Одежда и товары

Происхождение земноводных. Кистеперая рыба живое ископаемое палеозойской эры Представитель древних примитивных кистеперых рыб

Древнейшие известные земноводные. Долгое время все сведения о древнейших земноводных ограничивались отпечатками пятипалых конечностей, найденными в позднедевонских отложениях.

Раскопки, произведенные в Гренландии и в Канаде в 30-х годах, обнаружили в слоях того же возраста неполные скелеты (черепа) самих животных. Что эти остатки при надлежат земноводным, доказывается наряду с другими признаками присутствием затылочных мыщелков, ушной вырезки в черепном панцире и видоизмененным в стремя гиомандибуляре. Но вместе с тем эти древнейшие из известных земноводных стоят ближе всех прочих ископаемых амфибий к рыбам по присутствию рудиментарной жаберной крышки и по наружным ноздрям, которые у них располагались на самом краю верхней челюсти — явление, свойственное двоякодышащим рыбам. И тем не менее Эти животные— уже настоящие амфибии и относятся к отряду Ichtyostegalia, что свидетельствует о том, что разделение класса на группы произошло еще раньше, не позднее нижнего девона, так что классу земноводных не менее 300 млн. лет.

Происхождение земноводных. Если рассуждать теоретически, предками земноводных должны были быть рыбы, обладавшие легкими и такими пар ными плавниками, из которых могли бы развиться пятипалые конечности. Таким требованиям удовлетворяют древние кистеперые рыбы, в частности Eusthenopteron и Sauripterus. На то, что предками земноводных были действительно древние кистеперые рыбы, указывает также поразительное сходство между покровными костями их черепа и соответствующими костями палеозойских земноводных. Наконец, судя по современным кистеперым и двоякодышащим, кровеносная система этих древних кистеперых рыб во многом походила на кровеносную систему земноводных. То, что двоякодышащие рыбы не могли быть прямыми предками земноводных, доказывается их крайне специализированным черепом, лишенным вторичных челюстей, своеобразными зубными пластинками, бисериальными парными плавниками и рядом других анатомических признаков. Однако следует еще раз подчеркнуть, что древние двоякодышащие рыбы стояли близко к древним кистеперым и располагались в системе, может быть, не очень далеко от прямых предков земноводных.

(по Давиташвили). I — плечевой пояс и плавник Sauripterns; II — внутренний скелет грудного плавника Sauripterus; III —скелет передней конечности стегоцефала: 1 — элемент, гомологичный плечевой кости, 2 — элемент, гомологичный лучевой кости, 3 — элемент, гомологичный локтевой кости

(по Шмальгаузену):

1 — заднетеменная кость, 2 — теменная кость, 3 — лобная, 4 — носовая, 5 — межчелюстная, 6 — верхнечелюстная, 7 — предлобная, 8 — заднелобная, 9 — заглазничная, 10 — скуловая, 11 — чешуйчатая, 12 — квадратноскуловая, 13 — ноздря, 14 — глазница, 15 — отверстие для теменного органа

Условия жизни в среднем палеозое. В девоне появились настоящие наземные растения; в тот же период появились и наземные беспозвоночные, в том числе и насекомые. Появление наземных беспозвоночных, т. е. потен циальной пищи, позволило выйти на сушу и позвоночным животным. Однако как растительность, так и членистоногие и первые наземные позвоночные достигли пышного расцвета только в течение каменноугольного периода. Прибрежная растительность и водные растения многочисленных мелких пресных водоемов этого периода падали в воду и гнили. В результате вода лишалась кислорода. При этих условиях рыбы, перешедшие на дыхание атмосферным воздухом, оказались в выгодном положении. Таким образом, недостаток кислорода в водоемах, определивший возникновение органов воздушного дыхания у кистеперых рыб, подготовил выход предков амфибий на сушу. Однако ведущим биологическим фактором, определившим выход позвоночных на сушу, были огромные, не используемые до того запасы пищи на суше в виде наземных беспозвоночных при отсутствии конкуренции в новой среде обитания.

Кистеперые рыбы - один из древнейших видов рыб, которые появились еще в далеком , около 400 млн. лет назад.

Кистеперые рыбы до недавнего времени были известны лишь в виде ископаемых остатков. Однако в 1938г. у южных берегов Африки случайно была выловлена живая кистеперая рыба - латимерия. В последующие годы было поймано еще несколько экземпляров живых кистеперых рыб.

Кистеперые имеют общих предков с древними наземными четвероногими животными. От этих предков произошли и двоякодышащие рыбы.

Общая характеристика и происхождение

Архаичные останки Кистеперых рыб найдены во всех пресных и соленых водах Земли. Отряд насчитывает 17 семейств. Размеры представителей колеблются от 7см до 5м в длину, они вели малоподвижный способ жизни. Обладали большим количеством зубов в форме конуса, поэтому предполагалось, что Кистеперые – хищники.

Из-за своеобразного строения плавников они получили свое название. Длительное пребывание на глубине и перемещение по дну плавниками обусловило развитие массивных мышц. Скелет плавника представлял собой совокупность ветвящихся сегментов, которые напоминали кисть. Так и появилось название – Кистеперые.

Отряд Кистеперые относится к классу Лопастеперые рыбы вместе с отрядом Двоякодышащих. Из двоякодышащих рыб известны только три современных вида, живущих в пресных, высыхающих на лето водоемах Австралии, экваториальной Африки и Америки. Эти рыбы приспособлены к использованию кислорода воздуха при помощи легких, которые сообщаются с пищеводом и имеют ячеистое строение.

