Палеозойская эра в кембрийский период была представлена организмами, обитающие преимущественно в водной среде. Большое распространение получили крупных размеров многоклеточные бурые и зеленые водоросли.
Переход растений к жизни на сушу
В силурийский, а возможно, еще в ордовикский или кембрийский период в каких-то популяциях зеленых водорослей, обитавших во временно пересыхавших водоемах, в результате ароморфоза сформировались ткани, возникшие впервые у наземных растений - псилофитов.
Псилофиты - сборное название. Они имели небольшие размеры, не выше полуметра, со стеблевидной наземной частью и корневищем, от которого отходили ризоиды. Иные из них еще очень напоминали водоросли, другие уже несли признаки, сближающие их с мохообразными и папоротникообразными растениями.
Произрастание растений на суше было возможным, так как небольшой слой почвы был уже сформирован деятельностью бактерий, синезеленых водорослей и простейших. К этому времени появились и грибы, также своей жизнедеятельностью способствовавшие почвообразованию.
Морская фауна
В морях кембрийского, ордовикского, силурийского периодов обитали простейшие, губки, кишечнополостные, членистоногие, моллюски, иглокожие, низшие хордовые. В силурийский период появляются наиболее примитивные позвоночные - круглоротые. У них еще нет челюстей, но благодаря ароморфозу появляется череп и позвонки. В девонский период имел место расцвет щитковых из класса круглоротых.
В эволюции позвоночных - снова существенное повышение организации. В черепе появился челюстной аппарат, давший им возможность активно охотиться, схватывать добычу. Это способствовало в процессе естественного отбора повышению организации нервной системы, органов чувств, совершенствованию инстинктов. Из современной фауны наиболее близки к этим древнейшим рыбам - акулы и скаты.
Появились и кистеперые рыбы. Немногочисленные их представители в настоящее время обнаружены в Индийском океане, у берегов Африки. Кистеперые рыбы, обитавшие в пересыхающих водоемах, в девонский период осуществили важный шаг в эволюции животных - выход на сушу.
Первыми наземными позвоночными были древнейшие земноводные стегоцефалы - потомки кистеперых рыб. Скелет плавников кистеперых гомологичен скелету пятипалой конечности. У стегоцефалов, как и у современных земноводных, яйца и личинки могли развиваться лишь в воде, поэтому они вынуждены были обитать лишь вблизи водоемов.
Повышение организации наземных растений
В девонский период у растений произошел важный ароморфоз: развивается специальный аппарат для всасывания минеральных растворов (корень); как основной орган ассимиляции углекислого газа формируется лист. Таким образом, появилась дифференцировка на стебель, листья и корень. Первыми листостебельными растениями были мхи. Родство их с водорослями и псилофитами обнаруживается в том, что их протонема сходна с зелеными водорослями, вместо корней - ризоиды, оплодотворение происходит в водной среде. В девонский период от псилофитов произошли высшие споровые: плауны, хвощи, папоротники. У них появились хорошо сформированные корни, но для размножения им необходима вода, в которой передвигаются половые клетки.
Расцвет папоротникообразных
В растительном мире произошел еще один ароморфоз - появление семенных папоротников. Семя снабжено наружной кожурой, предохраняющей от неблагоприятных условий, а внутри накапливается питательный материал. Семенным растениям для оплодотворения вода не нужна, что обеспечило им завоевание суши.
Климат наступившего каменноугольного периода был теплым, влажным. Атмосфера содержала большой процент углекислого газа. Это способствовало пышному развитию папоротникообразных и, как следствие, периоду их расцвета. Некоторые хвощи достигали высоты 30 метров.
Роль растений в выходе животных на сушу
Развитие наземной растительности благоприятствовало формированию почв. Из остатков растительности того периода образовался каменный уголь. В нем оказалась как бы законсервированной значительная часть углерода атмосферы. В результате интенсивного фотосинтеза, осуществляемого зелеными растениями, атмосфера обогатилась кислородом. Изменением химического состава атмосферы была подготовлена возможность заселения суши животными.
Первые наземные животные
Климат каменноугольного периода способствовал также расцвету земноводных (стегоцефалов). На суше врагов у них еще не было, а многочисленные черви и членистоногие, особенно паукообразные и насекомые, заселившие сушу, служили обильной пищей. В результате дивергенции и идиоадаптаций существовали многочисленные виды стегоцефалов. Некоторые из них достигали гигантских размеров (до 47м в длину).
