ЕНКМ_3 часть

После кембрия эволюция характеризовалась не возникновением совершенно новых типов животных, а развитием уже имеющихся. В ордовике произошло самое сильное в истории земли затопление суши, в результате большая ее часть покрылась огромными болотами‚ в морях были распространены членистоногие, головоногие моллюски. Появляются первые бесчелюстные позвоночные (например, существующие сейчас круглоротые – миноги). Это были донные формы, питавшиеся органическими остатками. Их тело было покрыто щитками, защищавшими от ракоскорпионов, но еще не было внутреннего скелета.

Примерно 440 млн. лет назад произошло сразу два знаменательных события: выход растений и беспозвоночных на сушу. В силуре наблюдалось значительное поднятие суши и отступление вод океана. В это время по болотистым берегам водоемов, в приливно-отливных зонах появляются лишайники и первые наземные растения, напоминавшие водоросли – псилофиты. Как адаптация к жизни на суше появляется эпидермис с устьицами, центральная проводящая система, механическая ткань. Формируются споры с толстой оболочкой, предохраняющие от высыхания. В дальнейшем эволюция растений шла в двух направлениях: моховидные и высшие споровые, а также семенные.

Выход беспозвоночных на сушу был обусловлен поиском новых мест обитания, отсутствием конкурентов и хищников. Первые наземные беспозвоночные были представлены тихоходками (которые хорошо переносят высыхание), кольчатыми червями, а затем многоножками, скорпионами и паукообразными. Эти группы

201

появились от трилобитовых, часто оказывавшихся на отмелях во время отливов. На рис. 3.3 представлены основные представители животных раннего палеозоя.

Рис. 3.3: Ранний палеозой: 1-археоциаты, 2,3- кишечнополосные (2- четырехлучевые кораллы, 3-медуза), 4-трилобит, 5,6-моллюски (5-головоногий, 6-брюхоногий), 7-брахиоподы, 8,9-иглокожие (9-морские лилии), 10-граптолит (полухордовые), 11-бесчелюстные рыбообразные.

3.1.4. Палеозойская эра:

Девонский период (от 416 до 360 млн. лет назад)

Девонский период был временем величайших катаклизмов на нашей планете. Европа, Северная Америка и Гренландия столкнулись между собой, образовав огромный северный сверхматерик Лавразию. При этом с океанского дна были вытолкнуты огромные массивы осадочных пород, сформировавшие громадные горные системы на востоке Северной Америки (Аппалачи), на западе Европы. Эрозия поднимающихся горных хребтов привела к образованию большого количества гальки и песка. Из них сформировались обширные отложения красного песчаника. Реки выносили в моря горы осадков. Образовывались широкие болотистые дельты, что создавало

202

идеальные условия для животных, дерзнувших сделать первые, столь важные шаги из воды на сушу.

Среди беспозвоночных морских животных второй половины палеозойской эры следует отметить появление новых морских хищников аммонитов – головоногих со спирально закрученной раковиной, нередко с богато скульптированной поверхностью, а также кальмаров и осьминогов. Покрытые твердым панцирем позвоночные около 400 млн. лет назад дали начало примитивным челюстноротым – панцирным хрящевым рыбам (плакодермы). Возникновение существ с мощными костными челюстями (как у дунклеостея длиной 6 м) объясняется необходимостью захвата пищи и переходом к активному образу жизни. Позднее от панцирных челюстноротых появились хрящевые рыбы (акулы, скаты и химеры), наиболее распространенные в морях и пресных водах лучеперые костные рыбы, плавники которых представляют собой длинные костные лучи, редкие сейчас двоякодышащие (то есть имеющие и жабры, и легкие), а также кистепёрые рыбы, которые в настоящее время представлены одним реликтовым родом – латимерией. Кистеперые и двоякодышащие представляют собой сохранившиеся формы лопастоперых рыб – их мясистые плавники в основе имеют костные отростки, от которых отходят костные лучи.

В конце девона позвоночные выходят на сушу. Это обусловлено изменением климата и пересыханием мелководных водоемов. Предковые для наземных позвоночных лопастоперые рыбы, способные дышать атмосферным воздухом и переползать из водоема в водоем, используя плавники, сначала оставляли воду лишь на

203

непродолжительные сроки. Передвигались на суше они плохо, используя для этой цели змеевидные изгибы тела (как будто плыли по суше). Лишь постепенно в передвижении на суше все большую роль начинали играть парные конечности, превращавшиеся по мере этого из плавников в конечности из-за необходимости держаться за грунт и отталкиваться от дна. Появившиеся 370 млн. лет назад первые амфибии – акантостеги, ихтиостеги и стегоцефалы (длиной 1-2 м) – имели в своем строении еще много рыбьих признаков.

