геология
С геологической точки зрения, палеозойская эра претерпела большие изменения. Первым великим геологическим событием, произошедшим в эту эпоху, является отделение суперконтинента, известного как Пангея 1.
Пангея 1 разделена на несколько континентов, что дало вид островов, окруженных мелкими морями. Эти острова были следующими: Лаврентия, Гондвана и Южная Америка..
Несмотря на это разделение, в течение тысячелетий эти острова приблизились, и в итоге был сформирован новый суперконтинент: Пангея II.
Аналогичным образом, в эту эпоху произошли два геологических события, имеющих большое значение для рельефа планеты: каледонский орогений и герцинский орогений..
Каледонский орогенез
Это был процесс горообразования, который произошел в районе, где сейчас поселяются Ирландия, Шотландия, Англия, Уэльс и часть Норвегии..
Во время этого процесса произошло столкновение нескольких плит. Вследствие этого была сформирована Лавразия, суперконтинент.
Оросиния Герциниана
Это был процесс, который был вовлечен в формирование суперконтинента Пангея. Во время этого процесса столкнулись две большие материковые массы, Лавразия и Гондвана. Также произошло смещение других пластин, таких как южноамериканская и североамериканская.
В результате этих столкновений возникли горные системы с большими пиками, которые впоследствии были утрачены естественным процессом земной эрозии..
Тетраподы
Высокое содержание кислорода возможно облегчило жизнь и земноводным. Которые тоже покинули воду в каменноугольный период. Эти существа, называемые четвероногими, жили у кромки воды. Четвероногие оказались очень успешными. Они развили множество различных форм. Некоторые из которых вырастали довольно большими. Более 2 метров в длину! Они стали доминирующими формами жизни в озерах, реках и болотах каменноугольного периода. Первые рептилии появились также в конце каменноугольного периода
Но они не играли важной роли в палеозойскую эру
Вроде бы все шло хорошо. Однако изменение образа жизни и конец пермского периода, последнего из палеозойской эры, принес большие изменения.
Развитие живых организмов
Таблица развития жизни на Земле предполагает разделение не только на временные промежутки, но и на определенные этапы формирования живых организмов, возможные климатические изменения (ледниковый период, глобальное потепление).
Архейская эра.
Самые значительные изменения в эволюции живых организмов – это появление сине-зеленых водорослей – прокариотов, способных к размножению и фотосинтезу, возникновение многоклеточных организмов. Появление живых белковых веществ (гетеротрофов), способных к поглощению растворенных в воде органических веществ. В дальнейшем появление этих живых организмов позволило разделить мир на растительный и животный.
-
Триасовый период.
Распространение растений (голосеменных). Увеличение количества пресмыкающихся. Первые млекопитающие, костные рыбы. -
Юрский период.
Преобладание голосеменных, возникновение покрытосеменных. Появление первоптицы, расцвет головоногих моллюсков. -
Меловой период.
Распространение покрытосеменных, сокращение других видов растений. Развитие костных рыб, млекопитающих и птиц.
-
Кайнозойская эра.
-
Нижнетретичный период (палеоген).
Расцвет покрытосеменных. Развитие насекомых и млекопитающих, появление лемуров, позже приматов. -
Верхнетретичный период (неоген).
Становление современных растений. Появление предков людей. -
Четвертичный период (антропоген).
Формирование современных растений, животных. Появление человека.
-
Нижнетретичный период (палеоген).
Климат Протерозойской эры
Смело можно утверждать, что в данную эпоху климат был очень разнообразным. Подтверждает это большое количество найденных следов от гор, пустынь, озер, морей и др. Морские отложения в основном расположены в два уровня и покрыты вулканическими породами и дополнительным морским слоем. В горных породах все выглядит так, будто планету смяла могучая рука. Поэтому ученые предположили, что в протерозой происходили бурные подземные процессы.
К концу раннего протерозоя начался меняться климат Земли, а именно – уменьшился парниковый эффект. Это значительно понизило температуру поверхности планеты. К тому же Солнце светило на 10% меньше, чем сейчас.
