О том, какие животные и растения населяли Землю в различные эпохи

 

Исследуя ископаемые остатки животных и растений, палеон­тологи установили, что историю нашей планеты можно под­разделить на ряд больших этапов. Эти этапы названы зонами.

Первое время Земля, по-видимому, была необитаемой. Уныло плескались мелкие водоемы, хранили молчание без­жизненные равнины, безмолвствовали голые скалы. Мертвую тишину нарушал только грохот вулканов, извергавших лаву и тучи раскаленного пепла. Это время получило название азойского (т. е. безжизненного) зона.

Животный мир криптозоя: 1 - медуза; 2- морские Лилии; 3- радио­лярии; 4 -морские звезды.

Но вот где-то на границе раздела теплых морских вод и суши возникли первые сложные соединения белка — коацерваты. От них произошли предвестники жизни — протобионты. Их еще нельзя считать ни растениями, ни животными. Но в этих маленьких белковых комочках уже теплилась настоя­щая жизнь: они питались, двигались и размножались. От протобионтов зародились другие, более сложные организмы.

Мы не знаем, как они выглядели, и можем судить о существо­вании этого древнейшего биоса лишь по находкам скопле­ний углистого вещества, имеющего явно органическое проис­хождение.

Вслед за ними появляются первые сине-зеленые водо­росли и безъядерные бактерии — прокариоты, остатки кото­рых найдены в более молодых слоях земной коры. Долгое время они остаются почти единственными обитателями пла­неты. Этот этап назван археозойским или архейским эоном.

На смену ему пришел протерозойский зон. В протеро­зойских слоях в обилии появились эукариоты — организмы, клетки которых имели ядра; к простейшим одноклеточным растениям здесь присоединились многоклеточные водоросли, в морях появились первые животные. Закачались на волнах водянистые медузы, на отмелях поселились гребневики, а на илистом дне закопошились различные черви, примитивные ракообразные и предки морских звезд — древние иглокожие.

В самом конце протерозоя под влиянием неизвестных пока причин развитие животного мира претерпевает рево­люционную вспышку — и по всей Земле расселяется мно­жество бесскелетных организмов, получивших название эдиа-карской фауны (по местонахождению Эдиакара в Австралии, где они впервые были обнаружены). Кишечнополостные, чле­нистоногие, черви и другие существовавшие ранее группы животных дополняются рядом беспозвоночных неясного си­стематического положения, свойственных только этой эпохе. Некоторые исследователи считают, что именно от этих бес­позвоночных произошли многие ныне живущие скелетные организмы. В этих же слоях появляются и первые животные, имевшие кремневый скелет, — радиолярии.

Азойский, архейский и протерозойский зоны объединяются под общим названием криптозой — этап скрытой жизни (от греческого слова «криптос» — скрытый). В соответствии с положением в геологическом разрезе земной коры криптозой-ские отложения именуются также докембрийскими или до­кембрием.

Наши познания о развитии жизни на Земле в докембрии очень отрывочны и несовершенны. Слишком мало данных сохранила геологическая летопись об этом времени, состав­ляющем почти 9/10 всей продолжительности существования нашей планеты. Но неполнота знаний о ранних этапах раз­вития жизни отчасти компенсируется огромным количеством геологических и палеонтологических сведений о явлениях, происходивших на Земле в последующую эпоху.

После протерозоя наступил фанерозойский эон, или фане-розой, — этап явной жизни (от греческого «фанерос» -явный). Обилие собранного материала позволило составить для этого отрезка времени подробную геохронологическую шкалу, в которой за признаки возрастного разделения при­няты различные группы и комплексы животных и растений. Фанерозой подразделяется на три эры: палеозойскую (эру древней жизни), мезозойскую (эру средней жизни) и кайнозойскую (эру новой жизни). Палеозой, мезозой и кайнозой — так кратко называют их геологи. Каждая эра состоит из нескольких геологических периодов.

