ОКЕАНИ І МОРЯ
ОКЕАНИ І МОРЯ — КОЛИСКА ЖИТТЯ
Розквіт життя у воді
У протерозої та в першій половині палеозою, тобто протягом 600 мільйонів років, життя продовжувало розвиватися головним чином у воді — в океанах та морях, які були колискою життя на нашій планеті. Рослини і тварини суші почали розвиватися значно пізніше. Ми знаємо, що нині органічний світ океанів і морів великий і різноманітний. Там мешкає безліч примітивних за будовою і найдавніших організмів. В океанах і морях мешкає понад 150 тисяч видів тварин і близько 10 тисяч видів водоростей. тисяч видів, одноклітинних — близько 10 тисяч, черв'яків та близьких до них тварин — понад 7 тисяч видів, кишковопорожнинних — близько 9 тисяч, голкошкірих — 5 тисяч, губок — 4 тисячі видів. Тварин, які живуть у воді, набагато більше, ніж на суші. Із загального числа існуючих зараз 63 класів тварин і 33 класів рослин тільки в морі живуть 37 класів тварин і 5 класів рослин. Світ живих істот морів і океанів пройшов грандіозний шлях історичного розвитку. Землі сталося багато великих подій. Ось найголовніші з них.
Велика одноклітинна водорість
Перша подія - поява багатоклітинних організмів, друга - виникнення і розквіт різних водоростей і морських безхребетних тварин і третя - поява перших хребетних тварин.ймовірно, в такий спосіб. Кожен одноклітинний організм є маленький, але надзвичайно складний апарат, здатний здійснювати всі життєві функції: харчування, виділення, дихання, рух, розмноження. Інша річ багатоклітинні організми. Вони кожна клітина чи групи клітин пристосовані до виконання будь-якої певної функції. У простих багатоклітинних організмах, наприклад, у деяких джгутикових водоростей із групи вольвоксових, такого поділу функцій між клітинами ще не було. Вольвокси - кулясті організми - складаються зверху з одного шару клітин, а всередині наповнені рідиною. Вони є хіба що колонії одноклітинних істот, предків багатоклітинних. Надалі клітини таких організмів спеціалізувалися: одні клітини стали виконувати, наприклад, рухову функцію, інші – поживну, треті – функцію розмноження тощо. Так виникли багатоклітинні організми з різними органами. Найбільш обґрунтованою теорією походження багатоклітинних тварин є теорія, висунута І. І. Мечніковим. На думку І. І. Мечникова, вихідною формою для багатоклітинних була паренхімела, подібна до личинки губок — паренхімули і личинки кишковопорожнинних — планули. Паренхімела могла виникнути з колоній джгутиконосців, подібно до вольвоксів. Надалі у предків багатоклітинних виникли захисні клітини зовнішнього шару (ектодерму), а внутрішні клітини стали нести травну функцію і перетворилися на кишкову порожнину (ентодерму). Одні стали малорухливими, осіли на дно і прикріпилися до нього, інші зберегли рухливий спосіб життя. Виникли різноманітні багатоклітинні організми: водорості, а також губки, медузи та інші безхребетнітварини, які населяли найдавніші моря та океани. Поява цих організмів відноситься до вельми віддаленого часу, але, незважаючи на це, змінилися вони з тих пір дуже мало і не дали початку іншим тваринам. . На певному щаблі свого розвитку вони змушені були змінити спосіб життя: плавання на повзання. Це спричинило зміну будови: сплющивание тіла, утворення голови, поява відмінностей між очеревиною і спинний сторонами. Так виникли водяні черви. Поступово вони виробили велику рухливість, утворилися м'язові волокна, з'явилася кровоносна та інші системи органів.
Гідроїдний поліп - одна з простих багатоклітинних тварин
Стародавні примітивні кільчасті черв'яки дали початок членистоногім тваринам. Короткі нечленисті придатки, або пародії, кольчецов перетворилися на довгі суглобові ніжки, здатні до дуже складних рухів, головний мозок і вся нервова система у членистоногих збільшилися і ускладнилися, а органи почуттів, наприклад, очі досягли високого ступеня розвитку. З початку палеозою відомі трилобіти, ракоскорпіони, нижчі ракоподібні. Пізніше виникли павукоподібні, багатоніжки та комахи. Палеонтологічні, порівняно анатомічні та ембріологічні дані показують, що ракоподібні походять від однієї групи кольчеців, трилобіти, мечехвости, павукоподібні — від іншої, багатоніжки та комахи — від третьої. На це вказують риси будови нижчих молюсків та разючу подібність ембріонального розвитку (будова яєць та личинок, подібність стадій розвитку тапр.) молюсків та кольчеців. Але у молюсків виник нечленуватий, концентрований тип будівлі. Основні класи молюсків з'явилися в докембрії і добре відомі з кембрійського періоду Мшанки, плеченогі, також відомі з найдавніших відкладів, походять від якихось червоподібних форм; мають, з іншого боку, близькість до кишковопорожнинних. Плеченогі - морські тварини - зовні схожі на молюсків, але їхня раковина відкривається не в сторони, як у двостулкових молюсків, а знизу вгору. З боків рота вони мають дві вирости, названі «руками». Вони є органами дихання та створюють струм води біля рота. Плеченогі були широко поширеними тваринами у стародавніх морях.