Благодаря интенсивным почвообразовательным процессам и особым климатическим условиям, в конце этого периода возникают низинные леса, образованные разнообразными древовидными хвощами, плаунами, папоротниковидными, которые появились в этом периоде (380 млн. лет назад). Началось распространение сухопутных беспозвоночных, в основном, членистоногих.

3.1.5. Палеозойская эра: Каменноугольный период (от 360 до 299 млн. лет назад)

В начале каменноугольного периода (карбона) большая часть земной суши была собрана в два огромных сверхматерика: Лавразию на севере и Гондвану на юге. На протяжении позднего карбона оба сверхматерика неуклонно сближались друг с другом. Это движение вытолкнуло кверху новые горные цепи, образовавшиеся по краям плит земной коры, а кромки материков были буквально затоплены потоками лавы, извергавшейся из недр Земли. Климат заметно охладилась, и, пока Гондвана «переплыла» через Южный полюс, планета пережила, по меньшей мере, две эпохи оледенения.

204

Благодаря теплому и влажному климату каменноугольного периода наступил расцвет древовидных споровых растений, характерными представителями которых были плауновидные (сигиллярии и лепидодендроны высотой 30-50 м), гигантские хвощевидные (каламиты), различные папоротники. В это время появились первые семенные растения, которые размножаются не спорами, состоящими из одной зародышевой клетки, а многоклеточными семенами – семенные папоротники (птеридоспермиды) и голосеменные (кордаиты). Возникшие семенные растения могли поселяться в более сухих местах, так как особенности их размножения не связаны с наличием воды. Огромные леса из разнообразных деревьев, которые после гибели образовывали толстые слои торфа, стали основой в образовании современных местонахождений каменного угля.

Среди животных этого времени наиболее заметными становятся сухопутные. В карбоновом периоде появляются первые примитивные насекомые, которые являются наиболее разнообразными из живых организмов (более миллиона видов) – тараканы, жесткокрылые (жуки), прямокрылые (кузнечики, сверчки), двукрылые (мухи, комары), вымершие стрекозы, которые достигали гигантских размеров (до 50 см), развиваются и другие членистоногие (пауки и скорпионы). Также отмечается большое разнообразие амфибий с ярко выраженными конечностями, на которых было по 5-8 пальцев. К концу периода климат становится все более засушливым и континентальным. Это стимулировало появление новой группы животных – пресмыкающихся (рептилий) примерно 310 млн. лет

205

назад, которые, заселяли более сухие пространства, избегая конкуренции и хищников. У них развилась новая эволюционная характеристика – внутреннее оплодотворение и развитие зародыша в яйце. Примерно в одно время появились четыре подкласса рептилий, различающиеся строением черепа: полностью вымершие анапсиды (предки черепах), зверообразные ящеры (синапсиды), которые стали предками млекопитающих, очень разнообразные диапсиды (ящерицы, змеи, крокодилы, динозавры и их потомки – птицы), морские рептилии (ихтиозавры) – парапсиды.

3.1.6. Палеозойская эра:

Пермский период (от 299 до 251 млн. лет назад)

Весь пермский период сверхматерики Гондвана и Лавразия постепенно приближались друг к другу. Азия столкнулась с Европой, взметнув ввысь Уральский горный хребет. А в Северной Америке выросли Аппалачи. К концу пермского периода формирование гигантского сверхматерика Пангеи полностью завершилось. В перми произошло крупнейшее отступление моря в истории Земли, вновь усилилась вулканическая деятельность. Образовались большие пространства суши, во внутренних районах материков климат стал резко континентальным. Произошло значительное оледенение почти всей современной Африки, Австралии, Антарктиды.

В это время воцарился холодный и сухой климат. Обширные болотистые каменноугольные леса исчезли, так как вымерли практически все гигантские плауны, хвощи и папоротники, а также

206

кордаитовые. На их месте появились и начали активно развиваться разные формы голосеменных – гинкговые, цикадовые и хвойные.

Рис. 3.4: Поздний палеозой: 1-кишечнополостные (одиночные и колониальные кораллы), 2,3-моллюски (2-брюхоногий, 3-головоногий (гониатит)), 4- брахиопод, 5,6-иглокожие (5-морская звезда, 6-морские лилии), 7-9-рыбы (7- кистепёрая, 8-панцирная, 9-хрящевая), 10-земноводное; 11-13-пресмыкающиеся (11-пеликозавр, 12-парейазавр, 13-иностранцевия), 14-18-растения (14псилофит, 15членистостебельные (каламиты), 16-плауновидные (лепидодендроны и сигиллярии), 17-папоротник, 18-кордаит).