В итоге наступил первый в ледниковый период. Затем через 1700 млн. лет пришел ещё один более масштабный, в результате которого Земля почти вся покрылась льдом. А температуры на экваторе сравнялись с температурами в современной Антарктиде. Животные протерозойской эры начали развиваться только с таянием льдов, именно тогда и наступил всплеск биоразнообразия.
Динозавры мезозойской эры
Главными обитателями мезозойской эры были динозавры. В среднем триасе 230 млн лет назад от диапсидных архозавров (пресмыкающиеся) отделился новый вид. Древнейшими тероподами, кроме эораптора, были плотоядные герреразавр и ставрикозавр. Они не превышали в длину 1—2 метров в сравнении с 8-метровым платеозавром и 11-метровым риохазавром .
Первыми позвоночными, завоевавшими воздушное пространство, стали птерозавры. На верхний триас пришёлся расцвет существования орнитозуха и рутиодона. Ряд морских существ пополнился длинношеими плезиозаврами и новыми ихтиозаврами — живородящими офтальмозаврами. Исчезновение большинства ящеров в конце эпохи освободило эволюционную нишу для других видов.
На заре юры динозавры мезозоя массово заселили все среды обитания и стали господствовать на планете. На передовые роли в юрский период вышли ящеротазовые рептилии. Гигантские зауроподы (диплодоки, апатозавры и брахиозавры) были травоядными. Самыми опасными считались 12-метровые плотоядные аллозавры. К середине юры возникла вторая ветвь тероподов — отряд карнозавров, крупнейшим из которых был гиганотозавр. Среди птерозавров появился более развитый отряд птеродактилей.
В эпоху мела появились новые виды динозавров, «золотой век» рептилий продолжался. В открытом море охотились кронозавры (вид плиозавров), в прибрежных регионах морские воды бороздили мозазавры. Высшими хищниками Северного полушария стали тираннозавры, а в Южного — абелизавры.
Самым крупным летающим позвоночным был кетцалькоатль с размахом крыльев до 12 метров. Великаны того времени — травоядные аргентинозавры — достигали в длину 35 метров и весили до 80 тонн. Разнообразие растительности на Земле способствовало распространению цератопсов, зауролофов, орнитоподов, которые обитали в лесах.
Периоды развития жизни на Земле
Палеозойская, мезозойская и кайнозойская эры включают в себя периоды развития. Это более мелкие отрезки времени, по сравнению с эрами.
- Кембрийский (кембрий).
- Ордовикский.
- Силурийский (силур).
- Девонский (девон).
- Каменноугольный (карбон).
- Пермский (пермь).
- Нижнетретичный (палеоген).
- Верхнетретичный (неоген).
- Четвертичный, или антропоген (развитие человека).
Первые 2 периода входят в третичный период продолжительностью 59 млн. лет.
Протерозойская эра (ранняя жизнь)
6. Пермский (пермь)
2. Верхнетретичный (неоген)
3. Четвертичный или антропоген (развитие человека)
Эры и периоды
Историю Земли по геохронологической таблице делят на пять геологических эр: архейскую, протерозойскую, палеозойскую, мезозойскую, кайнозойскую
. В свою очередь эры подразделяются на периоды
. Их значительно больше – $12$. Продолжительность периодов различна от $20$-$100$ млн. лет. На свою незавершенность указывает последний четвертичный период кайнозойской эры
, его продолжительность всего $1,8$ млн. лет.
Архейская эра.
Это время началось уже после формирования земной коры на планете. На Земле к этому времени были горы и в действие вступили процессы эрозии и осадконакопления. Архей длился приблизительно $2$ млрд. лет. Эта эра самая длинная по продолжительности, в течение которой на Земле была широко распространена вулканическая деятельность, шли глубинные поднятия, результатом которых стало образование гор. Большая часть ископаемых под действием высокой температуры, давления, перемещения масс, была уничтожена, но небольшие данные о том времени сохранились. В породах архейской эры в рассеянном виде встречается чистый углерод. Ученые считают, что это измененные останки животных и растений. Если количество графита отражает количество живой материи, то в архее её существовало очень много.
