32 Древнейшая история Земли. Доархейский (гадейский) этап развития Земли.

Гадейский (от 4,6 млрд лет назад до 3,9 млрд лет назад) – доархейский этап развития Земли.

Жизнь Земли началась с момента формирования ее геосфер – оболочек Земли.

1 Вначале образовалось ядро из железистых планетезималей (оторванных от Солнца кусочков, межзвездной пыли), не содержащих радиоактивных элементов на фазе высоких температур газово-пылевой туманности. По мере охлаждения туманности и расхода железистых соединений к ядру стали притягиваться алюмосиликаты. И чем больше становился объем ядра, тем больше формировалось в их массах алюмосиликатов с радиоактивными элементами.

2 Постепенно ядро окружалось мантией. Мантия была хорошим теплоизолятором, отчего ядро стало пластичным. Передвижение металлической и аллю- мосиликатной фаз происходило и в дальнейшем за счет кинетической энергии от бомбардировки метеоритами.

3 Постепенно формировалась протомантия и протокора, которые благодаря радиоактивному распаду могли неоднократно переплавлять и метаморфизировать свое вещество.

Что происходило на Земле в эти первые 500–600 млн лет, на данный момент неизвестно, т. к. самые древние породы имеют возраст 3,96 млрд лет. Об этом можно судить по мате риалам с Луны и других планет. Поверхность Земли, вероятно, была покрыта мощной толщей «насыпного» материала (до нескольких десятков метров) типа лунного реголита, который служил хорошим экраном для теплового излучения Земли. В результате радиоактивного распада кора разогревалась. Дополнительная энергия приходила в результате ударов о Землю планетезималий крупных размеров. Особенно интенсивная бомбардировка имела место около 4,0 млрд лет назад. В местах ударов образовывались кратеры с расплавленной лавой.

В это время вещество атмосферы и гидросферы не было достаточно разделено и представ-

ляло смешанную парогазовую массу, окутывавшую мощным и плот-

ным слоем всю планету.

Проницаемость для солнечных лучей была очень слабой, поэтому на поверхности Земли царил мрак.

33 Архейский этап развития Земли. Формирование континентальной коры и становление Пангеи.

Охватывает период  от 3900 до 2600 млн. лет тому назад.

Проходил в три фазы – раннюю, среднюю и позднюю.

Характерно наличие горных пород этого времени, что позволяет более уверенно говорить о палеогеографии ранних этапов Земной истории. Это так называемые «серые гнейсы», найденные на Канадском, Балтийском, Украинском, Алданском щитах, на востоке Южной Америки и Африки, на западе Австралии.

В водах океана, где формировались хлориды и фториды и он постепенно раскислялся. Атмосфера в результате охлаждения и выветривания теряла свои кислотные дымы и

конденсировала часть водяных паров.

Температура была высокой, но ниже точки кипения воды (< 100оС). Атмосфера становится прозрачнее и вместо мрака на Земле образовалась глубокая тень. Дегазация Земли.

Как полагают ученые, в среднем архее вследствие неравномерности развития ядра на поверхности Земли начинают проявляться зоны постоянных лавоизлияний и постепенно базальтовая кора из «серых гнейсов» перекрывается мощной толщей (30–40 км) зеленокаменных отложений, представленных сначала ультраосновными и основными

вулканитами, затем базальтами и вверху – кислыми гранитами. В результате этого стала формироваться континентальная сиалитовая кора (гранитная). И в конце архея окончательно сформировались блоки земной коры континентального (материкового) и океанического (базальтового) типа.

В конце архея, вероятно, возникает первый в истории Земли суперматерик – Пангея 0, которому противостоял не менее гигантский океан – Панталасса 0.

34 Протерозойский этап развития Земли. Особенности палеогеографии. Образование суперконтинента Родиния.

Протерозой - этап возникновения первичной жизни (простейших организмов).

Охватывает период с 3900 до 542 млн. лет тому назад.

Протерозойский этап хорошо выражен на всех территориях, где была образована континентальная гранитная кора. Протерозойские отложения есть на всех современных платформах и даже в основании некоторых геосинклиналей.

В раннем протерозое началось формирование новых структур – протоплатформ и настоящих подвижных поясов. Пангея была раздроблена на отдельные блоки и геосинклинальные пояса. Начались медленные тектонические движения с накоплением характерной серии осадков.

В конце раннего протерозоя формируется новый гигантский материк – Родиния, существовавший между 1.1 млрд. и 750 млн лет назад и новый гигантский океан – Панталлас I.

На материке формируется серия красноцветных континентальных осадков – грубообломочных несортированных конгломератов, гравелитов, аркозов и песчаников. Широко были развиты толщи тиллитов. Их очень много на юге Африки, в Индостане, Австралии, на Канадском, Балтийском и Алданском щитах. В океанах накапливались

шельфовые и прибрежно-морские отложения. Появились признаки усыхания климата – эвапориты (включения каменной соли и гипса). Уменьшается количество кислых дымов, почти полностью удаляется из атмосферы аммиак и метан. В связи с этим полное химическое разложение, которому в архее подвергались породы земной поверхности,

сменяется обычным выветриванием с образованием грубообломочных

материалов – терригенных осадков.

