Происхождение динозавров на земле. Кто такие динозавры? Происхождение слова «динозавр»

Общепринятая история происхождения жизни на Земле устарела. Двое ученых, Питер Уорд и Джозеф Киршвинк, предлагают книгу, в которой собраны все выводы последних исследований. Авторы показывают, что многие наши прежние представления об истории происхождения жизни неверны. Во-первых, развитие жизни не было неторопливым, постепенным процессом: катаклизмы способствовали формированию жизни больше, чем все остальные силы вместе взятые. Во-вторых, основа жизни - углерод, но какие еще элементы определили ее эволюцию? В-третьих, со времен Дарвина мы мыслили в категориях эволюции видов. На самом деле имела место эволюция экосистем - от подводных вулканов до тропических лесов, - которые сформировали мир, каким мы его знаем. Опираясь на свой многолетний опыт в палеонтологии, биологии, химии, астробиологии, Уорд и Киршвинк рассказывают историю жизни на Земле, такую фантастическую, что ее трудно представить, и в то же время такую знакомую, что нельзя пройти мимо.

В отличие от легких млекопитающих, складчатые легкие рептилий и птиц являются одной большой альвеолой. Чтобы увеличить площадь поверхности для дыхательного обмена, в таких легких находится множество листообразных складок ткани, направленных внутрь воздушного мешка, потому такие легкие и называются складчатыми. Существует несколько вариантов устройства такой системы легких. Одни имеют несколько меньших отделов, другие - вторичные воздушные мешки, которые располагаются отдельно от легких, но соединены с ними трубками. Как и у альвеолярных легких, у большинства складчатых воздух входит и выходит одним общим путем, однако были и исключения, и недавние открытия изменили наше представление не только о природе ранних рептилий, но и об их судьбе во время пермского массового вымирания.

Складчатые легкие не эластичны, а потому не сжимаются автоматически через какое-то время после вдоха. Вентиляция легких также различается от группы к группе. Чтобы втянуть воздух, ящерицы и змеи используют движение ребер, но, как мы уже видели, передвижение мешает полному расширению легочной полости у ящерицы, а потому эти животные не могут дышать при передвижении.

Различные модификации складчатых легких создают большее разнообразие этого типа дыхательной системы, чем в случае с альвеолярными легкими. Например, у крокодилов есть и складчатые легкие, и диафрагма, но этого последнего органа нет у змей, ящериц и птиц. Впрочем, диафрагма крокодилов не похожа на аналогичный орган млекопитающих: у крокодилов она состоит из соединительной ткани, прикреплена к печени, движения такой «печеночной» диафрагмы похожи на работу клапана или насоса, и помогают ему при этом мышцы таза. У млекопитающих (и человека) диафрагма давит на печень в таком же режиме, что и у крокодилов, создается некий внутренностный насос, но только вот сам процесс действия данной механики заметно отличается.

До недавнего времени складчатые легкие крокодилов и аллигаторов считались относительно примитивными, а потому малоэффективными. Но затем нам пришлось пересмотреть наши представления о дыхательных возможностях современных организмов, а также сформировать совершенно новое видение эволюции рептилий в период пермского массового вымирания и далее - в течение триаса.

