Какой период в истории земли самый короткий. История развития планеты земля. Климатические изменения - кайнозойская эра

Термин «антропоцен» был введен Юджином Стормером еще в середине 1980-х, но популярность он приобрел благодаря специалисту по химии атмосферы, нобелевскому лауреату Паулю Крутцену. В начале XXI века и само представление об антропоцене, и его обоснование было с воодушевлением принято экологическим сообществом в США, Евросоюзе и ряде других стран, что сделало вопрос не только научным, но и политическим.

Наука и политика

В самом деле, если мы определим границу антропоцена на геологических картах, изменения будут небольшими. Но признание его научным сообществом усилит позиции борцов за охрану природы, станет новым доводом в пользу Парижского соглашения о климате 2015 года и подтвердит, что влияние человека на планету — неоспоримый факт.

Чем характеризуется наступление новой геологической эпохи? Несколько признаков выделяют антропоцен на фоне предыдущей истории Земли. Начиная с середины ХХ века в отложениях присутствуют следы ядерных и термоядерных взрывов. Радионуклиды (плутоний-239, цезий-137, стронций-90) фиксируются по всему миру. Полураспад самого долгоживущего из них, плутония-239, длится около 24 тысяч лет.

Самые резкие изменения начались после 1950 года: скачок наблюдается и в экономическом развитии, и во влиянии на биосферу планеты в целом.

Надолго могут сохраниться и другие характерные следы антропоцена. Содержание углекислого газа в атмосфере растет из-за сжигания ископаемого топлива. Появляются и накапливаются не существовавшие ранее материалы — железобетон, пластики, металлический алюминий, многие сорта стекла. Почвы загрязняются фосфатами и другими минеральными удобрениями, человек вырубает леса и распахивает степи. Происходит массовое вымирание.

На границе вымирания

В истории Земли было уже несколько очень крупных вымираний. Их следы в породах легко определить: нижний пласт, крайне богатый окаменелостями, перекрывается следующим, в котором их практически нет, а если и есть, то уже совершенно другие. Естественно, что такие явные переходы служат удобными границами для разделения эпох.

Первое зафиксированное массовое вымирание, ордовикско-силурийское, произошло около 440 млн лет назад. Девонское вымирание положило начало каменноугольному периоду. Самое знаменитое вымирание, мел-палеогеновое, около 65 млн лет назад стоило жизни динозаврам. Но можно ли назвать вымиранием происходящее сейчас?

Считается, что человек уже поспособствовал опустыниванию Сахары, исчезновению мамонтов и других представителей ледниковой фауны. Но этот процесс далеко не закончен: по данным WWF, Всемирного фонда дикой природы, за последние 40 лет общее количество животных сократилось на 60%. За пару десятилетий разнообразие островных бабочек упало на 71%, птиц — на 56%, растений — почти на треть.

Одновременно с этим человек оказывается мощным фактором эволюции для видов, которым удается выжить в новом мире. Например, широкий отлов и отстрел животных направлен прежде всего на самых крупных особей. Небольшой зверек, мелкая рыба имеют больше шансов выжить, что запускает ранее не существовавшие механизмы адаптации. И действительно, в регионах, где разнообразные виды являются объектами охоты или ловли, наблюдается трехкратное ускорение изменений их маркерных признаков — и общее уменьшение размеров.

Палеонтологи будущего наверняка смогут обнаружить в отложениях следы этих процессов. В стратиграфии сохранятся свидетельства и достаточно быстрого, по геологическим понятиям, исчезновения многих видов, и неожиданного их измельчания перед гибелью — граница антропоцена может быть задана этой «чертой вымирания». Но свой отсчет новой эпохе готовы дать и минералы.

Мусор и алмазы

Геолог из Института Карнеги Роберт Хазен подсчитал, что из более чем 5200 описанных современной наукой минералов почти 4% обязаны своим появлением человеку. Одни из них образовались после того, как люди извлекли их из-под земли и на них впервые стали воздействовать факторы эрозии. Другие искусственны уже по своему происхождению: они образуются при разложении мусора или их просто производят на заводах. Многие из таких соединений чрезвычайно инертны и способны сохраняться долго даже по геологическим меркам. Их появление в геологических отложениях тоже можно считать одним из маркеров наступления новой эпохи.