Смена климата
В конце каменноугольного, и особенно во время пермского периода, климат изменился, стал сухим. Это повлекло вымирание папоротникообразных и земноводных. Лишь из немногочисленных популяций тех и других сформировались выжившие виды. В большинстве своем сохранившиеся папоротникообразные растения и земноводные представлены видами небольшой величины, обитающих во влажных местах. От стегоцефалов произошли не только земноводные, но и пресмыкающиеся.
Адаптация к новым условиям
Происхождение пресмыкающихся связано с ароморфозами, обеспечивающими размножение на суше: внутреннее оплодотворение, запас питательных веществ в яйце, покрытом плотной оболочкой, защищающей его от иссушающего действия воздуха. Внутри оболочек развивающегося яйца накапливается жидкость, в которой, как в аквариуме, происходит развитие зародыша. Это позволило пресмыкающимся завоевать все среды обитания: сушу, воздух и вторично переселиться в воду.
Прогрессу пресмыкающихся способствовало развитие рогового покрова, предохраняющего от высыхания, более совершенное развитие легких, кровеносной системы, конечностей, головного мозга. Все это дает основание признавать пресмыкающихся первыми настоящими наземными позвоночными.
Страница 1 из 7
Палеозойская эра занимает временной интервал в 289 млн лет. Третья эра развития Земли продолжалась с 540-252 млн лет назад и следовала за протерозоем (протерозойской эрой). Палеозойская эра делится на 6 геологических периодов: кембрий, ордовик, силур, девон, карбон (каменноугольный период) и пермь (пермский период).
Давайте немного поподробнее рассмотрим периоды палеозойской эры .
Кембрий . Первый период палеозойской эры продолжается 56 млн лет. В это время происходит активное формирование горных массивов. На земле все так же могут обитать лишь бактерии и водоросли. Зато в морских глубинах царит разнообразие живых организмов. Появляются трилобиты - беспозвоночные членистоногие, похожие на современных представителей семейства раков. В водоемах увеличивается количество магния и кальция. Минеральные соли, содержащиеся в земле, в больших количествах начинают поступать в моря. Это дает возможность животным, обитающим в воде, эволюционировать - создавать твердый скелет.
Ордовик . Вторая эратема палеозойской эры занимает временной промежуток в 42 млн лет. Данный период характеризуется расцветом жизни на планете. Образуются главные типы морских жителей. Появляются первые панцирные бесчелюстные рыбы, морские звезды и лилии, громадные скорпионы. В конце ордовикского периода появляются первые представители позвоночных.
Силур . Следующий за ордовиком силур длится 24 млн лет. Это эпоха покорения суши древними предками пауков, многоножек и скорпионов. Появляются панцирные челюстные рыбы. В начале силура вымирает больше половины существующих живых организмов. В северной части Земли формируется континент Лаврентия. Гондвану делит на 2 части новообразованный морской залив. Суша постепенно уходит под воду - это приводит к образованию осадочных пород. В конце силурского периода завершается этап каледонского развития. Начинают активно формироваться горные массивы Шотландии и Гренландии, образована небольшая часть Кордильер. На месте современной Сибири образуется континент Ангарида.
Девон . Девонский период продолжается 61 млн лет. Появляются первые акулы, насекомые и амфибии. Суша все больше зеленеет. Теперь на ней обитают папоротники и псилофиты. Остатки отмирающих растений образуют пласты каменного угля. На территории современной Англии формируются первые скалы. Материки Лаврентия, Балтика и Авалония сталкиваются и образуют единый континент. Гондвана смещается с юга на север. Внутри континентов формируются громадные пустыни. В середине девона полярные ледники начинают таять. В результате уровень океана поднимается - это способствует образованию коралловых рифов у берегов Лаврентии.
Каменноугольный период (карбон) . Пятый период палеозойской эры носит еще одно название - карбон. Его продолжительность составляет 60 млн лет. Это время формирования основных месторождений каменного угля. В начале карбона Землю покрывают папоротники, лепидодендроны, плауны, кордаиты. К концу эратемы появляются хвойные леса. Зарождаются высшие насекомые - тараканы и стрекозы. Появляются первые рептилии и предки кальмаров - белемниты. Основные континенты того времени - Лавразия и Гондвана. Насекомые начинают освоение воздуха. Первыми взлетают стрекозы. Затем в воздух поднимаются бабочки, жуки и кузнечики. В лесах появляются первые грибы, мох и лишайники. Занимаясь исследованиями карбонской флоры, можно пронаблюдать эволюционный процесс растений.
