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

Лабораторный практ по КСЕ часть 2

.pdf
Скачиваний:
75
Добавлен:
29.03.2015
Размер:
36.12 Mб
Скачать

-151-

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 3.

Таблица 3. Основные стадии развития органического мира85

Эон86

Фанерозой (542-0=542)

Эра

Период

 

 

Кайнозой (66-0=66)

Неоген Антропоген (23-2,6=20) (2,6-0=2,6)

 

 

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, любимыми.

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).

 

 

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.

-152-

Мезозой (253-66=187)

 

 

Регрессии-

 

На суше - господство покрытосеменных. Развитие

 

 

трансгрессии

 

злаковых.

 

 

(Альпы,

 

Бурный расцвет млекопитающих (яйцекладущих,

Палеоген

23=43)-(66

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.

 

 

Череда

 

На суше - появление покрытосеменных, а в результате

 

 

 

 

 

крупных

 

– увеличение разнообразия насекомых. Вымирание

 

 

трансгрессий

 

гингковых. Царство динозавров. Возникновение

 

 

и регрессий.

 

современных ящериц и змей. Появление современных

 

 

Похолодание

 

(плацентарных) млекопитающих. В воздухе

Мел

66=80)-(146

.

 

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 – «жесть», известная как

 

 

 

 

вымирание динозавров. 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.

Юра

146=54)-(200

Формирова-

 

Появились гигантские динозавры.

 

 

Тем не менее уже есть разнообразные

 

 

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

 

 

 

 

плезиозавры в море, птерозавры в воздухе).

 

 

 

 

млекопитающие (сумчатые и яйцекладущие) и птицы –

 

 

 

 

но они не главные.

 

 

Начало

 

На суше - господство голосеменных (хвойные и

 

 

распада

 

гингковые). Возникли новые рептилии – черепахи,

Триас

200=53)-(253

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.

 

 

 

 

Возврат рептилий в море – возникновение

 

 

 

 

ихтиозавров и плезиозавров. Увеличение

 

 

 

 

разнообразия костистых рыб.

 

 

 

 

 

 

 

-153-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оледенение

Конец перми – это просто жесть, то есть массовое

 

 

 

 

 

 

 

в Южном

вымирание всего и всех. Вымерло до 95%

 

 

 

 

 

 

 

полушарии

палеозойских видов. То есть это вымирание было куда

 

 

 

 

 

Пермь

253=48)-(299

 

страшнее 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.

 

 

 

 

 

 

 

 

Под давлением таких трагических обстоятельств

 

 

 

 

 

 

 

 

пресмыкающимся пришлось срочно

 

 

 

 

 

 

 

 

поэволюционировать - у звероящеров (будущих

 

 

 

 

 

 

 

 

динозавров) возникла теплокровность87.

 

 

 

 

 

 

 

Тепло и

На суше буйные тропические леса из древовидных

 

 

 

 

 

 

 

мокро. В

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

 

 

 

 

253=289)-(542Палеозой

Карбон

299=60)-(359

атмосфере –

результате идет интенсивный процесс

 

 

 

 

повышенное

углеобразования. Появление первых хвойных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание

растений. Выход гастропод на сушу.

 

 

 

 

 

 

 

кислорода и

Расцвет амфибий (стегоцефалов), появление первых

 

 

 

 

 

 

 

углекислого

пресмыкающихся. Расцвет членистоногих

 

 

 

 

 

 

 

газа.

(сколопендры до метра длиной). Взлет насекомых

 

 

 

 

 

 

 

 

(стрекозы до метра, тараканы).

 

 

 

 

 

 

 

 

В море – расцвет брахиопод, мшанок, иглокожих,

 

 

 

 

 

 

 

 

моллюсков (в том числе головоногих наутилоидей),

 

 

 

 

 

 

 

 

фораминифер. Появление первых белемнитов.

 

 

 

 

 

 

 

 

Кораллы строят рифы, фузулиниды создают

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

 

 

(418-359=59)

 

примитивные голосеменные. Появление первых

 

 

 

 

 

 

 

древовидных форм этих растений (то есть деревьев).

 

 

 

 

 

Девон

 

Появились первые наземные позвоночные

 

 

 

 

 

 

(земноводные, ихтиостеги). На суше в изобилии

 

 

 

 

 

 

появились пауки, насекомые, клещи и прочая гадость.

 

 

 

 

 

 

В море появились первые аммоноидеи (то есть

 

 

 

 

 

 

аммонитоподобные головоногие моллюски).

 

 

 

 

 

 

 

 

Разнообразие рыб очень велико.

 

 

 

 

 

 

 

 

Морские ракоскорпионы процветают, а у трилобитов

 

 

 

 

 

 

 

 

(их жертв) продолжается кризис.

