Хронологія еволюції живої природи за даними палеонтології

Геологічна історія Землі поділяється на тривалі проміжки часу — ери. Ери поділено на періоди, періоди — на епохи, епохи — на століття. Поділ на ери й періоди не є випадковим. Закінчення однієї ери й початок наступної знаменувалися істотними змінами вигляду Землі, змінами співвідношення суші й моря, інтенсивними процесами горотворення. Назви ер походять з грецької мови: катархей — нижче найдавнішого; архей — найдавніший; протерозой — первинне життя; палеозой — давнє життя; мезозой — середнє життя; кайнозой — нове життя.

Нижче наводиться геохронологічна шкала, яка відображає магістральний шлях еволюції органічного світу. Звертаємо увагу на те, що геологічні ери й періоди зазначені в таблиці відповідно до розташуванню земних шарів: пізніші — нагорі, а найдавніші — унизу. Тому читати таблицю треба починати знизу — з архейської ери — і послідовно переходити до більш пізніх ер і періодів.

Усі відомості про етапи розвитку життя, які наведено в геохронологічній шкалі, відповідають даним палеонтології.

Архейська ера. Про життя в архейську еру відомо не так багато. Але про те, що на початку цієї ери вже було життя, свідчить насамперед склад гірських порід, які мають вік приблизно 3 млрд. років. Гірські породи архею містять велику кількість графіту з решток органічних сполук, які входили до складу живих організмів. Це були одноклітинні прокаріоти — бактерії — і синьо-зелені. Продуктами їх життєдіяльності є і найдавніші осадові породи (строматоліти) — вапняні утворення у вигляді стовпів, виявлені в Канаді, Австралії, Африці, на Уралі і в Сибіру.

Бактерії і синьо-зелені швидко поширилися в археї і стали панівною формою життя на планеті. З їх виникненням пов'язані ароморфози: поява клітин а розвинутою системою обміну речовин і здатністю до відтворення й фотосинтезу. До кінця архею (близько 2,6 млрд. років ), а може і раніше, з'являються одноклітинні, а пізніше — і колоніальні водорості. У такий спосіб сформувалася сукаріотичиа клітина й були зроблені перші кроки до формування багатоклітинної організації. Ця подія ознаменувала початок эрогенного шляху еволюції, який супроводжувався такими ароморфозами, як мітоз, статеве розмноження, мейоз і диплоїдність.

Протерозойська ера. Це ера первинного життя. її вік перевищує 2600 млн. років. У протерозойских відкладах збереглося порівняно небагато решток живих організмів, однак вони характеризуються великою різноманітністю.

Палеонтологічний літопис свідчить про тс, що близько 1,5 млрл років тому закінчується період панування прокаріотів і починається розквіт еукаріотів — зелених і золотистих водоростей. Фотосинтез, який з'явився ще в архейську еру, сприяв розгалуженню філогенетичного стовбура життя на автотрофів (рослини) й гетеротрофів (гриби й тварини). З одноклітинних еукаріотів розвиваються багатоклітинні істоти зі складною спеціалізацією. Формування справжньої багатоклітинної організації — один з головних ароморфозів иротерозойскої ери.

Серед рослинних організмів, крім одноклітинних, з'являються й багатоклітинні водорості (зелені, бурі, червоні). Можливо, у пізньому протерозої з'явилися гриби й багатоклітинні тварини. Найдавніші представники останніх відомі саме із цього періоду.

У 1947 р. в Південній Австралії, в області Ндіакара (так називається відповідний період венда — верхнього протерозою), у породах, які мають вік 650-700 мли років, було виявлено відбитки викопних тварин, які належать в основному до чотирьох типів тварин: кишковопорожнинних, плоских, круглих і кільчастих червів. У всіх перерахованих форм тварин уже сформувалося статеве розмножений, багатоклітинність, внутрішній травний тракт. А у плоских червів, до того ж, уже чітко виявлені двостороння симетрія та деякі інші ароморфози.

У наш час добре відомо, що наприкінці протерозой) і венда, тобто 650 мли років тому, моря на нашій планеті населяли різноманітні багатоклітинні тварини, які належать до всіх типів безхребетних, включаючи голкошкірих. У цей же період з'явилися перші примітивні хордові, подібні до сучасних безчерепних (ланцетник) і личинково-хордових (асцидії). Крім появи хордових, з протерозоем і вендом пов'язані важливі ароморфози в органічному світі, зокрема виникнення хорди, яка забезпечила тваринам значну плавність рухів і маневреність. У деяких видів формується принципово інша будова нервової системи — нервова трубка з розширенням на передньому кіпці, що сприяло в подальшому розвитку диференційованого головного мозку.

Рослини й тварини в протерозойску еру ще не заселили сушу, але бактерії й одноклітинні водорості могли існувати у вологих місцях, беручи участь у процесах ґрунтоутворення.

Палеозойська ера. Це ера давнього життя, вік її 570 млн. років. Палеозойську еру поділяють на шість періодів.