Самый неэффективный способ дыхания - у млекопитающих, у них (у нас) вдох-выдох осуществляется через один и тот же канал. Неэффективность обусловлена столкновением молекул газа в момент окончания выдоха и начала вдоха. При любом ускорении дыхания возникает хаотичное столкновение выдыхаемого воздуха на его пути наружу с начинающим поступать внутрь воздушным потоком, и некоторое количество выдыхаемого воздуха - с большей концентрацией CO 2 и меньшей - O 2 - снова устремляется в легкие. Долгое время полагали, что крокодилы испытывают ту же трудность. Однако в 2010 году было обнаружено, что на самом деле крокодилы используют отдельный односторонний воздушный проход, схожий с аналогичным органом птиц и динозавров. Новые данные касаются также того, что у древних пермских и триасовых предков рептилий, которые в конце концов породили современных птиц и крокодилов, а также вымерших динозавров, органы дыхания были куда более эффективными, чем у их современников-терапсид (прародителей млекопитающих). Те древние предки современных рептилий и птиц прошли сквозь горнило пермского вымирания благодаря двум серьезным преимуществам: они были холоднокровными и способными извлекать из воздуха больше кислорода, чем млекопитающие (чем рептилии, породившие потом млекопитающих). Нас, млекопитающих, подставили! У нас никогда не было больших шансов выиграть в борьбе за выживание в периоды вымираний, не говоря уж об экологическом господстве. Млекопитающие мезозоя были не больше крыс, и им было по-настоящему страшно - кругом одни динозавры!

Динозавры не были первыми жителями Земли. Они появились 230 млн. лет назад, а жизнь на нашей планете зародилась гораздо раньше — более 3 млрд. лет назад. Разные виды растений и животных эволюционировали и вымирали. Этот огромный промежуток времени разделен на периоды. населяли землю на протяжении триасового, юрского и мелового периодов.

Все это время Земля изменилась. Горы вырастали и исчезали, моря и океаны появлялись и высыхали. Даже огромные участки суши, которые мы называем континентами, находились в постоянном движении.

Сначала, в триасовый период , континенты были объединены и образовывали один гигантский суперконтинент — Пангею. На протяжении юрского периода континенты начали отделяться друг от друга. Их дрейф (движение) продолжался весь меловой период . Иногда уровень моря поднимался, и появлялись новые водоемы, некоторые из них потом высыхали. Форма континентов тоже менялась.

Жизнь на нашей планете зародилась в воде. Первейшие простейшие растения и животные, например морские водоросли и моллюски, были небольшого размера. появились около 500 млн. лет назад. Некоторые растения, росшие на берегах водоемов, эволюционировали и распространились по суше. Животные развивались похоже, например ископаемые многоножки и . Около 370 млн. лет назад сушу начали осваивать первые четырехногие животные — амфибии. Их конечности развивались из сильных плавников рыб. Но амфибиям приходилось сохранять кожу влажной и возвращаться в воду, чтобы отложить яйца, как это до сих пор делают . Около 300 млн. лет назад появилась совершенно новая группа животных. Их кожа была чешуйчатой, они откладывали яйца с твердой оболочкой и могли находиться на суше постоянно. Это были рептилии.

Появились около 180-190 миллионов лет назад, а полностью около 60-70 миллионов лет назад. Считается, что динозавры были , поэтому должны были произойти от существ, подобных себе, которые жили до них. Рептилии представляют собой отдельный животных, для них характерно следующее: они могут жить на , теплокровные, имеют своеобразное сердце, тело большинства из них покрыто чешуей.

Первые рептилии появились на Земле за много лет до возникновения , они были похожими на , могли жить как на суше, так и в водных пространствах. Яйца рептилии исключительно . Вылупившиеся из яйца детеныши имели легкие и ноги, могли свободно дышать воздухом и питались различными насекомыми. С годами рептилии становились все сильнее и больше. Одни существа напоминали черепах, другие – больших ящеров. Они питались , имели толстые ноги, большие головы и короткие хвосты.

Первые динозавры были очень похожи на своих прародителей – рептилий, которые ходили на задних лапах и скорее напоминали ящеров. Ученые считают, что первые динозавры были относительно небольшими, размером с индюка, передвигались на задних лапах. Некоторые виды динозавров оставались маленькими, другие же вырастали длинными и тяжелыми. Некоторые из них достигали в высоту 2-3 метров, существовало даже несколько шестиметровых динозавров, которые весили несколько тонн. Они имели небольшие головы, а также тупые короткие зубы, которые были годны лишь для пережевывания растений. Жили такие существа в болотистых и низинных местах.