Одиночний чотирипроменевий корал
Великий і своєрідний тип голкошкірих (морські зірки, їжаки, лілії, офіури або змієхвості) виник і бурхливо розвинувся задовго до кембрію від червоподібних предків. Імовірними предками їх були вільнорухливі, двосторонньосиметричні червоподібні тварини з трьома парами розділених внутрішніх порожнин, які не мали внутрішнього і зовнішнього скелета. Все це відбувалося понад 500 мільйонів років тому. Моря та океани були колискою життя на нашій планеті. У наступну — палеозойську — еру, яка почалася близько 500 мільйонів років тому і тривала понад 300 мільйонів років, живі істоти продовжували свій розвиток. Цю еру ділять на п'ять періодів: кембрійський, силурійський, девонський, кам'яновугільний та пермський. Перша половина палеозою – кембрійський та силурійський періоди. Це був спокійний час історії Землі. Материки розташовувалися тоді нижче, ніж тепер, і, отже, океани займали велику поверхню і утворювали багато глибоководнихморів.В них, як і в протерозойську еру, мешкали водорості, повзали, плавали або трохи ворушилися прикріплені на дно різні безхребетні тварини. У великій кількості почали поширюватися губки, археоціати та трилобіти. Слово «археоціати» у перекладі українською мовою означає «давні келихи». Їх назвали так тому, що ці тварини справді нагадували келих чи кубок. Багато їх залишків знайдено біля сучасної Сибіру як копалин рифів.
Археоціати були споріднені з губками і коралами, мали міцний вапняний скелет і прикріплювалися до дна довгими нитками. Їхнє тіло, що складається з голови, тулуба та хвоста, покривали щитки. Деякі трилобіти були дуже маленькими — завбільшки з горошину, інші сягали півметра завдовжки. Вони плавали або повзали в мілководних затоках, харчуючись рослинами та тілами померлих тварин.
У ті часи у воді жили також численні та різноманітні губки, корали, черв'яки, плечіногі, молюски, голкошкірі (морські зірки, лілії, морські їжаки). Але головних мешканців нинішніх морів та океанів – риб – ще не було. Перші рідкісні відбитки риб вчені виявили у пізніх відкладах силурійського періоду. Це означає, що їхній вік досягає 400 мільйонів років! Якими були предки риб?
Колонія нижчих хордових тварин граптолітів з плавальною бульбашкою
Довгий час наука не знаходила відповіді це питання. Тільки дослідження видатного українського ембріолога Олександра Онуфрійовича Ковалевського та останні палеонтологічні відкриття пролили світло на загадку походження риб. Виявляється, вони виникли від морських червоподібнихтварин. Стародавні риби мали вузьке, довге тіло. Усередині тіла кісток не було, але зовні воно іноді було вкрите панцирем. Парними плавцями стародавні риби не мали. Вони були схожі на мініг і міксин, що нині живуть, і водночас на маленьку, довжиною 5—7 сантиметрів, просту за будовою рибоподібну тварину — ланцетника. Він живе у південних морях, у піщаному ґрунті, зустрічається і у нас у Чорному морі. Будова його чудова, оскільки має риси безхребетних і хребетних тварин. Тіло його довге, загострене вниз, схоже на ланцет, складається з ряду сегментів, тобто має членисту будову, як у багатьох червоподібних безхребетних. З іншого боку, з хребетними його ріднять наявність хорди, головний мозок, складний зябровий апарат.
Головоногий молюск, що пожирає трилобіту
Материки та океани в кембрійському періоді
Внутрішня будова та личинковий розвиток ланцетника, вивчений О. О. Ковалевським, говорить про близьку спорідненість як із нижчими хордовими — оболонниками та асцидіями, — так і з хребетними тваринами, зокрема рибами.
Сучасний головоногий молюск каракатиця
Найбільш характерною ознакою, що відрізняє хордових тварин, куди відносяться ланцетник і ряд інших близьких до нього тварин, а також всі хребетні, є наявність хорди - спинної хрящової струни або хребта, - розташування головного мозку над передньою частиною хорди, присутність складного зябрового апарату або легень. У відкладах силурійського і девонського періодів знайдено залишки стародавніх риб, що надзвичайно добре збереглися. За цими залишками можна навіть судити, як були розташовані головні кровоносні судини та нерви. Найдавнішими відомими нам хребетними є щиткові безщелепні. На вигляд вонинагадують риб, але рибами їх назвати не можна. У них не було щелеп та парних плавців, як у міног та міксин. Їхні близькі родичі, так звані панцирні риби, мали щелепи, парні плавці, мали більш удосконалений внутрішній скелет, головний мозок і органи почуттів. Але їхнє тіло сковував масивний кістковий панцир, що покривав голову та передній відділ тулуба. Всі ці риби вимерли в девонському періоді, близько 300 мільйонів років тому, поступившись місцем хрящовим і кістковим рибам. На користь морського походження говорить значна кількість розчиненого в морській воді кальцію, що входить до складу кісток, а також проживання всіх нижчих хребетних у морі. Прихильники прісноводного походження розглядають причину виникнення скелета взагалі як стійкої опори тіла і вважають, що він мав виникнути у проточній воді, активно протидіючи течії. Безперечно, що предки хребетних мешкали в зоні, де прісні води межують із морськими, — там і знаходять їх рештки. Відомі нам найдавніші хребетні вже мали кісткову тканину — панцир, — внутрішній же скелет їх був, мабуть, хрящовим; у викопному стані він не зберігся. Слід зазначити також, що солоність морської води тоді була нижчою, ніж тепер, тому риби, ймовірно, могли легше переходити з морської води в прісну і навпаки.