С наличием О2 появились первые эукариотные растения – орга-

низмы, в клетках которых формируется ядро с набором хромосом. Но

преобладали одноклеточные (бактерии) и многоклеточные (цианеи)

прокариоты.

35 Поздний рифей - эпоха распада континента Родинии и начала раскрытия палеозойских океанов.

В позднем протерозое – рифее (длительность 1 млрд лет с 1650 млн до 650 млн лет) (Ripheus – это название древнего Урала) накопилось 14–15 км отложений. К этому времени сформировалось 1/2–2/3 (50 %–75 %) современного объема Земной коры.

В отличие от формирования Родинии, движение континентальных масс во время и после его распада достаточно хорошо изучены. 

Рифтогенез не везде начался одновременно. Широкие потоки лавы и вулканических извержений неопротерозойских возраста можно найти на большинстве континентов, свидетельство больших масштабах рифтогенеза около 750 миллионов лет назад.

В это время деструкция Родинии приводит к полной её дезинтеграции с обособлением кратонов (ядер современных материков) и заложению широких подвижных поясов на начальной стадии палеоокеанов, которые затем эволюционировали на протяжении фанерозоя. Это – океаны

Япетус,

прото-, а затем палео-Тетис,

палео-Азиатский и

палео-Арктический океаны.

Из них только Япетус закончил свой развитие в конце данного этапа, что привело к объединению Северной Америки и Восточной Европы в Лавруссию.

Альтернатива. Билет 35 :Поздний рифей - эпоха распада континента Родинии и начала раскрытия палеозойских океанов.

Рифей— геохронологический период от 1650 до 650 млн лет тому назад. Непосредственно предшествовал венду (эдиакарию). В настоящее время термин является устаревшим в связи с пересмотром геохронологической шкалы — частично отнесён к мезопротерозою, частично к неопротерозою.

СОСТАВ ОТЛОЖЕНИЙ. РАЗРЕЗЫ.

Отложения верхнего протерозоя развиты весьма широко во всех регионах мира. Типичным является рифейский комплекс Башкирского антиклинория Южного Урала. Он характеризуются ритмичностью. Ритмы начинаются базальными конгломератами и песчаниками, выше глинистые сланцы, филлиты, еще выше – карбонатные породы. Такая ритмичность указывает на чередование трансгрессий и регрессий морского бассейна. В бурзянской и юрматинскойэратемах наблюдаются покровы эффузивов. Эратемыразделены крупными перерывами и несогласиями. В составе отложений рифея встречены терригенные породы: псефиты, псаммиты, глинистые породы, много красноцветов. В позднем рифее много медистых песчаников; карботнатные породы, содержащие строматолиты и микрофоссилии, а также эффузивные породы, преимущественно кислого состава.

ИСТОРИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ.

В развитии геосинклиналей и платформ устанавливается чёткая дифференциация тектонического режима. В позднем протерозое древние платформы существовали в виде континентов, высоко приподнятых над уровнем моря. Поздний протерозой явился авлакогенной стадией развития древних платформ. В течение большого отрезка его истории, более 1 млрд. лет (рифей), в центральных районах платформ развиваются узкие линейные рвы — авлакогены. Первые отложения чехла — красноцветные континентальные песчаники и глины с прослоями лав — заполняют эти рвы. Мощность осадков достигает 3—4 км. В конце протерозоя (венд) усиливаются нисходящие вертикальные движения платформ. Раньше всего это происходит в районах, прилегающих к авлакогенам. В прогибание втягиваются смежные с ними области, в связи с чем отложения венда как бы «выхлестывают» за пределы авлакогенов, заполняя крупные изометрические депрессии — синеклизы. Наряду с платформами в позднем протерозое активное развитие испытывали и геосинклинали.

Авлакоген – крупная, вытянутая грабенообразная структура древних платформморями с большим количеством вулканических островов.

Продолжали существовать ассоциации северных платформ — Лавразия и южных платформ — Гондвана, омываемые океанами Тетис и Тихим. Некоторые учёные считают, что к началу палеозойской эры на Земле господствовала континентальная, гранитная кора, которая покрывала значительную часть поверхности планеты. Это было время территориального преобладания суши над морем. Такие эпохи называют геократическими.

ГЕОДИНАМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ.

В позднем протерозое выделяются следующиетектоно-магматические

эпохи

1. Готская (Медвежьеозерская, Мазатцальская, Кибарская, Эльсонская) 1,36

млрд.лет

2. Гренвильская (Сатпурская) 1,09

млрд.лет

3. Делийская (Дальсландская) 0,86

млрд.лет

В позднем рифее продолжалось оседание Китайской, а также севера и востока Русской платформ, а на Северо-Американской, Сибирской и Австралийской платформах появилась тенденция к воздыманию. Эта эра завершилась Катангинской, или Раннебайкальской ТМЭ, которая на разных платформах была не вполне одновременной; на севере Китайской, юго-западе Северо- Американской и на Индостанской платформах катангинскиймагматизм отсутствовал. Сильное сжатие накопившихся осадочных толщ во многих геосинклинальных прогибах, их метаморфизм привели к ликвидации геосинклинального режима в ряде областей Земли.

ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ.

Температура земной поверхности 1300-1200 млн. лет назад была в

пределах 40-50, в раннем протерозое она составляла ∼ 60

. Понижение температуры обусловлено снижением содержания CO2 и водяных паров в атмосфере.

Климатическая зональность, наметившаяся в архее и раннем протерозое, вероятно, сохранилась и в позднем протерозое. Полярные области, судя по находкам позднепротерозойских морен, устойчиво занимали районы Юго-Западной Африки. Периодами похолодание распространялось на Сибирь, Южную Америку, Австралию и Европу. В позднем рифее встречены два уровня ледниковых отложений. На территории Восточной Европы, Африки и юго-востоке Азии позднерифейское оледенение имело покровный характер, на Сибирской платформе ледниковые отложения обнаружены лишь на Енисейском кряже. Области тёплого климата, возможно, протягивались вдоль побережий океана Тетис. Широкое распространение эвапоритов свидетельствует о не которойаридизации климата.

Типичным ландшафтом рифейского времени были пустынные континентальные равнины, чередующиеся с мелкосопочником

Мелкосопочник - тип рельефа, представляющий собой беспорядочно разбросанные холмы и группы холмов обрамлялись горными сооружениями. Относительно мелководные океаны и моря изобиловали островными архипелагами.

Органическая жизнь концентрировалась в водных бассейнах, тогда как на суше могли существовать лишь отдельные колонии бактерий и грибов, тонкой корочкой покрывавшие голые склоны холмов и гор.

Важным событием позднепротерозойского времени явилось появление в атмосфере Земли свободного кислорода и сокращение содержания углекислоты. Начинает формироваться и озон (О3), скапливающийся в атмосфере на высоте примерно 30 км. Постепенно возникает озоновый «экран», сдерживающий до 97% коротковолновой ультрафиолетовой солнечной радиации. Повышается солёность океанических вод, достигая современных значений. Изменился и состав вод: хлоридно-карбонатные воды заменялись хлоридно-сульфатными. Всё это опредопределило бурное развитие органической жизни в последующие этапы геологической истории Земли.

ОРГАНИЧЕСКИЙ МИР.

Из животного мира позднего протерозоя известны некоторые беспозвоночные животные: губки, археоциаты, кишечнополостные, черви, примитивные иглокожие.

Растительный мир был представлен бактериями, грибами и синезелёными водорослями, расселявшимися колониями. В слизи синезелёных содержалось много известковых веществ, которые образовывали корочки и желваки. Из этих образований иногда формировались рифоподобные тела, называемые строматолитами и онколитами. Казалось бы, океаны позднего протерозоя были заселены многочисленными животными и растениями в достаточном количестве для полной реконструкции геологических условий того времени. К сожалению, это были бесскелетные организмы, в ископаемом состоянии они сохраняются крайне редко. Поэтому-то поздний протерозой, как и предыдущие отрезки геологической истории Земли, не имеет ещё общепринятого стратиграфического деления. Многое приходится восстанавливать на основании отдельных фактов или косвенных различной формы в коренных породах (с относительной высотой 50-100 м), которые разделены более или менее широкими плоскими котловинами (иногда занятыми озёрами) или долинами наблюдений.

ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ. Ранний рифей достаточно обилен полезными ископаемыми. Это пластовые сидерит-гематитовые железные руды оолитовой формации, залежи магнезита, сформировавшиеся за счет вторичного обогащения высокомагнезиальных доломитов, пластовые залежи фосфоритов, месторождения медных и полиметаллических руд.

Частичный распад суперконтинента Родиния около 830-750 млн. лет назад и отделение от него мегаконтинента (Паннотия), объединявшего Лаврентию, ВЕК и Амазонию, начался в результетарифтинга вдоль восточной и южной окраины Лаврентии распад которого начался 800-750 млн. лет в результате отделения Австралии и, возможно, Южного Китая от западной границы Лаврентии. Рифтогенез сопровождался (и возможно был инициирован) плюмовыммагматизмом, широко проявленным на этих кратонах.

Билет 36: Органический мир протерозоя.

Возникшие в последние годы биохимические и палеонтологические направления позволили обнаружить многочисленные остатки организмов в докембрийских породах. В наиболее молодых комплексах рифейских образований были обнаружены остаткидревнейших многоклеточных животных. Уникальность этой фауны состоит в том, что она, обладая значительным разнообразием, была представлена организмами, у которых полностью отсутствовали минеральные скелетные образования.

В настоящее время бесскелетная фауна позднего докембрия обнаружена в районе Эдиакара в Южной Австралии (поэтому вся древнейшая фауна часто называется эдиакарской), в Великобритании, на юго-западе Африки и Ньюфаундленде, в СССР — в Подольском Приднестровье и Карелии.