Пермский период (пермь) . Заключительный период палеозойской эры длится около 46 млн лет. Начинается он с очередного оледенения на юге планеты. По мере продвижения материка Гондвана с юга на север ледниковые шапки начинают таять. В Лавразии устанавливается очень жаркий климат, который приводит к образованию гигантских пустынных зон. На границе карбона и пермского периода бактерии начинают перерабатывать древесину. Благодаря этому знаменательному событию, очередная кислородная катастрофа, грозящая всему живому, так и не произошла. На земле возникает господство позвоночных. Появляются предки млекопитающих - звероподобные ящеры терапсиды. В морях преобладают костные рыбы. К концу эпохи происходит вымирание трилобитов, ракоскорпионов и некоторых видов кораллов. Становится меньше лепидодендронов и сигиллярий. Развиваются языковые папоротники, хвойные и гингковые деревья, саговники (предки пальм), кордаиты (предки сосен). Живые организмы начинают осваиваться в засушливых районах. Лучше всего акклиматизация происходит у рептилий.
Климат палеозойской эры
Климат палеозойской эры больше всего схож с климатом современного мира. В начале эры преобладает теплый климат с низко проявленной климатической зональностью. В конце палеозоя развивается засушливость и формируется резкая зональность.
В первой половине кембрийского периода в атмосфере преобладало содержание азота, уровень углекислого газа был не выше 0,3%, а количество кислорода постепенно повышалось. На континентах держалась влажная жаркая погода.
Во второй половине ордовика на планете резко похолодало. В этот же период сформировались зоны с тропическим, субтропическим, умеренным и экваториальным климатом. В субтропиках средняя температура воздуха снизилась на 15, в тропиках - на 5 градусов. Горные массивы Гондваны, находящиеся на Южном полюсе, покрыли ледники.
К началу каменноугольного периода на Земле воцарились тропический и экваториальный типы климата.
Развитие растительной жизни на суше способствовало активному процессу фотосинтеза с усиленным уменьшением уровня углекислого газа в атмосфере и повышением содержания кислорода. Формирование континента Пангеи привело к прекращению образования осадков и ограничению связи морей экватора с полярными. В результате этих событий наступило сильное похолодание с резко выраженной разницей температур на экваторе и полюсах.
Во время палеозойской эры на планете сформировались 2 тропических, 2 субтропических, 2 умеренных и 1 экваториальный климатических пояса. К концу палеозойской эры прохладный климат вновь сменился на теплый.
Животные палеозойской эры
В эпоху кембрия палеозойской эры в океанах и морях господствуют трилобиты - беспозвоночные членистоногие ракоподобные существа. Тела их были защищены крепкими хитиновыми панцирями, разделенными примерно на 40 частей. Некоторые особи достигали длины более 50 см. Питались трилобиты морскими растениями и останками других животных. Еще один вид многоклеточных животных кембрия, вымерший к началу ордовика - археоциаты. Эти существа похожи на коралловые рифы нашего времени.
В силурийском периоде лидировали трилобиты, моллюски, брахиоподы, морские лилии, морские звезды и морские ежи. Отличительной особенностью двустворчатых моллюсков силура являлся загиб их створок в разные стороны. У большей части брюхоногих моллюсков раковины заворачивались в правую сторону. Их головоногие собратья имели гладкие роговые раковины. В это же время появляются первые позвоночные существа - рыбы.
В каменноугольном периоде распространение получили представители морских жителей - фораминиферы и швагерины. Из их раковин сформированы многие залежи известняка. Развиваются морские лилии и ежи, продуктусы - представители плеченогих моллюсков. Размеры их достигали 30 см. Вдоль края шли длинные отростки, с помощью которых продуктусы прикреплялись к подводным растениям.
Во время девона в морях преобладали плакодермы - рыбы с сильными челюстями и твердым панцирем, который защищал голову и переднюю часть туловища. Это самые большие хищные рыбы того времени. Дунклеостеус - разновидность плакодермов - доходил длиной до 4 метров и строением походил на кладоселахии - первых акул. В водоемах данного временного промежутка водились беспанцирные рыбы, похожие на современных. Делятся они на 2 группы: хрящевые и костные. Хрящевые рыбы - предшественники акул и скатов нашего времени. Пасти их были полны острых зубов, а тела покрывали жесткие чешуйки. Костные рыбы были небольших размеров, с тонкой чешуей и подвижными плавниками. По мнению ученых, от лопастиперых костных рыб произошли четвероногие позвоночные. В девонский период появляются первые аммониты - хищные моллюски со спиральной раковиной. Они имели верхнюю раковину с перегородками. Пустое пространство между этими перегородками аммониты заполняли водой и газом. Благодаря этому, их плавучие свойства изменялись в лучшую сторону.
