Кембрийский период (сокращ. кембрий) — первый геологический период палеозойской эры в геологической истории Земли. Назв. от «Камбрия», Cambria — лат. название Уэльса). Начался кембрий около 570 млн. лет назад, после рифея, закончился 505 млн. лет назад, продолжался 65 — 70 млн. лет, до ордовикского периода (по другим данным — начало около 542 ±1 млн. лет назад, окончание 488 ±2 млн. лет назад, продолжительность ок. 51-57 млн. лет).
В стратиграфии кембрийскому периоду оответствует кембрийская система палеозойской эратемы, кембрийская система как стратиграфическая единица подразделяется на 3 отдела, 4 надъяруса и 10 ярусов:


Период (система) Эпоха (отдел) Надъярус Век (ярус)
Кембрийский период Верхний кембрий
(Фуронгский)
Кыршабактинский (€3k) Батырбайский (€3b)
Аксайский (€3ak)
Сакский (€3s)
Аюсокканский (€3as)
Средний кембрий
(Акадский)
Якутский (€2j) Майский (€2m)
Амгинский (€2am)
Нижний кембрий Ленский (€1l) Тойонский (€1k)
Ботомский (€1b)
Алданский (€1a) Атдабанский (€1at)
Томмотский (€1t)

Подразделения верхнего кембрия в Северной Америке разработано иное ярусное деление, в котором выделяют 3 яруса:

  • Дресбахский ярус
  • Франконский ярус
  • Тремиаелейский ярус

Кембрий — единственная система стратиграфической шкалы, которая не имеет общепринятых международных ярусов, хотя попытки ярусного расчленения предпринимались неоднократно. Зональное расчленение кембрия в большинстве регионов мира ещё разрабатывается, а существующие варианты требуют дальнейших уточнений. Вопрос о проведении границы с докембрием до последнего времени был спорным. В большинстве случаев она проводилась по перерыву в основании толщ, содержащих кембрийские ископаемые; в 70-е гг. XX в. нижняя граница кембрия стала проводиться по подошве первой зоны, содержащей комплекс ископаемых скелетных форм. Международная комиссия по стратиграфии предложила для верхнего кембрия название Фуронгский отдел.


Комплекс горных пород, отвечающий кембрийской системе, был выделен английским геологом А. Седжвиком в 1835г. в Уэльсе, где им были установлены три отдела. Уточнения, произведённые позднее американским геологом Ч. Уолкоттом, английским геологом Ч. Лапуорсом и др., привели к современному пониманию отделов кембрия, принятому 4-м Международным геологическим конгрессом в 1888 году. Первые работы по изучению кембрия в России велись на территории Прибалтики и связаны с именами А. Миквитца, Ф. Шмидта и др. С именами Э. Толля (конец XIX — начало XX вв.), В.А. Обручева, Е.В. Лермонтовой, А.Г. Вологдина, П.С. Краснопеевой и др. (20 — 30-е гг. XX в.) связан факт установления отложений кембрийской системы и широкого их развития в Сибири. В 1956 году была принята первая унифицированная схема кембрия Сибири, создание которой связано с именами Ф.Г. Гурария, А.К. Боброва, И.Т. Журавлевой, К.К. Зеленовой, Н.П. Лазаренко, Н.В. Покровской, И.П. Суворовой, Н.Е. Чернышовой и др. Планомерными геолого-съёмочными работами, проводившимися в СССР, были установлены кембрийские отложения и во многих других районах.

Широко распространены морские отложения нижнего кембрия — результат обширных трансгрессий моря; в целом в кембрии до начала позднего кембрия во многих местах Земного шара происходила регрессия. Кембрийские отложения распространены очень широко и известны на всех континентах. Наиболее широко представлены морские отложения нижнего кембрия, соответствующие времени обширных морских трансгрессий, когда большая часть современных материков была покрыта теплыми морями с обильной фауной.


основании фациального анализа предполагается, что для морей Сибири в раннем кембрии температура воды не спускалась ниже 25°С. Характерной особенностью осадкообразования раннего кембрия было широкое развитие морских красноцветных карбонатных пород и накопление мощных толщ солей. В это время происходили миграции фаун, в результате чего в регионах, удалённых друг от друга (например Сибирь и Австралия), обнаруживаются близкие сообщества ископаемых организмов. В среднем кембрии наблюдается значительное сокращение морских бассейнов, продолжающееся и в начале позднего кембрия. По-видимому, и в среднем и в позднем кембрии происходила более существенная, чем в раннем кембрии, климатическая дифференциация, приведшая к образованию биогеографических провинций. В отложениях позднего кембрия впервые установлены достоверные лагунные красноцветные породы.

