Девон карбон. Палеозойская эра, палеозой, эра палеозойская, периоды палеозоя, история земли, геологическая, история земли

Палеозой

Общие сведения и деление

Палеозой, палеозойская эра (от греч. πᾰλαιός - древний и ζωή (zoe) - жизнь) - наиболее ранняя геологическая эра входящая в состав фанерозойского эона. Согласно современным представлениям нижней границей палеозоя является время 542 миллиона лет назад. За верхнюю границу принимается время 251-248 млн. лет - период самого массового вымирания живых организмов в истории Земли (пермско-триасовое вымирание видов). Длительность палеозоя около 290 млн. лет.

Палеозой был выделен в 1837 г. английским геологом А. Седжвиком, включившим в него два геологических периода - силурийский и девонский. Ныне палеозойская эра включает 6 геологических периодов: кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, каменноугольный и пермский. Палеогеографы Америки вместо каменноугольного периода выделяют два: миссисипский и пенсильванский.

Деление палеозоя на периоды основано на данных стратиграфии. Например, во время кембрийского периода возникли трилобиты и множество животных с минеральным скелетом. Ордовик, следующий за кембрием - время масштабной трансгрессии моря. Силур примечателен возникновением псилофитов - первых растений, которые вышли на сушу, а девон - возникновением первых наземных лесов, почвы и многочисленных рыб, из-за чего его ещё называют "веком рыб". Каменноугольный период, предпоследний из периодов палеозойской эры, получил своё название в связи с массовым угленакоплением, в результате широкого распространения голосеменных растений. В это же время происходило слияние древних континентов Лавразии и Гондваны в единый суперконтинент - Пангею. Наконец с последним из геологических периодов палеозоя - пермью, связано широкое распространение красноцветных континентальных отложений и отложений соленосных лагун.

Тектоника

В течении протерозоя - геологического эона, предшествующего палеозою, оформились платформы и геосинклинальные области, контуры которых с небольшими изменениями сохранялись в течение всей палеозойской эры. Наиболее значительными платформами были Восточно-Европейская (Русская), Сибирская, Китайско-Корейская и Южно-Китайская, Северо-Американская, Бразильская, Африканская, Австралийская и Индостанская. Эти обширные области земной коры были тектонически спокойны.

Временами, во время неоднократных трансгрессий (наступлений) моря участки платформ затапливались, образуя мелководные моря, в которых отлагались разнообразные осадки небольшой мощности, формирующие осадочный чехол платформ. На огромных пространствах породы этого чехла залегают ровными, почти горизонтальными пластами. В краевых частях платформ мощность осадков увеличивается. Особенно интенсивное накопление осадков происходило в краевых прогибах в те эпохи, когда вокруг платформ поднимались горные хребты, поставлявшие большое количество обломочного материала, сносившегося в пониженные участки. В таких понижениях формировались в одних случаях мощные угленосные толщи (Донбасс, Печорский бассейн, Аппалачи), в других - соленосные и красноцветные обломочные формации (Предуральский краевой прогиб и др.).

В геосинклинальных областях условия накопления осадков были иные. Эти области отличались высокой подвижностью и сильной расчленённостью рельефа. Глубокие впадины, отвечающие участкам первичной океанической коры, чередовались здесь с приподнятыми грядами.

Земная кора была пронизана сетью разломов, по которым происходило перемещение отдельных блоков; по трещинам изливались лавы и выбрасывались продукты вулканических извержений. Геосинклинальные участки осадконакопления отличаются мощными толщами вулканогенных и кремнистых пород наряду с разнообразными обломочными толщами.

Палеозойская эра характеризуется двумя главными эпохами складчатости.

Одна из них - каледонская складчатость - с наибольшей интенсивностью проявилась в начале и особенно в середине палеозойской эры; главные её фазы отмечаются между ордовиком и силуром и в начале девона, после чего на широких площадях началось формирование горных цепей и накопление красноцветных обломочных отложений молассовой формации.

К областям каледонской складчатости (каледонидам) относятся: в Европе - каледониды Ирландии, Шотландии, Уэльса, Северной Англии, северо-западные части Скандинавского полуострова, острова Шпицберген; в Азии - каледониды Центрального Казахстана (западная часть), Западного Саяна, Горного Алтая, Монгольского Алтая и Юго-Восточного Китая. К каледонидам относятся также складчатые сооружения Тасмании и Лакланской системы Восточной Австралии, Северной и Восточной Гренландии, Ньюфаундленда и Северных Аппалачей. Кроме того, проявления этой складчатости установлены на Урале, в северо-восточной части Верхояно-Чукотской области, на востоке Аляски, в Центральных и Северных Андах и в некоторых др. более молодых складчатых сооружениях. В Северной Атлантике с каледонской складчатостью связывают образование Грампианской горной страны, которая объединила Северо-Американскую платформу и остров Гренландию в континент Лавренция.

Наиболее ранние фазы каледонской складчатости относятся к середине - концу кембрия (салаирская, или сардинская), основные фазы захватывают конец ордовика - начало силура (таконская) и конец силура - начало девона (позднекаледонская), а заключительные - середину девона (оркадская, или свальбардская). Каледонская складчатость особенно отчётливо проявилась в Великобритании, на Скандинавском полуострове, на Шпицбергене, в Казахстане, в Западном Саяне, в Ньюфаундленде и Аппалачах.

Грандиозная герцинская складчатость охватывает конец палеозоя; наиболее интенсивные её проявления отмечаются во второй половине каменноугольного периода и в пермском периоде.

Название «герцинская складчатость» дано М. Бертраном по горной группе Средней Европы, известной у древних римлян как Герцинский Лес (Hercynia Silva, Saltus Hercynius). В литературе на немецком языке, для обозначения дислокаций северо-западного направления, вместо термина «герцинская» применяется термин «варисская, варисцийская, складчатость», введённый Э. Зюссом по древнему названию областей современной Саксонии, Тюрингии и Баварии (Cur Variscorum).

