На грани протерозоя и палеозоя, около 600 млн. лет назад, происходил очередной период интенсивного горообразования. Вновь перераспределяются площади суши и моря на Земле, вновь вымирают многие виды животных и растений. Накопленные в течение протерозоя мощные слои осадков в результате сжатий, поднятий дна моря превратились в горные породы. В них остатки ранних бесскелетных организмов сохранились плохо. К началу палеозоя клетки эукариот приобретают способность к образованию органического или минерального скелета. Он найден у ископаемых. Вот почему начиная с первого периода палеозоя — кембрия — палеонтологическая летопись достаточно полна и относительно непрерывна.   Кембрий. Климат кембрия был умеренным, материки — низменными. В кембрии животные и растения населяли в основном моря. На суше по-прежнему жили бактерии и сине-зеленые.   Позднее возникли высшие растения, у которых тело расчленено на корень и стебель. Выход высших растений на сушу обусловил возникновение проводящей ткани, передающей питательные вещества и влагу от корней к надземным частям растений. Так появились первые сосудистые растения, имеющие проводящую ткань, — хвощи и плауны.   В кембрии существовали представители большинства типов животных . Весьма разнообразны были губки. Наряду с сидячими придонными животными развиваются разнообразные подвижные организмы: двустворчатые, брюхоногие и головоногие моллюски, кольчатые черви, от которых в кембрии уже произошли членистоногие. Древнейшие членистоногие — трилобиты — по форме тела напоминали современных ракообразных — мокриц.   Ордовик. В ордовике значительно увеличивается площадь морей. В морях ордовика весьма разнообразны зеленые, бурые и красные водоросли. Идет интенсивный процесс образования рифов кораллами. Значительное разнообразие наблюдается среди головоногих и брюхоногих моллюсков. В ордовике впервые появляются хордовые. Уменьшается разнообразие губок и некоторых двустворчатых моллюсков.   Силур. На смену теплым мелководным морям ордовика в результате интенсивных гораобразовательных движений приходят значительные площади суши; отмечено большое иссушение климата. В конце силура наблюдается развитие своеобразных членистоногих — ракоскорпионов. К ордовику и силуру относится расцвет в морях головоногих моллюсков. Появляются новые представители беспозвоночных — иглокожие.   В силурийских морях появляются так называемые панцирные «рыбы». Внутренний скелет у них был хрящевым, а снаружи тело было заключено в костный панцирь, состоящий из щитков. Панцирные «рыбы» лишь по форме тела напоминали настоящих рыб. Они принадлежали к особой ветви позвоночных — бесчелюстным. В конце силура — начале девона начинается интенсивное развитие наземных растений. Первые наземные растения были лишены настоящих листьев, их строение напоминает строение многоклеточных зеленых водорослей, от которых они произошли. Появление на суше высших растений было подготовлено более ранним выходом из воды бактерий и сине-зеленых, образованием почвы. Выходят на сушу и животные. Одними из первых перешли из водной среды представители типа членистоногих — пауки.   Наступивший в конце силура горообразовательный период вновь изменил климат и условия существования организмов.

Источник: www.bibliotekar.ru

В структуре раннего палеозоя выделяют кембрийский, ордовикский и силурийский периоды.
облематичен здесь вендский период – переходный период между рифеем и кембрием. До 1952 г. считалось, что в это время был длительный перерыв. «Венд» – название от древних племен вендов или венедов, обитавших в районе Прибалтики. По наличию в отложениях высокоорганизованных животных и растений вендский период следует отнести к палеозою, т. к. в рифее не наблюдаются такие формы организации жизни. Кроме того, в венде начинается трансгрессия морей, достигшая максимума в кембрии, поэтому вендские отложения несогласно залегают на рифейских и постепенно переходят в кембрийские.

Впервые венд был выделен Соколовым Б. С. Он имеет мощность от 200–500 до 2000 м. Фауна венда впервые была описана М. Глесспером из кварцитов Паунд (Австралия) под названием эдиакарская. Это были мягкотелые бесскелетные многоклеточные животные, представители трех типов: 1) стрекающие, 2) черви, 3) членистоногие. В дальнейшем фауна подобного типа была обнаружена на берегу Белого моря, на р. Оленек, на Ньюфаундленде, в Англии, Швеции, в Африке. Здесь же выявлены и макроостатки растений – вендотенидов и фитопланктон.

Разрез венда начинается эпохой материковых оледенений и образованием тиллитов (лапландское-варангерское оледенение). Оно имело планетарное значение, как и последовавшее за ним потепление, которое вызвало огромную трансгрессию морей.

Палинспастические (палеомагнитные) реконструкции дают следующие закономерности распределения отложений и климатической зональности. В Южном полушарии находились Европа (Оршанская впадина) и Северная Африка, где распространены тиллиты, а в Северном полушарии – Сибирь и Австралия, где также найдены тиллиты. По распространению тиллитов, акваморен, мариногляциальных образований и отложений, связанных с ледниковыми осадками, оконтуриваются северная и южная области с нивальным или близким к нему климатом. Это было покровное оледенение на суше и на море. Оно было кратковременным.

Между областями с нивальным климатом располагались участки суши с тропическим и экваториальным климатом – Антарктида, Китай, Индостан, Восточная Сибирь, Аравия, Восточная и Юго-Восточная Азия. В перечисленных регионах в раннем венде формировались высокомагнезиальные карбонаты, в мелководных областях — похожие на рифы органогенные постройки. Везде были глинистые толщи с каолинитом (Al₄(OH)₈ [Si₄O₁₀]).

Переходными являлись области с умеренным климатом, где отлагались терригенные толщи – песчаники.

Причины оледенений разные: снижение уровня СО₂ в атмосфере, поднятие суши, изменение интенсивности солнечной радиации, гравитационного и магнитного полей.

Во второй половине венда происходит таяние ледников и очень обширная трансгрессия моря. Изменились ландшафтно-климатические условия. Началось накопление карбонатно-терригенных и карбонатно-эвапоритовых отложений, свидетельствующее о повышении температуры воздуха до 35–45 ºС.
высокой температуре воздуха говорят биогермные рифоподобные массивы и данные изотопной палеотермометрии. Многие исследователи полагают, что в это время появился в атмосфере свободный кислород (О₂) объемом 0,2 % от состава атмосферы. Это точка Пастера, с которой начинается существование животных, дышащих кислородом. Однако точка Пастера была достигнута, вероятно, еще в рифее (»1500 млн лет), когда возникли эукариотные организмы с кислородным метаболизмом и органами дыхания.

В условиях жаркого климата при наличии питания развивалась высокоорганизованная фауна и флора. Животные не имели скелета и хорошо сохранились в ископаемом состоянии. Это свидетельствует о том, что биоценотические связи были несложными – пищевые цепи короткие, а животные редуценты (диструкторы) отсутствовали вообще, т. к. осадки сравнительно слабо биологически переработаны. В них сохранились нетронутыми многие животные и растения. Эдиакарско-беломорская фауна характеризовалась гигантизмом. Встречаются отпечатки медузоид диаметром более 0,5 м, плоские черви дикенсонии и колониальные полипы чарнииды достигали 1,0 м в длину. Гигантизм – тупиковая ветвь в эволюции, поэтому многие животные венда не имели прямых потомков в кембрии. Более мелкие бесскелетные формы могли дать вспышку скелетных беспозвоночных в начале кембрия, т. к. в конце венда появились мелкие формы с хитиновидным или минеральным скелетом. Видообразование в группах было низким.

Растительный мир представлен был вендотенидами, которые устилали слоями большие пространства в виде циновок. Фитопланктон обладал сфероидальными и вытянутыми формами. Обнаружены актиномицеты и грибы. Очень богат и разнообразен был мелкий фитопланктон.

Кембрийский периодназван римским наименованием Уэльса – Cambria англичанином А. Седжвиком в 1935 г. Нижняя граница проводится по появлению скелетных организмов – мелких хиолитид (моллюски), беззамковых брахиопод, губок, археоциат, гастропод и трилобитов.

