Палеозой. Земля между 542 и 248 млн. лет тому назад

Палеозой, палеозойская эра (от греч. πᾰλαιός — древний и ζωή (zoe) — жизнь) — наиболее ранняя геологическая эра входящая в состав фанерозойского эона. Согласно современным представлениям нижней границей палеозоя является время 542 миллиона лет назад. За верхнюю границу принимается время 251-248 млн. лет — период самого массового вымирания живых организмов в истории Земли (пермско-триасовое вымирание видов). Длительность палеозоя около 290 млн. лет. Наступил после протерозоя.

Палеозой был выделен в 1837 г. английским геологом А. Седжвиком, включившим в него два геологических периода — силурийский и девонский. Палеогеографы Америки вместо каменноугольного периода выделяют два: миссисипский и пенсильванский.

Облик Земли в этот период, как и раньше, продолжал меняться: поднимались и опускались под воду горы, перестраивался климат, жизнь то стремительно развивалась, то переживала новые катастрофы.

Начало палеозойской эры ознаменовывается Кембрийским взрывом. В этот относительно быстрый период эволюции и развития видов появилось множество новых и более сложных организмов, чем когда-либо видела Земля. В течение кембрия появились многие предки сегодняшних видов, включая членистоногих и иглокожих.

Ныне палеозойская эра разбита на 6 геологических периодов:

• Кембрийский период, или кембрий (542 — 485 млн лет назад)
• Ордовикский период, или ордовик (485 — 444 млн лет назад)
• Силурийский период, или силур (444 — 419 млн лет назад)
• Каменноугольный период, или карбон (359 — 299 млн лет назад)
• Девонский период, или девон (419 — 359 млн лет назад)
• Пермский период, или пермь (299 — 252 млн лет назад)

Кембрийский период

Некоторые виды предков ныне существующих животных, впервые появились во время кембрийского взрыва, в раннем кембрии. Несмотря на то, что этот «взрыв» занял миллионы лет, это сравнительно короткий промежуток времени по сравнению со всей историей Земли. В это время существовало несколько континентов, которые отличались от существующих на сегодняшний день. Вся суша, которая составляла континенты, была сосредоточена в южном полушарии Земли. Это позволило океанам занимать огромные территории, а морской жизни процветать и дифференцироваться в быстрых темпах. Быстрое видообразование привело к уровню генетического разнообразия видов, которые никогда прежде не существовали в истории жизни нашей планеты.

Почти вся жизнь кембрийского периода была сосредоточена в океане. Если и существовала какая-либо жизнь на суше, это были скорее всего одноклеточные микроорганизмы. В Канаде, Гренландии и Китае, ученые обнаружили окаменелости, принадлежащие к этому периоду времени, среди которых были идентифицированы многие крупные плотоядные ракообразные, похожие на креветок и крабов.

В это вре­мя сфор­ми­ро­ва­лись основные ти­пы мно­го­кле­точ­ных жи­вот­ных. В кем­брии поя­ви­лись фо­ра­ми­ни­фе­ры, ра­дио­ля­рии, чле­ни­сто­но­гие (в т. ч. три­ло­би­ты), разл. мол­лю­ски (по­ли­пла­ко­фо­ры, мо­но­пла­ко­фо­ры, брю­хо­но­гие, дву­створ­ча­тые, го­ло­во­но­гие), бра­хио­по­ды, иг­ло­ко­жие, грап­то­ли­ты, ко­но­дон­ты и др.

Ордовикский период

Второй период палеозойской эры длился около 41 млн лет и все больше диверсифицировал водную жизнь. Крупные хищники, похожие на моллюсков, охотились на мелких животных на дне океана. Во время ордовика произошло много изменений окружающей среды. Ледники начали перемещаться на континенты, а уровни океана значительно снизились. Сочетание изменения температуры и потери океанской воды привело к массовому вымиранию, которое ознаменовало конец периода. Около 75% всех живых существ в то время вымерли.

В ор­до­ви­ке зна­чи­тель­но воз­рос­ло чис­ло ор­га­низ­мов с кар­бо­нат­ным ске­ле­том, спо­соб­ных фор­ми­ро­вать ри­фо­вые по­строй­ки. Поя­ви­лись че­ты­рёх­лу­че­вые ко­рал­лы, стро­ма­то­по­ра­ты (дон­ные ко­ло­ни­аль­ные ор­га­низ­мы), ло­па­то­но­гие мол­лю­ски, мшан­ки, иг­ло­ко­жие (мор­ские ли­лии, мор­ские ежи, мор­ские звёз­ды, офиу­ры, мор­ские пу­зы­ри), кры­ло­жа­бер­ные, пар­но­ноз­д­рё­вые бес­че­лю­ст­ные (те­ло­дон­ты), древ­ней­шие че­лю­ст­но­ро­тые (при­ми­тив­ные хря­ще­вые ры­бы). Бы­ли раз­но­об­раз­ны та­бу­ля­ты, три­ло­би­ты, эв­рип­те­ри­ды, дву­створ­ча­тые, брю­хо­но­гие и го­ло­во­но­гие мол­лю­ски, зам­ко­вые бра­хио­по­ды, грап­то­ли­ты.

Силурийский период

После массового вымирания в конце ордовикского периода, разнообразие жизни на Земле должно было вернуться назад. Одно из основных изменений в планировке суши планеты состояло в том, что континенты начали соединяться. Это создало еще более непрерывное пространство в океанах для развития и диверсификации морской жизни. Животные могли плавать и питаться близко к поверхности, чего не происходило ранее в истории жизни на Земле.