К концу палеозойской эры начинается расцвет пресмыкающихся. Рептилии быстрее всех остальных живых существ адаптировались к изменчивому климату. Найденные окаменелые скелеты позволяют воссоздать облик животных полностью. Одним из самых крупных травоядных того времени был мосхопс. Рептилия имела длинный хвост, большой череп, тело, похожее на бочку. Размеры ее доходят до 4 метров в длину. Хищником, схожим по размерам с мосхопсом, является антозавр.
Растения палеозойской эры
Первыми растениями, заполнившими сушу, стали псилофиты. Позднее от них произошли и другие виды сосудистых - плауны, хвощи, папоротники. Влажный климат карбона дал развитие прообразам тропических лесов. В них произрастали лепидодендроны и сигиллярии, каламиты и кордаиты, папоротники.
К середине пермского периода климат становится сухим. В связи с этим исчезают влаголюбивые папоротники, каламиты и древовидные плауновые.
В ордовике развитие получают морские лилии. Ко дну они крепились стеблем, состоящим из кольцевидных частей. Вокруг рта у них находились подвижные лучи, которыми лилии ловили пищу в воде. Часто морские лилии формировали густые заросли.
В середине палеозойской эры возникли членистостебельные растения, которые делятся на 2 группы - клинолистые и каламиты. Первая группа - это растения, живущие в воде. Имели длинный неровный стебель с листьями. В почках формировались споры. На поверхности воды клинолистые держались при помощи ветвистых стебельков. Каламиты - древовидные растения, образующие болотные леса. В высоту достигают 30 метров.
Полезные ископаемые палеозойской эры
Палеозойская эра богата на полезные ископаемые. В период карбона останки животных и отмирающих растений образовали огромные залежи каменного угля. В палеозойской эре сформировались месторождения нефти и газа, каменной и минеральной соли, меди, марганцевых и железных руд, известняков, фосфоритов и гипса.
Палеозойская эра и ее периоды более подробно будут рассмотрены в следующих лекциях .
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 является достаточно продолжительным этапом развития Земли. Длился он 370 миллионов лет.
После формирования значительных участков суши в конце протерозойской эпохи, палеозойская эра началась обширным разливом морей. По мнению многих геологов, в то время существовал один огромный континентальный блок, который именуют Пангея ("вся земля" в переводе с греческого языка). Со всех сторон его окружал Мировой океан. С течением времени этот огромный блок распался. Таким образом, палеозойская эра стала временем формирования основ для будущих континентов. На протяжении дальнейшего развития Земли эти части могли увеличиваться, соединяться (за счет горообразовательных процессов) или уменьшаться, распадаясь вновь на куски, которые могли отдаляться друг от друга до того момента, пока не заняли положение нынешних континентов.
Первым гипотезу о "континентальном дрейфе" высказал Альфред Венгер (немецкий геолог). По его мнению, первоначально Пангея раскололась на Гондвану и Лавразию.
Периоды палеозойской эры подразделяют на пермский, карбоновый, девонский, силурийский, ордовикский и кембрийский (наиболее древний).
Кембрийский этап начался приблизительно 570 млн. лет назад (по некоторым источникам, несколько раньше). Длительность этого периода 70 млн. лет. Начало этапа связано с эволюционным взрывом на Земле, в результате которого появились первые представители большей части основных животных групп, которые известны сегодня.
Граница докембрия и кембрия отмечается в горных породах, где неожиданно появляется огромное окаменелостей с минеральными скелетами. Кембрийский эволюционный взрыв является одной из загадок истории развития планеты. Для перехода простейших клеток в эукариотные (более сложные) понадобилось два с половиной миллиона лет. Через 700 млн. лет появились первые многоклеточные. А на протяжении еще 100 млн. лет планету заселило невероятное разнообразие животных. Необходимо отметить, что с того времени (больше чем за 500 миллионов лет) на Земле не возникло ни одного животного, имеющего принципиально новое строение тела.
