Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

КСЕ часть II 2-е издание учебн пособие

.pdf
Скачиваний:
40
Добавлен:
29.03.2015
Размер:
18 Мб
Скачать
☆

Палеозойская эра – на кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, каменноугольный и пермский периоды (сокращенно – кембрий,

ордовик, силур, девон, карбон, пермь)

Мезозойская – на триасовый, юрский и меловой периоды (сокращенно – триас, юра, мел)

Кайнозойская – на палеогеновый, неогеновый и антропогеновый периоды

(сокращенно – палеоген, неоген, антропоген).

 

Таблица 44. Эоны, эры, периоды

Эон (начало, конец

Эра (начало, конец и

Период (начало, конец и

и продолжитель-

продолжительность в млн.

продолжительность в млн. лет)

ность в млн. лет)

лет)

 

 

 

Антропоген (2,6-0=2,6)

 

Кайнозой (66-0=66)

Неоген (23-2,6=20)

Фанерозой

 

Палеоген (66-23=43)

(542-0=542)

 

Мел (146-66=80)

 

Мезозой (253-66=187)

Юра (200-146=54)

 

 

Триас (253-200=53)

 

 

Пермь (299-253=48)

 

 

Карбон (359-299=60)

 

Палеозой (542-253=289)

Девон (418-359=59)

 

Силур (443-418=25)

 

 

 

 

Ордовик (488-443=45)

 

 

Кембрий (542-488=54)

Докембрий

Протерозой (2500-542=1958)

 

(криптозой)

 

Архей

 

(3800-542=3500)

 

(4800-2500=2300)

 

 

 

Периоды делятся на еще более мелкие геохронологические единицы: эпохи и века. Эпох обычно три – ранняя (она же – нижняя), средняя и поздняя (она же – верхняя). Такая терминология основана на том, что чем древнее эпоха, тем ниже расположен соответствующий слой осадочных пород. На рис. 139 видны вскрытые карьером отложения, относящиеся к верхнему (то есть позднему) карбону.

Палеонтология

Изучением истории земной коры и истории развития органической жизни на Земле занимается ряд наук, одной из которых является палеонтология.

141

Рис. 143. Окаменелости белемнитов (выделены кругами), Кашпир

Палеонтология – наука обо всех доступных изучению проявлениях жизни в геологическом прошлом на организменном, популяционном и экосистемном (биогеоценотическом) уровнях. Эта наука преследует цель изучить строение и систематику некогда живших организмов, их распределение в толщах осадочных пластов различного возраста, условия их жизни и среды обитания, а также пути их развития и эволюции. Важность палеонтологии определяется двумя факторами – «прикладным» (геология) и «теоретическим» (биология).

Геологическая важность палеонтологии связана с тем, что именно палеонтологический метод до сих пор является основным методом определения относительного возраста горных пород.

Если, например, мы находим в осадочной породе окаменелость белемнита (см. рис. 143) и нам известно (см. таблицу 45), что белемниты появились в карбоне, а вымерли в палеогене, то это значит, что данная осадочная порода появилась не раньше 359 миллионов лет назад (начало карбона) и не позже 23 миллионов лет назад (конец палеогена).

142

Рис. 144. Окаменелости аммонитов (выделены кругами), Кашпир

А если мы находим в осадочной породе окаменелость аммонита (см. рис. 144) и помним (см. табл. 45), что аммониты появились в девоне, а вымерли в меловом периоде, то это означает, что данная осадочная порода образовалась не ранее 416 миллионов лет назад (начало девона) и не позже 66 миллионов лет назад (конец мела84). Более узкие рамки временного интервала определяются для конкретного вида окаменелости (см. ниже).

84 Попытайтесь осознать одну простую вещь. Если даже аммонит, который Вы будете вертеть в руках и срисовывать на лабораторной работе – самый последний из плававших в древних морях (а это вовсе не так – см. ниже), то ему никак не менее 66 миллионов лет. Если бы египетские пирамиды «сдали в эксплуатацию» не 5 тысяч лет назад (как оно и было на самом деле), а в этом году и на них еще краска не заветрилась бы, то возраст Вашего аммонита был бы более 1000 лет. Он очень старый. Относитесь к нему с уважением. Не надо его царапать и ронять. То же самое относится к фузулинам, кораллам и прочим окаменелостям с одним отличием – они еще старше (по крайней мере в несколько раз) и еще легче ломаются.

