Подробное решение параграф 16 по биологии для учащихся 11 класса, авторов Сивоглазов В.И., Агафонова И.Б., Захарова Е.Т. 2016
Стр. 96. Вспомните.
1. Что изучает наука палеонтология?
Биологическая наука, изучающая жизнь прошедших геологических эпох. Отрасль палеонтологии, занимающаяся вымершими животными, называется палеозоологией и может быть разделена на палеонтологию беспозвоночных и палеонтологию позвоночных. Вымершие растения изучает палеоботаника.
2. Какие эры и периоды в истории Земли вам известны?
Самые крупные промежутки времени, на которые подразделяют биологическую историю Земли, – это эоны: криптозой, или докембрий, и фанерозой. Эоны делят на эры. В криптозое выделяют две эры: архей и протерозой, в фанерозое – три эры: палеозой, мезозой и кайнозой. В свою очередь, эры делят на периоды, а в периодах выделяют эпохи, или отделы. Современная палеонтология, используя новейшие методы исследования, воссоздала хронологию основных эволюционных событий, достаточно точно датируя появление и исчезновение тех или иных видов живых существ.
Стр. 103. Вопросы для повторения и задания.
1. По какому принципу историю Земли делят на эры и периоды?
Разделение истории Земли на этапы произошло после того, как геологи и палеонтологи сравнили между собой разноуровневые пласты осадочных пород и находящиеся в них окаменелости. Временные границы между эрами и периодами были установлены с учетом особенностей геологических процессов, климата, появления и исчезновения определенных групп живых организмов.
2. Когда возникли первые живые организмы?
Первые живые организмы возникли около 3,5 млрд лет назад. Это были анаэробные гетеротрофы, которые питались органическими веществами, содержащимися в «первичном бульоне».
3. Какими организмами был представлен живой мир в криптозое (докембрии)?
Криптозой состоит из нескольких эр. В архейскую эру Землю населяли первые анаэробные гетеротрофы; 3 млрд лет назад появились цианобактерии. В протерозойскую эру (2,5 – 0,5 млрд лет назад) в атмосфере накопилось достаточно кислорода, чтобы возникли первые аэробные организмы. В результате симбиоза разных групп древних простейших организмов сформировались эукариотические клетки, близкие к современным. В итоге в протерозое на клеточном уровне уже обнаруживаются все царства живых организмов (растения, животные и грибы). В последние 100 млн лет этой эры появилась многоклеточность; возникли губки, кишечнополостные, черви, иглокожие, членистоногие, моллюски и, наконец, первые хордовые.
4. Почему в пермский период палеозойский эры вымерло большое количество видов амфибий?
В пермский период (285—230 млн лет назад) климат стал существенно холоднее и суше, чем в карбоне. Поэтому численность амфибий, которым вода необходима для увлажнения кожи и развития личинок, стала резко сокращаться. Многие крупные и гигантские виды быстро исчезли. В целом произошла довольно быстрая смена амфибий рептилиями, которые были гораздо лучше приспособлены к сухопутному образу жизни.
5. В каком направлении шла эволюция растений на суше?
Первыми растениями, появившимися на Земле, были водоросли, которые росли и развивались в океане. Первые наземные растения – псилофиты вышли на сушу в силуре (440—410 млн лет назад). Карбон (350— 285 млн лет назад) представлял собой царство споровых – папоротников, хвощей, плаунов. Их древовидные формы достигали в высоту 30—40 м и образовывали огромные леса. Первые виды голосеменных возникли в пермский период, и почти всю мезозойскую эру (230-67 млн лет назад) голосеменные доминировали на Земле. В меловом периоде (137—67 млн лет назад) появляются и быстро распространяются покрытосеменные. Они постепенно вытеснили споровых, существенно потеснили голосеменных и господствуют на планете в настоящее время.
В целом эволюция растений шла в сторону все большего приспособления к жизни на суше: развитие тканей (в том числе покровных, механических и проводящих), переход к оплодотворению, не зависящему от наличия воды, появление семян и плодов.