Тектоника и магматизм

Главные тектонические структуры сформированы еще в конце рифея и продолжали существовать в кембрии. Структурные элементы платформ и геосинклиналей (синеклизы, антеклизы, синклинории, антиклинории), сформированные в конце рифея, в кембрии, особенно раннем, сохраняли близкую конфигурацию. Лишь со среднего кембрия в результате активизации тектонических движений во многих регионах (особенно в складчатых областях юга Сибири) структурный план существенно изменился. Усиление тектонических движений привело к тому, что во многих случаях разрезы среднего и верхнего кембрия гораздо более фрагментарны, чем нижнего. В геосинклинальных областях наряду с нормальными осадочными породами формировались мощные толщи эффузивов, чаще всего основного состава. Интрузивные породы представлены рядом разнообразных по составу пород, от ультраосновных до кислых. На платформах имеются лишь мелкие тела диабазов.

iv>

Климат

В Кембрии климат на Земле был теплее, чем в наши дни. Тропические побережья материков окаймляли гигантские рифы из строматолитов, во многом напоминавшие коралловые рифы современных тропических вод. По рифы эти понемногу уменьшались в размерах, поскольку бурно развивавшиеся многоклеточные животные активно их поедали. На суше в те времена не было ни растительности, ни почвенного слоя, поэтому вода и ветер разрушали ее гораздо быстрее, чем ныне. В результате в море смывалось большое количество осадков.

Растительный и животный мир

Начало Кембрийскому периоду положил мощный эволюционный взрыв, в ходе которого на Земле впервые появились представители большинства основных групп животных, известных современной науке. В начале этого периода впервые в геологической истории возникли живые организмы, обладавшие минеральными скелетами. К концу кембрия были представлены почти все типы животного царства. Для самых ранних этапов (томмотский век) характерно обилие ископаемых с фосфатным скелетом (хиолительминты, томмотиды и т.д.).
Для раннего кембрия характерны трилобиты и археоциаты; существовали брахиоподы, моллюски, губки, кишечнополостные, черви, остракоды, иглокожие; в конце кембрийского периода распространены табуляты и граптолиты.


мбрий — время возникновения и расцвета трилобитов. Рифостроящими организмами были археоциаты, существовавшие только в кембрии, и водоросли, выделяющие известь. Судя по всему, в кембрии возникли первые наземные беспозвоночные — черви и многоножки.
Эволюционный взрыв раннего кембрия произвел на свет множество разнообразных существ, важнейшие из которых — трилобиты, членистоногие животные, во многом похожие на современных мечехвостов. Их тела были покрыты щитообразными панцирями. Большинство ранних трилобитов обитало на морском дне, однако некоторые плавали в воде над поверхностью дна и, вполне возможно, охотились на своих сородичей, живших в иле.
Растительный мир был представлен синезелёными и красными водорослями и примитивными высшими растениями. Широкое развитие получил микрофитопланктон (акритархи), по которому проводится расчленение раннекембрийских терригенных отложений Восточно-Европейской платформы. К концу раннего кембрия происходит практически полное вымирание археоциат. С конца раннего кембрия неуклонно возрастает количество замковых брахиопод. В позднем кембрии появляются табуляты и граптолиты. Весьма заметную роль продолжают играть трилобиты (Dikelacephaloidea, Ptychoparioidea и др.).

>

Отложения кембрийского периода

Отложения кембрия на территории России развиты очень широко, особенно на Сибирской платформе, в Алтае-Саянской складчатой области и на Восточно-Европейской платформе. Кроме того, они известны на Урале, Кавказе, в Казахстане, Средней Азии, на Дальнем Востоке, в бассейне Колымы, складчатых районах Читинской обл., Бурятской АССР и Хабаровского края, а также вскрыты скважинами на Западно-Сибирской равнине.
На Сибирской платформе кембрийские отложения представлены почти исключительно толщами карбонатных пород мощностью от 100 до 1.000 м.; наиболее характерны красноцветные и чёрные битуминозные известняки, различного рода биогенные карбонатные породы, содержащие обильные остатки ископаемой фауны.
На Восточно-Европейской платформе кембрийские отложения распространены почти повсеместно в её северной части, а также известны в западных частях Белоруссии и Украины. Нижнекембрийские отложения представлены морскими песчано-глинистыми породами, часто очень слабо измененными, содержащими редкие остатки фауны. Наиболее известны «синие глины» Прибалтики. Отложения среднего кембрия представлены мелководными, пляжного типа, песками; достоверные верхнекембрийские отложения установлены лишь в нескольких пунктах. Мощности кембрия Восточно-Европейской платформы обычно не превышают первых сотен метров. Отложения кембрия складчатых областей представлены сложным комплексом геосинклинальных формаций мощностью в несколько тыс. м. (чередующиеся органогенные карбонатные, вулканогенные и терригенные породы, содержащие залежи фосфоритов, железных руд и т.п.).


