Первые наземные животные. Какие первые животные вышли из воды? Первыми животными на суше были простейшие

Это странное многоногое было одним из первых животных, шагавших по суше.

Пионеры жизни на суше

Самые древние известные ископаемые наземных беспозвоночных имеют возраст 400 миллионов лет. Они похожи на скорпионов и принадлежат к группе членистоногих, имеющих сочлененное тело, покрытое панцирем, которое хорошо сохраняется в ископаемом состоянии. Можно предположить, что в ту эпоху на суше жили черви и некоторые моллюски, но их мягкое тело плохо сохраняется, поэтому никаких следов они не оставили. Палеонтологи полагают, что подлинные пионеры завоевания суши появились на несколько миллионов лет раньше и что они, вероятно, очень близки современным тихоходкам. Эти крошечные животные, не превышающие 1 мм в длину, кишат в тонких пленках воды, покрывающей мхи и лишайники. Они способны выжить, даже если среда их обитания высыхает: их организм почти полностью обезвоживается и сохраняет жизнеспособность в течение многих лет. Такая способность могла бы позволить этим животным, регулярно лишаемым воды, первыми постепенно завоевать сушу.

Первые насекомые

На протяжении девонского периода (400-360 миллионов лет назад) и следующего за ним каменноугольного периода членистоногие быстро распространялись на суше. Появились разные группы животных: многоножки, мягконогие (животные, похожие на слизняков, но имеющие примитивные ноги), паукообразные (напоминающие современных клещей). Некоторые виды достигали значительных размеров, как, например, гигантская многоножка артроплевра (1,8 м), самое крупное членистоногое из всех когда-либо существовавших на суше. Несмотря на свой впечатляющий вид это безобидное животное питалось только растениями.
До него первые микроскопические насекомые, колемболы, имели размер в несколько десятых долей миллиметра. Эти примитивные бескрылые животные существуют повсюду: они живут под корой деревьев, под камнями, во мху. Начиная с каменноугольного периода тараканы и поденки ничем не отличались от своих современных потомков. Скорпионы хотя и были в числе первых животных, отправившихся на завоевание суши, еще долгое время (вплоть до каменноугольного периода) оставались земноводными и жили, не удаляясь от воды.

Крылья, чтобы летать

Все эти наземные членистоногие являлись вегетарианцами и были лишены крыльев до тех пор, пока не появились хищники, главным образом пауки и скорпионы, полностью приспособившиеся к жизни на суше. Именно с появлением этих хищников насекомые приобрели великолепное средство спасаться от них -полет. В течение 50 миллионов лет насекомые были единственными животными, способными летать. Меганевра, огромная стрекоза, размах крыльев которой больше 70 см, летала в лесах каменноугольного периода.

Панцирь и конечности

Артроплевра — гигантская многоножка (1,8 м в длину). Несмотря на свой устрашающий вид, она питалась растениями.

Трудно объяснить, что заставило первых беспозвоночных покинуть воду. Быть может, преследуемые морскими хищниками, они не имели выбора, если хотели выжить. Однако жизнь на суше враждебна и трудна: отсутствие воды угрожает животным обезвоживанием, сила тяготения прижимает к земле, и надо уметь дышать кислородом из воздуха, а не из воды. Но, как считают ученые, первые наземные беспозвоночные имели двойное преимущество: панцирь, который защищал их от воздействия силы тяготения, и конечности для передвижения. К панцирю прикрепляются мышцы, которые управляют конечностями. Этот панцирь (который у насекомых называют кутикулой) водонепроницаем и потому препятствует обезвоживанию животного. Таким образом панцирь позволяет животным выжить в засушливых местах. Не имеющие панциря черви вынуждены зарываться в сырую землю.