Эдиакарская фауна состояла в основном из кишечнополостных — медузоподобных, червей, членистоногих и организмов систематическое положение которых пока не ясно. Она сыграла большую роль в развитии органического мира, являясь предшественником скелетной фауны, хотя прямого и непосредственного продолжения в палеозойскую эру все же не имела. Как считают многие исследователи, эдиакарскаяфауна скорее всего была побочной ветвью эволюции организмов.

Советский  палеонтолог М. А. Федонкин на берегу Белого моря обнаружил огромное количество вендской бесскелетной фауны. Эти организмы представлены свободноплавающими бентосными (донными) формами размерами от нескольких миллиметров до 30 см.

Одной из особенностей вендской фауны является наличие среди многоклеточных форм ископаемых остатков, напоминающих личинок современных  беспозвоночных. В толще вендских пород были найдены остатки, очень похожие на личинки трилобитов и иглокожих, но все они имели размеры крупнее, чем те, которые обнаружены в более молодых осадках.

Органический мир протерозоя в основном развивался в морской среде. Отсутствие у организмов позднего протерозоя твердого скелета, возможно, было вызвано высоким содержанием углекислоты в атмосфере и гидросфере. Это приводило к резкому увеличению растворимости извести и затрудняло ее извлечение из воды.

Альтернатива Билет №36

Органический мир протерозоя

Развитие органического мира. Развитие органического мира Протерозой - огромный по продолжительности этап истории Земли. В течении этой эры бактерии и водоросли достигли исключительного расцвета. Интенсивный процесс образования осадочный пород шел с участием этих организмов. К протерозою относится образование крупнейших залежей железных руд органического происхождения (осадочное железо- продукт жизнедеятельности железобактерий). Господство прокариот сине-зеленых в протерозое сменяется расцветом эукариот- зеленых водорослей. Наряду с плавающими в танце воды растениями появляются нитчатые формы, прикрепленные ко дну. Около 1350 млн. лет назад отмечены представители низких грибов. Первые многоклеточные животные возникли 900-1000 млн. лет назад. Древние многоклеточные растения и животные жили в придонных слоях океана. Жизнь в придонном слое потребовала расчисления тела на части, одни из которых служили для прикрепления к субстрату, другие для питания. У одних форм это достигалось за счет развития гигантской многоядерной клетки. Однако более перспективным оказалось приобретение многоклеточности и образования органов. Большинство животных позднего протерозоя были представлены многоклеточными формами. Конец протерозоя можно назвать "веком медуз". Возникают кольчатые черви от которых произошли моллюски и членистоногие

Билет №37

Характеристики климата протерозоя. Геологические признаки климатических обстановок.

На протяжении почти всего протерозоя климат был тёплым и ровным.

Жизнь была представлена как анаэробными прокариотами (бактериями и цианобактериями), так и аэробными одноклеточными эукариотами. Все они по последним данным появились ещё в архее. Жизнедеятельность этих организмов имела определяющее значение в изменении содержания в атмосфере углекислого газа и кислорода. С начала протерозоя содержание кислорода в атмосфере стало постепенно возрастать, а в середине протерозоя резко повысилось, что обусловило образование первых мощных осадочных отложений на основе окислов железа. Эти окрашенные в красноватые тона отложения очень характерны для протерозоя. Накопление кислорода в атмосфере Земли привело к образованию озонового слоя, задерживавшего ультрафиолетовое излучение Солнца, губительное для всего живого. Приблизительно с этого же рубежа известны первые многоклеточные водоросли и, возможно, первые многоклеточные животные. Ок. 700 млн. лет назад в морях широко проявились процессы биоминерализации – кремнезёмной, связанной с золотистыми водорослями, и известковой, связанной со строматолитами. В обширных тёплых мелководных морях протерозоя строматолиты создавали первые в истории Земли рифы, формировавшиеся как продукт жизнедеятельности цианобионтов в симбиозе с бактериями. В конце протерозоя – в рифее начались мощные проявления вулканизма. В атмосферу были выброшены огромные массы вулканического пепла. Солнечного тепла до Земли стало доходить очень мало. Это привело к глобальному похолоданию. Практически весь земной шар оказался под ледниковым покровом. В это время вымерли многие древние организмы. Их вымирание, изменение химического состава воздуха и воды создали новые условия для дальнейшей биологической эволюции.

Несмотря на климатическую дифференциацию, особенно в конце протерозоя, надо признать, что по сравнению с современной эпохой на Земле в те далекие времена климат был однообразнее. Это объясняется небольшой толщиной амосферы, высоким содержанием в ней углекислого газа и значительной площадью океанов и морей. Парниковый режим определял существование высокой среднегодовой температуры. В позднем рифее среднегодовые температуры, судя по характеру карбонато-накопления (обилие рифогенных толщ), широкому развитию кор выветривания, своеобразных организмов, а также данным определения абсолютных значений температур методом изотопной и магнезиальной палеотермометрии, были довольно высокими. Исходя из соотношения тяжелого и легкого изотопов кислорода в кремнистых и карбонатных породах протерозоя, средняя температура земной поверхности составляла 50—60°С а снизилась до 40°С.

