Лабораторная работа №10. Осипова Екатерина

Материал из IrkutskWiki
Перейти к: навигация, поиск

Цель работы: Научить выделять важную информацию и представлять ее в интересном виде.

Структура шаблона: 1.название учебного предмета, класс, профиль класса; Биология.3 класс.

2. материал; Диноза́вры (лат. Dinosauria, от др.-греч. δεινός — страшный, ужасный, опасный и σαῦρος — ящер, ящерица) — надотряд наземных позвоночных животных, доминировавших на Земле в мезозойскую эру — в течение более 160 миллионов лет, начиная с позднего Триасового периода (приблизительно 225 млн лет назад[1]) до конца мелового периода (около 65 млн лет назад), когда большинство из них стали вымирать на стыке мелового и третичного периодов во время крупномасштабного исчезновения животных и многих разновидностей растений в относительно короткий геологический период истории. Ископаемые останки динозавров обнаружены на всех континентах планеты[2]. Ныне палеонтологами описано более 500 различных родов[3] и более чем 1000 различных видов[4], которые чётко делятся на две группы — птицетазовых и ящеротазовых динозавров.

Термин «динозавр» был введен в 1842 году английским биологом Ричардом Оуэном, для описания первых окаменелых останков древних ящеров, поражавшие воображение учёных своими размерами[5]. Слово происходит от греческого δεινός (deinos) — «страшный, ужасный» и σαῦρος (sauros) — «ящер»[6]. Хотя таксономическое имя часто интерпретировалось как некое указание на зубы, когти, и другие внушающие страх особенности динозавров, на самом же деле Оуэн дал этот термин, указывая на их размер и величие[7]. Поясняя свои взгляды, Оуэн называл динозавров толстокожими вторичного периода. К толстокожим в 19 веке относили крупных и массивнотелых бегемотов, слонов и носорогов, а вторичным периодом считали мезозойскую эру.

   История изучения динозавров

Реконструкция игуанодона Г. Мантелла — первая в истории реконструкция динозавра.

Гигантские кости, находимые иногда в земле, в античности считали останками героев эпохи Троянской войны, в Средние века и вплоть до XIX в. — останками исполинов, о которых упоминается в Библии и которые погибли во время всемирного потопа; на Дальнем Востоке их считали костями драконов и приписывали им целебные свойства.

В 1824 году президент Королевского геологического общества Уильям Баклэнд выступил с докладом о находке, сделанной в 1815 году в юрских сланцах Стоунзфилда (графство Оксфордшир), состоящей из нескольких костей и фрагмента «допотопного» животного. Прибегнув к помощи видного специалиста по сравнительной анатомии Жоржа Кювье, Баклэнд классифицировал находку как останки гигантской хищной ящерицы (лат. sauria) и, соответственно, назвал её мегалозавром — «огромным ящером».

В 1826 году Гидеон Мэнтл, хирург из Льюиса (графство Суссекс), действительный член Линнеевского общества, аналогичным образом представил в Геологическом обществе найденные им зубы ранее неизвестного вида, которому он дал название игуанодон (букв. «игуанозубый») за сходство зуба с зубом ящерицы игуаны. Он же в 1833 году описал гилеозаврa — представителя панцирных ящеров анкилозавров. Челюсть мегалозавра, иллюстрация из статьи Баклэнда Мезозойская фауна в представлениях середины XIX в. На переднем плане изображены мегалозавры, реконструированные Р.Оуэном как четвероногие существа. Статуя мегалозавра в саду Хрустального дворца

В 1842 году английский биолог Ричард Оуэн, констатировав несомненное сходство между этими тремя видами и их отличие от современных рептилий, выделил их в особый подотряд, назвав его Dinosauria («ужасные ящеры»)[8].