Ископаемые кистеперые рыбы были покрыты плотным панцирем из особого типа чешуи. Поверхность такой чешуи образована сросшимися дентиновыми зубовидными образованиями. Скелет кистеперых рыб был костным. Плавательный пузырь они, по-видимому, использовали в качестве гидростатического аппарата и добавочного органа дыхания. Парные плавники кистеперых рыб приспособлены не только для плавания, но и для ползания по грунтовой поверхности.

Кости плавников некоторых кистеперых имеют большое сходство с костями пятипалой конечности позвоночных. В плавнике кистеперых рыб легко обнаруживаются гомологи плечевой, локтевой и лучевой костей, ряд лучей на конце плавника соответствует костям кисти. Палеонтологические материалы говорят о том, что пятипалая конечность развилась из плавника кистеперой рыбы в результате постепенного уменьшения числа лучей.

Особенности строения Кистеперых

К современным кистеперым рыбам относят представителей рода Латимерия.

С момента выявления латимерий, было выловлено много рыб, самые крупные из Целикантообразных достигают 2 метров в длину и весят около 100кг. После почти столетнего изучения латимерий, биологи выяснили, что растут они медленно, но продолжительность жизни довольно большая. Современные латимерии практически не отличимые от вымерших сородичей. Это объясняется тем, что они заняли в мировом океане свою нишу и не вступали в конкуренцию за место или пищу с другими животными.

Латимерии имеют сильный хвостовой и парные плавники, череп наполнен жирообразным веществом, а на головной мозг приходится только 0,0001 объема.

Из семи плавников, шесть - мощные и крепкие, имеют вид конечностей. Когда латимерия опускается на песчаное дно, она опирается на него плавниками и передвигает их как лапы.

Латимерии яйцеживородящие рыбы. Их икринки крупные: до 10см в диаметре, с массой 300г, окрашены в яркий оранжевый цвет. Вынашивают латимерии потомство примерно 13 месяцев. На свет появляются живые рыбы длиной около 30см.

Латимерия имеет зачатки легочной ткани, но она не функционирует, так как нет носовых ходов и она не способна дышать атмосферным воздухом. Наружный покров представлен чешуйками овальной формы.

Кистеперые рыбы не приспособлены к длительному пребыванию на ярком свете, в поверхностных водах.

Строение глаз современных кистеперых приспособлено к постоянному пребыванию в темноте: значительное преобладание палочек над колбочками. Сердце имеет примитивное строение - представляет собой изогнутую трубку. Характерной особенностью, что указывает на древнее строение, является артериальный конус. В пищеварительном тракте также есть древний механизм, замедляющий передвижение пищи - спиральный клапан.

Образ жизни Кистеперых

Обитают в морях и океанах, где медленно перемещаются по дну благодаря плавникам. Латимерии предпочитают жить на глубине около 200 метров.

Днем латимерии живут в стаях, собираясь в большие группы. В темное время суток, они расходятся в поисках пищи и могут подплывать ближе к поверхности.

Также как их предшественники, латимерии ведут хищный образ жизни, для этого в полости рта находится множество зубов с заостренными концами. В дневное время суток они находятся в укрытиях, а после заката, выходят на охоту. Питаются латимерии разными рыбами и кальмарами. Часто сами стают пищей для крупных хищников – акул.

Эволюция Кистеперых рыб

Многие биологи считают, что пресноводные кистеперые являются предками земноводных, которые вышли из воды и стали прародителями современных позвоночных. Но не всех представителей Кистеперых относят к предкам земноводных, а только рыб из группы Остеолепидообразных.

Амфибии, которые появились в пресных водах, представляли собой истинную переходную форму между кистеперыми и земноводными. Данная теория имеет много союзников и противников, и до конца этот вопрос не решен, но все же остается бесспорным факт схожести в строении, жизнедеятельности кистеперых и земноводных. У пресноводных кистеперых рыб, к примеру, было развито двойное дыхание: с помощью жабр и легких.

Почему ныне живущую кистеперую рыбу нельзя считать предком земноводных?

На это есть ряд причин:

Происхождение земноводных связано с особями, которые обитали в пресных водах, а латимерия способна жить только на дне океана;
у предков земноводных были лёгкие для дыхания атмосферным воздухом, а у латимерии лёгочная ткань не развита.

Древние кистеперые и их потомки . Кистеперые (Crossopterygii) были самыми многочисленными из костных рыб девона. По-видимому, они стоят близко к предкам двоякодышащих рыб и, что заслуживает особого внимания, по всем данным, от них, как уже говорилось, произошли земноводные, а следовательно, и весь ствол наземных позвоночных.

Ранние кистеперые имели веретенообразное тело и были пресноводными хищниками, достигавшими почти 1 м длины. Наиболее характерный признак заключался в строении парных конечностей, имевших хорошо развитое мясистое основание, от которого отходили лучи, поддерживающие плавательную перепонку. Внутренний скелет этих плавников состоял из членистой оси, к одной стороне которой причленялись радиалии, т. е. парные плавники были унисериального типа. Хвост был гетероцеркальный, чешуя — космоидная. Спинных плавников имелось два (характерное отличие от палеонисцид). Присутствие внутренних ноздрей указывает на то, что они подкрадывались к добыче. Имелись также ядоносные зубы, у основания которых располагалась железа, выделявшая яд, брызгальце, отверстие для теменного органа и большие зубы с характерными, глубоко вдающимися внутрь дентина складками эмали (лабиринтодонтные зубы).

Ранние двоякодышащие рыбы (Dipnoi) обнаруживают большое сходство с древними кистеперыми у них тоже было два спинных один анальный и гетероцеркальный хвостовой плавники, космоидная чешуя, в общем сходное расположение покровных костей черепной коробки, внутренние ноздри. Но, с другой стороны, верхняя челюсть срослась с черепной коробкой (аутостилия), межчелюстные, верхнечелюстные и зубные кости были уже утрачены и имелись характерные для всех двоякодышащих рыб небные зубные пластинки. Наконец, парные плавники были бисериального типа. Следует, однако, отметить, что некоторые из более поздних кистеперых имели плавники, переходные к бисериальным.