Полезные ископаемые

Из полезных ископаемых кембрийского периода значительны месторождения фосфоритов в Казахстане, Монголии, Китае и др., известны месторождения нефти (Иркутский амфитеатр, Прибалтика и т.д.), свинца (Северная Африка), марганца (Кузнецкий Алатау), ванадия (Казахстан), солей (Ю.-З. Сибирской платформы, Индия). Карбонатные породы кембрия во многих районах используются как цементное сырьё, для металлургической промышленности, мраморы — как облицовочный материал.


Литература:

  • Стратиграфия СССР, т. 3. Кембрийская система, под ред. Н.Е. Чернышевой, М., 1965
  • Стратиграфия нижнего палеозоя Центральной Европы, М., 1968 (Доклады советских геологов. Международный геологический конгресс. XXIII сессия)
  • Розанов А.Ю. и др. Томмотский ярус и проблема нижней границы кембрия, «Труды Геологического института АН СССР», 1969, вып. 206
  • Доклады советских геологов на XXI сессии Международного геологического конгресса. Проблема 8, М., 1960 // International geological congress. Report of the 21 session, pt 8, Cph., 1960
  • El sistema Cámbrico, su paleogeografia у el problema de su base, XX Congreso Geologico International. Symposium, pt 1-2, Мех., 1956: то же, т. 3, М., 1961 (на русском., англ. и исп. яз.).
  • Кембрий в Википедии

Источник: wiki.web.ru


Кембрий период

Кембрийская система (кембрий) (от Cambria (Камбрия) – латинское название Уэльса) – первая система палеозойской эры, соответствующая первому периоду палеозойской эры геологической истории. Система впервые выделена английским исследователем А. Седжвиком в 1835 г.

Кембрийский период начался 542 ± 2 млн. лет назад и продолжался ~54 млн. лет. Начало этому периоду положил поразительной силы эволюционный взрыв, в ходе которого на Земле впервые появились представители большинства основных групп животных, известных современной науке. Граница между докембрием и кембрием проходит по горным породам, в которых внезапно обнаруживается удивительное разнообразие окаменелостей животных с минеральными скелетами — результат "кембрийского взрыва" жизненных форм.

Одна из величайших загадок в истории развития жизни на Земле. Понадобилось 2,5 млрд лет, чтобы простейшие клетки развились в более сложные эукариотные клетки, и еще 700 млн лет для возникновения первых многоклеточных организмов. А затем, всего за какие-то 100 млн лет, мир оказался заселен невероятным разноооразием многоклеточных животных. С тех пор за более чем 500 млн лет на Земле не появилось ни одного нового типа (принципиально иного строения тела) животных.

Животные, пока у них не сформировались твердые скелеты, очень редко сохранялись в виде окаменелостей. Соответственно и сведений о них дошло до нас крайне мало.

Но почему же у такого количества животных скелеты развились именно теперь, а не прежде, в докембрии? Создается впечатление, что для того, чтобы в организме животного откладывались минералы, необходимые для формирования скелета, требуется определенное количество кислорода. Возможно, концентрация кислорода в атмосфере стала достаточной для этого только в раннем кембрии.


Кембрий период

В кембрийский период на Земле существовали громадные области, занятые континентальным шельфом, или материковыми отмелями. Здесь создались идеальные условия для жизни: дно, покрытое слоем мягкого ила, и теплая вода. К этому времени в атмосфере образовалось много кислорода, хотя его и боыло меньше, чем сегодня.

Новые хищники поедали древние строматолитовые рифы, и те, разрушаясь, выбрасывали в воду океанов все больше и больше кальция, пригодного для формирования скелетов и раковин. К тому же климат кембрия был умеренным, материки неизменными. В результате увеличения смыва солей из суши, морские животные получили возможность усваивать в больших количествах минеральные соли.

Кембрий период

А это, в свою очередь, открыло перед ними широкие пути построения жёсткого скелета. Именно в кембрийский период впервые в геологической истории появились скелетные организмы. Скелеты были секреционные минеральные – фосфатные, известковые, кремниевые.


Раковины и панцири не только служили надежной опорой организму животных, но и защищали их от появившихся вокруг в изобилии хищников.

Более жесткие скелеты позволяли животным перейти к новому образу жизни: они смогли приподниматься над донным илом, а стало быть, и быстрее передвигаться по морскому дну. Как только у животных развились членистые конечности, им стали доступны самые разнообразные способы передвижения, в том числе ходьба и плавание. Щетинистые конечности годились также для фильтрования пищи из морской воды, а членистые ротовые органы открывали новые возможности для захватывания добычи.

Кембрий период

Развитие твердых покровов привело к появлению новых жизненных форм, таких, как членистоногие, артроподы. Животным понадобились новые способы защиты от новых высокоорганизованных хищников. Улучшились средства их защиты — и уже хищникам пришлось вырабатывать новые методы охоты, чтобы преодолеть сопротивление жертвы.