Открытие в 1858 году в США хорошо сохранившегося скелета гадрозавра опрокинуло представление о динозаврах как о четвероногих животных, показав, что динозавры могли ходить на двух ногах. В последующие несколько десятилетий были открыты представители большинства основных групп динозавров; важная заслуга в этом принадлежит американским палеонтологам Гофониилу Маршу и Эдварду Копу, которые открыли и описали в общей сложности 142 новых вида, включая апатозавра и бронтозавра (впоследствии их отнесли к одному роду), диплодока и стегозавра, моноклона, трицератопса и др. Накопление материала привело к разделению динозавров на семейства птицетазовых и ящеротазовых (1887).

В рамках первой половины двадцатого века, большая часть научного сообщества ошибочно полагала, что динозавры были громоздкими, вялыми животными. Большинство исследований, проводимых с 1970 года, однако, указали, что динозавры были активными животными с повышенным метаболизмом и многочисленными особенностями для социального взаимодействия.

В 1964 году находка дейнониха произвела новую научную революцию, так как по строению динозавра было ясно, что он передвигался относительно быстро, из чего следовал вывод, что он был теплокровным. Идея теплокровности заставляла пересмотреть старые представления не только о физиологии, но и о поведении динозавров, чему появились подтверждения в 1979 году, когда были получены доказательства родительского инстинкта и социального поведения ящеров (высиживание, защита и выкармливание детенышей). Наконец, сравнение верхних конечностей дейнониха с крылом птицы заставило предполагать их близость и происхождение птиц от динозавров (или даже вообще принадлежность к этому надотряду), чему доказательством стало впоследствии открытие следов оперения у ряда динозавров. В 2005 году учёным удалось выделить коллаген из сохранившихся мягких тканей тираннозавра[9] и использовать его химический состав как ещё одно доказательство родства динозавров с современными птицами[10]. [править] Настоящее время

Ряд учёных утверждает, что около трети описанных видов динозавров являются несуществующими. За ранее неизвестных ящеров учёные принимали уже описанных динозавров на разных стадиях развития. Проведенное масштабное исследование другими учёными показало, что почти 50 процентов всех видов динозавров были названы неправильно[11].

В настоящее время наблюдается две противоположно направленные тенденции в систематике динозавров. В то время как одни палеонтологи продолжают дробление существующих таксонов, выделяя по тем или иным признакам новые рода и виды из уже существующих, другие их коллеги ставят под сомнение корректность ранее описанных видов. Так в 2007 году Джэк Хорнер (англ. Jack Horner) опубликовал статью, в которой высказывал, что Dracorex hogwartsia, Stygimoloch spinifer и Pachycephalosaurus wyomingensishas являются тремя разными возрастными стадиями одного вида. В 2009 году Джэк Хорнер при изучении черепа Nanotyrannus заключил, что этот динозавр на самом деле является молодым Tyrannosaurus. В 2010 году в издании Journal of Vertebrate Paleontology вышла статья палеонтологов из Государственного университета Монтаны (Montana State University), где также говорится, что Triceratops и Torosaurus различные стадии роста особей одного вида. В том же году другие учёные из Йельского университета описали новый род динозавров — Mojoceratops, кости которого раньше причисляли к Chasmosaurus.[12] [править] Происхождение и эволюция [править] Предки География земли в триасовом периоде

Рептилии обитали на Земле ещё до появления динозавров. Лапы у них были расположены по бокам туловища, как у большинства современных ящериц. Около 300 млн лет назад во время каменноугольного периода произошло глобальное потепление, что по мнению ученых уничтожило тропические леса и вызвало эволюционный взрыв среди рептилий. Каждая популяция оказалась запертой в небольшой области обитания, и каждая начала развиваться по-своему, что и привело к увеличению разнообразия.[13]

Затем появились предки динозавров — архозавры («господствующие ящеры»). Появление архозавров шло параллельно с массовым (но не полным) вымиранием терапсид на границе перми и триаса (см. Массовое пермское вымирание). В начале триасового периода возникло множество новых видов. Постепенное выпрямление конечностей. На данной схеме можно проследить как постепенно обе пары конечностей переместились из бокового положения почти под туловище.

