Расцвет высших растении и животных

 

По теории естественного отбора новые формы должны стоять выше прежних не только в силу победы в борьбе за существование, но еще и вследствие дальнейшего шага в деле специализирования органов.

Ч. Дарвин

ВЕК МЛЕКОПИТАЮЩИХ

 

Эра, в которой мы живем, называется кайнозойской. В эту эру, длящуюся около 60 миллионов лет, происходило формирование основных черт современного рельефа земной поверхности, бурно развились высшие представители органического мира – цветковые растения, насекомые, костистые рыбы, птицы и млекопитающие, – появилось высшее разумное существо – человек.Происходило энергичное поднятие больших участков материков, формировались высочайшие горы Земли, исчезали или уменьшались в размерах, огромные внутриконтинентальные водоемы: океан Тетис окончательно распался на ряд морей (Средиземное, Черное, Каспийское и др.). Возникали горы Кавказа, Средней Азии, Альпы, исчезло Тургайское море – залив вдоль восточного склона Урала и Западного Казахстана – и др. Усиливается континентальность климата, и происходит быстрая смена растительных покровов.

 

Распределение суши и океанов в начале кайнозойской эры

 

Древняя гигантская хищная птица диатрима

Кайнозойская эра подразделяется на два периода: длительный третичный и очень короткий четвертичный, или антропоген (период развития человека и человеческого общества). Третичный период значительно больше четвертичного. Поэтому его иногда делят на две части: более древнюю – палеоген – и более позднюю – неоген. Деление третичного и четвертичного периода на эпохи и продолжительность каждой из них даны в таблице (стр. 39).Промежуток времени – конец мелового периода и начало кайнозойской эры – исследован довольно плохо. Нам неизвестно пока, как произошла тогда смена древних растений и животных более молодыми. Это время, вероятно, было довольно продолжительным, полным волнующих событий в истории жизни. Однако многие архивы этой истории еще не обнаружены, а другие погибли.Произошла довольно резкая смена форм жизни. Навсегда исчезли ящеры – владыки суши, морей и воздуха, – леса из саговых пальм и множество других животных и растений.Жизнь в океанах и морях изменялась значительно меньше чем на суше, и по составу организмов третичные моря были близки к современным. Вместо мезозойских аммонитов и белемнитов появились пластинчатожаберные и двустворчатые моллюски. Многие из них широко распространились в пресных и солоноватых водах. Моря были населены множеством фораминифер, образующих глубоководные илы. В палеогене также жили многочисленные гигантские донные фораминиферы – нуммулиты. Шестилучевые кораллы (мадрепора и др.) вместе с восьмилучевыми кораллами, водорослями литотамниями, гидроидными полипами, мшанками образовывали и сейчас образуют в теплых морях рифы. Многочисленны были ракообразные иглокожие. Среди рыб преобладали близкие к современным костистые и акуловые.Наземная растительность и млекопитающие палеогена еще мало были похожи на современных. По‑видимому, были лишь две флористические провинции – тропическая и подтропическая (теплоумеренная). Тропическая растительность была широко распространена в Европе, Азии, Северной Америке. В средней и южной Европе, например в СССР в южной части Русской равнины, наряду с реликтами мезозоя – пальмами, араукариями – росли вечнозеленые лавры, магнолии, болотные кипарисы, каштаны, бамбуки, бананы, эвкалипты. Росли также липы, ивы, ольха, тополь, клен, кустарниковые – бересклет, туя, мирта, – а в более влажных местах разнообразные папоротники и мхи. В Гренландии росли кипарисы, магнолии, вязы, клены, виноград. На юге Европы водились крокодилы и большие водяные змеи, тропические ящерицы. По берегам рек росли пальмовые леса, летали птицы с заостренными, как пила, клювами. Севернее преобладали деревья с опадающей листвой и хвойные. Весьма характерной особенностью палеогена в отличие от более поздних эпох является незначительность трав, в частности злаков.