Далее наступил другой период жизни рептилий. Некоторые виды травоядных динозавров становились настолько огромными, что с трудом могли себя удерживать на четырех ногах на суше. Поэтому стали проводить большую часть времени на болотах и реках. Самый крупный вид динозавров – бронтозавры достигали в высоту 24 метров и весили около 35 тонн. Исчезли эти существа вследствие изменения климата на Земле, лишившего динозавров питания и мест обитания.

На юге Франции в 19 веке палеонтологи обнаружили окаменевшие яйца . Только те яйца плохо сохранились, так что ученым не удалось по ним точно определить вид динозавров, какими они были по размерам.

В пустыне Гоби в 1923 году исследователи кладку окаменевших яиц доисторических ящеров. Установили, что яйца отложили несколько разных видов динозавров, а не один вид. Ученые продолжили искать на юге Франции такие кладки и не зря - их поиски увенчались успехом!

Исследователям удалось отыскать более 200 яиц, возраст которых составил примерно 70 миллионов лет. Стоит отметить, что они хорошо сохранились, так как находились под достаточно толстым слоем ила. Гнезда динозавров в те далекие времена, скорее всего, были погублены наводнением.

Яйца принадлежали 10 разным видам динозавров. Они были разной формы и разных размеров. Одни были очень большими и круглыми: их длина составляла 24 см, емкость до 3,5 литра. В

В учёном мире пришли к единому мнению, что живые организмы появились на нашей планете 4,5 миллиардов лет назад. Первые пол миллиарда лет существования живой потенциал Земли был весьма примитивным — господствовали в мировом «бульоне» простейшие, примитивные организмы, по которым нельзя было определить животное это или растение.

Но уже 4, миллиарда лет назад наметился эволюционный прогресс, И и формы жизни начали усложняться и увеличиваться по численности. И уже к кембрийскому периоду, т. е. где-то 550 миллионов лет назад мировой океан уже населяли черви, губки, моллюски, различные виды кишечнополостных как представители фауны, а с другой стороны — водоросли, представители флоры. В учёном мире этот период называется «кембрийским супервзрывом». Этот эволюционный взрыв дал дальнейший мощный толчок в развитие видов. Во-первых, произошла конкретная дифференциация между растительным и животным миром, во-вторых, эволюция значительно ускорилось, и через несколько миллионов лет в древнем океане появились первые позвоночные организмы, а за ними и важнейшее, живущее и сейчас существо — кистеперая рыба.

Именно кистеперая рыба является той переходной цепочкой между морскими и сухопутными животными. Её нашли в 19 веке недалеко от Мадагаскара, где она мирно жила и живёт в местных водах. Её скелеты находили и ранее, но вот живой экземпляр убедительно доказал, что выход животных из моря на сушу был ещё одним из самых важных моментов в истории эволюции на Земле. Кистеперая рыба пыталась выходить на сушу при помощи своих видоизмененных плавников, но долго находиться вне воды она не могла, но постепенно все менялось, и на протяжении приблизительно 100 миллионов лет этот переход осуществился.

Учёные считают, что первые позвоночные сухопутные животные появились на планете в девонском периоде, т. к. к этому времени они могли кормиться исключительно на суше. Их ещё называют стегоцефалами или панцироголовыми амфибиями.

Следующая веха в развитии видов — это каменноугольный период. В это время на Земле появились первейшие рептилии. Учёные их назвали котилозаврами. Котилозавры начали успешно размножаться и уничтожать стегоцефалов. Надо сказать. что котилозавры были прародителями всех видов и подвидов рептилий на нашей планете. Но по каким-то неизвестным науке причинам, к середине пермского периода на Земле не было уже ни одного котилозавра. Они вымерли, а на их место пришёл более сложный вид — терапсиды. Их ещё называют звероподобными позвоночными.

Терапсиды делились на плотоядных и растительноядных. Они были мегапопуляцией до раннего триасового периода. Но вот наступил пермский период и «главными» на Земле стали архозавры — самые древние динозавры, их ещё называют текодонтами.