Первая эпоха герцинской складчатости - бретонская (в Америке - акадская) - конец девона - начало карбона - проявилась в Аппалачах, Канадском Арктическом архипелаге, Андах, центральных частях палеозойской геосинклинали Западной Европы и Центральной Азии (Куньлунь). Главная эпоха герцинской складчатости - судетская (конец раннего - начало среднего карбона) - имела основное значение в создании складчатой структуры европейских герцинид и преобразовании палеозойских геосинклиналей в складчатые горные сооружения. Отложения среднего карбона (вестфала) смяты в складки движениями т.н. астурийской эпохи (фазы) складчатости верхнего карбона (стефана) и низов перми - заальской. С середины ранней или с поздней перми на большей части областей герцинской складчатости Центральной и Западной Европы установился платформенный режим, в то время как в Южной Европе ещё продолжались, а в Восточной Европе, на Урале и в Донецком кряже только начались процессы складчатости и горообразования. Для Донбасса, Предкавказья, Урала, Аппалачей главная эпоха складчатости относится к концу карбона - началу перми; поднятия и складкообразование местами (Предуральский передовой прогиб, Тянь-Шань, Кордильеры Северной и Южной Америки, Австралийские Альпы) продолжались до начала, даже середины триаса. В Карпато-Балканской обл., на Большом Кавказе, Алтае и в Монголо-Охотской системе горообразование началось в конце раннего карбона и орогенный период занял весь поздний палеозой и начало триаса.

По окончании герцинской складчатости впервые возникли складчатые горные сооружения (герциниды) Западной, Центральной и Южной Европы, Северо-Западной Африки (Марокканская Месета), Северного Кавказа и Предкавказья, Урала, Тянь-Шаня, Алтая, Монголии, Большого Хингана, Аппалачей, Уошито, Канадского Арктического архипелага, Анд Южной Америки, Австралийских Альп; в Кордильерах Северной Америки герцинская складчатость создала ряд внутренний поднятий. Герцинское горообразование распространилось и на области каледонской складчатости Северо-Западной Европы, западной части Центрального Казахстана, восточной части Алтае-Саянской области, Северной Монголии и Северного Забайкалья. На юге и востоке Средиземноморского пояса (Динариды-Эллениды, горы Анатолии, южный склон Кавказа и Гиндукуша и центральный Памир) герцинская складчатость затухает, а в части пояса, находящейся в пределах Передней и Юго-Восточной Азии, вплоть до Гималаев, Бирмы и Малайского полуострова, герцинские движения выразились лишь слабыми поднятиями и перерывом в накоплении осадков. В этой части Тетиса тектонический режим в палеозое и раннем мезозое здесь был близок к платформенному.

С каледонской и герцинской складчатостью связывают образование древних континентов и суперконтинентов Земли. Так, в конце ордовика - силуре, в течении которого происходила каледонская складчатость, образовались Гондвана: в результате столкновения южных платформ и Лавразия: в результате объединения Сибирской, Русской, Китайской и Северо-Американской платформ. До образования этих крупнейших массивов суши на Земле уже существовали другие материки: Лавренций (объединял Северную Америку и Гренландию), Бразильский, Африканский (вместе с островом Мадагаскар и Аравийским п-вом), Русский (на месте одноимённой платформы), Ангарида (Сибирская платформа), Китайский, Австралийский.

Каменноугольный и пермский периоды - время герцинской складчатости, отмечены слиянием образовавшихся ранее Лавразии и Гондваны в суперконтинент Пангею. Этому способствовали интенсивные тектонические движения, происходившие на окраинах платформ в геосинклинальных поясах.

Гидросфера и атмосфера. Климат

В течении всей палеозойской эры происходило неоднократное затопление низменных частей континентов с образованием обширных мелководных морей. Так, мелководное море в начале палеозоя существовало в пределах Сибирской платформы. В ордовике подобные моря распространились на остальные северные платформы в результате крупнейшей трансгрессии моря. Южные платформы, объединённые к тому времени в единый континент Гондвану трансгрессией охвачены почти не были: лишь северо-восточная часть Австралии и район реки Амазонки были затоплены.

С мелководными морями ордовика, а точнее с осадочными лагунными отложениями в их пределах, связано накопление горючих сланцев, нефти и газа.

Климат раннего палеозоя был достаточно однообразным: большую часть поверхности суши занимали области с аридным климатом. Лишь вблизи экватора существовали участки с тропическим влажным климатом.

Начиная с силурийского периода палеозойской эры климат становится более прохладным. В среднем девоне области с тропическим влажным климатом занимают практически все участки вблизи экватора и на побережьях тропических морей.

В позднем палеозое климат стал более суровым: карбон и пермь - время масштабного оледенения в южном полушарии, длительностью почти 100 млн. лет. Похолоданию способствовало сосредоточение большей части южных континентов в единый суперконтинент Гондвану, который высоко вздымался над окружающими его морями, удалённость внутриматериковых районов от морского побережья и изменение океанических течений.

Началось карбон-пермское оледенение на западе Южной Америки, откуда льды распространились на пограничные районы Антарктиды, Африки, Индии и южной Австралии. На территории Африки следы воздействия мощного ледникового покрова в виде тиллитов обнаружены на территории Замбии, Зимбабве, Восточного Конго, Танзании.

Центр африканского оледенения был в районе реки Замбези, откуда лёд распространялся на Мадагаскар, Южную Африку и часть Южной Америки, составлявшей с Африкой в тот момент единый континентальный массив. Толщина африканского ледникового щита могла достигать 5 км..

Максимум карбон-пермского оледенения приходится на самый конец каменноугольного периода - начало перми. В это время ледник пересекал южный тропик, занимая до 35% всей суши.