Палеозой охватывает шесть периодов: кембрийский (кемб­рий), ордовикский (ордовик), силурийский (силур), девонский (девон), каменноугольный (карбон) и пермский (пермь). В начале палеозойской эры, после оледенения, которым завершился протерозой, на всей Земле установился мягкий, теплый климат. Большая часть планеты была покрыта мо­рем. Такие современные территории, как Алтай, Урал, Се­верная Африка, в те времена представляли собой обширные впадины, Над которыми катились волны океана.

Наступление кембрийского периода ознаменовалось но­вым, небывалым в истории Земли «биологическим взрывом». Почти внезапно (в геологических масштабах) во всех морях появилось огромное количество беспозвоночных животных, большинство из которых, в отличие от более древних орга­низмов, имели прочные скелеты. Кембрийская фауна пред­ставлена тысячами видов разнообразных существ, нередко достигавших высокой степени биологического развития. Глав­ное место среди них занимают животные, получившие назва­ние археоциат и трилобитов.

Археоциаты жили на дне и, прирастая к нему, строили известковые рифы. Эти животные, достигавшие иногда полу­тора метров в высоту, имели форму бокала, благодаря чему они и заслужили свое название (от греческого «киатос» — кубок, чаша). Известковые скелеты археоциат имели вид чаши, конуса или цилиндра с двойными стенками, между которыми располагались поперечные перегородки.

Трилобиты — отдаленные родственники ракообразных, появившиеся одновременно с археоциатами. Трилобиты были водными животными, которые ползали по дну моря. Туло­вище и хвост трилобитов, подобно хвосту современного рака, состояли из ряда члеников. Иногда эти членики оканчи­вались острыми шипами. Тело трилобита было покрыто проч­ными щитками, которые предохраняли животное от нападе­ния врагов. Трилобиты любили селиться на песчаном и илистом грунте, где скапливалось много мелких животных и растений, служивших им пищей. Поскольку кембрийские трилобиты обитали в мутной придонной воде, глаза у многих из них были развиты очень слабо, а у некоторых вообще отсутствовали.

Кроме трилобитов и археоциат в кембрийском море жили медузы, древние кораллы, примитивные морские звезды, губки, брюхоногие моллюски — гастроподы. Здесь же появ­ляются первые представители брахиопод и панцирных рыб.

На протяжении кембрийского периода жизнь концентри­ровалась главным образом в воде, но есть основания счи­тать, что в это же время и на суше появились первые при­митивные наземные растения.

На смену кембрийскому периоду пришел ордовикский, за которым последовал силурийский. В начале ордовика материки испытали погружение. Но вскоре они снова начали подниматься. Это поднятие сопровождалось образованием гор, землетрясениями и вулканическими извержениями. По­этому на протяжении значительной части ордовикского и силурийского периодов моря были мелкими, а в конце силура многие области и вовсе освободились от них.

В ордовикском периоде вымерли археоциаты, зато трило­биты расселились по всему земному шару и стали одной из наиболее распространенных групп животных. Зрение у новых трилобитов было развито превосходно. Если у первых представителей этого класса единственной защитой от хищни­ков служили щитки, покрывавшие тело, да шипы на боках, то их силурийские потомки научились плавать и приобрели к тому же способность свертываться в клубок при опасности.

Вместе с трилобитами в морских водах жили крупные головоногие моллюски наутилусы, у которых были крепкие массивные закрученные раковины, достигавшие иногда по­лутора-двух метров. Эти большие моллюски были хищниками и, наверное, охотились на трилобитов.

Значительного расцвета достигли в ордовике кораллы и мшанки, появились первые позвоночные животные — бес­челюстные.

В силуре в морях обновился состав кораллов и посели­лись новые обитатели: морские ежи, морские лилии и много­численные панцирные рыбы, тело которых было покрыто снаружи прочной защитной броней. Панцирные рыбы не имели ни костей, ни парных плавников. Неискушенному на­блюдателю трудно признать в них рыбу. Но тем не менее эти странные существа, напоминавшие бронированных червей, уже возвещают о зарождении класса рыб.

