшая вулканическая активность, глобальное похолодание климата, падение метеоритов или какое-то сочетание этих факторов.
Юрский период
География и климат в юрский период
Поверхность Земли в юрском периоде
В Юрский период супер-континент Пангея раскололся на две большие части: Гондвану на юге (позже разделится на Африку, Южную Америку, Австралию и Антарктиду) и Лавразию на севере (Евразия и Северная Америка). Климат был жарким, с обильными и частыми осадками, что создало идеальные условия для быстрого распространения и развития растительного покрова.
Наземная жизнь в юрский период
Группа некрупных травоядных прозауропод дает начало гигантским зауроподам, таким как брахиозавр и диплодок. Следом за травоядными увеличиваются в размерах и хищники. Например появляются такие представители теропод, как аллозавр и мегалозавр. Появление крупных хищников может быть причиной возникновения, броненосных анкилозавров и стегозавров.
Млекопитающие юрского периода были представлены небольшими, размером с мышь, существами. Они вели скрытный образ жизни, наверняка были активны ночью или обитали высоко на деревьях, чтобы избежать встречи с динозаврами. В это же время начали появляться первые пернатые динозавры, такие как археоптерикс и эпидендрозавр. Не исключено, что первые настоящие птицы появились в конце юрского периода. Большинство палеонтологов считают, что современные птицы происходят от маленьких пернатых теропод мелового периода.
Морская жизнь в юрский период
Так же как динозавры становились все крупнее на суше, так и морские рептилии постепенно увеличивались до размеров акул и китов. В морях того времени были распространены плиозавры, такие как Liopleurodon и Cryptoclidus, и плезиозавры (Elasmosaurus) с ихтиозаврами, чья численность по сравнению с триасовым периодом начала снижаться. В морях обитало большое количество видов рыбы и моллюсков, что обеспечивало кормовую базу морских рептилий.
Летающие животные юрского периода
150 миллионов лет назад, к концу юрского периода, в небе преобладали довольно развитые птерозавры, такие как птеродактили, птеранодоны и диморфодоны. Птицы еще не достаточно эволюционировали, чтобы составлять серьзную конкуренцию этим рептилиям.
Растения юрского периода
Гигантские травоядные зауроподы, такие как барозавр и апатозавр, не могли бы существовать, если бы у них не было надежного источника пищи. Земля в юрском периоде была покрыта густыми зарослями папоротников, хвойных, саговников, хвощей и плаунов. Цветковые растения продолжали устойчиво развиваться, что привело к взрывообразному росту их видового разнообразия в меловом периоде.
Меловой период
Меловой период — это период, в котором динозавры достигли пика разнообразия. И птицетазовые и ящеротазовые обзавелись огромным количеством новых видов. Это был самый длинный период мезозоя, в течение которого Земля начала принимать современный вид. На протяжении мелового периода на суше, в море и в воздухе доминировали рептилии, млекопитающие в это время занимали скромное положение.
География и климат мелового периода
Поверхность Земли в меловой период
В начале мелового периода Пангея продолжала распадаться на части. Из ее осколков формировались Северная и Южная Америки, Европа, Азия и Африка. Центральная часть Северной Америки была занята Западным внутренним морем (которое дало огромное количество окаменелостей морских рептилий). Индия была гигантским островом в океане Тетис. Климат, в основном, был таким же жарким и влажным, как и в юрский период. В меловом периоде наблюдалось повышение уровня моря и заболачивание обширных территорий.
Наземная жизнь в меловой период
Динозавры достигли своего рассвета во время мелового периода. В течение 80 миллионов лет тысячи видов обитали на медленно разделяющихся континентах. Среди них были хищники такие как, тиранозавры и другие разновидности теропод, в том числе быстроногие орнитомимиды, пернатые теризинозавры и огромное количество мелких пернатых динозавров. Большинство травоядных зауроподов обитавших в юрском периоде вымерло, однако они дали начало новым разновидностям динозавров. Титанозавры распространились по всем континентам кроме Атарктиды и стали еще крупнее. Огромные стада цератопсов и гадрозавры распространились на равнинах Северной Америки и Евразии. Помимо них, среди травоядных были анкилозавры и пахицефалозавры.
На протяжении мезозойской эры млекопитающие не могли конкурировать с динозаврами. Это были мелкие животные обитающие в кронах деревьев или в норах под землей. Тем не менее стали появляться и более крупные животные. Например был десяти-килограммовый репеномам (Repenomamus), который охотился на мелких динозавров.