В северном полушарии в конце палеозойской эры климат был менее суровым. Здесь, на территории континента Лавразия, а затем Пангеи, существовали 2 климатические провинции: влажная тропическая и жаркая аридная. В перми, в связи с продолжительной регрессией моря, начавшейся ещё в девоне, и охватившей все северные континенты, за исключением участков, примыкающих к геосинклинальным поясам, господствовать начинает аридный климат. Это время - один из самых жарких и сухих периодов всего палеозоя: большую часть внутренних областей обоих полушарий занимали обширные тропические пустыни с жарким и сухим климатом в течении всего года. В умеренных широтах северного полушария климат был более прохладным, с большим количеством осадков. Нашлось место на просторах Пангеи и нивальному климату: на северо-востоке России в районе Охотского моря: здесь обнаружены характерные ледниково-морские отложения. Существование нивального климата в этом районе объяснить очень просто: расположение части суперконтинента Пангеи в высоких палеоширотах и общая сухость климата.

Флора и фауна

В самом начале палеозоя произошло внезапное появление и быстрое расселение форм с твёрдым минеральным скелетом: фосфатным, известковым, кремниевым. К ним относятся хиолиты, акритархи, хиолительминты, строматопороидеи, гастроподы, мшанки, пелециподы (двустворки), брахиоподы (плеченогие) и археоциаты - древнейшие рифостроящие организмы, вымершие к концу раннего кембрия.

В нижнем палеозое широко распространены древнейшие членистоногие - трилобиты. Они составляли значительную часть органического мира кембрийских и ордовикских морей, менее многочисленны они были в силуре и вымерли в конце палеозойской эры.

К беспозвоночным палеозойской эры, свободно плававшим на поверхности моря, относятся граптолиты, время существования которых в основном ограничено ордовиком и силуром, и головоногие моллюски из группы наутилоидов, особенно богато представленные в ордовике. В девонском периоде они отходят на второй план, но быстро развиваются гониатиты с более сложно построенной раковиной; наконец, в верхнем палеозое широко распространились одноклеточные животные - фораминиферы, среди которых особенно важны фузулиниды, имевшие раковины необычайно сложного строения. Изменения раковин фузулинид в сравнительно короткие отрезки времени позволяют с большей детальностью сопоставлять одновозрастные отложения, заключающие их остатки в разных районах.

Поверхность суши в палеозойскую эру заселяли многоножки, появившиеся ещё в кембрии, скорпионы, пауки, клещи, насекомые. В карбоне, в связи со значительным расцветом наземной флоры, появились брюхоногие моллюски с лёгочным дыханием, первые летающие насекомые; возросло разнообразие пауков и скорпионов. Среди насекомых было много довольно крупных форм. Например, у древней стрекозы меганевры размах крыльев достигал одного метра. Чуть меньше были похожие на меганевру стенодиктии. Даже многоножки достигали в длину более 2-ух метров! Как считают учёные, гигантизм насекомых был вызван более высоким уровнем кислорода в атмосфере того времени.

Из позвоночных в кембрии и ордовике распространены примитивные бесчелюстные: телодонты и разнощитковые, а в силурийском, и особенно в девонском периоде, широко представлены двоякодышащие, кистепёрые и лучепёрые рыбы. Девон даже называют "веком рыб", ведь, наряду с костными рыбами, в водах девонских морей плавали пластинокожие, хрящевые и акантоды. В карбоне среди рыб преобладали акуловые и лучепёрые.

Из кистепёрых рыб в конце девона развились земноводные (амфибии) - первые животные, вышедшие на сушу.

Древние амфибии относятся к вымершей группе панцирноголовых (стегоцефалов). В каменноугольном и особенно в пермском периоде наряду с ними существовали травоядные и хищные пресмыкающиеся.

Растительный мир палеозойской эры развивался так же быстро, как и животный.

В кембрии и ордовике растения были представлены главным образом водорослями. Вопрос о существовании высших наземных растений в это же время остаётся открытым: известны немногочисленные остатки спор и отпечатков, видовая принадлежность которых неясна.

В отложениях силура встречаются остатки спор, а в породах нижнего девона повсеместно имеются отпечатки примитивных низкорослых растений - риниофитов, по-видимому, населявших прибрежные районы.

В среднем и верхнем девоне растительность становится значительно разнообразнее: распространены древовидные плауновые, первые членистостебельные (в том числе клинолисты), прапапоротники, прогимноспермы и первые голосеменные. Образуется почвенный покров.

Следующий за девоном карбон - время расцвета наземной флоры, представленной хвощеподобными каламитами, древовидными плауновыми (лепидодендроны, сигилярии и др.), различными папоротниками, папоротникообразными семенными (птеридоспермами) и кордаитами. Густая лесная растительность этого времени послужила материалом для образования многочисленных пластов каменного угля. Начиная с карбона отмечается появление палеофлористических областей: Еврамерийской, Ангарской и Гондванской. В пределах последней, видимо, уже существовала так называемая глоссоптериевая флора, особенно характерная для следующего, пермского периода.

В самом конце палеозоя, на границе перми и триаса, произошло грандиозное вымирание многих представителей флоры и фауны, именуемое «Великим вымиранием». За короткий временной промежуток исчезло 96% всех морских видов, 70% видов речных позвоночных и 83% всего класса насекомых. Исчезли плоские и морщинистые кораллы, бластоидеи, граптолиты, триллобиты, фузулиниды, эвриптероидеи, многие аммониты, мшанки, морские лилии, членораздельные брахиоподы. Значительно сократилось разнообразие споровых растений: плауновидных и хвощевых.

Причины самого грандиозного из вымираний до конца не известны. Из существующих гипотез наиболее убедительной выглядит гипотеза, согласно которой причиной катастрофы явилось излияние траппов - огромного объёма базальтов за геологически короткое время (вначале относительно небольших Эмейшаньских траппов около 260 млн. лет назад, затем колоссальных Сибирских траппов 251 млн. лет назад). Огромные массы изверженных пород могли создать эффект вулканической зимы, либо прямо противоположный - парниковый. В любом случае последствия для живых организмов были губительными...

Полезные ископаемые

С каледонскими и герцинскими интрузивными породами палеозоя на Урале, в Казахстане, на Алтае, в Западной Европе и Северной Америке связаны богатейшие рудные месторождения.

