ИСТОРИЯ С ГЕОГРАФИЕЙ

Земля образовалась около 4,6 миллиардов лет назад путем гравитационного приращения материи из окружающего пространства на некое небесное тело. Небесным телом в нашем случае была дискообразная масса газа и пыли, которая осталась от образования Солнца. Изначально планета была раскалена благодаря остаточному теплу и частым ударам астероидов. Но, постепенно её внешний слой остыл и превратился во внешнюю твердую оболочку – земную кору. Немного позднее произошло столкновение Земли с небесным телом с массой в 10 раз меньшей, чем у Земли. В результате большая часть вещества ударившегося объекта и часть вещества земной мантии были выброшены на околоземную орбиту. Из этих обломков собралась прото-Луна и начала обращаться по орбите вокруг Земли. Дегазация и вулканическая активность создала первую атмосферу на Земле. Конденсация водяного пара, а также лёд из сталкивающихся с Землёй комет, образовали океаны.

Геологическая история Земли делится на большие промежутки – эоны, эоны делятся на эры, эры делятся на периоды, периоды делятся на эпохи. Такое деление связано с событиями, происходившими на Земле.

Геологическая история Земли делится на четыре основных эона: Фанерозой, Протерозой, Архей и Картахей.

Эон – в геологии отрезок времени геологической истории, в течение которого формировалась энотема (крупнейший и принципиально отличный от смежного этап геологического развития Земли). Эон объединяет несколько эр.

Катархей - геологический эон, охватывающий период от 4600 до 4000 миллионов лет назад.

Архей  – геологический эон, охватывающий период от  4000 до 2500 миллионов лет назад.

Протерозой – геологический эон, охватывающий период от 2500 до 542 миллионов лет назад.

Фанерозой – геологический эон, начавшийся приблизительно 542 миллиона лет назад и продолжающийся в наше время, время «явной жизни». Началом Фанерозойского эона считается Кембрийский период, когда произошло резкое увеличение числа биологических видов и появились организмы, обладающие минеральными скелетами.

Катархей, Архей и Протерозой объединяются в Докембрий или Криптозой, то есть время «скрытой жизни», поскольку следов её проявления находят очень мало. Докембрий включает около 90% геологического времени. Он продолжался от образования планеты (около 4,6 миллиардов лет назад) до начала Кембрийского периода. В Докембрии образовались земная кора, участки суши и моря, происходила активная вулканическая деятельность. Из докембрийских пород образовались щиты всех континентов.

Катархейский эон

Катархей (от древнегреческого ниже древнейшего) – первый геологический эон, от сотворения Земли до зарождения жизни. Осадочные породы из Катархея неизвестны.

Начался с образования Земли – около 4,6 миллиардов лет назад, закончился приблизительно 4 миллиарда лет назад. Таким образом, этот эон охватывает первые 600 миллионов лет истории Земли. Этот эон не разделён на эры и периоды. После архейского эпизода расплавления верхней мантии и её перегрева с возникновением магматического океана вся первозданная поверхность Земли вместе с её первичной и изначально плотной литосферой очень быстро погрузилась в расплавы верхней мантии. Этим объясняется отсутствие Катархея в геологической летописи.

Рельеф напоминал испещрённую метеоритами поверхность Луны, однако был сглажен из-за сильных и практически непрерывных приливных землетрясений и сложен только монотонно тёмно-серым первичным веществом, покрытым сверху толстым слоем реголита. Никаких вулканов, извергающих на поверхность молодой Земли потоки лавы, фонтаны газов и паров воды в те времена не было, как и не существовало ни гидросферы, ни плотной атмосферы. Небо имело черный цвет (вследствие очень разрежённой атмосферы), Солнце грело слабо (его светимость была на 25—30% ниже современной).

Архейский эон

Архей (от древнегреческого древний) — один из четырёх эонов истории Земли, охватывающий время от 4 до 2,5 миллиардов лет назад.

В это время на Земле ещё не было кислородной атмосферы, но появились первые анаэробные организмы. В этот же период активно формируются многие ныне существующие залежи серы, графита, железа и никеля. В раннем Архее атмосфера и гидросфера, по-видимому, представляли смешанную парогазовую массу, которая мощным и плотным слоем окутывала всю планету. Проницаемость ее для солнечных лучей была очень слабая, поэтому на поверхности Земли царил мрак. Парогазовая оболочка состояла из паров воды и некоторого количества кислых дымов. Ей присуща была высокая химическая активность, вследствие чего она активно воздействовала на поверхность Земли. Горный ландшафт, равно как и глубокие впадины на Земле отсутствовали. В эпоху Архея происходила дифференциация парогазовой оболочки на атмосферу и гидросферу. Архейский океан был мелким, а воды его представляли крепкий и очень кислый солевой раствор.

Архей разделён на четыре эры: Эоархей, Палеоархей, Мезоархей, Неоархей.

Эоархейская эра

Эоархей – первая геологическая эра Архейского эона. Охватывает время от 4,0 до 3,6 миллиарда лет назад, и продолжается, таким образом, 400 миллионов лет. Возможно, уже в конце этой эры появились прокариоты (доядерные одноклеточные живые организмы, не обладающие в отличие от эукариот оформленным клеточным ядром и другими внутренними мембранными органоидами).

В эпоху Эоархея на Земле впервые сформировалась твердая земная кора. Однако её формирование не было ещё окончательно завершено, во многих местах лава всё ещё выходила на поверхность. В начале Эоархея продолжалось частое падение на Землю астероидов, это было время завершения так называемой поздней тяжелой бомбардировки. Эоархей является первой эрой, от которой сохранились древнейшие горные породы. Крупнейшей подобной формацией является формация Исуа на юго-западе Гренландии. В эпоху Эоархея образовалась гидросфера Земли, однако воды на Земле было сравнительно немного и единого мирового океана ещё не существовало, водные бассейны существовали изолированно друг от друга, при этом температура воды в них доходила до 90 °C. Атмосфера существенно отличалась от современной и характеризовалась высоким содержанием углекислого газа, низким содержанием азота, и практическим полным отсутствием кислорода. В конце Эоархея началось формирование первого суперконтинента Ваальбара.

Палеоархейская эра

Палеоархей – вторая геологическая эра Архейского эона. Охватывает время от 3,6 до 3,2 миллиарда лет назад. К этой эре относится самая ранняя известная форма жизни – хорошо сохранившиеся остатки бактерий возраста более 3,45 миллиарда (найденные в Западной Австралии).

К концу Палеоархея в основном завершилось формирование твердого ядра Земли, вследствие этого напряженность магнитного поля Земли была уже достаточно высока и составляла не менее половины современного уровня. Это давало развивающейся жизни достаточную защиту от солнечного ветра и космических лучей. В Палеоархее продолжалось формирование первого суперконтинента Ваальбара. Сутки равнялись приблизительно 15 часам. Содержание кислорода в атмосфере постепенно повышалось в результате деятельности живых организмов (бактерий).

Мезоархейская эра

Мезоархей – третья геологическая эра Архейского эона. Охватывает время от 3,2 до 2,8 миллиардов лет назад. Окаменелости, найденные в Австралии показывают, что в Мезоархее на Земле уже жили строматолиты.

В Мезоархее существовал первый суперконтинент Ваальбра, расколовшийся в конце этой эры. К Мзоархею относится древнейший известный кратер, оставшийся от столкновения Земли с астероидом (в Гренландии). Это событие произошло около трех миллиардов лет назад. К концу Мезоархея относится, возможно, первое оледенение на Земле, так называемое понгольское оледенение. Оно произошло 2,9 миллиарда лет назад.

Неоархейская эра

Неоархей – четвертая геологическая эра Архейского эона. Охватывает время от 2,8 до 2,5 миллиарда лет назад. В Неоархее происходило формирование настоящей континентальной земной коры. Кислородный фотосинтез впервые появился в этой эре. В самом начале Палеопротерозоя, следующей эры, он стал причиной кислородной катастрофы. Ученым удалось обнаружить следы жизни в строматолитах, чей возраст составляет около 2,7 миллиардов лет. Обнаружено их существенное сходство по форме со строматолитами нашего времени.

Протерозойский эон

Протерозой (от древнегреческих первый, старший и жизнь) — один из четырёх эонов истории Земли, охватывающий время от 2500 до 542 миллионов лет назад. Пришёл на смену Архею. Протерозойский эон – самый длительный в истории Земли.

Протерозой делится на 3 эры:

• Палеопротерозой
• Мезопротерозой
• Неопротерозой

Наиболее значимые события:

• Кислородная катастрофа и появление озонового слоя планеты. Не позднее 2,4 миллиардов лет назад содержание кислорода в атмосфере уже достигло примерно 10% от современного.
• Формирование современного объёма мирового океана.
• Наиболее длительное в истории Земли Гуронское оледенение.
• Появление многоклеточных организмов.
• Результатом жизнедеятельности прокариот (бактерий и одноклеточных водорослей, живших, по-видимому, и на суше, в пленках воды между минеральными частицами в зонах частичного затопления вблизи водоёмов) стало образование почвы.

Ранний Протерозой был временем выдающегося железорудного накопления (например, Кривой Рог, Курская магнитная аномалия). На юге Африки в это же время образовывались золото-урано-пиритовые конгломераты. Поздний Протерозой известен железными рудами (например, Урал), медно-полиметаллическими рудами (например, Австралия), а также урановыми, кобальтовыми, медными, оловянными рудами.

Палеопротерозойская эра

Палеопротерозой – первая геологическая эра Протерозойского эона,начавшаяся 2,5 миллиарда лет назад и окончившаяся 1,6 миллиарда лет назад. В это время происходит первая стабилизация континентов и появление эукариотов. Важнейшее событие раннего Палеопротерозоя – кислородная катастрофа: значительное повышение содержания кислорода в атмосфере, произошедшее из-за фотосинтезирующих существ, что стало причиной одного из самых сильных вымираний. До этого почти все формы жизни были анаэробными, то есть их обмен веществ зависел от форм клеточного дыхания, которые не требовали кислорода. Доступ кислорода в больших количествах губителен для большинства анаэробных бактерий, поэтому в это время большая часть живых организмов на Земле исчезла. Оставшиеся формы жизни были либо невосприимчивы к окислению и губительному воздействию кислорода, либо проводили свой жизненный цикл в среде, лишенной кислорода. Также в начале Палеопротерозоя, 2,4 - 2,1 миллиардов лет назад, произошел один из самых длительных ледниковых периодов.

Палеопротерозой разделен на четыре периода:

• Сидерий
• Риасий
• Орозирий
• Статерий

Сидерийский период

Сидерий (от древнегреческого железо) – первый геологический период Палеопротерозойской эры. Продолжался от 2500 до 2300 миллионов лет назад.

На начало этого периода приходится пик проявления полосчатых железистых кварцитов. Железосодержащие породы формировались в условиях, когда анаэробные водоросли производили отработанный кислород, который, смешиваясь с железом, образовывал магнезит (оксид железа). Этот процесс вычищал железо из океанов. В конечном итоге, когда океаны прекратили поглощать кислород, процесс привел к образованию насыщенной кислородом атмосферы, которую мы имеем на сегодняшний день. В Сидерии 2,4 миллиарда лет назад началось Гуронское оледенение.

