Развитие животного мира — биология 7 класс: эволюция

В зале палеонтологии рядом лежат отпечаток рыбы в известняке и скелет ящера ростом с дом. Каждая находка — страница летописи, которой несколько сотен миллионов лет. Животный мир не был всегда таким, как сейчас: он строился шаг за шагом, и этот маршрут — от капли океана до леса с птицами — называется эволюцией. Наука объясняет его механизм через естественный отбор, и начинать рассказ проще с самого начала — с клетки.

Порядок в многообразии: систематика Линнея

Порядок в этом многообразии навёл шведский натуралист Карл Линней. В тысяча семьсот тридцать пятом году он выпустил «Систему природы»: каждому виду — двойное имя из рода и вида, а похожие виды собираются в роды, отряды и классы. Так зоология получила общий язык: как бы ни называли животное в разных странах, у него есть одно научное имя. Систематика — наука о классификации — с тех пор строит дерево живого мира, и место каждого вида в нём подсказывает родство.

От одноклеточных к многоклеточным

Первые животные были одноклеточными: амёба и инфузория-туфелька и сегодня живут в лужах, почти не изменившись за сотни миллионов лет. Потом клетки объединились в колонии, а колонии превратились в первые многоклеточные — так возникли кишечнополостные с лучистой симметрией и двумя слоями клеток: гидра, медуза, кораллы. Дальше судьбоносный поворот: у червей появилась двусторонняя симметрия и третий слой клеток, из которого строятся мышцы и органы — тело стало организованным, с головой и хвостом. От моллюсков и членистоногих эволюция ждала выхода на сушу: около четырёхсот миллионов лет назад древние паукообразные и многоножки первыми из животных пошли по земле, а раковина и хитиновый панцирь удержали воду в теле. Параллельно в океане оформились хордовые — животные с упругим стержнем-хордой вдоль спины, который у позвоночных заменился позвоночником, и около пятисот миллионов лет назад появились первые рыбы.

Как читают летопись жизни

Летопись жизни читают по слоям горных пород: чем глубже лежит слой, тем древнее запечатлённые в нём существа. Палеонтологи сопоставляют находки из разных стран и восстанавливают последовательность событий. Самый загадочный эпизод — кембрийский взрыв около пятисот сорока миллионов лет назад: за короткий по геологическим меркам срок в океанах появились представители почти всех современных типов животных, и учёные до сих пор спорят, что ускорило этот процесс.

Позвоночные выходят на сушу

Из костных рыб с мясистыми плавниками около трёхсот пятидесяти миллионов лет назад вышли земноводные: у них появились лёгкие и конечности с пальцами, но размножение ещё осталось в воде — икра без скорлупы высыхает на воздухе. Пресмыкающиеся сняли и это ограничение: их яйцо с плотной оболочкой можно отложить на песке, и мезозой стал веком ящеров — от крошечных пернатых до титанов весом с десяток слонов. Между ящерами и птицами палеонтологи нашли переходную форму: археоптерикс размером с ворону сочетал зубы, когти на крыльях и длинный хвост с настоящими перьями. После вымирания, закрывшего мезозой шестьдесят пять миллионов лет назад, расцвели птицы и млекопитающие. Всё это рассказывают ископаемые остатки: отпечатки, окаменевшие кости и раковины. А в тысяча девятьсот тридцать восьмом году у берегов Африки моряки поймали латимерию — кистепёрую рыбу, которую считали вымершей десятки миллионов лет назад: такие виды зовут живыми ископаемыми.

Почему суша долго пустовала

Суша ждала животных долго: сначала её должны были освоить растения, чтобы появились почва и пища, а озоновый слой — прикрыть всё живое от жёсткого ультрафиолета. Когда к концу девонского периода растения уже росли лесами по берегам, первыми из животных вышли многоножки и паукообразные: их хитиновый панцирь снаружи отлично держал влагу. Мягкотелым червям путь наверх был закрыт — вот где сыграла роль защита тела, а не желание покорить новую стихию.

Дарвин и механизм эволюции

Механизм эволюции объяснил Чарльз Дарвин. Пять лет он кружил по океанам на корабле «Бигль», заметил на Галапагосских островах вьюрков с разными клювами — каждый под свой корм — и двадцать лет собирал доказательства. В тысяча восемьсот пятьдесят девятом году вышла книга «Происхождение видов»: наследственные изменения, полезные в данных условиях, чаще переживают носителей, и поколение за поколением среда отбирает приспособленных. Так случайные перемены складываются в целесообразность без всякого плана.

Самая знаменитая находка в истории палеонтологии подтвердила родство групп. В тысяча восемьсот шестьдесят первом году в Баварии, в известковых плитах, которыми печатали литографии, нашли скелет археоптерикса размером с ворону: зубы и длинный хвост с позвонками — как у ящера, а вокруг костей — отпечатки настоящих перьев. Найдено около десятка таких скелетов, и споры прекратились: птицы произошли от хищных ящеров. Мезозой закрылся катастрофой: шестьдесят пять миллионов лет назад гигантский астероид упал у берегов Мексики, оставив кратер диаметром около ста восьмидесяти километров. Крупные ящеры погибли, а мелкие теплокровные звери, птицы и насекомые выжили и заняли опустевшие ниши.

Сегодня эволюцию рисуют не лестницей, а ветвящимся деревом: от общего ствола отходят ветви групп, и человек — лишь одна из веточек на кроне. После катастрофы конца мезозоя природа отстроилась заново: птицы окончательно освоили воздух, млекопитающие расселились по материкам, а киты вернулись в океан, откуда их далёкие предки когда-то вышли на сушу. Помогает увидеть родство и эмбриология: зародыши рыбы, ящерицы и человека на ранних стадиях удивительно похожи — это след общего происхождения.

Словарь урока

Эволюция#

историческое развитие живой природы от простых форм к сложным

Систематика#

наука о классификации организмов

Ископаемые#

остатки и следы древних организмов, сохранившиеся в горных породах

Переходная форма#

организм, сочетающий признаки двух разных групп

Естественный отбор#

процесс, при котором среда сохраняет носителей полезных наследственных изменений

Живое ископаемое#

современный вид, почти не изменившийся с глубокой древности

Разбор типового задания

Как это спрашивают на контрольной

• Расскажи о главных этапах развития животного мира по порядку.
• Объясни, почему археоптерикс называют переходной формой.
• Приведи пример живого ископаемого и объясни это название.
• Сформулируй суть естественного отбора своими словами.

Образец полного ответа. Археоптерикса называют переходной формой, потому что он сочетает признаки двух групп. От ящеров у него зубы, когти на передних лапах и длинный хвост из позвонков, а от птиц — настоящие перья и строение крыла. Такая находка показывает: птицы происходят от рептилий, и переход шёл постепенно, через формы, соединявшие обе группы.

Маршрут курса сложился: вода — суша, бесхребетные — позвоночные, икра — яйцо с оболочкой. Каждый шаг был ответом на условия, а не планом. В следующем уроке — животные и человек: как один из видов эволюции одомашнил других и взял часть оставшихся под охрану.

Подсказка: клавиши J — следующая тема, K — предыдущая, на телефоне: свайп влево/вправо — соседняя тема