(по Абелю), последовательно снизу вверх: Dipterus valensiensis (нижний девон), Dipterus macropterus (средний девон), Scaumenacia curta (верхний девон), Phaneropleuron andersoni (верхний девон), Uronema lobatus (нижний каменный уголь), Neoceratodus forsteri (современный)

Эволюцию двоякодышащих в настоящее время удалось проследить очень полно, и мы имеем полный ряд, связывающий нижнедевонского Dipterus с современным цератодом. По-видимому, разделение кистеперых и двоякодышащих протекало в зависимости от различных способов питания: кистеперые оставались рыбоядными хищниками, тогда как двоякодышащие перешли на питание главным образом ракообразными и моллюсками, в связи с чем зубы у них слились в пластинки, и они превратились в современные медлительные существа.

Многоперые (Polypteri) . В ископаемом состоянии неизвестны, строение же их весьма своеобразно. Поэтому об их происхождении можно высказывать лишь более или менее вероятные предположения. Присутствие легких и форма покровных костей черепа сближают их с кистеперыми, от древних представителей которых, по мнению многих исследователей, они и берут свое начало. Однако ряд авторов, опираясь главным образом на отсутствие у многоперых хоан и наличие ганоидной чешуи, сближают их с палеонисцидами в общую группу Paleopterygii.

Еще интересные статьи

Кандидат биологических наук Н. Павлова, главный хранитель Зоологического музея МГУ

В конце 1938 года научный мир был потрясен вестью о том, что в водах Южной Африки поймана рыба, считавшаяся вымершей миллионы лет назад,- пращур всех наземных позвоночных животных. Об истории открытия древнейшей рыбы Земли - латимерии - можно прочитать в книге Дж. Л. Б. Смита «Старина четвероног» (перевод с английского). Москва. 1962 год. Государственное издательство географической литературы.

Латимерин на коралловом рифе. Фото Ж. Стевана (1971 год).

Около 400 миллионов лет тому назад водоемы Земли заселяло множество разнообразных рыб. Девонский период в истории нашей планеты иногда так и называют «веком рыб». Самой многочисленной группой были кистеперые, или мясисто-лопастные, рыбы.

Голова латимерии сбоку и снизу. Видны крупные покровные кости и пластинки нижней челюсти.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Грудной и брюшной плавники латимерии. Мясистые основания плавников сильно развиты.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Латимерия. Подводное фото Ж. Стевана.

Транспортировка латимерии с места поимки на остров.

Хвостовой плавник рыб состоит из спинной и брюшной лопастей. Первоначально они симметрично располагались по обеим сторонам хорды.

Разрез спирального клапана.

Строение чешуи акул.

Чешуя целаканта.

Яйца целаканта, выставленные в витрине одного из французских музеев.

За древнейшей рыбой прочно закрепилось название «зоологической сенсации. XX века». Это сенсационное животное сейчас можно видеть в Зоологическом музее МГУ.

Читатели просили редакцию рассказать о чудо-рыбе более подробно, чем это могли сделать информационные заметки в газетах. Выполняем эту просьбу.

3 января 1938 года профессор химии Греймстаунского колледжа (Южно-Африканский союз) Дж. Л. Б. Смит получил письмо от хранителя музея Ист-Лондона мисс М. Куртенэ-Латимер, в котором говорилось о том, что в музей доставлена совершенно необычная рыба.

Профессор Смит, страстный ихтиолог-любитель, в течение долгих лет собирал материал о рыбах Южной Африки и поэтому переписывался со всеми музеями страны. И даже по не очень точному рисунку определил, что пойман представитель кистеперых рыб, которые, как считалось, вымерли примерно 50 миллионов лет назад.

Профессору Смиту принадлежит честь открытия, названия и описания кистеперой рыбы. С тех пор каждый музей мира стремится заполучить экземпляр этой рыбы, названной Латимерией Халумной.

Шестьдесят восьмой экземпляр латимерии был пойман 16 сентября 1971 года на уду - приманкой служила глубоководная рыба руди - жителем Коморских островов Саидом Мохамедом. Длина рыбы - 164 сантиметра, вес - 65 килограммов.

Эта латимерия была приобретена Институтом океанологии Академии наук СССР и передана в Зоологический музей МГУ на хранение. В мастерской изготовили из гипса точную копию коллекционного экземпляра и выставили в экспозиции.

Латимерия: от головы до хвоста

И вот перед нами «старина четвероног», как назвал его профессор Смит. Да, он очень похож на своих древних родичей, внешний облик которых известен нам по реконструкциям с окаменелостей. Больше того, он почти не изменился за минувшие 300 миллионов лет.

Латимерия сохранила множество древних черт своих предков. Массивное туловище ее покрыто крупной мощной чешуей. Отдельные пластинки налегают одна на другую так, что тело рыбы защищено тройным слоем, как броней.

Чешуя латимерии совершенно особого типа. Из современных рыб ни у одной не встречается. Множество бугорков на поверхности чешуек делает ее поверхность шероховатой, и жители Коморских островов нередко используют отдельные пластинки вместо наждака.

Латимерия - хищник, и ее мощные челюсти вооружены острыми, крупными зубами.

Самое оригинальное и замечательное в облике латимерии - это ее плавники. В центре хвостового плавника имеется добавочная обособленная лопасть - рудимент хвоста древних форм, который у современных нам рыб был вытеснен верхним и нижним плавниками.