Риасийский период

Риасий (от древнегреческого поток лавы) – второй геологический период Палеопротерозойской эры. Длился от 2300 до 2050 миллионов лет назад.

Образуется интрузивные массивы (геологические тела, сложенные магматическими горными породами, закристаллизовавшимися в глубине земной коры). В конце Риасского периода (2100 миллиона лет назад) завершается Гуронское оледенение. Появляются предпосылки появления ядра у организмов (эукариоты).

Орозирийский период

Орозирий (от древнегреческого горная цепь) – третий геологический период Палеопротерозойской эры. Продолжался от 2050 до 1800 миллионов лет назад.

Вторая половина периода отмечена интенсивным горообразованием практически на всех континентах. Вероятно, в течение Орозирия атмосфера Земли стала окислительной (богатой кислородом), благодаря фотосинтезирующей деятельности цианобактерий.

В Орозирии Земля испытала два крупнейших из известных астероидных ударов. В начале периода, 2023 миллионов лет назад, столкновение с крупным астероидом привело к образованию кратера Вредефорт (ЮАР) Ближе к концу периода новый удар привел к образованию кратера Садбери (Канада).

Статерийский период

Статерий (от древнегреческого устойчивый) – четвертый геологический период Палеопротерозойской эры. Продолжался от 1800 до 1600 миллионов лет назад.

К этому периоду относятся наиболее ранние известные достоверные свидетельства присутствия эукариот (ядерных живых организмов).

Период характеризуется появлением новых платформ и окончательной кратонизацией (стабилизация участка континентальной коры, достаточная для накопления осадочных толщ) складчатых поясов. Формируется суперконтинент Колумбия.

Мезопротерозойская эра

Мезопротерозой – вторая геологическая эра Протерозойского эона,продолжался от 1,6 до 1,0 миллиарда лет назад. Континенты существовали и в Палеопротерозое, но мы мало знаем о них. Континентальные массы Мезопротерозоя более или менее те же самые, что и сегодня. Основными событиями этой эпохи являются распад суперконтинента Колумбия, формирование суперконтинента Родиния и эволюция полового размножения.

Мезопротерозой разделен на три периода:

• Калимий
• Эктазий
• Стений

Калимийский период

Калимий (от древнегреческого покров) – первый геологический период Мезопротерозойской эры, продолжавшийся от 1600 до 1400 миллионов лет назад.

Период характеризуется расширением существующих осадочных чехлов и появлением новых континентальных плит в результате отложения осадков на новых кратонах. В ходе Калимия около 1500 миллионов лет назад распался суперконтинент Колумбия.

Эктазийский период

Эктазий (от древнегреческого расширение) – второй геологический период Мезопротерозойской эры, продолжавшийся от 1400 до 1200 миллионов лет назад.

Название период получил из-за продолжавшегося осадконакопления и расширения осадочных чехлов.

В породах возрастом 1200 миллионов лет с канадского острова Сомерсет были обнаружены ископаемые красные водоросли – древнейшие из известных многоклеточных.

Стенийский период

Стений (от древнегреческого узкий) – заключительный геологический период Мезопротерозойской эры, продолжавшийся от 1200 до 1000 миллионов лет назад.

Название происходит от узких полиметаморфических поясов, сформировавшихся в этом периоде. В Стении сложился суперконтинент Родиния.

К началу этого периода относятся наиболее ранние ископаемые останки эукариот, размножавшихся половым путем.

Неопротерозойская эра

Неопротерозой – последняя геологическая эра Протерозойского эона, начавшаяся 1000 миллионов лет назад и завершившаяся около 542 миллионов лет назад.

С геологической точки зрения характеризуется распадом древнего суперконтинента Родиния как минимум на 8 фрагментов, в связи с чем прекращает существование древний суперокеан Мировия. Во время Криогения наступило самое масштабное оледенение Земли – льды достигали экватора.

К позднему Неопротерозою (Эдиакарий) относятся древнейшие ископаемые останки живых организмов, так как именно в это время у живых организмов начинает вырабатываться некое подобие твёрдой оболочки или скелета. Большинство фауны Неопротерозоя не может считаться предками современных животных, и установить их место на эволюционном древе весьма проблематично.

Неопротерозой разделен на три периода:

• Тоний
• Криогений
• Эдиакарий

Тонийский период

Тоний (от древнегреческого напряжение, натяжение) – первый геологический период Неопротерозоя. Начался около 1 миллиарда лет назад и закончился около 850 миллионов лет назад. В этом периоде начался распад суперконтинента Родиния. То есть продолжался около 150 миллионов лет.

К этому же периоду относится бурная адаптивная радиация (адаптация родственных групп организмов к систематическим нерезким однонаправленным изменениям условий окружающей среды) акритарх (микроскопические ископаемые остатки одноклеточных организмов, характеризующиеся наличием органической оболочки и центральной полости).

Криогенийский период

Криогений (от древнегреческих мороз и рождение) – второй геологический период Неопротерозоя. Начался 850 миллионов лет назад и закончился около 635 миллионов лет назад. Продолжался, таким образом, около 215 миллионов лет.

Этот период характеризовался самым значительным, вплоть до экватора, оледенением Земли. В это время существует одна из древнейших фаун многоклеточных животных – хайнаньская, большая часть представителей которой, видимо, имели червеобразную форму.

Во время Криогения суперконтинент Родиния распался, а суперконтинент Паннотия начал формироваться.

Эдиакарийский период

Эдиакарий (от названия Эдиакарской возвышенности в Южной Австралии) – последний геологический период Неопротерозоя. Также является последним периодом всего эона Протерозой и надэона Докембрий, соответственно проходил непосредственно перед Кембрием. Длился примерно с 635 по 542 миллиона лет назад, то есть около 93 миллионов лет.

Название периода образовано от названия Эдикарской возвышенности в Южной Австралии. Официально название утверждено Международным союзом геологической науки в марте 2004 и объявлено в мае того же года. До утверждения официального международного названия в литературе использовался термин «вендский период» или «венд». В настоящее время, согласно решению Международной стратиграфической комиссии (МСК) 1991 года, термин «венд» употребляется только применительно к территории СССР. В шкале Международной комиссии по стратиграфии докембрия венду соответствует «Неопротерозой-III», обособленное подразделение с нижней границей 650 миллионов лет назад.

Землю населяли мягкотелые существа – вендобионты – первые из известных и широко распространённых многоклеточных животных. В отложениях этого периода остатков живых организмов намного меньше, чем в более поздних породах, потому что они ещё не успели выработать твёрдую оболочку. Но сохранилось довольно много отпечатков бесскелетных существ.

Фанерозойский эон

Фанерозой (от древнегреческих явный и жизнь) – геологический эон, начавшийся около 542 миллионов лет назад и продолжающийся в наше время. Время «явной» жизни.

Началом Фанерозойского эона считается Кембрийский период, когда произошло резкое увеличение числа биологических видов и появились организмы, обладающие минеральными скелетами.

Фанерозойский эон подразделяется на три геологических эры:

• Палеозой
• Мезозой
• Кайнозой

К Фанерозою также иногда относят Вендский период Протерозоя.

Наиболее значимые события:

• «Кембрийский взрыв», который произошёл примерно около 542 миллионов лет назад
• Пять крупнейших вымираний:

o    Ордовикско-силурийское вымирание;

o    Девонское вымирание;

o    Массовое пермское вымирание;

o    Триасовое вымирание;

o    Мел-палеогеновое вымирание.

Вымирание — явление в биологии и экологии, заключающееся в исчезновении (смерти) всех представителей определённого биологического вида или таксона. Вымирание может иметь естественные или антропогенные причины. При особо частых случаях вымирания биологических видов за короткий промежуток времени обычно говорят о массовом вымирании.

За последние 500 миллионов лет было, по крайней мере, пять массовых вымираний. Точное количество их зависит от того, что считать массовым вымиранием. Самое известное, хотя и не самое большое, массовое вымирание произошло примерно 65 миллионов лет назад (мел-палеогеновое вымирание). Оно известно из-за вымирания динозавров. Длительность вымирания обычно можно оценить лишь очень грубо, с точностью до 1 миллиона лет. При наибольшем из массовых вымираний, которое называют Великой смертью и которое произошло примерно 250 миллионов лет назад, исчезло до 90% морских видов. Причины массовых вымираний точно не установлены, хотя есть много теорий.

Некоторые учёные придерживаются мнения о том, что мы живем во время одного из массовых вымираний. Оно получило название голоценового.

Крупнейшие вымирания в истории Земли:

• 440 миллионов лет назад – ордовикско-силурийское вымирание - исчезло более 60% видов морских беспозвоночных;
• 364 миллиона лет назад – девонское вымирание – из крупнейших вымираний флоры и фауны; всего вымерло 19% семейств и 50% родов;
• 251,4 миллион лет назад – великое пермское вымирание, самое массовое вымирание из всех, приведшее к вымиранию более 95% всех морских видов и 70% наземных видов позвоночных; катастрофа стала единственным известным массовым вымиранием насекомых, в результате которого вымерло около 57% родов и 83% видов всего класса насекомых. Ввиду утраты такого количества и разнообразия биологических видов восстановление биосферы заняло намного более длительный период времени по сравнению с другими катастрофами, приводящими к вымираниям;
• 199,6 миллионов лет назад - триасовое вымирание – в результате которого вымерла, по меньшей мере, половина известных сейчас видов, живших на Земле в то время. Это событие освободило экологические ниши, позволив динозаврам доминировать начиная с Юрского периода;
• 65,5 миллионов лет назад – мел-палеогеновое вымирание - массовое вымирание, уничтожившее шестую часть всех видов, в том числе и динозавров. Всего погибло 16% семейств морских животных (47% родов морских животных) и 18% семейств сухопутных позвоночных;
• 33,9 миллиона лет назад - эоцен-олигоценовое вымирание - значительно уступало в масштабности пяти сильнейшим массовым вымираниям (выше).Виды вымирают, когда их рождаемость на протяжении периода не способна компенсировать их смертность. Причины вымирания: численность популяции; генетическое разнообразие; продолжительность жизни; хищники; конкуренция с другими видами животных на одном и том же жизненном пространстве; болезни и эпидемии; катастрофы; изменения окружающей среды; человеческий фактор.

Палеозойская эра

Палеозой (от древнегреческого древняя жизнь) – геологическая эра, известная как эра древней жизни. Первая эра Фанеразойского эона. Началась около 542 миллионов лет назад и закончилась 251 миллион лет назад. Таким образом, она продолжалась около 290 миллионов лет. Палеозой разделен на шесть периодов:

• Кембрий
• Ордовик
• Силур
• Девон
• Карбон
• Пермь

В начале эры южные материки были объединены в единый суперконтинент Гондвану, а к её концу к нему присоединились другие континенты и образовался суперконтинент Пангея. Началась эра с кембрийского взрыва, давшего Земле разнообразие живых организмов, а закончилась массовым пермским вымиранием. Породы, образовавшиеся в течение Палеозойской эры, называются палеозойской группой. Современный смысл понятия Палеозоя – обособленный слой отложений первого крупного этапа органической эволюции.