Но и ядерные испытания, начавшиеся в 1940-х, оставили не только рассеянные радионуклиды. Геологи будущего узнают их по характерным остекленевшим полостям в земной коре — следам глубоких подземных ядерных взрывов. Разноцветное «стекло», образовавшееся под действием громадных температур, может просуществовать сотни миллионов лет. Впрочем, не один миллион лет вполне способно сохраняться и обычное бутылочное стекло, устойчивое к действию и кислой, и щелочной сред.

Меньше надежд обнаружить наступление антропоцена дадут стальные и железобетонные конструкции. Они менее устойчивы к колебаниям температур, а самое главное — к воздействию воды. Железо, которое упрочняет бетон, со временем поможет его разрушению, ржавея и подтачивая структуру изнутри. Зато очень долго сохранятся изделия и конструкции из таких металлов, как титан, легированная сталь и других, которые не могли возникнуть на нашей планете естественным путем.

У «времени людей» есть и еще один маркер — это концентрация золота, платины и ограненных драгоценных камней. Один-единственный прихотливо обработанный камень сможет многое рассказать о наших технологиях и культуре. Свалки мусора, отходы промышленности и драгоценности станут с точки зрения минералогии ключевыми свидетельствами начала антропоцена. Если только сами ученые договорятся считать его полноценным периодом геохронологии.

Между веком и эпохой

Признание антропоцена в науке еще далеко не завершено. На данный момент существует лишь положительная рекомендация Рабочей группы по антропоцену, которую будет разбирать стратиграфическая комиссия при Международном союзе геологических наук (IUGS). Лишь этот орган может принимать решения, касающиеся Международной геохронологической шкалы, и он бдительно следит за четкостью и недвусмысленностью ее формулировок.

Специалисты по стратиграфии вырабатывают критерии и принимают решения по определению границ геологических веков, эпох, периодов, эр и эонов. Чтобы они благосклоннее рассмотрели «кандидатуру» антропоцена, рабочая группа озвучила ряд компромиссных вариантов. Например, считая антропоцен новой геологической эпохой, мы должны констатировать конец предыдущей, голоцена. Если же причин пойти на такой шаг будет недостаточно, антропоцен можно назначить событием более низкого уровня — геологическим веком.

По мнению председателя стратиграфической комиссии, профессора Калифорнийского университета в Лонг-Бич Стэнли Финни, говорить о признании антропоцена как стратиграфической единицы еще рано. Даже сторонники принятия этого термина не совсем уверены, от какого момента отсчитывать начало эпохи. Накопление алюминия? Вымирание видов?

Если вымирание плейстоценовой фауны, включая мамонтов и пещерных медведей, мы связываем с деятельностью человека, то не проще ли переименовать голоцен в антропоцен? А если считать от накопления промышленных продуктов, не стоит ли стартовать с XVIII века? Или провести границу по дате первого ядерного испытания? В таком случае антропоцен начался 16 июля 1945 года в 14:29 по московскому времени.

Основные этапы эволюции растительного и животного мира

Геохронологическая история Земли. Историю Земли принято делить на промежутки времени, границами которых являются крупные геологические события: горообразовательные процессы, поднятие и опускание суши, изменение очертаний материков, уровня океанов. Движения и разломы земной коры, происходившие в разные геологические периоды, сопровождались усиленной вулканической деятельностью, в результате чего в атмосферу выбрасывалось огромное количество газов, пепла, что снижало прозрачность атмосферы и способствовало уменьшению количества поступающей на Землю солнечной радиации. Это было одной из причин развития оледенений, которые вызвали изменение климата, что оказало сильное влияние на развитие органического мира. В процессе эволюции постоянно возникали новые формы организмов, а прежние формы, оказавшиеся неприспособленными к новым условиям существования, вымирали.

В течение многих миллионов лет на планете накапливались остатки некогда живших организмов. На основе находок ископаемых форм в отложениях земных пластов удается проследить подлинную историю живой природы (табл. 4.2). Применение радио-изотопного метода позволяет с большой точностью определить возраст пород в местах залегания палеонтологических остатков и возраст ископаемых организмов.