К осадочным породам палеозойской эры приурочены нефтяные месторождения Ирана, Волго-Уральской области СНГ, центральной части Северной Америки, провинции Альберта в Канаде; месторождения каменного угля Донецкого, Подмосковного, Печорского, Карагандинского и Кузнецкого, Таймырского, Тунгусского бассейнов, угольных бассейнов Западной Европы, Аппалачей (Северная Америка), Китая, Индии и Австралии; месторождения горючих сланцев Эстонии и медистых песчаников Приуралья и Казахстана. Палеозойский возраст имеют также крупные месторождения фосфоритов (Каратау в СНГ, Скалистые горы в США), бокситов (Урал, Салаир и др.), каменных и калийных солей (Соликамское, Илецкое и Иркутская группа месторождений в СНГ, Штасфуртское в ФРГ).

В складчатых областях с интрузиями ультраосновного состава связаны месторождения хромита (Южный Урал), асбеста (Тува, Канада), а с интрузиями кислого состава - золоторудные месторождения Северного Казахстана и Кузнецкого Алатау.

С раннегеосинклинальным вулканизмом связано образование месторождений медноколчеданных руд на Урале, в Аппалачах; а с периодом завершающего этапа складчатости и образованием магматических тел среднего и кислого составов связано образование гидротермальных месторождений золота на Урале, олова - Корнуолл (Англия), железо- и меднорудных скарновых месторождений (г. Магнитная, Высокая, Краснотурьинские и др.).

Многие горные породы палеозойской эры используются как превосходный стройматериал (ордовикские известняки окрестностей Санкт-Петербурга, каменноугольные известняки Подмосковья, уральский мрамор и др.).

Палеозойская эра охватывает огромный временной промежуток приблизительно 542 - 250 миллионов лет назад. Первым его периодом был «Кембрий», продлившийся около 50 -70 (по разным оценкам) миллионов лет, вторым - «Ордовик», третьим - «Силур», четвертым - шестым, соответственно, «Девон», «Карбон», «Пермь». В начале кембрия растительность нашей планеты была представлена преимущественно красными и сине-зелеными водорослями. Эта разновидность по своему строению больше похожа на бактерии, так как не имеет ядра в клетке (настоящие водоросли это ядро имеют, поэтому являются эукариотами). Палеозойская эра, климат которой в начале был умеренным, с преобладанием морей и низменной суши, способствовал процветанию именно водорослей.

Считается, что они создали атмосферу

Они произошли от червей

Палеозойская эра была временем зарождения и предков современных головоногих - кальмаров, осьминогов, каракатиц. Тогда они были мелкими существами с роговыми раковинками, по которым проходил сифон, дающий возможность животному заполнять части раковинок водой или газами, меняя свою плавучесть. Ученые полагают, что древние головоногие и моллюски произошли от древних червей, останков которых сохранилось немного, так как они состояли, преимущественно, из мягких тканей.

Палеозойская эра, растения и животные которой то сменяли друг друга, то сосуществовали рядом миллионы лет, дала жизнь еще и цистоидеям. Эти создания, прикрепленные ко дну известняковой чашечкой, уже имели руки-щупальца, которые прижимали к органам питания цистоидеи проплывающие мимо частички пищи. То есть животное перешло от пассивного ожидания, как у археоциатов, к добыче пищи. К раннему палеозою ученые отнесли и обнаруженное рыбообразное существо, которое имело позвоночник (хорду).

Трехметровые ракоскорпионы… с ядовитым жалом

А вот развитие примитивные рыбы получили в силуре и ордовике, где они были бесчелюстными, покрытыми панцирями созданиями, с органами, выбрасывающими электрические разряды для защиты. В тот же период можно обнаружить гигантских наутилоидей с трехметровыми раковинами и не менее больших ракоскорпионов, длиной до трех метров.

Палеозойская эра была богата на изменения климата. Так, в позднем ордовике существенно похолодало, потом потеплело опять, в раннем девоне море значительно отступало, шло активное вулканическое горообразование. Но именно девон называют эпохой рыб, так как в воде были сильно распространены хрящевые рыбы - акулы, скаты, кистеперые рыбы, которые имели носовые отверстия для дыхания воздухом из атмосферы и могли использовать плавники для хождения. Их считают предками земноводных животных.

Первые же стецеофаги (земноводные гигантские змеи и ящерицы) оставили свои следы в позднем палеозое, где они сосуществовали с котиломерами - древними рептилиями, которые были как хищниками, так и насекомоядными и растительноядными животными. Палеозойская эра, таблица развития жизненных форм в течение которой представлена выше, оставила много загадок, которые только предстоит разгадать ученым.