Важнейшие продвинутые признаки ранних динозавров, которые отсутствовали у большинства текодонтов, были связаны с положением тела и характером локомоции. Задние конечности становятся практически вертикальными, а их длина по сравнению с более короткими передними конечностями позволяет делать выводы о хождении на двух ногах (бипедальности)[14]

Высшие формы терапсид по своей организации были очень близки к однопроходным млекопитающим и, по некоторым предположениям[15], имели молочные железы и шерсть. Внезапный упадок тероморфов и расцвет «настоящих ящеров» — одна из самых интригующих загадок палеонтологии.[16]

Динозавры отклонились от своих предков архозавров спустя примерно 20 миллионов лет после Массового пермского вымирания, которое уничтожило приблизительно 95 % всей жизни на Земле.[17] На сегодняшний день останки самых древних динозавров имеют возраст около 230 миллионов лет. Однако в 2010 году группа американских, немецких и южноафриканских палеонтологов представила в научном мире совместную работу, согласно с которой первые динозавры населяли Землю на несколько миллионов лет раньше, нежели было принято считать. Свои выводы они сделали проанализировав останки новой динозаврообразной рептилии Asilisaurus kongwу, которая является родственным динозаврам видом, жившим 245—240 млн лет назад. Учёные говорят, что уже в это время различия между Dinosauriformes и самыми ранними динозаврами были существенными, следовательно, общий предок динозавров отделился от группы Ornithodira существенно раньше, чем считалось прежде.[18]

По одной из гипотез, оба отряда динозавров впервые появились на территории современной Южной Америки и затем распространились по всей Пангее в течение триасового периода с 230 до 199 миллионов лет назад.[19][20] Первые динозавры


Одним из самых ранних известных на сегодняшний день динозавров считается Staurikosaurus, живший 228 млн лет назад, частичный скелет которого был обнаружен в отложениях среднего триасового периода на территории современной Бразилии. Большая берцовая кость длиннее бедренной, что характерно для бегающих животных, кости конечностей полые[21]. В 1963 году был описан эрреразавр, обнаруженный в отложениях позднего триаса на северо западе Аргентины. Из-за фрагментарности останков точная его классификация была не определена. Лишь после того как в 1988 году был обнаружен более полный скелет с черепом, он в основном классифицировался, как примитивный теропод[22]. Обнаруженный на территории современной Мексики Tawa hallae, подтвердил связь эрреразавра с более поздними тероподами[23][24].Эрреразавр достигал длины до 4-х метров[21] и веса 200—250 киллограмм[22]. Череп длинный и узкий, не имеет признаков характерных для более поздних теропод[22], строение задних конечностей также характерно для ранних динозавров[21]. Через четыре года после открытие эрреразавра, в Аргентине был найден скелет ещё одного древнего динозавра — эораптора.[25] Внешне он был похож на других рептилий, но особенности костей и зубов позволяют отнести его к примитивным тероподам[26]. Палеонтологи полагают, что Eoraptor напоминает общего предка всех динозавров[27]. Если эти предположения верны, то основываясь на его чертах, можно говорить, что первые динозавры были маленькими, двуногими хищниками.[28] Открытия примитивных, подобных динозаврам орнитодиров, таких как Marasuchus и Lagerpeton поддерживают эти предположения; анализ окаменелостей данных рептилий действительно говорит о их малых размерах и хождении на двух ногах.

Самой первой известной группой птицетазовых динозавров являются Fabrosauridae (фаброзавриды). Самый ранний из них — пизанозавр, обнаруженный в породах верхнего триаса на территории современной Аргентины. Лучше всего из Fabrosauridae изучен род Lesothosaurus, из Южной Африки. Как и все другие фаброзавриды, он достигал в длину около 1 метра. Строение задних конечностей характерно для бипедальных животных, большая берцовая кость значительно длиннее бедренной. Некоторые части скелета сходны с таковыми у ранних теропод, но тазовые кости и строение черепа и зубов уже имеют признаки птицетазовых динозавров[21].