Насекомые, хозяева Земли

Считается, что Земля наиболее густо заселена млекопитающими, к которым принадлежит и человек. Но развитие разнообразия насекомых было еще более успешным. В мезозойскую эру (245-65 миллионов лет назад) насекомые были уже очень многочисленны, а в кайнозойскую эру количество видов насекомых особенно увеличилось. Сегодня, в то время как млекопитающие представляют 3600 видов, класс насекомых насчитывает около 800 000, и предполагается, что их еще предстоит открыть в 5 раз больше. Жук-бронзовка (см. фото) принадлежит к группе жесткокрылых насекомых, которая включает 280 000 видов (скарабеи, божьи коровки и т. д.).

Как дышат насекомые!

На брюшке этой саранчи можно различить ряд маленьких отверстий: это дыхательные отверстия, называемые дыхальцами. Воздух входит через них и направляется к клеткам тела по мельчайшим, очень тонким трубочкам — трахеям. Такая система эффективна только для мелких животных. Насекомым она позволила освоить сушу, но она же ограничила их рост. Пауки, скорпионы, улитки не имеют трахей, они дышат очень простыми легкими. Кровь насекомых служит лишь для того, чтобы переносить питательные элементы и отходы. Кровь у них прозрачна, поскольку не содержит красного пигмента гемоглобина, который переносит кислород в крови позвоночных животных.
Через какое-то время после растений первые животные покинули воду, чтобы обосноваться на суше. Это были беспозвоночные животные, относящиеся к членистоногим. Их тело было покрыто панцирем, под водой они передвигались благодаря своим членистым конечностям. Постепенно эти животные выходили из воды и приучались двигаться по суше. Сначала они обитали в сырых местах, вблизи прудов и рек. Потом они усовершенствовались и стали отваживаться уходить все дальше и дальше от воды. Наконец, они вырастали, достигая внушительных размеров.

Чтобы жить на суше, животным необходимы лёгкие, которые позволяют им извлекать из воздуха кислород. Без лёгких водные животные задохнулись бы и сразу погибли, как только вышли на поверхность. Но настал момент, когда многие живые существа научились дышать атмосферным воздухом.

Земноводные

Первые животные, которые заселили выступающую из воды землю, были земноводные. Они никогда не уходили далеко от воды, потому что откладывали в воду икру, чтобы размножаться. Точно так же делают сейчас лягушки, живущие в прудах.

Это были:

1. Долохосома
2. Урокордилюс

Во времена, когда первые животные вышли из воды, сильно изменились и рыбы. Большая их часть уже стала похожей на современных рыб.

Насекомые

В древних лесах уже начал слышаться шум крыльев. Это были некие существа, потомки водных рако-скорпионов и других видов, у которых появились крылья, и они начали летать. Так возникли насекомые. Птиц ещё пока не было. Наиболее древними насекомыми были стрекозы. У некоторых из них размах крыльев достигал полуметра.

Как родились первые земноводные?

Возможно, некоторые рыбы приобрели способность в течение короткого времени дышать на суше, когда их водоём пересыхал. Они ползали по земле в поисках воды, чтобы не погибнуть. Некоторые из них постепенно научились жить на земле.

Какие животные первыми заселили сушу? Ответ на этот вопрос Вы найдете в данной статье.

Какие животные первыми заселили сушу?

На сегодня достоверно неизвестно, как животным удалось завоевать сушу, и кто первым покорил сушу. Но ученые уверены в том, что это были беспозвоночные. Однако остатков этих животных, которые первыми ступили на сушу найдено, к сожалению, очень мало.

Тот факт, что растения начали развиваться и размножаться на суше, создал самую предпосылку для появления наземной фауны. Пока суша была пустая, ее покрывали только пески и скалистые горы, и на ней не было жизни. Однако как только пространства суши начали покрываться зеленью, там уже могли найти пищу различные типы животных.

Исследования ученых дают нам факты о том, что первые животные вышедшие на сушу были многоножки и скорпионы. На основании находок к этим животным можно присоединить бескрылых насекомых. Все беспозвоночные животные стали жить на суше сразу после того, как на берегах водоемов появились первые растения.