На основе данных палеонтологии всю историю жизни на Земле подразделяют на эры и периоды.

Основные этапы эволюции растений. В протерозойскую эру (около 1 млрд. лет назад) ствол древнейших эукариот разделился на несколько ветвей, от которых возникли растения, грибы и животные. Большинство растений этого периода свободно плавало в воде, часть из них прикреплялась ко дну.

Табл. 4.2. Геохронологическая шкала Земли.

1. Архейская эра - древнейший этап в истории Земли, когда в водах первичных морей возникла жизнь, которая была представлена первоначально доклеточными ее формами и первыми клеточными организмами. Aнализ оса дочных пород этого возраста показывает, что в водной среде обитали бактерии и синезеленые.

2 . Протерозойская эра. На грани архейской и протерозойской эры произошло усложнение строения и функции организмов: возникли многоклеточность, половой процесс, который усилил генетическую неоднородность организмов и дал обширный материал для отбора, более разнообразными стали фотосинтезирующие растения. Многоклеточность организмов сопровождалась повышением специализации клеток, их объединением в ткани и функциональные системы.

Проследить в деталях эволюцию животных и растений в протерозойскую эру довольно трудно из-за перекристаллизации осадочных пород и уничтожения органических остатков. В отложениях этой эры обнаружены лишь отпечатки бактерий, водорослей, низших типов беспозвоночных и низших хордовых. Крупным шагом в эволюции было появление организмов с двусторонней симметрией тела, дифференцированного на передний и задний отделы, левую и правую стороны, выделение спинной и брюшной поверхности. Спинная поверхность у животных служила защитой, а на брюшной располагались рот и органы захвата пищи.

3. Палеозойская эра. Животный и растительный мир достиг большого разнообразия, стала развиваться наземная жизнь.

В палеозое различают шесть периодов: кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, каменноугольный, пермский. В кембрийском периоде жизнь была сосредоточена в воде (она покрывала значительную часть нашей планеты) и представлена более совершенными многоклеточными водорослями, имевшими расчлененное слоевище, благодаря которому они активнее синтезировали органические вещества и явились исходной ветвью для наземных листостебельных растений. Широкое распространение в морях получили беспозвоночные, в том числе плеченогие моллюски, а из членистоногих - трилобиты. Самостоятельным типом двухслойных животных того периода были археоциаты, формировавшие рифы в древних морях. Они вымерли, не оставив потомков. На суше обитали лишь бактерии и грибы.

В ордовикском периоде климат был теплым даже в Арктике. В пресных и солоноватых водах этого периода пышного развития достигли планктонные водоросли, разнообразные кораллы из типа кишечнополостных, существовали представители почти всех типов беспозвоночных в том числе трилобиты, моллюски, иглокожие. Широко представлены были бактерии. Появляются первые представители бесчелюстных позвоночных - щитковые.

В конце силурийского периода в связи с горообразовательными процессами и сокращением площади морей часть водорослей оказалась в новых условиях среды - в мелких водоемах и на суше. Многие из них погибли. Однако в результате разнонаправленной изменчивости и отбора отдельные представители приобрели признаки, способствовавшие выживанию в новых условиях. Появились первые наземные споровые растения - псилофиты. Они имели цилиндрический стебель около 25 см высоты, вместо листьев - чешуйки. Важнейшие приспособления у них - возникновение покровной и механической тканей, корнеподобных выростов - ризоидов, а также элементарной проводящей системы.

В девоне численность псилофитов резко сократилась, на смену им пришли их преобразованные потомки, высшие растения - плауновидные, моховидные и папоротниковидные, у которых развиваются настоящие вегетативные органы (корень, стебель, лист). Возникновение вегетативных органов повысило эффективность функции отдельных частей растений и их жизненность как гармонически целостной системы. Выход на сушу растений предшествовал выходу животных. На Земле растения накапливали биомассу, а в атмосфере - запас кислорода. Первыми обитателями суши из беспозвоночных были пауки, скорпионы, многоножки. В девонских морях было много рыб, среди них - челюстные панцирные, имевшие внутренний хрящевой скелет и внешний прочный панцирь, подвижные челюсти, парные плавники. Пресные водоемы населяли кистеперые рыбы, у которых было жаберное и примитивное легочное дыхание. С помощью мясистых плавников они перемещались по дну водоема, а при пересыхании переползали в другие водоемы. Группа кистеперых рыб явилась предками древних земноводных - стегоцефалов. Стегоцефалы обитали в болотистой местности, выходили на сушу, но размножались только в воде.