К концу ордовикского этапа начали выбираться на береговой ил, разлагая его, сообщества грибов, водорослей, бактерий. Таким образом, сформировался примитивный почвенный слой.
В начале силурийского периода рыбы приняли облик, приближенный к современному. К концу этапа начинаются горообразовательные процессы. В результате сформировались Кембрийские, а также массивы в Восточной Гренландии и Южной Шотландии.
Девонский этап развития Земли характеризуется величайшими катаклизмами на планете. В то время произошло столкновение Гренландии, Европы и Северной Америки. Сформировался огромный материк Лавразия.
(карбоновый) характеризовался разнообразным климатом - изменения происходили от века к веку. Однако, в общем, он (климат) отличался повышенной влажностью умеренного, субтропического и тропического пояса. Это создавало благоприятные условия для распространения болотной и лесной растительности на суше.
Жизнь в палеозойскую эру формировалась достаточно активно до конца последнего этапа.
299 млн. лет назад началась завершающая стадия палеозоя. На границе с триасовым периодом произошло самое масштабное в истории планеты вымирание видов. В это время исчезло порядка 70% наземных и около 90% морских организмов. Так закончилась палеозойская эра.
Палеозойская эра
, или сокращённо Палеозой
(назв. от греч. πᾰλαιός - древний и греч. ζωή - жизнь) - крупный период в истории развития Земли, следовавший за архейской эрой и предшествовавший мезозойской эре. Палеозойской эре как отрезку времени в истории Земли в стратиграфии соответствует палеозойская эратема
как стратиграфическое подразделение . Палеозой начался 542 миллионов лет назад и продолжался около 290 миллионов лет.
Палеозойская эра (эратема) подразделяется на шесть периодов (систем):
- Ранний палеозой
- Кембрийский периодский (542 млн лет - 488 млн лет)
- Ордовикский (488 млн лет - 443 млн лет)
- Силурийский (443 млн лет - 416 млн лет)
- Поздний палеозой
- Девонский (416 млн лет - 359 млн лет)
- Каменноугольный (359 млн лет - 299 млн лет)
- Пермский (299 млн лет - 251 млн лет)
Началом палеозойской эры считают появление организмов, снабженных скелетами, раковинами, панцирями; причем защитные приспособления возникают сразу во многих группах организмов. В первой половине палеозоя жизнь существовала только в морях. Большая часть морских организмов обитала на дне; рыб и других активно плавающих организмов, обитавших в толще воды, не было. Первые крупные хищные организмы появляются в море в силуре. Это были наружнораковинные головоногие моллюски, не уступавшие по размерам тела самым крупным современным кальмарам. Для палеозоя очень характерны огромные мелководные лагуны, широким поясом окаймлявшие материки. В этих лагунах зародились первые позвоночные - малоподвижные, прикрытые костным панцирем, лишенные челюстей и парных плавников существа, питавшиеся илом и живущими в иле мельчайшими организмами. От них произошли рыбы, у которых появляются челюсти и плавники. В конце силурийского периода совершается знаменательное событие - содержание кислорода в атмосфере к этому времени приблизилось к современному, и слой озона начал поглощать ультрафиолетовое излучение Солнца. Жизнь смогла покинуть защищавшую её прежде водную среду. На сушу выходят первые растения и животные, сначала они появляются по берегам морей и лагун, потом по долинам рек постепенно уходят в глубь континентов. К концу девонского периода на Земле уже существовали первые леса, превратившиеся в следующем, каменноугольном периоде, в дремучие дебри, оставившие нам свои обугленные остатки в виде каменного угля. В конце девона появляются первые земноводные, наземные четвероногие позвоночные. Впрочем, наземными животными их можно назвать лишь условно. Они могли с трудом ползать по земле и большую часть времени проводили в воде. Настоящими наземными животными были различные беспозвоночные - паукообразные и насекомые, некоторые из которых достигали очень крупных размеров - из каменноугольных отложений известны останки стрекоз с размахом крыльев в 70 сантиметров. В каменноугольном периоде появляются и первые пресмыкающиеся - животные, откладывавшие на суше яйца в прочной скорлупе и не нуждавшиеся в воде для развития. Особенно много пресмыкающихся стало в следующем, пермском периоде; многочисленны зверообразные рептилии, близкие к предкам млекопитающих. Среди земноводных были широко распространены панцирноголовые или стегоцефалы, крупные формы с мощно развитым скелетом. По образу жизни многие пермские рептилии и земноводные напоминали современных бегемотов и крокодилов, большую часть времени они проводили в воде.