Все остальные плавники латимерии, кроме переднего спинного, похожи скорее на лапы пресмыкающихся. У них хорошо развитая мясистая лопасть, покрытая чешуей. Второй спинной и анальный плавники обладают исключительной подвижностью, а грудные могут вращаться почти в любых направлениях.

Скелет парных грудных и брюшных плавников латимерии обнаруживает поразительное сходство с пятипалой конечностью наземных позвоночных. Палеонтологические находки позволяют достаточно полно восстановить картину преобразования скелета плавника ископаемой кистеперой рыбы в скелет пятипалой конечности первых наземных позвоночных - стегоцефалов.

Череп ее, как и у ископаемых целакантов, подразделен на две части - рыльную и мозговую. Поверхность головы латимерии покрыта мощными костями, подобными тем, какие были у древних кистеперых рыб, и чрезвычайно сходными с соответствующими костями черепа первых четвероногих животных стегоцефалов, или панцирноголовых. Из покровных костей на нижней стороне черепа у латимерии сильно развиты так называемые югулярные пластинки, которые очень часто наблюдались и у ископаемых форм.

Вместо позвоночника у современного целаканта имеется спинная струна - хорда, образованная упругим волокнистым веществом.

В кишечнике латимерии есть особая складка - спиральный клапан. Это очень древнее приспособление замедляет продвижение пищи по кишечному тракту и увеличивает поверхность всасывания.

Чрезвычайно примитивно устроено сердце латимерии. Оно имеет вид простой изогнутой трубки и не похоже на мускулистое, сильное сердце современных рыб.

Да, латимерия очень похожа на вымерших целакантов, но есть и серьезное отличие. Ее плавательный пузырь сильно уменьшился и превратился в небольшой кожный лоскут, заполненный жиром. Вероятно, это уменьшение связано с переходом целакантов к обитанию в море, где отпала необходимость в легочном дыхании. С этим же, видимо, связано и отсутствие у латимерии внутренних ноздрей - хоан, которые были характерны для ископаемых кистеперых рыб.

Вот каков он, представитель древнейшего рода целакавтов, доживший до наших дней1 Сохранив многие древнейшие черты в своем строении, он в то же время оказался хорошо приспособленным к жизни в современных морях.

Давайте теперь посмотрим на латимерию в целом. Ведь внешний вид рыбы может многое поведать ученому о местах ее обитания и о привычках. Вот что пишет об этом профессор Смит: «С первого же раза, когда я увидел его (целаканта), эта замечательная рыба всем своим видом сказала мне так же отчетливо, как если бы по-настоящему могла говорить:

«Посмотри на мою твердую, мощную чешую. Посмотри на мою костистую голову, на крепкие колючие плавники. Я так хорошо защищен, что мне никакой камень не страшен. Разумеется, я живу в каменистых местах среди рифов. Можешь мне поверить: я крепкий парень и никого не боюсь. Нежный глубоководный ил не для меня. Уже моя синяя окраска убедительно говорит тебе, что я не обитатель больших глубин. Там нет синих рыб. Я плыву быстро только на короткое расстояние, да мне это и ни к чему: из укрытия за скалой или из расселины я бросаюсь на добычу так стремительно, что у нее нет надежды на спасение. А если моя добыча стоит неподвижно, мне не надо себя выдавать быстрыми движениями. Я могу подкрасться, медленно карабкаясь вдоль ложбин и проходов, прижимаясь для маскировки к скалам. Посмотри на мои зубы, на могучие челюстные мышцы. Уж если я кого схвачу, то вырваться будет нелегко. Даже крупная рыба обречена. Я держу добычу, пока она не умрет, а потом не спеша закусываю, как это делали подобные мне на протяжении миллионов лет».

Обо всем этом и еще о многом поведал целакант моему глазу, привыкшему наблюдать живых рыб.

Я не знаю ни одной современной или вымершей рыбы, которая была бы страшна целаканту - «охотнику рифов». Скорее наоборот, он - подобно еще более крупному хищнику, морскому судаку,- представляет собой страшного врага для большинства рыб, обитающих в зоне рифов. Словом, я поручился бы за него в любой его схватке даже с самыми подвижными соперниками; не сомневаюсь, что и ныряльщик, плавая среди рифов, не был бы в восторге от встречи с целакантом».

Латимерия: поиски продолжаются

Со дня открытия латимерии времени прошло много, а узнали нового ученые относительно мало. Это понятно: ведь на Коморских островах, в водах которых водится замечательная рыба, научных учреждений нет, и изредка попадающиеся рыбины к приезду срочно вызванных ученых оказываются мертвыми и изрядно разложившимися.

Рассматривая статистику поимок латимерии, с 1952 года (когда был пойман второй экземпляр) до 1970 года в среднем ежегодно ловилось по две-три рыбы. Причем все, кроме первой, были пойманы на уду. Счастливые случаи распределялись по годам неровно: наиболее удачным был 1965-й (семь латимерии), а самым скудным - 1961 год (один экземпляр). Как правило, латимерии попадались на крючок между восемью часами вечера и двумя часами утра. Почти все рыбы были пойманы с ноября по апрель. Из этих данных не следует делать преждевременных выводов о привычках «старины четверонога»: статистика отражает скорее местные климатические условия и особенности прибрежного рыболовства. Дело в том, что с июня по сентябрь-октябрь у Коморских островов часты сильные юго-восточные ветры, опасные для утлых пирог, и рыбаки почти не выходят в море. Кроме того, и в тихий сезон коморские рыбаки предпочитают удить по ночам, когда спадает жара и затихает бриз.