Билет №38

Древнейшие материковые оледенения

В областях древнего материкового оледенения устанавливалась определенная зональность климата и геоморфологических процессов. Черты этой зональности запечатлелись в рельефе областей недавнего материкового оледенения, в пределах которых выделяются следующие зоны: а) зона преобладающей ледниковой денудации, б) зона преобладающей ледниковой аккумуляции и в) перигляциальная зона. Последняя располагалась с внешней стороны ледникового покрова. Рассмотрим кратко строение перечисленных зон на примере восточноевропейского ледникового покрова. Зоной преобладающей ледниковой денудации для этого ледникового покрова была Фенноскандня, или территория Балтийского щита. Здесь, как известно, на большей части территории обнажаются докембрийские кристаллические породы, а вдоль западного побережья Скандинавского полуострова—породы кембрия и силура, смятые во время каледонской складчатости.

Выходы коренных пород подверглись ледниковой обработке, причем ледник в своем движении приспосабливался к древним структурам, и это нашло отражение в ориентировке созданных им денудационных форм рельефа.

Из денудационных форм рельефа прежде всего следует отметить скалистые гряды с ледниковой обработкой—так называемые сельги—и примерно параллельно им вытянутые впадины, занятые в настоящее время озерами. Озер здесь особенно много, недаром Финляндию и Карелию называют «странами тысяч озер». Анализ строения гряд и впадин показывает, что многие из них обусловлены разломной тектоникой, т. с. ледник лишь подверг обработке гряды, склоны и днища впадин, но не создал сколько-нибудь крупных новых выработанных форм.

Более мелкие денудационные формы с ледниковой обработкой — это уже описанные выше бараньи лбы, скопление которых образует рельеф «курчавых скал». На склонах гряд и бараньих лбов выделяются ледниковые «шрамы»—царапины. Специфична морфология речных долин области преобладающего ледникового сноса. Они, как правило, неглубоко врезаны, имеют невыработанный продольный профиль, на них много порогов и быстрин, но отсутствуют водопады (следствие сглаживающей работы ледника). В плане речные долины имеют четковидное строение, многие из них являются протоками, соединяющими соседние озера.

В пределах описываемой области имеются и аккумулятивные формы, сохранившиеся со времени последнего оледенения. Так, крупный комплекс краевых аккумулятивных форм типа конечных морен отмечен в южной Финляндии. Это полоса гряд, получившая местное название Сальпаусселькя. Она образовалась во время последней задержки валдайского ледникового покрова, незадолго до его полного исчезновения.

Билет №39

Вендский период. Палеогеографическая обстановка и климатические особенности венда.

Вендский период, закончившийся 545 млн. лет назад, был последним отрезком докембрийской эры. Этот долгий период истории Земли был временем, когда перемещались континенты, изменялся химический состав атмосферы и океана. На дне океанов скапливались слои осадочных пород, тектонические плиты сталкивались и соединялись. Все эти процессы приводили к росту площади материков. Геологи располагают свидетельствами того, что в вендском периоде почти все континенты были сосредоточены в южном полушарии, а северо-западная Африка располагалась у Южного полюса. К концу венда континентальные плиты на короткое время соединились, образовав недолго просуществовавший суперконтинент Паннотия.

Ранее венд считался «геологическим пустырем» -временем голых скал, не содержащих следов жизни. Ландшафты этого периода в самом деле состояли из каменистых пустошей, быстрых рек, озер и обширных пространств безжизненного камня и осадочных пород — малообещающая среда для развития жизни. Но в океанах наблюдалась совсем иная картина. Морская вода более гостеприимна для зарождающейся жизни: она защищает клетки от жестких солнечных лучей, смачивает тонкие стенки клеток и благодаря высокой плотности хорошо поддерживает их.

Земля в позднем докембрии была не такой, какой мы ее знаем: сутки были почти на 3 часа короче, зато дней в году было больше (420). Материки располагались иначе, чем сейчас; на суше было меньше рек, зато больше временных пересыхающих ручьев; вместо почвы — только голые скалы и шлейфы каменных обломков; атмосфера и вода океанов содержали меньше кислорода и больше углекислоты. Климат в целом был не теплее современного. Холодные ледниковые периоды чередовались с более теплыми межледниковьями. В биосфере венда, как и вообще в криптозое, главенствовали микроорганизмы. Дно обширных мелководных морей и низменные участки суши покрывали ковры бактериальных матов, кое-где колыхались леса лентовидных водорослей. Вода морей и океанов была мутной — ее некому было фильтровать; минеральные осадки и россыпи органического детрита накапливались на дне тонкими чередующимися слоями — их некому было перемешивать. Благодаря жизнедеятельности микробиальных и водорослевых сообществ к позднему докембрию первичная атмосфера Земли обогатилась свободным кислородом. Появилась возможность возникновения и развития многоклеточных животных. Их первое широкое распространение связывают с лапландским оледенением (670-620 млн. лет назад).