Первые жители суши напоминали по виду современных скорпионов. И если первые амфибии появились в девоне, то активное завоевание суши позвоночными началось в карбоне. Первые полностью приспособились к жизни на суше позвоночные — рептилии . Яйца рептилий были покрыты твердой скорлупой, не боялись высыхания, были обеспечены едой и кислородом для эмбриона. Первые рептилии были небольшими животными, и напоминали ныне живущих ящериц. В карбоне значительного развития достигают насекомые.

Эта статья посвящена другому типу животных, обитающих почти исключительно на суше, в наземных средах обитания, и которых мы называем наземными или сухопутными животными. Как вы увидите далее, понятие "наземный" не означает, что животное вообще не соприкасается с водой; оно просто указывает на то, что водная среда не может обеспечить выживание организма.

Наземные или сухопутные животные - это , которые живут преимущественно или полностью на суше (например, кошки, муравьи, наземные улитки) по сравнению с водными животными, которые преимущественно или полностью обитают в воде (например, омары, ) и земноводные или полуводные, полагающиеся на сочетание водных и наземных мест обитания (например, лягушки, тритоны или бобры, выдры). Примеры наземных включают , сверчков, кузнечиков, улиток и слизней.

Членистоногие (такие как мухи) являются наиболее распространенными наземными животными по количеству видов.

Таксономия

Выход животных из океана на сушу является одним из самых важных событий в истории жизни на нашей планеты. Наземные линии развились из нескольких типов животных, среди которых , и , представляют наиболее успешные группы сухопутных животных.

Наземные животные не образуют единую кладу (не имеют общего предка); скорее, их разделяет только тот факт, что все они живут на суше. Переход от водной к наземной жизни в процессе происходил независимо друг от друга и успешно много раз различными . Большинство наземных линий зародились в умеренном или во время и , тогда как в период некоторые животные стали полностью сухопутными.

Маркировка «наземный» или «водный» часто неясна и становится предметом споров. Многие животные, считающиеся наземными, имеют жизненный цикл, который частично зависит от пребывания в воде. , тюлени и моржи спят на суше, а питаются в , но все они считаются наземными. Многие насекомые, например комары, и все сухопутные крабы, а также другие типы животных имеют стадию водного жизненного цикла: их яйца должны развиваться и вылупляться в водной среде; после вылупления им свойственна ранняя водная фаза жизни (нимфа или личинка).

Существуют виды крабов, которые являются как полностью водными, так и полуводными или наземными. Манящих крабов (Uca ) называют «полуводными», так как они делают норы в грязевом субстрате, к которому они отступают во время приливов. Когда прилив заканчивается, эти крабы выходят на пляж для поиска еды. То же самое верно и о моллюсках: сотни родов и видов брюхоногих живут в промежуточных средах, например, Truncatella . Некоторые брюхоногие моллюски с жабрами обитают на суше, а другие, с легкими - предпочитают воду.

Как полностью наземные или водные животные, также существуют многочисленные пограничные виды. Нет общепринятых критериев для определения того, куда относить эти виды, поэтому обозначение некоторых животных оспаривается.

Очевидные примеры

Есть животные, которых, очевидно, можно назвать сухопутными. Не часто вы видите плавающую курицу или летающую свинью. Большинство , включая людей, лошадей, собак, кошек и (среди многих других), являются наземными. Все они могут временно перемещаться в водной среде по различным причинам, таким как кормление, миграция или отдых, но их первичные и наиболее важные места обитания находятся на суше.

Такие небольшие организмы, как земляные черви, сверчки, муравьи и жуки, также являются наземными животными. В каждой наземной , от до , живет бесчисленное количество животных, которые считаются сухопутными. И за исключением рыб и лягушек, почти все домашние животные, которых держат люди, являются наземными. Хотя они могут наслаждаться купанием в воде, наземные животные, такие как собаки, фактически в ней не живут.

Неочевидные примеры

Мы узнали, что сухопутные животные должны жить на твердой земле, чтобы считаться наземными, но как быть с такими существами, как пингвины, крабы или улитки, все из которых проводят часть повседневной жизни в водных средах? Поскольку их основное место обитания находится на суше, и их зависимость от воды, как правило, обосновывается кормлением, все они обычно считаются наземными существами.

