Эволюционные изменения животных в Кайнозойскую эру

XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Эволюционные изменения животных в Кайнозойскую эру

Смирнова Л.В. 1Арляпов Г.А. 1
1МКОУ Каминская СШ
Хасбулатова Е.В. 1
1МКОУ Каминская СШ
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение;

 

Наша тема: Направления эволюции в кайнозойскую эру. Мы взяли эту тему, так как вопрос об эволюционных изменениях изучается в курсе биологии 9 класса, и работа над этой темой помогла нам глубже разобраться в вопросах эволюции. Кроме того, изменения, происходившие с нашей планетой в кайнозойскую эру, помогут заглянуть в будущее Земли. Так как геологические и климатические процессы могут повторяться.

Цель: изучить направления эволюции в кайнозойскую эру
Задачи:
1.Изучить животный мир в кайнозойскую эру
2.Определить современных потомков кайнозойских животных
3.Сравнить морфологические особенности древних и современных животных
4.Изучить геологические и климатические преобразования Земли в кайнозойскую эру
5.Сделать предположения о направлениях и причинах эволюционных изменений в кайнозойскую эру.

Кайнозойская эра – последняя, из известных на сегодняшний день. Это новый период жизни на Земле, который начался 67 млн. лет назад и продолжается до сих пор.( прил. 1)

В кайнозое прекратились трансгрессии моря, уровень воды поднялся и стабилизировался. Образовались современный горные системы и рельеф. Животные и растения обрели современные черты и распространились повсеместно на всех континентах. В кайнозойскую эру интенсивно происходили тектонические процессы, особенно в Тихом океане и Средиземном море.

Погодные условия были благоприятными. Теплый климат с периодическими дождями способствовал развитию жизни на Земле. В сравнении с современными среднегодовыми показателями температура тех времен была выше на 9 градусов. В жарком климате приспособились к жизни рептилии, которые были защищены от палящего солнца.

В завершении палеогенового периода наблюдалось постепенное снижение температуры, обусловленное снижением концентрации углекислого газа в атмосфере, ростом территории суши из-за падения уровня моря. Это привело к оледенению в Антарктиде

Основная часть:

В кайнозойскую эру происходило несколько оледенений. В целом климат стал более холодным и сухим. В связи с этим мы выдвигаем гипотезу о том, что похолодание климата привело к уменьшению растительности. Сократилось количество пищи. Это в свою очередь должно было привести к тому, что выживали животные с меньшими размерами.

Предметом нашего изучения стали животные, жившие в кайнозойскую эру и их ближайшие современные потомки. На основе сравнительного анализа мы постарались выделить общие закономерности эволюционных изменений.

Итак, какие животные населяли Землю в кайнозойскую эру?

1.Древние киты — базилозавры.(прил. 2) Базилозавр — один из крупнейших морских хищников своего времени. Базилозавры имели широкое распространение — они жили почти во всех теплых морях и океанах Земли. Первые останки животных были обнаружены в начале XIX в. на территории США. Базилозавр обладал зауженным телом. По разным данным, позвоночник животного состоял из 58–70 позвонков, которые имели максимально возможную для китов вытянутую форму, Длина черепа древнего животного составляла 1,5–2 м.

2.Бронтотерий. (прил.3)Бронтотерияиногда называют носорого-лошадью: ученые многие десятилетия спорят о том, в какую группу их отнести — лошадей или носорогообразных. Бронтотерий — один из крупнейших представителей фауны своего времени, его мозг был с человеческий кулак. Останки бронтотериев пока обнаружены только на территории США — в штатах Небраска и Южная Дакота. Бронтотерии, вероятно, жили стадами. Строение зубов бронтотерия говорит о том, что он питался мягкой растительной пищей — листвой, молодыми побегами и, возможно, плодами. У животного был массивный, крепкий череп с внушительным, покрытым прочной кожей рогом, расположенным на морде.

3.Деодон (прил 4.) выглядел весьма необычно даже для древности — внешне походил и на кабана, и на волка. Деодоны населяли Северную Америку. Они имели достаточно широкий ареал распространения, включавший почти всю территорию современных США. Деодоны могли жить небольшими семейными группами, включавшими молодых самцов, самок и детенышей. Отличительная черта деодона — разделение зубов: передние клыки и резцы имели форму, характерную для хищников, а коренные были такими же, как у растительноядных. Ученые пришли к выводу, что вымерший монстр являлся всеядным. 