Протерозойская эра
. По длительности это вторая эра, охватившая $1$ млрд. лет. На протяжении эры происходило отложение большого количества осадков и одно значительное оледенение. Ледниковые покровы распространялись от экватора до $20$ градуса широты. Ископаемые, найденные в породах этого времени, являются свидетельством существования жизни и её эволюционного развития. В отложениях протерозоя найдены спикулы губок, останки медуз, грибов, водорослей, членистоногих и др.
Палеозойская эра
. В этой эре выделяется шесть
периодов:
- Кембрий;
- Ордовик,
- Силур;
- Девон;
- Карбон или каменноугольный;
- Пермский или пермь.
Продолжительность палеозоя составляет $370$ млн. лет. За это время появились представители всех типов и классов животных. Не было только птиц и млекопитающих.
Мезозойская эра
. Эра делится на три
периода:
Триас;
Началась эра примерно $230$ млн. лет назад и продолжалась $167$ млн. лет. В течение первых двух периодов – триасового и юрского
– большая часть материковых областей поднялась выше уровня моря. Климат триаса сухой и теплый, а в юре он стал еще теплее, но был уже влажный. В штате Аризона
есть знаменитый каменный лес, существующий с триасового
периода. Правда, от некогда могучих деревьев остались только стволы, бревна и пни. В конце мезозойской эры, а точнее в меловом периоде, на материки происходит постепенное наступление моря. Североамериканский континент в конце мелового периода испытал погружение и в результате воды Мексиканского залива соединились с водами арктического бассейна. Материк был разделен на две части. Завершение мелового периода характеризуется большим поднятием, получившим название альпийского горообразования
. В это время появились Скалистые горы, Альпы, Гималаи, Анды. На западе Северной Америки началась интенсивная вулканическая деятельность.
Кайнозойская эра
. Это новая эра, которая еще не закончилась и продолжается в настоящее время.
Эру разделили на три периода:
- Палеоген;
- Неоген;
- Четвертичный.
Четвертичный
период имеет целый ряд уникальных черт. Это время окончательного формирования современного лика Земли и ледниковых периодов. Стали самостоятельными Новая Гвинея и Австралия, сместившись поближе к Азии. Антарктида осталась на своем месте. Соединились две Америки. Из трех периодов эры наиболее интересным является четвертичный
период или антропогеновый
. Он продолжается ныне, а был выделен в $1829$ г. бельгийским геологом Ж. Денуайэ
Похолодания меняются потеплениями, но наиболее важной его особенностью является появление человека
Современный человек проживает в четвертичном периоде кайнозойской эры.
Жизнь на Земле зародилась свыше 3,5 млрд лет назад, сразу после завершения формирования земной коры. На протяжении всего времени возникновение и развитие живых организмов влияло на формирование рельефа, климат. Также и тектонические, и климатические изменения, происходившие на протяжении многих лет, влияли на развитие жизни на Земле.
Таблица развития жизни на Земле может быть составлена, исходя из хронологии событий. Всю историю Земли можно разделить на определенные этапы. Наиболее крупные из них — это эры жизни. Они делятся на эры, эры — на периоды, периоды -на эпохи, эпохи — на века.
Палеозойское биоразнообразие
Флора
В палеозое первыми растениями или растительными организмами были водоросли и грибы, которые развились в водных средах обитания. Позже, на следующем этапе деления периода, обнаруживается, что начали появляться первые зеленые растения из-за содержания в них хлорофилла, который запустил процесс фотосинтеза, который в основном отвечает за содержание кислорода в атмосфере Земли. Эти растения очень примитивны и не имеют токопроводящих емкостей, поэтому располагать их необходимо в местах с повышенной влажностью.