В кембрии продолжилось формирование Гондваны. Материки, смыкаясь между собой, образовали складчатые и вулканические поднятия и предгорные прогибы, которые заполнялись молласами. Благодаря байкальскому орогенезу в конце рифея к Гондване с севера присоединилась большая суша – Перигондванская платформа (Южная и Центральная Европа, Турция, Аравийский полуостров, Иран, юг Афганистана). Преобладала денудация и только по окраинам – юг Африки, Австралия, наблюдалась трансгрессия морей и накопление осадков.

Северная группа континентов испытывала процесс спрединга и образования палеокеанов. Протоатлантический океан (океан Япетус) отделил Северную Америку и Гренландию от Европы (Лаврентию от Балтики – Фенносарматии). Палеоазиатский океан отделил Восточную Европу от Восточной Сибири и последнюю от Китайской платформы. Палеотетис разделил южную и северную группу материков. Материки располагались в основном в районе экватора или в тропических широтах.
ндвана простиралась по обе стороны экватора, но в основном в Южном полушарии. Северная Америка находилась на экваторе, Восточная Европа и Сибирь – в Южном полушарии в умеренном и тропических поясах соответственно, Китайская платформа располагалась в средних широтах Северного полушария. Географическое местоположение способствовало господству теплого климата и полному исчезновению вендского покровного оледенения. В кембрии формируется тропический тип климата в двух вариантах – тропический влажный (гумидный) и тропический аридный (сухой) по типу современной циркуляции атмосферы в тропиках. Лишь только юг Гондваны (северо-запад Африки и северо-восток Южной Америки), которая располагалась вблизи Южного полюса, имел условия более прохладные.

Жаркий аридный климат размещался двумя поясами в Южном и Северном полушариях. В пределах этих поясов накапливались эвапоритовые и сульфатно-карбонатные формации – гипсы, каменные соли, доломиты, красноцветные песчаники, сланцы. В песчано-глинистых отложениях преобладали пролювий и эоловые фации, где много карбонатных и гипсовых конкреций, а на поверхностях напластований – трещины усыхания. Формируются фосфориты.

В гумидных тропических условиях на экваторе наблюдалось повсеместное развитие оолитовых и органогенных известняков, а также большое число крупных биогермных массивов – археоциатово-водорослевых рифов. Присутствуют коры выветривания каолинитово-гидрослюдистого типа (Al₄(OH)₈ [Si₄O₁₀]) и толщи кварцевых песков и кварцитов.

В конце кембрия прекращается накопление галогенных осадков, сокращается объем доломитов, резко убывает рифообразование и увеличивается поступление терригенного материала. Все это свидетельствует о более гумидном климате, о возросшей денудации.

Органический мир кембрия уникален появлением скелетных организмов и разнообразием животного мира морей и океанов. На суше, как и в докембрии, существовали примитивные одноклеточные водоросли и бактерии. Главную роль в водных палеоценозах играли археоциаты – тип животных, близкий к губкам. Археоциаты жили только в кембрии. Это были прикрепленные бентосные животные мелководных теплых морей. Вместе с водорослями они образовывали рифовые постройки. Широко распространены были в раннем кембрии, а к концу – вымерли. Были представлены одностенными и двухстенными, одиночными и колониальными формами.

Второй группой животных кембрия стали трилобиты – членистоногие, близкие ракообразным. Это морские животные, которые передвигались по дну и зарывались в ил. Их расцвет приходится на период усиления терригенных отложений в составе морских осадков. Происходит сдвиг в составе фауны мелководья: археоциаты–рифообразователи уступают место трилобитам–«илокопателям». Некоторые из трилобитов были планктонными формами, но при этом имели длинные шипы. В раннем кембрии обитали представители рода Olenellus, в среднем – Pagetia, а в позднем – Agnostus и Olenus. С трилобитами обитали острокоды – типичные ракообразные.

В фауне кембрия развивались брахиоподы – плеченогие. Большинство из них беззамковые – Obolus, Kutorgina, мелкие с хитиново-фосфатной или известковистой раковиной. Все формы бентосные с разновеликими створками раковин.

В фауне было много стрекающих животных – медуз, найдены первые примитивные иглокожие, а также много одноклеточных животных – фораминиферы, радиолярии и примитивные многоклеточные животные – губки.

Растения были представлены цианеями, зелеными водорослями и багрянками.

Металлическими полезными ископаемыми венд и кембрий бедны. В целом рудные полезные ископаемые сравнительно редки, а размеры месторождений невелики.

Ранний кембрий – одна из крупнейших эпох накопления фосфоритов и солей в истории Земли. Фосфоритоносные бассейны (Ca₅(PO₄)₃(F, OH, Cl)) Каратау (Казахстан), Юньнань (Китай), на севере Вьетнама образовались в кембрие. Соли кембрия по масштабам сопоставимы с солеродными эпохами девона и перьми – Лено-Вилюйский бассейн и бассейн Пакистана.

Ордовикский периодустановлен Ч. Лэпвортом в 1879 г., а официально признан геологическим Конгрессом в 1960 г. Относился к нижнему силуру. Продолжительность периода около 67 млн лет. Начало периода определяют в 495, 500 и 505 млн лет, а конец – 443, 435, 438. Назван период по племени ордовиков, населявших в древности Уэльс.

В ордовике суперконтинент Гондвана стал смещаться к югу и разворачиваться вокруг своей оси. К концу ордовика Гондвана располагалась в основном уже в южной околополярной области и Южный полюс находился в Северной Африке и на территории Перигондванской платформы (нынешняя Франция, Шотландия). Большая часть Гондваны была сушей или незначительно покрывалась мелководными морями. В связи с этим Гондвана была областью денудации, формировались коры выветривания, грубообломочные отложения, терригенные осадки в континентальных морях.

Континенты северной группы – Северная Америка, Восточная Европа, Восточная Сибирь, Корейско-Китайский, Казахстанский – продолжали расходиться между собой – процесс спрединга. При этом противоположные части континентов испытывали субдукцию и формирование окраинных вулканических дуг – на Палеопацифике это Кордильеры, в Палеоазиатском океане – Урал, в Палеотетисе – Тян-Шань, Алтайско-Саянская система. Формируются геосинклинали. Значительная часть материков была занята глубокими морями. Осадки в зависимости от активности геосинклиналей представлены терригенными фациями, но до 80 % объема осадков – доломиты, известняки, глины, граптолитовые сланцы, т. е. идет спокойное развитие с накоплением отложений мощностью 3–6 км.

В ордовике климат испытывал колебания. Продолжается циркуляция воздушных масс от экватора к тропикам и формирование экваториального и тропического типов климата. Движение северных континентов шло вдоль экватора, поэтому климат здесь был теплым и по мере удаления блоков суши, становился более гумидным (влажным) – талассократический эффект.

Гондвана, продвигаясь на юг, формировала контрастность климата – от тропического до умеренного с одновременным понижением температур, возникновением в полярных районах ледниковых шапок и развитием обширного покровного оледенения.

В пределах тропиков формировался влажно-тропический климат и аридно-тропический. В этих условиях формировались латеритные и каолиновые коры выветривания, мощные толщи интенсивного карбонатонакопления, сульфато-карбонатные и соленосные осадки, рифовые постройки. В морях обитала теплолюбивая фауна, которая начала обосабливаться в отдельные фаунистические области – на севере Канадско-Сибирская, а на юге – Казахстано-Аппалачская. Палеозоогеографические области имели своих эндемиков – трилобитов, наутилусовидных моллюсков, граптолитов.

По обе стороны от гумидного тропического климата существовал аридный климат – в пределах 30 °с. и ю. широт. Отложения становятся доломитовыми, отмечается высокое содержание гипсов и солей. Это были районы северо-запада Канады, Восточная Сибирь на севере и Южный Китай, Индокитай, Прибалтика и юг Скандинавии – на юге.