С. Клумов

Рождение Земли и жизни на Земле

Возраст нашей старушки Земли, которая является родным домом всему человечеству, очень велик. Его даже трудно себе представить. Земля возникла в звездном пространстве около 5 миллиардов лет назад! Попробуйте вообразить, почувствовать это время. 5 миллиардов – это значит 5 тысяч раз взять по миллиону лет! Вот как далек от нашего времени день ее рождения!
Для удобства изучения этапов образования нашей планеты ученые разделили историю ее развития и эволюцию жизни на отдельные эры, используя для этого некоторые естественные, характерные особенности. В свою очередь эры делятся на периоды. Продолжительность существования каждой эры и каждого периода – их возраст – определена в миллионах лет.
Эра звездного существования Земли – тогда раскаленной и безжизненной – удалена от нашего времени на миллиарды лет. Атмосфера была насыщена горячими газами и водяными парами. Тучи вулканического пепла сплошной пеленой окутывали планету и не пропускали солнечных лучей. Водяные пары по мере охлаждения Земли постепенно сгущались, и наконец хлынули горячие проливные дожди, которые продолжали идти тысячелетиями... Вода – основа возникновения и существования живой материи – появилась на планете в первой половине архейской эры. Это было время образования первых древних морей и океанов. А как известно, океан – это колыбель жизни! Ведь первые живые клетки возникли именно в океане! Так на Земле появилась ЖИЗНЬ! Произошло это великое событие около 2 миллиардов 700 миллионов лет назад! Причем названная цифра научно обоснована. Она определена учеными, исходя из возраста окаменелых останков первых беспозвоночных животных, первых водорослей и первых бактерий, появившихся на Земле.
Следующая за архейской была протерозойская, или древнейшая, эра развития Земли. Ее продолжительность определена от 1,5 миллиарда до 520 миллионов лет. Для этой эры характерно дальнейшее образование морских водоемов, развитие в них массы водорослей и разнообразных беспозвоночных животных.
После протерозойской наступила палеозойская эра (от 520 до 185 миллионов лет), которую ученые делят на 6 периодов: кембрий, ордовик, силур, девон, карбон, или каменноугольный период, и пермский. Причем каждый период имеет свои характерные черты развития и для каждого определена продолжительность его существования (см. таблицу) и типичный для периода растительный и животный мир. В течение существования палеозойской эры очень активно развивались беспозвоночные животные, заселявшие водные просторы: одни группы вымирали, их сменяли другие, возникали новые формы растений и животных. В палеозое впервые появились ПОЗВОНОЧНЫЕ животные – первые рыбы: панцирные, акуловые и кистеперые, первые земноводные и к концу эры – первые пресмыкающиеся. Все эти животные быстро расселялись, захватывая все новые и новые водные пространства, а выйдя из воды на сушу, они стали распространяться на берегах, постепенно продвигаясь в глубь континентов, приспосабливаясь к самым различным условиям обитания.
Вот об этом времени развития нашей планеты – ПАЛЕОЗОЕ, о некоторых характерных для этой эры животных мы и хотим рассказать!
Представь себе, что мы с тобой решили прогуляться по берегу Кембрийского моря... Море было теплое-теплое. Мы разулись и пошли побродить среди зарослей морских водорослей. И вдруг, как только мы вошли в море, из-под ног выскользнули какие-то небольшие животные и, взмутив воду, скрылись из глаз. Мы остановились и стали присматриваться.
– Да вот же они! Смотри! Спрятались – закопались в песок. А ну-ка, давай рассмотрим их как следует, что это за животные? Да это ведь трилобиты! Одни из самых первых беспозвоночных, появившихся на Земле. Это самые массовые и очень характерные животные Кембрийского моря. В начале кембрийского периода они превосходили всех других животных и по своей численности, и по видовому разнообразию. Но позже, в Девонском море, их стало уже значительно меньше, а к концу палеозоя они и вовсе вымерли. До наших времен дошли только их ископаемые окаменелые останки.

Присмотрись к ним хорошенько: видишь, их тело как бы разделяется и поперечно и продольно на три части. За это их и назвали трилобитами. Ведь слово "лобос" по-гречески значит "лопасть". Подобно ракообразным, трилобиты покрыты известковым, достаточно прочным спинным щитом, состоящим из отдельных подвижных сегментов. У разных видов – их разное количество. Трилобиты были небольшими, их длина от 3 до 10 см. Правда, некоторые редкие виды достигали большей длины, иногда даже до 70 см. В головной части у трилобитов были небольшие "усики" – антенны.
Глаза располагались на боковых лопастях – "щеках". Относительно короткие ножки служили и для захвата пищи, и для хождения, и для плавания, и для закапывания в песок.
В море встречался и птериготус – крупный хищник, ракоскорпион, достигавший длины до 2 м, обладавший мощными клешнями.

В кембрии впервые на Земле появились и головоногие моллюски – прародители современных кальмаров, каракатиц и осьминогов. Правда, в те далекие времена они имели внешнюю раковину трубчатой формы, украшенную разноцветным рисунком. Но современные головоногие (кроме наутилуса) давно потеряли раковины по пути эволюционного развития. Мы показали здесь только трех представителей типичных беспозвоночных кембрийского периода, хотя население Кембрийского моря было очень богатым и разнообразным. За длительный период его существования одни формы вымирали, исчезали, нарождались новые, расселялись на огромных водных пространствах, снова вымирали... Шел бурный, активный процесс видообразования как среди водорослей, которые в кембрии впервые "вышли" на сушу и образовали первые своеобразные "леса", так и среди животных. Ведь именно в кембрии возникли первые позвоночные животные. Это были древние рыбы.

Вслед за кембрием наступил новый период – ордовик, в течение которого (от 440 до 360 миллионов лет) продолжался активный процесс развития и изменения растительности и животного мира Земли. Его сменил силурийский период, начавшийся 360 миллионов лет назад и закончившийся 320 миллионов лет назад. Эти 40 миллионов лет силура прежде всего характеризуются появлением на Земле многих видов рыб. Самыми первыми были мелкие (до 10 см) панцирнокожие рыбы, обитавшие в пресноводных болотах и небольших лужах. Их существование охватывает два геологических периода – силур и девон, в конце которого они все вымерли. Второй класс панцирных рыб – пластинокожие – появился в конце силура. Эти рыбы из пресных вод постепенно перешли и приспособились к жизни в море, сделавшись типичными морскими жителями. В их числе появились и такие крупные хищники, как изображенный здесь динихтис, достигавший 10 м длины! Динихтис питался разными морскими животными, всасывая их вместе с водой, так же как это делали панцирнокожие рыбы, так как никто из них не обладал развитыми челюстями, способными хватать и удерживать свою добычу.
В середине – конце силура появились на Земле и акуловые рыбы, потомки которых живут и поныне в теплой зоне Мирового океана. Из акуловых рыб того времени надо отметить кладоселахий. Это были относительно небольшие (около 70 см) быстроплавающие хищники, "вооруженные" мощным движителем – хвостом, с двумя крупными треугольными грудными плавниками и двумя небольшими лопастями, "посаженными" по бокам хвостового стебля. Эти лопасти были своеобразными "рулями высоты" (глубины) и обеспечивали кладоселахиям наилучшую маневренность движения при добыче быстроплавающих морских животных, которыми они питались.

