Короткий огляд еволюції безхребетних

Майже всі основні групи морських безхребетних присутні у вигляді копалин в кембрійських шарах. Велика частина з них існує (у зміненому вигляді) і в наші дні. Всі дані про розвиток цих груп зведені воєдино на малюнку 40. У кожній групі відбувалися певні еволюційні зміни, але в основному ці зміни були не так різко виражені, як у наземних тварин. У більшості випадків це визначається тим, що в море природні умови змінювалися в більш вузьких межах, ніж на суші. Проте ми не повинні забувати, що кореляція пластів і складання геохронологічної шкали (табл. 1) стали можливі головним чином завдяки наявності розрізняються і схожих рис, які розвивалися в процесі еволюції у морських безхребетних.

Дно моря в девонське час. Шари пісковиків девонського віку, що виходять на поверхню в районі Гамільтона, в центральній частині штату Нью-Йорк, містять цілу колекцію викопних решток. Зразок цих порід показаний на фото 31. У центральній частині його знаходиться морська зірка Devonaster eucharis («граціозна девонская зірка»), яка дуже схожа на сучасні види морських зірок. У «північно-східному» куті зразка знаходиться її більш витончена родичка «тендітна зірка» – офиура. У «північно-західному» кутку, на зовнішньому краю зразка, знаходиться циліндричне поглиблення, оточене кільцями. Це відбиток зовнішньої поверхні стебла морської лілії, яка повністю зображена в правій частині малюнка 40. Більшість інших викопних решток належать трьом або чотирьом видам плеченогих, групі тварин, що мають раковини зі стулками, як у двостулкових молюсків, також зображених малюнку 40.

Дно моря в крейдяне час. На фото 33 представлений інший вигляд морського дна. Так виглядала в крейдяному періоді поверхню південно-західній частині сучасного штату Теннессі. Головоногі з прямими раковинами, які були широко поширені на більш ранніх етапах палеозою, вимерли в ході еволюції. Замість них з’явилися молюски з закрученими раковинами у формі плоских дисків, нагадують годинну пружину або моток клейкої стрічки. У широкому гирловому отворі розташовувалася голова молюска, забезпечена щупальцями, захоплювали невеликих риб і іншу здобич. Іншою особливістю мезозойських морів (на відміну від палеозойських) була присутність головоногих, подібних кальмарам і носили назву белемнитов. Вони мали внутрішню раковину, що нагадувала спинний хребет і складалася з карбонату кальцію; більшість цих раковин, збережених у великій кількості у викопному стані, нагадувало товстий олівець або тонку сигару. Один з видів белемнитов був набагато крупніше інших і мав довжину більше півтора метрів. Белемніти, як і палеозойські головоногі, швидко пересувалися, викидаючи реактивний струмінь. В основному принцип їх руху був той же, що у сучасних ракет, якщо не рахувати того, що викидалася вода, а не газ. Струмінь, що викидається головоногими, являла собою «винахід» способу руху, абсолютно відмінного від пересування за допомогою ніг або плавців. Крім того, белемніти, подібно сучасним кальмарам, мали мішок з чорнильною рідиною, яку вони могли викидати через лійку, фарбуючи позаду себе воду, очевидно, для того, щоб збити з пантелику переслідувача. Ці особливості ще раз ілюструють своєрідність еволюції у виробленні пристосувань до навколишнього середовища.

«Морські скорпіони». Особливо слід згадати виділяється своїми виключно великими розмірами групу членистоногих (рис. 40), які є далекими родичами камчатських крабів і, можливо, предками сучасних скорпіонів. Це «морські скорпіони», які жили протягом більшої частини палеозою, але досягли вершини свого розвитку в морях силурійського часу. Вони дихали зябрами, мали сегментну хітинову оболонку, дві пари очей і шість пар членистих «ніг» (фото 34). Деякі їх види мали невеликі розміри, але один був більше двох метрів у довжину. Одні види могли плавати, інші повзали по мулистому дну в гирлах річок в пошуках черв’яків або невеликих риб (фото 35). Перевершуючи за розмірами сучасних їм риб, «морські скорпіони» були найбільшими тваринами, що з’явилися в біосфері в цей період.