Можно упомянуть еще одну интересную форму животных, встречающихся в ордовикских и силурийских отложениях. Названы эти организмы граптолитами. Граптолиты жили колониями. Каждый организм находился в камере, построен­ной из рогового вещества — хитина. Хитиновая оболочка камеры была пронизана тонкими известковыми нитями. А вся колония имела вид нескольких веточек, собранных в пучок и прикрепленных к известковой пластинке. Одни грапто-литы, очевидно, были донными животными и выглядели, как маленькие кустики, приросшие к морскому грунту. Другие обладали небольшим воздушным пузырем, который удерживал колонию близ поверхности воды. Подобно медузам, они носились по воле морских течений.

Органический мир палеозоя: 1 - сигиллярия; 2-протолепидодендрон, предшественник современных плаунов; 3- гигантская хищная стрекоза (Magаneura); 4 — диметродон, один из первых зверозубых ящеров; 5 - змеевидная амфибия (Dollchosoma): 6 - пресноводная кистеперая рыба (Osteolepls).

 

Размеры граптолитов невелики — всего несколько санти­метров, но в силурийских морях их было такое множество, что скапливавшиеся на дне трупы животных со временем образовали мощные залежи темной породы, которая назы­вается «письменным камнем». Если взглянуть на плиту та­кого камня, то покажется, будто он весь испещрен надпи­сями на каком-то восточном языке. Эти «письмена» и пред­ставляют собой окаменелые остатки граптолитовых колоний.

Одновременно с развитием жизни в море на влажных участках земной поверхности впервые появились крупные растения — псилофиты, которые после своей гибели образо­вали первые в истории Земли ископаемые почвы и неболь­шие залежи каменного угля.

Но животный мир на континентах был по-прежнему очень беден. Только скорпионы да многоножки смогли прижиться на суше.

На границе силурийского и последовавшего за ним де­вонского периода произошло интенсивное горообразование. Море покинуло большинство занимаемых им областей, и громадные пространства превратились в сушу. На протяже­нии девона воды океана еще раз пытались затопить мате­рики, но в конце этого периода море снова отступило.

В начале девона вымирает большинство, граптолитов и приходят в упадок многие группы трилобитов. Зато настоя­щего расцвета достигают рыбы. По-прежнему копошатся в песке бронированные панцирные рыбы. Теперь они стали крупнее и подвижнее. Наряду с ними в открытых водах поселяются первые акулы. А в пересыхающих водоемах возни­кает большая группа двоякодышащих рыб. Пребывая в род­ной — водной — стихии, эти рыбы дышали жабрами, но если водоем высыхал, они не страдали из-за отсутствия воды, ибо кроме жабр у двоякодышащих рыб имелись легкие, позволявшие им свободно дышать воздухом.

Отступание моря вызвало у некоторых рыб формирова­ние еще одного приспособления: их плавники стали служить для ползания и со временем превратились в отдаленное подобие ног. Такие рыбы названы кистеперыми.

На суше в это время широко распространяются много­ножки и появляются первые насекомые. Древние растения — псилофиты — постепенно вымирают, их место захватывают папоротники, хвощи и плауны. Нынешние папоротники редко достигают двухметровой высоты, а плауны и хвощи обычно представляют собой сейчас низкорослую травку. Правда, в лесах Южной Америки встречаются некоторые виды хво­щей, достигающие десяти метровой длины, но стебель этих растений не толще полутора сантиметров. Палеозойские пред­ки современных растений по размерам намного превосходили своих потомков. Это были стройные деревья высотой 30 м и более, стволы которых имели около 2 м в поперечнике. Могучие леса этих растений после своей гибели образовали много залежей каменного угля. Отсюда и произошло название очередного периода — каменноугольный.

На протяжении каменноугольного периода наметилось распределение растительности по климатическим зонам: в тропиках произрастали теплолюбивые папоротниковые леса, а ближе к полюсам появились растения, приспособившиеся к более холодным условиям.

В морских водоемах в это время продолжают вымирать граптолиты и древние гастроподы, но появляются новые группы брахиопод, кораллов и рыб. Среди головоногих мол­люсков начинают преобладать более высокоорганизованные животные — аммоноидеи.