На протяжении кембрийского периода уровень моря неоднократно повышался и понижался. При этом некоторые популяции вымирали, а места их обитания занимали другие животные, которым, в свою очередь, приходилось приспосабливаться к новым условиям жизни. Со временем животные кембрия осваивали все новые, более и более специализированные способы питания. Животный мир становился разнообразнее, и все больше видов животных могло существовать бок о бок, не претендуя на пищевые ресурсы соседей. Никогда больше на нашей планете не будет такого количества незанятых экологических ниш и столь слабой конкуренции между видами — иными словами, столь неограниченных возможностей для экспериментирования со стороны природы.

Кембрий период

Создается такое впечатление, что в ходе "эволюционного взрыва" кембрийского периода природа чуть ли не намеренно экспериментировала с огромным количеством самых разных жизненных форм. Правда, в итоге лишь очень немногие из них дожили до наших дней. В течение кембрия возникло множество странных типов и "проектов" строения животных, которые давно исчезли с лица нашей планеты. Были в то время и многие хорошо знакомые нам группы животных. В сущности, к концу кембрийского периода появились практически все нынешние типы твердотелых животных.

Кембрий период

Так почему же с тех пор эволюция не породила новые типы животных? Может, в их генетической структуре произошли какие-то изменения и они утратили способность к столь быстрой трансформации? Или же великое разнообразие видов создало сильнейшую межвидовую конкуренцию, оставляющую слишком мало возможностей для экспериментаторства? Несомненно одно: в наши дни любую освободившуюся экологическую нишу моментально заполняют уже существующие животные, отлично приспособленные к данной среде обитания.

Кембрий период

Для раннего кембрия характерны фораминиферы и примитивные креветки, трилобиты и археоциаты; существовали брахиоподы, гастроподы, моллюски, губки, кишечнополостные, черви, остракоды, иглокожие; микродиктион и томмотия, в конце кембрийского периода распространены табуляты и граптолиты, и весьма высокоорганизованные хищники — такие, как головоногие моллюски (вроде современных осьминогов и кальмаров) или примитивные панцирные рыбы, стекловидные губки. Могли уже существовать черви и многоножки, вышедшие на сушу.

Кембрий период

Вообще же из отложений кембрия известны все типы животных, известных в настоящее время, за исключением мшанок.

Хищники усердно разрушали древние докембрийские строматолитные рифы, однако за работу уже взялись новые неутомимые производители известняка. Это были археоциаты, примитивные губкообразные организмы, которые, однако, быстро распространились по всему миру и эволюционировали во множество различных видов. Археоциаты, в свою очередь, внезапно пришли в упадок и полностью вымерли в середине кембрия, но к тому времени в морях появились первые кораллы — правда, они еще не начали строить рифы.

Кембрий период

Конец кембрия ознаменовался новой ледниковой эпохой. Уровень моря резко понизился. Это привело к уничтожению многих природных зон и, соответственно, вымиранию многих видов животных.

Первое хордовое животное рыба была с хвостовым плавником, V-образными группами мышц и некой структурой, напоминающающую ротовую часть бесчелюстной рыбы, с зубами из дентина и эмали, как у позвоночных. К концу периода возникли и первые позвоночные, так называемые птераспидные рыбы.

Кембрий период

Помимо всего прочего, в кембрии появились первые хордовые животные, представители той самой группы, эволюция которой в конечном итоге привела к возникновению на Земле человека. Первым кандидатом в предки всех хордовых можно считать маленькое рыбообразное животное пикайю из бургесских глинистых сланцев. Внешне оно походило на ланцетника, с длинной твердой полосой вдоль всего тела и отдельными сегментами, похожими на группы мышц. Растительный мир кембрийского периода представлен сине-зелёными и красными водорослями и примитивными высшими растениями. Из полезных ископаемых кембрийского периода значительны месторождения фосфоритов.

Источник: www.the-submarine.ru

Начавшийся 540 (по другим оценкам 570) миллионов лет назад, этот наиболее древний период палеозойской эры ознаменовался появленем первых животных с твёрдыми частями тела. Это был результат ускорения эволюции.
Поскольку кембрийский период весьма удалён от нас во времени, нам почти неизвестно, как выглядела в то время Земля. Тогда существовал один крупный материк и несколько маленьких, но животные засеяли только моря. В кембрийском периоде климат был тёплым, уровень мирового океана высоким, поэтому крупные участки земли, лежащие ниже этого уровня, находились под водой. В этих мелководных морях существовали идеальные условия для появления новых групп живых существ. Эти существа имели твёрдые покровы или скелет. Все они легко окаменевали — в отличие от существовавших раньше мягкотелых животных. Вот почему так много находят остатков животных кембрийского периода.

Раковины и скелеты.