6. Охарактеризуйте эволюцию животных в палеозойскую эру.
Палеозойская эра (570—230 млн лет назад) разделяется на шесть периодов. В кембрии (570—500 млн лет назад) и ордовике (500—440 млн лет назад) в океане преобладают медузы и кораллы. Появляются древние членистоногие-трилобиты. Постепенно усложняются хордовые. В силуре образуются настоящие позвоночные – бесчелюстные рыбы, от которых произошли современные рыбы. На сушу выходят первые беспозвоночные – древние паукообразные.
В девоне (410—350 млн лет назад) господствуют хрящевые рыбы и уже появляются первые костные. Возникновение кистеперых и двоякодышащих рыб приводит к постепенному выходу позвоночных на сушу. Появляются первые амфибии, в том числе крупные стегоцефалы. В карбоне в лесах обитают первые крылатые насекомые, напоминающие гигантских стрекоз, и множество амфибий. В пермский период численность амфибий сокращается, и хозяевами суши становятся пресмыкающиеся.
7. Расскажите об особенностях эволюции в мезозойскую эру.
Мезозойская эра состояла из трех периодов. Триасовый период (230—195 млн лет назад) – это начало расцвета гигантских пресмыкающихся – динозавров. Появляются крокодилы и черепахи, а также первые млекопитающие; резко сокращается численность амфибий; почти полностью вымирают семенные папоротники (предки семенных растений). В юрском периоде (195—137 млн лет назад) господствуют голосеменные растения. В океане появляются головоногие моллюски. В конце периода возникают археоптериксы и другие переходные формы между рептилиями и птицами. В меловом периоде появляются высшие млекопитающие и птицы. Покрытосеменные растения постепенно вытесняют голосеменные и споровые. В конце периода происходит массовое вымирание динозавров.
8. Какое влияние оказывали обширные оледенения на развитие растений и животных в кайнозойскую эру?
Четыре гигантских оледенения в антропогенный период (начался 1,5 млн лет назад) привели к появлению животных, приспособленных к суровому климату: мамонтов, шерстистых носорогов, овцебыков. Оледенения ускорили эволюцию и многих других млекопитающих (в том числе человека). После глобального потепления мамонты и значительная часть крупных копытных вымерли. Оледенения привели к значительному обеднению видового разнообразия растений. Особенно это сильно проявилось в Евразии, где основные горные цепи (в отличие от Америки) идут в широтном направлении и многие виды растений при наступлении ледников были лишены возможности сместить свой ареал к югу.
9. Как вы можете объяснить сходство фауны и флоры Евразии и Северной Америки?
В течение длительного времени в антропогенном периоде Евразия и Америка были соединены участком суши в районе современного Берингова пролива. Благодаря такому «мосту» растения и животные широко расселились по всей территории единой суши. Лишь относительно недавно по геологическим меркам (10—12 тыс. лет назад) континенты разделились. Поэтому флора и фауна Евразии и Северной Америки в настоящее время сохраняют большое сходство. Другим примером из этой области является относительно недавнее формирование Панамского перешейка. Взаимное проникновение флоры и фауны Северной и Южной Америки протекает в настоящее время, поэтому животный и растительный мир этих двух соседних континентов сильно отличается.
Подумайте и выполните.
1. Какие эволюционные преимущества получили растения, перейдя к семенному размножению?
Переход к семенному размножению связан с рядом эволюционных преимуществ; Диплоидный зародыш в семенах защищён от неблогоприятных условий наличием покровов и обеспечен пищей, а семена имеют приспособления для распространения животными и д.р. Эти и другие преимущества способствовали широкому распространению семенных растений.
2. Какая взаимосвязь существует между развитием тропических лесов и увеличением разнообразия насекомых в палеогене?
С дальнейшим развитием цветковых растений все больше развивались и цветковые насекомые. В разы стало больше клещей, предков комаров и прочих кровососущих насекомых. Процветали бабочки и пластичатокрылые летающие насекомые, жуки, и всевозможные земляные виды членистоногих.