Біологія. 11 клас. Балан

§ 43. Розвиток життя протягом мезозойської ери

Аби краще засвоїти матеріал цього параграфа, слід пригадати: які основні зміни в екосистемах Землі відбулися наприкінці палеозойської ери? Які види називають ценофільними та ценофобними? Що таке сукцесії, спряжена еволюція?

Які групи організмів панували протягом мезозойської ери?

Протягом мезозойської ери (248-65 млн років тому) у наземних біотах панували голонасінні та вищі спорові рослини, плазуни та комахи, у водоймах - різноманітні водорості, ракоподібні, молюски, хрящові та кісткові риби, водні плазуни. За цей час виникли покритонасінні, птахи та ссавці.

Як відбувався розвиток життя в тріасовому періоді?

Перший період мезозою - тріасовий — закінчився 206 млн років тому. Його кліматичні умови нагадували пермський; продовжувала існувати Пангея, яка простягалась від північного до південного полюсів (мал. 43.1).

Мал. 43.1. Карта Землі початку тріасового періоду

У морях з’являються коралові поліпи, за будовою близькі до сучасних, та морські їжаки; відомі різноманітні двостулкові молюски-фільтратори, серед яких устриці; мешкає багато амонітів та інших головоногих молюсків; зростає різноманіття видів хрящових і кісткових риб, які заселяють, крім прісних, і солоні водойми.

Мал. 43.2. Тріасовий період: 1 - екосистема; 2 - бенетит; 3 - таністрофей; 4 - лістрозавр; 5 - сальтоп; 6 - плакодонт; 7 - ікарозавр; 8 - тріасовий ссавець; 9 - нотозавр

Існували різноманітні лісові та відкриті степові, пустельні тощо екосистеми (мал. 43.2). Основу рослинних угруповань складали голонасінні - різноманітні види гінкгових, саговників, бенетитів, хвойних (зокрема, з родин араукарієвих і тисових) тощо та вищі спорові - папороті, хвощі, плауни. Із цього періоду відомі представники всіх сучасних та кількох вимерлих рядів комах. Виникають два ряди наземних плазунів - динозаври. Вони мешкали на суходолі, пересуваючись на чотирьох або на двох задніх кінцівках, які були спрямовані вниз, на відміну від сучасних плазунів. Серед них були рослиноїдні, комахоїдні та хижі тварини. Деякі були навіть здатні до ширяючого польоту. Звірозубі плазуни також були досить різноманітні. Вважають, що від невеликих комахоїдних звірозубих у другій половині періоду виникли перші ссавці. Це були маленькі (5-15 см завдовжки) покриті шерстю звірки, що ззовні нагадували землерийок та живились комахами. Невідомо, чи вони народжували живих малят, чи були яйцекладними, подібно до сучасних першозвірів.

Починаючи із середини тріасу відомі перші черепахи та крокодили. На відміну від сучасних, тріасові крокодили були дуже рухливими наземними хижаками з видовженими пристосованими до бігу кінцівками (мал. 43.2) і лише в кінці періоду опанували водне середовище.

Тріасовий період закінчився біоценотичною кризою, спричиненою розпадом Пангеї на кілька менших континентів та пов’язаним із цим загальним потеплінням клімату, що супроводжувалось вимиранням багатьох груп (древні земноводні, звірозубі та ін.).

Які події відбувалися протягом юрського періоду?

Юрський період (206-144 млн років тому) характеризувався переважно помірним кліматом; у цей час існувало багато мілководних морів (мал. 43.3). Це був період високої вулканічної активності. У морях існували коралові рифи та острови. Великі площі суходолу були зайняті вологими лісами, у яких з’явились нові родини хвойних - кипарисові та соснові.

Із цього часу відомі одноклітинні діатомові водорості, вкриті панциром із SiO2. Вони утворили особливі осадові породи - діатоміти. У морях дуже поширились головоногі молюски, що загалом нагадували кальмарів, - белемніти (мал. 43.4). Також існували справжні кальмари і каракатиці.