Сообщениям о том, на какой глубине попадается латимерия, тоже не стоит придавать большого значения. Глубину рыбаки измеряют по длине вытравленной веревки, а в мотке бывает, как правило, не более трехсот метров - отсюда и наибольшая глубина, с которой вытягивали латимерию, определяется как 300 метров. С другой стороны, сомнительно и утверждение, что рыба не поднимается к поверхности выше ста метров. Каменное грузило прикрепляют к бечевке ниткой, и, когда грузило касается дна, нитку рвут резким рывком. После этого подводное течение может далеко отнести крючок с наживкой, и судить о глубине по длине бечевки невозможно.

Поэтому можно предположить, что некоторые латимерии наверняка были вытянуты с глубин, доступных для аквалангистов. Но, судя по тому, что латимерия боится света, на глубины 60-80 метров она поднимается только ночью, а нырять с аквалангом ночью, вдали от берега, в водах, полных акул, никто пока не решился.

На поиски латимерии отправлялись и многочисленные отряды ученых, по, как правило, их поиски были напрасными. Расскажем лишь об одной из последних экспедиций, результаты которой, надо думать, раскроют многие тайны жизни и эволюции латимерии.

В 1972 году была организована совместная англо-французско-американская экспедиция. Ей предшествовала длительная и детальная подготовка. Когда редкая добыча попадется на крючок, заранее знать нельзя, и, чтобы не растеряться в решающие часы, надо было составить четкий и подробный план, что делать с пойманной рыбой: что наблюдать, пока она еще жива, как ее анатомировать, в каком порядке брать ткани органов, как их сохранить для последующего изучения разными методами. Заранее был составлен и список биологов разных стран, выразивших желание получить образцы тех или иных органов для изучения. В списке оказалось полсотни адресов.

Первые два члена экспедиции - француз Ж. Антони и английский зоолог Дж. Форстер - прибыли на остров Гранд-Комор 1 января 1972 года. В пустующем гараже, предоставленном местными властями, они начали устраивать лабораторию, хотя большая часть оборудования находилась еще в пути. А четвертого января пришло сообщение, что на остров Анжуан доставлена латимерия! Рыбак сумел продержать ее живой девять часов, но биологи опоздали и смогли начать препарирование только через шесть часов после того, как рыба уснула. Шесть часов под тропическим солнцем! Кусочки органов для биохимического анализа все же сохранить удалось.

Участники экспедиции объехали несколько деревень, пообещав щедрое вознаграждение за каждый экземпляр живой латимерии. Пробовали ловить и сами - безрезультатно.

22 марта, за неделю до окончания экспедиции, когда большинство ее участников, разуверившись в успехе, разъехались, а двое оставшихся потихоньку паковали склянки, химикалии и инструменты, старый рыбак Мали Юсуф Каар привез в своей пироге живую латимерию. Несмотря на ранний час, он разбудил деревенского старосту, и тот поехал за учеными. Тем временем рыбу поместили в заранее приготовленную для этой цели клетку, которую притопили у берега на мелком месте.

Вот тут и пригодились составленные заранее инструкции! Прежде всего при свете факелов и карманных фонариков биологи подробно разглядели, как плавает латимерия. Большинство рыб при этом волнообразно изгибает тело или отталкивается от воды ударами хвоста. Латимерия же гребла лишь вторым спинным и анальным плавниками. Они вместе выгибались вправо, затем быстро возвращались в среднее положение, давая толчок телу рыбы, и синхронно шли влево, после чего опять следовал толчок. Хвост не участвовал в движении, но, судя по его мощной мускулатуре, латимерия использует хвост на спринтерских дистанциях, одним рывком догоняя жертву.

Грудные плавники взмахивают несинхронно, направляя движение и поддерживая равновесие тела в воде. Остальные плавники неподвижны.

Утверждение, что глаза живой латимерии светятся, оказалось неверным. Обладая блестящим отражательным слоем, который лежит под сетчаткой, они сверкают в свете фонаря, как глаза кошки.

Когда рассвело, движения рыбы засняли на кинопленку, сделали и цветные фотоснимки. Цвет латимерии - темно-бурый со слабым голубоватым оттенком. Описанный некоторыми авторами ярко-голубой цвет - просто отражение синего тропического неба в блестящей чешуе.

К полудню стало ясно, что рыба, проведшая на мелкой воде уже около 10 часов, долго не протянет. Строго следуя графику работ, биологи приступили к вскрытию. Работа эта заняла весь остаток дня. Прежде всего взяли пробы крови (она очень быстро портится), затем зафиксировали кусочки внутренних органов для изучения под электронным микроскопом, анализов и обычной микроскопии.

Позже, доставленные в Европу, пробы были разосланы заинтересованным ученым. Результаты их исследований в основном еще не опубликованы, но уже ясно, что впервые полученные «свежие» пробы органов редкой рыбы многое расскажут о ее физиологии, образе жизни, об эволюции позвоночных животных.

И в заключение можно еще раз вернуться к книге Смита и словами человека, открывшего для нас «зоологическую сенсацию XX века» закончить рассказ о латимерии.

«Открытие целаканта показало, как мало мы, в сущности, знаем о жизни моря. Верно сказано, что господство человека кончается там, где кончается суша. Если у нас достаточно полное представление о формах сухопутной жизни, то наши познания об обитателях водной среды далеко не исчерпывающи, а наше влияние на их жизнь практически равно нулю. Взять, скажем, Париж или Лондон. В их пределах на суше вряд ли есть хоть одна форма жизни, не находящаяся под контролем человека, исключая, разумеется, самые мелкие. Но в самом центре этих древних густо населенных центров цивилизации - в реках Темзе и Сене - жизнь протекает точно так, как протекала миллион, пятьдесят и более миллионов лет назад, примитивная и дикая. Нет ни одного водоема, в котором жизнь подчинялась бы законам, данным человеком.

