Возникновение земли. Возникновение жизни на Земле

    Кайнозойская эра Последний этап развития жизни на Земле известен под названием кайнозойской эры. Он продолжался около 65 млн. лет и имеет с нашей точки зрения принципиальное значение, так как именно в это время из насекомоядных развились приматы, от которых происходит человек. В начале кайнозоя процессы альпийской складчатости достигают кульминационного пункта, в последующие эпохи земная поверхность постепенно приобретает современные очертания. Геологи подразделяют кайнозой на два периода: третичный и четвертичный. Из них первый гораздо продолжительней второго, зато второй - четвертичный имеет ряд уникальных черт; это время ледниковых периодов и окончательного формирования современного лика Земли.

Третичный период

    Продолжительность третичного периода оценивается специалистами в 63 млн. лет; он подразделяется на пять эпох: палеоцен, эоцен, олигоцен, миоцен и плиоцен. Как и большинство других, этот период начался мощными тектоническими движениями, связанными с альпийской складчатостью. Одновременно с формированием новых горных систем обширные области опустились под уровень моря и были поглощены волнами. Эта судьба постигла часть Европы до Среднерусской возвышенности, периферию Северной и Южной Америки, значительные территории Африки. В конце олигоцена на дневную поверхность выходят новые участки морского дна, вновь изменяются очертания морей и материков, приобретшие в итоге почти современный вид. В миоцене формируются новые горные гряды; Альпы, Пиренеи, Карпаты и Гималаи приобретают знакомый нам вид. Конец третичного периода не оставил четкого “водораздела” в осадочных породах. Характеристикой этого водораздела является изменение климатической обстановки - резкое похолодание и начало оледенения. Растительный мир третичного периода

    Флора третичного периода, сложившаяся в общих чертах в конце мела, во многих отношениях уже напоминала современную. В апогее развития находились покрытосеменные, или цветковые (Angiospermae), в том числе однодольные (_Моnocotyledonidae) и двухдольные (Dicotyledonidae) растения; зародыш последних состоит из двух семядоль. По-прежнему процветали хвойные, хотя число их родов и видов сократилось. Среди них были и такие виды, которые в настоящее время растут исключительно в жарких странах; это значит, что климат в то время был тропическим или субтропическим и достаточно влажным. В жарком и влажном климате, установившемся после очередного непродолжительного периода похолодания в начале палеоцена, субтропическая флора расселилась далеко на север. Жарко было даже за полярным кругом, так что в Гренландии и на Шпицбергене пышно цвели магнолии, лавры, каштаны и другие теплолюбивые растения.

    В олигоцене в Центральной и Северной Европе прекрасно чувствовали себя аралии, коричневые лавры и камфарные деревья, фиговые деревья, платаны, пальмы и т.п. В болотистых районах возвышались к небу тисы и гигантские секвойи. Их стволы были главным материалом, из которого образовался бурый уголь. В районах с более умеренным климатом, например в Прибалтике уже в эоцене широко расселились хвойные, в частности сосны (Pinus succinif era). Янтарь, часто находимый на балтийских пляжах, - не что иное, как их окаменелая смола.

    В конце третичного периода климат начинает меняться. В миоцене в Восточной и Центральной Европе можно было еще встретить пальмы, магнолии, коричневые лавры. Фоссилизированные остатки тисового дерева, сегодня не заходящего северней Флориды, были обнаружены в миоценовых отложениях на 80-й параллели. Однако в плиоцене (по мере продолжавшегося похолодания) пальмы и другие теплолюбивые растения медленно отступали к югу.

    В Центральной Европе в общем и целом климат оставался теплым и влажным, как об этом свидетельствует значительное распространение здесь лиственных лесов. В них росли главным образом дубы, вязы, платаны, грабы, каштаны, которые в наши дни в диком состоянии не встречаются северней Южной Европы и Предкавказья. В северных районах в хвойных лесах доминировали сосны и тисы. В начале третичного периода в Центральной Европе еще во множестве встречалась секвойя, в состав растительных сообществ первоначально входило два вида гинктовых, один из которых очень скоро вымер. Климат продолжал ухудшаться до самого конца третичного периода, поэтому некоторые теплолюбивые компоненты лиственных и хвойных лесов отступили из Центральной Европы далеко на юг или вообще вымерли. Животные третичного периода

    Обширные географические изменения, затронувшие в конце мезозоя и в начале кайнозоя практически все континенты, имели следствием окончательное вымирание огромного количества животных форм. На границе мезозоя и кайнозоя исчезают белемниты, аммониты и многие другие группы беспозвоночных. Резко сократился родовой состав древних групп костных рыб. С поверхности земли исчезли динозавры и большинство мезозойских групп рептилий. Те из них, кому удалось пережить этот час испытаний (черепахи, крокодилы, гаттерия, змеи и ящерицы), стали нашими современниками.