В каменноугольном периоде распространились гигантские папоротникообразные, которые в условиях теплого влажного климата расселились повсеместно. В этот период достигли расцвета древние земноводные.

В пермский период климат стал более сухим и холодным, что привело к вымиранию многих земноводных. К концу периода число видов земноводных стало резко сокращаться, и до наших дней сохранились лишь мелкие земноводные (тритоны, лягушки, жабы). На смену древовидным споровым папоротникообразным пришли семенные папоротники, давшие начало голосеменным растениям. Последние имели развитую стержневую корневую систему и семена, оплодотворение у них проходило в отсутствие воды. Вымерших земноводных сменила более прогрессивная группа животных, произошедшая от стегоцефалов,- пресмыкающиеся. У них были сухая кожа, более плотные ячеистые легкие, внутреннее оплодотворение, запас питательных веществ в яйце, защитные яйцевые оболочки.

4. Мезозойская эра включает три периода: триасовый, юрский, меловой.

В триасе широко распространились голосеменные растения, особенно хвойные, занявшие господствующее положение. Одновременно широко расселились пресмыкающиеся: в морях обитали ихтиозавры, плезиозавры в воздухе - летающие ящеры, разнообразно были пpeдставлены пресмыкающиеся и на земле. Гигантские пресмыкающиеся (бронтозавры, диплодоки и др.) вскоре вымерли. В самом начале триаса от пресмыкающихся отделилась группа мелких животных с более совершенным строением скелета и зубов. Эти животные npиобрели способность к живорождению, постоянную температуру тела, у них было четырехкамерное сердце и целый ряд других прогрессивных черт организации. Это были первые примитивные млекопитающие.
В отложениях юрского периода мезозоя o6наружены также останки первоптицы - археоптерикса. Он сочетал в своем строении признаки птиц и пресмыкающихся.

В меловом периоде мезозоя от голосеменных отделилась ветвь растений, имевших орган семенного размножения - цветок. После оплодотворения завязи цветка превращается в плод, поэтому развивающиеся семена внутри плода защищены мякотью и оболочками от неблагоприятных условий среды. Многообразие цветков различных приспособлений для опыления и распространения плодов и семян позволило покрытосеменным (цветковым) растениям широко распространиться в природе и занять господствующее положение. Параллельно с ними развивалась группа членистоногих - насекомых которые, будучи опылителями цветковых растений в большой мере способствовали их прогрессивной эволюции. В этом же периоде появились настоящие птицы и плацентарные млекопитающие. Признаки высокой степени организации у них - постоянная температура тела| полное разделение артериального и венозного тока крови, повышенный обмен веществ, совершенная терморегуляция, а у млекопитающих, кроме того, живорождение, вскармливание детенышей молоком, развитие коры головного мозга - позволили этим группам также занять господствующее положение на Земле.

5. Кайнозойская эра подразделяется на три периода: палеоген, неоген и четвертичный.

В палеогене, неогене и начале четвертичного периода цветковые растения благодаря приобретению многочисленных частных приспособлений заняли большую часть суши и представляли субтропическую и тропическую флору. В связи с похолоданием, вызванным наступлением ледника, субтропическая флора отступила к югу. В составе наземной растительности умеренных широт стали преобладать листопадные деревья, приспособленные к сезонному ритму температур, а также кустарники и травянистые растения. Расцвет травянистых приходится на четвертичный период. Большое распространение получили теплокровные животные:
птицы и млекопитающие. В ледниковое время обитали пещерные медведи, львы, мамонты, шерстистые носороги, которые после отступления ледников и потепления климата постепенно вымирали, а животный мир приобрел современный облик.

