12. Охарактеризуйте палеонтологічні докази життя.

Найпереконливіші докази щодо перебігу еволюційних пере­творень викопних організмів дає палеонтологія. Зміни рослин­ного і тваринного світу в різні геологічні періоди здавна наводи­ли вчених на ідею про походження одних груп живих організмів від більш древніх форм: риби — земноводні — плазуни — ссавці тощо.

Наявні палеонтологічні дані можна використовувати як докази еволюції організмів або їх систематичних груп в різних аспектах: як проміжні форми для відновлення філогенетичних рядів, встановлення послідовності викопних форм.

Викопні перехідні форми — організми, які поєднують в собі ознаки двох

великих систематичних груп.

Наприклад, викопні форми перших наземних рослин з класу риніопсид, родин ринієвих і псилофітових (рис. 2.1), що жили в силурі-девоні і поєднували ознаки зелених водоростей і примі­тивних форм вищих рослин. їх тіло було безлистим, циліндрич­ний осьовий орган — телом у верхній частині дихотомічно роз­галуженим на верхівках із спорангіями. Функцію мінерального живлення риніопсид виконували ризоїди, їх провідна система була ще слаборозвинутою.

Викопні форми насінних папоротей, або птеридосперм, які процвітали наприкінці девона, пов’язують між собою папоротей і голонасінних. Вони утворювали не тільки спори (як папороті), її й насіння (як насінні рослини). Провідна тканина їхніх стебел :іа будовою нагадує деревину голонасінних (саговників).

Чимало перехідних форм відомо й серед тварин. Наприклад, найдавніших представників земноводних — іхтіостегів виявлено у верхнєдевонських відкладах Гренландії (рис. 2.2, а). Незважаю­чи на те що у них була п’ятипала кінцівка, адаптована до життя на суші, вони значну частину життя проводили як риби, мали хвосто­вий плавець, бокову лінію та деякі інші ознаки риб.

Представники батрахозаврів, або ящероземноводних (рис. 2.3), хоча й проводили життя у дорослій стадії на суходолі (подібно до плазунів), були тісно пов’язані з водоймами і зберегли низку ознак, притаманних амфібіям, зокрема відкладання ікри і розвиток личи­нок у водоймах, наявність зябер тощо.

Виявлено велику кількість плазунів, які виробили здатність літати і є прикладами перехідних форм між плазунами і птаха­ми. Це, насамперед літаючі ящери — птерозаври і протоавес кінця тріасового періоду, рамфоринхи, птеродактилі, терато їдні динозаври, або авіміди юрського періоду, птеранодон пізньокрейдяного періоду тощо.

Проміжними формами між плазунами і птахами є археопте­рикси (рис. 2.2, б). Нині відомо 7 викопних особин з цієї групи, датованих пізньоюрським періодом. Тіло археоптериксів вкрито пір’ям, передні кінцівки видозмінені у великі махові крила, хоча їх скелет нагадує рептилій з трьома вільними пальцями і кігтями. Мозкова коробка збільшена порівняно з типовими пла­зунами, головний мозок нагадує пташиний. Кістки не пневма- тизовані, грудна кістка без киля.

Археоптерикси ще не були справжніми літунами, вони пере­стрибували на незначні відстані між гілками дерев та кущами, спираючись на крила.

Велика кількість викопних форм звіроподібних плазунів (тероморф, синапсид, терапсид, пелікозаврів, анкизаврів, дино- заврових та ін.), знайдених у багатьох районах земної кулі, що існували в юрський і крейдяний періоди, поєднують ознаки пла­зунів і ссавців, розкривають можливі напрями і способи станов­лення різних груп четвероногих, зокрема ссавців. Наприклад, звіроподібний плазун із групи терапсид — лицеонопс за розвит­ком кісток ротової порожнини, диференціюванням зубів на ікла, різці, зарізцеві зуби та низкою інших ознак будови тіла нагадує хижих ссавців, хоча за іншими ознаками та способом життя це були справжні плазуни (рис. 2.2, в) .