Морская жизнь в меловой период
В раннем меловом периоде исчезли ихтиозавры. На их месте появились мозазавры, огромные плиозавры (кронозавр), и несколько меньшие по размерам плезиозавры (эласмозавр). Костисты рыбы, появившиеся в триасе, в меловом периоде становятся многочисленны и широко распространяются в Мировом Океане. В морях также встречалось много акул. После исчезновения морских рептилий, доминирующее положение в океанах займут рыбы.
Летающие животные в меловой период
К концу мелового периода птерозавры достигли огромных размеров. Например кетцалькоатль с размахом крыльев в 10 метров. Это был период угасания птерозавров, их постепенно вытесняли первые настоящие птицы. Эти ранние птицы произошли от наземных пернатых динозавров, а не птерозавров, и были лучше приспособлены к изменяющимся климатическим условиям.
Жизнь растений в меловой период
Что касается растений, то наиболее важным эволюционным событием мелового периода было быстрое видообразование цветковых растений. Земля была покрыта густыми лесами. Растительность не только обеспечивала динозавров пищей, но и способствовала коэволюции большого количества насекомых, особенно жуков.
Мел-третичное вымирание
Кратер в месте падения метеорита
65 миллионов лет назад на полуостров Юкатан падает большой метеорит. Взрывом были подняты огромные облака пепла, которые перекрыли доступ солнечных лучей и вызвали вымирание большинства растений. В конце мелового периода наблюдалась высокая вулканическая активность, вызванная столкновением Индии и Азии. Резкое уменьшение количества растительности вызвало вымирание травоядных, а затем и плотоядных динозавров. После этих событий Земля досталась млекопитающим.
Около 3,5 млрд лет назад на Земле наступила эпоха биологической эволюции, которая продолжается и сейчас.
Самые крупные промежутки времени, на которые делится биологическая история Земли, – это эоны: криптозой, или докембрий, и фанерозой. Эоны делятся на эры. В криптозое выделяют две эры: архей и протерозой, в фанерозое – три эры: палеозой, мезозой и кайнозой. В свою очередь, эры делятся на периоды, а в периодах выделяют эпохи или отделы.
Криптозой. Криптозой – самая древняя эпоха, которая длилась около 3 млрд лет (85% времени биологической эволюции).
Архейская эра. В начале архейской эры жизнь была представлена простейшими прокариотическими организмами. В самых древних известных на Земле осадочных отложениях обнаружены органические вещества, которые, по-видимому, входили в состав древнейших живых организмов. В породах, чей возраст изотопным методом оценивается в 3,5 млрд лет, найдены окаменевшие цианобактерии.
В протерозое сформировались все царства живого мира: бактерии, растения, животные и грибы. Увеличение количества кислорода в атмосфере привело к формированию озонового слоя, защитившего Землю от излучения, поэтому жизнь могла выходить на сушу. Около 600 млн лет назад, в конце протерозоя, на сушу вышли грибы и водоросли, образовав древнейшие лишайники.
Фанерозой. Фанерозой – эпоха, следующая за криптозоем. Она охватывает около 15% всего времени существования жизни на нашей планете и состоит из трех эр: палеозоя, мезозоя и кайнозоя.
Палеозойская эра. Палеозойская эра началась 570 млн лет назад и продолжалась около 340 млн лет. В это время на планете шли интенсивные горообразовательные процессы, сопровождавшиеся высокой вулканической активностью, сменяли друг друга оледенения, периодически на сушу наступали и отступали моря. В эре древней жизни (от греч. palaios – древний) выделяют 6 периодов: кембрийский (кембрий), ордовикский (ордовик), силурийский (силур), девонский (девон), каменноугольный (карбон) и пермский (пермь).
Важнейшим периодом в эволюции растительного мира современные ученые считают силур. Именно тогда предки современных растений покинули лоно океана. Почему же именно в этот период возникли высшие растения? Дело в том, что в силуре резко изменились климатические условия, произошло обмеление океана, опреснение водоемов, значительные территории освободились от воды. Древние растения вынуждены были постепенно приспосабливаться к жизни в пресной воде, на мелководьях, на влажных побережьях, что привело в итоге к выходу на сушу первых споровых растений – псилофитов. Одна из наиболее древних находок палеоботаников – куксония – произрастала на Земле около 415 млн лет назад. Она была обнаружена в 1937 г. в силурийских песчаниках Шотландии. Это похожее на водоросль растение представляло собой кустик зеленых веточек, несущих спорангии, и прикреплялось к субстрату с помощью ризоидов.