Сколько исследований проведено в морях, и вдруг обнаруживают целаканта - крупное, сильное животное! Да, мы знаем очень мало. И есть надежда, что где-то в морях поныне обитают и другие примитивные формы».

Бюро справок

Латимерия халумна, целакант

Как и любые другие животные, латимерия имеет несколько названий. Часто они не понятны для непосвященного человека.

Ее родовое название - ЛАТИМЕРИЯ - дано профессором Смитом в честь мисс Латимер. Именно она первой признала в таинственной рыбе, попавшей в трал, нечто необычное, из ряда вон выходящее. Биологи часто называют животных или растения в честь людей, имеющих большие заслуги перед наукой.

Второе слово - ХАЛУМНА - видовое название. Халумна - название речки, недалеко от устья которой поймана первая кистеперая рыба.

Латимерию часто называют ЦЕЛАКАНТОМ. Это вполне правомерно: эта рыба входит в надотряд, который так называется. Слово «целакант» в переводе с латинского означает «полый шип». У большинства рыб сверху и снизу позвоночника хорошо заметны твердые костные шипы. У целакантов эти шипы полые и не очень твердые. Отсюда и название.

Латимерию называют и КИСТЕПЕРОЙ РЫБОЙ. Так называются все рыбы, обладающие такими же, как и у латимерии, плавниками.

Начало палеозоя отмечено образованием многих типов живот-ных, из которых примерно треть существует в настоящее время. Причины такой активной эволюции остаются неяс-ными. В позднекембрийское время появляются первые рыбы, представленные бесчелю-ст-ными-Agnata. В дальнейшем они почти все вымерли, из современных потомков со-храни-лись миноги. В девоне возникают челюстные рыбы в результате таких круп-ных эволюцион-ных преобразований, как превращение передней пары жаберных дуг в челю-сти и формиро-вание парных плав-ников. Первых челюстноротых представляли две группы: лучеперые и лопастеперые. Почти все ныне живущие рыбы - потомки лучепе-рых. Лопастеперые пред-ставлены сейчас только двоякодышащими и небольшим числом релик-товых морских форм. Лопастеперые имели в плавниках костные опорные эле-менты, из которых развились конеч-ности первых обитателей су-ши. Ранее из группы ло-пастеперых возникли амфибии, следова-тельно, все четверо-ногие позвоночные имеют своим далеким предком эту исчезнувшую группу рыб.

Наиболее древние пред-ставители амфибий - ихтиостеги обнаружены в верхне-девонских отложениях (Гренландия). Эти животные обладали пятипалыми конечностя-ми, с помо-щью которых они могли переползать по суше. Все же ряд признаков (настоящий хвосто-вой плавник, покрытое мелкими че-шуйками тело) свидетельствует о том, что ихтиостеги оби-тали преиму-щественно в водоемах. Конкуренция с кистеперыми рыбами застав-ляла этих первых земноводных занимать промежуточные между водой и сушей местообита-ния.

Расцвет древних амфибий приурочен к карбону, где они были представлены большим раз-нообразием форм, объединяемых под названием «стегоцефалы». Среди них наиболее выде-ляются лабиринтодонты и крокодилообразные. Два отряда современных амфибий - хво-статые и безногие (или червяги) - произошли, вероятно, от других ветвей стего-цефалов.

От примитивных амфибий ведут свое начало рептилии, ши-роко расселившиеся на суше к концу пермского периода благо-даря приобретению легочного дыхания и оболочек яиц, за-щи-щающих от высыхания. Среди первых рептилий особенно выде-ляются котилозавры - небольшие насекомоядные животные и активные хищники - терапсиды, уступившие в триасе место ги-гантским рептилиям, динозаврам, появившимся 150 млн. лет назад. Вполне вероятно, что последние были тепло-кровными животными. В связи с теплокров-ностью ди-нозавры вели активный образ жизни, чем можно объяснить их длитель-ное господство и со-существование с млекопитающими. Причины вымирания динозавров (примерно 65 млн. лет назад) неизвестны. Предполагают, в частности, что таковое могло быть следствием массо-вого уничтожения яиц динозавров примитивными млекопи-таю-щими. Более правдоподоб-ной кажется гипотеза, согласно которой вымирание динозав-ров связано с резкими колеба-ни-ями климата и уменьшением растительной пищи в мело-вом периоде.

Уже в период господства динозавров существовала предковая группа млекопи-тающих - небольших по размеру с шерстным покро-вом животных, возникших от одной из ли-ний хищных терапсид. Млекопитающие вы-ходят на передний край эво-люции благодаря таким прогрессивным адаптациям, как плацента, вскармлива-ние потомства молоком, бо-лее разви-тый мозг и связан-ная с этим большая актив-ность, теплокровность. Зна-читель-ного разнооб-разия млекопитающие достигли в кайнозое, появились при-маты. Третич-ный период был временем расцвета млекопитающих, но многие из них вскоре вымерли (например, ирланд-ский олень, саблезубый тигр, пещерный медведь).

Прогрессивная эволюция приматов оказалась уникальным явлением в истории жизни, в итоге она привела к возникно-вению человека.