Філогенетичні ряди — ряди викопних форм, які пов’язані між собою в про­цесі еволюції і відображають поступові зміни їх історичного розвитку.

Вкрай важлива повнота даних про філогенетичні ряди та їх достовірність, оскільки тільки вони дають змогу простежити еволюційні зміни певних ознак та органів. Встановлено значну кількість таких рядів, зокрема молюсків, амонітів, слонів, но­сорогів, верблюдів, непарнокопитих тощо.

У дослідження еволюційного ряду непарнокопитих (коня­чих) вагомий внесок зробили російський палеонтолог Володи­мир Ковалевський та Дж. Сімпсон. Аналіз викопних решток конячих допоміг ученим встановити поступовість процесу ево­люції в межах цієї групи тварин, зокрема, як, змінюючись у часі, викопні форми набували все більшої схожості із сучасними конями (рис. 2.4).

Порівнюючи еоценового еогіпуса із сучасним конем, важко довести їх філогенетичну спорідненість. Проте наявність ряду пере­хідних форм, які послідовно змінювали одна одну на великих про­сторах Євразії і Північної Америки, дала змогу відновити філогене­тичний ряд конячих і встановити напрям їх еволюційних змін.

Аналогічні процеси можна простежити на прикладах філоге­нетичних рядів слонів, предки яких жили в олігоцені і були зав­більшки із сучасних тапірів, а також викопних форм верблюдів, носорогів та інших груп тварин.

Послідовність викопних форм — метод відтворення еволюційних процесів у

межах певної систематичної групи організмів.

Проте добути документальний матеріал для реконструкції ево­люційних процесів нелегко через випадання або недостатнє збере­ження фактичних даних. Ці дані свідчать, що у викопному стані,

н к правило, зберігаються викопні рештки організмів певної групи, які вимерли одночасно і не дають змоги побудувати філоге­нетичний ряд послідовності еволюційних змін. Щоправда, поша­ровий аналіз подібних відкладів допомагає відтворити послідов­ність перетворень і змін, що відбуваються в процесі еволюції. І. Шмальгаузен обґрунтував цю ідею на прикладі викопних форм молюсків із роду Оугаиіиз верхньопліоценових відкладів із родо- нища Штайнхайм (Вюртенберг). У ставкових відкладах цього родовища, які накопичувались протягом 2 млн років, виявлено 29 екземплярів молюсків роду Оугаиіив різних форм. Різкі зміни Гіудови черепашок молюсків, на думку вченого, були обумовлені підвищенням температури води та зростанням вмісту вуглекисло­го вапна, дією гарячих вулканічних джерел.

Останнім часом, завдяки новим методам досліджень, зокре­ма шляхом розчинення навколишньої породи, можна вивчити тонку будову вимерлих мікроорганізмів. Застосовуючи палеохі- мічний, палеомагнітний, радіоавтографічний та інші методи, можна реконструювати особливості кліматів минулих епох, умови існування живих організмів (солоність певної ділянки океану, температуру води), точніше датувати викопні залишки. Все це значно зменшує прогалини палеонтологічного літопису, дає змогу глибше і повніше реконструювати еволюцію певних груп живих організмів та екосистем загалом.

Нещодавно на території Південного Казахстану (хребет Кара- тау) знайдено унікальне родовище викопних залишків різнома­нітних живих організмів, датованих пізньоюрським періодом. їх усебічний аналіз дав змогу описати чимало нових систематичних груп і видів рослин і тварин, які населяли тогочасну біосферу, від­новити клімат, природну обстановку (тафоценози) і картину орга­нічного світу згаданої території. Це стало вихідним документаль­ним матеріалом для з’ясування шляхів та основних напрямів ево­люції багатьох груп рослин і тварин, змін флор і фаун у часі.