Окаменевшие остатки животных кембрийского периода свидетельствуют о том, что твёрдые части тела образовались у них сравнительно быстро, в течение периода, длившегося приблизительно 20 млн лет. Биологам не даёт покоя вопрос, почему это произошло, если существование мягкотелых животных длилось так долго? Одно объяснение связано с атмосферой Земли. Благодаря жизнедеятельности цианобактерий и водорослей уровень содержания кислорода в воздухе постоянно повышался. Высокое содержание кислорода и достаточное потребление его животными могло помочь им усваивать больше питательных веществ. Кроме того, возросшие энергетические ресурсы благоприятствовали образованию новых частей тела у животных, например, раковин и жестких покровов.

Зачем быть жесткими?

Новые свойства развиваются у животных только в тех случаях, когда эти свойства полезны. Таким образом, новые части тела животных должны были «оправдать себя». Что касается малоподвижных и неподвижных животных, то им образование твёрдых частей тела давало большие преимущества. Так, например, похожие на губок животные археоциаты жили тем, что отфильтровывали крохотные частицы еды из морской воды. Развившийся скелет позволил им на несколько миллиметров приподняться над морским дном. Эти миллиметры помогли археоциатам решить проблему питания. Подвижным животным твёрдый покров тела мог быть полезен во многих отношениях. У моллюсков кембрийского периода твёрдый панцирь, или внешний скелет, представлял собой броню, которая защищала от вражеских нападений. Этот панцирь служил также в качестве опоры и связующего звена для развивающихся мягких частей тела. Что касается артропод (они включают в себя трилобитов и других членистоногих), то у них твёрдые части тела играли две самостоятельные роли. Твёрдый панцирь служил им защитой, но, будучи гибким, помогал этим животным передвигаться.

Кембрийский взрыв.

В кембрийском периоде произошло бурное развитие животного мира. Некоторые животные, появившиеся в это время, так и не пережили кембрийского периода, например, животные, найденные в Берджеских сланцах. В кембрийском периоде возникли также все основные группы животных, существующие и в настоящее время, включая позвоночных, то есть группу, к которой принадлежим и мы, люди.
Эта удивительная эволюционная вспышка, известная палеонтологам под названием «кембрийский взрыв окаменелостей», трудно поддаётся объяснению. Ничего похожего больше не происходило, так почему же произошло тогда? Учёные этого не знают, но высказали много предположений. Одно из них состоит в том, что этот «взрыв» вовсе не был таким удивительным, каким кажется нам теперь. В соответствии с этой теорией многие виды животных могли уществовать и до начала «взрыва», но поскольку они были мягкотелыми, следов их существования осталось немного. Многие учёные считают такое предположение правильным, но при этом они также полагают, что «кембрийский взрыв» действительно случился, хотя и не был столь резким, как могло бы показаться на первый взгляд. Он мог быть вызван изменениями уровня содержания кислорода в атмосфере или рельефа и строения морского дна. Возможно также, что жизнь достигла какой-то критической точки, что повлекло за собой цепную реакцию, в ходе которой сформировались многие новые формы живых существ.
Кембрийский период
Кембрийский период известен как время процветания трилобитов из-за той важной роли, которую эти животные играли в жизни на морском дне. Здесь мы видим, как трилобиты нескольких различных видов ползают около губок археоциат, похожих на кубки, над ними плавают медузы. У большинства трилобитов были хорошо развитые глаза, но акадагностус (мелкий вид на переднем плане) был слепым и для самообороны сворачивался в шарик. Парадокситес (крупный трилобит в центре) обычно был 20 см в длину, но мог достигать и 1 м.

Источник: dinozavrikus.ru

от 570 до 500 млн. лет назад

Кембрийский период начался примерно 570 млн. лет назад, возможно, несколько ранее, и продолжался 70 млн. лет. Начало этому периоду положил поразительной силы эволюционный взрыв, в ходе которого на Земле впервые появились представители большинства основных групп животных, известных современной науке. Граница между докембрием и кембрием проходит по горным породам, в которых внезапно обнаруживается удивительное разнообразие окаменелостей животных с минеральными скелетами — результат «кембрийского взрыва» жизненных форм.

В кембрийском периоде большие пространства суши были заняты водой. Соблюдается значительный размыв суши, вулканическая деятельность была весьма интенсивной, материки то опускались, то поднимались, как бы медленно покачиваясь ‚ результате формировались отмели и мелководные моря, которые иногда пересыхали на несколько миллионов лет, а затем вновь заполнялись водой.
Все животные и растения обитали в море, однако, приливно-отливная зона уже была заселена микроскопическими водорослями, которые образовывали наземные водорослевые корки. Считается, что в это время начали появляться первые лишайники и наземные грибы.
Животный мир был представлен в основном донными организмами, такими, как коралловые полипы, губки, плеченогие, различные иглокожие, черви, архециаты, членистоногие (большое разнообразие трилобитов, мечехвостов). От каких-то перешедших к хищничеству трилобитообразных появляются ракоскорпионы. В позднем кембрии возникают головоногие моллюски и хордовые (оболочники и бесчерепные). Возникновение последних сопряжено с появлением хищных ракоскорпионов, спасаясь от этих хищников, животным часто приходилось зарываться в грунт. Появление хорды, придавшей телу определенную жесткость, явилось важным событием в истории развития жизни.