Наиболее существенные черты эволюции животного мира заключались в следующем: 1) Прогрессивное развитие многоклеточности и связанная с ним специализация тканей и всех систем органов. Свободный образ жизни (способность к перемещению) в значи-тельной мере определил совершенствование форм по-ведения, а также автономизацию онтогенеза - относительную независимость индивидуального развития от колебаний факторов среды на основе развития внутренних регуляторных систем. 2) Возникновение твердого скелета: на-ружного - у членистоно-гих, внутреннего - у позвоночных. Такое разделение определило разные пути эволюции этих типов животных. Наружный скелет членистоногих препятство-вал увеличению размеров тела, именно поэтому все насекомые представлены мелкими фор-мами. Внут-ренний скелет позвоночных не ограничивал уве-личение размеров тела, достиг-ших максимальной величины у мезозойских репти-лий - динозавров, ихтиозавров. 3) Воз-никновение и совершен-ствование централизованно-дифференцированной стадии органино-полостных до млекопитаю-щих. На этой стадии прои-зошло разделение насекомых и позво-ночных. Развитие центральной нервной сис-те-мы у насекомых характери-зуется совершенст-вованием форм поведения по типу нас-ледственного закрепления инстинктов. У позвоноч-ных развился головной мозг и сис-тема условных рефлексов, наблюдается ярко выражен-ная тенденция к повышению сред-ней выживаемости от-дельных особей.

Этот путь эволюции поз-воночных привел к развитию форм группового адаптивно-го по-ве-дения, финальным событием которого стало возникновение биосоциаль-ного суще-ства - челове-ка.

2.7. Эволюция биосферы.

С момента возникновения жизнь оформилась в виде при-митивной биосферы, и с того вре-мени ее эволюция тесно сопря-жена с возникновением самых разнообразных видов микроор-ганизмов, грибов, растений, животных. Число вымерших видов, некогда оби-тавших на зем-ном шаре, определяется разными ав-торами от одного до нескольких мил-лиардов (Дж. Симпсон). Сейчас выявлено более 1,5 млн. видов. Многообразие видов, существовавших в прошлом и населяющих планету сейчас, есть результат исторического развития биосферы в целом.

Согласно выдвинутому В. И. Вернадским закону, названному им «вторым биогеохимиче-ским принципом», эволюция видов и возникновение устойчивых форм жизни шли в на-правлении уси-ления биогенной миграции атомов в биосфере. Именно живому компо-ненту биосферы, а не физико-географическим или геологи-ческим процессам принадле-жит веду-щая роль в преобразовании вещества и энергии на поверхности Земли. Взаимо-связь эво-лю-ции органического мира с основными биогеохимическими процессами в биосфере Вернад-ский усматривал прежде всего в биогенных миграциях химических эле-ментов, т. е. в «прохож-дении» их через организмы. Определенные химические вещества (кальций, углерод) могут концентрироваться в организмах и при их отмирании скапли-ваться в минеральных и органических отложениях, в известняках, угле, торфе. Большая часть угле-кислого газа и азота в атмосфере - продукт жизнедеятельности организмов, насыщение ее кислородом было прямо связано с эволюцией фотосинтезирующих видов.

Основная структурная единица биосферы - биогеоценоз. Свойства биосферы, как отме-чал выдающийся советский эколог С. С. Шварц, в значительной мере определяются ее рабочими единицами - биогеоценозами. Входя в состав биосферы, биогеоценозы, есте-ственно, свя-заны между собой. Эта связь выражается в обмене живыми компонентами при миграции особей, а также в постоянных потоках минеральных и органических ве-ществ через поверх-ностные и грунтовые воды.

Ответ оставил Гость

Кроме того, у большинства форм был брюшной панцирь, состоявший из налегающих друг на друга костных чешуек и покрывавший брюшную сторону животного. Стегоцефалы отличались от современных земноводных рядом примитивных признаков (в том числе костным панцирем) , унаследованных от кистеперых рыб.

В течение каменноугольного и пермского периодов, обозначаемых часто как век земноводных, стегоцефалы достигли большой численности и разнообразия. Учитывая ископаемые остатки стегоцефалов, палеонтологи в настоящее время разделяют класс земноводных на два подкласса: дугопозвонковых (Apsidospon-dyli) и тонкопозвонковых (Lepospondyli), Первый подкласс делят на два надотряда: надотряд Labyrinthodontia объединяет разнообразных лабиринтодонтов (4-5 отрядов) и надотряд прыгающих (Salientia), включающий всех многообразных современных бесхвостых (отряд Anura). Ископаемый бесхвостых амфибий выделен в отдельный отряд (Proanura). Лабиринтодонты (Labyrinthodontia) были наиболее разнообразны. У них «лаби-онтный» тип зубов, имевшийся уже у древних кистеперых рыб, достигал наибольшего развития, так что на поперечном разрезе зубов видна необычайно сложная разветвляющихся эмалевых петель. К лабиринтодонтам относились крупные земноводные каменного, пермского и триасового периодов. 3а это время они претерпели большие изменения: ранние формы имели умеренные размеры и рыбообразную форму тела, более поздние достигали очень крупной величины (череп до 1 м и больше) , тело их было укорочено и утолщено заканчивалось коротким толстым хвостом. Второй подкласс - тонкопозвонковых (Lepospondyli) включает три отряда дефалов каменноугольного периода. Это были мелкие, но очень хорошо приспособленные к жизни в воде амфибии, много которых вторично утратили конечноти.

» Земноводные » Кто были первыми земноводными?

Первыми живыми существами, решившимися на то, чтобы покинуть (правда, не окончательно) водную среду были небольшие амфибии, большая часть которых своим внешним видом напоминала современных ящериц.

Одно из самых известных названий этих животных — стегоцефалы, однако, на самом деле, оно не совсем правильное: группа стегоцефалов включает в себя три группы древнейших животных — лептоспондилов, батрахозавров и лабиринтодонтов. Стегоцефалы являлись одновременно и рыбами (их позвоночник устроен так же, как у рыб), и пресмыкающимися, и земноводными: верхняя часть головы стегоцефалов напоминает головы пресмыкающихся, а нижняя — лягушек. Кроме того, стегоцефалы имели твердый панцирь, надежно охраняющий брюшко и бока, но оставляющий без защиты спину, а также четыре конечности (однако известны и стегоцефалы в форме змеи).