Мир наземных позвоночных резко отличался от мезозойского. В кайнозое млекопитающие быстро заняли господствующее положение, приспособившись к различным условиям суши, к жизни в воздушной и водной среде, и как бы заменили мезозойских пресмыкающихся, из которых сохранились только крокодилы, черепахи, ящерицы, змеи. Вначале преобладали группы, свойственные еще мезозою, – многобугорчатые, сумчатые, примитивные планцентарные, представленные насекомоядными, – такие, как кроты, ежи и др. По‑видимому, в меловой период насекомоядные дали начало другим отрядам млекопитающих. В палеогене появились возникшие от насекомоядных примитивные хищники креодонты, одна из групп которых впоследствии стала родоначальницей настоящих хищных, древние копытные – кондиляртры, предки более поздних копытных, а также приматы, грызуны, рукокрылые. Млекопитающие эоценовой и олигоценовой эпох, весьма разнообразные по величине, строению и приспособлению к различным условиям существования, найдены во многих местах Азии, Европы, Северной Америки. Многие из них, однако, еще сочетали особенности, свойственные представителям различных отрядов или семейств. Например, креодонты имели признаки хищных, насекомоядных и даже сумчатых. У них были крупные череп и зубы, небольшой мозг и слабые ноги. Большинство их вымерло, но группа, которая выжила и дала начало новейшим хищникам, отличалась небольшими размерами своих представителей с более крупным мозгом, эффективными режущими зубами и относительно слабыми ногами. От нескольких ветвей первичных копытных – кондиляртр – возникли дожившие до наших дней непарнокопытные, парнокопытные, хоботные. Появились разнообразные копытные, нередко причудливого строения и гигантских размеров – громадные рогатые бронтотерии, диноцераты, безрогие носороги. Носорог индрикотерий, выкопанный из олигоценовых отложений Казахстана, достигал 5 метров в высоту и был самым крупным наземным млекопитающим.Обширные пространства Азии, когда жили индрикотерий, были покрыты тенистыми смешанными лесами из громадных буков, грецкого ореха, ликвидамбров, секвой. Эти леса чередовались с болотистыми зарослями и лесостепями. Климат был теплый и влажный. В зарослях и на болотах обитали крупные свинообразные – антракотерии, маленькие безрогие оленьки – предки оленей, жираф, антилоп и быков. В лесах и лесостепях жили когтепалые копытные халикотерии, паслись легкие мелкие носороги и бродили индрикотерии, поедая листву и молодые побеги деревьев и кустарников.Млекопитающие заняли не только поверхность суши, но лазали по деревьям (древние приматы), летали по воздуху (летучие мыши), плавали в морях (древние киты). Они вместе с птицами полностью «заменили» мезозойских пресмыкающихся – динозавров, ихтиозавров, плезиозавров, птерозавров. Наступил расцвет «века млекопитающих».Следует отметить, что в Австралии и Южной Америке, рано отделившихся от других материков, млекопитающие сохранили облик древних мезозойских предков и развивались там по‑другому. В Австралии существовали лишь сумчатые и однопроходные, в Южной Америке – сумчатые, неполнозубые, ленивцы и различные южные копытные – нотоунгуляты и другие.