В животном мире интенсивно развивается класс рептилий: самые первые – котилозавры, стали предшественниками всех остальных форм пресмыкающихся: в первую очередь звероящеров (пеликозавров, обладавших большим кожным гребнем для регулировки температуры тела). Чуть позднее на их место пришли терапсиды (вероятные предки млекопитающих), объединяющие в своем строении признаки амфибий, рептилий и млекопитающих, а также архозавры (древние ящеры). В конце пермского периода

207

произошло самое значительное вымирание в истории Земли – исчезли около 90-95% видов животных и растений: вымерли крупные морские моллюски, трилобиты, гигантские рыбы (достигавшие длины 15 м), панцирные животные, крупные насекомые и паукообразные. Погибли и многие амфибии, после этого они уже никогда не были многочисленной группой. На рис. 3.4 представлены животный и растительный миры второй половины палеозойской эры.

3.1.7. Мезозойская эра:

Триасовый и Юрский периоды (от 251 до 145 млн. лет назад)

Триасовый период в истории Земли ознаменовал собой начало мезозойской эры или «эры средней жизни». До него все материки были слиты в единый гигантский сверхматерик Пангею. С наступлением триаса Пангея начала постепенно раскалываться, продолжаются горообразовательные процессы, начавшиеся в перми. Климат в те времена был ровным по всему земному шару. У полюсов и на экваторе погодные условия были гораздо более сходными, чем в наши дни. Ближе к концу триаса климат стал суше. Озера, реки и обширные внутренние моря начали быстро пересыхать, на их месте в настоящее время находят солевые и гипсовые месторождения. Во внутренних областях материков образовались обширные пустыни.

Началась эра господства голосеменных растений, которые включали в себя цикадовые, схожие с папоротниками и пальмами, хвойные (пихты, кипарисы, тиссы), гинкговые и бенеттидовые –

208

предшественники покрытосеменных. Все эти растения образовывали сухие леса.

В морях большое распространение получили аммониты, белемниты (предки современных осьминогов, каракатиц и кальмаров), более совершенные шестилучевые кораллы, иглокожие, акулы и перешедшие из пресных водоемов лучеперые рыбы, появились и размножились двустворчатые моллюски. На суше развиваются разнообразные насекомые, в том числе летающие, на место вымерших древних земноводных «приходят» первые представители современных амфибий – бесхвостые (лягушки, жабы), хвостатые (тритоны и саламандры), безногие (червяги – существа, похожие на дождевых червей длиной 1.5 м) и уже вымершие альбанепретоны. Современные представители этих организмов появились 50-70 млн. лет назад.

Мезозойский период стал также эрой процветания пресмыкающихся. Они постепенно покорили все три стихии: воду, сушу и воздух. В это время (начиная с 220 млн. лет назад) возникает большое разнообразие рептилий. Архозавры дали несколько эволюционных линий: рано вымершие текодонты, существующие поныне (всего три семейства) крокодилы, птерозавры (летающие рептилии) и динозавры, причем последние делятся на две подгруппы

– ящеротазовые (они делятся на растительноядных – завроподы и плотоядных – тероподы – формы) и птицетазовые, которые были вегетарианцами. Параллельно с ними развивались потомки котилозавров – черепахи, появившиеся на Земле 210 млн. лет назад и сохранившиеся до сих пор, морские рептилии (похожие на дельфинов

209

ихтиозавры и плезиозавры, напоминавшие помесь крокодила, тюленя и жирафа), клювоголовые (сохранился всего один вид, обитающий в Новой Зеландии, – гаттерия), чешуйчатые (разнообразные ящерицы и змеи) и зверообразные (терапсиды). От мелких терапсид примерно 225 млн. лет назад произошли примитивные млекопитающие, которые напоминают мелких грызунов (землеройки и ежи) и в течение всего мезозоя, развиваясь, не превышали размеров кошки. Позднее на их место пришли однопроходные животные (первозвери), которые сочетают качества рептилий и зверей, к настоящему времен в Австралии сохранились всего 3 вида таких животных – утконос и 2 вида ехидны.

В юрском периоде климат стал теплым и влажным, довольно ровным, образовались обширные болота и озера. В сырых и тенистых местах преобладали папоротники. Около 80% флоры планеты в это время составляли голосеменные. В фауне того времени наибольшее распространение получили пресмыкающиеся, которые достигали поистине рекордных гигантских размеров. Среди них были бронтозавры и диплодоки, жившие на берегах водоемов и достигавшие 25-30 метров в длину и 20 т по массе, хищные двуногие тираннозавры длиной до 15 м. В своих сферах обитания господствовали летающие ящеры (птерозавры) с размахом крыльев до 12 м и ихтиозавры длиной до 20 м. Примерно 150 млн. лет назад от одной из форм хищных динозавров произошли древние птицы, которые развивались по нескольким направлениям в течение всего мелового периода. Наиболее известным и хорошо описанным (10 скелетов) представителем древних птиц является археоптерикс (что

210