В гумидных тропиках откладывались оолитовые железные руды Скандинавии, Бретани, Нормандии, а также известняки и каолинитовые глины.

В холодном климате Гондваны сформировались тиллиты, водно-ледниковые пески и захороненные ледниковые долины с хорошо отполированными днищами. Оледенение в Сахаре и в Бразилии было материковым, а в Южной Африке и на Аравийском полуострове – горно-долинным.

Похолодание в верхнем ордовике значительно сузило тропическую зону (за счет плотности вод океанов), снизилось увлажнение и уровень океанов. Это сказалось на отложениях – сократились площади карбонатонакопления, обеднились фаунистические комплексы, расширилось терригенное осадконакопление, а в перигляциальной зоне появилось много аркозовых (кварц, полевой шпат, слюды) песчаников.

Самым интересным событием в палеогеографии ордовика являются находки остатков спор растений, что свидетельствует о существовании наземных растений на прибрежных сильно заболоченных низменностях.

Символом животного мира в морских бассейнах ордовика стали граптолиты. Это тип полухордовых животных, которые вели планктонный образ жизни или прикреплялись к водорослям. Имели ветвистое строение (древовидное) с общей осью для всех особей, поэтому напоминали перья птиц, пилообразную иглу, концентрические звездочки. В ископаемом состоянии встречаются в темных битуминизированных глинистых сланцах.

Продолжали существовать более организованные трилобиты. Они могли сворачиваться в клубочек, как ежики. Многие за счет хвостового отдела научились плавать. Преобладали переднещечные трилобиты и слепые – двухсегментные маленькие животные – агностиды.

Развивались животные рифообразователи – четырехлучевые кораллы (ругозы), табуляты, водоросли, мшанки, морские ежи. Существовали брахиоподы беззамковые с хитиново-фосфатной раковиной и замковые с известковой раковиной. Появились хищники – головоногие (Cephalopodae) моллюски-наутилоиды, которые вели активный образ жизни. Они имели прямую или слегка изогнутую раковину длиной 2–3 м. В морях много было одноклеточных и многоклеточных организмов – фораминифер, радиолярий, остракод, червей, бесчелюстных рыбообразных организмов.

Полезные ископаемые ордовика небогаты. Это в основном битуминизированные отложения. Нефть в Канзасе и Оклахоме (США), горючие сланцы Эстонии имеют ордовикское происхождение. С тропическими условиями связаны оолитовые железные руды осадочного происхождения в Скандинавии, Аргентине и на Ньюфаундленде. В аридных условиях образовались фосфориты Сибири и Восточной Европы, бокситы Китая и Казахстана, а также осадочный уран Швеции. Магматизма было мало в ордовике, поэтому месторождений этого типа несколько. Это никель и кобальт в Норвегии, полиметаллы Салаирского кряжа и золото Казахстана.

Силурийский периодвыделен в 1835 г. Р. Мурчисоном в Уэльсе и назван по названию древнего кельтского племени силуров. Только в 1960 г. силурийская система была утверждена в современном объеме. Это очень короткий период – около 30 млн лет. Начало периода определено датами 435, 438 млн лет, а окончание – 405, 408, 410 млн лет назад.

В раннем силуре Гондвана все еще находится в Южном полушарии в его высоких широтах. Но оледенение в позднем ордовике создало условия повышения концентрации СО₂ в водах океана из-за образования льдов. СО₂ стал поступать в атмосферу, где его увеличение стало повышать температуру воздуха и вызвало таяние льдов. Уровень океана стал повышаться, началась большая трансгрессия моря в силуре на всех континентах, за исключением Северной Америки. В эпиконтинентальных морях была нормальная соленость, т. к. они широко сообщались с океанами. В пределах морей формировались тонкотерригенные и карбонатные осадки. Часто граптолитовые глинистые сланцы сменялись известняками и карбонатизированными тиллитами. Мощность отложений достигала 2000–5000 м. В геосинклинальных зонах накапливались глинистые и кремнисто-глинистые осадки в сочетании с вулканогенными отложениями.В Палеоазиатском океане (Западная Сибирь) продолжался процесс спрединга, а на востоке Палеотетиса начались поднятия (Казахстан, Алтае-Саянская система) и накопление грубообломочного материала, молласов и терригенных отложений мощностью до 10 км. Все подвижные пояса сохраняли глубоководные зоны и островные дуги с известково-щелочным вулканизмом.

В позднем силуре наблюдается энергичное сближение Северной Америки и Восточной Европы. Исчезает Протоатлантика (океан Япетуса). Происходит столкновение Гренландии и Скандинавии, Шотландии и микроконтинента Арморика. В результате этого начинается становление Британских и Скандинавских каледонид, получивших название от древнеримского названия Шотландии – Каледония. Британско-Скандинавские каледониды вместе с Восточной Гренландией и Шпицбергеном составили единый крупный континент – Лавруссию (Еврамерику), Северную Америку и Восточную Европу. Орогенез проявился в Центральном Казахстане и консолидировал его в устойчивую сушу. К Сибирскому континенту были причленены Тува, Баргузино-Витимский регион, Западный Саян и Алтай, Центральная Монголия. Проявились каледониды на юго-востоке Китайской платформы, на юге Кордильер, на востоке Австралии. На остальной площади подвижных поясов продолжалось развитие вулканических дуг – в Аппалачах, на Урале, в южном Тянь-Шане, в Южной Монголии, в Австралии, на севере Кордильер. В тылу этих дуг развивались глубоководные моря. Спрединг продолжался в Палеоазиатском океане, в Палеотетисе, в Палеопацифике.

Северные континенты были втянуты в поднятия и здесь повсеместно наблюдалась регрессия морей. Гондвана сохраняла свою монолитность и испытывала слабое поднятие. Морские условия чередовались в ней с континентальными. В процессе развития регрессии и в Гондване, и на северных континентах связь с открытым океаном терялась и полузамкнутые бассейны с повышенной соленостью становились ареной накопления эвапоритов. Мощные толщи солей, сульфатов и доломитов были сформированы в Мичиганском бассейне, Гудзоновом, Сомерсетском (Канадский Арктический архипелаг), Печорском, Тунгусском, Таймырском и др. На территориях вне моря формировались красноцветные гипсоносные и карбонатные коры выветривания. В морях развивались рифы.

Климатическая зональность в силуре была простой. Климат был изотермным, слабо территориально дифференцированным. В начале силура с ордовика сохранилась холодная высокоширотная зона с образованием тиллитов и акваморен. Но с таянием ледников и трансгрессией морей климат становится океаническим (морским), более однородным. А с проявлением каледонского орогенеза и увеличением доли суши появляются более увлажненные и более аридные климаты.

Экваториальный климат занимал центральные районы Северной Америки, Урала, Центрального Казахстана. Это был влажный и теплый климат. В морях формировались органогенные и оолитовые известняки и располагались огромные рифовые постройки.

К северу и к югу от экватора формировался тропический климат – теплый и относительно сухой. В морях накапливались экстракарбонатные (с высоким содержанием магния) отложения. На суше формировались терригенные толщи с карбонатно-сульфатными и соленосными отложениями. В морях развивался коралово-брахиоподовый комплекс фауны, который отличался территориально. Сформировались три биогеографические области – Лавруссийская, Восточно-Африканская и Сибирская. Наиболее богата представителями фауны была экваториальная зона. К северу и югу комплекс животных становился беднее.

Животный и растительный мир силура более богат, чем в начале палеозоя. Более разнообразной становится фауна и флора морей. Однако самым достопримечательным явлением стало постепенное заселение суши высшими растениями. Это было связано с образованием достаточной мощности озонового слоя (О₃) и проникновением через него не более 50% коротковолновой солнечной радиации.