Комахи. Як і рослини, безхребетні вийшли з моря на сушу. Наземні молюски розвинулися з морських молюсків, комахи і павуки розвинулися з морських членистоногих, однак про це ми маємо у своєму розпорядженні до сих пір лише дуже уривчастими відомостями. Через малі розміри і відсутність твердих частин в тілах цих тварин вони могли зберегтися у вигляді копалин лише в абсолютно виняткових умовах. Таким чином, ми мало знаємо про боротьбу серед рослин і тварин, що переселилися з моря на сушу. Викопні рештки дозволяють встановити, що скорпіони, можливо, походять від одного з більш дрібних видів «морських скорпіонів», що існували ще в силурі, і що деякі комахи (поки ще безкрилі) і павуки існували принаймні з девону. У той час, як ми знаємо, суша вже була покрита примітивними рослинами. До деякої міри організми, які переселилися на суходіл, були підготовлені природним відбором для вироблення подальших пристосувань до життя на суші, оскільки морські членистоногі вже мали захисну оболонку і мали здатність до активного переміщення. Головні зміни, яким вони повинні були піддатися в процесі еволюції для того, щоб остаточно перетворитися в комах, – це виробити систему органів дихання і навчитися літати. Першу задачу вони вирішили шляхом утворення численних пір в оболонках; від часу відходили трубки, що пронизують тканину самого тіла. Тому у комах дихання і поглинання кисню здійснювалося всією поверхнею тіла. Другу задачу комахи вирішили до початку позднекаменноугольного часу шляхом утворення виступів оболонки тіла, у тому числі розвинулися крила.
У такому стислому вигляді ця історія, мабуть, виглядає повістю про щасливого маленькому членистоногих, яке гнався за «успіхами». Але перш ніж нам почне здаватися, що тут діяли цілеспрямовані зусилля, ми повинні згадати про фактор часу. Проміжок від среднесілурійского до початку позднекаменноугольного часу склав приблизно 120 мільйонів років – імовірно в десять разів менше часу знадобилося для утворення Великого каньйону річки Колорадо. За цей час змінилося принаймні 120 мільйонів поколінь членистоногих; цього часу було цілком достатньо для вироблення двох основних пристосувань (для дихання і польоту), які були «відібрані» з безлічі спроб і експериментів.
Широко поширені в позднекаменноугольное час вугільні болота, на яких в мілкій воді відбувалося повільне накопичення глинистих відкладень, представляли поєднання незвичайних умов, що забезпечували збереження величезної кількості комах у вигляді копалин. До теперішнього часу з них зібрано і описано 800 видів тільки одних тарганів, один з яких досягав 10 сантиметрів в довжину. Серед інших викопних комах трапляються види довжиною більше 30 сантиметрів і одна бабка з розмахом крил близько 75 сантиметрів, майже як у досить великого яструба. Один з цих велетнів зображений на фото 26. Очевидно, м’який клімат, сприяла пишної рослинності кам’яновугільних боліт, сприяв також розмноженню комах.
Тож не дивно, що ці комахи, тільки недавно вийшли з моря і поки ще безкрилі, поступово придбали крила і перейшли до повітряного способу життя. Для дрібних живих істот політ в повітрі давав найкращі можливості рятуватися від ворогів (від інших комах, тому що птахи з’явилися лише через 200 мільйонів років або навіть пізніше) і переслідувати здобич. Необхідно визнати, що їх образ дії виявився успішним, якщо під успіхом розуміти здатність заселяти територію і розмножуватися; доказом цього є та обставина, що зараз число видів комах втричі перевищує число видів всіх інших груп. Більшість видів комах, що літають.

Після того як комахи піднялися в повітря і пристосувалися до різних можливих варіантів життя в повітрі, потреба їх в подальших змінах стала слабшати і хід еволюції сповільнилося. На початку кайнозою, після майже 250 мільйонів років розвитку, багато видів комах були вже дуже близькі до сучасних. На фото 36 ми бачимо викопне комаха, яке збереглося в тонкозернистих відкладеннях, що утворилися на дні озера в Центральному Колорадо близько 30 мільйонів років тому. Це Glossina, що відноситься до того ж роду, що і сучасна муха це-це (переносник сонної хвороби), хоча і не до того ж виду. Таким чином, по крайней мере у цієї комахи еволюція відбувалася досить повільно.

Посилання на основну публікацію