Позже появились первые сосудистые растения. Эти растения содержат проводящие кровеносные сосуды (ксилему и флоэму), которые поглощают питательные вещества и циркулируют воду через корни. Впоследствии флора все больше и больше расширялась и разнообразилась. Появились папоротники, семена растений и первые большие деревья, а деревья, принадлежащие к роду археоптерикс, пользовались большой репутацией, потому что они были первыми настоящими деревьями. Первые мхи также появились в палеозойскую эру.
Это огромное разнообразие растений сохранялось до конца перми, когда произошла так называемая «великая смерть», когда почти все виды растений, населявшие землю, вымерли.
Фауна
Для фауны палеозойская эра также является изменчивым периодом, потому что в шести подразделениях, составляющих эту эру, фауна диверсифицируется и трансформируется, от мелких существ до крупных рептилий, начиная доминировать в наземной экосистеме.
В раннем палеозое первыми наблюдаемыми животными были так называемые трилобиты, некоторые позвоночные, моллюски и хордовые. Есть также губки и брахиоподы. Потом, группы животных стали более разнообразными. Например, появились головоногие моллюски, двустворчатые моллюски (животные с двумя раковинами) и кораллы. Также в это время появились первые представители филума иглокожих.
В силурийский период появилась первая рыба. Представители этой группы — челюстные и бесчелюстные рыбы. Так же появились экземпляры, относящиеся к группе многоножек.
Я надеюсь, что с этой информацией вы сможете больше узнать о палеозое и его характеристиках.
погода
С самого начала палеозоя нет надежных свидетельств того, какой должна была быть погода. Тем не менее, эксперты предполагают, что, поскольку моря были очень обширными, климат должен быть умеренным и океаническим.
Конец нижнего палеозоя закончился оледенением, когда температура снизилась, и погибло большое количество видов..
Позднее наступила эпоха климатической стабильности, в которой был теплый и влажный климат, с атмосферой, в которой было обильное наличие углекислого газа.
Поскольку растения колонизировали земные места обитания, атмосферный кислород увеличивался, в то время как углекислый газ уменьшался.
По мере развития погоды в палеозое климатические условия менялись. В конце пермского периода климатические условия сделали жизнь практически неустойчивой.
Хотя пока неизвестно, что послужило причиной этих изменений (существует несколько гипотез), известно, что условия окружающей среды изменились, а температура повысилась на несколько градусов, нагревая атмосферу.
Мы у вас внутри!
Никто точно не знает, что и как произошло. Но каким-то чудесным образом один или несколько гетеротрофов съели какие-то другие бактерии. Но не переварили их. И те начали жить внутри более крупных бактерий. И стали помогать им производить энергию!
Это произошло по крайней мере дважды. Один раз для растительных клеток, где более мелкие бактерии (цианобактерии) превратились в хлоропласты. И один раз для животных клеток с более мелкими бактериями, превратившимися в митохондрии.
Эти клетки были способны воспроизводиться в результате взаимовыгодного партнерства в симбиотических отношениях. Они стали новой формой жизни: эукариотической клеткой!
Эти новые клетки научились объединяться для выполнения специализированных задач. Тех, что необходимы для создания тканей растений и животных. Теперь на Земле могли существовать виды, реагирующие на разнообразные типы водных сред. Некоторые из них жили на донных отложениях. Роясь трубчатыми телами или передвигаясь на множестве крошечных ног. Другие смогли жить в толще океана. Они развили плавники для эффективного плавания. Такие, как например, пикайя. Это примитивное хордовое животное из палеозойской эры кембрийского периода.
Пикайя плывет по своим делам. Из открытых источников.
Какая эра на Земле сейчас
Специалисты относят современную геологическую эру к Кайнозою. За более, чем 60 млн. лет Кайнозойской эры сменились 2 периода, сейчас наступил третий. Он носит название четвертичного. На протяжении всей эпохи мир изменялся. Учёные связывают такие перемены с событиями этого периода.