Наступивший после силура девонский период отличается от всех предыдущих богатейшим развитием ихтиофауны. Он по праву должен быть назван "царством рыб"!
Впервые, именно в Девонском море, возникли кистеперые рыбы (от 1,5 до 2 м), один из потомков которых дожил и до наших времен. Я имею в виду знаменитую латимерию – целаканта, живущую до сих пор в Индийском океане около Сейшельских и Коморских островов. Одна из пойманных там латимерий хранится у нас в Москве.
Кистеперыми эти рыбы были названы потому, что они обладали крепкими и сильными грудными плавниками особого строения, на которые рыбы сперва опирались при передвижении по морскому дну. По мере дальнейшего развития грудных плавников и приспособления их к хождению по твердой поверхности они стали подходить ближе к берегам и выходить на сушу! Одновременно с появлением конечностей плавательный пузырь этих рыб, обрастая сетью тонких кровеносных сосудов, постепенно и медленно все более изменялся и превращался в подобие легкого. Это позволило им сперва на непродолжительное, а затем и на длительное время покидать воду, вылезать на сушу и дышать кислородом воздуха. Причем вначале у них сохранялось также и жаберное дыхание, которое лишь постепенно утрачивало свое значение.
Выход кистеперых рыб на сушу стал великим событием в эволюции животных нашей планеты! На Земле появился новый класс ЗЕМНОВОДНЫХ животных, положивший начало всему богатству наземной (сухопутной) фауны позвоночных.
В конце силурийского периода палеозоя ПЕРВЫЕ ЗЕМНОВОДНЫЕ начали осваиваться и приспосабливаться к многообразным условиям жизни на суше.

ПЕРВЫЕ ЗЕМНОВОДНЫЕ

Древнейшие земноводные – ихтиостеги – обитали в верхнем девоне около 300–320 миллионов лет назад. Эти примитивные амфибии сохраняли еще очень много сходных и даже общих черт (признаков) с кистеперыми рыбами. Поэтому происхождение земноводных от кистеперых рыб не подлежит никакому сомнению. В дальнейшем история эволюции земноводных нашей планеты развивалась неравномерно. Изобилие и процветание этих животных было отмечено в карбоне, триасе и кайнозое, когда они были представлены множеством разнообразных форм. В то же время в юрском и меловом периодах произошло замедление их развития, уменьшилась численность и видовое разнообразие. Однако начиная с верхнего карбона (в палеозое) и до конца триаса (в мезозое) амфибии первенствовали в тогдашней фауне. В качестве одного из представителей крупных земноводных мы показываем вам мастодонзавра, появившегося на Земле в конце каменноугольного периода. Это был крупный хищник, питавшийся почти исключительно рыбами, населявший пресноводные водоемы (озера и болота). Он вел водный образ жизни. Его привычки и поведение были весьма сходными с образом жизни обыкновенных лягушек. Он также не мог существовать без воды, лишь изредка и ненадолго вылезал на сушу. Поэтому, когда в пермском периоде климат стал менее влажным и водоемы, в том числе и большие озера, стали высыхать и исчезать, началась массовая гибель мастодонзавров, и к началу триаса этот крупный хищник исчез с лица Земли. Название описываемой группы – ЗЕМНОВОДНЫЕ – говорит о том, что эти животные, выходящие на сушу, не оторвались еще в полной мере от жизни в воде. И на самом деле, многие из них продолжали вести водный образ жизни, вылезая на сушу лишь на краткое время, или если и жили на суше, то около воды, с которой они были постоянно связаны. Они, как и рыбы, откладывали икру, весь цикл развития которой проходил в воде.
Земноводные прошли лишь самые первые этапы освоения суши, но именно поэтому их биология до сих пор представляет огромный научный интерес, так как дальнейшая эволюция этих животных, их полный отрыв от водной среды, положила начало для возникновения следующей группы – высших позвоночных (пресмыкающихся).
Впервые именно пресмыкающиеся стали размножаться на суше в отрыве от воды. У них появились яйца с плотной внешней оболочкой, предохраняющей их от высыхания и механических повреждений. Благодаря этому в дальнейшем возникли новые группы высших позвоночных – птицы и млекопитающие.
Пресмыкающиеся по сравнению с земноводными являются уже типичными наземными (сухопутными) животными. Появление первых пресмыкающихся относится к концу каменноугольного периода палеозоя. Они развивались как сухопутные формы, однако были и такие, которые приспособились к жизни в воздухе (птерозавры), а также и такие, которые, сохраняя все признаки пресмыкающихся, вели водный образ жизни. Большая часть были хищниками, но черепахи и птерозавры питались и растительной пищей. Мезозавр – один из немногих древних ящеров, относящийся к отряду среднеящеров, который приспособился к жизни в воде. Он обитал в пресных водоемах Южной Африки и Бразилии в конце каменноугольного – начале пермского периода. По своему внешнему виду он был похож на современного крокодила: сжатый с боков хвост, пятипалые конечности с плавательными перепонками между пальцев, длинная морда с вытянутыми челюстями, вооруженными массой тонких и длинных зубов. Но по своим размерам он был в несколько раз меньше. Самые крупные мезозавры достигали всего от 60 до 100 сантиметров длины. Мезозавр был хищником – питался в основном рыбами.
На рисунке вы видите эдафозавра. Он является представителем отряда тероморфа – звероподобных. Эти животные, сохраняя типичный облик пресмыкающихся, в то же время приобрели уже некоторые признаки, свойственные млекопитающим животным, почему их и называли "звероподобные". В частности, эти изменения отмечаются палеонтологами в области скелета (костей черепа, зубов...). Ученые высказали предположение, что некоторые пресмыкающиеся отряда звероподобных были уже теплокровными животными.
Возникнув одновременно с мезозаврами в конце каменноугольного периода, звероподобные пресмыкающиеся достигли особого расцвета в пермском периоде, но уже к началу триаса (мезозой) они угасли и вымерли.
Звероподобные были хищниками, но среди них встречались отдельные виды, которые питались растительной пищей. Эдафозавр также был растительноядным, питался различными болотными травами. Длина взрослых эдафозавров достигла 2,5–3 метров. Мы очень кратко постарались рассказать вам о палеозое.
Палеозойская эра была одной из самых важных в развитии нашей планеты, одной из самых плодотворных, определившая коренные изменения в эволюции растительного мира и животных Земли. Впервые в палеозое растения вышли из воды и заселили сушу. Впервые возникли на Земле лесные массивы. Впервые в палеозое отмечено интенсивное развитие беспозвоночных животных. Вслед за ними именно в палеозое возникли и первые позвоночные животные. Впервые позвоночные вышли из воды на сушу и начали ее заселять. Впервые возникли высшие позвоночные, эволюция которых в дальнейшем привела к появлению на Земле теплокровных животных. Решающие изменения в развитии нашей планеты, происшедшие в течение палеозоя, подготовили почву для появления на Земле человека!