4. Смилодон (прил.5), более известный как саблезубый тигр (при том, что это название некорректно), – род кошачьих, населявших Североамериканский и Южноамериканский континенты примерно 2 500 000 – 10 000 лет назад. Животное обладало размерами современного льва, отличалось развитой мускулатурой, имело короткий хвост (до 25 см), длину тела 2,5-3,2 метров и весило в зависимости от видовой принадлежности 55-400 кг

5. Шерстистый мамонт.(прил 6) Одно из самых известных вымерших животных шерстистый мамонт. Шерстистые мамонты появились в Сибири, откуда расселились по Европе и перебрались в Северную Америку. Основной ареал их обитания — территория современных Канады и Сибири. Однако в особо холодные годы животные мигрировали в края с более благоприятным климатом. В результате их останки можно встретить в таких южных регионах, как Мексика и Испания. Мамонтов часто сравнивают с современными слонами, но древние животные были массивнее: они в два раза тяжелее африканского слона, считающегося самым большим сегодня наземным млекопитающим. Шерстистые мамонты вели стадный образ жизни. Мамонты постоянно двигались в поисках пищи — взрослая особь ежедневно нуждалась примерно в 180 кг травы и осоки, которые составляли основу их рациона.

Кроме того, вымерший зверь обладал очень длинными, изогнутыми бивнями: у самых крупных особей их длина превышала 4 м, а вес колебался около 80 кг (средние показатели 2,5 м и 45 кг соответственно). Уши и хобот были небольшими, что позволяло мамонту уменьшать теплоотдачу в холодном климате.

6. Мегалоникс (прил7)относится к гигантским ленивцам. От современных сородичей оно отличалось огромными размерами и образом жизни. Мегалониксы не умели лазать по деревьям, а жили на земле и ходили на четырех лапах. Мегалониксы были распространены на территории Северной Америки. Они имели достаточно широкий ареал обитания, включавший земли от центральных до северных регионов материка.

7. Пещерный медведь.(прил8) Длина тела пещерного медведя достигала 2,7—3,5 м, что на 30 % крупнее современного бурого медведя.. Водился пещерный медведь только в Евразии . Причиной вымирания пещерного медведя, возможно, послужило изменение климата в конце вюрмского ледникового периода, когда площадь лесов резко сократилась, лишив пещерного медведя источников пищи. 

8.Титанобоа (прил 9) – вид вымерших змей, причисленный к единственному роду Титанобоа. Исходя из строения скелета, ученые делают вывод, что змея была близким родственником удава. Титанобоа не зря называется самой огромной змеей в мире. Ее длина могла превышать 15 метров, а вес достигал тонны. Исходя из строения ее зубов, ученые полагают, что змея питалась преимущественно рыбой.

Мы взяли для рассмотрения 8 животных, живших в кайнозойскую эру и их современных потомков. Для сравнения наиболее показательной мы считаем массу. Сравнительная характеристика приведена в таблице.

Вымерший предок,

Современное животное

мегалоникс

ленивец

длина – 3 м, высота в холке - 130 см, масса – до 2х т.

Длина тела трёхпалого ленивца достигает 52 см, из них хвост составляет 4 см, масса взрослых особей находится в пределах от 3,2 до 6 кг.

шерстистый мамонт

африканский слон

 Самцы достигли высоты плеч от 2,7 до 3,4 м (8,9 и 11,2 футов) и весили до 6 метрических тонн 

средняя масса тела у самок: 2700 (кг); - средняя масса тела у самцов достигает: 5400 (кг); - толщина кожи: 2,5 (см); - длина бивней у самцов: до 1,6 (м).

бронтотерий

носорог

Высота 2,5 м, масса около 3 тонн, длина 4, 8 м

масса носорога порой достигает 2,5 т и выше. Высота самцов около 2 м.

деодон.

свиньи пекари

Высота около 1, 8 м, длина 3, 5 м. Вес около от 600 кг до 1 тонны.

Рост самых крупных особей пекарей составляет 57 см, длина тела — около 1 м, а вес — 30 кг. 