143

Рис. 145. Отпечаток аммонита и окаменелость белемнита в одном камне (выделены кругом), Кашпир

А если мы находим в осадочной породе одновременно аммониты и белемниты (см. рис. 145), то это означает, что эта осадочная порода (говоря проще – кусок известняка) образовалась не ранее начала карбона (359 миллионов лет назад) и не позже конца мела (66 миллионов лет назад).

Конечно, профессионалы работают гораздо тоньше – и гораздо точнее. Для них нет «просто аммонитов» и «просто белемнитов». Те же белемниты – это отряд, в котором известно около 50 родов и множество видов. Специалисты знают эти роды и виды и могут их опознать по окаменелостям. Существенно, что на протяжении своей истории белемниты быстро эволюционировали, поэтому конкретные роды и виды белемнитов имеют гораздо более короткий интервал существования, чем «просто белемниты». Так, например, время существования белемнита Duvalia – нижний мел, а белемнита Cylindroteuthis – верхняя юра. Аналогичная ситуация имеет место и с аммонитами – их известно около 1500 (!!!) родов и множество видов и они тоже быстро эволюционировали. Поэтому специалисты, знакомые с палеонтологией, могут датировать осадочные породы гораздо точнее, чем мы.

Таблица 45. Периоды существования некоторых животных.

Черным цветом выделены периоды, когда жили соответствующие организмы, белым – время, когда их еще (или уже) не было.

144

Эра (начало, конец и продолжительнос ть в млн. лет)

Кайнозой

(66-0=66)

Мезозой

(253-66=187)

Палеозой

(542-253=289)

Протерозой (2500542=1958)

Архей

(4800-2500=2300)

Период (начало, конец и продолжительность в млн. лет)

Антропоген (2,6-0=2,6)

Неоген (23-2,6=20)

Палеоген (66-23=43)

Мел (146-66=80)

Юра (200-146=54)

Триас (253-200=53)

Пермь (299-253=48)

Карбон (359-299=60)

Девон (418-359=59)

Силур (443-418=25)

Ордовик (488-443=45)

Кембрий (542-488=54)

Трилобиты

 

Аммониты

 

Белемниты

 

Фузулины

 

Морские ежи

 

Продуктиды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Так, например, аммонит вида Craspedites parakaschpuricus (см. рис. 158)

существовал только в титонском ярусе верхней юры (151 – 146 млн. лет назад) поэтому находка этого аммонита в горной породе позволяет датировать ее интервалом от 151 до 146 млн. лет назад (то есть с очень приличной точностью).

Вообще организмы, представленные большим количеством разных видов, широко распространенные географически, но существовавшие в течение короткого временного отрезка, называются руководящими ископаемыми. Руководящие ископаемые широко используются для определения относительного возраста горных пород. И трилобиты, и аммониты, и белемниты (и не только они, конечно) – руководящие ископаемые.

«Биологическая» важность палеонтологии связана с тем, что палеонтология – это реальная летопись возникновения жизни на Земле вообще и реальной эволюции всего живого в частности. Именно данные палеонтологии позволяют проиллюстрировать, подтвердить или опровергнуть те или иные положения теории эволюции. Можно сказать, что если биология – это неподвижный фотоснимок, то палеонтология – это многосерийное реалити-шоу, которое началось очень давно и (мы очень на это надеемся) еще долго не закончится. Именно на основании данных палеонтологии (в первую очередь) составлена приведенная ниже таблица 46.

145

Таблица 46. Основные стадии развития органического мира85

86

 

Эра

Период

Эон

 

 

 

 

 

 

 

Антропоген

(2,6-0=2,6)

Фанерозой (542-0=542)

Кайнозой (66-0=66)

Неоген

(23-2,6=20)

Палеоген (66-23=43)

Геология и

Биология

климат

 

 

 

Оледенение

В сущности, все как в неогене, за исключением

Северного

вымирания ряда видов в основном по нашей (людей)

полушария

вине.

(плейстоцен),

В плейстоцене – развитие мамонтов, шерстистых

затем –

носорогов и их истребление нами, людьми.