Морские течения составляли единую систему. Она начала перестраиваться в Кайнозойскую эру. В результате теплообмен экваториальных и полярных вод осложнился. В это же время заканчивается существование суперконтинента Гондваны. Его осколки – современная территория Индии и Азии – соединились. Африканский континент вплотную приблизился к Евразии. Протекание геологических периодов отличается медлительностью. Земля приобретала современные очертания на протяжении многих тысячелетий.
Северная Лавразия была отделена от южной Гондваны океаном Тетисом, который исчез. О нём напоминают Каспийское, Чёрное и Средиземное моря. Южное полушарие также не осталось без изменений. Отколовшуюся Антарктиду относило к полюсу, где она покрылась льдом и стала пустыней. Между Тихим и Атлантическим океанами сомкнулись Северная и Южная Америка.
В четвертичном периоде выделяют несколько частей. Современный носит название эпохи глоцена. Этот межледниковый период начался 12 тыс. лет назад. Во время четвертичного периода происходят цикличные повторения климатических изменений с малыми ледниковыми периодами. Они не оказывают радикального влияния на планету. Один из них начался в середине XV века и продлился 400 лет. История сохранила сведения о пониженных температурах и частых неурожаях. Время перед ним называют Атлантическим оптимумом. Он начался в IX столетии и завершился в начале XII века. Учёные утверждают, что климат на Земле отличался мягкостью, а площадь ледников была относительно небольшой. В доказательство часто приводят Гренландию, которую при открытии назвали зелёным континентом, хотя сейчас в это сложно поверить.
Протерозойская эра
Первые достоверные следы жизни в виде крайне редких находок и не качественной сохранности встречаются в протерозое, иначе — эре «первичной жизни». Продолжительность протерозойской эры принимают около 2 млн. лет В породах протерозоя обнаружены следы ползания кольчатых червей, иглы губок, раковинки простейших форм плеченогих, остатки членистоногих.
Плеченогие, отличавшиеся исключительным разнообразием форм, были широко распространены в древнейших морях. Они встречаются в отложениях многих периодов, особенно следующей, палеозойской эры. Раковина плеченогого «Хориститес Москвензис» (брюшная створка)
До наших дней сохранились только отдельные виды плеченогих. Большая часть плеченогих имела раковину с неравными створками: брюшная, на которой они лежат или прикрепляются к морскому дну при помощи «ножки», обыкновенно была больше спинной. По этому признаку в общем нетрудно узнать плеченогих.
Незначительное количество ископаемых остатков в протерозойских отложениях объясняется уничтожением большей части их в результате изменения (метаморфизации) содержащей породы. Судить же о том, насколько в протерозое была представлена жизнь, помогают отложения известняков, превратившихся затем в мрамор.
Своим происхождением известняки, очевидно, обязаны особого вида бактериям, выделявшим углекислую известь. Наличие в протерозойских отложениях Карелии прослоек шунгита, похожего на уголь антрацит, позволяет предполагать, что исходным материалом для образования его послужило накопление водорослей и других органических остатков.
В это далекое время древнейшая суша все же не была безжизненна. На огромных просторах пока еще пустынных первичных материков расселялись бактерии. При участии этих простейших организмов происходило выветривание и разрыхление горных пород, слагавших древнейшую земную кору.
По предположению российского академика Л. С. Берга(1876—1950), изучавшего как зарождалась жизнь в древние эры Земли, в это время уже начали формироваться почвы — основа дальнейшего развития растительного покрова.
Развитие растений. Возникновение почвы (450–400 млн лет назад)
После того как сушу стали заселять мохоподобные псилофиты, растения сделали следующий важнейший шаг вперед — их тело стало делиться на органы, которые выполняли различные функции. В отличие от древних псилофитов и современных мхов, которые используют диффузию для доставки нужных веществ к каждой клетке, эти растения были более сложно организованы — в их органах появились сосуды, поэтому более сложные растения называют сосудистыми. Ученые полагают, что они возникли 450 млн лет назад на севере древней Гондваны, а оттуда уже расселились по всему миру. Первыми сосудистыми растениями времен силура были плауны и их родственники. Плауны, живые посланцы палеозойской эры, процветают на Земле до сих пор.