Жизнь в морях и пресных водоёмах

В Кембрийском периоде основная жизнь была сосредоточена в морях. Организмы заселили всё разнообразие доступных мест обитания, вплоть до прибрежного мелководья и, возможно, пресных водоёмов. Водная флора была представлена большим разнообразием водорослей, основные группы которых возникли ещё в Протерозое. Начиная с позднего Кембрия постепенно сокращается распространение строматолитов. Это связано с возможным появлением растительноядных животных (возможно, какие-то формы червей) поедающих строматолитообразующие водоросли. Донная фауна неглубоких тёплых морей, прибрежных отмелей, заливов и лагун была представлена разнообразными прикреплёнными животными: губками, археоциатами, кишечнополостными (различными группами полипов), стебельчатыми иглокожими (морские лилии), плеченогими (лингула) и другими. Большинство из них питалось различными микроорганизмами (простейшие, одноклеточные водоросли и так далее), которых они отцеживали из воды. Некоторые колониальные организмы (строматопоры, табуляты, мшанки, археоциаты), обладающие известковым скелетом, возводили на дне моря рифы, подобно современным коралловым полипам. К роющей жизни в толще донных осадков приспособились различные черви, в том числе полухордовые.  По морскому дну среди водорослей и кораллов ползали малоподвижные иглокожие (морские звезды, офиуры, голотурии и другие) и моллюски с раковинками. В Кембрии появляются первые свободно плавающие головоногие моллюски – наутилоидеи. В Девоне появились более совершенные группы головоногих (аммониты), а в нижнем Карбоне возникли первые представители высших головоногих (белемниты), у которых раковина постепенно редуцировалась и оказалась заключённой в мягких тканях тела. В толще и на поверхности воды в морях обитали животные, дрейфующие по течению и удерживающиеся на поверхности с помощью специальных плавательных пузырей или «поплавков», заполненных газом (кишечнополостные сифонофоры, полухордовые граптолиты). В кембрийских морях обитали и высокоорганизованные животные – членистоногие: жабродышащие, хелицеровые и трилобиты. Трилобиты достигли расцвета в раннем Кембрии, составляя в это время до 60% всей фауны, и окончательно вымерли в Пермском периоде. В это же время появляются первые крупные (до 2-х метров в длину) хищные членистоногие эвриптериды, достигшие наибольшего расцвета в Силуре и первой половине Девона и исчезнувшие в ранней Перми, когда их вытеснили хищные рыбы.

Начиная с нижнего Ордовика в морях появляются первые позвоночные. Древнейшие известные позвоночные были рыбообразными животными, лишенными челюстей, с телом, защищённым панцирем (панцирные бесчелюстные или остракодермы). Первые из них относятся к верхнему Кембрию. Древнейшие представители рыб появились в морях и пресных водоёмах раннего и среднего Девона и были одеты в более-менее сильно развитый костный панцирь (панцирные рыбы). К концу Девона панцирные позвоночные вымирают, вытесненные более прогрессивными группами челюстноротых. В первой половине Девона уже существовали разнообразные группы всех классов рыб (среди костных – лучеперые, двоякодышащие и кистеперые), имеющие развитую челюсть, настоящие парные конечности и усовершенствованный жаберный аппарат. Подгруппа лучепёрых рыб в Палеозое были малочисленна. «Золотой век» двух других подгрупп пришёлся на Девон и первую половину Карбона. Они сформировались во внутриконтинентальных пресных водоёмах, хорошо прогреваемых солнцем, обильно заросших водной растительностью и отчасти заболоченных. В таких условиях недостатка кислорода в воде возник дополнительный орган дыхания (легкие), позволяющий использовать кислород из воздуха.

Освоение суши

Освоение суши, как среды обитания, могло начаться во второй половине Ордовикского периода. Заселение безжизненных прежде материков было длительным процессом, развивавшимся на протяжении Ордовика, Силура и Девона. Первыми обитателями суши были растения, сначала заселившие мелководья у морских побережий и пресные водоёмы, а затем постепенно освоившие влажные местообитания на берегах. Древнейшими представителями этой земноводной флоры были псилофиты, ещё не имевшие настоящих корней. Заселение суши растениями положило начало почвообразованию с обогащением минерального субстрата органическими веществами. В раннем Девоне от псилофитов возникли другие группы наземных сосудистых растений: плауновидные, хвощевидные и папоротниковидные. Представители этих групп в позднем Девоне повсеместно вытеснили псилофитов и сформировали первую настоящую наземную флору, включающую и древовидные растения. К этому времени относится и появление первых голосеменных. Во влажном и тёплом климате, характерном для первой половины Каменноугольного периода, широкое распространение получила обильная наземная флора, имевшая характер густых влажных тропических лесов. Среди древовидных растений выделялись плаунообразные лепидодендроны (высотой до 40 метров) и сигиллярии (высотой до 30 метров), хвощеобразные каламиты, различные ползучие и древовидные папоротники, голосеменные птеридоспермы и кордаиты. У древесины всех этих деревьев не имелось годичных колец, что говорит об отсутствии чётко выраженной сезонности климата.

По мере заселения суши растениями появились предпосылки для освоения наземной среды обитания животными. Скорее всего, первыми среди них были мелкие растительноядные формы, которые с раннего Силурийского периода начали с использования почвы, которая по условиям обитания близка к водной среде. К таким формам близки наиболее примитивные группы современных наземных беспозвоночных (онихофоры, многоножки, низшие насекомые – аптериготы, многие паукообразные). Но они не оставили следов в палеонтологической летописи. Из Девона известны представители нескольких групп наземных членистоногих: палеозойская группа панцирных пауков, клещи и низшие первичнобескрылые насекомые. Во второй половине раннекарбоновой эпохи появились наделённые крыльями высшие насекомые, принадлежавшие к подклассу крылатых насекомых. В Карбоне на суше появляются растительноядные брюхоногие моллюски из группы легочных, дышащие воздухом. В верхнедевонских отложениях Гренландии известны наиболее древние представители земноводных – ихтиостеги. Они обитали в мелких прибрежных участках водоёмов (где свободное плавание было затруднено), заболоченных районах и областях с избыточной влажностью на суше. В Карбоне начинается расцвет древних амфибий, представленных в позднем Палеозое большим разнообразием форм, которых объединяют под названием стегоцефалов. Наиболее известные представители стегоцефалов: лабиринтодонты, которые в позднем Палеозое были одной из наиболее распространённых и обильных видами групп позвоночных. В Пермском периоде появляются крупные крокодилообразные стегоцефалы и безногие или червяги. От примитивных лабиринтодонтов в раннем Карбоне обособилась группа антракозавров, соединяющих в себе черты земноводных и ящериц (сеймурии, котлассии). От них в раннем Карбоне возникли настоящие рептилии, которые уже стали в полной мере наземными животными. Небольшие (длиной до 50 сантиметров) рептилии питались насекомыми и у них уже пропадает кожное дыхание. Древнейшие и наиболее примитивные пресмыкающиеся принадлежали к подклассу котилозавров. Возникновение новых изобильных мест обитания и способов питания, доступных на суше, способствовало появлению во второй половине Карбона, помимо насекомоядных групп, растительноядных животных и крупных хищников, питающихся позвоночными. Некоторые рептилии (мезозавры) в Карбоне вернулись в водоёмы, став полуводными или полностью водными животными. При этом конечности у них преобразовались в ласты, а узкие челюсти были усажены множеством тонких и острых зубов.

Жизнь в позднем Палеозое

Начиная с позднего Карбона в Южном полушарии усиливаются процессы оледенения, связанные с расположением Южного полюса в Гондване. На свободной от ледников территории суперконтинента установился умеренный прохладный климат с выраженной сезонностью. В древесине растений гондванской флоры, получившей название глоссоптериевой, появляются годовые кольца. Такая флора была характерна для обширных территорий современной Индии, Афганистана, Южной Африки, Южной Америки, Австралии, Новой Зеландии и Антарктиды. В её составе, кроме различных птеридоспермов, входили представители других голосеменных растений: кордаитов, гинкговых и хвойных. На северных континентах, входивших в состав Лавразии и располагавшихся в раннепермское время в значительной степени в экваториальном поясе, сохранилась растительность, близкая к тропической флоре Карбона, но уже обедненная видами лепидодендронов и сигиллярий. В середине Пермского периода климат этих районов (Европа и Северная Америка) стал более засушливым, что привело к исчезновению папоротников, каламит, древовидных плаунообразных и других влаголюбивых растений тропического леса. Лишь в восточных районах Лавразии (Китай и Корея) климат и флора оставались близкими к таковым в Каменноугольное время.

Животный мир на протяжении Пермского периода претерпел значительные изменения. Численность многих групп морских животных уменьшилась (плеченогие, мшанки, морские ежи, офиуры, аммоноидеи, наутилусы, остракоды, губки, фораминиферы), как и их разнообразие, вплоть до полного вымирания целых классов (трилобиты, эвриптериды, бластоидеи, палеозойские группы морских лилий, тетракораллы). Из позвоночных вымирают акантодии, многие палеозойские группы хрящевых рыб. В пресных внутриконтинентальных водоёмах значительно снижается численность хоановых рыб. К концу Палеозоя вымирают лепоспондильные стегоцефалы. Пермское вымирание по масштабам принадлежит к категории так называемых «великих вымираний». В этот период вымерло более 90-95% всех морских видов и 70% наземных видов позвоночных. Катастрофа стала единственным известным массовым вымиранием насекомых, в результате которого вымерло около 57% родов и 83% видов всего класса насекомых. Изменения в наземной фауне были не столь массовыми. Насекомоядные котилозавры разделились на несколько основных эволюционных стволов, возникли растительноядные рептилии (парейазавры, доходившие в длину до 3 метров) и крупные хищники (синапсидные рептилии). В позднем Карбоне появляются самые древние звероподобные рептилии – пеликозавры, которые вымерли уже в средине Пермского периода. Они не выдержали конкуренции с представителями более прогрессивной группы звероподобных рептилий – терапсид, которые в позднепермский период стали доминирующей группой пресмыкающихся. Терапсиды были очень разнообразны: среди них были хищники разнообразных размеров (иностранцевия) и растительноядные животные (дейноцефалы). В позднепермское время были широко распространены дицинодонты, утратившие все зубы, кроме огромных верхних зубов у самцов и беззубыми челюстями, покрытыми роговым «клювом».