В морях господствовали граптолиты однорядные и двухрядные. Однорядные, как более примитивные, постепенно вымирают. Много рифообразующих кишечнополостных животных (в основном кораллы – строматопораты, табуляты, четырехлучевые двузонные кораллы). Головоногие моллюски представлены бактритидами – предками аммонитов. Они имели свернутую в один оборот раковину с более усложненным рисунком перегородок. Большое количество брахиопод – атрипиды, спирефириды, ринхонелиды и первые шипастые продуктиды. Иглокожие были все прикрепленные к грунту (морские лилии). Много остатков конодонтов. Продолжают существовать трилобиты, ракоскорпионы, более приспособленные, чем трилобиты к морской жизни. Но толща воды была свободной. И в пресных водах появились бесчелюстные позвоночные – биркения, а потом и настоящие рыбы – ламаркия. Продолжали развиваться различные водоросли: зеленые, бурые, красные. На суше появились мхи, грибы, риниофиты, а в конце периода – плауны (Lepidophyton).

Полезные ископаемые в основном связаны с каледонскими интрузиями – золото в Казахстане и Кузбасе, хромиты на Урале, асбест на о.Ньюфаундленд и в Канаде. Осадочные ископаемые – каменные соли в Северной Америке и оолитовые железные руды в Африке.

Источник: studopedia.ru

Палеозойская эра состоит из шести периодов: кембрий, ордовик, силур, девон, карбон (каменноугольный), пермь.

 

Кембрий. Название происходит от местности, где впервые обнаружили геологические пласты с остатками организмов. Климат кембрия был теплый, на суше не было почвы, поэтому жизнь развивалась в водной среде. На суше встречались только бактерии и синезеленые водоросли. В морях свободно плавали зеленые диатомовые, золотистые водоросли, а красные, бурые водоросли были прикреплены ко дну. В начальный период кембрия смывающиеся с суши соли повышали соленость морей, особенно концентрацию кальция, магния. Морские животные свободно поглощали поверхностью тела минеральные соли. Появились трилобиты — древние представители членистоногих, по форме тела похожие на современных мокриц. Минеральные соли, которые впитывались в их тело, образовывали снаружи хитиновый панцирь. У самого дна моря свободно плавали трилобиты с хитиново- панцирным телом, разделенным на 40-50 отделов (рис. 39).

 

Рис. 39. Фауна раннего палеозоя (кембрий, ордовик, силур): 1 — колония археоцит; 2 —- скелет силурийского коралла; 3 — медузы; 4 — раковины силурийских головоногих моллюсков; 5 — плеченогие; 6 — трилобиты — примитивнейшие ракообразные (кембрий)

В кембрийский период появились различные виды губок, кораллов, моллюски, морская лилия, позднее морской еж. Этот период также называют периодом развития беспозвоночных.

 

Ордовик (название дано по имени племени, жившего когда-то на месте обнаружения ископаемых останков). В море продолжали развиваться бурые, красные водоросли, трилобиты. Появились предки современных осьминогов, кальмаров — головоногие улитки (моллюски), а также плеченогие, брюхоногие моллюски. В геологических пластах найдены предки современных миног, миксин — скелет бесчелюстных позвоночных. Тело и хвостовая часть их были покрыты плотной чешуей.

 

Силур (по названию племени). В связи с началом активных горообразовательных процессов изменилось распределение моря и суши, размеры суши увеличились, появились первые позвоночные. В морях жили огромные ракоскорпионы—хищные членистоногие, достигавшие 2 м в длину, имевшие 6 пар конечностей. Передняя пара из расположенных вокруг ротовой полости конечностей была превращена в клешни для измельчения пищи. В силурийском периоде появились первые позвоночные животные — панцирные рыбы (рис. 40).

 

«>

Рис. 40. Бесчелюстные панцирные «рыбы»

Внутренний скелет у них был хрящевым, а снаружи тело было заключено в костный панцирь, состоящий из щитков. Из-за отсутствия парных плавников они больше ползали по дну, чем плавали. Они напоминали рыб по форме тела, но на самом деле относились к классу бесчелюстных (круглоротые). Неповоротливые панцирники не развивались и вымерли. Современные круглоротые миноги и миксины — близкие родственники панцирных рыб.

В конце силура начинается интенсивное развитие наземных растений, подготовленное более ранним выходом из воды бактерий и синезеленых водорослей, образованием почвы. Первыми начали заселять сушу растения — пеилофиты (рис. 41).

 

Рис. 41. Первые растения, вышедшие на сушу, — псилофиты риниофиты

Их строение было похоже на строение многоклеточных зеленых водорослей, настоящие листья отсутствовали. С помощью тонких нитевидных отростков они укреплялись в грунте, впитывали воду и минеральные соли. Вместе с псилофитами на сушу вышлипаукообразные, напоминающие современных скорпионов. В конце силура жили также акулообразные хищные рыбы с хрящевым скелетом. Возникновение челюстей сыграло большую роль в развитии позвоночных животных. Началось заселение суши растениями и животными.

 

Девон (назван по имени графства Девоншир в Южной Англии) называют периодом рыб. Размеры морей уменьшались, пустыни увеличивались, климат стал сухим. В морях появились хрящевые (потомки — современные акулы, скаты, химера) и костные рыбы. В зависимости от строения плавников костные рыбы разделились на луче- перые (плавники похожи на опахало) и кистеперые (плавники похожи на кисть). У кистеперых рыб плавники были мясистые и короткие. С помощью двух грудных и двух брюшных плавников они перебирались в те озера, где еще оставалось достаточно воды. С наступлением засухи они приспособились к дыханию. Дышали эти рыбы при помощи плавательного пузыря, снабженного кровеносными сосудами. Со временем парные плавники превратились в пятипалые конечности, а плавательный пузырь — в легкие. До последнего времени считалось, что кистеперые рыбы вымерли в конце палеозоя. Однако в 1938 г. в музей Южной Африки была сдана рыба длиной 1,5 м, весом 50 кг. Рыба названа латимерией в честь сотрудника музея, госпожи К. Латимер. Ученые считают, что латимерия появилась 300 млн. лет назад. В строении латимерии сохранены признаки земноводных, других позвоночных животных, в том числе человека (пятипалые конечности). В конце девона из кистеперых рыб появились первые земноводные — стегоцефалы (рис. 42).

 

Рис. 42. Фауна второй половины палеозоя (девон, карбон, пермь): 1 — кистеперая рыба (девон); 2 — древнейшее земноводное — стегоцефал (карбон); 3 — стрекоза (карбон); 4 — древнейшее пресмыкающееся — хищный ящер — иностранцевий (пермь); 5 — всеядный ящер — диметродон (пермь); 6 — растительноядный ящер — парейазавр (пермь); 7 — рыбоядный ящер (пермь)

В девонском периоде из растений образовались споровые хвощи, плауны, папоротники. Широко распространялись семенные папоротники. Наземные растения обогатили воздух кислородом, обеспечили животных пищей.

 

Карбон (каменноугольный период) (назван в связи с мощными отложениями в этот период каменного угля). Климат в этот период стал влажным, теплым, снова болота наступали на сушу. Гигантские древовидные плауны — лепидодендрон и сигиллярия,каламниты — высотой 30—40 м, шириной 1—2 м образовывали густые леса. Особенно бурно стала развиваться растительность в середине каменноугольного периода (рис. 43).

 

Рис. 43. Древовидные растения каменноугольного периода

 Семенные папоротники дали начало голосеменным, в эволюции растений появился семенной способ размножения. Большого развития достигли стегоцефалы, появившиеся в верхнем девоне. Форма тела стегоцефал напоминала тритона и саламандру, размножа лись они метанием икры. Благодаря развитию личинок в воде и дыханию с помощью жабр развитие земноводных до сих пор связано с водой. Между земноводными и пресмыкающимися лежит период в 50 млн. лет. Среда обитания всегда влияла на эволюцию организмов.

 

Пермь (по названию города). Происходило поднятие гор, уменьшение размеров суши и изменение климата. На экваторе климат стал влажным, тропическим, севернее — теплым и сухим. Вымирали папоротники, хвощи, плауны, приспособленные к влажному климату. На смену споровым растениям пришли голосеменные растения.