Отложения палеозойской эры составляют палеозойскую группу слоёв, совокупность которых достигает в некоторых местностях 30.000 м. мощности, т. е. почти в 10 раз превышает мощность мезозойских отложений, что указывает на значительную продолжительность палеозоя. До 30-х гг. XX века в толще палеозойских слоёв различали нижнюю, мало изученную переходную или граувакковую формацию и верхнюю - каменноугольную, ранее других обратившую на себя внимание благодаря нахождению в ней каменного угля. Трудами английских геологов Сэджвика и Мурчисона переходная формация была разбита на три системы: кембрийскую, силурийскую и девонскую и установлена, сверх того, пермская система, следовавшая непосредственно за каменноугольной. Это деление палеозоя послужило основой для общепринятых в настоящее время подразделений. Площадь, занятая в настоящее время палеозойскими отложениями на земной поверхности, доходит, по Тилло, до 17,5 млн. кв. км. В начале палеозойской эры, в кембрийский и силурийский периоды, большая часть земной поверхности представляла безбрежный океан и суша являлась только в виде островов, сложенных из кристаллических сланцев, гранитов и гнейсов , но к концу эры размеры суши значительно возрастают и выступают значительные материки из-под воды.
В палеозое прошли два горообразовательных процесса: каледонский (в кембрии - нижнем девоне) и герцинский (в верхнем карбоне - перми). Вулканическая деятельность проявлялась в палеозое весьма энергично, хотя и слабее, чем в предшествовавшую архейскую эру; результатом её являются заключённые в палеозойских пластах жилы, штоки и покровы гранита , сиенита , диорита , диабаза , кварцевого порфира , порфирита , мелафира и других изверженных пород, а также разнообразных вулканических туфов и брекчий . Пласты палеозойских пород редко являются горизонтальными; обыкновенно они изогнуты, изломаны, собраны в складки и пересечены многочисленными жилами , выполнившими трещины пластов. Сами горные породы вследствие своей древности сильно изменены, метаморфизованы и резко отличаются от современных осадков. Глинам в палеозойских толщах соответствуют глинистые, кровельные и аспидные сланцы и филлиты , песчаные осадки превратились в твёрдые песчаники , кварциты и конгломераты ; обширным распространением пользуются также известковые породы в вид плотных, часто кристаллических известняков и доломитов . Там, где палеозойские пласты наиболее метаморфизованы и прорваны выходами магматических пород, они заключают разнообразные рудные месторождения, среди которых, например, серебряные и медные месторождения Алтая и большинство железных и медных месторождений Урала.
На протяжении палеозойской эры органический мир завоевал сушу. Среди животных появились первые позвоночные, среди растений - споровые и хвойные. Первоначально с началом палеозоя связывали первое появление на Земле жизни, но дальнейшие исследования обнаружили отпечатки морских водорослей, кольчатых червей и многих других организмов в более древних слоях архейской эры. В палеозойских отложениях, начиная с самых древних, встречается уже довольно разнообразная, по преимуществу морская флора и фауна, которая в продолжение первых трех периодов палеозоя быстро эволюционирует и разнообразится, тогда как в последние два периода развитие органической жизни как бы замедляется и многие ранее весьма распространенные группы животного и растительного мира заканчивают к этому времени своё существование. Фауна палеозоя характеризуется широким развитием и преобладанием морских лилий, своеобразных, вымерших к концу этой эры кораллов, построенных по четверному типу, чрезвычайным обилием и разнообразием плеченогих, головоногих моллюсков (ортоцератиты, гониатиты), исключительно палеозойской эре свойственно обилие ракообразных трилобитов и панцирных рыб. К концу эры появляются также амфибии и первые немногочисленные пресмыкающиеся. Флора в палеозое состоит преимущественно из тайнобрачных (гигантские древовидные папоротники, плауны и хвощи), к которым в небольшом количестве примешиваются хвойные и саговые деревья. Палеозойская эра кончилась около 240 миллионов лет назад. На границе с мезозойской эрой вымирает большинство морских животных, характерных для палеозоя, и развиваются новые. По-иному шло изменение органического мира суши. Большую часть первого периода мезозоя, триаса, на суше еще жили земноводные и пресмыкающиеся, очень похожие на пермских. Только к концу триаса на суше воцаряются гигантские ящеры - динозавры, характерные для мезозоя.