Дальнейшая эволюция наземных растений шла в двух направлениях: преобладание гаметофита (моховидные) и преобладание спорофита (все остальные высшие растения). Лучшей приспособленностью к наземным условиям обладали представители спорофитного направления эволюции.
В девонском и каменноугольном периодах палеозойской эры климат в основном был теплым и влажным, резких климатических изменений не происходило. Эти условия были благоприятны для господства на суше споровых растений. В каменноугольный период на суше преобладали леса из древовидных хвощей, плаунов и папоротников, достигавших в высоту 30 – 40 м. Эти растения, падая в тропические болота, не сгнивали во влажном тропическом климате, а постепенно превращались в каменный уголь, который мы используем сейчас в качестве топлива.
Однако когда климат на Земле начал меняться, споровые растения оказались перед угрозой вымирания. В конце каменноугольного периода на смену теплому и влажному пришел холодный и сухой климат. В таких условиях преимущество имели растения, чье размножение не зависело от наличия воды, формирование гаметофита проходило на спорофите, а зародыш нового спорофита был защищен от возможных неблагоприятных воздействий.
Более прогрессивными на этом этапе эволюции оказались те растения, у которых существовала разноспоровость. Мегаспора, в отличие от микроспор, содержит большой запас питательных веществ. Поэтому более крупный женский заросток не только обеспечивает возможность полового процесса, но и служит для питания развивающегося из зиготы молодого спорофита. В результате эволюции разноспоровых растений еще в девоне возникли семенные папоротники, которые в дальнейшем дали начало семенным растениям.
В последний период палеозойской эры – пермский, когда климат стал еще более холодным и сухим, начали исчезать леса древовидных папоротников, хвощей и плаунов. Им на смену приходили голосеменные растения, некоторые виды которых дожили до настоящего времени (гинкго, араукарии).
Мезозойская эра. Около 230 млн лет назад началась мезозойская эра. Она длилась примерно 165 млн лет и включала три периода: триасовый, юрский и меловой. В течение почти всей эры на суше господствовали голосеменные растения.
В триасовый период практически полностью вымирают семенные папоротники. В юрском периоде на земном шаре господствуют папоротники и голосеменные растения, возникает хорошо выраженная географическая растительная зональность.
В течение мелового периода появляются и быстро распространяются покрытосеменные растения, постепенно вытесняющие голосеменные и папоротникообразные. Некоторые покрытосеменные растения, возникшие в меловом периоде, сохранились до наших дней (дубы, ивы, эвкалипты, пальмы).
Кайнозойская эра. Начавшаяся около 67 млн лет назад кайнозойская эра продолжается и в настоящее время. Она подразделяется на три периода: палеогеновый (нижнетретичный), неогеновый (верхнетретичный) общей продолжительностью 65 млн лет и антропогеновый, который начался 2 млн лет назад.
В палеогене на суше господствуют покрытосеменные растения (тропические леса), параллельно с их эволюцией идет развитие и увеличение многообразия насекомых.
В неогене климат становится более сухим, образуются степи, широко распространяются однодольные травянистые растения. Отступление лесов способствует образованию первых человекообразных обезьян. Появляются виды растений и животных, близкие к современным.
Ученые считают, что Земля как планета существует более 5 млрд. лет. История Земли разделяется на длинные промежутки времени – эры. Эры подразделяются на периоды, периоды – на эпохи. Название эр имеют греческое происхождение: катархей, архей, протерозой, палеозой, мезозой, кайнозой.
Жизнь зародилась в начале архея. Сведения о ранних этапах развития жизни очень скудны. Известно, что в ранних архейских породах обнаружены остатки прокариотических организмов - бактерий и цианобактерий. В конце архея возникли эукариотические одноклеточные, а затем и колониальные организмы.
В протерозое – эре ранней жизни – продолжалось усложнение организмов. Широкого распространения и многообразия достигли водоросли. Среди животных возникло большое разнообразие кишечнополостных и губок. К концу эры появились все типы беспозвоночных, а также первые хордовые. Практически вся жизнь была сосредоточена в водной среде. В атмосфере продолжалось накопление кислорода.
В палеозое – эре древней жизни – выделяют следующие периоды: кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, каменноугольный, или карбон, пермский.