 

Древние копытные млекопитающие фенакоды(из кондиляртр)

В неогене очертания морей и континентов, рельеф земной поверхности уже были близки к современным, климат стал холоднее, в горных районах были оледенения.

Древний хищник – креодонт диниктис охотится за копытным

 

 

Страннороги (диноцераты), жившие около 50 миллионов лет назад

В конце олигоцена и в миоцене происходят большие изменения наземной флоры и фауны. В умеренных поясах тропические и субтропические растения сменяются растениями с опадающей листвой, возникают поросшие злаками и другими травами степные и лесостепные пространства, и позднее, в конце третичного и в четвертичном периоде, появляется растительность тайги, тундр. На юге растительность, а также и животный мир изменялись меньше и сохраняли более древний облик.Изменение климата и особенно появление нового растительного покрова – широкое распространение сухих лугов и лесостепей, – как показал еще в 70‑х годах прошлого века В. О. Ковалевский, резко сказалось на развитии млекопитающих и в первую очередь на травоядных копытных. Исчезают кондиляртры и другие питающиеся мягкой, сочной растительностью млекопитающие, креодонты, многие обитатели лесных чащ и болотных зарослей.

 

Крупные древние рогатые млекопитающие арсиноитерии,жившие в Африке около 40 миллионов лет назад

 

 

Различные представители индрикотериевой фауны,обитавшие в Азии 25–50 миллионов лет назад

В миоцене и плиоцене появились уже все семейства и многие рода ныне существующих млекопитающих: лошадиные, свиньи, олени, жирафы, полорогие, гиены, кошки, ластоногие, обезьяны, в том числе человекообразные, хоботные – мастодонты и древние слоны. У многих копытных (лошадиных, оленей, полорогих) выработались хорошие приспособления к быстрому бегу и питанию травянистыми растениями. Ноги их удлинились, коренные зубы стали постоянно растущими, с высокой коронкой.В конце миоцена и в плиоцене в Европе, Азии, Африке была широко распространена так называемая гиппарионовая фауна, в состав которой входили трехпалые лошади – гиппарионы, свиньи, олени, жирафы, разнообразные антилопы, мастодонты, гиены, барсуки, виверры, медведи, кошки, в том числе гигантские тигры саблезубы с большими кинжаловидными верхними клыками, грызуны, обезьяны. Из птиц характерны страусы. Несколько иной состав гиппарионовой фауны был в Северной Америке. Во второй половине плиоцена эта фауна исчезла в Европе, большей части Азии, в Северной Америке. В Африке она просуществовала дольше и превратилась в современную фауну африканских лесостепей – саванн. Если бы мы могли попасть несколько миллионов лет назад, например, на Украину, в Западную Сибирь, то нам представилась бы картина, сходная с саваннами Африки.Огромные скопления остатков гиппарионовой фауны обнаружены и раскопаны на территории Молдавии, Украины, Кавказа, Средней Азии, Западной Сибири.В СССР, особенно за последние 40 лет, обнаружены многочисленные местонахождения млекопитающих третичного и четвертичного периодов. Их остатки были изучены многими палеонтологами, среди которых надо особенно отметить академика А. А. Борисяка, почетного академика М. В. Павлову, профессора Ю. А. Орлова.

 

ВЕЛИКОЕ ПОХОЛОДАНИЕ

 

Четвертичный период, или антропоген, начавшийся около 1 миллиона лет назад, несмотря на свою относительную краткость, богат событиями. В течение антропогена возник человек и развивалось человеческое общество, образовались многие виды ныне существующих растений и животных, сформировались современные флора и фауна, появились созданные человеком культурные растения и домашние животные. В течение этого времени приняли знакомые нам очертания современные моря и океаны, горы и равнины, озера и реки. В этот относительно короткий срок произошли такие большие физико‑географические перемены, как образование Балтийского, Карского, Эгейского, Красного и ряда других морей, произошло отделение островов Мальты и Сицилии от Африки, Великобритании – от Европы. Исчезла Берингийская суша, соединявшая еще сравнительно недавно, несколько сотен тысяч лет назад, Азию с Северной Америкой в районе Камчатки и Аляски. От азиатского материка в течение антропогена отделились Новая Земля, Новосибирские острова, Японские и Зондские острова. Неоднократно прерывалась и восстанавливалась связь между Аральским, Азовским, Каспийским, Черным и Средиземным морями. Происходили изменения границ суши и моря и в других местах, особенно, как показали последние исследования, в Арктике и на севере Азии. В антропогене продолжалось образование высоких хребтов Альпийских, Кавказских, Алтайских, Гималайских и других гор.

Саблезубый тигр

 

В начале антропогена было сравнительно тепло даже в умеренных северных зонах. Растительный и животный мир значительно отличался от современного. Широко были распространены крупные так называемые древние и южные слоны, степные носороги, крупные однопалые дикие лошади, дикие верблюды, олени, в том числе огромные широколобые лоси и гигантские, или большерогие, олени; много было антилоп, грызунов. Из грызунов интересны бобры трогонтерии, внешне напоминающие современных бобров, но они были значительно крупнее и жили, как сурки, в норах. Весьма диковинным зверем был носорог эласмотерий, или единорог, обитавший в северной Азии и Восточной Европе. Ростом эласмотерий был, как слон. У него на лбу, а не на носу, как у обычных носорогов, был огромный длинный рог (до 1 м). Единственный в мире скелет эласмотерия можно видеть в Палеонтологическом музее Академии наук СССР в Москве. В Западной Европе было настолько тепло, что жили гиппопотамы. В это время в теплых южных странах (Африка, Южная Америка, Южная Азия) доживали свой век некоторые тропические животные: мастодонты, гиппопотамы, саблезубые тигры, а также разнообразные сумчатые (Австралия и Южная Америка) и др.