Земноводные возникли не меньше 300 млн. лет назад. Предками их были рыбы, обладающие легкими и такими парными плавниками, из которых могли развиться пятипалые конечности. Таким требованиям удовлетворяют древние кистеперые рыбы. Они обладают легкими. На то, что предками земноводных были действительно древние кистеперые рыбы, указывает также поразительное сходство покровных костей их черепа с костями черепа палеозойских земноводных. Так же как у земноводных, у кистеперых встречались как верхние, так и нижние ребра.

Ископаемая кистеперая рыба:

Ведущим биологическим фактором, определившим разрыв предков земноводных с водоемом, были новые кормовые возможности, найденные ими в новой среде обитания. Ископаемые палеозойские земноводные относятся к группе стегоцефалов, или панцирноголовых. Выяснено, что современные отряды земноводных произошли от различных древних отрядов. Характернейшей особенностью стегоцефалов был сплошной панцирь из кожных костей, покрывавший черепную коробку сверху и с боков (стегальный череп) , так что оставались отверстия только для ноздрей, глаз и теменного органа, который у них был, по-видимому, хорошо развит. Кроме того, у большинства форм был брюшной панцирь, состоявший из налегающих друг на друга костных чешуек и покрывавший брюшную сторону животного. Стегоцефалы отличались от современных земноводных рядом примитивных признаков (в том числе костным панцирем) , унаследованных от кистеперых рыб.

К лабиринтодонтам относились крупные земноводные каменного, пермского и триасового периодов. 3а это время они претерпели большие изменения: ранние формы имели умеренные размеры и рыбообразную форму тела, более поздние достигали очень крупной величины (череп до 1 м и больше) , тело их было укорочено и утолщено заканчивалось коротким толстым хвостом. Второй подкласс тонкопозвонковых (Lepospondyli) включает три отряда дефалов каменноугольного периода. Это были мелкие, но очень хорошо приспособленные к жизни в воде амфибии, много которых вторично утратили конечноти.

Почти все стегоцефалы вымерли в пермский период и в течение триасового доживали свой век лишь немногочисленные, крайне специализированные лабиринтодонты. Начиная с верхней юры и нижнего мела появляются вполне типичные бесхвостые и хвостатые земноводные. Амфибии третичного периода уже мало отличаются от ныне живущих.

Тесты

700-01. От древних пресмыкающихся произошли
А) рыбы и земноводные
Б) птицы и млекопитающие
В) моллюски и черви
Г) двоякодышащие и моллюски

700-02. Какое ископаемое животное служит доказательством родства птиц и пресмыкающихся?
А) ихтиозавр
Б) древние птицы
В) зверозубый ящер
Г) археоптерикс

700-03. Открытие учеными ланцетника позволило подтвердить вывод о
А) существовании хордовых животных, кроме позвоночных
Б) единстве строения органического мира
В) многообразии животных
Г) приспособленности животных к жизни в водной среде

700-04. Из какой группы рыб появились первые земноводные?
А) Хрящевые
Б) Костистые
В) Костно-хрящевые
Г) Кистепёрые

700-05. На рисунке изображено реконструированное ископаемое животное – ихтиостега. Многие учёные считают его ископаемой переходной формой между древними

А) рыбами и земноводными
Б) пресмыкающимися и птицами
В) рыбами и пресмыкающимися
Г) земноводными и птицами

700-06. Каких древних животных считают предками пресмыкающихся?
А) ихтиозавров
Б) археоптериксов
В) стегоцефалов
Г) кистеперых рыб

700-07. Пресмыкающиеся произошли от
А) земноводных
Б) птиц
В) рыб
Г) млекопитающих

700-08. Наиболее вероятными предками пресмыкающихся были
А) тритоны
Б) археоптериксы
В) древние земноводные
Г) кистепёрые рыбы

Каких древних животных считают предками птиц?
А) ихтиозавров
Б) археоптериксов
В) стегоцефалов
Г) кистёперых рыб

700-10. Какое из приведённых ископаемых животных может служить одним из доказательств родства пресмыкающихся и птиц?
А) археоптерикс
Б) латимерия
В) зверозубый ящер
Г) птеродактиль

700-11. На рисунке изображен отпечаток археоптерикса. Он является ископаемой переходной формой между древними

А) птицами и млекопитающими
Б) пресмыкающимися и птицами
В) пресмыкающимися и млекопитающими
Г) земноводными и птицами

700-12. Млекопитающие произошли от древних
А) динозавров
Б) зверозубых ящеров
В) кистепёрых рыб
Г) хвостатых земноводных

700-13. Предком каких животных является изображённый на рисунке организм?

А) головоногих моллюсков
Б) земноводных
В) пресмыкающихся
Г) рыб

700-14. К какому типу относят изображенного на рисунке ланцетника?

А) Хордовые
Б) Кольчатые черви
В) Членистоногие
Г) Моллюски

700-15. Верны ли суждения о происхождении членистоногих?
1. Членистоногие произошли от древних кольчатых червей.
2. Членистоногие имеют более высокую организацию, чем кольчатые черви: у них появились отделы тела, членистые конечности, хитиновый покров и др. признаки.
А) верно только 1
Б) верно только 2
В) верны оба суждения
Г) оба суждения неверны

Дмитрий Поздняков БИОЛОГИЯ оглавление
ЗЗУБРОМИНИМУМ: готовимся к ЕГЭ быстро
«БИОРОБОТ» — это онлайн-тестирование