Реферат по биологии
Санкт-Петербург 2003
Ящерицы и черепахи, змеи и крокодилы, а также давно вымершие, но очень популярные динозавры – все эти своеобразные и замечательные существа представляют собой один класс животных, который называется пресмыкающиеся, или рептилии.
Около 320 миллионов лет назад, когда появились первые пресмыкающиеся, на суше господствовали насекомые и другие беспозвоночные животные. Высокий уровень организации рептилий позволял им без труда подавлять беспозвоночных конкурентов, а корма на Земле было в изобилии. Началось бурное развитие и расцвет класса пресмыкающихся. Даже те немногие окаменелости, которые находят учёные, свидетельствуют, какого потрясающего масштаба достигало их господство на Земле. Оно длилось 200 миллионов лет, и в этот период пресмыкающиеся не только освоили ресурсы суши, но и смогли, используя преимущества своей высокой организации, вернуться в воду и существенно потеснить безраздельно царствующих там рыб. Рептилии поднялись и в воздух, где до них летали только насекомые.
Хотя пора расцвета этих животных давно прошла, ныне живущие рептилии (их сейчас 7000 видов) остаются одной из наиболее ярких и интересных групп животных на планете. Среди них много наземных, но есть обитатели почв и пещер, морей и океанов. Есть виды, постоянно живущие на деревьях и даже способные к полету. В некоторых пустынях и тропических лесах пресмыкающиеся являются самой многочисленной и разнообразной группой животных. Их нет только там, где царит постоянный холод – в Арктике, Антарктике и на вершинах гор.
Пожалуй, ни к одной другой группе животных люди не относятся столь противоречиво, чем к пресмыкающимся. С ними связано много легенд и предрассудков. Их любят и одновременно ненавидят; им поклоняются, их безжалостно уничтожают; они вызывают и мистический ужас, и жгучее любопытство. Но никого не оставляют равнодушными.
Самыми первыми поселенцами суши были бактерии, грибы и микроскопические водоросли. Следующие принадлежали у же к царству животных. Отважные членистоногие беспозвоночные животные решились покорить сушу, Где было так непохоже на водную стихию.
За ними последовали растения – псилофиты. Они были менее решительными. Корни, вернее ризоиды, псилофитов еще были в воде, а значительную часть побега обдувал ветер.
И вот настало время позвоночных животных сделать этот решающий шаг. Первые наземные позвоночные амфибии, именуемые стегоцефалами, ушли от воды недалеко.
Стегоцефалы не смогли полностью отказаться от водной среды. Икра и личинки этих земноводных развивались все еще в воде. Дышали они, по-видимому, не только легкими, но еще и через влажную кожу. Это тоже держало их вблизи водоема, ведь вдали от него под лучами солнца кожа могла высохнуть, что грозило им неминуемой гибелью. Потомки стегоцефалов: лягушки, тритоны, жабы, саламандры и другие современные животные – также зависимы от воды.
Однако среди потомков первобытных земноводных были животные, значительно отличавшиеся от стегоцефалов. Это пресмыкающиеся, или рептилии. Теперь их развитие зависело во многом от солнечного тепла, которое согревало их тело и повышало активность. У некоторых из них появились признаки теплокровности, как у современных млекопитающих, другие использовали для согревания тела замысловатые приспособления.
Вначале первые рептилии были совсем маленькими. На протяжении миллионов лет они становились все разнообразнее, осваивали различные среды обитания: сушу, воздух, море. Среди них появились гиганты-ящеры. Но следует помнить, что не все ящеры относились к динозаврам.
Динозавры имели ряд своеобразных признаков, отличающих их от всех прочих современных и вымерших рептилий. Поэтому, говоря о ящерах, следует различать, среди них динозавров и нединозавров. Например, морские ящеры: плезиозавры и ихтиозавры, летающие ящеры: птеродактили и птеранодоны, все палеозойские ящеры и большая часть ящеров триасового периода вовсе были не динозаврами. Динозавры – это сухопутные ящеры мезозоя, которые появились на Земле в середине триасового периода и вымерли в конце мелового.
В середине каменноугольного периода в древних лесах вблизи водоемов уже можно было найти первых примитивных рептилий – котилозавров, которые еще не имели признаки, выдающие их родство с земноводными. Всего в ископаемом состоянии известно 100 видов пресмыкающихся.