Произошли существенные изменения и в животном мире. Сухость климата способствовала исчезновению трилобитов, палеозойских кораллов, земноводных — стегоцефалов. Зато значительного разнообразия достигли древнейшие пресмыкающиеся. Они откладывали яйца, которые имеют специальную прослойку из жидкости, защищающую зародыш от высыхания. Кроме того, усложнение легких создало предпосылки для защиты покровов тела пресмыкающихся чешуей, которая предохраняла тело от высыхания и не допускала кожного дыхания. Благодаря таким признакам пресмыкающиеся широко распространились на Земле.

Среди пресмыкающихся стали развиваться промежуточные между земноводными формы — котилозавры длиной 25 см. Тело у них было похоже на ящериц, а голова — на лягушку, питались они рыбой. Найдены ископаемые останки зверозубых ящеров, от которых произошли млекопитающие).

 

Пермский ароморфоз.

1. Размножение путем откладывания яиц (жидкость внутри яйца предохраняет зародыш от высыхания), появилось внутреннее (организм самки) оплодотворение яйца.

2.Ороговение тела (защищает от высыхания).

1. Подвижность шейной части позвонка, свободное поворачивание головы и быстрая реакция на действия окружающей среды.

2. Развитие мышц, органов дыхания, кровообращения, появление зачатков мозга.

3. Свободное поддерживание тела на конечностях (необходимо для быстрого передвижения).

 

Палеозой. Кембрий. Ордовик. Силур. Девон. Карбон (каменноугольный период). Пермь. Псилофиты. Стегоцефалы. Голосеменные растения.

1.Периоды палеозойской эры.

2.Ароморфозы палеозоя.

1.Дайте характеристику каждого периода палеозоя.

2.Приведите примеры видов растений и животных, появившихся в силуре и девоне.

1.Докажите преимущество палеозоя по сравнению с археем и протерозоем.

2.Назовите первые виды растений и животных, вышедших на сушу. К какому периоду они принадлежат?

1.Составьте сравнительную схему развития органического мира в каменноугольном и девонском периодах.

2.Назовите ароморфозы пермского периода.

Источник: bioslogos.ru

42. История континентов и океанов в раннем палеозое.

В раннем кембрии продолжается спрединг в океанах, разделяющих Гондвану и внегондванские континенты, начавшийся еще в венде. Между гондванской и Сибирью выстраивается длинная цепочка микроконтинентов, условно подразделяемая на Монгольскую и Казахскую части. Континентальный рифт в Северной Гондване раскрывается новый океан Реикум, который отделяет от Гондваны микроконтинент Авалония. В позднем ордовике раскрывается Реикум и отсекает от Гондваны еще несколько микроконтинентов. Расширение Реикума вызывает сужение Япетуса и дрейф континентов Балтия и Авалония к северу. Последние сближаются с Лаврентией. В середине силура происходит основная эпоха Каледонской складчатости. Коллизия Лаврентии, Балтии и Авалонии, начавшаяся в раннем силуре, соединяет эти три континента в один – Лавруссию. При коллизии замыкается океан Япетус.

Итоги раннего палеозоя: Образование континента Лавруссия и Казахского микроконтинента.

43. Поздний палеозой: подразделения, основные черты органического мира, основные события геологической истории. Климат и полезные ископаемые позднего палеозоя.

Поздн. палеозой:416-251Ма

D1,2,3 – Нач:416Ма, прод 57ма.

С1,2 – нач:359Ма, прод 60Ма

P1,2,3 – нач:299Ма, прод 48Ма

Основные особенности органического мира:

Происходит вымирание беспозвоночных. Растения и животные осваивают сушу. Расцвет травянистых форм и плауновидных. Появление голосеменных и хвощевидных. Появление настоящих почв и переход к мезофиту. Фауна: конодонты, фораминиферы, тенуокулиты. Главными рифостроителями позднего палеозоя являются табуляты, ругозы, строматопороидеи. Происходит расцвет ругоз, брахиопод и мшанок. На протяжении позднего палеозоя постепенно угасают морские пузыри и бутоны, однако, все более многочисленными и разнообразными становятся морские лилии. Появляются аммоноидеи. Постепенное угасание трилобитов. Появление насекомых, паукообразных, многоножек. Происходит великая радиация рыб. Расцвет древних амфибий. Появляются первые рептилии и звероящеры. На рубеже позднего Палеозоя и Мезозоя происходит крупнейшее массовое вымирание в истории.

Основные события геологической истории:

В раннем Девоне зарождается новый океан Палеотетис, который отделяет от Гондваны 4 континента. Его раскрытие приводит к сближению Западной Гондваны с Лавруссией и сужению океана Реикум. К концу Палеозоя происходит объединение Лавруссии, Сибири, Гондваны и других микроконтинентов и образование суперконтинента Пангея, при этом происходит закрытие океана Реикум и Прототетис. В позднем карбоне происходит заложение и раскрытие океана Мезотетис, который отделяет от Пангеи Киммерию.

Климат.

Ранний — средний Девон – теплый, безледниковый, ровный.

Поздний Девон – материковое оледенение.

Карбон — ранняя Пермь – чередование ледниковых эпизодов и межледниковий.

Поздняя Пермь – контрастный, у экватора – аридный, на остольной территории – засушливый холодный.

ПИ: Каменный уголь, нефтяные месторождения, соли и гипсы, алмазы в кимберлитах, бокситы и гидротермальные руды.

Источник: StudFiles.net

Вряд ли можно мысленно охватить отрезок времени длиной в 370 млн. лет.

Именно столько продолжался следующий этап истории Земли — палеозойская эра. Геологи подразделяют ее на шесть периодов: кембрийский — самый древний из них, — ордовикский, силурийский, девонский, карбоновый и пермский.

Палеозой начался колоссальным разливом морей, последовавшим за появлением обширных кусков суши в конце протерозоя. Многие геологи полагают, что в те времена существовал единый огромный континентальный блок, называемый Пангея (в переводе с греческого — “вся земля”), который был со всех сторон окружен мировым океаном. Со временем этот единый континент распался на части, ставшие ядрами современных континентов. В ходе дальнейшей истории Земли эти ядра могли увеличиваться за счет процессов горообразования или же вновь распадаться на части, которые продолжали удаляться друг от друга, пока не заняли положение современных континентов.

Впервые гипотезу о разрыве и взаимном расхождении континентов (“континентальный дрейф”) высказал в 1912 г. немецкий геолог Альфред Вегенер. По его представлениям Пангея первоначально разделилась на два сверхконтинента:

Лауразию в северном полушарии и Гондвану на юге. Впадина между ними была затоплена морем, носящим название Тетис. Позднее, в силурийском периоде вследствие каледонского и герцинского горообразовательных процессов на севере поднялся обширный континент. Его сильно пересеченный рельеф в ходе девонского периода был занесен продуктами выветривания мощных горных массивов; в .сухом и горячем климате их частицы обволакивались окисью железа, что придавало им красноватую окраску. Подобное явление можно наблюдать и в некоторых современных пустынях. Вот почему этот девонский континент часто называется Древним красным континентом. На нем в девоне пышно развивались многочисленные новые группы наземных растений, а в некоторых его частях были обнаружены остатки первых наземных позвоночных — рыбообразных амфибий.

В это время Гондвана, включавшая в себя всю современную Южную Америку, почти всю Африку, Мадагаскар, Индию и Антарктиду, оставалась еще единым сверхконтинентом.

К концу палеозоя море отступило, и герцинское горообразование стало понемногу слабеть, сменившись варисцийской складчатостью Центральной Европы.

В конце палеозоя вымирают многие наиболее примитивные растения и животные.

Растения завоевывают сушу.

В течение палеозоя одни группы растений постепенно сменялись другими.