Беспозвоночные

    В начале третичного периода появилось много новых родов беспозвоночных, живущих по сей день. Из простейших процветали фораминиферы и радиолярии. Фораминиферы этого времени имеют огромное значение для стратиграфии. Скелеты многих из них сыграли большую роль в образовании морских осадков. В особенности здесь следует упомянуть о нуммулитах, процветавших в палеоцене и эоцене. Брахиоподы быстро шли на убыль, и только некоторьш узко специализированным родам удалось пересечь границу четвертичного периода. Моллюски, напротив, успешно развивались. Некоторые двустворчатые третичного периода, такие как устрицы (Ostrea), гребешки (Pecten) и спондилы (Spondylus), широко распространены и в наши дни. Взрывообразную эволюцию проделывают в раннем кайнозое брюхоногие, которые продолжают развиваться и в четвертичном периоде. Большинство из появившихся тогда родов обитает и в современных морях. Из наиболее известных можно привести Cerithium, Mitra, Fusus и Strombus.

    Третичный период был временем больших перемен для головоногих моллюсков. Как уже было сказано, аммониты полностью вымерли на границе кайнозоя. Из наутилоидей сохранились лишь немногие виды рода Nautilus, встречающиеся и в современных морях. Двужаберные головоногие (Dibranchia), проявили большую жизнеспособность и приспособляемость. Их группы, перешедшие в третичный период, быстро эволюционировали и захватили освободившееся жизненное пространство. Особенно быстро расширяли свой ареал каракатицы (Sepiida), осьминоги (Octopoda) и гигантские кальмары (Teuthida), которые процветают в морях и поньше. В ходе эволюции внутренняя раковина у многих современных головоногих значительно редуцировалась; в первую очередь это относится к осьминогам.

    В кайнозое до крайности размножились членистоногие, среди которых появилось множество новых родов. “Домики” остракод, или ракушковых рачков (мелких ракообразных, тело которых заключено в двустворчатую раковину), живших в пресных, солоноватых морских водах, имеют огромное значение для стратиграфии. Моря кишили крабами и омарами. Расселению цветковых растении на суше сопуствовало появление множества насекомых - опылителей. Некоторые экземпляры насекомых прекрасной сохранности дошли до нас в кусках янтаря, остатки других встречаются в тонкозернистых осадочных породах глинах и др.

    Большое распространение получили в третичном периоде и иглокожие. В первую очередь это относится к морским ежам (Echinoidea), среди которых преобладали роды так называемых “неправильных” морских ежей с панцирем неправильной, иногда уплощенной формы (Spatangus, Echinolampas и др.). Поубыло морских лилий (Crinoidea), тем не менее они еще оставались характерным элементом морской фауны. Стебельчатые морские лилии, многочисленные в мезозойских морях, в кайнозое отступают с мелководья в открытое море. Из бесстебельчатых морских лилий особенно интересны коматулиды (Comatulida), процветающие поныне. Эти морские лилии ведут свободный образ жизни, их стебель превратился в наполненный газом поплавок, позволяющий им пускаться в далекое плаванье. В современных морях живет около 90 родов коматулид. Современные морские лилии - последние представители группы, бывшей в свое время столь многочисленной, что их “заросли” в прибрежной зоне напоминали настоящие джунгли и во многом определили структуру осадочных известняков. Позвоночные

    Третичный период был временем стремительного развития костных рыб (Osteichthyes), высшие костные рыбы (Teleostei) заместили древних таноидных рыб. На подъеме были также хвостатые и бесхвостые земноводные. Из хвостатых амфибий особенно популярна гигантская миоценовая саламандра, известная под обозначением Andrias scheuchzeri, жившая в Европе в середине третичного периода. Скелет этой саламандры был описан в XVIII в. врачом А. Шейхцером в качестве скелета человека, “бедного грешника - свидетеля потопа”. Родственный род Megalobatrachus существует поныне в Китае и Японии. На озерах и По топким местам многочисленные лягушки задавали свои концерты. Их Появление приурочивается некоторыми учеными к усилившейся вулканической деятельности. В результате смещений земной коры образовалось множество новых водоемов, в частности озер и болот, что благоприятствовало развитию амфибий. Массы их погибали во время частых извержений вулканов, но хорошо сохранившиеся скелеты дают нам представление об их внешнем виде. В раннем кайнозое Европы доминируют вымершие позднее Palaeobatrachidae, проводившие всю свою жизнь в воде. Впоследствии в большом числе появились лягушки современных нам родов.