Это было великое оледенение: по оценкам ученых, тогда в море льды заплывали даже в тропическую зону, а суша была покрыта ледниками едва ли не полностью. После окончания ледниковой эпохи возвращающиеся на мелководья сообщества микроорганизмов и водорослей уже включали многоклеточных животных. Среди этих мягкотелых существ встречались гиганты, достигавшие в длину полутора метров, и совсем малютки, не более 2-3 мм. Одни плавали или парили в толще воды, другие жили на дне: прикреплялись к нему, свободно лежали или ползали. В океанах венда зародилась и приобрела разнообразные формы сложная многоклеточная жизнь. Это доказывается как непосредственными находками ископаемых остатков того периода, так и многообразием жизненных форм, обнаруженных в горных породах следующей эпохи — раннего кембрия.

Билет №40

Органический мир вендского периода

В этот период Землю населяли мягкотелые существа — вендобионты — первые из известных и широко распространённых многоклеточных животных. В ископаемых отложениях этого периода почти отсутствуют остатки живых организмов, потому что те ещё не успели выработать твёрдую оболочку, а следовательно, не могли сохраниться в окаменевшем виде. Сохранилось огромное число их отпечатков.

    Родоначальником многоклеточных в настоящее время считают шаровидную колонию жгутиковых, половые клетки которых перемещались в глубь колонии, а соматические первично выполняли как функцию перемещения всей колонии в пространстве, так и пищеварения за счет переваривания фагоцитированных пищевых частиц, захваченных из воды.  

Гипотетический предок многоклеточных животных назван фагоцителлой. Он плавал в толще воды за счет биения ресничек кинобласта, а питался, захватывая взвешенные в среде частички пищи и переваривая их клетками фагоцитобласта. На более поздних этапах эволюции происходили многочисленные адаптации потомков фагоцителлы к многообразным условиям существования при оседании их на дно или при перемещении к поверхности, а также при изменении источников питания (захват мелких или крупных, живых или мертвых пищевых частиц).     Большое значение в эволюции потомков фагоцителлы имели также изменения характера движения: пассивное движение или прикрепленный образ жизни обусловливают лучевой тип симметрии, в то время как активное перемещение в определенном направлении предусматривает формирование двубоковой, или билатеральной, симметрии. В результате возникло огромное многообразие форм многоклеточных животных. По другой теории первым примитивным животным является – трихоплакс.     Это плоское создание, похожее на медленно ползающую кляксу, не имеет ни осей симметрии, ни мускулатуры, ни переднего и заднего концов, не говоря уже о таких сложных устройствах, как пищеварительная, нервная, кровеносная или выделительная система. Трихоплакс по своему строению напоминает личинок кишечнополостных, и его действительно довольно долго считали личинкой медузы. Но потом оказалось, что трихоплакс образует половые клетки и размножается половым путем.

Следующим этапом развития животных стало появление гребневиков.

Дальнейшим развитием жизни - стало появление 635 млн лет назад (по некоторым данным 850 млн. лет назад) губок , развивавшиеся на морском дне, на мелководье, а затем распространившиеся в более глубокие воды.

Одними из наиболее древних находок многоклеточных животных являются  археоциаты, а также Харния или чарния Charnia и Charnodiscus, многочисленны медузы (Beltanella, Medusinites, Cyclomedusa и проблематичные формы, близкие современным морским перьям (Rangea, Arborea). На морском и океаническом дне обитало большое разнообразие кольчатых червей (известно 5 видов многощетинковых червей принадлежащих родам Сприггина (Spriggina) и Дикинсония (Dickinsonia),  от которых в дальнейшем произошли моллюски и членистоногие. Кроме вышеперечисленных морских обитателей встречались членистоногие-антроподы (Precambridium), являбщиеся отдаленными предками ископаемых трилобитов, а также современных  насекомых - пауков и скорпионов. Другими интересными животными эдикара являлись  трибрахидиумы (Tribrachidium) которые до сих пор не нашли своей ниши в современой систематике.

  Вообще, в вендский период образовалось большое количество мягкотелых животных не имеющих минерального скелета, останки которых, как уже говорилось, не дошли до наших дней. Тогда же появились первые кишечнополосные хищники.

Самые первые животные возникали в холодных водах, т.к. теплые мелководные бассейны, в частности, обширные моря покрывавшие континенты в рифее, контролировались архаичной прокариотной биотой вплоть до конца венда. Древние цианобактерии, как и современные, были способны защищать себя ядами, которые угнетают рост и размножение эвкариот, а в ряде случаев приводят к гибели последних. Так что, колонизация высшими организмами тепловодных бассейнов была непростой задачей.

Билет №58

Кайнозойская эра. История геологического развития Земли в кайнозое.

После окончания мезозойского этапа тектогенеза структура земной коры приобрела следующий вид. Обширный северный платформенный массив Ангариды разделялся еще не совсем оформившейся на севере впадиной Атлантического океана на Северо-Американскую и Евразийскую материки.