Ранний Кенмбрий

    Медуза элдония(1) покачивается среди древовидных стеклянных губок (вауксий) (2). Странные членистоногие протокарис(3) и пленокарис(4) проплывают мимо маккензии(5), предположительно разновидности морских анемонов. Онав кажется крошечной на фоне громадного хищного аномалокариса(6), чья мощная пасть, возможно, была способна раздавливать панцири прочных артроподов. Ракообразные, например бургессия(7) и канадаспис(8), паслись в слое ила, высасывая из него частицы пищи. Наройя(9) была примитивным мягкотелым триллобитом, а причудливая виваксия(10) — разновидностью кольчатого червя, покрытого пластинами и шипами, как и канадия(11). Еще более странными существами были опабиния(12) и галлуцигения(13), непохожие ни на одно из ныне живущих животных, а также червеобразный одонтогрифус(14) с подковообразным ртом, окруженным крохотными зубами и щупальцами.

Поздний Кембрий

    Здесь присутствуют многочисленные трилобиты: парадоксид(1), баилиелла(2), соленоплевра,гиолит(4) и агностус(5). Морские перья(6), археоциаты(7) и плавучие граптолиты(8) (диктионемы) процеживают воду в поисках пищи, а древние брахиоподы (лингулелла) (9) и биллингелла пропускают воду через свои раковины, используя их как фильтр.

Источник: www.examen.ru

Оглавление

Общие сведения о животных

Разделение классификации животных

Появление и эволюция животных

Протерозой. Довендская биота. Животный мир вендского периода (эдикария) 

Фанерозой. Животный мир кембрийского периода. Кембрийский взрыв 

Животный мир ордовикского периода

Животный мир силурийского периода

Животный мир девонского периода

Животный мир каменноугольного периода

Животный мир пермского периода

Животный мир триасового периода

Животный мир юрского периода

Животный мир мелового периода

Животный мир палеогенного периода

Животный мир неогенного периода

Животный мир четвертичного периода


2.2. Фанерозой. Животный мир кембрийского периода. Кембрийский взрыв

Кембрийский период начался примерно 570 млн лет назад, возможно, несколько ранее, и продолжался 70 млн лет. Начало этому периоду положил поразительной силы эволюционный взрыв, в ходе которого на Земле впервые появились представители большинства основных групп животных, известных современной науке (рис. 2.2.1). Этот период стал временем расцвета эволюционных чудаков. Например, в морях обитали беспозвоночные с бронированными телами, сложными глазами и множеством ног, расположенными самым удивительным образом. 

Граница между докембрием и кембрием проходит по горным породам, в которых внезапно обнаруживается удивительное разнообразие окаменелостей животных с минеральными скелетами — результат «кембрийского взрыва» жизненных форм.

Животные кембрийского периода. Животный мир бургесских сланцев. Медуза элдония (1) покачивается среди древовидных стеклянных губок (вауксий) (2). Странные членистоногие протокарис (3) и пленокарис (4) проплывают мимо маккензии (5), предположительно разновидности морских анемонов. Она кажется крошечной на фоне громадного хищного аномалокариса (6), чья мощная пасть, возможно, была способна раздавливать панцири прочих артроподов. Ракообразные, например бургессия (7) и канадаспис (8), паслись в слое ила, высасывая из него частицы пищи. Наройя (9) была примитивным мягкотелым трилобитом, а причудливая виваксия (10) - разновидностью кольчатого червя, покрытого пластинами и шипами, как и канадия (1 1 ). Еще более странными существами были опабиния (12) и галлуцигения (13), непохожие ни на одно из ныне живущих животных, а также червеобразный одонтогрифус (14) с подковообразным ртом, окруженным крохотными зубами и щупальцами.
Рис. 2.2.1. Животные кембрийского периодаЖивотные, пока у них не сформировались твердые скелеты, очень редко сохранялись в виде окамснелостей. Соответственно и сведений о них дошло до нас крайне мало.

Но почему же у такого количества животных скелеты развились именно теперь, а не прежде, в докембрии? Создается впечатление, что для того, чтобы в организме животного откладывались минералы, необходимые для формирования скелета, требуется определенное количество кислорода. Возможно, концентрация кислорода в атмосфере стала достаточной для этого только в раннем кембрии.

Первые скелеты состояли в основном из карбоната кальция. Новые хищники поедали древние строматолитовые рифы, и те, разрушаясь, выбрасывали в воду океанов все больше и больше кальция, пригодного для формирования скелетов и раковин. Раковины и панцири не только служили надежной опорой организму животных, но и защищали их от появившихся вокруг в изобилии хищников.

