Основные этапы истории животных: океан, многоклеточность, суша и вымирания
Свяжем крупные эволюционные события с доказательствами и поймём, почему даты — интервалы исследования, а не дни «появления» готового класса.
Федеральная программа · базовый уровень · 8 класс
Развитие животного мира на Земле
Элементы программы, раскрываемые в этом уроке:
- Древняя жизнь в воде и одноклеточные эукариоты
- Происхождение многоклеточных животных
- Основные ветви беспозвоночных
- Происхождение и разнообразие позвоночных
- Освоение суши разными ветвями
- Вымершие животные и неодновременные вымирания
Как это устроено
Жизнь возникла в воде задолго до современных животных. Одноклеточные эукариоты существовали до появления многоклеточных животных; переход к многоклеточности включал согласование деления, прикрепления и специализации клеток. Ни одна современная амёба не является прямым «родителем» всех современных животных. Происхождение многоклеточных реконструируют по древним находкам и сравнению геномов, но точный путь ранних событий остаётся предметом исследования.
Ранние животные дали множество ветвей. Губки, стрекающие, моллюски, членистоногие и хордовые — не последовательные ступени, где один современный тип превращается в следующий. У каждой линии своя история и новые признаки; некоторые линии вымерли, другие сохранились. «Беспозвоночные» — удобная школьная корзина по отсутствию позвоночника, но насекомое не «недоразвитая рыба».
Позвоночные долго развивались в водной среде, затем несколько ветвей освоили наземные условия. Переход требовал согласованного изменения опоры, движения, газообмена и размножения. Появление амниотических оболочек у предков амниот уменьшило зависимость зародыша от открытой воды, но не дало полной независимости от среды. Птицы произошли от одной динозавровой линии; современные птицы показывают, что не все динозавры исчезли.
История включает и исчезновение линий. Массовое вымирание меняет состав сообществ, но не работает как цель эволюции и не «освобождает место» по заранее заданному плану. Ископаемые фиксируют лишь часть организмов, а геологические даты имеют диапазоны неопределённости. Для школьной временной схемы достаточно верного порядка и крупных событий; точное число лет нужно брать из актуального научного источника, а не угадывать по картинке.
Словарь урока
Каждое понятие — с примером
- Многоклеточность
Организация организма из многих согласованно работающих клеток, которые могут специализироваться и зависеть друг от друга.
Пример: У губки разные клетки выполняют разные задачи внутри одного организма.
- Клеточная специализация
Различие строения и функций клеток одного многоклеточного организма вследствие их развития и регуляции работы генов.
Пример: Нервная и мышечная клетки животного выполняют разные задачи.
- Беспозвоночные
Удобное описательное название всех животных без позвоночника, не являющееся одной узкой естественной ветвью эволюционного дерева.
Пример: Моллюск и насекомое — беспозвоночные, но принадлежат к далёким линиям.
Важно: Нельзя считать всех беспозвоночных единой ступенью перед позвоночными.
- Позвоночные
Линия хордовых животных с черепом и позвоночником или его производными, развивавшаяся в нескольких водных и наземных ветвях.
Пример: Рыбы и птицы — позвоночные с общими древними предками.
- Освоение суши
Эволюционный переход некоторых линий к жизни и размножению в наземных условиях с появлением разных приспособлений.
Пример: Предки насекомых и предки наземных позвоночных независимо приобрели решения для передвижения и газообмена на суше.
- Вымирание
Исчезновение вида, когда последняя его особь умирает без продолжения популяции.
Пример: Нептичьи динозавры вымерли, тогда как птицы — одна из сохранившихся динозавровых линий.
- Массовое вымирание
Относительно быстрый в геологическом масштабе интервал, когда исчезает необычно большая доля линий организмов.
Пример: На границе мелового и палеогенового периодов исчезли многие линии, в том числе нептичьи динозавры.
- Геологическое время
Шкала истории Земли с подразделениями, установленными по последовательности пород, ископаемым и численным датировкам подходящих минералов.
Пример: Появление разных линий животных сравнивают на шкале миллионов лет; граница периода означает геологический интервал, а не день рождения нового класса.
- Конвергентная эволюция
Независимое появление сходных функций или форм в разных линиях под действием схожих условий.
Пример: Обтекаемая форма акулы и дельфина возникла в разных линиях водных позвоночных.
Пример по шагам
На рисунке акула и дельфин похожи формой тела. Доказывает ли это, что дельфин произошёл от современной акулы?
- Акула относится к хрящевым рыбам, дельфин — к млекопитающим.
- Оба живут в воде, где обтекаемая форма уменьшает сопротивление.
- Сходство функции объясняется конвергенцией, а родство проверяют по скелету, развитию и ДНК.
Вывод: Похожая форма в одной среде не доказывает прямое происхождение одной современной линии от другой.
Практическая работа
Ветвящееся дерево вместо лестницы
- На готовом дереве животных отметьте общий узел для моллюсков и членистоногих и отдельную ветвь хордовых, если выбранный научный источник показывает эти связи.
- Нанесите символы выхода на сушу в разных ветвях, не рисуя один общий переход для всех животных.
- Подпишите одно вымирание и одну сохранившуюся ветвь, указав источник и отсутствие точного масштаба у схемы.
Что можно заключить: Исторические связи показывают деревом с общими предками, а не линейной цепочкой нынешних видов.
Безопасность: Используйте опубликованные схемы и ископаемые изображения, без самостоятельных раскопок в опасных местах.
Попробуйте сами
Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.
Открываем задания…
Сверка содержания
Раздел и элементы содержания сверены с федеральной программой. Текст и учебные схемы созданы для Умблика; схема не передаёт реальные размеры.