ные и колониальные представители различных групп
полипов), стебельчатые иглокожие, плеченогие и
др. Большинство из них питалось различными
микроорганизмами (простейшие, одноклеточные водоросли и т.
п.), которых они различными способами
отцеживали из воды. Такое фильтрационное питание
было широко распространено среди древних животных, сохранилось оно и у многих
современных групп. Некоторые колониальные организмы, обладавшие известковым
скелетом, возводили на дне моря рифы, подобно современным коралловым полипам.
Другие группы прикрепленных морских организмов, также переживших пышный расцвет
в палеозойской эре, сохранялись до наших дней в лице немногочисленных видов.
Таковы, например, стебельчатые иглокожие,
представленные в палеозое семью классами, из которых
до наших дней дожили лишь морские лилии
. Сходная судьба была и у плеченогих—
своеобразных прикрепленных животных, снабженных
двустворчатой раковиной (рис. 13) и внешне напоминающих двустворчатых
моллюсков, но резко отличающихся от них внутренним строением. Замечательно,
что с кембрийского периода до наших дней просуществовал род
брахиопод лингула, который, судя по раковине,
сохранил строение практически без изменений в
течение свыше 500 млн. лет. Это один из наиболее ярких и удивительных примеров
эволюционного консерватизма.
С морским дном были тесно связаны и многие другие группы
животных. Некоторые приспособились к роющей жизни в толще донных осадков
(различные черви, в том числе полухордовые; эти животные не имели твердого
скелета и не сохранились в палеонтологической
летописи палеозоя, но, несомненно, возникли еще в
докембрии).
Среди водорослей и кораллов по морскому дну медленно ползали
свободноживущие иглокожие (морские звезды, офиуры,
голотурии и др.) и моллюски, основные группы которых изв
естны начиная с кембрия. Свободноживущие
иглокожие возникли, вероятно, от прикрепленных предков, унаследовав от них вне
шнюю радиальную симметрию тела. Организация же моллюсков сложилась в
процессе приспособления к питанию различными донными обрастаниями и остатками
погибших организмов, пищей обильной и легко доступной. Такой способ питания не
требовал большой подвижности. А для защиты мягкого тела у моллюсков развилась
прочная и тяжелая раковина, еще более ограничившая их подвижность. Но одна из
групп моллюсков, вопреки общей эволюционной
тенденции своего типа к развитию малоподвижных донных форм, уже в кембрии суме
ла перейти к освоению свободного плавания. Это были первые
головоногие — наутилоидеи, или кораблики
, дожившие в лице единственного рода (Nautilus pompilius) до наших дней.
Раковина корабликов преобразовалась в гидростатиче
ский аппарат, позволяющий этим моллюскам изменять свою плавучесть, поднимаясь
или опускаясь в толще воды без мышечных усилий.
Среди палеозойских водных членистоногих были и
хищники, из которых особенн
о выделяются эвриптериды,
родственные современным
скорпионам, но достигавшие длины около 2
м (Рис. 3). Это были са
мые крупные членистоногие, когда-либо существовавшие на Зем
ле. Эвриптериды известн
ы начиная с ордовика. Они
достигли наибольшего расцве
та в силуре и первой половине девона, но уже с се
редины девона число их видов начинает сокращаться. В ранней
перми эти крупные
хелицеровые исчезают. Возможно, судьба
эвриптерид определилась тем, что примерно с середины девона в роли кру
пных водных хищников с ними начинают конкурировать различные группы хищных
рыб.
Превосходство Позвоночных Рыб над Членистоногими
Позвоночные рыбы оказались лучше приспособленными к быстрому пла
ванию в толще воды. Проблема локомоции у
древних позвоноч
ных была решена принципиально и
наче, чем у членистоногих. У позво
ночных развитие внутреннего: осевого скелета
(хорды, а затем позво
ночника) позволило использовать практически всю мускулатуру тела
для создания силы поступательного дви
жения посредством волн
ообразного изгибания те
ла и мощных ударом
основного движителя—хвостового плавника.
У членистоногих хитиновый
наружный скелет не создавал таких предпо
сылок, а многочисленные членистые конечности
были приспособлены в первую очередь для
движения по дну, их ис
пользование для плавания менее эффективно.