В начале эры, от кембрия до силура, доминировали морские водоросли, но уже в силуре появляются высшие сосудистые растения, произрастающие на суше. До конца каменноугольного периода преобладали споровые растения, но в пермском периоде, особенно, в его второй половине, значительную часть наземной растительности составляют семянные растения из группы голосеменных (Gymnospermae). До начала палеозоя, за исключением нескольких сомнительных находок спор, признаков развития наземных растений нет. Однако, вполне вероятно, что некоторые растения (лишайники, грибы) начали проникать во внутренние районы суши еще в протерозое, так как нередко отложения этого времени содержат значительные количества необходимых растениям питательных веществ.

Для того, чтобы приспособиться к новым условиям жизни на суше, многим растениям пришлось коренным образом изменить свое анатомическое строение.

Так, например, растениям нужно было приобрести наружный эпидермальный покров для защиты от быстрой потери влаги и высыхания; их нижние части должны были одеревянеть и превратиться в подобие опорного каркаса, чтобы противостоять силе тяжести, столь чувствительной после выхода из воды. Корня ми они уходили в почву, откуда черпали воду и питательные вещества. Поэтому растениям нужно было выработать сеть каналов для доставки этих веществ к верхним частям своего тела. Кроме того, они нуждались в плодородной почве, а условием этого была жизнедеятельность множества почвенных микроорганизмов, бактерий, синезеленых водорослей, грибов, лишайников и почвенных животных. Продукты жизнедеятельности и мертвые тела этих организмов постепенно превращали кристаллические горные породы в плодородную почву, способную прокормить прогрессирующие растения. Попытки освоения суши становились все более удачными. Уже в отложениях силурийских морей Центральной Чехии встречаются хорошо сохранившиеся остатки древнейших сосудистых растений — псилофитов (в переводе с греческого — “лишенных листьев”). Эти первичные высшие растения, стебель которых нес пучок сосудов, проводящих жидкости, имели наиболее сложную и комплексную организацию из всех автотрофныхрастенийтоговремени,исключая,возможно,существовавшие

уже в то время мхи, наличие которых в силуре, однако, еще не доказано. Псилофитовые флоры, появившиеся к концу силурийского периода, процветали вплоть до конца девона. Таким образом, силурийский период положил конец многовековому господству водорослей в растительном мире планеты.

Хвощи, плауны и папоротники.

В нижних слоях девона, в отложениях Древнего красного континента, в изобилии встречаются остатки новых групп растений с развитой сосудо-проводящей системой, размножающихся спорами, как и псилофиты. Среди них преобладают плауны, хвощи и — с середины девонского периода — папоротники. Множество находок остатков этих растений в девонских породах, позволяет заключить, что после протерозоя растения прочно обосновались на суше.

Уже в среднем девоне папоротники начинают вытеснять псилофитовую флору, а в верхнедевонских слоях появляются уже древовидные папоротники. Параллельно идет развитие различных хвощей и плаунов. Иногда эти растения достигали крупных размеров, и в результате накопления их остатков в некоторых местах в конце девона образовались первые значительные залежи торфа, который постепенно превращался в каменный уголь. Таким образом, в девоне Древний красный континент мог предоставить растениям все необходимые условия для миграции из прибрежных вод на сушу, для чего потребовались миллионы лет.

Следующий, каменноугольный период палеозойской эры принес с собой мощные горообразовательные процессы, в результате которых на поверхность вышли части морского дна. В бесчисленных лагунах, дельтах рек, топях в зоне литорали воцарилась буйная тепло- и влаголюбивая флора. В местах ее массового развития скоплялись колоссальные количества торфообразного растительного вещества, и, со временем, под действием химических процессов, они преобразовывались в обширные залежи каменного угля В пластах угля часто встречаются прекрасно сохранившиеся остатки растений, свидетельствующие о том, что в ходе каменноугольного периода на Земле появилось много новых групп флоры. Большое распространение получили в это время птеридоспермиды, или семенные папоротники, которые, в отличие от папоротников обыкновенных, размножаются не спорами, а Семенами. Они представляют собой промежуточный этап эволюции между папоротниками и цикадовыми — растениями, похожими на современные пальмы, — с которыми птеридоспермиды находятся в тесном родстве. Новые группы растений появлялись в течение всего каменноугольного периода, в том числе такие прогрессивные формы, как кордаитовые и хвойные. Вымершие кордаитовые были, как правило, крупными деревьями с листьями длиной до 1 м. Представители этой группы активно участвовали в образовании местонахождений каменного угля. Хвойные в то время только лишь начинали развиваться, и поэтому были еще не столь разнообразны.

Одними из наиболее распространенных растений карбона были гигантские древовидные плауны и хвощи. Из числа первых наиболее известны лепидодендроны — гиганты высотой в 30 м, и сигиллярии, имевшие немногим более 25 м. Стволы этих плаунов разделялись у вершины на ветви, каждая из которых заканчивалась кроной из узких и длинных листьев. Среди гигантских плауновидных были также каламитовые — высокие древовидные растения, листья которых были разделены на нитевидные сегменты; они произрастали на болотах и в других влажных местах, будучи, как и другие плауны, привязанными к воде.

Но самыми замечательными и причудливыми растениями карбоновых лесов были, вне всякого сомнения, папоротники. Остатки их листьев и стволов можно найти в любой крупной палеонтологической коллекции. Особенно поразительный облик имели древовидные папоротники, достигавшие от 10 до 15м в высоту, их тонкий стебель венчала крона из сложно расчлененных листьев ярко-зеленого цвета.

В начале пермского периода еще доминировали спороносные растения, но уже к концу этого последнего этапа палеозойской эры их сильно потеснили голосеменные. Среди этих последних мы находим типы, достигшие своего расцвета лишь в мезозое. Разница между растительностью начала и конца пермского времени огромна. В середине перми совершается переход от начальных фаз эволюции наземных растений к его среднему этапу — мезофиту, для которого характерно господство голосеменных.

В нижнепермских отложениях постепенно исчезают гигантские плауны, как и большинство спороносных папоротников и некоторых хвощей. Зато появляются новые виды папоротникообразных растений (Callipteris conferma, Taeniepteris и др.), которые быстро расселяются по территории тогдашней Европы. Среди пермских находок особенно часты окремнелые стволы папоротников, известные под названием Psaronius. Все реже попадаются в нижней перми кордаитовые, зато расширяется состав гинктовых (GinKgoales) и цикадовых. В сухом климате того времени прекрасно чувствовали себя хвойные. В ранней перми широко распространены были роды Lebachia и Ernestiodendron, а в поздней — Ullmannia и Voltzia. В Южном полушарии процветала так называемая гондванская, или глоссоптерисовая флора. Характерный представитель этой флоры — Glossopteris — принадлежит уже к семенным папоротникам. Леса каменноугольного, а во многих районах Земли также и раннепермского времени приобрели теперь огромное экономическое значение, поскольку за их счет образовались основные промышленные местонахождения каменного угля.

Животный мир палеозоя.

В протерозое тела животных были построены весьма примитивно и обычно не имели скелета. Однако типичные ископаемые палеозойских отложений уже обладали прочным наружным скелетом, или раковиной, защищавшим уязвимые части тела. Под этим покровом животные меньше опасались естественных врагов, что создало предпосылки для быстрого увеличения размеров тела и усложнения организации животных. Появление скелетных животных произошло в самом начале палеозоя — в раннем кембрии, после чего началось их стремительное развитие. Хорошо сохранившиеся окаменелые остатки скелетных животных встречаются повсеместно во множестве, что резко контрастирует с крайней редкостью протерозойских находок.

Некоторые ученые рассматривают эту взрывообразную эволюцию как доказательство того, что концентрация атмосферного кислорода достигла к началу кембрия уровня, необходимого для развития высших организмов. В верхней части земной атмосферы образовался озоновый экран, поглощающий губительное ультрафиолетовое излучение, что стимулировало развитие жизни в океане.