Полезные ископаемые

С горными породами Палеозойской эры связаны многие полезные ископаемые. В Кембрии окраинные моря и лагуны материков периодически отделялись от открытого моря, соленость повышалась, что способствовало накоплению мощных толщ каменных и калийных солей, гипсов и ангидритов. В это время сформировались крупнейшие месторождения солей в пределах Сибирской платформы (Лено-Вилюйский соленосный бассейн с месторождением Усолье-Сибирское) и в Пакистане. Кембрийский и ордовикский возраст имеют нефтяные горизонты гигантского месторождения нефти Хасси-Мессауд в Алжирской Сахаре и в американских штатах Канзас и Оклахома, а также месторождения Прибалтики и Иркутского бассейна. В подвижных областях с их интенсивным вулканизмом происходило накопление фосфоритов (бассейны хребта Каратау (Средняя Азия), на юго-востоке Китая (провинция Юньнань) и севере Вьетнама), марганца (Кузнецкий Алатау), асбеста (Тыва), меди и кобальта (Норвегия), полиметаллов (Салаирский кряж), золота (Казахстан) и железа (на острове Ньюфаундленд в Канеде, в Аргентине и ряде стран Западной Европы). Благодаря равномерно-влажным условиям в среднем Девоне, господствовавшим на значительной части Евразии, севере Северо-Американского, Южно-Американском и северо-западе Австралийского континентов, появились обширные поймы и дельты рек, а также крупные озерно-болотные системы. В этих условиях впервые стали формироваться угленосные толщи. При дальнейшем зарастании озёр и обширных болот в Каменноугольном периоде, где также захоронялись погибшие деревья и кустарники, впоследствии образовались мощные залежи каменного угля. К Ордовику относятся горючие сланцы – кукерситы Ленинградской области и Эстонии, и месторождения фосфоритов в Прибалтике.

Силурийское происхождение имеют залежи каменной соли, промышленные месторождения нефти и газа на Северо-Американской (Канадской) и Сибирской платформах. В Силуре образовались месторождения железных руд в штате Мичиган (США) и ряд мелких в Африке, золота Северного Казахстана, Кузнецкого Алатау и Горной Шории. К этому же периоду относятся месторождения железа, меди и хромитов в Скандинавских горах, месторождения никеля, платины, асбеста и яшмы на Урале, а также месторождения редких металлов в Аппалачах и Восточной Сибири. В Девоне образовались первые промышленные залежи каменного угля в Кузнецком бассейне (Россия) и на острове Медвежьем (Норвегия), а также нефтегазоносные горизонты Волго-Уральской и Тимано-Печорской областей, Припятского прогиба, месторождений Канады, США, Амазонской впадины и Сахары. В осадочных толщах Девона, появились бокситы и железные руды на восточном и западном склонах Урала, в Татарии, в Аппалачах, Испании, Турции, месторождения калийных солей провинции Саскачеван (Канада) и Старобинское (Белоруссия). С вулканизмом Девона связаны медноколчедановые руды восточного склона Урала, колчедано-полиметаллические руды Рудного Алтая, железомарганцевые и свинцово-цинковые месторождения Жанааркинского района в Центральном Казахстане, железные руды гор Благодать и Высокая на Урале, месторождения Темиртау в Казахстане и Тельбес на юге Сибири. В Девоне и Карбоне сформировались алмазоносные кимберлитовые трубки Западной Якутии и алмазоносные трубки взрыва Архангельской области.

В краевых и межгорных прогибах, а также на платформах в Каменноугольном периоде происходило обширное угленакопление (30% мировых запасов). Главнейшие месторождения каменного угля этого периода: Донецкий, Карагандинский, Кизеловский, Подмосковный, Экибастузский, нижние горизонты Кузнецкого, Минусинского и Тунгусского бассейнов, месторождения Польши, Словакии, Германии, Бельгии, Франции и Англии, Астурийский бассейн в Испании, Аппалачский и Пенсильванский бассейны в США. Каменноугольный возраст имеют свыше половины запасов нефти Волго-Уральской провинции, Оренбургское месторождение газа, Тихвинское и Северо-Онежское месторождения бокситов, месторождения бокситов Китая, свинцово-цинковые месторождения хребта Каратау, других районов Средней Азии, медные руды Жезказгана, месторождения железа горы Магнитная, Канарское, Сарбайское и Соколовское и золоторудные месторождения Урала. Уголь, образовавшийся в Пермский период, составляет четверть мировых запасов: Печорский и Таймырский бассейны, верхние горизонты Минусинского, Кузнецкого, Тунгусского бассейнов, бассейны на востоке Китая, в индийском штате Бихар, месторождения Австралии и ЮАР. К Перми относятся газоносные горизонты месторождений Шебелинское (Украина), Вуктыльское и Интинское (Россия), Гронинген (Нидерланды), Хьюготон (США) и Ирана. В этот период образовались значительные запасы калийных солей (Верхнекамское месторождение и месторождения Прикаспийской впадины) и поваренной соли (Артемовское месторождение на севере Донбаса). Широко распространены рудные полезные ископаемые Перми: меди (Мансфельд в Германии), меди и молибдена (Конырат на северном берегу озера Балхаш), золота (Мурунтау в Кызылкуме), олова (Корнуолл в Великобритании), урана (Шварцвальд в Германии, Центральный массив во Франции и впадина Карру в ЮАР), ртуть (Никитское на Украине и Хайдаркан в Киргизии).

Кембрийский период

Кембрий (от римского наименования Уэльса – Cambria) – первый геологический период Палеозойской эры и всего Фанерозойского эона. Начался 542 миллиона лет назад, закончился 488 миллионов лет назад, таким образом, продолжался примерно 54 миллиона лет. Комплекс отложений (горных пород), соответствующих данному возрасту, называется Кембрийской системой.

Кембрий — время возникновения и расцвета трилобитов. Это древняя группа членистоногих животных, ближе всего стоящих к ракообразным. Все известные представители класса трилобитов были морскими животными. В начале этого периода возникли организмы, обладавшие минеральными скелетами. В палеонтологической летописи появились все обладающие скелетами типы животных, известные в настоящее время, за исключением мшанок. Долгое время «взрывное» появление жизни в Кембрийском периоде ставило в тупик ученых. Относительно недавно была открыта так называемая эдиакарская фауна, а также менее известные хайнаньская фауна и фауна Доушаньто, относящиеся к Эдиакарскому периоду позднего Протерозоя – более древние, но не имевшие никаких скелетных образований и долгое время остававшиеся скрытыми от палеонтологов. Стало ясно, что многоклеточная жизнь возникла не в Кембрии, а существенно раньше, а в Кембрии организмы «научились» строить минеральные скелеты, которые имеют гораздо больше шансов сохраниться в толщах пород, чем мягкие тела животных.

В основном кембрийская биота обитала в морских бассейнах. Существовало большое количество трилобитов, гастропод, брахиопод, одновременно существовали и животные, которых трудно отнести к какой-либо известной группе. В целом, даже виды, принадлежащие к известным типам, на современные были совершенно не похожи.

Кембрийский взрыв (Cambrian explosion) – термин, используемый в научной литературе, обозначающий внезапное увеличение биоразнообразия (появление останков, в частности, хордовых, членистоногих, моллюсков и иглокожих) в начале Кембрийского периода. В отложениях предыдущих времён (Докембрий) следы существования животных встречаются намного реже. Термин «взрыв» отчасти оправдан тем, что внезапно появившиеся в это время организмы не являлись потомками исчезнувших хайнаньской и вендской (эдиакарской) биот. Важным фактором кембрийского взрыва стала скелетная революция (появление экзоскелета), которая во многом была связана с фиксацией нового отношения в природе: хищник – жертва. Существенно эволюционируют органы чувств, у животных появляются довольно совершенные глаза (например, у аномалокариса и опабинии) и мозг.

Ордовиковый период

Ордовик (от имени древнего племени ордовиков, обитавшего на территории Уэльса) – второй геологический период Палеозойской эры. Следует за Кембрийским и сменяется Силурийским. Начался 488 миллионов лет назад, закончился 443 миллиона лет назад, таким образом, продолжался примерно 45 миллионов лет.

Общая характеристика Ордовикской системы выделена на всех континентах (кроме Антарктиды). Она участвует в строении чехла большинства платформ и широко распространена в складчатых сооружениях. Местами на границе Кембрия и Ордовика устанавливаются перерывы в осадконакоплении, обусловленные кратковременной регрессией моря. Максимальное расширение морских пространств – трансгрессия моря на платформах – приходится на средний Ордовик. В дальнейшем снова наступает этап регрессии. В относительно мелководных эпиконтинентальных (шельфовых) морях, покрывавших в Ордовике значительные площади платформ Северного полушария, накапливались преимущественно маломощные (в среднем до 500 метров) известковистые, реже песчано-глинистые осадки. В переходных областях между платформами и геосинклиналями (в миогеосинклинальных зонах Аппалачей, Урала и др.) мощности осадков Ордовикской системы возрастают (местами до 3500 метров); наряду с известняками широко распространены обломочные отложения. Во внутренних частях геосинклинальных поясов (эвгеосинклинальные зоны Магог и Фрейзер Северной Америки, каледониды Великобритании и Казахстана и др.) мощности отложений Ордовикской системы достигают 10 тыс. метров. В этих зонах существовали многочисленные вулканы и наряду с обломочными осадками накопились мощные толщи лав и туфов, а также кремнистых пород. Здесь распространены как мелководные, так и глубоководные осадки. В результате проявления таконской фазы тектонических движений в каледонских геосинклиналях к концу Ордовика сформировались складчатые структуры и возникли горные сооружения. Согласно теории тектоники плит в Палеозойской эре, в том числе и в Ордовикской системе, континенты Северной и Южной Америки были сближены с Европой и Африкой, а Австралия примыкала к Африке и южной части Азии. Один из полюсов, по-видимому, был расположен в северном секторе Тихого океана, а второй — в Северной Африке или в прилегающей части Атлантического океана.

В Ордовикском периоде, как и в Кембрии, господствовали бактерии. Продолжали развиваться сине-зеленые водоросли. Пышного развития достигают известковые зеленые и красные водоросли, обитавшие в тёплых морях на глубине до 50 метров. О существовании в Ордовикском периоде наземной растительности свидетельствуют остатки спор и редкие находки отпечатков стеблей, вероятно, принадлежавших сосудистым растениям.

Из животных Ордовикского периода хорошо известны только обитатели морей, океанов, а также некоторые представители пресных и солоноватых вод. Существовали представители почти всех типов и большинства классов морских беспозвоночных. Тогда же жили первые хорошо изученные бесчелюстные позвоночные (арандаспиды). В толще вод океанов и морей обитали планктонные радиолярии и фораминиферы. В тепловодных морях обитали кораллы и другие кишечнополостные. Из иглокожих достигли пышного расцвета морские бутоны, морские пузыри, морские лилии, морские звезды. Были широко распространены моллюски – двустворчатые, брюхоногие и головоногие. Среди улиток было, в частности, много крылораковинных и беллерофонов. Кроме того, в Ордовике были распространены ракоскорпионы, трилобиты, брахиоподы, мшанки, губки, граптолиты, мечехвосты и многие другие животные. Ордовиком заканчивается крупный этап развития древне-палеозойского органического мира. К началу Силура вымирают многие семейства среди граптолитов, брахиопод, кораллов, головоногих моллюсков и трилобитов, а также ряд своеобразных групп иглокожих, характерных только для Ордовикского периода.