А что насчет птиц? Подобно тому, как земноводные размывают линию между водными и наземными животными, также дело обстоит и с птицами. Они могут проводить большую часть своей жизни на суше, но в то же время, поскольку умеют летать и жить в кроне деревьев, их считают особой группой наземных животных, известной как "древесные животные". Поскольку они не отдыхают или не гнездятся во время полета, у них должна быть какая-то твердая среда обитания, и она напрямую или косвенно привязана к земной поверхности.

Первые наземные животные

Ископаемые доказательства показывают, что морские существа, вероятно, связанные с членистоногими, впервые начали выходить на берег около 530 миллионов лет назад. Однако нет оснований полагать, что животные впервые стали полноценными обитателями суши в этот же период времени. Более правдоподобная гипотеза заключается в том, что мотивация этих ранних членистоногих к выходу на сушу заключалась в том, чтобы размножатся (как это делают современные мечехвосты) или откладывать яйца в недоступном для хищников месте.

С течением времени данные свидетельствуют о том, что в , примерно 375 миллионов лет назад, костистые рыбы (например, Тиктаалик (Tiktaalik roseae )), наиболее приспособленные к жизни в мелководных прибрежных и болотистых водах, были гораздо более жизнеспособными, чем амфибии, и их членистоногие предшественники. Благодаря относительно сильным мускулистым конечностям и легким в сочетании с жабрами, тиктаалики и животные подобные им, заложили крепкую опору жизни на суше к концу девонского периода. Таким образом, они, вероятно, являются последним общим предком всех современных .

Подведение итогов

Поскольку сообщество биологов не разработало официально признанную систему классификации сухопутных, водных или полуводных организмов (как для семейств, родов, видов и т.п.), есть место для дискуссий касаемо того, относится ли конкретное животное к наземным видам или нет. Как правило, большинство биологов признают животных: наземными, если они в основном живут на суше; водными, если они исключительно обитают в воде; и полуводными, если они проводят часть своего жизненного цикла в воде и часть на суше.

Птицы, которые могут летать и строят гнезда на твердых поверхностях, считаются особой группой наземных животных. Как и во многих областях науки, непрерывное изучение и исследования могут добавить дополнительные категории или уточнить параметры существующих в будущем.

В начале следующего, силурийского периода (или силура ) моря и континенты сохранили приблизительно те же очертания, что и в кембрии. Морская фауна силура напоминает кембрийскую, но появляются и новые группы беспозвоночных - кораллы, граптолиты, черви, мшанки, морские ежи.

Фауна и флора конца палеозоя (нажмите для увеличения)

Кораллы относятся к типу так называемых кишечнополостных животных - исключительно водных организмов. Помимо кораллов, к кишечнополостным относятся также всем известные медузы и гидры. Кораллы существуют и в настоящее время; многие из них являются рифообразователями в тропической полосе Тихого и Индийского океанов. Устроены кораллы очень просто. Как и у других кишечнополостных, их тело имеет всего одну внутреннюю полость, представляющую кишечник (поэтому-то они и называются кишечнополостными). Внешне тело коралла, или, вернее, кораллового полипа, представляет мешочек, открывающийся наружу (вверху) ротовым отверстием, вокруг которого имеется венчик щупальцев, помогающих захватывать добычу. Питаются коралловые полипы мелкими плавающими организмами - планктоном. Через ротовое отверстие происходит и выбрасывание отработанных продуктов. Тело кораллового полипа заключено в скелет - известковую камеру, выделяемую стенками полипа. По мере надстройки камеры вверх поднимается все выше и сам полип, нижняя стенка которого (дно мешочка) отлагает горизонтальные перегородки, называемые днищами.

Коралловые полипы могут жить в одиночку (одиночные кораллы) или группами (колониальные кораллы). Одиночные кораллы достигают размеров 15-20 см. Как и колониальные кораллы, они неподвижно прирастают ко дну. Все кораллы - жители моря. Они живут в теплой прозрачной воде, богатой кислородом и хорошо освещенной, то есть не глубже 45 м.