Кембрийский период. В морях кембрия были распространены водоросли, животный мир был представлен полипами, губками, червями, иглокожими и членистоногими.
В морях ордовика были распространены членистоногие и головоногие моллюски, появились бесчелюстные позвоночные.
В силуре произошло два знаменательных события: выход растений на сушу и появление первых наземных растений – риниофитов. В силуре появились грибы и первые лишайники.
В девоне широко распространились высшие споровые растения. Первыми наземными беспозвоночными были многоножки, паукообразные. Появились примитивные челюстные рыбы, от них произошли акулы и кистеперые рыбы. От кистеперых рыб произошли первые амфибии.
В обширных болотистых лесах карбона земноводные достигли наибольшего разнообразия. Появляются примитивные насекомые, примитивные формы рептилии.
В пермский период климат стал суше и прохладнее, что привело к вымиранию крупных папоротниковидных. Среди растений господствовали голосеменные растения. В этот период вымерли многие крупные морские моллюски, трилобиты, насекомые, паукообразные, крупные рыбы, земноводные.
В мезозое - эре средней жизни – выделяют три периода: триасовый, юрский и меловой.
В триасе климат стал более сухим, сократилось количество водоемов. Наступает расцвет голосеменных и пресмыкающихся, в том числе и динозавров. Появилось множество различных насекомых.
В юрский период динозавры достигли пика своего разнообразия и поистине стали властелинами планеты. Также появились первые птицы.
В меловой период возникли и быстро распространились покрытосеменные растения, сумчатые и плацентарные млекопитающие. В конце мелового периода произошло массовое вымирание многих видов животных, в том числе и динозавров. Большинство ученых связывают это с изменением климата. В условиях общего похолодания преимущества получили теплокровные – птицы и млекопитающие.
Кайнозой – эра новой жизни, в которой выделяют три периода: палеоген, неоген и антропоген. Антропоген также называют четвертичным периодом.
В палеогене климат был ровным, тропическим. Сформировались все основные группы цветковых растений. Млекопитающие заняли господствующее положение, произошли хищные и примитивные копытные.
В неогене появились хоботные, парно- и непарнокопытные, все группы современных хищников и китообразные. От разных групп рукокрылых произошли и другие отряды млекопитающих. В середине неогена широко распространились предковые формы человекообразных обезьян.
В антропогене произошло мощное похолодание, территории северного полушария четырежды подвергались мощным оледенениям. Среди животных этого периода наиболее известны мамонты, шерстистые носороги, пещерные медведи и другие животные. Около 10 тысяч лет назад человек от собирательства и охоты перешел к земледелию и скотоводству. С этого времени основные изменения, происходящие в биосфере, связаны с хозяйственной деятельностью человека.
Подведем итог.
Жизнь зародилась в начале архейской эры и была представлена бактериями и цианобактериями, позже – колониальными формами.
В протерозое распространились и достигли многообразия водоросли, кишечнополостные и губки, появились беспозвоночные и первые хордовые.
В палеозое происходит выход жизни на сушу, господствующее положение теперь занимают высшие споровые растения, появляются насекомые, кистеперые рыбы, амфибии и рептилии.
В мезозойскую эру господствуют голосеменные растения и рептилии, появляются млекопитающие и покрытосеменные растения. К концу эры происходит массовое вымирание многих видов животных.
В кайнозойскую эру господствующее положение занимают покрытосеменные растения и млекопитающие. Появился человек.
Появление жизни
Возраст Земли оценивается в 4,5 млрд лет, и большую часть ее существования – 3,8 млрд лет – ее населяют живые организмы. Появление жизни связывают с окончательным остыванием планеты, вызвавшим конденсацию водяных паров и образование водоемов. Но первыми обитателями Земли были анаэробные (т. е. такие, которым для жизни не требуется кислород), крайне примитивные неклеточные организмы.
Ранее предполагалось, что под влиянием ультрафиолетовых лучей в водных растворах происходил синтез аминокислот и других органических веществ с последующим образованием многомолекулярных комплексов – коацерватов, которые и явились прародителями всех последующих живых существ. Экспериментально было показано, что это возможно. Но данная гипотеза никак не отвечает на вопрос, каким образом данные структуры могут воспроизводить себе подобных. Поэтому сейчас более вероятной считается версия, что жизнь ведет начало от так называемых рибозимов – самовоспроизводящихся молекул РНК, обладающих также каталитическими свойствами (т. е. свойствами ферментов).
