Эволюция жизни и возникновение приматов

1. Тема 3. Эволюция жизни и возникновение приматов

1) Основные этапы развития жизни
2) Эволюция млекопитающих
3) Основные эпизоды эволюции приматов

2. Введение

• Жизнь – планетарное
явление
• Известна биохимическая
природа начала жизни
(ДНК)
• Развитие жизни – часть
истории Земли
• Влияние факторов
геологических,
климатических,
экологических факторов
• Естественная история
человека – один из
эпизодов истории жизни

3. 1. Основные этапы развития жизни

• Вопрос о возрасте Земли в науке
• Дж. Ушер, XVII в., теология: 23
октября 4004 до Р.Х.
• Ж.Бюффон, XVIII в., естественная
история Земли: 70 000 лет
• XVIII-XIX вв. Развитие стратиграфии
и реконструкция летописи Земли
• 1860-е, термодинамика Кельвин:
25 млн.лет
• ХХ в. Радиоактивный метод
датировки: 4,5 млрд.лет

4. «Геологическая летопись Земли»

• XVII в. Р.Гук, Н.Стено о сходстве
допотопных и современных
существ
• XVIII в. Абрахам Г. Вернер.
Классификация горных пород:
изверженные и осадочные
• Нептунисты и плутонисты об
истории Земли и катастрофах
• 1820-1840-е: «воскрешение
ископаемых»
• Развитие геохронологии

5. Шкала геологического времени

6. Основные эпизоды истории Земли

• 4,6 млрд.л. – формирование Земли
• 4 млрд.л. – образование гидросферы и примитивных
одноклеточных организмов
• 3,6 млрд. – твердое ядро Земли, первый суперконтинент
(Ваальбара)
• 2,5 млрд. л. – кислородная катастрофа, начало оледенения
• 2,05 млрд.л. – начало горообразования, кислородная
атмосфера
• 1,8 млрд.л. – ядерные живые организмы
• 1,4 млрд.л. – первые многоклеточные растения (красные
водоросли)
• 635 млн. л. – многоклеточные живые организмы. Разделение
суперконтинента Паннотии на Гондвану и Лавразию
• 540 млн. л. – «Кембрийский взрыв», начало образования новых
групп организмов

7. Этапы развития позвоночных (даты округлены)

Палеозой
Мезозой
Кембрий
Ордовик
Силур
Девон
Карбон
Пермь
Триас
Юра
Мел
Поглоще
ние
кальция,
появлени
е
скелетн.
многокле
точн.
форм.
Водоросл
и.
Трилобит
ы.
Медузы.
Черви и
др.
Беспозво
ночные
Позвон
очные.
Первые
рыбы.
Трилоб
иты.
Коралл
ы.
Первые
назем.
растен.
(кр. и
зел.
водоро
сли).
Челюс
тные
рыбы.
Пауки
выход
ят на
сушу.
Некот
орые
назем.
растен
ия(пси
лофит
ы).
Эпоха
рыб.
Хрящев
ые р.
Пресно
водн.
рыбы.
Перв.
амфиб
ии.
Перв.
леса и
насек.
Первые
рептил
ии.
Распро
стране
ние
амфиб
ий.
Соврем
.
насеко
мые.
Засуха.
Распрост
ранение
рептили
й.
Зверопо
добные
рептили
и
(Теромор
фы).
Дальн.
распрос
транени
е
рептили
й.
Первые
динозав
ры.
Яйцекла
дующие
млекоп
итающи
е.
Великая
эпоха
динозав
ров.
Летающ
ие и
плаваю
щие
динозав
ры.
Плацента
рные и
сумчатые
млекопит
ающие.
Первые
соврем.
птицы.
540
млн.
485
млн.
445
млн.
420
млн.
360
млн.
300
млн.
250
млн.
200
млн.
145 млн. 65

8. Наземные позвоночные (тетраподы)

• Девон/Карбон – выход на сушу (от кистеперых рыб к
амфибиям) 360 млн. лет назад. Мелководье. Нехватка
кислорода
• От жабр к легким: кислородное дыхание.
• Изменение скелета: появление 2-х пар конечностей; отделение
черепа от плечевого пояса; обособление шейного и
крестцового отдела позвоночника
• Защита голого тела: чешуя, перья, шкура
• От внутреннего уха – среднему и
наружному
• Эволюция выделительной
и др. систем организма

9. 2. Эволюция млекопитающих

• 250 млн.л., Триас, первые
динозавры и яйцекладущие
млепокитающие
(первозвери)
• Инфракласс: клоачные
• Предки млекопитающих Тероморфы
(звероподобные) рептилии
Палеозоя (Пермь). Отряд
зверозубых ящеров
• Современные виды: утконос,
ехидна (Австралия)

10. Сумчатые млекопитающие (2-й инфракласс)

• 200 млн.л., Юра, расцвет
динозавров, первые птицы и
сумчатые млекопитающие
• Репродуктивные и
поведенческие
преимущества над
клоачными
• Сегодня – 250 видов
• Австралия и Юж. Америка
(опоссум)

11. Плацентарные (3-й инфракласс)

• 145 млн.л., Мел, эпоха
динозавров, появление
плацентарных
• Самые древние виды: эомайя
(125 млн.л.), юрамайя (160
млн.л.?)
• Питание и образ жизни:
маргинальный, конкуренция с
рептилиями
• 65 млн.л. – глобальное
вымирание динозавров, начало
распространения и быстрое
видообразование
плацентарных (в новых
экологических нишах)
Юрамайя (Ляонин, Китай,
находка 2011 г.)