Более жесткие скелеты позволяли животным перейти к новому образу жизни: они смогли приподниматься над донным илом, а стало быть, и быстрее передвигаться по морскому дну. Как только у животных развились членистые конечности, им стали доступны самые разнообразные способы передвижения, в том числе ходьба и плавание. Щетинистые конечности годились также для фильтрования пищи из морской воды, а членистые ротовые органы открывали новые возможности для захватывания добычи.

Кембрийский эволюционный взрыв — одна из величайших загадок в истории развития жизни на Земле. Понадобилось 2,5 млрд лет, чтобы простейшие клетки развились в более сложные эукариотные клетки, и еще 700 млн лет для возникновения первых многоклеточных организмов. А затем, всего за какие-то 100 млн лет, мир оказался заселен невероятным разноооразием многоклеточных животных. С тех пор за более чем 500 млн лет на Земле не появилось ни одного нового типа (принципиально иного строения тела) животных.

В кембрийский период на Земле существовали громадные области, занятые континентальным шельфом, или материковыми отмелями. Здесь создались идеальные условия для жизни: дно, покрытое слоем мягкого ила, и теплая вода. К этому времени в атмосфере образовалось много кислорода, хотя его и боыло меньше, чем сегодня. Развитие твердых покровов привело к появлению новых жизненных форм, таких, как членистоногие, артроподы. Животным понадобились новые способы защиты от новых высокоорганизованных хищников. Улучшились средства их защиты — и уже хищникам пришлось вырабатывать новые методы охоты, чтобы преодолеть сопротивление жертвы.[1]

Реконструкция морского дна на мелководье позднего кембрия. Реконструкция морского дна на мелководье позднего кембрия. Здесь присутствуют многочисленные трилобиты: парадоксид (1), баилиелла (2), соленоплевра (3), гиолит (4) и агностус (5). Морские перья (6), археоциаты (7) и плавучие граптолиты (8) {диктионемы) процеживают воду в поисках пищи, а древние брахиоподы (лингулелла) (9) и биллингселла (10) пропускают воду через свои раковины, используя их как фильтр.Рис. 2.2.2. Реконструкция морского дна на мелководье позднего кембрия.На протяжении кембрийского периода уровень моря неоднократно повышался и понижался. При этом некоторые популяции вымирали, а места их обитания занимали другие животные, которым, в свою очередь, приходилось приспосабливаться к новым условиям жизни. Со временем животные кембрия (рис. 2.2.2) осваивали все новые, более и более специализированные способы питания. Животный мир становился разнообразнее, и все больше видов животных могло существовать бок о бок, не претендуя на пищевые ресурсы соседей. Никогда больше на нашей планете не будет такого количества незанятых экологических ниш и столь слабой конкуренции между видами — иными словами, столь неограниченных возможностей для экспериментирования со стороны природы.

Создается такое впечатление, что в ходе «эволюционного взрыва» кембрийского периода природа чуть ли не намеренно экспериментировала с огромным количеством самых разных жизненных форм. Правда, в итоге лишь очень немногие из них дожили до наших дней. В течение кембрия возникло множество странных типов и «проектов» строения животных, которые давно исчезли с лица нашей планеты. Были в то время и многие хорошо знакомые нам группы животных. В сущности, к концу кембрийского периода появились практически все нынешние типы твердотелых животных. Некоторые животные жившие в это время уже обладали довольно сложным мозгом, сравнимым с мозгом современных насекомых и некоторых ракообразных.

Так почему же с тех пор эволюция не породила новые типы животных? Может, в их генетической структуре произошли какие-то изменения и они утратили способность к столь быстрой трансформации? Или же великое разнообразие видов создало сильнейшую межвидовую конкуренцию, оставляющую слишком мало возможностей для экспериментаторства? Несомненно одно: в наши дни любую освободившуюся экологическую нишу моментально заполняют уже существующие животные, отлично приспособленные к данной среде обитания.

 Рис. 2.2.3. Трилобиты.Эволюционный взрыв раннего кембрия произвел на свет множество разнообразных существ. Важнейшие из них — трилобиты (рис. 2.2.3), членистоногие животные, во многом похожие на современных мечехвостов. Их тела были покрыты щитообразными панцирями. Большинство ранних трилобитов обитало на морском дне, однако некоторые плавали в воде над поверхностью дна и, вполне возможно, охотились на своих сородичей, живших в иле. Трилобиты были также первыми из известных нам животных с высокоразвитым зрением. Подобно глазам современных насекомых и ракообразных, глаза трилобитов были сложными и состояли из скоплений крохотных линз. Линзы эти оказались достаточно прочными, чтобы сохраниться в ископаемом виде.

Вместе с трилобитами в кембрийском периоде, лопастеногие — предки членистоногих к которым относятся современные насекомые, ракообразные и паукообразные обзаводятся твердым скелетом. Процесс появления экзоскелета насекомых начался с конечностей проживавших тогда их предков, таких, как «ходящий кактус» (Diania cactiformis) [2], а для добычи пищи многие из них использовали особые ножки.