В силуре распространилось много разных видов бесчелюстных рыб и даже появились первые лучепёрые рыбы. В то время как наземная жизнь все еще отсутствовала (за исключением одиночных клеточных бактерий), разнообразие видов начало восстанавливаться. Уровни кислорода в атмосфере были почти такими же как и сегодня, поэтому к концу силурийского периода на континентах были замечены первые членистоногие животные.

В конце силура появились первые сосудистые растения — плауны и их родственники. Плауны, живые посланцы палеозойской эры, процветают на Земле до сих пор. 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.

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.

Девонский период

Диверсификация была быстрой и широко распространенной в течение девонского периода. Наземная флора стала более распространенной и включала папоротники, мхи и даже семенные растения. Корневые системы этих ранних наземных растений помогли избавить почву от камней, что обеспечило больше возможностей для укоренения и произрастания растений на суше. Множество насекомых также появилось в девонский период. Ближе к концу девона, земноводные перебрались на сушу.

В де­во­не поя­ви­лись ам­мо­нои­деи и ко­лео­и­деи, аку­лы, лу­че­пё­рые, двоя­ко­ды­ша­щие и кис­те­пё­рые ры­бы. В се­ре­ди­не де­во­на от кис­те­пё­рых про­изош­ли древ­ней­шие чет­ве­ро­но­гие. Поя­ви­лись пау­ки, кле­щи, на­се­ко­мые. Рас­ти­тель­ность су­ши со­стоя­ла из при­ми­тив­ных плау­но­вид­ных, чле­ни­сто­сте­бель­ных, па­по­рот­ни­ков и пред­ков го­ло­се­мен­ных.

Поскольку континенты соединялись, это позволило новым наземным животным легко распространяться в различных экологических нишах. Тем временем, в океанах, бесчелюстные рыбы адаптировалась к новым условиям, развивая челюсти и чешую, как у современных рыб. К сожалению, девонский период закончился, когда на Землю упали крупные астероиды. Считается, что воздействие этих метеоритов вызвало массовое вымирание, уничтожившее 60% ро­дов и бо­лее 20% се­мейств морских жи­вот­ных, вы­мер­ли пла­ко­дер­мы, пар­но­ноз­д­рё­вые и боль­шин­ство не­пар­но­ноз­д­рё­вых бес­че­лю­ст­ных.

Каменноугольный период

Каменноугольный период был временем, когда видовое разнообразие должно было восстановиться после предыдущего массового вымирания. Поскольку массовое вымирание девонского периода в основном ограничивалось океанами, наземные растения и животные продолжали процветать и развиваться быстрыми темпами. Амфибии адаптировались еще больше и отделились от ранних предков рептилий.

Континенты все еще соединялись вместе, а самые южные регионы снова были покрыты ледниками. Тем не менее были и тропические климатические условия, благодаря которым развивалась большая пышная растительность, эволюционировавшая во многие уникальные виды. Это были болотные растения, которые образовали уголь, используемый в наше время для топлива и других целей. Что касается жизни в океанах, темпы эволюции, как представляется, были заметно медленнее, чем раньше. Виды, которые сумели выжить в результате последнего массового вымирания, продолжали развиваться и образовывать новые похожие виды.

В кар­бо­не наи­бо­лее рас­про­стра­нён­ны­ми груп­па­ми морских жи­вот­ных бы­ли фо­ра­ми­ни­фе­ры, ко­рал­лы, мшан­ки, мол­лю­ски, ост­ра­ко­ды, бра­хио­по­ды, мор­ские ли­лии, ко­но­дон­ты, хря­ще­вые (па­лео­нис­ки) и лу­че­пё­рые ры­бы. Сре­ди дре­во­вид­ной рас­ти­тель­но­сти пре­об­ла­да­ли ле­пи­до­ден­д­ро­ны, ка­ла­ми­ты, па­по­рот­ни­ко­об­раз­ные и древ­ние го­ло­се­мен­ные. На­зем­ную фау­ну по­пол­ни­ли раз­но­об­раз­ные на­се­ко­мые (вклю­чая кры­ла­тых), зем­но­вод­ные и пре­смы­каю­щие­ся (в т. ч. зве­ро­об­раз­ные).

Пермский период

Наконец, в пермский период все континенты на Земле объединились полностью, и сформировали суперконтинент, известный как Пангея. В начале этого периода жизнь продолжала развиваться, и появились новые виды. Полностью сформировались рептилии, отделившись от эволюционной ветви, которая в конечном итоге породила млекопитающих в мезозойскую эру. Рыбы из соленых вод океанов приспособилась к жизни в пресноводных водоемах по всему континенту Пангеи, что привело к появлению пресноводных животных.

К сожалению, это время видового разнообразия подошло к концу, частично из-за множества вулканических взрывов, которые истощили кислород и повлияли на климат планеты, заблокировав солнечный свет, что привело к появлению множества ледников. Все это привело к крупнейшему массовому вымиранию в истории Земли. Считается, что на закате палеозойской эры было уничтожено практически 96% всех видов.

Это было не первое и не единственное вымирание жизни на нашей планете, но, пожалуй, самое катастрофическое из всех. Эта катастрофа даже более значима, чем известное вымирание динозавров, произошедшее позднее. Ученые выдвигали много различных версий возможных причин катастрофы, но ясной картины произошедшего у науки нет до сих пор. Скорее всего, этому послужило сразу несколько причин.