 

Единорог – эласмотерий

 

Гигантский ленивец – мегатерий

На южных материках (Австралия, Южная Америка, Африка и тропическая Азия) были уже растения и животные, которые дожили до наших дней. Климат и вся физико‑географическая обстановка там изменились меньше, чем на севере.В Южной Америке распространились млекопитающие, у которых не было передних зубов или даже отсутствовали все зубы. Поэтому их назвали неполнозубыми. Одни из них – броненосцы – были покрыты панцырем, как черепахи. У других развился толстый, мощный хвост, так что они могли вставать, опираясь на него. Самым большим из броненосцев был трехметровый глиптодон. С виду он был похож на черепаху. У глиптодона был такой тяжелый панцырь, что он еле‑еле двигался. Питался он мягкими растениями. Близкими родичами живущим ныне в Южной Америке ленивцам были мегатерии. Ленивцы – медлительные и вялые животные: они по целым неделям не слезают с веток деревьев, прицепившись к ним ногами и свесившись спиной вниз. В такой позе они долго спят. Шея у них так устроена, что они могут поворачивать голову назад. Мегатерии были крупнее ленивцев и достигали размеров слона. Так же как некоторые ящеры, они могли подниматься на задние ноги, опираясь при этом на хвост, чтобы объедать листья деревьев. Когда Южная и Северная Америка соединились и по суше на юг двигались новые млекопитающие, мегатерии и многие другие удивительные звери, населявшие Южную Америку, вымерли. Их мелкие родичи до сих пор живут в лесах Южной Америки, являясь как бы живыми ископаемыми прошлых эпох. Вероятно, они тоже скоро вымрут. Во всяком случае их становится все меньше и меньше. В отрезанной от других материков Австралии развивались сумчатые млекопитающие и нелетающие птицы. Гигантами среди них были динорнисы – птицы в два раза выше человека.Последняя птица – гигант моа, – жившая в Новой Зеландии, была истреблена около 100 лет назад. Пути развития жизни в северной Европе, Азии и Северной Америке были совсем другими.Во второй половине антропогена началось резкое похолодание климата, приведшее к обилию снегового покрова и возникновению оледенений больших пространств на севере Европы, Азии и Северной Америки.Вместе с холодом увеличивалась и сырость. Глубокие снега покрывали северные земли и горные хребты. Жизнь замирала, отступала к югу; сравнительно немногие виды растений и животных смогли приспособиться к суровым условиям.

Длиннорогий бизон

 

Скелет большерогого оленя в Палеонтологическом музее Академии наук СССР

 