Самые первые из котилозавров были размером не больше современных ящериц. Они сновали между стволами деревьев, между камнями и, возможно, плавали в воде. Всюду их подстерегала опасность. Огромные хищные стегоцефалы не упускали из поля зрения проворных рептилий и не брезговали ими во время обеда. Возможно, некоторые котилозавры вели ночной образ жизни. Такой вывод ученые сделали по найденным черепам рептилий с огромными глазницами, в которых помещались большие глаза, приспособленные к ночной охоте.
Сами котилозавры ловили насекомых, которые уже широко были распространены в каменноугольном периоде. Маленькие, юркие рептилии ловко проникали в самые укромные места, где могла прятаться их добыча. Поедали они и других беспозвоночных, в том числе и моллюсков. А некоторые котилозавры употребляли в пищу растения.
Жили первые котилозавры в недосягаемых для врагов местах. Маленькие размеры позволяли им легко прятаться в самых разных укрытиях. Весьма вероятно, что они строили норки, в которых пережидали опасность, откладывали яйца и отдыхали. В таких укрытиях часто находят скелеты животных, навечно свернувшихся в своих убежищах.
Самое древнее пресмыкающееся каменноугольного периода было найдено внутри вертикально стоящего пня древнего гигантского плауна сигиллярии. Во влажном климате карбона сердцевина деревьев часто сгнивала, и поэтому их пни были пустотелыми. Вероятно, в поисках убежища или насекомых, маленькие рептилии – котилозавры, вскарабкавшись на пень, случайно проваливались внутрь него. Эта ловушка оказывалась смертельной для котилозавров, и через некоторое время они там погибали. Поднявшаяся вода заносила многометровым слоем ила пни-ловушки вместе с погибшими животными. Со временем ил окаменевал, превращая пень в каменный склеп первобытной рептилии. В таком виде дошла до нас одна из первых рептилий, получившая название хилономус.
В конце пермского периода значительная часть земноводных вымирает: теплый и влажный климат карбона и начала Перми сменяется жарким и сухим климатом конца пермского периода и триаса. Зато пресмыкающиеся легко выдержали такую перемену и постепенно стали занимать прежние места обитания земноводных, а, кроме того, осваивать новые пространства, вытесняя последних стегоцефалов.
Пионеры среди карбоновых рептилий – котилозавров – были очень маленькими по сравнению с древними земноводными. Но уже в пермском периоде это соотношение начинает меняться: крупные земноводные постепенно вымирают, крупные рептилии только появляются.
В пермском периоде возникают первые гигантские ящеры. Среди них были и котилозавры.
Некоторые гиганты перешли к водному образу жизни, но по-прежнему откладывали яйца только на суше и дышали только легкими.
По дну пермских озер бродили огромные четырехметровые котилозавры, названные щекастыми ящерами, или парейазаврами. Череп парейазавров имел широкие выросты, опущенные вниз. Они-то и напоминали щеки, что дало основание палеонтологам дать животному соответствующее название.
Море и пресные водоемы всегда привлекали позвоночных богатством и разнообразием пищи. На дне можно было найти водоросли, множество беспозвоночных животных. Толща воды была насыщена рачками, парящими медузами, многочисленными причудливыми студенистыми животными и крохотными водорослями. Словно тучи, проплывали стройные или бесформенные косяки рыб.
Для первых рептилий, вернувшихся обратно в воду, была характерна одна особенность: они могли и передвигаться по суше, и ловко плавать в воде.
Одними из первых приобрели такую «двуликость» хищные ящеры мезозавры.
Они жили около 280 миллионов лет назад в пермском периоде. По внешнему виду мезозавры напоминали небольших крокодилов. Длина их тела была не более метра. Между пальцами лап ящеры имели плавательные перепонки, помогавшие им хорошо плавать в воде и легко догонять добычу. Хвост был оснащен гребнем. С его помощью мезозавр мог без труда менять направление плавания.
Челюсти ящера были усажены многочисленными мелкими иглообразными зубами, которые вонзались, как шпаги в тело жертвы.
Подобных ящеров в конце палеозоя – начале мезозоя было очень много. Некоторые превосходили по размерам мезозавра.
Крокодилы – пресмыкающиеся, наиболее точно сохранившие облик рептилий мезозоя. Произошли крокодилы и динозавры от общих предков – текодонтов, правда, от разных их групп. Поэтому иногда крокодилов называют двоюродными братьями динозавров.