    Большинство пресмыкающихся вымерло к концу мезозойской эры, и лишь немногим из них удалось продержаться до наших дней. В первой, более жаркой части третичного периода продолжалось развитие некоторых групп змей и ящериц, в то время как другие пресмыкающиеся - морские и наземные черепахи и крокодилы составляли, как и сегодня, лишь незначительную часть фауны. Зато птицы делали грандиозные успехи. Они быстро развивались, получили всесветное распространение, а их анатомия была более прогрессивной, чем в конце меззозоя. Эволюции птиц немало способствовало повсеместное расселение покрытосеменных растений и насекомых. Насекомые и их личинки, прикрепленные к почкам, семенам и цветкам растений, были неисчерпаемым резервуаром корма, в котором нуждались птицы. Кроме того, в те времена у птиц практически не было сколько-нибудь серьезных естественных врагов.

Золотой век млекопитающих

    Третичный период был эпохой бурного развития млекопитающих. Примитивные группы млекопитающих, не связанные прямым родством с плацентарными, почти целиком вымерли еще в мезозое. Только Multituberculata достигли эоцена, да до наших дней в Австралии сохранились немногочисленные яйцекладущие Prototheria. Мезозойские группы млекопитающих были вытеснены сумчатыми, сохранившимися ныне главным образом в Австралии и Южной Америке, и плацентарными, быстро занявшими господствующее положение и расселившимися по всей Земле. Плацентарные сыграли немалую роль в вытеснении менее совершенных сумчатых млекопитающих. Появились плацентарные еще в верхнем мелу, наиболее примитивной их группой были насекомоядные (Insectivora), к которым принадлежат современные землеройки и ежи. Расселению плацентарных способствовало исчезновение рептилий и освобождение многочисленных экологических ниш. Свободное жизненное пространство было быстро освоено млекопитающими, пока еще мало специализированными, но зато способными адаптироваться к резким климатическим изменениям, столь обычным на заре третичного периода. Покуда климат оставался жарким, пышная растительность и насекомые давали плацентарным неисчерпаемые запасы пищи. В палеоцене мы встречеам уже более 400 видов плацентарных млекопитающих. Их эволюция идет вперед семимильными шагами, и еще до конца третичного периода на земле появились формы, ставшие непосредственными предшественниками человека.

    Примитивные насекомоядные не отличались сколько-нибудь принципиально от своих меловых предков. В то же время прогрессивные насекомоядные мало отличаются и от наиболее примитивных приматов, так что демаркационную линию между обоими отрядами провести нелегко. Это говорит об общности происхождения обоих отрядов. Правда, эволюция насекомоядных уже завершалась, когда развитие приматов делало свои первые шаги.

    На заре третичного периода появились первые грызуны. Распространенные практически повсеместно, они образуют наиболее многочисленный по видам отряд среди современных млекопитающих, хотя некоторые из них, в частности полевки (Microtidae), достигли вершины своего развития сравнительно недавно в ходе четвертичного периода.

    Примерно в то же время появляются и первые копытные. По всей вероятности, они происходят от древних кондилартр (Condylarthra), всеядных животных, живших в первой половине палеогена и имевших некоторые черты, сближавшие их с примитивными древними хищниками. Один из их близких родственников трубкозуб (Orycteropus) - по сей день живет в Южной Африке.

    Копытные с самого начала разделились на две ветви: непарнокопытных (Perissodactyla) и парнокопытных (Artiodactyla). Первые из них имеют три пальца, из которых преобладающее развитие получает средний палец. Среди непарнокопытных встречаются такие крупные травоядные формы, как носороги, тапиры и лошади. Довольно сложная эволюция лошадей в третичном периоде относительно хорошо изучена в настоящее время. В третичное время лошади жили, главным образом, в Северной Америке. Современные формы сложились только в четвертичный период.

    Парнокопытные представлены свиньями, верблюдами и многочисленными жвачными (оленями, овцами, козами, быками, антилопами, жирафами). Одно из основных семейств парнокопытных - полорогие (Bovidae), появились только в конце третичного периода и достигли расцвета и четвертичном периоде.

    Хоботные (Proboscidea), к которым относятся мастодонты, мамонты и слоны, были важной и многочисленной группой третичной фауны. Это одна из самых любопытных линий развития млекопитающих. Родиной их, видимо, является Африка, где были обнаружены остатки наиболее отдаленного предка хоботных Moeritherium, - размерами немногим превосходившего свинью. Со временем хоботные заселили всю Европу и Азию, и наконец проникли в Северную и Южную Америку. В последней части третичного периода эта группа отличалась большим разнообразием форм, их огромные кости в ископаемом состоянии сегодня являются частой добычей палеонтологов. В течение всего четвертичного периода слоны - потомки третичных хоботных - имели обширный ареал распространения, охватывавший даже холодные районы Европы, Азии и Америки, где обитал ставший легендарным покрытый шерстью мамонт. Коренные зубы, отдельные кости, целые скелеты и даже замороженные трупы Мамонтов неоднократно находили в промерзшей почве (“вечной мерзлоте”) на севере этих континентов.