Животный мир палеозоя. Животный мир палеозойской эры
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.
Обитали в морях.
Некоторые животные вели оседлый образ жизни, другие перемещались по течению. Были широко распростра-нены и активно передвигались двустворчатые, брюхоногие моллюс-ки , кольчатые черви , трилобиты. Появились первые представители позвоночных животных — панцирные рыбы, у которых не было челюсти. Панцирные считаются далёкими предками современных круглоротых, миног, миксин.
В горных отложениях найдены остатки присущих кембрийскому периоду простейших , губок, кишечнополостных , ракообразных , сине-зелёных и зелёных водорослей , а также споры растений, произраставших на суше.
В ордовикском периоде расширились площади морей, в них увеличилось многообразие зелёных, бурых, красных водорослей, головоногих и брюхоногих моллюсков. Усиливается образование коралловых рифов, сокращается многообразие губок, а также некоторых двустворчатых моллюсков.
Климат
В силурийском периоде усиливаются процессы горообразования , площадь суши увеличивается. Климат становится сравнительно сухим и тёплым. В Азии происходили мощные вулканические процессы. В горных отложениях найдены окаменелые отпечатки кишечнопо-лостных животных и низкорослого псилофита.
Животные
Климат
В девонском периоде продолжается уменьшение площади морей и увеличение и разделение суши. Климат становится умеренным. Значительная часть суши превращается в пустыни и полупустыни.
Животные
Животные
Условия пермского периода были крайне неблагоприятными для земноводных. Большая часть их вымерла, это событие получило название «Массовое пермское вымирание». Более мелкие представители земновод-ных укрылись в болотах и отмелях. Борьба за существование и естественный отбор в условиях сухого и более или менее холодного климата вызвали изменения в отдельных группах земноводных, из которых затем произошли пресмыкающиеся.
Массовое пермское вымирание
Крупное морское вымирание произошло на границе палеозоя и мезозоя . Его причины можно связать с успехами наземной растительности по части закрепления почв. Как раз незадолго до того появились засухоустойчивые хвойные, которые впервые, смогли заселить внутренние части материков и уменьшили их размыв.
Геологический девонский период (420 - 358 миллионов лет назад) считается началом позднего палеозоя. В это время произошло множество биотических событий, сильно повлиявших на дальнейшее развитие жизни на Земле. Девонская система была установлена в 1839 году учеными Адамом Седжвиком и Родериком Мурчисоном в английском графстве Девоншир, по имени которого ее и назвали.
Флора и фауна
Накануне девона произошло массовое вымирание органического мира. Многие виды, прежде широко распространенные на Земле, просто угасли и исчезли. На их месте возникли новые группы растений животных. Именно они определили то, как выглядели флора и фауна девонского периода.
Произошла настоящая революция. Теперь жизнь развивалась не только в морях и пресноводных водоемах, но и на суше. Широко распространились сухопутные позвоночные и наземная растительность. Девонский период, флора и фауна которого продолжала эволюционировать, ознаменовался появлением первых аммонитов Свой расцвет переживали мшанки, четырехлучевые кораллы, некоторые виды замковых брахиопод.
Жизнь в море
На развитие органического мира влияла не только естественная эволюция, но и климат девонского периода, а также интенсивные тектонические движения, космическое воздействие и (в целом) перемены в условиях среды обитания. Жизнь в море стала разнообразнее по сравнению с силуром. Девонский период характерен преобладающим развитием разнообразных видов рыб (некоторые ученые и вовсе называют его «рыбным периодом»). Одновременно с тем началось угасание цистоидей, наутилоидей, трилобитов и граптолитов.
Максимального значения достигло количество родов замковых брахиопод. Особенно разнообразны были спирифериды, атрипиды, ринхонеллиды и теребратулиды. Богатством видов и быстрой изменчивостью во времени отличались брахиоподы. Эта группа наиболее важна для палеонтологов и геологов, занимающихся детальным расчленением отложений.
Девонский период, животные и растения которого отличались большим разнообразием по сравнению с прошлыми эпохами, оказался важным для развития кораллов. Вместе с строматопороидеями и мшанками они стали принимать участие в построении рифов. Им помогали разнообразные известковые водоросли, которыми были населены девонские моря.
Беспозвоночные и позвоночные
Среди беспозвоночных развивались остракоды, ракоскорпионы, тентакулиты, бластоидеи, морские лилии, морские ежи, губки, и конодонты. По останкам последних специалисты сегодня определяют возраст осадочных горных пород.