голоцен

Интенсивный антропогенез, то есть становление

(наше время)

нашего вида Homo Sapiens.

 

 

В голоцене – расцвет человека, демографический

 

взрыв, интенсивное загрязнение окружающей среды,

 

парниковый эффект, экологическая катастрофа.

Оледенение

Животный и растительный мир почти современный.

Антарктиды.

Угасание яйцекладущих и сумчатых млекопитающих,

Остепнение

господство плацентарных млекопитающих (кроме

суши.

Австралии). Расцвет человекообразных. Появление

 

австралопитека. Выход млекопитающих в моря и взлет

 

в воздух – появление китообразных и рукокрылых

 

(летучие мыши).

Регрессии-

На суше – господство покрытосеменных. Развитие

трансгрессии

злаковых.

(Альпы,

Бурный расцвет млекопитающих (яйцекладущих,

Пиренеи,

сумчатых, плацентарных) и птиц, занимающих

Карпаты,

освободившиеся от рептилий экологические ниши.

Кавказ,

Появление насекомоядных, грызунов, приматов. Почти

Памир,

современные насекомые, амфибии, пресмыкающиеся,

Анды,

птицы.

Кордильеры)

 

.

В море – дальнейшее распространение костистых рыб.

 

 

Окончательное вымирание белемнитов, расцвет

 

головоногих с редуцированной раковиной – кальмаров,

 

осьминогов, каракатиц.

 

 

85Эту таблицу лучше изучать с конца (таблицы), то есть с начала возникновения нашей планеты.

86Указано «начало эона» – «его конец» = «продолжительность» (в миллионах лет). То же самое – для эр и периодов.

146

Мезозой (253-66=187)

 

 

Череда

На суше – появление покрытосеменных, а в

 

 

крупных

результате – увеличение разнообразия насекомых.

 

 

трансгрессий

Вымирание гингковых. Царство динозавров.

 

 

и регрессий.

Возникновение современных ящериц и змей.

 

 

Похолодание

Появление современных (плацентарных)

 

 

.

млекопитающих. В воздухе параллельно существуют

 

 

 

летающие ящеры и птицы.

 

 

 

В воде – господство рептилий (ихтиозавры,

 

 

 

плезиозавры, плиозавры, мозазавры) и акул (в том

 

 

 

числе пресноводных). Расцвет костистых рыб,

 

 

 

аммонитов и белемнитов. Появление современных

 

 

 

осьминогов и кальмаров.

 

 

 

В конце мелового периода – вымирание динозавров.

Мел

66=80)-(146

 

Вымерли все динозавры, все птерозавры, морские

 

рептилии, аммониты, почти все белемниты, многие

 

 

 

 

 

 

голосеменные, многие брахиоподы и так далее.

 

 

 

Вероятная причина – падение астероида.

 

 

 

 

 

 

Распад

На суше – господство папоротников и голосеменных.

 

 

Гондваны.

Тропические леса и мощное углеобразование.

 

 

Формирова-

Появились гигантские динозавры.

 

 

ние

В море – расцвет аммонитов и белемнитов.

 

 

Атлантики.

 

 

 

 

 

 

Юра – это век рептилий. На суше, в море и в воздухе

 

 

 

они главные (динозавры на суше, ихтиозавры и

Юра

146=54)-(200

 

плезиозавры в море, птерозавры в воздухе).

 

Тем не менее, уже есть разнообразные

 

 

 

 

 

 

млекопитающие (сумчатые и яйцекладущие) и птицы –

 

 

 

но они не главные.

 

 

 

 

 

 

Начало

На суше – господство голосеменных (хвойные и

 

 

распада

гингковые). Возникли новые рептилии – черепахи,

 

 

Гондваны.

крокодилы, динозавры, мелкие примитивные

 

 

Смена

яйцекладущие млекопитающие. Рептилии поднялись в

 

 

регрессий и

небо – возникли птерозавры. В позднем триасе из

 

 

трансгрессий

рептилий (?) возникли первые птицы.

 

 

моря.

В море – вымирание древних рыб и прямораковинных

 

 

Засуха.

 

 

головоногих. Появление настоящих аммонитов.

Триас

200=53)-(253

 

 

Возврат рептилий в море – возникновение

 

 

 

 

 

 

ихтиозавров и плезиозавров. Увеличение

 

 

 

разнообразия костистых рыб.