смилодон

тигр

длина тела 2,5-3,2 метров и вес в зависимости от видовой принадлежности 55-400 кг

С учётом существующих шести подвидов тигров, средний вес самца данного вида составляет около 170 кг, самки около 115 кг.

пещерный медведь

бурый медведь

Длина тела пещерного медведя достигала 2,7—3,5 м, вес достигал 700-800 килограммов.

вырастают до полутора-двух метров в высоту, при среднем весе порядка 200 кг.

титанбоа

анаконда

массой около 1 тонны и длиною до 15 метров 

Максимальная длина анаконды составляет около 7 м, а масса немного больше 200 кг. 

базилозавр

синий кит

Длина самцов базилозавров достигала 21 м, самок — 18 м. Масса около 100 тонн. 

Его длина достигает 33 метров, а масса может значительно превышать 150 тонн

Для большей наглядности мы сравнили массу вымерших и современных животных в виде диаграмм.

Сравнение массы животных и их вымерших предков

Из данных таблиц видно, что у большинства современных животных масса тела намного меньше, чем у их предполагаемых предков. Так, например, масса мегалоникса в 333 раза превышает массу современного ленивца. Шерстистый мамонт «изменился» чуть меньше, его потомок – слон - весит в 1, 1-2 раза меньше, чем он. Масса бронтотерия в 1, 2 раза превышает массу его предполагаемого потомка – носорога. Масса современных диких свиней пекари в 20-33 раза меньше, чем масса их кайнозойских родственников деодонов. Древние вымершие смилодоны весили в среднем в 1. 3 раза больше, чем современные тигры. А современные бурые медведи в 2-3,5 раза уступают по массе их вымершим сородичам - пещерным медведям. Не выбиваются из этой тенденции и рептилии. Древняя вымершая змея титанбоа в 5 раз весила больше, чем современные анаконды.

А вот водные животные, наоборот, за прошедшие миллионы лет не только не «похудели», но и увеличились в размерах и массе. Так древний базилозавр весил в 1,5 раза меньше, чем его современный потомок – синий кит. Правда, мы не рассмотрели в этой работе других водных животных.

Выводы:

Большинство рассмотренных животных подтверждает гипотезу о том, что эволюционные изменения привели к снижению размеров и массы тела животных.

Причиной данных эволюционных изменений послужило похолодание климата и уменьшение растительной массы планеты.

Конечно, есть исключения и данного общего правила: базилозавр и кит – но это водные обитатели, поэтому их можно рассматривать отдельно от обитателей суши.

Данное исследование охватывает небольшое количество животных, поэтому не следует его рассматривать как единственно верное.

Заключение:

Данная работа только приоткрыла перед нами завесу удивительного мира – древнего мира ископаемых животных. Мы рассмотрели всего 8 организмов, наиболее известных. А сколько их ещё! Данная работа помогла нам разобраться в тех эволюционных процессах, которые происходили на нашей планете в кайнозойскую эру. Мы нашли информацию о вымерших животных и попытались найти связь между эволюцией животного мира и геологическими, климатическими изменениями на Земле. Приобретенные знания помогли нам понять, что изменения климата меняет живой мир. Похолодание приводит к снижению массы тела животных. Следовательно, подобные процессы могут повториться на нашей планете и в будущем. Наша работа поможет и другим ребятам разобраться в эволюционных процессах животного мира, так же она вызовет интерес к прошлому и будущему Земли.

Список информационных ресурсов, использованных в работе:

https://ru.wikipedia.org/wiki/Портал:Кайнозой/Иллюстрации_некоторых_видов_вымерших_животных_кайнозойской_эры

https://sitekid-ru.turbopages.org/sitekid.ru/s/zhivotnye/vymershie_zhivotnye/zhivotnye_kajnozoya.html

https://www.istmira.com/drugoe-pervobytnoe-obschestvo/18238-zhivotnye-kajnozojskoj-jery.html

https://posmotre.li/Кайнозойская_фауна

https://animals-world.ru/razvitie-zhizni-v-kajnozojskuyu-eru/

https://историиземли-рф.turbopages.org/xn--e1adcaacuhnujm.xn--p1ai/s/kajnozojskaya-era.html

https://www.syl.ru/article/167888/new_kaynozoyskaya-era-periodyi-klimat-jizn-v-kaynozoyskuyu-eru

Приложения:

1 2 3 4 5 6

7 8 9

Просмотров работы: 74