Кембрій. Викопні відклади цього періоду були вперше описані в Уельсі — одній із частин Великобританії, яку римляни називали країною Кембрією. У кембрії (570-500 мільйонів років тому) життя існувало тільки в морях. На дні мілководних морів росли зелені й бурі водорості, а в товщі води плавали мікроскопічні одноклітинні водорості (діатомові, золотисті, зелені, евгленові й ін.).

На початку кембрію відбулися серйозні зміни в хімізмі океану. Збільшився змив солей із суші, що спричинило зростання концентрації кальцію і магнію в морі. У результаті морські тварини дістали можливість засвоювати у великих кількостях мінеральні солі. А це, у свою чергу, стало передумовою для побудови жорсткого скелета. Саме скелетні безхребетні і визначили вигляд кембрійської морської фауни. Серед них найбільш характерним був своєрідний тип багатоклітинних тварин — археоціати. Ці тварини мали міцний вапняний кістяк. Прикріплювалися до дна. їхні скупчення були схожі на сучасні коралові рифи. Моря кембрію населяли також губки, корали, кільчасті черви, молюски, плечоногі, голкошкірі (морські лілії й ін.). Але найбільшого поширення набули найдавніші членистоногі — трилобіти. їхнє тіло, розчленоване на 40-50 сегментів, захищав хітиновий панцир. Деякі трилобіти були величиною з горошину, інші — більш як півметра в довжину. Вони плавали й плазували в мілководних затоках, живлячись рослинами й рештками тварин (рис. 4).

Ордовик. Назва цього періоду походить від назви кельтського племені ордовиків, які жили в Уельсі, де знаходяться характерні для цього періоду рештки. Вік цієї ери — від 490 до 435 мільйонів років до нашого часу. У цей період, яків кембрії, процвітають водорості — єдині рослини на Землі. У морях ордовику поширені губки, корали, голкошкірі (морські лілії, морські їжаки й морські зірки). Серед молюсків помітну роль відіграють черевоногі й головоногі. Від цього періоду вціліла одна "жива викопна тварина" — лінгула, яка належить до плечоногих (істота довжиною в кілька сантиметрів, живе в нірках на дні моря і зовні схожа на молюсків). Із членистоногих поширені трилобіти й ракоскорпіони. Бурхливо розвиваються граптоліти — напівхордові, які поєднують у собі ознаки безхребетних та хребетних тварин і зовні схожі на сучасних ланцетників.

Але головною подією наприкінці цього періоду стала поява перших хребетних тварин — панцирних "риб". Ці істоти лише за формою нагадували справжніх риб, але належали до іншого класу хребетних — безщелепних, або круглоротих. У них не було щелеп, плавці були парні, тому вони не могли довго плавати в товщі води й здебільшого лежали на дні заток і лагун. Рот цих своєрідних істот являв собою своєрідний отвір, що вів у травний тракт. Передній відділ травної трубки був пронизаний зябровими щілинами, між якими розташовувалися опорні хрящові зяброві дуги. Безщелепні харчувалися організмами, що жили у мулистому дні рік та озер, а також детритом (органічними рештками), засмоктуючи їжу ротом. їх бічними відгалуженнями є сучасні представники круглоротих — міноги й міксини.

Однак пізніше в частини безщелепних виникло розчленовування зябрових дуг, що дозволило змінювати просвіт глотки за допомогою зябрової мускулатури і, отже, утримувати рухливу здобич, яка потрапляла у травну трубку. Добір сприяв подальшому удосконаленню апарата захоплення живої здобичі, яка була набагато поживнішою порівняно з мулистим детритом. Третя пара зябрових дуг перетворилася на щелепи, вкриті зубами. Поява ротового апарата хватального типу (щелепи із зубами) — великий ароморфоз, оскільки це спричинило перебудову всієї організації хребетних. Поява щелеп сприяла вибору більш різноманітної їжі, а отже — розширенню екологічної ніші. Виникнення парних плавців, що дали початок кінцівкам, — наступний великий ароморфоз в еволюції хребетних тварин. Надалі щелепнороті розділилися на хрящових і костистих риб.

Силур. В Уельсі жило й інше кельтське плем'я — силури, за іменем якого названо наступний період. Вік силуру — близько 435 мільйонів років.

У силурійських морях численні корали витісняють археоціатів, доживають свій вік граптоліти, занепадають поступово трилобіти, але винятковий розквіт переживають головоногі молюски й ракоскорпіони, серед яких були гігантські форми, що досягали 2 м у довжину.

Але найважливішою подією цього періоду був вихід життя на сушу. Першими Здійснили цей "десант" рослини. Вихід на сушу був підготовлений попередньою еволюцією органічної і неорганічної природи. У результаті взаємодії бактерій і синьозелених з мінеральними речовинами на суші утворився біогенний шар — ґрунт, з якого рослини могли одержувати воду з розчиненими в ній неорганічними