Появились первые крокодилы в триасовом периоде. Трудно усомниться в том, что на протяжении всей истории существования на Земле крокодилы всегда были свирепыми хищниками.
Многие из них отдавали предпочтение морским бассейнам, а не пресным водоемам. Одни держались у морского берега, другие, например крокодил пелагозавр, обитали в открытом море.
Настоящим колоссом среди сухопутных вымерших крокодилов был дейнозух длиной до 16 метров, известный как «Удивительный крокодил из Рио-Гранде». Он обитал вблизи озер и болот около 75 миллионов лет назад на территории штата Техас (США).
Трудно предположить, что эта история начинается не 2 – 3 миллиона лет назад, а гораздо раньше, еще в палеозое – конце пермского периода, около 260 миллионов лет назад. Первые примитивные ящерицы – палеигуана и палеоагама известны из пермских отложений Южной Африки, которая входила в тогда еще единый материк Пангею. Далее ящерицы начинают распространяться по суше.
Уже ко второй половине мезозоя появилась большая часть современных семейств рептилий. Например, древнейшие гекконы ардеозавры населяли леса Европы в конце юрского периода.
С началом мелового периода начинается новая глава в истории чешуйчатых рептилий – появляются первые змеи. Змея-пионер жила в раннем мелу на территории все той же Африки, только северной ее части. Палеонтологи назвали ее лаппаренгфис.
Прародителями змей являются древние ящерицы-вараны. Вероятно, мелкие вараны стали переходить к роющему, норному образу жизни и сильно видоизменились из-за этого. В первую очередь постепенно уменьшали конечности, пока они не исчезли совсем.
Тогда же, в начале мелового периода, обитала ящерица-пахирахис, которая напоминала возможных предков змей. Она имела змеевидное тело, и лишь одну пару конечностей. Если передние лапы отсутствовали, то задняя пара лап сохранилась, но была недоразвита. Пахирахис жил в пресных водоемах и плавал, по-змеиному изгибая тело. Задние конечности в плавании и передвижении по суше не участвовали. Но пахирахис не мог быть предком первых змей, так как жил в одно время с ними. А настоящие предки были, видимо, обитателями юрского или даже триасового периода.
В дремучих лесах пермского периода появились ничем не приметные ящеры – текодонты. Своего расцвета они достигли уже в мезозое, в триасе.
Текодонты были некрупными животными и не отличались большим разнообразием. Многие из них были похожи на современных крокодилов, например, рутинодон. Кстати, сами крокодилы являются потомками текодонтов.
Подавляющее большинство текодонтов были хищниками. Пищей им служили многочисленные звероящеры (группу рептилий называют звероящерами из-за сходства с настоящими зверями) и уже более редкие в триасовом периоде котилозавры и стегоцефалы.
Все эти рептилии вымерли к концу триасового периода. Но история их существования была отнюдь не бесславной. От текодонтов произошли крокодилы, летающие ящеры – птерозавры и цари мезозоя – динозавры. Ранее считалось, что среди текодонтов надо искать и предков птиц, но сейчас эта точка зрения поддерживается не всеми учеными.
Некоторые текодонты попытались ходить не на четырех лапах, а вставать на две и, опершись на хвост, ходить по суше. Хождение на двух ногах неплохо освоил триасовый текодонт – орнитозух.
Непосредственными предками динозавров считают не только орнитозухов, но и особую группу текодонтов, к которой относится небольшой проворный лагозух.
Первые примитивные триасовые динозавры часто составляли добычу кровожадных своих прародителей, но постепенно они становились все более совершенными, увеличивались в размерах и в конце триаса вытеснили своих предков с планеты.
Хотя современные пресмыкающиеся составляют лишь слабую тень былого могущества и разнообразия, эти животные продолжают играть заметную роль в глобальной экологии и в жизни человека.
Однако отношение людей к этим животным неоднозначно. Скрытный образ жизни, сезонные появления и исчезновения пресмыкающихся, немигающий взгляд многих из них, способность выползать из собственной шкуры, передвижение без ног, необычная живучесть и долголетие и, наконец, ядовитость, всегда вызывали у человека рефлекторный страх перед змеями. Наверное, поэтому пресмыкающиеся занимают важное место в мифах, легендах, суевериях.
«Я познаю мир» — Змеи, крокодилы, черепахи; Семенов Д. В.
«Удивительная жизнь динозавров»; А. В. Пахичев.