Развитие рептилий на планете шло в ускоренном темпе и весьма продуктивно. Как раз мезозойская эра стала раем для всех их видов. Мезозой включает последовательно 3 периода.

триасовый период

юрский период

меловой период

Самым длинным по продолжительности был мезозойский период — он продолжался около 70 миллионов лет. В эти времена у рептилий не было никаких соперников, поэтому, имея такую райскую жизнь без потрясений и огромное количество пищи, животные продуцировали большое количество видов. Некоторые из них снова вернулись в морские глубины и, кстати, очень быстро адаптировались к жизни в воде. Так появились плезиозавры, ихтиозавры и другие водные динозавры. Эволюция преподнесла в мезозое революционный вид — летающие ящеры. Их назвали птерозаврами.

Триасовый период подарил так называемых долгожителей — сухопутных черепах и крокодилов, они уже существовали в конце триаса и прекрасно чувствуют себя и сейчас. Какой фантастической приспособляемостью надо обладать, чтобы пережить тысячи других видов, которые не смогли выдержать катастроф и резких изменения климата.

Динозавры также появились на Земле вместе с черепахами и крокодилами в конце триасового периода. Древнейшими ящерами были херреразавр и эораптор.

Мезозой по временным рамкам начался 235 миллионов лет назад и продолжался где-то 160 миллионов.

Текодонты — это как раз те животные от которых произошли динозавры. Более точно их ещё называют орнитозухиями. Эти существа были вёрткими, стройными и очень быстро бегали. Древние ящеры делились на две категории — ящеротазовые и птицетазовые. Тазовая часть одних была примерно такой, как и у современных рептилий, а у второй категории таз походил на таз птиц. Кроме этого, птицетазовые обладали вспомогательной костью, которая прикрывала их челюсти как клюв у птиц. Была ещё одна смешанная категория динозавров. Это сегнозавры. Их конституция несла признаки как ящеротазых, так и птицетазых групп их соплеменников. А некоторые особенности строения сегнозавров были присущи только их виду. По найденным останкам палеонтологи сделали вывод, что в юрском периоде все же альфа динозаврами были ящеротазовые. Изначально этот вид был плотоядным. Они быстро передвигались на мощных задних конечностях, а передними ловко хватали жертву. Но в результате дальнейшей эволюции от них произошли растительноядные сородичи. Рацион питания кардинально изменился, не говоря о количестве потребляемой растительности. Вес и размеры этих существ стали просто зашкаливать. Такой огромный вес было тяжело удерживать, поэтому они стали использовать для передвижения все четыре конечности. Этот вид учёные назвали завроподвми или ящероногими динозаврами из-за особенностей строения их конечностей. Эта группа представлена 40 родами. Тех динозавров, которые так и продолжали ходить на 2 ногах назвали тероподами или звероногими динозаврами. Тероподы были хищниками и их насчитывалось 150 родов.

Около 230 миллионов лет назад, первые динозавры эволюционировали из популяции архозавров (Archosauria) , которые разделяли планету с множеством других рептилий, в том числе звероподобными рептилиями - терапсидами (Therapsida) и пеликозаврами (Pelycosauria) . Как отдельная группа, динозавры были определены набором (в основном непонятных) анатомических особенностей, но главное, что упрощает их идентификацию и отличает от архозавров - это двуногое или четвероногое прямохождение, о чем свидетельствует форма и расположение костей бедра и голени. Смотрите также: " " и " "

Как и во всех подобных эволюционных переходах, невозможно определить точный момент, когда появился первый на Земле динозавр. Например, двуногий архозавр маразух (Marasuchus) отлично подходил на роль раннего динозавра, и жил вместе с динозаврами сальтопус (S. elginensis) и прокомпсогнат (P. triassicus) в период перехода между этими двумя формами жизни.

Недавно открытый род архозавров - асилизавры (Asilisaurus) , может сдвинуть корни генеалогического древа динозавров до 240 миллионов лет назад. Есть также спорные следы первых динозавров в Европе, датируемые 250 миллионами лет!