Кислородная катастрофа
Но до растений и тем более до деревьев еще очень далеко… Примерно полтора миллиарда лет потребовалось для возникновения клеточных организмов (причем это были пока не настоящие клетки) и процесса примитивного фотосинтеза, в ходе которого будет образовываться кислород. Лишь около 2,7 млрд лет назад появляются фотосинтезирующие цианобактерии – и это поистине переворот в жизни Земли, потому что данные бактерии используют в процессе фотосинтеза в качестве восстановителя воду, и в качестве отходов производят кислород, который окисляет железо, растворенное в океанах, создавая железную руду. Но самое главное – он попадает в атмосферу, и его концентрация начинает расти. При этом анаэробные организмы кислород просто убивает. В результате 2,4 млрд лет назад происходит так называемая кислородная катастрофа – кардинальное изменение состава атмосферы Земли, которое и привело в итоге к полной смене сообществ: анаэробные сообщества сменились аэробными.
Метан, содержавшийся ранее в атмосфере в больших количествах, соединяется с кислородом и превращается в углекислый газ и воду, что приводит к значительному понижению общей температуры Земли. Начинается оледенение, которое продлится около 300 млн лет.
Примерно 530 млн лет назад появляются первые ископаемые отпечатки следов на Земле, которые указывают на то, что ранние животные исследовали сушу еще до того, как на ней появились растения.
Клеточные
Первые настоящие клеточные организмы появились примерно 1,7 млрд лет назад, а многоклеточные – около 1,2 млрд лет. В отложениях этого возраста находят примитивнейшие растения из группы красных водорослей, очень похожие на некоторые современные красные водоросли. У них предполагается наличие полового размножения, которое существенно увеличило скорость эволюции, о чем говорит также тот факт, что примерно в тот же период или несколько позже появляются первые неморские настоящие клеточные организмы, в том числе грибы. Лишь примерно 550 млн лет назад началась самая первая стадия сложной многоклеточной жизни. Это были причудливые продолговатые, по большей части неподвижные создания, формой напоминающие лист. Среди них находят первые свидетельства полового размножения, расчленения тела на части, очень отдаленно напоминающие голову, туловище и хвост, наличия пищеварительной системы и др.
Выход на сушу
Примерно 530 млн лет назад возникают первые ископаемые отпечатки следов на земле, которые указывают на то, что ранние животные исследовали сушу еще до того, как на ней появились растения. Первые примитивные растения вышли на сушу спустя еще почти 100 млн лет. Растения сопровождали грибы, которые могли помогать им завоевывать сушу с помощью симбиоза. В это время на Земле происходят интенсивные горообразовательные процессы, приведшие к возникновению Скандинавских гор, Тянь-Шаня, Саян, а также к обмелению и исчезновению многих морей.
Выход растений на сушу явился еще одним революционным событием в истории жизни на Земле, так как потребовал от них принципиально новых приспособлений.
Появление деревьев
И вот мы наконец подходим к наиболее интересному для нас событию – появлению деревьев, которое в значительной степени определило облик суши, уже чем-то похожий на современный. Интересно, что возраст древнейших ископаемых деревьев не намного меньше возраста куксонии и других ископаемых наземных растений. Долгое время самыми древними деревьями считались представители вымершего рода археоптерис (Archaeopteris), имевшие папоротниковидные листья и размножавшиеся, по-видимому, спорами. Они образовывали леса, покрывавшие большую часть земной поверхности. В отложениях немного более раннего возраста (397–380 млн лет назад) были найдены разрозненные остатки растений, древесная природа которых оставалась спорной.
И вот в 2005 году американские палеоботаники представили новые находки, которые позволили связать воедино отдельные части древнейшего дерева. Ранее они были известны под разными названиями: ветви кроны назывались Wattieza, основание ствола – Eospermatopteris.
Все сказанное означает, что наземные экосистемы привычного для нас облика – с деревьями и различными животными – в общих чертах сформировались примерно 400–360 млн лет назад. Это начало истории лесов на Земле. Из отложений данного и несколько более позднего возраста уже известны и многие другие деревья – древовидные папоротники например.
Леса из таких деревьев произрастали в очень важный эволюционный период планеты — именно они на протяжении миллионов лет занимались фотосинтезом и подготовили все условия для появления на суше первых позвоночных четвероногих животных, которые уже могли полностью обитать на поверхности Земли, не нуждаясь в пребывании в океане.