Повышение содержания кислорода в атмосфере неизбежно вело к росту интенсивности жизненных процессов. Доктор Э. О. Кангеров полагает, что раковины и внутренний скелет у животных могли появиться только тогда, когда организмы получили в свое распоряжение источник энергии, перекрывающий минимум, необходимый для поддержания внутреннего метаболизма. Таким источником энергии оказалась повышенная концентрация кислорода в атмосфере. Животные, быстро приспосабливаясь к измененной среде, приобретали различные типы раковин, панцирей и внутреннего скелета. При всем своем разнообразии все эти животные пока еще жили в морях, и лишь позднее в ходе эволюции некоторые из них приобрели способность дышать атмосферным кислородом.

Фауна раннего палеозоя была уже столь разнообразной, что в ней были представлены практически все основные разделы беспозвоночных. Такому высокому уровню дифференциации животных, начиная с кембрийского периода, неизбежно должна была предшествовать длительная эволюция, хотя скудные материалы докембрия и не позволяют нам восстановить в деталях картину такого развития.

Трилобиты и другие членистоногие.

Самыми типичными представителями палеозойской фауны являются, вне всякого сомнения, относящиеся к членистоногим животные, известные под названием трилобиты, что в переводе значит “трехдольные”. Их сегментированное тело было покрыто прочным панцирем, подразделенным на три отдела: голову, туловище и хвост. Известно, что 60 % всех видов животного царства раннего палеозоя принадлежало именно к этой группе. До настоящего времени только в одном-единственном случае удалось найти докембрийские остатки членистоногих — в 1964 г. в Австралии. Но уже с самого начала кембрия трилобиты начинают свое триумфальное развитие, разделяясь на сотни родов и видов, многие из которых исчезли с лица планеты столь же быстро, как и появились. Трилобиты во множестве обитали в ордовикских морях, продолжая, хотя и не так интенсивно, свою эволюцию, о чем можно судить по отложениям этого времени, богатым новыми родами трилобитообразных. Трилобиты пошли на убыль в силурийском периоде и стали еще более редкими в девоне. В карбоне и перми существовало одно-единственное семейство трилобитов (Proetidae), последние представители которого вымерли к концу перми. Трилобиты имели повсеместное распространение в палеозое, поэтому они играют важную роль при определении возраста и сравнении отложений разных континентов.

Гигантом среди палеозойских беспозвоночных был, несомненно, морской ракоскорпион Eurypterus, относящийся к группе Merostomata, до известной степени промежуточной между трилобитами и скорпионами и появившейся еще в кембрии.

Расцвета меростомовые достигли в среднем палеозое, когда произошло вселение части их из морей в пресные воды. Размеры палеозойских меростомовых в силуре и девоне достигали 3 м. До наших дней сохранились лишь представители одного семейства мечехвостов (Limulidae).

В девоне и, особенно, карбоне начинают развиваться наземные членистоногие и среди них многочисленные типы наземных форм: многоножки (с силура), скорпионы (с силура), пауки и другие. Из карбона известны примитивные стрекозы рода Meganeura, размах крыльев которых достигал 57 см, и многоножки Arthropleura (класс Diplopoda), выраставшие до полутора метров в длину.

Археоциаты

В кембрийских морях в изобилии водились животные с кубковидным скелетом, известные под именем археоциаты (Archaeocyathi), которые в начале палеозойской эры играли ту же роль, что и кораллы в позднейшие времена. Они вели прикрепленный образ жизни в теплых и мелких водах. Со временем их известковые скелеты образовывали в определенных местах значительные скопления извести, говорящие о том, что ранее эти участки были дном мелкого и теплого моря.

Брахиоподы

В начале палеозоя появились также брахиоподы (Brachiopoda) — морские животные с двустворчатой раковиной, похожие на моллюсков. Они составляли 30 % видов известной кембрийской фауны. Прочные раковины большинства кембрийских видов брахиопод состояли из хитинового вещества, пропитанного фосфатом кальция, тогда как раковины более поздних форм состояли преимущественно из карбоната кальция. Скапливаясь в благоприятных местах в неисчислимых количествах, брахиоподы давали значительную часть материала при образовании подводных рифов и барьеров. В морской фауне палеозоя брахиоподы своей численностью превышают все другие типы животных. Они присутствуют практически во всех морских отложениях этого времени.

Иглокожие

Важным элементом палеозойской фауны были иглокожие (Echinodermata), к которым относятся и общественные морские звезды и морские ежи. Их кембрийские представители принадлежат в большинстве своем к даво вымершим группам, отличающимся, в частности, простым асимметричным строением.

Только позже в палеозое приобрели иглокожие радиальную симметрию. В слоях нижнего кембрия встречаются остатки представителей класса Eocrinoidea, настоящие морские лилии (Crinoidea) появляются только в начале ордовика. Некоторые примитивные формы иглокожих, такие, как цистоидеи (Cystoidea), имели шаровидное тело, по которому были бессистемно разбросаны кроющие пластинки (“таблички”), У прикрепленных форм развивался стебель, служащий для прикрепления к субстрату. Впоследствии стебельчатость стала общей для большинства форм. Морские лилии, вершина расцвета которых приходится на карбон, пережили все геологические эпохи с кембрия; известны и морские ежи, тогда как морские звезды и офидры известны с ордовика.

Моллюски

В начале палеозойской эры моллюсков (Mollusco) было крайне мало. (Кстати говоря, некоторые специалисты относят к мягкотелым, или моллюскам, вышеупомянутых брахиоподов.) Те, что были, относились к брюхоногим, хотя уже с кембрия известны их основные классы — и брюхоногие (Gastropoda), панцирные, или хитоны (Amphineura), раковина которых состояла из нескольких щитков, и двустворчатые (Bivalvia), и головоногие (Cephalopoda). К середине палеозоя моллюски заметно размножились. Остатки брюхоногих содержатся почти во всех изученных сериях.Быстрымитемпамишло иразвитиеголовоногих.Пресноводные двустворчатые появляются в большом числе в девоне, известны они также из карбона и перми. Большое распространение получили в палеозое и брюхоногие, первые пресноводные формы которых появились в конце каменноугольного периода.

Из головоногих были наиболее широко представлены наутилоидеи (Nautiloidea), достигшие расцвета в силуре; один род — Nautilus, или “кораблик” — дожил до наших дней. К концу палеозоя наутилоидеи были вытеснены аммонитами (Ammonoidea) — головоногими со спирально закрученной раковиной, нередко с богато скульптированной поверхностью. Своим видом раковина сильно напоминает бараний рог. Свое имя аммониты ведут от “рога Аммона”; Аммон, божество древних египтян, изображался с головой барана. Среди аммонитов особое место принадлежит гониатитам (Goniatites), появившимся в девоне и занимавшим господствующее положение в морях карбона. Их остатки являются хорошим указателем геологического возраста морских пород.

Граптолиты и кишечнополостные Особого внимания заслуживают и две другие группы — граптолиты (Graptolithina) и кишечнополостные (Coelenterata). Окаменелые граптолиты часто выглядят как грифельный след на палеозойских породах; это были морские колониальные организмы, имевшие широкое распространение, что позволяет использовать их для дробного расчленения морских отложений. Граптолиты имеют отдаленное родство с хордовыми предками позвоночных.

Из числа кишечнополостных наиболее замечательны кораллы (Anthogoo).

В раннем палеозое широко были распространены две группы кораллов: четырехлучевые, или ругозы (Rugosa) и табуляты (Tabulata). В теле первых выделялись четыре главные вертикальные перегородки, вторые представлены группами поперечных образований. Силурийские кораллы нередко образовывали массивные напластования известняков органического происхождения. Другой группой кишечнополостных, имевших чрезвычайно широкое распространение в середине палеозоя, были строматопоры (Stromatoporoidea). Эти организмы, происхождение которых по сей день является предметом дискуссий, наращивали прочный известковый скелет, часто уплощенной формы. Некоторые из них достигали 2 и более метров в поперечнике. Строматопоры активно участвовали в образовании силурийских и девонских известковых рифов. Обычно их причисляют к гидроидным полипам (Hydrozoa). Многочисленными были в палеозое и конулярии (Conulata), которых также обычно относят к кишечнополостным.

