7 Основы палеонтологии

Земля является единственной (?) планетой в Солнечной системе, на которой существует жизнь – качественно более высокая форма организации материи. Не исключена возможность существования жизни на других планетах в других областях Вселенной – просто мы не владеем убедительными методами выявления внеземных форм жизни.

7.1 Происхождение жизни на Земле

Выдвинуты несколько гипотез:

– Теологи и философы – идеалисты, основываясь на библейских текстах Ветхого Завета, связывают происхождение жизни на Земле с творческим актом духовной первоосновы – «высшего интеллекта», Бога;

– Гипотеза панспермии. Жизнь занесена на Землю извне – в результате проникновения с метеоритами космических спор;

– Возникновение жизни на Земле является результатом деятельности более высоко организованных инопланетных цивилизаций. Наука не владеет на этот счет убедительными доказательствами. Эта гипотеза не снимает вопрос о происхождении жизни в глобальном масштабе;

• Эволюция углеродных соединений (гипотеза Опарина-Холдейна):

• Синтез низкомолекулярных органических соединений из газов первичной атмосферы под воздействием ультрафиолетового и радиоактивного излучения, электрических разрядов, вулканических процессов;

• Концентрация органических веществ в «первичном бульоне» способствовала образованию более сложных органических соединений (полипептидов, олигонуклеидов и рибонуклеиновых кислот). Возможность этих процессов доказана в модельных экспериментах.

• Объединение полимеров в высокомолекулярные комплексы привело к образованию автономных, саморегулирующихся систем, отделенных мембранами от окружающей среды – протоклеток.

Вышеуказанные элементы являются составными элементами химической эволюции.

• Возникновение простейших клеток ознаменовало начало биологической эволюции. Первые примитивные клеточные структуры с первичным генетическим кодом формировались около 3,5-3,8 млрд. лет тому назад. Они обладали первичным репродуктивным аппаратом.

7.2 История развития органического мира

Начинается с зарождения живой материи. История развития и эволюции жизни в геологическом времени восстанавливается по ископаемым остаткам животных, растений и следов их жизнедеятельности, которые сохранились в осадочных и очень редко в метаморфических породах.

Наиболее древние следы жизнедеятельности живых организмов найдены в породах архея (2,6-3,5 млрд. лет тому назад) в виде бактерий и сине-зеленых водорослей.

В протерозое (венд) в южной Австралии Эдикаром открыты отпечатки и ядра ряда бесскелетных животных: губок, медуз, кораллов, червей и т.п. Конец протерозоя – «век медуз». Были и другие организмы, но, возможно, они не имели твердых скелетов, что не дало возможности фиксации их в горных породах.

Очень важным событием в истории развития органического мира было появление на границе докембрия и фанерозоя групп организмов, у которых уже образовался органический или минеральный скелет.

Многочисленные остатки в отложениях фанерозоя позволили не только восстановить историю развития органического мира, но и провести его периодизацию, что, в свою очередь, позволило восстановить палеогеографические условия и характер развития самих организмов и их эволюцию в прошлом.

Эволюция живых организмов шла путем приспособления или адаптации к основным факторам окружающей среды.

Происходили генетические видоизменения, борьба за существование и, соответственно, естественный отбор.

Архей и протерозой относятся к абиогенным периодам геологической истории.

Далее в палеозое наблюдается 2 этапа:

– Кембрий, ордовик, силур (каледонский тектонический цикл) – характерны преимущественным развитием морских организмов;

• Девон, карбон, пермь (герцинский тектонический цикл) – появление и широкое развитие наземных животных и растений.

Начало мезозоя (триас, юра, мел) связано с началом мезозойского тектонического цикла. Здесь наблюдается существенное обновление морской фауны. Господствуют ползающие: в морях – ихтиозавры, плезиозавры, черепахи и крокодилы, на суше – хищные и травоядные динозавры, в воздухе – птерозавры.

В конце юрского периода отделились древние птицы – археоптериксы.

В юрском периоде появляются хвойные, папоротниковые. В меловом периоде продолжалась смена групп животных и растений. Появились зубатые птицы, динозавры достигли гигантских размеров. Появляются цветочные растения.

Начало кайнозойской эры (палеоген, неоген, антропоген) характеризуется появлением новых групп фораминифер (нуммулиты), моллюсков, мшанок, иглокожих, появляются костистые рыбы, китоподобные, ластоногие, в воздухе – летучие мыши. Появляются хвойные и широколистые леса. На суше – гипарионовая фауна: трехпалые кони, носороги, мастодонты, жирафы, олени, хищники – саблезубые тигры и гиены, обезьяны.

В антропогеновом периоде отмечены эпохи оледенения, во время которых вымерли теплолюбивые формы.

Выделение систем по палеонтологическим признакам приведено в таблице 7.1

Таблица 7.1 – Выделение систем по палеонтологическим признакам

Название системы	Индекс системы	Стадии развития органического мира
Антропогеновая	Q	Органический мир современного периода. Появление человека
Неогеновая	N	Появление современных видов животных и растений
Палеогеновая	P	Расцвет флоры покрытосеменных. Фауна примитивных млекопитающих, фауна беспозвоночных, близкая к современной
Меловая	K	Появление флоры покрытосеменных, широкое развитие в морях головоногих моллюсков (аммонитов и белемнитов), гигантских пресмыкающихся на суше
Юрская	J	Расцвет флоры голосеменных, фауна аммонитов, белемнитов и гигантских пресмыкающихся
Триасовая	T	Развитие богатой флоры голосеменных, фауна аммонитов и наземных пресмыкающихся
Пермская	P	Появление флоры голосеменных, появление первых пресмыкающихся, вымирание плеченогих, табулят, четырехлучевых кораллов

Продолжение таблицы 7.1

Название системы	Индекс системы	Стадии развития органического мира
Каменноугольная	C	Расцвет форм плауновых, хвощей и папоротников; фауна крупных земноводных, многочисленных плеченогих, четырехлучевых кораллов, мшанок и т.п.
Девонская	D	Расцвет флоры примитивных псилофитов, появление папоротников. Разнообразная фауна плеченогих и кораллов, первое появление насекомых и земноводных. Расцвет панцирных рыб и гигантских раков.
Силурийская	S	Богатейшая фауна морских беспозвоночных, примитивных иглокожих, плеченогих, табулят, мшанок, трилобитов, граптолитов и др.
Ордовикская	O	Расцвет трилобитов, появление табулят, четырехлучевых кораллов и граптолитов
Кембрийская	Є	Примитивная фауна археоциат, простейших плеченогих (беззамковых) и трилобитов
Рифейская	R	Широкое распространение водорослей. Появление губок, кишечнополостных, червей, членистоногих