После развития челюстей позвоночные
получили преимущество перед крупными
членистоногими и в приспособлении
для нападения и защиты: внутренние челюсти
позвоночных, расп
оложенные в толще приводящих их в движение мышц,
механически прочнее и надежнее, чем наружные хватательные
приспособления и челюсти члопистоногих,
возникшие из членистых конечностей. Благодаря этим
преимуществам позвоночные заняли доминирующее
положение среди активно плавающих (нектонных)
животных с крупными размерами тела. Членистоногие оказались л
учше приспособленными среди относительно мелких
организмов; громадное большинство членистоногих
имеет небольшие размеры. Зато в этой сфере
членистоногие развили ни с чем не
сравнимое разнообразие мелких форм, поражающее воображение к
оличеством видов (в современной фауне - свыше 105 000 000 видов!).
Позвоночные появляются в палеонтологической
летописи начиная с нижнего ордовика.
Общие предки позвоночных и
низших хордовых неизвестны; вероятно, эти
животные еще не обладали твердым скелетом и имели мало шансов для успешной
фоссилизации. О происхождении хордовых выдвигалось много различных ги
потез. Непосредственные предки хордовых, вероятно, перешли к ак
тивному плаванию в толще воды. Приспособления к нектонному образу жизни
создали предпосылки для дальнейшей прогрессивно
й эволюции этой группы. Активное плавание требовало
усовершенствования нервной системы, рецепторов и локомоторной системы. С
этим связано развитие мышц тела и возникновение ун
икального внутреннего скелета — хорды. Кроме того, в хорде имеются сократимые
волокна, подобные мышечным; их локальное сокращение повышает жесткос
ть данного участка
осевого-скелета и способствует быстрому выпрямл
ению соответствующего сегмента тела.
Древнейшие позвоночные были рыбообразными
животными, лишенными челюстей, с телом,
защищенным в той или иной степени панцирем. Их
панцирь был образован крупными щ
итами и более мелкими щитками и пластинками, состоящими из трех слоев
примитивных костных тканей (в том числе и
дентина). Голову этих животных сверху и сбоку (а и
ногда и снизу) защищал сплошной головной щит с
отверстиями для глаз, непар
ного органа обоняния и так называемого «теменного глаза»
(светочувствительного дорсального придатка промежуточного мозга, игравшего у
примитивных позвоночных важную роль в регуляции различных функций организма
в соответствии с суточным и годовым циклами и с уровнем освещенности внешней
среды). Задняя часть тела была покрыта небольшими щитками, не
препятствовавшими изгибанию этого отдела туловища и работе хвостового плавника.
Настоящих парных конечностей у панцирных
бесчелюстных, видимо, еще не было, по по бокам тела позади головы имелась пара
покрытых чешуями придатков или плавниковых
складок.
Однако более прогрессивными группами позвоночных,
оказались челюстноротые.
Челюстноротые по явились в палеонтологической летописи в
позднем силуре; в девоне существовал
и уже разнообразные группы всех классов рыб. Их
общие предки пока остаются неизвестными. Основные
эволюционные достижения челюстноротых, обеспечившие им преобладание над
бесчелюстными, включают развитие челюстей, настоящих парных конечностей и
усовер шенствование жаберного аппарата. У челюстноротых жаберные дуги
расчленились на подвижные относительно друг друга
отделы, так что каждая дуга могла складываться, как гармо
шка, и затем вновь расправляться с помощью
сокращения специальных мышц
. В результате возник эффективный
всасывательно-нагнетательный жаберный насос, позволивший значительно усилить
поток воды, омывающий жабры. Одновременно возникли предпосылки (преадаптации
) для использования передних жаберных дуг при схватывании и удержании
добычи, т. е. в роли челюстей. У бесчелюстных также
возник насос для вентиляции жабр, но устроен он совершенно иначе (и р
аботает менее эффективно), чем у челюстноротых.
В такой конструкции нет преадаптаций для развития челюстей. Весьма вероятно,
что их отсутствие сыграло немаловажную роль в вымирании остракодерм,
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
|