Мал. 43.3. Карта Землі початку юрського періоду

Мал. 43.4. Тварини юрського періоду: 1 - белемніти; 2 - крокодили; 3 - бронтозавр; 4 - плезіозаври; 5 - алозавр; 6 - ссавець; 7 - диплодок; 8 - стегозавр; 9 - рамфоринх

Для юрського періоду характерне опанування плазунами повітряного і морського середовищ. Відомі рибоїдні морські черепахи. Крокодили, крім прісних водойм, заселяють і солоні, причому деякі морські види досягали 15 м завдовжки. Досягають розквіту кілька рядів морських плазунів, з яких найбільш відомі плезіозаври та іхтіозаври, що з’явились в кінці попереднього періоду.

Птерозаври, або літаючі ящери, мали, подібно до сучасних птахів, порожнисті кістки, кіль грудини, полегшений череп; на щелепах були дрібні зуби або рогові чохли (подібно до дзьоба птахів). Як у сучасних кажанів, крила птерозаврів становили собою шкірясту перетинку, що тяглася від передніх кінцівок до задніх ніг. Ця перетинка трималась на дуже подовженому п’ятому пальці (мізинці) передніх кінцівок; інші пальці передніх кінцівок були добре розвинені та слугували для чіпляння до твердих поверхонь, утримання здобичі тощо.

Динозаври юрського періоду були дуже різноманітні. На чотирьох кінцівках пересувались переважно рослиноїдні види, з яких деякі 20-30-метрові гіганти мали масивний тулуб, видовжені шию та хвіст; важили вони по кілька десятків тонн. Це були найбільші наземні тварини за всю історію Землі. На території сучасної Північної Америки мешкав химерний стегозавр. Багато видів динозаврів пересувались на задніх кінцівках, а передні були вкорочені. Серед них були і невеликі тварини масою не більше ніж 1-2 кг і хижаки до 12 м завдовжки.

Деякі види мешкали в помірних широтах і, ймовірно, були теплокровними, про що свідчить покрив із пір’я, наприклад археоптерикс. Протягом періоду продовжувалась еволюція ссавців, які належали до чотирьох нині вимерлих рядів. Усі вони були дрібними тваринами (мал. 43.4).

У другій половині юри з’явились близькі до сучасних безхвості та хвостаті земноводні. Наприкінці періоду відбулось різке підвищення рівня Світового океану, що спричинило потепління клімату і біосферну кризу, унаслідок якої сформувались екосистеми наступного, крейдяного періоду.

Як відбувався розвиток життя в крейдяному періоді?

Крейдяний період (137-65 млн років тому) названий так тому, що завдяки діяльності морських одноклітинних водоростей - гаптофітів виникли поклади крейди. На початок періоду суперматерик Гондвана розпався на частини. На південь від екватора утворилися окремі континенти Південна Америка, Африка, Індія, Австралія та Антарктида (мал. 43.5). На кінець періоду площа моря ще збільшилась, а всі континенти розійшлися один від одного на значні відстані; в загальних рисах сформувались акваторії Тихого, Атлантичного, Індійського та Північного Льодовитого океанів.

У першій половині періоду в складі наземної флори домінували голонасінні - саговники, гінкгові, бенетити, хвойні, а також папороті (мал. 43.6). Значної видової різноманітності досягли безхвості птеродактилі, розміри яких коливались від 10 см до 12 м у розмаху крил. На суходолі продовжували панувати динозаври, деякі з них мали дуже химерний вигляд. Досить різноманітні ссавці переважно належали до тих самих рядів, що й в юрський період. Із цього часу відомі рештки перших яйцекладних ссавців.

У середині періоду відбулася біосферна криза, зумовлена не змінами клімату, а біогенним фактором - появою покритонасінних рослин. Це були дерев’янисті комахозапильні рослини (магнолії, лаври та ін.). Основними ароморфозами, що дозволили їм потіснити голонасінні, були подвійне запліднення, запилення комахами та формування плодів.