В каменноугольном периоде уже существовали все из­вестные ныне группы животных, за исключением птиц и млекопитающих. Сильно размножились насекомые. Среди зарослей громадных папоротников сновали гигантские стре­козы, достигавшие 70 см. Другие насекомые по размерам тоже не уступали стрекозам.

В прибрежных болотистых плавнях тем временем появи­лись первые четвероногие — земноводные. Древнейшие зем­новодные, происшедшие от кистеперых рыб, получили назва­ние стегоцефалов, т. е. панцирноголовых. Первые стегоце­фалы были похожи на нынешних тритонов. Они двигались по суше еще неумело, загребая землю лапами, и движение их напоминало скорее плавание, чем ходьбу.

Но очень скоро земноводные освоились с новыми усло­виями жизни. Стегоцефалы научились проворно передви­гаться и превратились в крупных хищников с огромной, прекрасно развитой пастью. Многие из них окончательно переселились на сушу и только весной возвращались в воду метать икру. За короткий срок земноводные заняли господ­ствующее положение среди животных Земли.

И одновременно с расцветом земноводных в середине каменноугольного периода появляются первые представители нового класса животных — пресмыкающиеся.

За каменноугольным периодом наступил последний — пермский — период палеозойской эры. Название этому пе­риоду было дано в 1841 г. по уральскому городу Пермь, в окрестностях которого впервые обнаружены отложения этого возраста.

В начале пермского периода на Земле сохранялись густые леса папоротников, хвощей и плаунов. Но во второй поло­вине периода климат становится холоднее и суше. Гибнут папоротниковые леса. Вымирают гигантские насекомые. В связи с общим похолоданием начинают развиваться хвойные растения. На месте бывших влажных территорий, недавно покрытых лесами, появляются пустыни — впервые в Северном полушарии возникает обширная засушливая зона.

В начале пермского периода море было распространено на сравнительно небольших площадях. К концу перми про­странство, занимаемое морями, сокращается еще больше и многие морские бассейны превращаются либо в солоно-ватоводные лагуны, в которых отлагались природные соли, либо в пресноводные озера, где накапливались толщи горю­чих органических осадков. Иногда море наступало, но его наступления были кратковременными и не очень значитель­ными.

В пермских морях вымирают трилобиты, исчезают панцир­ные рыбы, зато широко распространяются многочисленные акулы.

Размножились и достигли крупных размеров земноводные, но и этот класс уже имеет некоторые признаки упадка. Интенсивно развиваются пресмыкающиеся, которым суждено вскоре окончательно вытеснить земноводных. От стегоцефа­лов произошли древние травоядные пресмыкающиеся — ко­тилозавры, сохранившие много черт своих предков. Рядом с ними обитали хищные териодонты — зверозубые ящеры, по строению черепа и зубов напоминавшие примитивных млекопитающих.

Пресмыкающиеся имели существенные преимущества пе­ред земноводными. Они не метали икру в воде, а откладывали яйца в хорошо прогреваемый солнцем песок. Тело их было защищено от чрезмерного испарения роговыми покровами или чешуей. Некоторые из пресмыкающихся вели полуводный образ жизни, другие в случае необходимости могли, подобно кроту, зарываться в землю. Такие животные гораздо легче приспосабливались к изменениям климата и имели значи­тельно больше шансов на победу в борьбе за существо­вание, чем прихотливые древние земноводные.

С расцветом пресмыкающихся открывается новая стра­ница истории Земли, известная под названием мезозойской эры. Мезозойская эра состоит из трех периодов: триасо­вого (триаса), юрского (юры) и мелового (мела).

Триасовый период характеризовался относительно устой­чивым климатом. Материки занимали большие площади; образования новых гор почти не происходило. Лета и зимы в привычном нам понимании тогда, по-видимому, не было, и времена года представляли собой только чередование влаж­ных, обильных осадками и более сухих сезонов. В лесах преобладали голосеменные растения: саговниковые, гинкго-вые и хвойные. Из древних групп растительности в доста­точном количестве в триасе сохранились только хвощи и папоротники, но теперь они выглядели куда менее вели­чественно, чем в каменноугольном или пермском периоде.