В Ордовикском периоде по особенностям распространения различных групп органического мира намечаются два пояса. Первый из них объединял Северную Америку вместе с Арктическим архипелагом, Гренландию, Шотландию, Скандинавию и Прибалтику, Урал, почти всю Азиатскую часть бывшего СССР (за исключением Памира) и, по-видимому, Китай. Этот пояс охватывал ордовикские приэкваториальные области и отличался жарким и тёплым климатом, большим разнообразием органического мира. Внутри пояса обособляется ряд палеобиогеографических областей (в бывшем СССР — Прибалтийская, Казахстанская, включая Тянь-Шань, Сибирская, Колымская). Второй пояс объединял ордовикские приполярные области с холодным климатом. Он охватывал Южную Европу, Африку, юг Азии (в частности, Памир), по-видимому, Австралию и Южную Америку. Органический мир этого пояса отличался обеднённостью состава. В Африке, на юге Европы и в Южной Америке в пределах этого пояса обнаружены признаки ордовикского оледенения. Отложения Ордовика на территории бывшего СССР широко распространены в пределах Восточно-Европейской и Сибирской платформ, в складчатых системах Урала, Пай-Хоя и Новой Земли, на островах Северной Земли и Новосибирских, в Казахстане, Средней Азии, Алтае-Саянской области и на северо-востоке России.

Силурийский период

Силур (от кельтского племени силуров, обитавшего на территории Уэльса) – третий геологический период Палеозойской эры. Наступил после Ордовика и сменился Девоном. Начался 443 миллиона лет назад, закончился 416 миллионов лет назад, таким образом, продолжался примерно 27 миллионов лет. Комплекс отложений (горных пород), соответствующих данному возрасту, называется Силурийской системой.  Нижняя граница Силура определяется по крупному вымиранию, в результате которого исчезло около 60% видов существовавших в Ордовике морских организмов, так называемому ордовикско-силурийскому вымиранию.

На заре современной геологии, в середине XIX века, Силур считался самым древним геологическим периодом.

Из животных Силура широко известны обитатели морей и океанов. Акантоды или колючкозубые (Acanthodii) существовали с позднего Силура до ранней Перми. Также появляются челюстноротые рыбы – костнопанцирные и беспанцирные. Расцвет граптолитов и прямораковинных наутилоидей. Заметно возросло разнообразие брахиопод. В позднем Силуре появляются хрящекостные лучеперые рыбы из отряда палеонискообразных (Palaeonisciformes).  Megamastax amblyodus из позднего Силура, костная рыба длиной до метра, считается первым позвоночным хищником, специализирующимся на поедании других позвоночных.

В конце Силура на суше появляется ещё одна группа растений – сосудистые (Tracheophyta). Их отпечатки найдены в отложениях верхнего Силура в Великобритании, Чехии, Украине, Казахстане. Появление сосудистых растений – одно из ключевых событий в истории биосферы.

В Силуре Гондвана надвинулась на Южный полюс. Океан Япетус уменьшался в размерах, а массивы суши, образующие Северную Америку и Гренландию, сближались. В конечном итоге они столкнулись, образовав гигантский сверхматерик Лавразию. Это был период бурной вулканической активности и интенсивного горообразования. Начался он с эпохи оледенения. Когда льды растаяли, уровень моря повысился и климат стал мягче. Для Силурийского периода характерно постепенное развитие засушливости климата.

В Силуре Восточно-Сибирская платформа была покрыта мелководным (глубина 10 – 20 метров) морем, уровень которого был весьма постоянным, иначе говоря, в это время и уровень моря, и Восточно-Сибирская платформа были стабильны и не испытывали колебаний.

Девонский период

Девон (по имени графства Девоншир, или Девон в юго-западной Англии) – четвертый геологический период Палеозойской эры. Следует за Силурийским и сменяется Каменноугольным. Начался 416 миллионов лет назад, закончился 359 миллионов лет назад, таким образом, продолжался примерно 57 миллионов лет.

Этот период богат биотическими событиями, жизнь бурно развивалась и осваивала новые экологические ниши.

В середине периода существенно повышается разнообразие растений. Среди распространённых во второй половине Девона групп – древовидные плаунообразные, первые хвощевые, первые папортники и первые голосеменные растения. Многие из них были представлены древесными формами (например, археоптерисы). Появился почвенный покров. Растения по всей Земле были одинаковыми, не было географической дифференциации.

В морях в Девонском периоде тоже происходили перемены. Появились первые аммониты – головоногие моллюски со спирально закрученными раковинами, которых ещё ждал расцвет в Мезозойскую эру. Донные хищники ракоскорпионы – эвриптероидеи достигают 1,5 – метров в длину. Трилобиты начинают вымирать, судя по всему, им стало сложно жить при таком изобилии хищников. Девон часто называют веком рыб. Действительно, бесчелюстные и челюстноротые заселяют практически все морские и пресноводные бассейны и достигают большого разнообразия.

Появились первые наземные позвоночные. Палеонтологи предполагают, что легкие, которыми дышат наземные существа, первоначально возникли у обитающих в болотах рыб. От таких – кистеперых – рыб возникли земноводные. Одни из первых земноводных – ихтиостеги, акантостеги – обладали множеством рыбьих признаков, но имели вполне сформированные конечности. Они были тесно связаны с водой, может быть даже теснее, чем современные лягушки. Возникли пауки, клещи, насекомые – жизнь осваивала сушу.

В конце периода происходит массовое вымирание животных.

Каменноугольный период

Каменноугольный период (сокращенно – Карбон) – пятый геологический период Палеозойской эры. Следует за Девоном и сменяется Пермью. Начался 359 миллионов лет назад, закончился 299 миллионов лет назад, таким образом, продолжался примерно 60 миллионов лет. Название получил из-за сильного углеобразования в это время.

Впервые появляются очертания величайшего суперконтинента в истории Земли – Пангеи. Пангея образовалась при столкновении Прото-Лавразии (палеозойская Лавразия носит название Прото-Лавразия, чтобы избежать путаницы с мезозойской Лавразией) с древним южным суперконтинентом Прото-Гондваной (аналогично Прото-Лавразии палеозойская Гондвана носит название Прото-Гондваны). Незадолго до столкновения Гондвана повернулась по часовой стрелке, так что её восточная часть (Индия, Австралия, Антарктида) переместилась к югу, а западная (Южная Америка и Африка) оказалась на севере. В результате поворота на востоке появился новый океан – Тетис, а на западе закрылся старый океан – Рея (Реикум).

Пангея (от древнегреческого всеземля) – сверхконтинент, существовавший в конце Палеозоя и начале Мезозоя и объединявший практически всю сушу Земли. В процессе формирования Пангеи из более древних континентов на местах их столкновения возникли горные системы. Некоторые из них просуществовали и до нашего времени, к примеру, Урал или Аппалачи. Эти горы гораздо древнее таких сравнительно молодых горных систем, как Альпы в Европе, Кордильеры в Северной Америке, Анды в Южной Америке или Гималаи в Азии. Из-за длящейся много миллионов лет эрозии Урал и Аппалачи сильно разрушены и невысоки. Гигантский океан, омывавший Пангею, носил название Панталасса. Пангея окончательно сформировалась в Пермском периоде и снова раскололась в Юрском периоде на два континента. Северный континент Лавразия позже раскололся на Евразию и Северную Америку, в то время как из южного континента Гондвана позже образовались Африка, Южная Америка, Индия, Австралия и Антарктида.

В течение Карбона среди беспозвоночных появились новые отряды фораминефер, переднежаберные и легочные гастроподы, среди позвоночных – рептилии (котилозавры и звероподобные), среди высших растений – различные голосеменные: хвойные, кордаитовые и цикадовые. Массовых вымираний не наблюдалось. Вымерли только некоторые головоногие моллюски, иглокожие (текоидеи) и граптолиты (стереостолонаты).

В целом Карбон характеризуется процветанием многих групп организмов, таких как, фораминиферы – фузулиниды, кораллы – табулятоидеи, хететиды и ругозы (четырёхлучевые), среди моллюсков – гастроподы, наутилоидеи со спиральной раковиной, аммоноидеи (гониатиты), мшанки, замковые брахиоподы – продуктиды и спирефириды, морские лилии и древние морские ежи, также расцвет испытывают земноводные (стегоцефалы), членистоногие (в особенности насекомые) и высшие растения (плауны и хвощи). В морях царили разнообразные хрящевые рыбы (акулы и брадиодонты). Некоторые акулы (например, камподусы) могли достигать длины до 13 метров. Сохранялись пресноводные кистеперые, в том числе и рипидистии. Обитавшие в болотах рипидистии-ризодонты были высшими хищниками. Ризод, например, достигал 8 метров в длину и был самым страшным хищником пресных вод.

Отмечается большое разнообразие амфибий. Эогиринус – крупное, до 4,5 метров длиной, земноводное, – возможно, охотился на манер аллигатора. А 15-сантиметровый микробрахий питался мельчайшим животным планктоном. У бранхиозавра, похожего на головастика, были жабры. Зауроплевр и сцинкозавр больше напоминали тритонов. Помимо основных групп амфибий – батрахоморфов и рептилиеморфов – существовали разнообразные немногочисленные группы (лепоспондилы, локсомматиды, микрозавры, крассигириниды).

В нижнем Карбоне возникают примитивные формы рептилий, которые, избегая конкуренции и хищников, заселяли более сухие пространства. Сначала первые рептилии ещё обитали вблизи воды, как например вестлотиана, но позже они удалялись от неё всё дальше и дальше, пока не стали сухопутными животными.

В Карбоне дальнейшее распространение получили споровые растения: сигиллярии, лепидодендрон (плауновидные), каламиты (хвощевидные), ставроптерисы, различные ужовниковые (папоротниковидные), семенные хвощи, кордаиты (голосеменные). Возникшие семенные растения могли поселяться в более сухих местах обитания, так как особенности их размножения не связаны с наличием воды.

Тёплые болота изобиловали насекомыми и земноводными. Среди деревьев порхали гигантские летучие тараканы, стрекозы (меганевра) и подёнки. В гниющей растительности пировали гигантские артроплевра, дальние родичи многоножек. В подлеске встречались также многочисленные арахниды: метровый пульмоноскорпий, различные пауки и далёкие предки клещей.

Пермский период

Пермский период – последний геологический период Палеозойской эры. Следует за Карбоном и сменяется Триасовым периодом Мезозойской эры. Начался 299 миллионов лет назад, закончился 251 миллиона лет назад, таким образом, продолжался примерно 48 миллионов лет. В отличие от многих других геологических периодов, Пермский период был выделен не на Британских островах, а в России, соответственно это единственная геологическая система, получившая русское наименование.

Из насекомых в Перми существовали жуки, впервые появившиеся в этом периоде – 270 миллионов лет назад (все или почти все принадлежали к подотряду архостемат) и сетчатокрылые. Появляются ручейники и скорпионницы.

Пермский период закончился пермско-триасовым вымиранием видов, самым масштабным из всех, какие только знала Земля. На границе с триасом исчезло более 90% видов морских организмов (в том числе последние трилобиты) и 70% наземных. Одно из объяснений этого вымирания сводится к падению крупного астероида, вызвавшего существенное изменение климата. Согласно другой (более распространённой версии) вымирание было вызвано глобальным усилением вулканической активности в связи с тем, что все материки соединились в один единый континент – Пангею.