 

 

 

 

147

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оледенение

В конце перми вымерло до 95% палеозойских видов.

 

 

 

 

 

 

 

в Южном

То есть это вымирание было куда страшнее

 

 

 

 

 

 

 

полушарии

знаменитого вымирания динозавров, хотя причины его

 

 

 

 

 

 

 

 

неясны. Полностью вымерли трилобиты, фузулиниды,

 

 

 

 

 

 

 

 

Резко сократилось разнообразие брахиопод, мшанок,

 

 

 

 

 

 

 

 

земноводных, головоногих. Произошло почти полное

 

 

 

 

 

 

 

 

вытеснение брахиопод двустворчатыми моллюсками.

 

 

 

 

 

Пермь

253=48)-(299

 

Под давлением таких трагических обстоятельств

 

 

 

 

 

 

пресмыкающимся пришлось срочно эволюционировать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– у звероящеров (будущих динозавров) возникла

 

 

 

 

 

 

 

 

теплокровность.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тепло и

На суше буйные тропические леса из древовидных

 

 

 

 

 

 

 

мокро. В

папоротников, хвощей, плаунов (до 30 м высоты). В

 

 

 

 

 

 

 

атмосфере –

результате идет интенсивный процесс

 

 

 

 

 

 

 

повышенное

углеобразования. Появление первых хвойных

 

 

 

 

 

 

 

содержание

растений. Выход гастропод на сушу.

 

 

 

 

253=289)

 

 

кислорода и

Расцвет амфибий (стегоцефалов), появление первых

 

 

 

 

 

 

углекислого

 

 

 

 

 

 

пресмыкающихся. Расцвет членистоногих

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

газа.

 

 

 

 

 

 

 

(сколопендры до метра длиной). Взлет насекомых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(542-

 

 

 

(стрекозы до метра, тараканы).

 

 

 

 

 

 

 

В море – расцвет брахиопод, мшанок, иглокожих,

 

 

 

 

Палеозой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

моллюсков (в том числе головоногих наутилоидей),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фораминифер. Появление первых белемнитов.

 

 

 

 

 

 

 

 

Кораллы строят рифы, фузулиниды создают

 

 

 

 

 

Карбон

299=60)-(359

 

фузулиновые известняки. Водные позвоночные –

 

 

 

 

 

 

акулы и лучеперые рыбы. Трилобиты и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

прямораковинные головоногие – в кризисе. Они

 

 

 

 

 

 

 

 

становятся редкими.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отступление

На суше псилофиты эволюционируют в плауновидные,

 

 

 

 

 

 

 

моря, сушь.

хвощевидные, папоротниковидные и даже

 

 

 

 

 

 

 

 

примитивные голосеменные. Появление первых

 

 

 

 

 

 

 

 

древовидных форм этих растений (то есть деревьев).

 

 

 

 

 

 

 

 

Появились первые наземные позвоночные

 

 

 

 

 

 

 

 

(земноводные, ихтиостеги). На суше в изобилии

 

 

 

 

 

 

 

 

появились пауки, насекомые, клещи.

 

 

 

 

 

 

 

 

В море появились первые аммоноидеи (то есть

 

 

 

 

 

 

 

 

аммонитоподобные головоногие моллюски).

 

 

 

 

 

Девон

359=59)-(418

 

Разнообразие рыб очень велико.

 

 

 

 

 

 

Морские ракоскорпионы процветают, а у трилобитов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(их жертв) продолжается кризис.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

148

 

 

 

 

 

 

Горообра-

На сушу вышли скорпионы. Широкое распространение

 

 

 

 

 

 

 

зование,

примитивных наземных растений (псилофиты). В море

 

 

 

 

 

 

 

отступление

появились челюстноротые (то есть зубастые) рыбы.