12. Континентальный дрейф (Меловой период 145-65 млн.л.)

Положение материков 145 млн. лет
назад. Меловой период Мезозойской
эры. Пангея распадается на Лавразию и
Гондвану
Положение материков 65 млн.лет назад.
Начало Кайнозойской эры

13. Развитие плацентарных в Меловой период

• 140 млн.л.н., отделение плацентарных от «зверей» (живородящих)
• 110-105 млн.л.н., отделение «афротериев» (Афро-Аравия); 6 отрядов
(хоботные, трубкозубые, прыгунчиковые и др.)
• 105-95 млн.л.н., отделение неполнозубых (Ю. Америка): 2 отряда (в
т.ч. броненосцы, ленивцы, муравьеды)
• 99-85 млн.н., разделение «бореоэутериев» на «лавразиатериев» и
«эуархнотоглиресов»
• Лавразиатерии, 7 отрядов: хищные, китообразные, насекомоядные,
панголины, парнокопытные, непарнокопытные, рукокрылые
• Эуархонтоглиресы: (1) грызунообразные и (2) эуархонты – (i) тупайи
и (ii) приматоообразные (86 млн.л.н.)
• 79 млн.л.н. разделение приматообразных на (1) шерстокрылов и (2)
приматов

14. Развитие нервной системы и мозга

Рыбы и рептилии
Млекопитающие. Развитие неокортекса.
Интегрирует сенсорную информацию,
избирает форму ответа на раздражитель

15. Развитие зубного аппарата

• Гомодонтные рептилии
• Гетеродонтные
млекопитающие:
• (1) резцы,
• 2) клыки,
• (3) премоляры,
• (4) моляры
• Употребление различных
видов пищи как
эволюционное
преимущество

16. Развитие теплорегуляции

• Эволюция кровеносной системы:
разделение артериальной и
венозной кр.с.
• Гомеотермия (теплокровность):
возникла в Триасе (ок.215 млн. лет
назад)
• (1) Эктотермические – рептилии
(согрев от Солнца)
• (2) Эндотермические – птицы и
млекопитающие (согрев от
клеточного метаболизма: пища,
мускульная активность)
• Возможность выживания в
сумерках и прохладных местах

17. 3. Основные эпизоды эволюции приматов

Предки приматов –
Приматообразные
(Primatomorpha), меловой
период
Прародина - Азия
Древнейшие представители –
Плезиадаписовые
(Пургаториус/Purgatorius)
Размеры: 6-15 см, 1-2 кг. Ночной
образ жизни
1-я радиация приматов: быстрое
видообразование
плезиадаписовых после
вымирания динозавров
Время существования – 65-56
млн. л. (Палеоценовая эпоха)

18. Земля в начале Палеоцена (65 млн. л. назад)

19. Адапиды – примитивные полуобезьяны эпохи Эоцена

• 56-34 млн. л., Эоцен,
потепление климата,
появление Адапидов
• 2-я радиация приматов:
распространение из Азии в
Европу и Северную Америку
• Образ жизни: древесный,
ночной (редко – дневной)
• Питание: растения,
насекомые (у разных видов)
• Предки современных
лемуров, индри и лори

20. Земля в начале Эоцена (50 млн. л. назад)

21. Появление высших приматов в эпоху Олигоцена

• 34-23 млн.л., Олигоцен, новое
похолодание. Уменьшение области
тропических лесов. Редколесье,
степи
• 3-я радиация приматов:
появление обезьян. Их предок –
долгопяты (не лемуры)
• Апидиум, парапитек, мезопитек,
египтопитек и др.
• Размеры: 1-8 кг, половой
диморфизм
• Образ жизни: дневной
• Питание: фрукты, насекомые,
листья
• 25 млн.л. разделение на обезьян
Старого и Нового света (от
египтопитека)
Египтопитек, 33-29 млн.л.,
Фаюмский оазис, Египет

22. Земля в начале Олигоцена (34 млн.л. назад)

23. Появление человекообразных обезьян

• 23-5 млн.л., Миоцен,
потепление, расширение
тропических областей
• 4-я радиация приматов:
распространение
гоминоидов (вопрос о
прародине?)
• Вопрос об общем предке:
Проконсул? Кениапитек?
• Дриоморфы – африканские
формы гоминид
• Рамаморфы – азиатские
формы гоминид
Проконсул, 21-17 млн.л., Африка

24. Земля в начале Миоцена (23 млн.л. назад)

25. Дивергенция гоминоидов (по данным молекулярной биологии)

• 15-20 млн.л. – разделение
Хилобатид (Гиббоновые) и
Гоминид
• 14 млн.л. – разделение
Гоминид на Азиатских
Понгин и Африканских
Гоминин
• Азиатские Понгины
(Гигантопитек, Сивапитек)
Орангутанг
• Африканские
(современные) Гоминины:
Горилла (7 млн.л.),
Шимпанзе (6 млн.л.), Люди
(4 млн.л.)

26. Эволюционное древо приматов

27. Выводы

• Эволюция жизни =
процесс
разделения
предковых форм и
образования
новых из единой
популяции
(кладогенез)
• У современных
людей и других
Гомининов были
общие предки