Своеобразные животные - граптолиты . Они известны из силурийских отложений - так называемых граптолитовых сланцев, распространенных у нас под Ленинградом, в Прибалтике и в Средней Азии, а в Западной Европе - в Англии, Германии и Швеции. Граптолиты имеют вид веерообразных нитей или прутиков, по бокам которых расположены многочисленные мельчайшие ячейки полипов. Вверху, там, где концы нитей сходились, при жизни граптолитов имелся воздухоносный колокол, отпечатки которого сохранились. Вероятно, граптолиты были либо пассивно плавающими животными, либо некоторые из них стелились по дну. Граптолитов относят к полухордовым.

Мшанки, как показывает название, скорее напоминают растения (мхи), нежели животных. Мшанки образуют колонии, имеющие вид корочек и налетов на подводных камнях или веточек, похожих на кораллы. Как и полипы кораллов, каждая мшанка сидит в отдельной ячейке, но мшанки - более высокоорганизованные животные, чем кораллы. Их кишечно-пищеварительный тракт имеет не только входное, но и выходное отверстие; кроме того, у них имеется уже настоящая нервная система (а у кораллов - лишь отдельные нервные клетки).

Ротовое отверстие мшанки, как и у кораллов, окружено венчиком щупальцев, движение которых загоняет в рот пищу - одноклеточные водоросли и одноклеточных животных. Интересно, что некоторые особи мшанок имеют вид жгутиков, непрерывно вибрирующих, или птичьих головок, которые постоянно хлопают своим «клювом». Это «стража», отгоняющая врагов мшанок, и вместе с тем очистители от ила. Мшанки никогда не были особенно многочисленной группой, но некоторые их отряды дожили до настоящего времени.

Морские ежи напоминают своими иглами настоящих ежей - сухопутных млекопитающих, однако никакого родства с ними не имеют. Тело морского ежа заключено в шаровидный известковый панцирь, состоящий из множества пластинок. Эти пластинки образуют поля, одни из которых несут на себе иглы, а другие - мельчайшие отверстия. Сквозь такие отверстия высовываются сотни микроскопических ножек в виде мягких трубочек, наполненных водой. Нагнетается в них вода по особым каналам внутри тела животных. При помощи своих ножек еж медленно передвигается или плотно присасывается к какому-нибудь подводному предмету. В движении морского ежа участвуют также иглы, служащие одновременно и для защиты. Некоторые морские ежи достигали размеров головы ребенка. Современные морские еяш встречаются у нас в северных и восточных морях. Они питаются водорослями и мельчайшими животными.
В области нынешнего Скандинавского п-ва, в Шотландии и Ирландии, на месте Шпицбергена и по восточному побережью Гренландии - там, где на протяжении многих миллионов лет существовало море, - поднялись высокие горные цепи. Остатки их - Скандинавские горы, Грампианские горы Шотландии, смятые в складки слои по восточной окраине Гренландии и острова Шпицбергена.Во второй половине силура происходили мощные горообразовательные движения - так называемая каледонская складчатость.

Поднялась гористая суша в области нынешнего Казахстана и северных хребтов Тянь-Шаня, образовалась Саяно-Байкальская горная дуга.

Каледонское горообразование привело к поднятию материков и постепенному обмелению морей, появлению многочисленных мелких заливов и лагун. Одни из них опреснялись впадающими в них реками, в других повышалась соленость воды и происходило даже отложение солей.

Большинство морских животных не переносит изменения солености морской воды ни в ту, ни в другую сторону. Поэтому к жизни в лагунах приспособились лишь немногие из обитателей силурийского моря.

«Стесненность в жилплощади» морского населения послужила толчком к освоению суши как новой дополнительной области жизни. Именно из отмирающих участков моря - лагун - и начался выход на сушу сначала растений, а затем животных, питавшихся этими растениями, и уже позднее вышли на сушу хищные животные.