В Южном полушарии вместо единой Гондваны существовали разделенные океаническими впадинами платформенные глыбы Южной Америки, Африки, Мадагаскара, Индии, Австралии и Антарктиды, в строении которых, помимо древних платформ участвовали также эпибайкальские и эпипалеозойские структуры.

В кайнозойской эре продолжали существовать Западно-Тихоокеанский, Восточно-Тихоокеанский и Альпийский геосинклинальные пояса, которые с начала палеогенового периода стали ареной новых крупных тектонический движений.

На протяжении палеогенового периода в регенерированной альпийской зоне Средиземноморского пояса активно протекал собственно геосинклинальный этап развития, но уже к концу эоцена - олигоцена он сменяется орогенным этапом развития - начинается воздымание горно-складчатых структур Альп, Карпат, Кавказа и других альпийских структур.

Вдоль периферии Тихого океана продолжалось формирование вулканогенного пояса.

В начале палеогена регрессия моря сменилась трансгрессией. Это последняя крупная трансгрессия в истории земной коры; она охватила юг Восточно-Европейской платформы, Западно-Европейскую эпипалеозойскую платформу, Западно-Сибирскую плиту, Тургайский прогиб, Туранскую плиту (Кызылкумы и Каракумы), проникла на юг Северо-Американской платформы и в северную часть Африканской платформы.

На протяжении палеогенового периода продолжались дальнейшие расколы земной коры в пределах Гондваны; к этому времени относится возникновение ряда разломов в Африке («великие африканские разломы»), с которыми связаны современные впадины Красного моря и восточноафриканских озер. По возникшим разломам изливались базальтовая лава .

Тектонические движения, проявившиеся на протяжении палеогенового периода, заметно усложнили структуру земной коры, особенно в пределах геосинклинальных поясов. В результате значительных общих поднятий и связанных с ними регрессий, происходящих к концу палеогенового периода, в начале нового, неогенового периода платформенные массивы - Евразийский и Северо-Американский в Северном полушарии, и «обломки» некогда обширной Гондваны - Южно-Американский, Африканский, Австралийский и другие южные материки стали почти повсеместно сушей.

Полагают, что в неогеновом периоде существовала сухопутная связь между Северо-Американским и Евразийским платформенными массивами в районе Британских островов и Гренландии, а также между Европой и Африкой в районе Средиземного моря.

В геосинклинальных поясах с новой силой проявились складчатость и горообразование, придавшие альпийским и тихоокеанским горным сооружениям в основном современный облик; это высокие и самые молодые горы на земной поверхности.

Одновременно формировались межгорные прогибы и впадины, а на границах горных сооружений с платформами - на всем их протяжении - краевые прогибы (Предкарпатский, Предкавказский, Месопотамский и др.).

Возникли обширные изолированные котловины (Средиземное, Черное и Каспийское моря). На Азиатском материке проявляется эпиплатфороменный орогенез (продолжавшийся и до нашего времени).

Складчатость сопровождалась активным внедрением и излиянием магмы в воздымающихся складчатых структурах, особенно в альпийской зоне Средиземноморского геосинклинального пояса.

В пределах Африканской платформы продолжались расколы и формирование грабенов, сопровождавшиеся также вулканизмом.

В неогеновое время моря охватывали только краевые участки платформ в районах, прилегающих к Средиземноморскому геосинклинальному поясу.

Все основные черты современной геологической структуры земной коры и ее физико-географической обстановки были уже подготовлены к началу четвертичного периода.

За сравнительно малый в геологическом смысле срок продолжительность четвертичного периода не могло произойти сколько-нибудь значительного преобразования и усложнения земной коры.

В альпийской зоне продолжается воздымание сложных складчатых систем и углубление межгорных и предгорных прогибов и впадин. Продолжается рост антиклинориев и синклинориев и вместе с ним дальнейшее углубление молодых геосинклинальных прогибов в тихоокеанской зоне.

На протяжении всего четвертичного периода активно проявлялись вулканическая деятельность по окраинам впадины Тихого океана; она и в современную эпоху не прекращается (Тихоокеанский вулканический пояс). Слабее вулканическая деятельность сохранилась в альпийском поясе.

Билет №59

Материковое оледенение четвертичного периода.

В четвертичный период возникли обширные оледенения, покрывшие громадные площади материков Северного полушария. Возникновение оледенений было вызвано похолоданием климата, которое наступило в течение неогенового и четвертичного периодов. В Северном полушарии временное похолодание наступило еще ко второй половине неогенового периода, так что к концу этого времени здесь уже стали возникать обширные оледенения. Значительно расширилась площадь оледенения в четвертичном периоде. Четвертичные оледенения охватили большие территории в Европе, Северной Америке и Азии. Признаки четвертичных оледенений установлены и в Южном полушарии, но здесь они проявлялись в гораздо меньших масштабах, чем в Северном.

Установлено, что на протяжении четвертичного периода несколько раз происходило значительное расширение площади оледенений, а в промежуточные эпохи, в эпохи потеплений, эта площадь, наоборот, сильно сокращалась. Большинство ученых считает, что в эпохи потеплений льды почти исчезли и климат становился похожим на современный. Таким образом, по их представлениям, в четвертичном периоде было несколько самостоятельных оледенений.