У другій половині крейдяного періоду формуються нові біогеоценози, основу яких складали дерев’янисті комахозапильні (магнолії, лаври), а пізніше - і вітрозапильні (дуби, буки, берези та ін.) покритонасінні рослини. Відбувається бурхлива спряжена еволюція квіткових рослин та комах-запилювачів: з’являються бджоли, денні метелики, мухи.

Мал. 43.5. Карта Землі початку крейдяного періоду

Мал. 43.6. Крейдяний період (початок): 1 - ландшафт; 2 - птеранодон; 3 - полакантус; 4 - ігуанодон; 5 - амаргозавр; 6 - яйцекладний ссавець

У цей час з’являються птахи, які співіснували з іншими літаючими хребетними - птерозаврами та рукокрилими. Представники підкласу зубатих птахів відрізнялись наявністю дрібних зубів на щелепах. Кілегруді птахи з роговим дзьобом (предки сучасних буревісників, куликів та мартинів) другої половини періоду також були пов’язані з водоймами.

З другої половини крейдяного періоду з’явилися як сумчасті (мал. 43.7), так і плацентарні ссавці переважно невеликих розмірів.

Частина динозаврів пристосувалась до нових умов і досягла значного видового різноманіття. Більшість хижих суходільних динозаврів пересувалась на задніх кінцівках, а передні були помітно зменшені та слугували для утримання здобичі. Страусоподібні динозаври та авімім пропорціями та розмірами тіла нагадували страусів. Вони мали порожнисті кістки та дзьоб, однак хвіст у них був довгий, складався з багатьох хребців. Це були мешканці пустельних рівнин, пристосовані до швидкого бігу. Рослиноїдні динозаври були також дуже різноманітні; серед них були двоногі, що живились кронами дерев, та чотириногі, які надавали перевагу трав’янистій рослинності (мал. 43.7). У цей час в морях мешкали велетенські черепахи, у деяких з яких панцир досягав 4 м завдовжки. Особлива група лускатих плазунів (мозазаври), близьких за будовою до сучасних варанів, була поширена в морях кінця періоду. Завдовжки ці хижаки були від 3 до 21 м, плавали за допомогою двох пар ластоподібних кінцівок і видовженого хвостового плавця. На щелепах мали багато гострих зубів (мал. 43.7).

У кінці крейдяного періоду відбулася ще одна біосферна криза, спричинена зрушеннями та подальшим опусканням материків. Клімат став дуже вологим, що призвело до зникнення біоценозів посушливих та середньозволожених ландшафтів. На суходолі це призвело до вимирання багатьох груп комах, зубастих птахів, динозаврів, птерозаврів, кількох рядів ссавців. Ці зрушення підготували умови для утворення кайнозойських біот.

Мал. 43.7. Організми другої половини крейдяного періоду: 1 - стегнозавр; 2 - авімім; 3 - коритозавр; 4 - гесперорніс; 5 - трицератопс; 6 - архелон - велетенська черепаха; 7 - анкілозавр; 8 - комахоїдний ссавець; 9 - тилозавр - велетенська хижа морська ящірка; 10 - відбиток квітки покритонасінної рослини; 11 - велетенська жаба кінця крейдяного періоду; 12 - сумчастий ссавець

Нові терміни та поняття. Мезозойська ера, динозаври, іхтіозаври, плезіозаври, птерозаври.

Запитання для повторення: 1. Які найважливіші зміни тваринного і рослинного складу Землі відбулися протягом мезозойської ери? 2. У чому полягає спряжена еволюція комах і покритонасінних? 3. Які групи плазунів домінували в різні періоди мезозойської ери? 4. Що вам відомо про ссавців мезозойської ери?

Проблемне завдання. Поміркуйте, чи справедливе твердження, що птахи витіснили птерозаврів, а ссавці - динозаврів.