Они появляются в ордовике, достигают высшей точки развития в девоне и вымирают в самом начале мезозойской эры. Конулярии представлены конусовидными “раковинами” из органического вещества, не исключено их родство с медузами.

Фораминиферы

Конец палеозоя был отмечен массовым развитием фораминифер (Foraminifera). Эти одноклеточные организмы, чье имя в буквальном переводе означает “несущие отверстия”, были заключены в раковины, снабженные особыми отверстиями. В карбоне и особенно в перми члены этой группы порой достигали внушительных размеров. Размножаясь в большом числе, они поставляли значительную часть материала, из которого строились рифы морского дна.

Беспозвоночные в конце палеозоя

К концу палеозоя (пермь) фораминиферы продолжают эволюционировать, но целый ряд других групп животных приходит в упадок: сокращается число трилобитов, вымирают ругозы, падает значение брахиоподов. Относительно распространенными остались двустворчатые, среди которых появляются формы близкие мезозойским типам. Головоногие, среди которых появились в это время первые настоящие аммониты, претерпевают к концу перми определенный кризис.

Первые позвоночные животные

Первые позвоночные появляются в ордовикских отложениях. Остатки костного панциря примитивных позвоночных из группы бесчелюстных рыбообразных — остракодерм (Ostracodermi) были обнаружены в нижнеордовикских породах Эстонии и в среднеордовикских отложениях США. В современной фауне бесчелюстные рыбообразные представлены немногочисленными формами, полностью лишенными костного скелета и чешуйчатого покрова, к числу их относятся миноги. Очень большой вклад в наши знания об ископаемых бесчелюстных внес шведский палеонтолог профессор Э. Стеньше.

Более высоко организованные позвоночные, относимые к настоящим рыбам, обладающим хорошо развитыми челюстями и парными плавниками) появляются в силуре. Наиболее характерную группу древнейших рыб образуют панцирные пластинокожие (Placodermi), процветавшие в девоне. К их числу относятся своеобразные антиархи. В начале девона плакодермы оставались относительно некрупными формами, близкими по размерам к бесчелюстным. Но быстро увеличиваясь в размерах, они уже вскоре стали настоящими гигантами, как например,

Dinichthys, длина которого достигала 11 м. Это хищное чудовище, должно быть, наводило ужас на обитателей девонских морей. Наряду с пластинокожими в середине палеозоя появляются предки настоящих акул; в верхнем палеозое некоторых из них можно встретить даже в отложениях пресноводных бассейнов.

Параллельно идет эволюция различных групп высших, или костных рыб (Osteichthyes), появившихся к началу девона, к концу девона давших начало первым земноводным — ихтиостегидам (Ichthyostegalia). Что же касается других групп рыб и рыбообразных, то почти все группы начала девона начинают исчезать к концу этого периода. Исключение составляли акантоды (Acanthodii), своеобразные рыбы с зубчатыми шипами в основании парных плавников.

Быстро распространяясь, костные рыбы уже к концу девона оказались доминирующей группой позвоночных пресноводных бассейнов. Практически с самого начала своей эволюции они распались на три основные ветви. Виды первой из них процветают и ныне, охватывая 90 % всех существующих рыб. Плавники этих рыб поддерживались длинными костными лучами, откуда и пошло название всего подкласса — лучеперые (Actinopterygii). Вторая группа костных рыб в настоящее время представлена лишь тремя родами двоякодышащих рыб (Dipnoi), распространенных на южных материках. Свое название они получили за то, что помимо жабер, эти рыбы обладают и легкими, использующимися для дыхания воздухом. Третью группу костных рыб образуют кистеперые (Crossopterygii’), получившие свое название за кистеобразное ветвление внутреннего скелета парных плавников. Кистеперые рыбы имеют огромное эволюционное значение: именно они дали начало всем наземным позвоночным, включая сюда и человека. Вместе с двоякодышащими кистеперых иногда объединяют в одну группу.

Кистеперые, замечательные своими плавниками с широким мясистым основанием, обитали не только в морях, но и в пресноводных бассейнах, и достигли апогея развития в конце девона. В последующие геологические эпохи кистеперых становилось все меньше, и в наше время они представлены единственным реликтовым родом — латимерией (Latimeria), которая встречается в глубоких водах вблизи Мадагаскара. Ближайшая к латимерии форма вымерла еще в меловом периоде.

Первые наземные позвоночные

Древнейшие наземные позвоночные, остатки которых обнаружила в 30-х годах датская экспедиция на острове Имер, к востоку от Гренландии, возникли в конце девона от кистеперых рыб.

Выход животных из воды на сушу стал переломным моментом в эволюции жизни на Земле. Естественно, потребовалось продолжительное время для коренной перестройки функций организма, связанной с наземным образом жизни.

Предковые для наземных позвоночных кистеперые рыбы сначала оставляли воду лишь на непродолжительные сроки. Передвигались на суше они плохо, используя для этой цели змеевидные изгибы тела. Такой способ передвижения практически представляет собой своего рода плавание на суше. Лишь постепенно в передвижении на суше все большую роль начинали играть парные конечности, превращавшиеся по мере этого из рыбьих плавников в конечности наземных животных. Лишь когда предки наземных позвоночных приспособились к поискам пищи на суше, можно стало говорить о появлении настоящих наземных позвоночных. Первые амфибии — ихтиостеги — имели в своем строении еще много рыбьих признаков, о чем говорит и их название.

В каменноугольном и, отчасти, пермском периодах продолжалась прогрессивная эволюция амфибий. Многообразие их форм возрастало, но все древние амфибии обитали либо в заболоченных местах, либо даже в пресных водоемах.

Основную группу древних амфибий составляют так называемые лабиринтодонты, получившие свое название за строение зубов, на поперечных срезах которых дентин и эмаль образуют глубоко вдающиеся внутрь разветвленные складки, разделенные узкими промежутками. Аналогичное строение зубов имели икистеперые рыбы. Длина тела у лабиринтодонтов колебалась от нескольких сантиметров до четырех — пяти метров; часто по размерам и форме тела они напоминали некрупных аллигаторов. В своем развитии амфибии зависят еще от водной среды, так как они размножаются, откладывая икру в воду. В воде же живут и растут их личинки.

Первые пресмыкающиеся

В конце карбона происходят общие изменения климата. Если раньше климат в Северном полушарии был теплым и влажным, то теперь он становится все более засушливым и континентальным; засухи становятся все более продолжительными. Это стимулировало эволюцию новой группы животных — пресмыкающихся, или рептилий (Reptilia), ведущих свое происхождение от лабиринтодонтов. В отличие от амфибий, пресмыкающиеся потеряли связь с водной средой; они приобрели способность к внутреннему оплодотворению, их яйца содержат большое количество питательного вещества — желтка, они покрыты твердой пористой скорлупой и откладываются на суше. Личинок рептили и не имеют, и из яиц у них вылупляется вполне сформированное молодое животное. Хотя появление пресмыкающихся отмечено уже в середине карбона, их бурное развитие начинается только в перми. С этого времени прослеживается несколько основных линий эволюции, теряющихся в мезозойской эре.

Рептилии конца каменноугольного периода отличались еще крайней примитивностью. В это время наибольшее распространение среди них получили пеликозавры (Pelycosauria), выраставшие до значительных размеров. Они относятся к звероподобным пресмыкающимися, от которых в мезозое произошли млекопитающие.

Пермь — последний период палеозойской эры, продолжавшийся приблизительно 345 млн. лет. За это время жизнь на Земле изменилась до неузнаваемости: животные вышли из воды и постепенно продвинулись вглубь континентов, так что к концу эры встречались формы, приспособленные к существованию даже в самых засушливых местах. Некоторые из этих форм начали линию развития, ведущую непосредственно к млекопитающим и в конечном счете к человеку.

Источник: www.examen.ru