Климат Пермского периода характеризовался резко выраженной зональностью и возрастающей засушливостью. В целом можно сказать, что он был близок современному. Во всяком случае, у него было больше сходства с современным климатом, чем у последовавших периодов Мезозоя. В Пермском периоде отчётливо обособляется пояс влажного тропического климата, в пределах которого располагался обширный океан Тетис. К северу от него находился пояс жаркого и сухого климата, которому соответствует широкое развитие соленосных и красноцветных отложений. Ещё севернее располагался умеренный пояс значительной влажности с интенсивным угленакоплением. Южный умеренный пояс фиксируется угленосными отложениями Гондваны. В начале периода продолжалось оледенение, начавшееся в Карбоне. Оно было развито на южных материках. Для Перми характерны красноцветные континентальные отложения и отложения соленосных лагун, что отражает повышенную засушливость климата: Пермь характеризуется наиболее обширными пустынями в истории планеты – пески покрывали даже территорию Сибири.

В Пермском периоде закончилось формирование Пангеи, произошло столкновение континентов, в результате которого образовались горы, например Аппалачинские горы. Уже в Триасовом периоде на месте многих гор образовались пустыни.

Мезозойская эра

Мезозой  (от древнегреческого средняя жизнь) – геологическая эра, которая продолжалась от 251 до 65 миллионов лет назад. Таким образом, она продолжалась около 186 миллионов лет. Мезозой следовал за Палеозоем и предшествовал Кайнозою. Мезозой разделен на три периода:

• Триасовый
• Юрский
• Меловой

Мезозой – эра тектонической, климатической и эволюционной активности. Происходит формирование основных контуров современных материков и горообразование на периферии Тихого, Атлантического и Индийского океанов. Разделение суши способствовало видообразованию и другим важным эволюционным событиям. Климат был тёплым, что также сыграло важную роль в эволюции и образовании новых видов животных. К концу эры основная часть видового разнообразия жизни приблизилась к современному состоянию.

Нижний (между Пермским и Триасовым периодами, то есть между Палеозоем и Мезозоем) рубеж означен массовым пермско-триасовым вымиранием, в результате которого погибло примерно 90-95% морской фауны и 70% сухопутных позвоночных животных. Верхняя граница установлена на рубеже Мелового периода и Палеогенового периода, когда произошло другое очень крупное вымирание многих групп растений и животных, которое чаще всего объясняют падением гигантского астероида (кратер Чиксулуб на полуострове Юкатан) и последовавшей за этим «астероидной зимой». Вымерло приблизительно 50% всех видов, включая всех нелетающих динозавров.

Тектоника и палеогеография

По сравнению с энергичным горообразованием позднего Палеозоя, мезозойские тектонические деформации можно считать относительно мягкими. Основным тектоническим событием был распад суперконтинента Пангеи на северную часть (Лавразию) и южную (Гондвану). Позже распались и они. При этом образовался Атлантический океан, окружённый в основном континентальными окраинами пассивного типа (например, восточное побережье Северной Америки). Обширные трансгрессии, преобладавшие в Мезозое, привели к появлению многочисленных внутриконтинентальных морей.

К концу Мезозоя континенты практически приняли современные очертания. Лавразия разделилась на Евразию и Северную Америку, Гондвана – Африку, Австралию, Антарктиду и Индийский субконтинент, столкновение которого с азиатской континентальной плитой вызвало интенсивный орогенез с поднятием Гималайских гор.

Африка

В начале Мезозойской эры Африка ещё находилась в составе суперконтинента Пангеи и обладала относительно общей с ним фауной, в которой доминировали тероподы, прозавроподы и примитивные птицетазовые динозавры (к концу Триаса).

Ископаемые позднего Триасового периода находятся в Африке повсюду, но чаще встречаются на юге, чем на севере континента. Как известно, временной рубеж, отделяющий Триас от Юрского периода, проведён по глобальной катастрофе с массовым вымиранием видов (триасово-юрское вымирание), но африканские слои этого времени на сегодняшний день остаются малоизученными.

Залежи ископаемых останков раннего Юрского периода распределены аналогично залежам позднего Триаса, с более частыми выходами на юге континента и уменьшающимся числом залежей по направлению на север. На протяжении Юрского периода по Африке всё больше распространялись такие знаковые группы динозавров, как зауроподы и орнитоподы. Палеонтологические слои середины Юрского периода в Африке слабо представлены и также слабо изучены. Позднеюрские слои здесь тоже представлены плохо за исключением впечатляющего собрания юрской фауны Tendeguru в Танзании, окаменелости которого очень похожи на те, что найдены в палеобиотической формация Моррисона на западе Северной Америки и относятся к тому же периоду.

В середине Мезозоя, около 150-160 миллионов лет назад, Мадагаскар отделился от Африки, оставаясь при этом соединённым с Индией и остальной частью Гондваны. Среди ископаемых Мадагаскара были обнаружены абелизавры и титанозавры.

В отличие от Мадагаскара, материковая часть Африки тектонически была относительно стабильной на протяжении Мезозоя. Однако, несмотря на стабильность, значительные изменения произошли в её положении относительно других материков по мере того, как Пангея продолжала распадаться на части. К началу позднего Мелового периода от Африки отделилась Южная Америка, завершив тем самым формирование Атлантического океана в его южной части. Это событие оказало огромное влияние на глобальный климат путём изменения океанических течений.

В Меловом периоде Африка была заселена аллозавроидами и спинозавридами. Африканский теропод спинозавр оказался одним из самых крупных плотоядных животных, живших на Земле. Среди травоядных животных в древних экосистемах тех времён важное место занимали титанозавры. Залежи ископаемых Мелового периода встречаются чаще, чем залежи Юрского, но часто не могут быть датированы радиометрически, что затрудняет определение их точного возраста.

Климат

В течение последних 1,1 миллиардов лет в истории Земли наблюдались три сменявших друг друга цикла «ледниковый период – потепление», называемых циклами Вильсона. Более продолжительные тёплые периоды характеризовались равномерным климатом, большим разнообразием животного и растительного мира, преобладанием карбонатных осадков и эвапоритов. Холодные периоды с оледенениями на полюсах сопровождались сокращением биоразнообразия, терригенными и гляциальными осадками. Причиной цикличности считают периодический процесс соединения континентов в единый материк Пангею и его последующий распад.

Мезозойская эра – самый тёплый период в фанерозойской истории Земли. Он практически полностью совпал с периодом глобального потепления, которое началось в Триасовом периоде и закончилось уже в Кайнозойской эре малым ледниковым периодом, который длится по настоящий момент. В течение 180 миллионов лет даже в приполярных областях не было устойчивого ледяного покрова. Климат был большей частью тёплым и ровным, без существенных температурных градиентов, хотя в северном полушарии и существовала климатическая зональность. Большое количество парниковых газов в атмосфере способствовало равномерному распределению тепла. Экваториальные области характеризовались тропическим климатом со среднегодовой температурой 25-30°С. До 45-50° северной широты простиралась субтропическая область, далее пролегал умеренно-тёплый бореальный пояс, а приполярные области характеризовались умеренно-прохладным климатом.

Флора и фауна

Вымирают гигантские папоротники, древесные хвощи, плауны. В Триасе достигают расцвета голосеменные растения, особенно хвойные. В Юрском периоде вымирают семенные папоротники и появляются первые покрытосеменные растения (тогда представленные только древесными формами), постепенно распространившиеся на все материки. Это обусловлено рядом преимуществ – покрытосеменные имеют сильно развитую проводящую систему, что обеспечивает надёжность перекрёстного опыления, зародыш снабжается запасами пищи (благодаря двойному оплодотворению развивается триплоидный эндосперм) и защищён оболочками и т.д.

В животном мире достигают расцвета насекомые и рептилии. Рептилии занимают господствующее положение и представлены большим числом форм. В Юрском периоде появляются летающие ящеры и завоёвывают воздушную среду. В Меловом периоде специализация рептилий продолжается, они достигают громадных размеров. Масса некоторых из динозавров достигала 50 тонн.

Птицы, по мнению большинства палеонтологов, произошли от одной из групп динозавров. Полное разделение артериального и венозного кровотоков обусловило их теплокровность. Они широко распространились по суше и дали начало множеству форм, в том числе и нелетающим гигантам.

Начинается параллельная эволюция цветковых растений и насекомых-опылителей. В конце Мелового периода наступает похолодание, сокращается ареал околоводной растительности. Вымирают растительноядные, за ними хищные динозавры. Крупные рептилии сохраняются только в тропическом поясе (крокодилы). Вследствие вымирания многих рептилий начинается быстрая адаптивная радиация птиц и млекопитающих, занимающих освободившиеся экологические ниши. В морях вымирают многие формы беспозвоночных и морские ящеры.

Возникновение млекопитающих связано с рядом крупных ароморфозов (прогрессивное эволюционное изменение строения, приводящее к общему повышению уровня организации организмов), возникших у одного из подклассов пресмыкающихся. Ароморфозы: высокоразвитая нервная система, особенно коры больших полушарий, обеспечившая приспособление к условиям существования путём изменения поведения, перемещение конечностей с боков под тело, возникновение органов, обеспечивающих развитие зародыша в теле матери и последующие выкармливание молоком, появление шерстяного покрова, полное разделение кругов кровообращения, возникновение альвеолярных лёгких, повысивших интенсивность газообмена и как следствие – общий уровень обмена веществ. Млекопитающие появились в Триасе, но не могли конкурировать с динозаврами и на протяжении 100 миллионов лет занимали подчинённое положение в экологических системах того времени.

Триасовый период

Триасовый период – первый геологический период Мезозойской эры. Следует за Пермским периодом и предшествует Юрскому периоду. Продолжался около 52 миллиона лет – от 251 до 199 миллиона лет назад. Комплекс отложений (горных пород), соответствующих данному возрасту, называется Триасовой системой. Назван по наличию в континентальных триасовых отложениях Западной Европы трёх слоев: пёстрого песчаника, раковинный известняка и кейпера.

До наступления Триаса все материки существовали в виде единого гигантского суперконтинента – Пангеи. С наступлением Триаса Пангея начала постепенно раскалываться. В Триасе сильно сокращаются площади внутриконтинентальных водоёмов, развиваются пустынные ландшафты. К этому периоду относится начало отложений пород таврической серии, широко распространённой в Крыму (нерасчленённые верхний Триас и нижняя Юра). Эти породы составляют нижнюю часть Крымских гор.

Потепление климата вызывает высыхание многих внутренних морей. В оставшихся морях растёт уровень солености. Происходит ослабление климатической зональности и сглаживание температурных различий.

В Триасе происходит вымирание семенных папоротников. В наземной растительности начали преобладать голосеменные, цикадовые, гинкго и хвойные. Растительный мир суши наследовал черты верхнепермской эпохи. В Триасе исчезли древовидные плауновые и каламитовые, кордаитовые, прапапоротники и большая часть древних хвойных. Были распространены диптериевые папоротники, саговники, беннеттиты, гинкговые, мезофитные хвойные, хвощовые растения.

Среди рептилий распространены: нотозавры, ихтиозавры, плакодонты, склерозавры, талаттозавры (аскептозавр). Появляются новые группы моллюсков (улитки, устрицы). Крупнейшими хищниками становятся водные. В это же время, происходит значительное падение разнообразия позвоночных.

На суше развиваются рептилии. Появляются первые теплокровные – яйцекладущие млекопитающие (первозвери), а также протоавис, по предположению некоторой части палеонтологов, предки птиц. В Триасе широкое распространение получают текодонты – быстропередвигающиеся сухопутные рептилии, предки динозавров.