В европейской части России на протяжении четвертичного периода произошло шесть оледенений, по два оледенения соответственно в раннечетвертичную, среднечетвертичную и позднечетвертичную эпохи. Они получили следующие названия (в хронологическом порядке): 1) окское, 2) березинское, 3) днепровское, 4) московское, 5) калиниское и 6) осташковское.

Обширные четвертичные оледенения происходили также в азиатской части Евроазиатского материка, но здесь они не имели сплошного распространения. Центры оледенений находились на Новой Земле, Северной Урале, Таймыре, в Забайкалье и в горах Северо-Востока Азии.  

Билет №60

Органический мир кайнозоя

В растительном мире палеогена продолжалось господство покрытосеменных и их дальнейшая эволюция.

В Западной Европе и на юге Восточно-Европейской платформы произрастали пальмы, фикусы, лавры, магнолии, из хвойных - секвойи, болотные кипарисы; известны также папоротники. К северу от этого пояса (Северная Америка, Северный Урал, Арктическая область) располагалась флора умеренных широт: дуб, береза, тополь, клен и многие другие представители древесных листопадных растений, из хвойных - тис, ель.

Млекопитающие в палеогене развивались быстро. Они широко распространялись на суше; некоторые формы переходили к водному (киты, дельфины, тюлени) и даже к воздушному (рукокрылые - летучие мыши) образу жизни.

Копытные разделились на парнокопытные и непарнокопытные. В конце периода появились и первые представители отряда хоботовых, отрядов китообразных, грызунов, приматов. Из других позвоночных в палеогеновом периоде широко распространены были костистые рыбы и птицы; слабо - пресмыкающиеся и земноводные.

Неогеновые животные и растения во многом сходны с современными.

Флора представлена как вечнозелеными растениями - пальмами, секвойями, болотными кипарисами, папоротниками, так и растениями с опадающей листвой - дубами, кленами, тополями, буком, акацией и др. К северу - лиственная и хвойная.

В морской фауне широко представлены двустворки и гастроподы, морские ежи, мшанки и др.

Возникли многие современные семейства и роды млекопитающих.

Широкое распространение получили семейства хищных, копытных и хоботовых, появились медведи, гиены, куницы, собаки, мастодонты, носороги, свиньи, быки, овцы, жирафы, человекообразные обезьяны, а в конце периода (плиоцен) - слоны, гиппопотамы, гиппарионы и настоящие лошади.

Органический мир четвертичного периода напоминает современный. Изменения в физико-географических условиях вызывали главным образом миграцию фауны и флоры, в результате чего на различных участках и в различные эпохи четвертичного периода были распространены различные комплексы организмов, свойственные тем или иным климатическим зонам.

Как и в предшествовавший период, среди новых организмов особенно большим разнообразием и обилием отличались двустворки и гастроподы.

Среди ископаемых организмов четвертичного периода наиболее широко известны наземные животные и растения.

Растительный мир в четвертичном периоде испытал настолько небольшие изменения, что полностью вымершие формы растений почти неизвестны.

Из фауны характерны некоторые вымершие виды слоновых, а для раннечетвертичной эпохи- мастодонты. Из хищных- саблезубый тигр, из лошадиных - гиппарион.

В средне- и позднечетвертичную эпохи широкое распространение получили мамонты и шерстистые носороги.

Как указывалось, наиболее важной особенностью четвертичной истории органического мира является появление и развитие в этом периоде человека и его культуры.

Полезные ископаемые.

К краевым прогибам начинают отлагаться молассы - грубообломочные толщи пород, к которым приурочиваются крупные месторождения нефти и горючих газов, особенно в Калифорнии, Предкарпатском и Предкавказский краевых прогибах.

В Северном Зауралье и на Украине - марганцовые осадочные руды (Марсятское и Полуночное месторождения).

Отмечается значительная фосфоритоносность палеогеновых отложений Африканской платформы (Тунис, Алжир, Марокко).

Значительные по мощности континентальные угленосные толщи отлагались в прогибах и впадинах мезозойских структур Дальнего Востока.

Молассы и другие формации неогена характеризуется скоплениями нефти и горючего газа.

На окраинах и в заливах бассейнов, расположенных в зоне теплого, сухого климата, возникали соленосные толщи (например, каменная и калийная соль, гипс в Предкарпатье и Закарпатье, в Туркмении).

Нередко морские и озерные отложения неогена содержат мощные пласты оолитовых бурых железняков большого промышленного значения (Керченский п-ов, Турганский прогиб, Западно-Сибирская низменность и др.).

В озерах и заливах, расположенных в засушливых зонах (Казахстан, Прикаспийская низменность), отлагаются соли.

С четвертичными элювиальными и аллювиальными отложениями нередко связаны крупные промышленные россыпные месторождения золота, алмазов, драгоценных камней, а с морскими пляжными песками - ильменит и другие полезные ископаемые.