В силуре наземные растения - псилофиты - уже были распространены; по-видимому, они произошли от водорослей, скорее всего от зеленых.

Их тело, подобно водорослям, не расчленено еще на основные органы - корень, стебель и листья. Вместо корней у них были своеобразные подземные одноклеточные выросты - ризоиды. Наиболее примитивные из псилофитов не имели даже стебля, который нес бы настоящие листья. Размножались псилофиты при помощи спор, помещавшихся в спорангиях - на концах ветвей. Некоторые псилофиты были болотными растениями, тогда как другие - настоящими сухопутными жителями, достигая подчас значительных размеров - 3 м высоты. Псилофиты просуществовали недолго. Они известны еще в следующем периоде - девоне. Многие палеоботаники относят к ним еще два рода современных тропических растений - псилотов. В силуре же распространена и другая группа растений (тоже, по-видимому, происшедшая от водорослей) - грибы, которые, возможно, сначала были водными формами, а затем вышли на сушу. В этом же периоде существовали и более высоко организованные растения - папоротникообразные, в частности примитивные плауновые. В силуре появляются скорпионы. Эти древнейшие скорпионы, возможно, были еще не наземными животными, а населяли сначала различные водоемы - реки, озера и болота.

И еще одно замечательное событие произошло в силуре: появились первые позвоночные - так называемые панцирные рыбы, остатки которых встречаются вместе с гигантскими ракоскорпионами. И те и другие были обитателями лагун - отшнуровьшавшихся заливов моря. Вероятно, панцирные рыбы, а вслед за ними и их враги - гигантские ракоскорпионы поднимались по дельтам рек вверх, постепенно осваивая пресные воды.

До сих пор существуют две точки зрения на вопрос, где появились первые позвоночные - в морях или реках. В морской воде содержится много растворенного кальция, а кальций входит в состав костей животных; кроме того, в море обитают все низшие позвоночные. Это убедительные доказательства в пользу морского происхождения позвоночных. Но сторонники теории пресноводного происхождения считают, что скелет должен был появиться в реках, где есть течение: скелет - устойчивая опора тела, необходимая для противодействия движению воды.

Несомненно одно: предки позвоночных обитали в зоне, где пресные воды граничили с морскими, - там и находят их остатки. Известные нам древнейшие позвоночные уже обладали костной тканью - панцирем, внутренний же скелет их был, по-видимому, хрящевым (в ископаемом состоянии он не сохраняется). Замена хряща костью, его окостенение происходит значительно позднее - у высших групп рыб. Древние панцирные рыбы в сущности не являлись еще настоящими рыбами, они лишь имели рыбообразную форму. Эта форма тела - в виде торпеды - вообще характерна для активно плавающих водных животных, так как она обеспечивает наименьшее сопротивление при движении в воде.

Древние панцирные рыбы принадлежат к группе так называемых бесчелюстных, которым противопоставляют челюстноротых, включающих остальные классы позвоночных.

Панцирные бесчелюстные известны только из силура и девона, но некоторые бесчелюстные дожили до настоящего времени; это миноги и миксины. У всех бесчелюстных, как показывает их название, отсутствовали челюсти, а также парные конечности (плавники) и обычно имелась только одна ноздря. Древние бесчелюстные, остатки которых часто встречаются у нас в Прибалтике, на Енисее и в бассейне Колымы, а также в Северной Европе и Северной Америке, были довольно крупными животными - в полметра и более длиной. Их тело в передней части или почти целиком (кроме хвоста) было заключено в панцирь, состоявший из костных пластин и чешуй. Эта броня защищала их от опасных преследователей - ракоскорпионов, достигавших длины 3 м.

Панцирные бесчелюстные питались планктоном. Вероятно, некоторые из бесчелюстных были донными формами. Ковыряясь своим рылом в иле, они взмучивали его и вылавливали мелкие органические остатки.

Таким образом, силур был периодом не только расцвета различных групп беспозвоночных, но и временем появления первых позвоночных. В силуре же началось расселение наземных растений и выход первых животных на сушу.