 

87 Динозавры и крупные морские рептилии были теплокровными – это уже установлено. Впрочем, и современная большая белая акула во время охоты тоже гораздо теплее окружающей среды – дело не столько в теплокровности, сколько в постоянстве температуры тела.

 

 

 

 

 

 

 

-154-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Горообра-

На сушу вышли скорпионы. Широкое распространение

 

 

 

 

 

Силур

418=25)-(443

зование,

примитивных наземных растений (псилофиты). В море

 

 

 

 

 

отступление

появились челюстноротые (то есть зубастые) рыбы88.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

моря, сушь

Появились фораминиферы. Продолжается расцвет

 

 

 

 

 

 

 

 

головоногих моллюсков с прямой раковиной,

 

 

 

 

 

 

 

 

членистоногих, брахиопод. Трилобиты в депрессии –

 

 

 

 

 

 

 

 

мельчают, их становится меньше, но все равно

 

 

 

 

 

 

 

 

остается много.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наступление

В принципе ордовик – это мир трилобитов и

 

 

 

 

 

Ордовик

443=45)-(488

моря и его

водорослей. Трилобиты крайне разнообразны,

 

 

 

 

 

отступление

занимают самые разные экологические ниши (в том

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

числе и хищников). Тем не менее именно в ордовике

 

 

 

 

 

 

 

 

появляются первые растения на суше (псилофиты89) 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 существ90. Но на самом деле жизнь

 

 

 

 

 

 

 

море, в

возникла гораздо раньше, в протерозое. Просто в

 

 

 

 

 

Кембрий

488=54)-(542

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 -

 

 

 

 

 

 

 

 

губки, кишечнополостные, членистоногие (трилобиты),

 

 

 

 

 

 

 

 

моллюски (гастроподы), плеченогие (брахиоподы).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(криптозой) (3800-542=3500) Протерозой (2500542=1958)

 

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.

 

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

 

 

потому очень плохо сохраняется. Поэтому останки

 

 

животных и растений очень скудны.

 

 

Конец протерозоя, в котором что-то начинают

 

 

находить, называется вендом.

88Мир обзавелся зубами…

89Псилофиты – это первые наземные растения. Очень примитивные. Без корней и листьев

– только ветвящиеся стебли и больше ничего.

90Правда, все они были очень непохожи на современных. В том числе было множество «страшков», которые по современной классификации вообще непонятно куда относятся.

В общем, Эмпедокл не так уж ошибался.

Архей (4800-2500=2300)

-155-

ФормироваОбразуется планета как таковая. Кипящая магма, ние планеты метеоритный дождь, вулканизм и прочее – в общем, «Земля» ад кромешный. Затем эта милая смесь слегка

остывает и возникают условия для возникновения жизни. Она и возникает, естественно.

Врезультате деятельности первых живых организмов в атмосфере Земли снижается содержание метана, аммиака, водорода и накапливается кислород и углекислый газ. Атмосфера из первичной (восстановительной) становится современной (окислительной).

Всередине 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.

Формы сохранности ископаемых организмов

Все ископаемые окаменелости древних организмов встречаются в пластах горных пород в виде нескольких типичных форм сохранности.

Чаще встречаются слепки ранее живших организмов. Среди слепков различают внутренние и внешние ядра. Внутреннее ядро – это слепок внутренней полости организма или его скелета (раковины, панциря), образовавшийся в результате его заполнения каким-либо минералом или горной породой. В последующем органические ткани разрушаются и уничтожаются, а в ископаемом состоянии остается лишь их внутреннее ядро (слепок). Внешнее ядро образуется в результате заполнения каким-либо минералом или горной породой полости, оставшейся после разрушения органических остатков.

Кроме слепков часто встречаются отпечатки ископаемых организмов. Отпечаток зеркально отображает наружное строение животных и растений.

В результате замещения органического вещества каким-либо минералом или горной породой образуются псевдоморфозы ископаемых остатков.

Нередко встречаются остатки организмов без изменения органического вещества. Это чаще всего скелеты беспозвоночных (раковины, панцири), зубы, кости, скелеты позвоночных и т. д. Внутри янтаря находят насекомых, цветы растений. Это явление носит название полной сохранности остатков.

Познакомимся с некоторыми наиболее часто встречающимися окаменелостями.

-156-

Краткая характеристика особенностей строения и исторического развития основных типов ископаемых организмов.

Тип простейшие

В ископаемом состоянии встречаются лишь простейшие, имевшие скелет или раковину. Весь организм, состоящий из протоплазмы и ядра, заключен внутри скелета, наружу выходят ложноножки, для которых в раковине имеется устье.

Одни простейшие имеют известковый или кремнистый скелет, другие используют песчинки, скрепляя их хитиноподобным веществом. Скелеты или раковины простейших имеют разнообразную форму и часто делятся внутренними перегородками на камеры.