Девонский период ознаменовался возрастающим значением позвоночных. Как уже говорилось выше, это был «рыбный век» - панцирные, костные и хрящевые рыбы заняли главенствующее положение. Из данной массы выделилась новая группа. Это были рыбообразные бесчелюстные организмы. Почему эти позвоночные переживали расцвет? К примеру, у пластинокожих и панцирных рыб передняя часть туловища и голова были покрыты мощным защитным панцирем - решающим аргументом в борьбе за выживание. Эти существа отличались малоподвижным образом жизни. В середине девона появились не только хрящевые, но и акуловые. Главенствующее положение они заняли позже - в мезозое.
Растительность
На рубеже, отделившем девонский период от силурийского, активизировался выход растений на сушу. Началось их быстрое расселение и приспособление к новому наземному образу жизни. Ранний и средний девон прошли при господстве на суше примитивных сосудистых растений риниофитов, росших в заболоченной местности. К концу периода они повсеместно вымерли. В среднем девоне уже существовали споровые растения (членистостебельные, плауновые и папоротники).
Появились первые голосеменные. Кустарниковые эволюционировали в древовидные. Особенно энергично распространились разноспоровые папоротники. В основном наземная растительность развивалась в приморских регионах, где сложился теплый, мягкий и влажный климат. Удаленные от океанов земли в то время еще существовали без какой-либо растительности.
Климат
Девонский период отличался более четкой климатической зональностью по сравнению с началом палеозоя. Восточно-Евопейская платформа и Урал находились в экваториальном поясе (среднегодовая температура 28 - 31 °C), Закавказье - в тропическом поясе (23 - 28 °C). Аналогичная ситуация сложилась в Западной Австралии.
Аридный климат (сухой климат пустынь) установился в Канаде. В это время на территории провинций Саскачеван и Альберта, а также в бассейне реки Маккензи шел активный процесс соленакопления. Такой характерный след в Северной Америке оставил после себя девонский период. Полезные ископаемые накапливались и в других регионах. На Сибирской платформе возникли ставшие крупнейшими месторождениями алмазов.
Влажные регионы
В конце девона в Восточной Сибири началось нарастание увлажнения, из-за чего там проявились слои, обогащенные оксидами марганца и гидрооксидами железа. В это же время был характерен для некоторых районов Гондваны (Уругвай, Аргентина, южная Австралия). Он отличался высокой влажностью, при которой выпадало количество осадков большее, чем могло просочиться в почву и испариться.
В перечисленных регионах (а также на северо-востоке и юге Азии) располагались рифовые массивы, накапливались рифогенные известняки. В Белоруссии, Казахстане и Сибири установилось переменное увлажнение. В раннем девоне образовалось большое количество полуизолированных и изолированных бассейнов, в границах которых появились обособленные комплексы фауны. К концу периода разница между ними начала размываться.
Полезные ископаемые
В девоне в регионах с влажным климатом сформировались самые древние на Земле угольные пласты. К этим месторождениям можно отнести месторождения в Норвегии, и на Тимане. К девонскому периоду относятся нефтегазоносные горизонты Печорской и Волго-Уральской областей. То же самое можно сказать о аналогичных месторождениях США, Канады, Сахары и Амазонской впадины.
В это время на Урале и в Татарстане начали образовываться запасы железных руд. В регионах с аридным климатом формировались мощные толщи калийных солей (Канада и Белоруссия). Вулканические проявления привели к накоплению медно-колчеданных руд на Северном Кавказе и на восточных склонах Урала. Возникли свинцово-цинковые и железо-марганцевые месторождения Центрального Казахстана.
Тектоника
К началу девона в Северо-Атлантическом регионе возникли и начали воздыматься горные сооружения (Северная Гренландия, Северный Тянь-Шань, Алтай). Лавруссия в это время располагалась в экваториальных широтах, Сибирь, Корея и Китай - в умеренных широтах. Гондвана целиком оказалась в южном полушарии.
Лавруссия образовалась в начале девона. Причиной ее возникновения стало столкновение Восточной Европы и Северной Америки. Этот континент испытывал интенсивное поднятие (в наибольшей мере водораздельный хребет). Продукты его размыва (в виде обломочных красноцветных осадков) накопились в Британии, Гренландии, Шпицбергене и Скандинавии. С северо-запада и юга Лавруссию опоясывали новые складчатые горные сооружения (складчатая система Северных Аппалачей и Ньюфаундленда).
Большая часть территории Восточно-Европейской платформы представляла собой низменность с незначительными холмистыми водоразделами. Только на северо-западе в районе Британо-Скандинавского подвижного пояса располагались низкогорья и крупные возвышенности. Во второй половине девонского периода самые низменные участки Восточно-Европейской платформы были затоплены морем. На прибрежных низменностях распространились красноцветы. В условиях повышенной солености в центральной части морского бассейна накапливались залежи доломитов, гипса и каменной соли.
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.
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 .