Рисунки А. Павлова.

Палеозойская эра крупный период в истории развития Земли, начавшийся 542 млн лет назад и продолжавшийся около 290 млн лет. Палеозой последовал за архейской эрой, предшествуя мезозойской.
В конце протерозойской эры Землю охватило глобальное оледенение, за которым последовало бурное развитие биосферы. На смену протерозою пришел следующий геологический этап развития планеты – палеозой. Значительная часть земной поверхности представляла собой огромный, безбрежный океан, но к концу эры размеры суши на планете существенно возросли.

Примерно 300 млн лет назад содержание кислорода в атмосфере достигло своего современного уровня. Вместе со своим «приятелем» озоновым слоем, защищающим формы жизни от губительной ультрафиолетовой радиации, атмосфера планеты позволила развиваться жизни на суше. Эта эра была наиболее благоприятна для развития и роста беспозвоночных (существа, не имеющие спинного хребта, такие, как креветки и медузы), рыб и рептилий. Преобладали тропические климатические условия, которые были разделены из-за значительных температурных колебаний несколькими ледниковыми периодами. К концу этой эры континенты срослись в гигантский материк Пангея.

Когда суша стала более сухой, влажные болота отступили вместе с их уникальными растениями и животными. Эти изменения обусловили самую масштабную за все эры гибель живых организмов. Было потеряно больше форм жизни, чем в какие-либо другие отрезки времени.

Площадь отложений палеозойской эры на земной поверхности достигает 17,5 млн км2, что указывает на значительную продолжительность палеозоя. Некоторые его пласты прорваны выходами магматических пород и заключают в себе разнообразные рудные месторождения, например, можно выделить богатые серебряные и медные месторождения Алтая, большинство железных и медных месторождений Урала. Пласты палеозойских пород, которые сегодня могут исследовать ученые, вследствие своей древности сильно изломаны, изменены и метаморфизованы.

В течение палеозойской эры происходили значительные изменения различных физико-географических условий, включая рельеф суши и морского дна, соотношения площади материков и океанов. Море неоднократно наступало на материки, заливая опускавшиеся участки континентальных платформ, и опять отступало. С чем были связаны такие постоянные изменения границ суши и моря?
Согласно классической теории, поднятия и опускания суши происходят из-за вертикальных смещений участков земной коры. Однако в настоящее время все большую популярность завоевывает гипотеза горизонтальных перемещений континентальных блоков, или дрейфа континентов, выдвинутая немецким геологом Альфредом Вегенером. На основе данных современных геолого-геофизических наблюдений она была несколько доработана и преобразована в теорию тектоники литосферных плит.
В чем суть этой теории? Ученые выделяют в земной мантии астеносферу – особый верхний слой, располагающийся на глубине 60-250 км и имеющий пониженную вязкость. Считается, что в самой мантии возникают конвекционные потоки ее вещества, источником энергии для которых служат, вероятно, радиоактивный распад и гравитационная дифференциация самого вещества мантии.
В этом постоянном движении участвуют литосферные плиты, которые словно плавают в состоянии изостатического равновесия на поверхности астеносферы. Они же служат основанием для континентов планеты. При столкновении континентальных плит их края деформируются, возникают зоны складчатости с проявлениями магматизма. В то же время при столкновении океанической и континентальной плит первая подминается второй и растекается под ней в астеносфере.
К раннему палеозою на нашей планете уже сформировались крупные блоки континентальной земной коры, такие как Восточно-Европейская, Сибирская, Китайско-Корейская, Южно-Китайская, Североамериканская, Бразильская, Африканская, Индостанская и Австралийская платформы. Следовательно, обширные области земной коры оставались тектонически спокойными.

Палеозойская эра переводится с греческого языка как «древняя жизнь». На данный момент этот период является самым крупным в истории существования Земли. Учитывая глобальное потепление, которое царит сегодня, вероятно он таковым и останется. Предшествовала палеозою архейская эра, а по окончании его началась мезозойская эра. Начался рассматриваемый нами период 542 млн. лет назад. Его длительность составила 290 миллионов лет. Палеозойская эра включает следующие периоды: ранний палеозой и поздний палеозой. Каждый из них в свою очередь распределяется на 3 системы. Ранний состоит из кембрийского, ордовикского и силурийского периода. Поздний: девонский, каменноугольный и пермский.
Развитие жизни в палеозойскую эру обрело неимоверных масштабов. Именно в это время начали появляется на свет организмы, состоящие из раковин, панцирей и скелетов. Панцирь играл роль защитного приспособления, он появился сразу у нескольких видов.
Палеозойская эра – кембрийский период. В это время животные обитали исключительно под водной поверхностью. Большая часть из них предпочитала жить на дне. В тот период еще не было рыб, которые сегодня плавают в толщах воды. Палеозойская эра – силурийский период. Характеризуется появлением первых хищных организмов, причем имели они крупные размеры. Они представляли из себя головоногие моллюски, у которых раковины были снаружи. Современные кальмары ни чем не уступают в размерах тем существам. Также палеозойская эра характеризуется зарождением мелководных лагун, которые окаймляли материки широким поясом. Как выяснилось, лагуны появились не зря. Ведь в них поселились первые в истории существования Земли позвоночные животные. На то время они были малоподвижными, зато хорошо защищенными костным панцирем. Они не обладали челюстью и плавниками. Продуктом их питания был ил. В данной части лагуны обитали другие организмы, ими позвоночные и питались. Палеозойская эра презентация представлена ниже.