Произошли изменения и в составе животного мира. В на­чале мезозойской эры земноводные окончательно уступили место пресмыкающимся. В конце триасового периода выми­рают стегоцефалы. Появляются новые семейства и роды пресмыкающихся — первые ящеры, крокодилы и черепахи. От котилозавров произошла большая группа крупных пресмы­кающихся, которые за свой устрашающий внешний вид по­лучили название динозавров, т. е. «ужасных ящеров».

Органический мир мезозоя: 1 - археоптерикс, древнейшая из известных птиц; 2 - саговая пальма; 3 - стегозавр, наземный динозавр юрского периода; 4 - плезиозавр, обитатель юрских морей; 5 - гигантская чере­паха (Archehn).

 

Пресмыкающиеся начинают быстро осваивать новые и новые области материков. Но условия жизни на континентах оказались неблагоприятными для некоторых представителей этого класса. В связи с этим часть пресмыкающихся, с таким трудом завоевавших сушу, снова возвращается в ту стихию, откуда вышли ее далекие предки, — в море. Конечности этих животных укорачиваются, между пальцами появляется плавательная перепонка, и ноги вновь превращаются в плав­ники. Одними из первых вернулись, к водному образу жизни живородящие рыбоящеры — ихтиозавры.

Параллельное прогрессом пресмыкающихся возникает но­вый класс животных — млекопитающие. Первые млекопитаю­щие были слабыми зверьками, которые питались насеко­мыми. Ничтожными и хилыми выглядели они по сравне­нию с гигантами динозаврами.

Триасовый период сменился юрским. В начале юрского периода море активно наступало на материки. Климат этого времени на громадных территориях был близок к тропиче­скому или субтропическому. Теплые и влажные климатические условия способствовали расцвету флоры. На континентах произрастала буйная растительность, оставившая в память о себе немало месторождений каменного угля.

В юрском периоде на суше господствуют гигантские ди­нозавры. Триасовые формы пресмыкающихся вымирают, и их место занимают новые роды ящеров. Некоторые семейства пресмыкающихся продолжают переходить к водному образу жизни. Животный мир моря обогащается новыми видами плавающих ящеров. Наряду с ними в водах океана обитают крупные черепахи и не дожившие до наших дней морские крокодилы.

Но пресмыкающиеся не ограничиваются покорением мо­рей, они устремляются в воздух. Появляются крылатые ле­тающие ящеры — птеродактили и рамфоринхусы. И наконец, пожалуй, самое крупное биологическое событие юрского пе­риода: в воздух поднимаются первые птицы — археоптерикс и археорнис.

В конце юрского периода происходит сильное горообра­зование. Начинает формироваться кольцо хребтов, опоясы­вающих чашу Тихого океана. Горы эти продолжают расти и в начале следующего — мелового — периода. В меловом периоде по крайней мере дважды усиливалось формирова­ние гор и изменялись границы материков.

Наземная растительность в мелу поначалу оставалась почти такой же, как в юрском периоде. Но во второй поло­вине мелового периода, который геологи называют поздним мелом, широко распространились цветковые растения, кото­рые начали быстро вытеснять представителей древней флоры. В позднемеловых отложениях уже встречаются отпечатки растений, существующих и в наши дни, таких как дуб, бе­реза, бук, ива, платан, лавр, магнолия.

В меловом периоде процветают летающие ящеры. В слоях этого возраста найдены кости гигантских хищных птерано­донов, размах крыльев которых достигал 8 м.

Заселившие сушу динозавры представлены множеством самых разнообразных форм. Среди них есть хищники и травоядные, передвигающиеся на четырех ногах и приспо­собившиеся к двуногому хождению.

Обновляется животный мир моря. По-прежнему плавают здесь гигантские черепахи и гоняются за добычей морские крокодилы. Но рядом с ними на арену борьбы выходят но­вые водные змееподобные ящеры — мозазавры и долихозавры. А в болотистых местностях выползают погреться на солнце первые настоящие змеи.

