"Биология. Общие закономерности. 9 класс". С.Г. Мамонтова и др. (гдз)

История Земли | Развитие жизни в палеозойскую эру

Вопрос 1.
В начале палеозойской эры растения населяют в основном моря, но в ордовике — силуре появляются первые наземные растения — псилофиты. Это были небольшие растения, занимающие промежуточное положение между водорослями и наземными сосудистыми растениями. Псилофиты имели уже проводящую (сосудистую) систему, первые слабодифференцированные ткани, могли укрепляться в почве, хотя корни еще (как и другие вегетативные органы) отсутствовали.

Вопрос 2.
Эволюция растений на суше была направлена на дифференцировку тела на вегетативные органы и ткани, совершенствование соудистой системы (обеспечивающей быстрое поднятие воды на большую высоту). Псилофиты в девоне сменяются хвощами, плаунами и папоротниками. В каменноугольном периоде (карбоне), характеризующемся влажным и теплым климатом на протяжении всего года, появляются голосеменные растения, произошедшие от семенных папоротников.

Вопрос 3.
Переход к семенному размножению дал много преимуществ: зародыш в семенах защищен от неблагоприятных условий оболочками и обеспечен пищей, имеет диплоидное число хромосом. У части голосеменных (хвойных) процесс полового размножения уже не связан с водой. Опыление у голосеменных осуществляется ветром, а семена имеют приспособления для распространения животными. Эти и другие преимущества способствовали широкому распространению семенных растений. Крупные споровые растения вымирают в пермском периоде в связи с иссушением климата.

Вопрос 4.
Животный мир в палеозойской эре развивался чрезвычайно бурно и был представлен большим количеством разнообразных форм. Пышного расцвета достигает жизнь в морях. В кембрийском периоде уже существуют все основные типы животных, кроме хордовых: губки, кораллы, иглокожие, разнообразные моллюски, громадные хищные ракоскорпионы.
В ордовике впервые обнаруживаются остатки животных, имевших внутренний осевой скелет, — бесчелюстных позвоночных, отдаленными потомками которых являются современные миноги и миксины. Рот этих своеобразных организмов представлял собой простое отверстие, ведущее в пищеварительный тракт. У части бесчелюстных возникло расчленение жаберных дуг, что позволило изменять просвет глотки с помощью жаберной мускулатуры и, следовательно, удерживать попавшую в пищеварительную трубку подвижную добычу. Третья пара жаберных дуг превратилась в челюсти, усаженные зубами. Жаберная мускулатура преобразовалась в челюстную и подъязычную. Так на основе существовавших структур — скелетных жаберных дуг, служивших опорой органов дыхания, возник ротовой аппарат хватательного типа. Возникают первые организмы, имеющие внутренний осевой скелет. В силурийском периоде появляются первые рыбы и первые дышащие атмосферным воздухом наземные животные — скорпионы. Девонский период ознаменован освоением суши другими членистоногими — пауками; в конце периода появляются первые наземные позвоночные — амфибии (стегоцефалы). В каменноугольном периоде возникают рептилии (котилозавры), летающие насекомые и легочные моллюски. В последнем, пермском, периоде палеозойской эры наблюдается быстрое развитие и увеличение систематических групп рептилий; появляются зверозубые пресмыкающиеся — предки млекопитающих.

Вопрос 5.
Общее направление развития позвоночных животных в палеозойской эре выражалось в появлении трех знаковых групп: рыб, амфибий и пресмыкающихся. Общие ароморфозные преобразования можно выразить следующим рядом:
1) появление хватательного ротового аппарата — крупный ароморфоз — вызвало перестройку всей организации позвоночных;
2) появление хрящевого, а затем и костного позвоночника; все большая дифференцировка позвоночного столба на отделы: шейный, туловищный (грудной и поясничный), крестцовый и хвостовой;
3) развитие скелета головы — черепа, защищающего головной мозг; челюстей и зубной системы;
4) возникновение парных конечностей — плавников у рыб и пятипалых конечностей у наземных позвоночных; удлинение конечностей;
5) прогрессивное развитие нервной системы, характеризующееся увеличением объема головного мозга, и появление коры больших полушарий;
6) образование органов дыхания — жабр, а впоследствии и органов — воздушного дыхания — легких; увеличение поверхности газообмена в легких за счет формирования перегородок;
7) дифференцировка пищеварительной системы на специализированные отделы;
8) возникновение двухкамерного, а затем и трехкамерного сердца; появление второго круга кровообращения у амфибий и неполной перегородки в желудочке сердца у пресмыкающихся;
9) внутреннее оплодотворение и образование у пресмыкающихся зародышевых оболочек, обеспечивающих эмбриональное развитие в наземных условиях.

Вопрос 6.
Чтобы понять дальнейшую эволюцию рыб, необходимо иметь в виду характер климатических условий в девонском периоде. Большая часть суши представляла собой безжизненную пустыню. Климат сухой, с резкими колебаниями температуры в течение суток и по сезонам. Уровень воды в реках и водоемах часто менялся. Многие водоемы полностью высыхали, зимой промерзали. Водная растительность гибла при пересыхании водоемов, накапливались и затем гнили растительные остатки. Все это создавало очень неблагоприятную среду для рыб. В этих условиях их могло спасти только дыхание атмосферным воздухом. Таким образом, возникновение легких можно рассматривать как идиоадаптацию к недостатку кислорода в воде. Приспособиться к жизни на суше смогли только кистеперые рыбы. Их плавники представляли собой лопасти, состоящие из отдельных костей с прикрепленными к ним мышцами. С помощью плавников кистеперые рыбы — крупные животные длиной от 1,5 до нескольких метров — могли ползать по дну. Таким образом, они имели две основные предпосылки для перехода в наземную среду обитания: мускулистые конечности и легкие. В конце девона кистеперые рыбы дали начало первым земноводным — стегоцефалам.

Вопрос 7.
В карбоне происходило всемирное распространение лесных болот. Равномерно теплый влажный климат сменяется холодным и сухим. В этих условиях стегоцефалы жили, питались и размножались в воде. Они выползали на сушу, но не совершали сколько-нибудь значительных миграций. Стегоцефалы разделились (дивергировали) на большое число форм — от крупных рыбоядных хищников до мелких, питавшихся беспозвоночными. Именно в это время наблюдается расцвет земноводных.