Рис. 146. Отдельная фузулина (увеличено)

Отряд фораминиферы известны с докембрия. Это – одноклеточные животные (то есть простейшие). Имеют раковину. Размер типичных фораминифер – от 0,1 до 1 мм, но встречаются и «гиганты» до 20 см (что довольно странно для одноклеточных). Многие представители этого отряда и сейчас благополучно живут в морях и океанах, а многие – вымерли. Представители отряда формаминифер – фузулиниды (см. рис. 146, 147) достигают расцвета в каменноугольном и пермском периодах, а на рубеже палеозоя и мезозоя вымирают.

-157-

Рис. 147. Фузулиновый слой в известняке, Царев Курган

Тип кишечнополостные

Двухслойное тело этих животных представляет собой мешок с внутренней полостью. Наружный слой тела кишечнополостных носит название эктодермы, внутренний – энтодермы. Между ними может находиться промежуточный слой – мезоглея. Среди ископаемых форм ведущую роль занимают представители класса коралловых полипов (попросту – кораллов, см. рис. 148-150).

Рис. 148. Коралловые полипы

-158-

Рис. 149. Одиночные кораллы (нижняя пермь), Сокский карьер

Рис. 150. "Коралловый сад" на каменной плите (пермь), Царев Курган

Коралловые полипы имели наружный роговой или известковый скелет

– кораллит, в котором помещались мягкие ткани организма. Кораллы представлены как одиночными, так и колониальными формами. У

-159-

одиночных форм кораллиты бывают конусообразными, роговидноизогнутыми (см. рис. 150). Колониальные кораллы (табуляты) имеют округло-цилиндрические, трубчатые кораллиты. Внутри кораллит разделяется горизонтальными перегородками – днищами и вертикальными – септами (см. рис. 149). В поперечном сечении кораллиты имеют овальную или округлую форму.

Появление кораллов приурочено к рубежу протерозоя и палеозоя. В палеозое (ордовик, силур, девон) наблюдается расцвет колониальных кораллов. В конце палеозоя многие подклассы вымирают. Некоторые подклассы кораллов (шестилучевые кораллы) известны с мезозоя и занимают ведущее положение по настоящее время.

Тип членистоногие

Трилобиты (см. рис. 151) являются руководящими ископаемыми для позднего докембрия и особенно палеозоя. Они имели тело эллиптической формы, уплощенное, как у современных мокриц. Но они были гораздо больше – от 3 до 10 см (иногда – до 70 см). Тело состояло из головы, туловища и хвоста. Со спины тело было покрыто панцирем. Туловище состояло из подвижных сегментов. На голове у большинства трилобитов были фасеточные глаза, как у насекомых, и пара усиков-антенн. На туловище, голове и хвосте имелось множество лапок для ползанья по дну и плавания.

Рис. 151. Трилобиты

Во второй половине палеозоя трилобиты постепенно вымирают, исчезая окончательно в конце перми. Среди современных животных близких родственников у трилобитов нет (все вымерли). Дальними родственниками являются все членистоногие (включая ракообразных и насекомых).

От трилобитов остались многочисленные окаменелости и отпечатки. В нашей коллекции их, к сожалению, нет.

Тип моллюски

-160-

Моллюски - тип беспозвоночных животных. Их семь классов: брюхоногие моллюски, моноплакофоры, панцирные моллюски, желобобрюхие моллюски, двустворчатые моллюски, лопатоногие моллюски и головоногие моллюски.

Ископаемые моллюски (моноплакофоры, брюхоногие, двустворчатые, и головоногие) известны с кембрия. Для палеозоя и мезозоя особенно характерны головоногие моллюски; расцвет двустворчатых и брюхоногих моллюсков начался с мезозоя.

Двустворчатые моллюски

Двустворчатые моллюски - класс двусторонне-симметричных водных беспозвоночных животных типа моллюсков.

Раковина двустворчатых моллюсков состоит из 2 створок, охватывающих тело моллюска с боков (а не сверху и снизу, как у плеченогих). Поэтому для двустворчатых моллюсков характерны две одинаковые створки раковины, каждая из которых не является симметричной (в отличие от брахиопод, у которых верхняя створка раковины отличается от нижней, но зато каждая из этих створок симметрична). Двустворчатые моллюски появились в раннем палеозое и успешно существуют до сих пор – не все, разумеется, а те, кто не вымер. Многие ведь вымерли. Что поделаешь

– такова жизнь. Кстати, известняковая плита на рис. 152 в основном украшена двустворчатыми моллюсками рода Buchia, характерными для юрского периода мезозоя (начался 200 млн. лет назад, кончился 146 млн. лет назад).

Рис. 152. Двустворчатые моллюски рода Buchia, Кашпир