Птицы, появившиеся в юрском периоде, в мелу начинают усиленно развиваться. Борьба этого класса животных за существование увенчалась успехом, и в конце мела появ­ляется много разнообразных птиц. Среди них сухопутные и водные, умеющие летать и бескрылые, зубастые и беззубые. Только млекопитающие продолжали оставаться неболь­шими слабыми животными. Они по-прежнему скромно юти­лись на Земле, населенной могучими ящерами и хищными птицами. Но в самом конце мела наземные и водные дино­завры, летающие ящеры, морские крокодилы и зубастые птицы начинают вымирать и вскоре полностью исчезают с нашей планеты. Одновременно с ними вымирают и древние морские беспозвоночные — аммоноидеи.

Меловой период завершает мезозойскую эру. Жизнь на Земле вступает в очередную фазу развития — начинается кайнозойская эра. Она состоит из трех периодов: палеогено­вого, неогенового и четвертичного. Иногда геологи рассматри­вают палеоген и неоген совместно, объединяя их под назва­нием третичного периода.

В кайнозое произошел целый ряд горообразовательных движений. Море наступало на сушу и вновь отступало, материки неоднократно меняли свои очертания, пока не приоб­рели те формы, которые мы видим на современной геогра­фической карте.

Климат в палеогене был несколько холоднее, чем в пред­шествовавшем меловом периоде, но несравненно жарче, чем сейчас. В европейской части нашей страны росли магнолии и пальмы, на севере Америки — инжир и бананы, на остро­вах Северного Ледовитого океана — виноград и кипарисы. Но среди зарослей теплолюбивых растений были не редкостью и те деревья, которые в наши дни предпочитают произрастать в лесах умеренного пояса, например, дуб, вяз, береза.

К неогеновому времени в умеренной зоне вечнозеленые растения уступили место листопадным деревьям. Появились разнообразные травы. И к концу периода обособились степи, лесостепи, тайга и тундра. Лишь в южных районам флора не претерпела столь резких изменений.

Обилие растительности, расцвет новых высокоорганизо­ванных растительных сообществ, теплый климат и частые вулканические извержения, во время которых в атмосферу поступало большое количество углекислого газа, необходи­мого растениям, привели к тому, что начало кайнозойской эры ознаменовалось небывалым в истории Земли накопле­нием угля, торфа, горючих сланцев и других полезных иско­паемых органического происхождения.

Одновременно идет быстрое развитие теплокровных жи­вотных. На первое место теперь выдвигаются млекопитающие и птицы. В начале палеогена среди млекопитающих преобла­дали «низшие» формы — яйцекладущие (родственники совре­менных обитателей Австралии — утконоса и ехидны) и сум­чатые (предки нынешних кенгуру). В конце палеогена появ­ляются первые высшие млекопитающие — предки слонов и лошадей, примитивные обезьяны и древние хищники — крео­донты.

В неогеновом периоде многие примитивные группы мле­копитающих гибнут, и главную роль начинают играть но­вые семейства и роды: быки, олени, носороги, различные хоботные, грызуны, медведи, собаки, гиены, гигантские тигры, высокоразвитые (в том числе — человекообразные) обезьяны. Некоторые млекопитающие избирают водный образ жизни, появляются сирены, ластоногие и киты.

В конце неогена на Земле вымирает большинство сум­чатых и яйцекладущих, исчезают и древние птицы. Животный и растительный мир планеты приобретает облик, близкий к современному.

Наконец, наступает последний период — четвертичный. Продолжающееся общее похолодание климата и неоднократ­ные оледенения приводят к тому, что количество видов мле­копитающих несколько сокращается. Меняется видовой со­став различных групп животных, и появляется новое высоко­организованное существо — человек. В честь этого события многие исследователи называют четвертичный период антро-погеновым (от греческого слова «антропос» — человек).

Органический мир кайнозоя: 1 - береза, представитель листопадной флоры; 2 - мамонт; 3 - саблезубый тигр; 4 - меэогиппус, род лощадей, появившийся в олигоцене; 5 - становление человека, слева - направо: дриопитек, неандерталец, кроманьонец. Homo sapiens (современный человек).

 

ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ КАЛЕНДАРЬ