§49. Развитие жизни в позднем палеозое

Подробное решение параграф § 49 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Сухорукова Л.Н., Кучменко В.С., Иванова Т.В. Базовый уровень 2018

Вспомните

1. Вопрос

Каковы общие черты строения хрящевых и костных рыб?

Ответ:

1.Форма тела обтекаемая за счёт плавного перехода её отделов — головы, туловища и хвоста друг в друга и сплющенная с боков. Иногда — сплющенная в спинно-брюшном направлении.

2. Кожа богата железами, обильно выделяющими слизь, и покрыта чешуёй (или у некоторых видов чешуя отсутствует). Слизь уменьшает трение при движении рыбы, обладает бактерицидным действием.

3. Органы движения и стабилизации положения тела спиной вверх — это парные и непарные плавники. Парные плавники — грудные и брюшные — поддерживают нормальное положение тела спиной вверх, служат рулями поворота.

4. Скелет хрящевой или костный. Череп неподвижно соединён с позвоночником.

В позвоночнике выделяют два отдела: туловищный и хвостовой. Пояса конечностей не связаны с осевым скелетом (то есть позвоночником).

5. Мышцы слабо дифференцированы, сегментированы. Движения тела однообразны, преимущественно в горизонтальной плоскости.

6. Захват пищи активный, с помощью челюстей. Передний и средний отделы кишечника сильно дифференцированы. Развиты пищеварительные железы: печень и поджелудочная железа.

7. Органы дыхания — жабры.

8. Кровеносная система замкнутая. Есть один круг кровообращения и двухкамерное сердце. Органы и ткани рыб снабжаются артериальной кровью.

9. Органы выделения — парные туловищные почки.

2.Вопрос

В чем особенность строения древних кистеперых рыб?

Ответ:

Предками наземных позвоночных (тетрапод) стали кистеперые рыбы, обладавшие легкими и снабженными мощной мускулатурой парными конечностями — саркоптеригиями, которые, вероятно, позволяли этим рыбам не только передвигаться по дну водоемов среди густых зарослей, но и выбираться на мелководье, проползать по мелким протокам из одного водоема в другой. Возможность передвигаться по суше привела к видоизменению плавательного пузыря в легкие. Внутренний скелет конечностей был образован одной крупной костью, сочлененной с поясом конечностей (плечевым или тазовым) при помощи мышц, далее следовал второй отдел из двух параллельных костей, и дистально располагались многочисленные мелкие косточки. В этой схеме легко просматривается прототип скелета конечностей наземных позвоночных.

3. Вопрос

Как происходит развитие папоротниковидных и голосеменных растений?

Ответ:

Папоротниковидные.

В цикле развития папоротниковидных преобладает спорофит — растение с диплоидным набором хромосом, который представляет собой корневище, закрепленное в почве придаточными корнями. Из почек корневища весной на поверхность почвы выходят спороносные листья, с нижней стороны, которых располагаются спорангии, собранные группами в сорусы, закрытые специальным защитным покрывальцем — индузием.

В спорангиях происходит формирование спор из клеток спорогенной ткани, в результате редукционного деления мейозом. Споры в благоприятных условиях прорастают в протонему, которая позже разрастается до плоского сердцевидного фотосинтезирующего заростка — двуполого гаметофита. С нижней стороны гаметофита находятся ризоиды, которыми он крепится к грунту, антеридии (мужской орган размножения) и архегонии (женский орган размножения). Для перемещения многожгутиковых сперматозоидов из антеридиев к яйцеклеткам в архегониях необходима вода, которая скапливается с нижней стороны таллома заростка после дождя или росы. После полового процесса из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш — маленький спорофит, который на первых этапах развития питается за счет гаметофита, а после укоренения переходит на автотрофное питание становясь независимым организмом. К этому времени гаметофит отмирает.

Голосеменные

Взрослое растение является спорофитом, это значит, что на нём развиваются споры. Органы, в которых созревают споры, называются спорангиями и находятся в шишках.

Весной споры высыпаются из спорангиев и переносятся ветром на женские шишки. Споры очень многочисленны и легки, т. к. содержат воздухоносные клетки.

Женские споры не вылетают из шишек, а прорастают там, где образовались, внутри спорангиев.

Проросшая женская спора образует заросток с двумя архегониями (органами, в которых развиваются яйцеклетки). Таким образом, заросток, — это гаметофит.

Мужской гаметофит сосны — это пыльца, так как из её антеридиальной клетки образуются спермии (мужские гаметы).

В первый год оплодотворения не происходит, так как ни женские, ни мужские гаметы ещё не созрели. После опыления женские шишки закрываются и в течение года в них продолжается развитие гамет, как женских, так и мужских. На следующий год, в закрытых женских шишках, которые уже одревеснели и позеленели, происходит оплодотворение: спермий соединяется с яйцеклеткой, образуя зиготу. То, что гаметофит развивается не во внешней среде (как, например, у папоротников), а внутри спорофита, является особенностью голосеменных. Их яйцеклетка остаётся неподвижной клеткой, и от зарождения до оплодотворения находится внутри спорангия (семязачатка)

Зигота — первая клетка спорофита. Она делится и из новых клеток формируется зародыш. Зародыш имеет зачаточные вегетативные органы — побег и корень. Вокруг зародыша откладываются питательные вещества и оболочки. Так в женской шишке образуется семя.

Созревшие семена высыпаются наружу. При прорастании семени появляется спорофит — молодое растение.

В сравнении с папоротниковидными, жизненный цикл голосеменных проходит значительно быстрей. В отличие от споровых растений, заросток находится в более выгодном положении, т. к. он защищён женской шишкой, и процесс оплодотворения не зависит от погодных условий и не требует обязательного наличия воды.

Вопросы

1. Вопрос

Какое место в эволюции позвоночных животных занимают кистеперые рыбы?

Ответ:

Кистеперые рыбы в эволюции позвоночных животных занимают основополагающее место, потому что по утверждениям ученых, именно они дали начало современным позвоночным животным.

2. Вопрос

Почему папоротниковидные достигли биологического прогресса в карбоне и встали на путь регресса в перми?

Ответ:

В карбоне произошло потепление и увлажнение климата, что способствовало распространению папоротниковидных, для размножения которых необходима вода.

В пермском периоде начался процесс горообразования, море отступило, влажный климат каменноугольного периода почти повсеместно сменился сухим и более холодным. Размножение папоротников становилось все более затрудненным, и со временем они уступили место голосеменным растениям, для которых наличие влаги для размножения не было необходимостью.

3. Вопрос

Почему древнейшие земноводные не смогли распространится на территории, удаленной от водоемов?

Ответ:

Древнейшие земноводные (стегоцефалы), не смогли распространится на территории, удаленной от водоемов, потому что их размножение, как и современных земноводных, неразрывно связано с водой.