Важно иметь в виду, что архозавры не "исчезали" с лица Земли, после превращения в динозавров. Они продолжали жить бок о бок со своими возможными потомками оставшуюся часть триасового периода. И, чтобы запутать нас окончательно, примерно в это же время, другие популяции архозавров начали эволюционировать в первых птерозавров (Pterosauria) и доисторических крокодилов. На протяжении 20 миллионов лет, в период позднего триаса, пейзажи Южной Америки изобиловали аналогично выглядящими архозаврами, птерозаврами, древними крокодилами и первыми динозаврами.

Южная Америка - Земля первых динозавров

Самые ранние динозавры жили в районе сверхконтинента Пангея, соответствующем территории современной Южной Америки. До недавнего времени, самыми известными из этих существ были: относительно крупный герреразавр (около 200 кг) и среднего размера ставрикозавр (около 35 кг), которые жили около 230 миллионов лет назад. Но сейчас, часть внимания переместилась на эораптора (Eoraptor lunensis) , обнаруженного в 1991 году, мелкого (около 10 кг) динозавра.

Недавнее открытие могже перевернуть наше представление о южноамериканском происхождении первых динозавров. В декабре 2012 года палеонтологи объявили об открытии ньясазавр (Nyasasaurus) , который жил в районе Пангеи, соответствующем современной Танзании, Африка. Поразительно! Ископаемые останки этого динозавра имеют возраст 243 миллиона лет, что приблизительно на 10 миллионов лет раньше первых южноамериканских динозавров. Тем не менее, возможно ньясазавр и его родственники представляли собой кратковременное ответвление от генеалогического древа ранних динозавров, или технически это были архозавры, а не динозавры.

Эти ранние динозавры породили выносливую группу рептилий, которая быстро (по крайней мере, с точки зрения эволюции), распространилась на другие континенты. Первые динозавры быстро мигрировали в области Пангеи, соответствующие Северной Америке (ярким примером является целофиз (Coelophysis), тысячи ископаемых останков которого, были обнаружены в Ранчо Призраков, штат Нью-Мексико, США, а также недавно открытые тава (Tawa) , которые приведены, как доказательство южноамериканского происхождения динозавров. Небольшие и средние плотоядные динозавры, например, , вскоре проложили свой путь к восточной части Северной Америки, а затем далее в Африку и Евразию.

Специализация ранних динозавров

Первые динозавры сосуществовали на равных с архозаврами, крокодилами и птерозаврами. Если бы вы переместились назад во времени в конец триасового периода, то никогда бы не догадались, что эти рептилии, выше всех остальных. Все изменилось с загадочным триасово-юрским , которое уничтожило большинство архозавров и терапсид. Никто не знает точно, почему динозавры выжили, возможно это связано с прямохождением, или более сложным строением легких.

К началу юрского периода, динозавры начали диверсифицировать экологические ниши, оставленные после вымерших собратьев. Раскол между ящеротазовыми (Saurischia) и птицетазовыми (Ornithischia) динозаврами произошел в конце триасового периода. Большинство самых первых динозавров относились к ящеротазовым, например, завроподоморфы (Sauropodomorpha) , которые эволюционировали в двуногих травоядных прозавропод (Prosauropoda) в раннеюрском периоде, а также более крупных завропод (Sauropoda) и титанозавров (Titanosaurus) .

Насколько мы можем судить, птицетазовые динозавры, включающие орнитопод, гадрозавров, анкилозавров и цератопсов, развились из эокурсор (Eocursor) - род небольших, двуногих динозавров позднего триаса Южной Африки. Эокурсор, скорее всего произошел от столь же мелкого южноамериканского динозавра (возможно эораптора), который жил на 20 миллионов лет раньше (наглядный пример, как такое огромное разнообразие динозавров могло возникнуть от столь скромного прародителя).

Список первых динозавров