Окаменевшая древесина
Первые сосудистые растения были небольших (до 10 см) размеров, как и их мохоподобные предки. Вначале они также селились недалеко от водоемов. Однако прошло не так много времени — и из древовидных плаунов, хвощей и папоротников сформировались целые леса. Плауны лепидодендроны и хвощи сигиллярии покачивали пучками своих узких и длинных листьев на высоте уже 25–30 м от земли. У каламитовых гигантских плаунов листья делились на тонкие нити, которые создавали полутень над древними болотами.
Сосудистые растения стали осваивать даже самые засушливые области планеты. Их средообразующая роль была огромна — ведь именно растительность задает темп развития во всяком биологическом сообществе и определяет набор видов животных. Вместе с сосудистыми растениями жизнь стала проникать во все уголки Земли.
Направленным вверх стволам отныне не были страшны песчаные заносы, которые вызывал ветер. Биохимия растений становилась сложнее, и на свет появился абсолютно новый тип ткани — древесина.
Ее возникновение в свою очередь привело к появлению новых живых существ, которые уже могли специализироваться на расщеплении новой трудноразложимой ткани растений. В природе эта роль закрепилась за грибами.
С появлением массивных деревьев обострилась проблема их прикрепления к земле: ризоидов для тяжеловесного ствола уже было явно недостаточно. Так у сосудистых растений появилась развитая корневая система. Корни скрепляли пески, а их отмиравшие останки смешивались с неорганическими частицами, образуя почвы. До палеозойской эры на суше не было ничего, похожего на привычную нам почву, — только камни и пески.
Папоротниковидные сосудистые растения
Значение появления первых сосудистых растений для палеозойской биосферы невозможно переоценить. Благодаря ему началось отложение почв, которое снабдило будущие поколения организмов ресурсом органических веществ, суровый климат смягчился, разнообразие биологических сообществ резко возросло. Выйдя из воды, жизнь преобразила облик планеты. Впервые стало возможным появление роющих и лазящих животных с приспособленными для этого конечностями.
Животные мезозоя
Из-за испепеляющего зноя в начале триаса жизнь в воде была более разнообразна. В многометровой толще рифов, созданных шестилучевыми кораллами, находили пристанище разные организмы. Подводные леса населяли двустворчатые моллюски, известковые губки, листоногие раки, иглокожие. В пресных водоемах встречались костистые рыбы, в морях обитали огромные акулы. На побережьях водились проганохемы (черепахи).
Группу первобытных земноводных представляли лабиринтодонты —мастодонзавры и стегоцефалы. Древнейшее млекопитающее триаса —дроматериум — откладывало яйца и кормило детенышей молоком.
Расширение фауны мезозоя в юре неуклонно продолжалось. Тетис населяли рыбы, скаты, трехметровые крокодиловые. Пресмыкающиеся псевдозухии эволюционировали в первых птиц — археоптериксов, по размеру не больше голубя. Вблизи водоемов обитало пресноводное животное — касторокауда, напоминающее выдру, но с длиной тела до 40 см. Позже появились млекопитающие с постоянной температурой тела, покрытые мехом, среди них уже были небольшие хищники.
Для животных меловой период проходил по-прежнему в тени великанов, но их разнообразие стремительно увеличивалось. Наравне с птерозаврами небо бороздили древние птицы — гесперорнисы и ихтиорнисы. Во времена отложения меловых залежей возникли первобытные сумчатые дельтатеридиум и альфадон, а в конце мела — плацентарные млекопитающие залямбдалестесы, похожие на землероек.
Земноводные саламандры и тритоны распространились только в верхнемеловой эпохе. От живших на суше ящериц произошли первые змеи, их окаменелости имели таз и задние лапы.