Наряду с лабиринтодонтами, котилозаврами, существовавшими ещё в пермское время, появились характерные для Мезозоя архозавры, ихтиозавры, черепахи, в конце Триасового периода – костистые рыбы. Среди морских беспозвоночных преобладали цератиты (головоногие моллюски), появившиеся в конце Перми и вымершие в конце Триасового периода; характерны пелециподы, гастроподы, наутилоидеи. Впервые появляются белемниты и аммониты.

В Триасе в разных группах насекомых основные изменения происходят в разное время. Сетчатокрылые в течение всего периода увеличивали видовое разнообразие. В раннем Триасе не было наземных жуков, хотя в Перми они были широко распространены. В среднем Триасе расцветают полужесткокрылые, жесткокрылые (предположительно большинство – водные формы), стрекозы и подёнки. В позднем Триасе появляется один из последних больших отрядов насекомых – двукрылые, а также перепончатокрылые (единственное семейство Xyelidae, многие виды которого вымирают в ранний или средний Юрский период). Наиболее распространенными становятся мезозойские семейства Panorpidae, Orthophlebiinae. Наряду с ними ещё довольно многочисленны ныне вымершие Permochoristidae. На границе Триаса и Юры, синхронно с великим морским вымиранием, происходит и падение разнообразия насекомых, хотя основные изменения их состава произошли ранее, ещё в позднем Триасе.

Юрский период

Юрский период – второй геологический период Мезозойской эры. Следует за Триасовым периодом и предшествует Меловому периоду. Продолжался около 54 миллионов лет – от 199 до 145 миллионов лет назад. Комплекс отложений (горных пород), соответствующих данному возрасту, называется Юрской системой. В разных регионах планеты эти отложения различаются по составу, генезис, внешнему виду. Впервые отложения данного периода были описаны в Юре (горы в Швейцарии и Франции), отсюда и произошло название периода. Отложения того времени довольно разнообразны: известняки, обломочные породы, сланцы, магматические породы, глины, пески, конгломераты, сформировавшиеся в разнообразнейших условиях.

213-145 миллионов лет назад единый суперконтинент Пангея начал распадаться на отдельные континентальные блоки. Между ними образовывались мелководные моря.

Климат в Юрском периоде был влажным и тёплым (а к концу периода – засушливым в области экватора).

В Юре огромные территории покрылись пышной растительностью, прежде всего разнообразными лесами. Они в основном состояли из папоротников и голосеменных. Саговники – класс голосеменных, преобладавший в зелёном покрове Земли. Ныне они встречаются в тропиках и субтропиках. Под тенью этих деревьев бродили динозавры. В Юрский период рощи гинковых деревьев росли по всему тогдашнему умеренному поясу. Гинкго – листопадные (что необычно для голосеменных) деревья с кроной как у дуба и с небольшими веерообразными листьями. До наших дней сохранился только один вид – гинкго двулопастный. Очень разнообразны были хвойные, похожие на современные сосны и кипарисы, которые процветали в то время не только в тропиках, но уже освоили и умеренный пояс. Папоротники постепенно исчезали.

По сравнению с Триасом очень изменилось население морского дна. Двустворчатые моллюски вытесняют с мелководий брахиопод. Брахиоподовые ракушечники замещаются устричными. Двустворчатые моллюски заполняют все жизненные ниши морского дна. Многие перестают собирать пищу с грунта и переходят к прокачиванию воды с помощью жабр. Складывается новый тип рифовых сообществ, примерно такой же, как существует сейчас. Его основу составляют появившиеся в Триасе шестилучевые кораллы.

Одним из ископаемых существ, сочетающих признаки птиц и рептилий, является археоптерикс, или первоптица. Впервые его скелет обнаружили в так называемых литографских сланцах в Германии. Летал археоптерикс ещё довольно плохо (планировал с дерева на дерево), а размером был примерно с ворону. Вместо клюва он имел пару зубастых, хотя и слабых челюстей. На крыльях его были свободные пальцы (из современных птиц они сохранились лишь у птенцов гоацинов).

В Юрский период на Земле обитают мелкие, покрытые шерстью теплокровные животные – млекопитающие. Они живут рядом с динозаврами и почти незаметны на их фоне. В Юре произошло разделение млекопитающих на однопроходных (яйцекладущих), сумчатых и плацентарных.

Динозавры (от древнегреческого страшный, ужасный, опасный и ящер), доминировавшие на суше, обитали в лесах, озёрах, болотах. Диапазон различий между ними настолько велик, что родственные связи между их видами устанавливаются с большим трудом. Встречались динозавры с размерами от кошки до кита. Разные виды динозавров могли передвигаться на двух или четырёх конечностях. Среди них были как хищники, так и травоядные животные. Из последних на Юрский период пришелся расцвет зауропод – диплодоков, брахиозавров, апатозавров, камаразавров. На зауропод охотились другие ящеротазовые динозавры, а именно крупные тероподы.

Меловой период

Меловой период – третий, последний геологический период Мезозойской эры. Следует за Юрским периодом и предшествует Палеогеновому периоду Кайнозойской эры. Продолжался около 80 миллионов лет – от 145 до 65 миллионов лет назад. Название происходит от писчего мела, который добывается из осадочных отложений этого периода, сформированных богатыми скоплениями ископаемых беспозвоночных морских организмов.

В течение Мелового периода продолжался раскол материков. Лавразия и Гондвана распадались на части. Южная Америка и Африка удалялись друг от друга, и Атлантический океан становился всё шире и шире. Африка, Индия и Австралия тоже начали расходиться в разные стороны, и к югу от экватора в итоге образовались гигантские острова.

70 миллионов лет назад Земля охлаждалась. На полюсах сформировались ледяные шапки. Зимы становились суровее. Температура падала местами ниже +4 градусов. Для динозавров Мелового периода этот перепад был резким и весьма ощутимым. Такие колебания температуры были вызваны расколом Пангеи, а затем Гондваны и Лавразии. Уровень моря поднялся и опустился. Струйные течения в атмосфере изменились, вследствие чего изменились и течения в океане. В конце Мелового периода температура стала резко подниматься. Существует гипотеза, согласно которой причиной этих изменений являлись океаны: вместо того, чтобы поглощать тепло, они, возможно, отражали его обратно в атмосферу. Тем самым они вызвали парниковый эффект.

В Меловом периоде появились покрытосеменные – цветковые растения. Это повлекло за собой увеличение разнообразия насекомых, которые стали опылителями цветов. По мере того как в конце Мелового периода температура повышалась, развивались растения с более сочной листвой.

Среди наземных животных царствовали разнообразные крупные пресмыкающиеся. Это был период расцвета гигантских ящеров – многие динозавры достигали 5-8 метров в высоту и 20 метров в длину. Крылатые пресмыкающиеся – птеродактили – занимали практически все ниши воздушных хищников, хотя уже появились настоящие птицы. Таким образом, параллельно существовали летающие ящеры, ящерохвостые птицы типа археоптерикса и настоящие веерохвостые птицы. В Меловом периоде плацентарные млекопитающие разделились на несколько групп: копытных, насекомоядных, хищников и приматов. Возникли современные ящерицы и самая молодая группа пресмыкающихся – змеи.

В морях млекопитающих не было, а нишу крупных хищников занимали рептилии – ихтиозавры, плезиозавры, мозазавры, достигающие иногда 20-метровой длины. Очень велико было разнообразие морских беспозвоночных. Как и в Юрском периоде, были очень распространены аммониты, белемниты, брахиоподы, двустворки и морские ежи. Среди двустворчатых моллюсков большую роль в морских экосистемах играли появившиеся в конце Юры рудисты – моллюски, похожие на одиночные кораллы, у которых одна створка была похожа на кубок, а вторая накрывала его как своеобразная крышечка. К концу Мелового периода среди аммонитов появилось очень много гетероморфных. Гетероморфы возникали и раньше, в Триасе, но конец Мела стал временем их массового появления. Раковины гетероморфов не были похожи на классические спирально-закрученные раковины мономорфных аммонитов. Это могли быть спирали с крючком на конце, различные клубки, узлы, развёрнутые спирали. Палеонтологи пока не пришли к единому объяснению причин возникновения таких форм и их образа жизни. В морях всё ещё попадались ортоцератиты – реликты давно прошедшей Палеозойской эры. Небольшие раковины этих прямораковинных головоногих встречаются на Кавказе.

В конце Мелового периода произошло самое известное и очень крупное вымирание многих групп растений и животных – мел-палеогеновое вымирание. Вымерли многие голосеменные растения, водные рептилии, птерозавры, все динозавры (но уцелели птицы). Исчезли аммониты, многие брахиоподы, практически все белемниты. В уцелевших группах вымерло 30-50% видов. Причины меловой катастрофы до конца не понятны.

Кайнозойская эра

Кайнозой (от древнегреческого новая жизнь) – геологическая эра, протяженностью в 65 миллионов лет, начиная с великого вымирания видов в конце Мелового периода по настоящее время. Кайнозой делится на три периода:

• Палеоген
• Неоген
• Четвертичный

Палеоген и Неоген называли раньше Третичным периодом.

В истории жизни на Земле массовое вымирание видов 65 миллионов лет назад ознаменовало собой начало новой, продолжающейся и сегодня, Кайнозойской эры. В результате катастрофических событий тех далёких времён, с лица нашей планеты исчезли все животные, размером крупнее крокодила. А уцелевшие небольшие животные оказались, с наступлением новой эры, в совершенно ином мире. В Кайнозое продолжался дрейф (расхождение) континентов. На каждом из них формировались уникальные сообщества растений и животных.

В этой эре континенты приобрели своё современное очертание. Австралия и Новая Гвинея отделились от Гондваны, двинулись к северу и, в конечном итоге, приблизились к Юго-Восточной Азии. Антарктида заняла своё нынешнее положение в районе южного полюса, Атлантический океан продолжал расширяться, и в конце эры Южная Америка примкнула к Северной Америке.

Кайнозой – эра, отличающаяся большим разнообразием наземных, морских и летающих животных. Он является эрой млекопитающих и покрытосеменных. Млекопитающие претерпели длительную эволюцию от небольшого числа мелких примитивных форм и стали отличаться большим разнообразием наземных, морских и летающих видов. Кайнозой также можно назвать эпохой саванн, цветковых растений и насекомых. Птицы в этой эре тоже значительно эволюционировали. Среди растений появляются злаковые.

Эра Кайнозоя ознаменовалась появлением первой достоверно известной разумной жизни на Земле – человека разумного.

Палеогеновый период

Палеоген – первый геологический период Кайнозоя. Начался 65 миллионов лет назад, закончился 23 миллионов лет назад. Продолжался, таким образом, около 42 миллионов лет.  Комплекс отложений (горных пород), соответствующих данному возрасту, называется Палеогенной системой.

В Палеогене климат был ровным тропическим. Практически вся Европа была покрыта вечнозелёными тропическими лесами, и лишь в северных областях произрастали листопадные растения. Во второй половине Палеогена климат становится более континентальным, появляются ледяные шапки на полюсах.