На самых ранних этапах эволюции динозавров, земная среда была заселена различными видами архозавров и терапсидов, такими как этозавры, цинодонты, дицинодонты, орнитозухиды, ринхозавры и другие. По всей видимости, в конце триаса динозавры выдержали долгую конкуренцию с данными животными, прежде чем победили и достигли расцвета. Некоторые учёные, однако, полагают, что господствующее положение динозавров было получено не столько превосходством над другими животными, сколько случайностью. В карнийский век динозавры не показывают образец устойчивого увеличения в разнообразии и числе, если бы они, конкурируя, занимали ниши других групп животных. Вместо этого, они были очень редки, составляя только 1-2 % от общей животной фауны. В норийский век, после исчезновения нескольких других групп, они стали существенными компонентами фауны, представляя уже 50-90 % живых существ.[29] Около 200 миллионов лет назад произошло так называмое Триасово — Юрское вымирание. Это событие окончательно освободило экологические ниши, открыв возможность развиться начиная с Юрского периода таким группам, как Crocodylomorpha, птерозаврам, млекопитающим, черепахам и динозаврам.[30]

Низкая диверсификация в меловом периоде

Статистические исследования, основанные на имеющихся палеонтологических материалах, предполагают, что разнообразие динозавров, то есть число разновидностей, увеличилось в позднем меловом периоде. Однако в июле 2008 года Грэм Т. Ллойд и его коллеги выдвинули утверждение, что это очевидное разнообразие является иллюзией, вызванной тем, что породы позднего мелового периода изучены в большей степени, чем породы юрского и триасового периодов. Вместо этого они написали статью, что в позднем меловом периоде существенной диверсификации подверглись только две группы динозавров — гадрозавры и цератопсы. В среднем меловом периоде цветущие покрытосемянные растения стали большей частью наземных экосистем, в то время как ранее доминировали голосеменые, такие как хвойные породы. Копролиты (окаменелый навоз) динозавров указывают на то, что, в то время как некоторые ели покрытосемянные растения, большинство травоядных динозавров, главным образом, питалось голосемяными растениями. В это же самое время травоядные насекомые и млекопитающие развивались очень быстро и разносторонне, чтобы использовать в своих интересах новый тип пищи растительного происхождения, ящерицы, змеи, крокодилы и птицы также разносторонне развивались в то же самое время. Ллойд и его коллеги предположили, что отказ динозавров разносторонне развиться в плане изменения экосистемы, обрекал их на исчезновение[31].

Динозавры относятся к группе архозавров, или «господствующих рептилий». К этой группе также относятся крокодилы, птерозавры, текодонты.

В филогенетической систематике динозавры обычно определяются как группа, состоящая из «Трицератопсов, Неорнитов (современные птицы), их общие предки, и все потомки»[32]. Также некоторыми учёными выдвигается предложение, чтобы динозавры были определены относительно общего предка мегалозавра и игуанодона, так как они были двумя из трех первых родов, процитированных Ричардом Оуэном, когда он впервые выделил группу динозавров[33].

Как бы то ни было, оба предыдущих определения выделяют динозавров как надотряд, к которому относятся два больших отряда, различающихся строением таза: ящеротазовые (Saurischia) и птицетазовые (Ornithischia). Разделение на эти два отряда было предложено в 1887 году британским палеонтологом Гарри Сили (Harry Seeley). Названия носят условный характер, так как у ящеротазовых динозавров строение таза вовсе не похоже на строение его у ящериц, а птицы происходят не от птицетазовых, а от ящеротазовых динозавров. Ящеротазовые — отряд динозавров с лобковыми костями, первично направленными вперед (как у крокодилов). У некоторых относительно поздних ящеротазовых лобковые кости становятся направленными назад (как у птиц). У птицетазовых лобковые кости направлены назад изначально.

Значение этих различий не ясно. Среди обеих групп имеются как четвероногие формы, так и двуногие, однако именно по этим особенностям определяется принадлежность динозавров к той или другой группе, независимо от их размеров, способа передвижения и питания.[1],,.,.