В процессе эволюции эти существа превратились в рыб. В отличие от своих предшественников, те обладали плавниками и челюстями. 416 миллионов лет назад палеозойская эра прошла первый этап. Перед самым концом увеличилось количество кислорода в атмосфере. На то время его концентрация стала приближенной к сегодняшнему времени. Теперь озоновый слой получил возможность поглощать ультрафиолетовые лучи, посылаемые Солнцем. Животные палеозойской эры впервые выбрались на сушу, поскольку теперь могли сами себя защитить. То же самое касается и растений. Только поначалу они не «отходили» на далекие расстояния от воды, проживая неподалеку от берегов морей. Затем переместились на лагуны в речные долины, постепенно перебираясь таким образом на сушу.
В конце девона начали появляться первые леса. Каменноугольный период палеозойской эры начался с того, что сгустки растительности образовали дремучие дебри, а к сегодняшнему дню об этом свидетельствуют каменноугольные останки. Конец девонского периода характеризуется появлением земноводных животных, вслед за ними зародились четвероногие позвоночные. Формально они были наземными, но по сути их таковыми очень сложно назвать. Ведь они еле-еле ходили по суше, предпочитая проживать в воде. Там они и проводили большую часть своей жизни. А вот что касается беспозвоночных, то их смело можно отнести к категории наземных. Среди таких были насекомые и паукообразные. Некоторые животные были очень крупными, бывали случаи, когда стрекоза имела размах крыльев 70 см. Еще каменноугольный период известен появлением пресмыкающихся. Это такие животные, которые откладывают яйца на суше, совершенно не нуждаясь в воде. В данном случае им нужно благодарить скорлупу, поскольку она была очень прочной. В конце палеозойской эры периоды характеризуются массовым распространением пресмыкающихся. Данную категорию пополнили зверообразные рептилии. Земноводные могут похвастаться наличием стегоцефалов и панцирноголовых. Эти виды обладали очень мощным скелетом. Их образ жизни можно сравнить с современным крокодилом, поскольку сегодня последний так само много времени проводит в воде.
Палеозойская эра потерпела изменений в отложениях. Совокупность слоев изредка достигала 30 км, а это в 10 раз больше, нежели в мезозое. То есть мы лишний раз убеждаемся, что палеозойская эра действительно длилась очень долго. В 30-х годах прошлого века слои разбили на несколько категорий. Одни имели нижнюю формацию, а другие верхнюю, которая была каменноугольной. Информация о первой так и осталась в секрете. Мурчисон и Сэджвик определили, что нижняя формация насчитывает в себе три системы. Это кембрийская, силурийская, а также девонская. Ну и затем уже пошла пермская, предшественницей которой была каменноугольная. Отметим, что такое деления является общепринятым, его утвердили на конгрессе ученых.

Площадь отложений, которые оставила за собой палеозойская эра, составила 17,5 миллионов кв.км. Когда данная эра только начала свое «правление», Земля представляла собой безбрежный океан, а суша проявлялась лишь изредка в виде островов. Причем они были в виде гранитовых скоплений. Когда палеозойская эра достигала своего логического конца, суши на нашей планете образовалось значительно больше, также из-под поверхности воды начали выходить материки.
Палеозойская эра характеризуется такими горообразовательными процессами: каледонский и герцинский. Первый берет свое начало в кембрийском периоде, а второй в карбонском. В палеозое действовали многочисленные вулканы, но они были не такими энергичными, как в архейской эре. Впоследствии деятельности вулканов на земной поверхности образовались гранитные покровы, а также многие другие вещества. Пласты как правило не были горизонтальными, зачастую они изогнуты или сломаны. Также изредка они собирались в специальные складки, где пересекались с жилами. Последние кстати образовывали пластовые трещины.
Горные породы палеозоя сильно изменились в сравнении с сегодняшним днем. Осадки, имеющие в своем составе песок, глину и сланец образовали твердые песчаники и кварциты. На то время в порядке вещей встречались известковые породы, только тогда они были плотными доломитами. Палеозойская эра сыграла неотъемлемую роль в судьбе Алтае. Ведь в этом крае зародились залежи меди и серебра. То же самое кстати касается и Урала.
Растительный мир палеозойской эры пополнился хвойными и споровыми видами, а позвоночные животные перебрались на сушу. Когда палеозой только начали изучать, то сразу возникло предположение, что именно в этот период зародилась жизнь. Однако позже во время раскопок участники экспедиции обнаружили останки водорослей и червей, которые обитали еще в архейскую эру. Ниже расположена палеозойская эра презентация.

Флора и фауна в палеозое была довольно разнообразная, особенно это касается первых трех периодов. В это время она значительно эволюционировала. Но затем по неизвестной причине массовое распространение заканчивается, впоследствии чего массово вымерли. Нельзя не отметить плеченогих, которые имели особенный внешний вид, причем каждая особь отличалась от другой. В палеозое начали проживать панцирные рыбы и трилобиты, здесь же они и погибли. Палеозойская эра имеет интересный финиш, поскольку в данный период свое существование начали некоторые пресмыкающиеся и амфибии. Растительность представляют древовидные папоротники и хвощи, относящиеся к тайнобрачным. Также сюда отнесем саговые деревья, которых на то время было очень мало.
240 миллионов лет назад палеозойская эра переходит в новую стадию, впоследствии чего начинается мезозойская. Для животных такой переход был не очень удачным, многие из представителей фауны повымирали, особенно это касается морских обитателей. Но взамен им на свет появляются новые. Органический мир поверхности Земли вошел в новый этап своего развития. Если уже говорить о дальнейшей судьбе зародившихся в палеозое животных, то отметим, что пресмыкающиеся и земноводные продолжали свое существование. В конце триасового периода возникли динозавры, которые конечно же уничтожили всех своих конкурентов. Как видим, палеозойская эра подарила Земле множество прекрасных животных и растений. Жаль, что пришедшие гигантские ящуры всех их истребили.