 Рис. 2.2.4 Морская фауна кембрийского периода.В морской воде обитало и множество других организмов (рис. 2.2.4). Они образовывали пищевую цепь (последовательность живых существ, служащих пищей друг другу), в основе которой находились миллионы плавающих водорослей и микроскопических животных. Некоторые из них, например фораминиферы и примитивные креветки, появившиеся еще в докембрии, постепенно выработали твердые покровы. Морские волны переносили с места на место медуз и родственных им животных, а к концу кембрийского периода в морях появились и весьма высокоорганизованные хищники — такие, как головоногие моллюски являвшиеся предками современных осьминогов и кальмаров или примитивные панцирные рыбы. Предки современных осьминогов были небольшого размера -2-5 см как например нектокарис (Nectocaris pteryx) [3].

В донном иле копошились многочисленные черви, питавшиеся падалью, примитивные моллюски, похожие на современных блюдечек и морских улиток, а также брахиоподы — животные с двустворчатыми раковинами, что-то вроде двустворчатых моллюсков на стебельке, которые извлекают пищу из окружающей их воды. Над морским дном колыхались целые леса морских перьев, тщательно фильтрующих воду, тюльпанообразных Cotyledion tylodes и Siphusauctum gregarium, различные виды перистожаберных, а в тихих водах обитали хрупкие стекловидные губки. К концу периода появилось множество различных иглокожих, в том числе морские звезды и морские ежи. С этого же периода известны и первые норы прорытые животными и использовавшиеся для кладки икы [4].

Ближе к концу кембрийского периода появляются первые ядовитые животные — конодонты (conodonts) у которых имелись ядовитые зубы с продольными канавками [5].

Кембрийский период. Архиоциаты, Микродиктион и Томмотия.Рис. 2.2.5. Кембрийский период. Архиоциаты, Микродиктион и Томмотия.Хищники усердно разрушали древние докембрийские строматолитные рифы, однако за работу уже взялись новые неутомимые производители известняка. Это были археоциаты (рис. 2.2.5), примитивные губкообразные организмы, которые, однако, быстро распространились по всему миру и эволюционировали во множество различных видов. Археоциаты, в свою очередь, внезапно пришли в упадок и полностью вымерли в середине кембрия, но к тому времени в морях появились первые кораллы — правда, они еще не начали строить рифы.

Реконструкция кембрийского хищника Peytoia (Laggania)
Рис. 2.2.6. Реконструкция кембрийского хищника Peytoia (Laggania)Самыми крупным хищником обитавшем в морях кембрийского периода являлись аномалокариды. Размеры некоторых из них, как например Peytoia в конце кембрия достигали одного метра (рис. 2.2.6) [6], а размеры похожего на гусеницу с 33 ногами и имевшего мягкую раковину на спине Tegopelte gigas — 30 см.[7]

Конец кембрия ознаменовался новой ледниковой эпохой. Уровень моря резко понизился. Это привело к уничтожению многих природных зон и, соответственно, вымиранию многих видов животных.

Первое хордовое животное рыба была с хвостовым плавником, V-образными группами мышц и некой структурой, напоминающающую ротовую часть бесчелюстной рыбы, с зубами из дентина и эмали, как у позвоночных. К концу периода возникли и первые позвоночные, так называемые птераспидные рыбы.

Помимо всего прочего, в кембрии появились первые хордовые животные, представители той самой группы, эволюция которой в конечном итоге привела к возникновению на Земле человека. Все хордовые на каком-то этапе своего развития имеют жаберные щели и четко выделенную нервную трубку, идущую вдоль спины, по обе стороны которой располагаются парные группы мышц. В дальнейшем вокруг нервной трубки образуется костный позвоночник или хребет, отчего высшие хордовые получили название позвоночных животных. Часть такого хребта, тянущаяся за анальным отверстием животного, называется хвостом. Хордовые также имеют жесткую хрящевую струну (хорду), проходящую вдоль спины животного на определенном этапе его жизненного цикла. Хорда и по сей день присутствует у зародышей позвоночных, включая человека.

Рис. 2.2.6. Первое хордовое животное - Пикайю.Рис. 2.2.7. Первое хордовое животное — Пикайю.В кембрии предположительно существовали три группы ранних хордовых. У всех них была рыбообразная форма, а спинная нервная трубка переходила в длинный хвост, приводимый в движение V-образными группами мышц. Прямо за головой располагались жаберные щели. Похожие животные обитают на Земле и в наши дни — это напоминающие головастиков личинки асцидий и взрослые ланцетники.

Первым кандидатом в предки всех хордовых можно считать маленькое рыбообразное животное пикайю из бургесских глинистых сланцев (рис. 2.2.7). Внешне оно походило на ланцетника, с длинной твердой полосой вдоль всего тела и отдельными сегментами, похожими на группы мышц. [8]

 |>> Животный мир ордовика >>


 А.С.Антоненко

Источник: wwlife.ru