Семенные
Следующим важнейшим шагом в эволюции растений стало появление семенных растений. Главной их особенностью является размножение при помощи семян. В отличие от споры, содержащей мало питательных веществ и требующей для дальнейшего развития сочетания многих благоприятных условий, внутри семени, содержащего зародыш, имеется значительно больший запас питания, и оно защищено кожурой.
На самом деле отличие семенных от споровых более сложное: в жизненном цикле споровых растений есть два совершенно разных поколения – половое и бесполое. У семенных растений их тоже два, но те растения, которые мы собственно наблюдаем, – это спорофит, бесполое поколение, а половое поколение семенных растений (гаметофит), с помощью которого осуществляется половое размножение, имеет очень маленькие размеры и живет совсем недолго. Пыльца, летающая в воздухе и доставляющая много неприятностей аллергикам, и есть гаметофиты семенных растений.
Древовидные споровые растения до нашего времени не дожили.
Ископаемые гинкго и воллемия
В течение многих веков считалось, что в диком виде данное растение не встречается, теперь известно, что дикая форма гинкго произрастает в двух небольших районах на востоке Китая. Гинкго культивируется в Западной Европе, Азии, Северной Америке, в том числе потому, что ни одно из современных голосеменных растений не имеет таких красивых листьев, как у гинкго. Это дерево относится к числу немногих листопадных голосеменных. Ежегодно поздней осенью оно сбрасывает листья, которые незадолго до опадания приобретают красивый золотисто-желтый цвет. Выведены также различные декоративные формы гинкго, из него делают ряд лекарственных препаратов, достаточно широко использующихся в мире (например, для лечения варикозной болезни и даже для замедления старения). Плоды гинкго съедобны.
Но самое интересное заключается в том, что ни одно дерево в мире сейчас не размножается так, как гинкго. Способ размножения сближает его с папоротниками и другими споровыми растениями, у которых оплодотворение осуществляется с помощью плавающих мужских половых клеток. У всех остальных деревьев мужские половые клетки самостоятельно передвигаться не могут – у современных родственников гинкго пыльца переносится ветром. Это первое голосеменное растение, у которого были открыты подвижные сперматозоиды. Оплодотворение с помощью подвижных сперматозоидов сближает гинкго с саговниками, а точнее, показывает, что и та и другая группа голосеменных в этом отношении находится на относительно низкой ступени эволюции.
Воллемия уже относится к хвойным – несколько более эволюционно продвинутому классу голосеменных, к реликтовому и немногочисленному семейству араукариевых. Точное местонахождение этих деревьев до сих пор скрывают, чтобы уберечь от уничтожения. Однако воллемию начали выращивать искусственно и продавать саженцы в различные ботанические сады, и сейчас искусственно выращенную воллемию можно встретить во многих местах.
Покровносеменные и цветковые
Отличием покрытосеменных является не только присутствие цветка и специальных покровов семени, образующих плоды, но также двойное оплодотворение, открытое русским ботаником Навашиным. Суть его в том, что оплодотворению подвергается не только зачаток семени, но и зачаток сборника питательных веществ – эндосперма. Видимо, этот процесс также дал цветковым эволюционное преимущество, так как он помогает экономии живого материала. Если не происходит оплодотворения зародыша, то и эндосперм, не будучи оплодотворенным, не развивается, и таким образом питательные вещества не пропадают впустую.
Эволюция сделала очередной виток, вновь образовав древесные формы от травянистых.
Вверх по спирали
Наконец, последнее интереснейшее эволюционное событие являет нам подтверждение той мысли, что все развитие происходит по спирали. Мы уже говорили о том, как от недревесных растительных форм (примитивных споровых растений типа куксонии и др.) при переходе к наземному образу жизни произошли деревья. Затем эволюция вновь вернулась к недревесным формам растений, но уже в виде несравненно более эволюционно продвинутых цветковых. И вот эволюция сделала очередной виток, на сей раз вновь образовав древесные формы от травянистых.
В некоторых эволюционных линиях растений вторично возникает древесная жизненная форма. Точнее, правильно говорить о древовидной форме, потому что процесс образования древесины здесь происходит совершенно иначе, чем у большинства деревьев. Таково, например, происхождение древовидных форм в семействе маревых, к которому относится саксаул. И уж совсем отличный способ возникновения древовидных форм имеется у однодольных растений – агавы, драцены, бамбуков и пальм. Эти деревья и кустарники, судя по всему, являются наиболее эволюционно молодой группой древесных растений.
Эвалюция высших растений
Читайте также: