Палеозойський етап розвитку
Палеозойський етап розвитку
Зміст
кембрійський період
Тектоніка. Протягом кембрію існувало від трьох до чотирьох великих масивів суші і два океани. На початку кембрію суперконтинент Паннотія розколовся, з його раздвинувший частин сформувалися чотири материка, розподілені по Східному та Західному півкулях. В Східне півкуля змістилася Гондвана (в ній знаходилися платформи Китайська, Індостанська, Австралійська, Антарктична, Африканська і Південно-Американська). Неподалік від Гондвани лежала затоплена водами океану Авалон (схід Північно-Американської платформи). У Західній півкулі знаходилися три материка: Сибір, Балтика (Східно-Європейська платформа і велика частина Скандинавії) і Лаврентія (велика частині Північно-Американської платформи, Шотландія, Гренландія і Ньюфаундленд). Між материками Західної півкулі простягався океан Япетус, а навколо них - океан Панталасса.
У ранньому кембрії завершилася байкальська складчастість, яка розпочалася ще в пізньому протерозої (в рифее). Складчасті споруди байкальської віку виникали на периферії древніх платформ, нарощуючи або поєднуючи їх воєдино. У байкальскую складчастість виникли Тимано-Печорська складчаста область, Енисейский кряж, Східний Саян, північний захід Забайкалля і південний схід півострова Лабрадор. Великими масивами байкаліди обрамлена на сході Австралійська платформа і спаяні блоки Южно-Американської, Африканської і Аравійської платформ. У пізньому кембрії материки збереглися колишні, але майже всі вони лежали в Південній півкулі (рис. 12).
Мал. 12. Океани і суша пізнього кембрію
До Північній півкулі зрушили Лаврентія і Східний Сибір. У Південній півкулі височіли Гондвана і Балтика. Поруч з Гондваною на дні океану лежали затоплені Авалон (схід Північно-Американської платформи), Іберія (Піренейський півострів) і Арморика (древня частина Західної Європи). Між північними і південними материками розкинувся океан Япетус. Переміщення Сибіру на південь призвело до зіткнення з більш дрібними уламками Паннотія - так почалася . В кінці кембрію над водами піднімалися Гондвана, Лаврентія і Балтика.
Органічний світ. Після танення вендских покривних льодовиків рівень океану піднявся, околиці материків затопилися теплими дрібними морями. З початком кембрію пов`язаний другий біологічний вибух, хоча життя ще була зосереджена в океані. Кембрійська флора представлена різними водоростями. У морях з`явилася маса нових форм тварин, але майже всі - невеликих розмірів (до декількох сантиметрів). Розвинулися перші тварини з зовнішнім скелетом, останки яких широко поширені у відкладеннях кембрію. Керівне значення належить залишкам найдавніших ріфостроітелей Землі - археоциат, від яких збереглися вкладені одна в одну карбонатні конуси. Відомі конусоподібні і блюдцеобразние карбонатні раковини примітивних молюсків, в тому числі плеченогих (брахіопод) і головоногих (цефалопод). Виникли і набули породообразующие значення найдрібніші (до 1 мм) колоніальні бентосні тварини - мшанки. Розвинулися панцирні форми древніх членистоногих - трилобітів (з панцирами карбонатного або фосфатного складу). Найширше розповсюдження і видове різноманіття трилобітів перетворило цих тварин в символів кембрію і подальшого ордовика. У лагерштетте сланцевої формації Берджесс (на території західно-канадської провінції Британська Колумбія) знайдено безліч відбитків, серед яких особливо популярні червоподібна галлюцігенія, головохоботние тварини. Тут же виявлено найбільший хижак кембрію - аномалокаріс (або лагганія), довжиною понад 1 м. У ранньому кембрії розвинулося першим хордова істота - юньнанозоон. На зміну йому в середині кембрію прийшла пікайю (обидві форми подібні ланцетнику). В середині кембрію відбулося друге масове вимирання, в результаті якого зникло 70% видів тварин. Потім був третій біологічний вибух, і панування отримали членистоногі (панцирні трилобіти), голкошкірі, моховинки, губки, форамініфери і щетинистий черви. Продовжили розвиток брахиоподи і пікайю. З усіх названих тварин форм кембрію до наших днів дожили головохоботние, мшанки, форамініфери і брахиоподи. Кінець кембрію ознаменувався третім масовим вимиранням, яка охопила понад 50% видів тварин.
Відео: Історія розвитку життя в палеозойську еру. Ч. 1
ордовикский період
Тектоніка. Існували чотири значні масиви суші і чотири океани. Велика частина суші і раніше перебувала в південній півкулі (рис. 13). Від Гондвани відкололися і віддалилися Авалон (схід Північно-Американської платформи) і Арморика (древня частина Західної Європи) - між цими трьома масивами залягали пересічні хрестом Рифт, що дали початок океану Рея. Океан Япетус, що лежав між Балтією і Лаврентія, навпаки, почав закриватися.
Відео: Розвиток життя в палеозойську еру 1.AVI
Мал. 13. Океани і суша середнього ордовика
Відео: Розвиток життя на Землі (Мезозойська ера) .AVI
На південному сході, між Балтикою, Сибіром і Гондваною почалося формування Уральського океану. На північ від нього, між Сибіром і північчю Гондвани, виник океан Палеотетіс. У ордовике відбувалися чи не найбільші морські трансгресії фанерозою: занурювалися під воду Балтія, Лаврентія і Сибір. В кінці ордовика величезні масиви суші виявилися поблизу Південного полюса - поширилися покривні льодовики Великого заледеніння Гондвани. Тілліти ордовика знайдені в Південній Америці, Африці, на Аравійському і Піренейському півостровах.
Органічний світ. Ордовикский період ознаменувався четвертим біологічним вибухом. Як і раніше панували дрібні форми морського життя, в яких налічувалося понад 600 родин. Керівно значення придбали строматопорати (величезні дисковидні губки) і граптоліти. Граптоліти - прикріплені до дна колоніальні тварини (можливо, кишково-порожнинні) із загальним для всієї колонії трубчастим дендровідним скелетом. Продовжили розвиватися брахиоподи і членистоногі (трилобіти, деякі до 1,5 м завдовжки). Для всього раннього палеозою (кембрій - силур) найважливішими керівними є чотири форми організмів: трилобіти, брахіопод, граптоліти і археоціати. Тільки в складі палеозойської товщі представлені залишки організмів неясного походження і систематичного положення: конодонтов і акритархи. Серед головоногих молюсків виникли найбільші хижаки ордовика - ендоцератіти (вагою до 3 т). Розширилися ареали рифоутворюючих тварин: строматопорат, моховинок і коралів. Коралові організми розділилися на табулят і чотирипромінних, або ругоз. Виникли перші справжні хребетні, представлені безщелепними рибами - невеликими (довжиною до 20 см) акулоподобнимі тваринами, захищеними шкірястим панцирних полупокровом. На сушу вийшли рослини і тварини. Перші наземні рослини - спорові мохоподібні - бріофіти. Перші сухопутні тварини - членистоногі, що вийшли з прісної води, що встановлено за відбитками слідів на глинистих породах. Більшу частину ордовика клімат зберігався теплим і вологим, але в другій його половині почалося похолодання і висушування. На кінець ордовика довелося Велике заледеніння Гондвани і четверте масове вимирання тварин (зникло більше 60% видів).
силурийский періодТектоніка. Майже вся суша розміщувалася в південній півкулі, і заледеніння і раніше захоплювало великі ділянки Гондвани. Існували три великих масиву суші і чотири океани. Північна півкуля знаходилося під водами океану Панталасса. Затоплена Лаврентія і Балтика зближувалися - в південній півкулі зникав океан Япетус. Суша представлена трьома материками: Лаврентій, Балтикою і Гондваною. Гондвана включала Індостанського, Австралійську, Африканську, Антарктичну і Південно-Американську платформи. Між цими трьома континентами розкинувся океан Рея (рис. 14). На дні його лежали затоплені Авалон (схід Північно-Американської платформи) і Арморика (древня частина Західної Європи). Авалон і Арморика поступово зміщувалися від Гондвани в сторону Лаврентія і Балтики. Лаврентія, в свою чергу, рухалася до Балтики. Після зіткнення Лаврентія з Балтикою океан Япетус зник, на його місці виникли складчасті масиви.
Мал. 14. Океани і суша середнього силуру
Ззавершалісь каледонская складчастість, і виник єдиний масив суші - Еврамерики. Каледоніди представлені Північними Аппалачами, горами сходу Гренландії, горами Шпіцбергена, Ірландії і Шотландії, Скандинавськими, Західним Саяном, Гірським Алтаєм, Кузнецьким Алатау і Гірської Шоріей, спорудами півночі і центру Казахського мелкосопочника, хребтами Північного Тянь-Шаню і Наньшаня, західними відрогами великого Вододільного хребта та ін.
Органічний світ. Силурийский період відзначений п`ятим біологічним вибухом, який привів до зростання розмірів тварин. У морях вимерли ендоцератіти, зате з`явилися наутилоидеи - головоногі з конічним панциром. Швидко розвивалися і придбали керівне значення колоніальні граптоліти. З`явилися найдавніші морські лілії - криноидеи. В океані з`явилися павукоподібні, а також водяні скорпіони. Серед останніх розмірами виділялися евріптеріди - морські ракоскорпіони довжиною понад 3 м, найбільші мешканці силурийских морів. Почався розквіт хребетних, в тому числі з кістковим скелетом. Продовжилося розвиток біґосів - серед них позбавлений панцира ямойтій і укрита кістковою полупанцірем ателеаспіда. З`явилися щелепні риби - акантоди і перші хрящові риби. Головна подія в розвитку сухопутної флори - виникнення прямостоячих судинних рослин - риниофитов (або псилофітів). Рініофіти - невеликі, заввишки до 30 см спорові болотники, які не мали справжніх коренів, їх представник - куксонія. Рініофіти - єдиний відомий вимерлий клас рослин. На суші панували членистоногі тварини: поширилися скорпіони, павуки та багатоніжки. У верхньосилурійськими відкладеннях знайдені найдавніші (420 млн років) останки наземних хижаків - кліщів палеокарінусов.
Відео: Історія розвитку життя в архейскую і протерозойскую еру.mp4
девонський період
Тектоніка. Девон - період відносного тектонічного спокою. Існували чотири океани, три великих материка і кілька дрібних. Суша значно роздроблена і майже цілком розташовувалася в Західній півкулі (рис. 15). На півдні Західної півкулі розмістилася Гондвана, на півночі - Еврамерики, Сибір і дрібні масиви. Континенти зближувалися, що лежали між ними океани (Рея, Уральський і Палеотетіс) зменшувалися в розмірах. До складу Еврамерики входили Лаврентія, Балтика і Авалон (схід Північно-Американської платформи), а також затоплена Арморика (древня частина Західної Європи). Поруч з Еврамерики лежали напівзатоплені Іберія і Сибір. Рельєф Еврамерики відрізнявся розчленованістю: між гірськими системами каледонского віку розміщувалися великі улоговини. Ці улоговини то затоплювалися морями, і тоді в них відкладалися вапняки, то пересихали, а це призводило до накопичення солей.
В кінці девону на півдні Західної півкулі височіла монолітна Гондвана, що об`єднувала Індостанського, Австралійську, Антарктичну, Африканську і Південно-Американську платформи. У Східній півкулі розкинувся океан Панталасса, з-під вод якого островами підводилися фрагменти затопленої Китайської платформи.
Мал. 15. Океани і суша раннього девону
Органічний світ. Девон - вік риб. Габарити тварин зростали, найбільший морський хижак - панцирна риба дініхтис - в довжину перевищував 10 м. До кінця девону майже всі безщелепні риби зникли, до нашого часу збереглися тільки міноги і міксин. Щелепні риби розділилися на групи: панцирні, Променепері, кістеперие, справжні акули, дводишні риби. Серед морських безхребетних керівне значення зберегли молюски: брахиоподи і головоногі. У складі головоногих з`явилися нові групи: аммоноидеи і наутилоидеи. Гігантські рифи будувалися коралами (ругоза, табуляти) і строматопоратамі. Змінилося будова наземних рослин - виникли міцні деревні тканини і органи, подібні коріння. В середині девону, близько 375 млн років тому, виникли лісові суспільства. Першими деревоподібними рослинами були спорові: плауновидні, папоротніковідние, хвощевідниє. В кінці девону виникли перші голонасінні рослини - кордаїти. У пізньому девоні з`явилися можливі попередники наземних чотириногих хребетних - риби пандеріхтііди. В кінці пізнього девону поширилися перші чотириногі тварини - амфібії з зябрами і легкими - стегоцефали. На суші мешкали членистоногі, земноводні, деякі черевоногі молюски (або гастроподи). У пізньому девоні відбулося масове вимирання, яке охопило понад 50% видів тварин.
кам`яновугільний період
Тектоніка. Вся суша лежала в Західній півкулі. В результаті зближення материків почалася герцинського складчастість. Еврамерики впритул наблизилася до Гондване, і океан Рея практично замкнулося, ставши одним із заток Палеотетіс. З півночі до Еврамерики майже приєдналися Сибір і Казахстан, що призвело до зникнення Уральського океану. Таким чином, в карбоні почалося формування грандіозного суперконтиненту Пангеї - в нього поки не увійшли тільки Сибірська і Китайська платформи, які були представлені розрізненими островами (рис. 16).
Малюнок 16. Океани і суша пізнього карбону
Після об`єднання древніх платформ залишився по суті лише один океан - Панталасса. Від нього всередину Пангеї гігантським затокою зі сходу впроваджувався океан Палеотетіс. Блоки Пангеї в кінці карбону в багатьох місцях ще поділялися протяжними і глибокими протоками і затоками. Масив Гондвани в черговий раз виявився на Південному полюсі - почалося покривне заледеніння Гондвани. В цей же час жаркий і вологий клімат зберігався в межах Еврамерики - тут активно накопичувалися гігантські запаси торфу, пізніше перетворилися на вугілля.
Органічний світ. Бурхливо розвивалися лісу, і зміст атмосферного кисню досягло піку в усій історії Землі - 35%. У лісах росли спорові і голонасінні дерева. Розмірами і різноманітністю виділялися деревовидні папороті, деревоподібні плауни - лепідодендрони і сигиллярии, деревовидні хвощі - каламіти. Широко поширилися голонасінні дерева - кордаїти, а також деревні і чагарникові форми глоссоптерідіевих. В океанах росло різноманітність акул і кісткових риб. Землю заселили гігантські членистоногі. Їх морськими представниками були евріптеріди, зокрема, гіббертоптерус Скоулера, що сягав 3 м в довжину (найбільше членистоногое за всю історію Землі). На суші мешкали пульмоноскорпіони (до 70 см завдовжки) і стародавні павуки-сінокоси. Виникли перші літаючі мешканці планети - гігантські бабки, з розмахом крил до 1 м. На суші поширилися такі амфібії, як антракозаври (їх представник - сільванерпетон). Ознаки амфібій і рептилій поєднувала евкрітта. Майже справжньою рептилією була вестлотіана Ліззі. Нарешті, виникли перші справжні яйцекладущие рептилії - палеотіріс і гілономус Лайеля. У пізньому карбоні яйцекладущие чотириногі розділилися на дві гілки: рептилій і сінапсід. Серед керівних морських безхребетних різноманіттям форм виділилися представники форамініфер (одноклітинних найпростіших) - фузулініди, довжина їх карбонатних раковин досягала 3 см. Керівна значення належить моховинками, брахиоподам, криноидеям, морським ежам, коралів (табуляти і ругоза). Розвивалися двостулкові і черевоногі молюски. В кінці карбону відбулося покривне заледеніння.
Пермський період
Тектоніка. Масиви майже всіх стародавніх платформ з`єдналися - завершилася герцинського складчастість, і на планеті виник єдиний континент Пангея. Навколо нього розкинув води океан Панталасса, а зі сходу всередину Пангеї уклинювався океан Палеотетіс (рис. 17).
Мал. 17. Океани і суша пізній пермі
До складу Пангеї не ввійшли тільки три платформних області: Північного і Південного Китаю і Індокитаю - вони служили східним обрамленням Палеотетіс. В кінці пермі і ці платформи злилися, перетворивши Палеотетіс в замкнутий басейн. Від Гондвани відкололися і рушили на північ центральні масиви сучасних Анатолійського, Іранського і Тибетського нагорій. У пермському періоді рівень морських вод впав до мінімальної позначки за всю історію фанерозою. Герцинський орогенез супроводжувався найбільшим вулканізмом на території Сибірської платформи - з тріщин виливалися потоки базальтових лав, формуючи величезні трапу покриви.
Складчасті споруди герцинского віку нині представлені на всіх материках. Ними сформовані кристалічні фундаменти молодих платформ: Патагонської, Західно-Європейської, Скіфської, Туранської, Західно-Сибірської. До кінця палеозою завершилося ськладкообразованіє в Південних Аппалачах, горах Герцинской Європи, на Уралі, сході Казахського мелкосопочника, в Південному Тянь-Шані, на Алтаї, Куньлуне, в Великому Вододільному хребті, Капських горах та ін.
Гігантські розміри суші і обміління океану зумовили небачену ступінь аридности клімату, що призвело до скорочення ролі спорових рослин, і зростання значення голонасінних. У районах вологого теплого клімату накопичувалися маси відмерлої рослинної органіки, що дали початок формуванню найбільших вугільних родовищ (Кузбас, Печорський басейн і ін.). Шельфові моря перетворювалися в лагуни, де в посушливому кліматі активно накопичувалися солі - понад 80% світових запасів калійної солі мають пермський вік. В кінці пермського періоду почався розкол Гондвани, її великі ділянки знову зазнали покривне заледеніння.
Органічний світ. Керівне значення в складі морської фауни належить представникам форамініфер - фузулінідам, які до кінця пермі вимирають. Керівними були багато видів брахіопод і мшанок. У ранній пермі вся суша об`єдналася в один масив - Пангею, що призвело до встановлення геократіческіх умов і різкого посилення континентальності клімату. З цим пов`язана деградація спорових (особливо деревовидних плаунів і хвощів), і початок розквіту голонасінних. Серед голонасінних формувалися птерідоспермовие, хвойні, цикадові і гінкгові - всі вони отримали лідерство пізніше, в мезозої. На початку пермі суша північної півкулі перебувала в теплих кліматичних умовах - тут росли примітивні хвойні (вальчія), тоді як в більш прохолодному південній півкулі поширилися голонасінні папороті - глоссоптеріди. В кінці пермі панування на Землі отримали голонасінні. Розвиток сухопутних рептилій ознаменувався поширенням сінапсід. У ранній пермі серед сінапсід з`явилися холоднокровні пелікозаври - вони становили 75% числа всіх видів наземних чотириногих. У пізній пермі пелікозаври вимерли, зате поширилися терапсиди, а серед них - цинодонти. Цинодонти ( «собачі зуби») володіли рядом ознак, характерних ссавцям: вони були першими чотириногими з диференційованими зубами, ноги цинодонтів розташовувалися під тулубом (як у сучасних ссавців), а не збоку від нього (як у нинішніх рептилій). У пермі виникла перша літаюча рептилія - целурозавравус. Роль крила у неї виконувала шкіряста плівка, натягувати між довгими ребрами. На кінець пермі доводиться найбільша екологічна катастрофа - найстрашніше за всю історію масове вимирання тварин. Загинуло 90% видів морських безхребетних (з 250 000 видів вижило 10 000), серед них - все трилобіти і фузулініди, майже всі брахиоподи. На суші зникло 2/3 сімейств терапсид і 1/3 сімейств амфібій.