В этом периоде начался бурный расцвет млекопитающих. После вымирания большого количества рептилий возникло множество свободных экологических ниш, которые начали занимать новые виды млекопитающих. Были распространены яйцекладущие, сумчатые и плацентарные. В лесах и лесостепях Азии возникла так называемая «индрикотериевая фауна».

В воздухе господствуют веерохвостые беззубые птицы. Широко распространены крупные бегающие хищные птицы (диатрима). Увеличивается разнообразие цветковых растений и насекомых.

В морях процветают костистые рыбы. Появляются примитивные китообразные, новые группы кораллов, морских ежей, фораминиферы-нуммулитиды достигают нескольких сантиметров в диаметре, что очень много для одноклеточных. Вымирают последние белемниты, начинается расцвет головоногих с редуцированной или вовсе исчезнувшей раковиной – осьминогов, каракатиц и кальмаров вместе с белемнитами объединяемых в группу колеоидей.

Палеоген делят на три эпохи:

• Палеоцен, продолжительностью около 10 миллионов лет

На границе Палеоцена и Эоцена произошёл Позднепалеоценовый термический максимум. В Палеоцене и Эоцене жили миациды – примитивные хищные, от которых предположительно произошли все современные хищные млекопитающие. В позднем Меловом периоде или раннем Палеоцене из парнокопытных предположительно выделились предки древних китов. В позднем палеоцене от кондиляртр произошли непарнокопытные.

• Эоцен, продолжительностью около 22 миллионов лет

Важным событием Эоцена было появление многих современных отрядов млекопитающих. Эпоха Эоцена характеризуется развитием тропической растительности. Отложения эпохи Эоцена дали начало многим месторождениям нефти, газа, бурого угля. В эту эпоху произошли значительные трансгрессии морей.

• Олигоцен, продолжительностью около 11 миллионов лет

На протяжении Олигоцена произошло похолодание климата. Широкое развитие получили млекопитающие, включая ранних слонов и мезогиппусов, предков современной лошади. Продолжают появляться гигантские травоядные (индрикотерии, например, не уступали размерами многим динозаврам – они могли достигать 8 метров в высоту и весить до 15 тонн) и кровожадные хищники (такие как энтелодон и гиенодон). Возникают первые представители отряда хищных (например, похожий на собаку цинодикт). В эту эпоху вымирают более древние виды млекопитающих. Их место заняли новые виды зверей, включая и прямых предков некоторых современных млекопитающих – носорогов, лошадей, свиней, верблюдов, кроликов. В результате продолжавшегося расхождения континентов Южная Америка и Австралия полностью обособились от остального мира. Со временем на этих «островных» континентах сформировалась уникальная фауна, представленная сумчатыми млекопитающими и другими эндемичными животными. Около 25 миллионов лет назад в Азии образуются первые обширные равнины, поросшие злаками – степи. С тех пор злаки, которые прежде были несущественным элементом наземных ландшафтов, во многих частях света постепенно превращаются в господствующий тип растительности, покрывшей, в конце концов, пятую часть поверхности суши.

Неогеновый период

Неоген – второй геологический период Кайнозоя. Начался 23,03 миллиона лет назад, закончился 2,588 миллиона лет назад. Продолжался, таким образом, около 20 миллионов лет.  Комплекс отложений (горных пород), соответствующих данному возрасту, называется Неогеновой системой.

Млекопитающие осваивают моря и воздух – появляются киты и рукокрылые. Плацентарные оттесняют на периферию остальных млекопитающих. Фауна этого периода становится очень похожей на современную. Но есть и отличия – ещё существуют мастодонты, гиппарионы, саблезубые тигры. Крупные нелетающие птицы играют важную роль, особенно в изолированных, островных экосистемах.

Неоген делят на две эпохи:

• Миоцен, продолжительностью около 17,7 миллионов лет

В конце Миоцена (5,96 – 5,33 млн.лет назад) произошел Мессинский пик солёности – геологическое событие в истории Средиземного моря, в ходе которого произошло несколько циклов его частичного или практически полного высыхания. Высыхание происходило за время порядка тысячелетия, а наполнение — за месяцы; в некоторых местах расчётная скорость нарастания уровня воды должна была составлять около 10 м/сут. Климат на обнажённом дне моря неизвестен, на Земле нет сравнимых мест. Нет даже понимания о том, высыхало ли море полностью; наиболее вероятно, что как минимум 3-4 сильносолёных озера оставались на его дне. Вода Средиземного моря перераспределялась в Мировом океане, что должно было привести к повышению его уровня на величину до 10 метров. Также отложение солей под уровнем высохшего моря должно было заметно понизить солёность океана.

• Плиоцен, продолжительностью около 2,7 миллионов лет

В Плиоцене появились и, скорее всего, вымерли родственные человеку австралопитеки. Также в этот период появились первые люди (род Homo).

Четвертичный период

Четвертичный период, или Антропоген – современный этап геологической истории Земли, третий (текущий) период Кайнозойской эры. Начался 2,588 миллиона лет назад, продолжается по сей день.

Именно в нём сформировалось большинство современных форм рельефа и произошло много важных (с точки зрения человека) событий истории Земли, важнейшее из которых – появление самого человека. Продолжительность Четвертичного периода так мала, что обычные методы относительного и изотопного определения возраста часто недостаточно точны и чувствительны. На таком коротком интервале времени применяется прежде всего радиоуглеродный анализ и другие методы, основанные на распаде короткоживущих изотопов. Специфика Четвертичного периода по сравнению с другими геологическими периодами вызвала к жизни особую ветвь геологии – четвертичную.

Главной общественной организацией, которая объединяет несколько тысяч специалистов по разнообразным отраслям знаний о четвертичном периоде, является Международный союз по изучению четвертичного периода или INQUA (International Union for Quaternary Research). INQUA был создан в 1928 году и с тех пор раз в четыре года собирает конгрессы, которые проводятся в различных странах.

Четвертичный период подразделяется на две эпохи:

• Плейстоцен, продолжительностью 2,576 миллиона лет

Плейстоцен – первая эпоха Четвертичного периода, начавшаяся 2,588 миллиона лет назад и закончившаяся 11,7 тысяч лет назад. Плейстоцен – время великих оледенений. В этой геологической эпохе суровые ледниковые эпохи чередовались с относительно тёплыми межледниковьями.

В целом, климат Плейстоцена во время прошлых межледниковий практически идентичен современному, но животный мир различается: например, по окончании Плейстоцена вымерли многие представители тундростепи или южноамериканских памп (частично из-за климатических перемен, частично из-за охоты со стороны древних людей): в Южной Америке исчезли броненосец дедикурус, гигантская саблезубая кошка Smilodon populator (смилодон), копытное макраухения, ленивец мегатерий; в Северной Америке исчезают последний представитель птиц-тиранов или форораков (фороракос) – титанис Уоллера, десятки видов аборигенных копытных, включая американских лошадей, верблюдов, степных пекари, разнообразных оленей, вилороговых антилоп и быков; тундростепь Евразии и отчасти Аляски и Канады лишилась таких животных, как мамонт, шерстистый носорог, большерогий олень, пещерный медведь, пещерный лев. Кроме того, неандертальцы не выдержали конкуренции с кроманьонцами и вымерли (возможно, были истреблены ими).

В начале Плейстоцена на Земле наступил длительный ледниковый период. В течение 2 миллионов лет на планете многократно чередовались очень холодные и относительно теплые отрезки времени. В холодные промежутки, которые продолжались примерно 40 тысяч лет, континенты подвергались нашествию ледников. В промежутках с более тёплым климатом (межледниковьях) льды отступали, и уровень воды в морях поднимался. У многих животных холодных регионов планеты появился густой шёрстный покров и толстый слой подкожного жира. На равнинах паслись стада оленей и лошадей, на которых охотились пещерный лев и другие хищники. А приблизительно 180 тысяч лет назад на них начали охотиться и люди – неандерталец, а затем и человек разумный (Homo sapiens). Однако многие крупные животные не смогли приспособиться к резким колебаниям климата и вымерли. Около 10 тысяч лет назад ледниковый период окончился, и климат на Земле стал более тёплым и влажным. Это способствовало быстрому увеличению численности человеческой популяции и расселению людей по всему земному шару. Они научились распахивать землю и выращивать культурные растения. Маленькие, поначалу сельскохозяйственные, общины разрослись, появились города, а всего через несколько тысячелетий человечество превратилось в мировое общество, использующее все достижения высоких технологий. Зато многие виды животных, с которыми люди испокон веков делили планету, оказались на грани исчезновения. Вот почему учёные всё чаще говорят о том, что по вине человека на Земле разразилось новое массовое вымирание видов.

• Голоцен, крайний геологический период, включающий настоящее время

Голоцен – эпоха Четвертичного периода, которая продолжается последние 11.700 лет вплоть до современности. Граница между Голоценом и Плейстоценом установлена на рубеже 11.700 ± 99 лет назад относительно 2000 года. В феврале 2012 года Национальная академия наук США опубликовала доклад, подтверждающий падение метеорита в Мексике 13 тыс. лет назад, вызвавшее резкое окончание последнего ледникового максимума и массовое вымирание фауны.

Голоцен – типичная межледниковая эпоха с относительно стабильным климатом. Начало Голоцена характеризуется вымиранием большого количества видов животных, а середина – становлением человеческой цивилизации и началом её технического развития. Около 70 лет назад климат стал несколько теплее (иногда это связывают с промышленной деятельностью человека, предположительно вызвавшей т.н. глобальное потепление), растаяли Североамериканский и Евроазиатский континентальные ледники, распался Арктический ледниковый покров, завершили существование многие горные ледниковые щиты, остались лишь сократившиеся щиты близ полярных шапок (Гренландия, Антарктида). Перемещение континентов за последние 10 000 лет было незначительным – не более чем на километр. В то же время уровень моря поднялся примерно на 35 метров от современного уровня в результате таяния ледников. Кроме того, многие области были придавлены ледниками, и поднялись в позднем Плейстоцене и Голоцене примерно на 180 метров.

Изменения в составе фауны в течение этой эпохи были сравнительно невелики, но окончательно вымерли такие животные, как мамонт или мегатерий, за последние несколько сотен лет перестали существовать некоторые виды животных (например, дронты, эпиорнис, стеллерова корова). Жизнь животных и растений незначительно изменялась в течение Голоцена, но имеются большие перемещения в их распределениях. Множество больших животных, включая мамонтов и мастодонтов, начали вымирать с позднего Плейстоцена по ранний Голоцен. В Северной Америке многие животные, процветавшие в других краях (включая лошадей и верблюдов), вымирали. Некоторые объясняют сокращение американской мегафауны прибытием предков американских индейцев, но все же большинство ученых утверждают, что большее влияние оказало изменение климата.

Люди начали жить в то время в гамбургской культуре, культуре федермессер и натуфийской культуре, в которых возникли древнейшие города мира из существующих в настоящее время. Наступило время цивилизаций.

Такое деление геологической истории Земли – на эоны, эры, периоды, эпохи – конечно же, относительно, так как резкого разграничения в этих подразделениях не было. Но все-таки на рубеже соседних эр и периодов преимущественно происходили существенные геологические преобразования: процессы образования гор, перераспределение материков и морей, изменение климата и т.д.

Егор Ройко, 2015. Текст составлен в основном по материалам https://ru.wikipedia.org/