 

 

 

 

 

 

 

моря, сушь

Появились фораминиферы. Продолжается расцвет

 

 

 

 

 

 

 

 

головоногих моллюсков с прямой раковиной,

 

 

 

 

 

Силур

418=25)-(443

 

членистоногих, брахиопод. Трилобиты мельчают, но их

 

 

 

 

 

 

все равно остается много.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наступление

В принципе ордовик – это мир трилобитов и

 

 

 

 

 

 

 

моря и его

водорослей. Трилобиты крайне разнообразны,

 

 

 

 

 

 

 

отступление

занимают самые разные экологические ниши (в том

 

 

 

 

 

 

 

 

числе и хищников). Тем не менее именно в ордовике

 

 

 

 

 

Ордовик

443=45)-(488

 

появляются первые растения на суше (псилофиты) и

 

 

 

 

 

 

первые позвоночные (бесчелюстные рыбы).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Господство иглокожих, прямораковинных головоногих

 

 

 

 

 

 

 

 

моллюсков, трилобитов, брахиопод, гастропод.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В северном

В кембрии «взрывообразно» возникли все известные

 

 

 

 

 

 

 

полушарии –

ныне типы живых существ. Но на самом деле жизнь

 

 

 

 

 

 

 

море, в

возникла гораздо раньше, в протерозое. Просто в

 

 

 

 

 

 

 

южном –

кембрии появились существа с минеральным

 

 

 

 

 

 

 

суша

скелетом, останки которых гораздо легче найти

 

 

 

 

 

 

 

(Гондвана)

палеонтологам. Жизнь была в основном в морях.

 

 

 

 

 

 

 

 

Появились первые наземные беспозвоночные – черви

 

 

 

 

 

 

 

 

и многоножки. Наземных растений еще нет.

 

 

 

 

 

 

 

 

Распространение водорослей – зеленых, бурых,

 

 

 

 

 

 

 

 

диатомовых. Господство морских беспозвоночных –

 

 

 

 

 

Кембрий

488=54)-(542

 

губки, кишечнополостные, членистоногие (трилобиты),

 

 

 

 

 

 

моллюски (гастроподы), плеченогие (брахиоподы).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

149

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Горообразо-

Начало протерозоя (нижний протерозой)

 

 

 

 

 

 

 

вание.

ознаменовано появлением первых следов

 

 

 

 

 

 

 

Возникно-

жизнедеятельности животных, а его конец (верхний

 

 

 

 

 

 

 

вение суши и

протерозой) – появлением первых останков животных.

 

 

 

 

542=1958)

 

 

моря.

Поэтому считается, что в верхнем протерозое имел

 

 

 

 

 

 

Образование

место расцвет эукариот, появление первых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

осадочных

мягкотелых (бесскелетных) многоклеточных

 

 

 

 

 

 

 

пород.

организмов. Все живое пока что не имеет скелета и

 

 

 

 

(2500-

 

 

 

потому очень плохо сохраняется. Поэтому останки

 

 

 

 

 

 

 

животных и растений очень скудны.

 

 

542=3500)-(3800

 

Протерозой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Конец протерозоя, в котором начинают находить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отпечатки ископаемых организмов, называется

 

 

 

 

 

 

 

 

вендом.

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

криптозой(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Формирова-

Образуется планета как таковая. Кипящая магма,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Докембрий

 

 

 

 

ние планеты

метеоритный дождь, вулканизм и прочее. Там, где

 

 

 

 

 

 

«Земля»

магма затвердевает, создаются условия для

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

возникновения жизни. Она и возникает, естественно.

 

 

 

 

 

 

 

 

В результате деятельности первых живых организмов

 

 

 

 

 

2500=2300)

 

 

в атмосфере Земли снижается содержание метана,

 

 

 

 

 

 

 

(окислительной).

 

 

 

 

 

 

 

 

аммиака, водорода и накапливается кислород и

 

 

 

 

 

 

 

 

углекислый газ. Атмосфера из первичной

 

 

 

 

 

 

 

 

(восстановительной) становится современной

 

 

 

 

 

(4800-

 

 

В середине архея (3500-4000 млн. лет назад) –

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

возникновение протобионтов и первых прокариот –

 

 

 

 

 

 

 

 

бактерий, сине-зеленых и нитчатых водорослей. Об

 

 

 

 

 

 

 

 

этом свидетельствует органический углерод в

 

 

 

 

 

 

 

 

карбонатных отложениях и остатки водорослевых

 

 

 

 

 

 

 

 

построек (строматолиты, онколиты и т.д.). Ископаемых

 

 

 

 

 

 

 

 

останков животных нет или практически нет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150