В начале великого похолодания, несколько сот тысяч лет назад, растительный и животный мир значительно отличался от современного. Представим себе мир млекопитающих того времени. На заливных лугах и опушках лесов пасутся косяки лошадей и стада крупных длиннорогих бизонов. Водится много лосей и большерогих оленей. Самки большерогих, как и многих других видов оленей, были безрогими. Множество было носорогов, крупных слонов – трогонтериев – предков появившихся позже мамонтов. Слоны трогонтерии были гораздо крупнее мамонтов и других слонов, появившихся позже. Бивни у их самцов достигали 3 метров в длину. В это же время жили еще и другие вымершие ныне млекопитающие – дикие верблюды, винторогие антилопы спироцерусы, страшные хищники того времени пещерные львы (тигрольвы), имевшие признаки тигров, пещерные гиены и медведи. Появились уже мало отличавшиеся от современных волки, лисицы, зайцы, шакалы, куницы и другие животные.Около 200 тысяч лет назад началось более резкое похолодание. На севере и в горах появились ледники. Скандинавия и север Северной Америки напоминали нынешнюю Гренландию. Эпоха оледенения оставила нам много памятников о себе: это фиорды, изрезывающие берега Норвегии, где ледник спускался сотнями языков в море, это разнообразные округленные и сглаженные льдом камни, которые зовутся курчавыми скалами, бараньими лбами, это камни, оторванные ледниками при их движении и перенесенные за сотни километров (такие камни‑валуны часто встречаются на севере европейской части СССР. «Медный всадник» – памятник Петру I – стоит на таком крупном валуне). Наконец, ледники оставили после себя массу беспорядочных отложений горных, преимущественно глинистых, пород, изрытый рельеф, множество озер.О причинах великого похолодания и образования ледниковых покровов ученые высказывали разные предположения. Скорее всего они вызваны значительными горообразованиями, изменением очертаний берегов морей и океанов, направлений морских течений и другими физико‑географическими переменами, происшедшими во второй половине антропогена. Некоторые ученые считают, что было несколько похолоданий, которые перемежались с теплыми эпохами. Не все животные и растения пережили великое похолодание; некоторые из них вымерли, другие отступили к югу, в более теплые места, третьи – приспосабливались к холодным суровым условиям.В этот период возникают умеренная и арктическая ландшафтные зоны, их флора и фауна. Формируется растительность тундры, тайги, смешанных лесов, изменяется облик степей. В это время на равнинах северной Европы и Азии широко распространились холодолюбивые виды животных: северный олень, появившийся в Северной Америке, мускусный овцебык, живущий сейчас лишь в Гренландии и на островах североамериканского архипелага, лемминги, зайцы беляки, песцы, белые куропатки, полярные жаворонки и некоторые альпийские птицы.Широко распространились волосатые носороги и слоны‑мамонты, измельчавшие потомки трогонтериевого слона. Крупные длиннорогие бизоны и первобытные быки сильно измельчали. Эласмотерии, многие носороги, пещерные медведи и гиены, тигрольвы и другие млекопитающие вымерли. О значительности похолодания говорят такие факты. В Крыму, например, обитателями стали белые куропатки, песцы, зайцы беляки, северные олени, полярные жаворонки. Мамонт и его постоянный спутник волосатый носорог проникли на юг до Испании, Италии, Закавказья. Мамонты населяли Европу, Азию и Северную Америку вплоть до их самых северных окраин.Много прямых потомков животных этой эпохи дожило до наших дней, некоторые вымерли или сильно сократились их число и ареал распространения.Мамонтов, волосатых носорогов и других вымерших животных мы можем себе легко представить. Они дошли до нас как бы законсервированными, замороженными, с волосяным покровом, кожей и мягкими тканями. Это животные, которые случайно попали в трещины льда, замерзли в болотах и пролежали во льду много тысяч лет, не тронутые гниением.В Сибири были найдены голова и лапы волосатого носорога, целые туши или части мамонтов. В начале нашего века был найден почти целый мамонт, чучело которого стоит в Зоологическом музее Академии наук СССР в Ленинграде. В желудке этого мамонта сохранилась даже пища, которую он съел перед смертью, – осока, полевой тмин, дикие бобы, полярные лютики. Эти растения и теперь растут в Сибири летом. Зимой мамонт питался, вероятно, листьями и корой полярной ивы, вереском и другими низкорослыми кустарниками.На основе таких находок мы легко можем представить себе и внешний вид мамонта и его образ жизни.Мамонт – животное немного больше индийского слона, с высокой головой и коротким хвостом. Он был покрыт рыже‑бурой шерстью, в метр длиной, свисавшей на брюхе до земли. Его изогнутые бивни – увеличенные резцы – достигали 3 метров в длину. Ими он защищался и выкапывал пищу из‑под снега. Кожа у мамонта была очень толстая, с большим слоем подкожного жира, доходившим до 10 сантиметров. На голове и на спине этот жир образовывал целые горбы. Толстая кожа, шерсть и обилие жировых отложений хорошо предохраняли мамонта от холода.После великого похолодания снова началось потепление климата, которое в свою очередь вызвало вымирание и тем самым сокращение численности животных, приспособившихся к суровым условиям ледниковой эпохи, – мамонтов, волосатых носорогов, овцебыков и др. Последние мамонты вымерли в современную геологическую эпоху около 10 тысяч лет назад.

 

Большерогие олени

В это время сформировался растительный и животный мир, современниками которого мы являемся. В последние 10 тысяч лет климатические условия тоже не подвергались резким изменениям и напоминали современные. Флора и фауна в этот период испытывали большие изменения в связи с хозяйственной деятельностью человека, созданием им культурных растений и систематическим одомашниванием диких животных. Об этом будет рассказано в следующей главе.