Главное событие этой эры - формирование человека. К концу неогена в лесах обитали небольшие хвостатые млекопитающие - лемуры и долгопяты. От них произошли древние формы обезьян - парапитеки, ведшие древесный образ жизни и питавшиеся растениями и насекомыми. Их далекие потомки - ныне живущие гиббоны, орангутанги и вымершие мелкие древесные обезьяны - дриопитеки. Дриопитеки дали начало трем линиям развития, которые привели к шимпанзе, горилле, а также вымершему австралопитеку. От австралопитеков в конце неогена произошел человек разумный.

Основные особенности эволюции животного мира следующие:

1. прогрессивное развитие многоклеточности и, как следствие, специализация тканей и всех систем органов;
2. свободный образ жизни, который определил выработку различных механизмов поведения, а также относительную независимость онтогенеза от колебаний факторов окружающей среды;
3. возникновение твердого скелета: наружного у некоторых беспозвоночных (членистоногие) и внутреннего у хордовых;
4. прогрессивное развитие нервной системы, которое стало основой для возникновения условно-рефлекторной деятельности

Миллиарды лет назад наша Земля была голой, безжизненной планетой. И вот на ее поверхности появилась жизнь - те первые, самые примитивные формы живых существ, развитие которых привело к бесконечному разнообразию окружающей нас природы. Как же происходило это развитие? Как появились на Земле животные, растения, как они видоизменялись? На некоторые из этих вопросов ответит данная книга. Ее автор, выдающийся советский ученый академик В. Л. Комаров, описал в ней историю растительного мира Земли - от простейших одноклеточных бактерий до современных нам высокоразвитых цветковых растений. Этот долгий путь развития автор рисует в тесной связи с общей историей Земли, с изменениями ее природных условий, рельефа, климата. Книга написана популярно, легко читается и принесет большую пользу самому широкому кругу читателей, обладающих элементарными сведениями из области биологии в объеме школьного курса.

До сих пор в природе действовали одни только геологические и климатические силы. Как мы видели, они все время сильно влияли на растительность и способствовали все большему и большему ее разнообразию. Теперь явился совершенно новый фактор: человек.

Зародившись в третичный период, по разным подсчетам за 600 000 - 1 000 000 лет до нашего времени, в обезьяноподобных формах, он встретил ледниковый период еще безоружным. Но во многих местностях бежать от ледника было невозможно; холод загнал человека в пещеры, которые стали его первым жилищем, и заставил изобрести приспособления для поддержания огня. С этого момента человек становится существом индустриальным и, все усиливая свою деятельность, начинает влиять на природу сильнее, чем какое бы то ни было живое существо. Он сводит леса, подымает целину, прорывает каналы, взрывает и раскапывает целые горы и вообще меняет лик Земли по своему усмотрению.

По отношению к растительности человек уничтожает лесную флору, уничтожает растения степей и многие другие и создает на их месте свой особый мир, мир культурных растений, которого никогда не было бы, если бы не человек. Современный нам период развития земной растительности именно и характеризуется заменой человеком унаследованной им от прежних времен флоры культурной растительностью.

Мы видели, что условия растительной жизни на Земле сначала выдвинули, как пионеров первичного заселения земной коры, группу бактерий, известных под общим названием хемотрофных, т. е. таких, питание которых сводится к небольшому числу ясно выраженных, химических реакций и не нуждается в ранее образованном органическом веществе.

Век бактерий сменился впоследствии веком водорослей, достигших в водах древних океанов значительного разнообразия форм и окрасок.

Век водорослей сменился на первичных материках веком псилофитов, давших растительность, напоминающую по своему общему виду и размеру современные нам заросли крупных мхов.

Век псилофитов сменился веком папоротникообразных растений, образовавших уже обширные леса на болотистых почвах. Эта растительность немало способствовала тому, чтобы и состав воздуха , и накопление массы пищевых веществ сделало возможным возникновение первых сухопутных позвоночных животных. Тогда же накопились и главные массы каменного угля.

Век папоротникообразных сменился веком шишконосных растений. Впервые поверхность материков приобрела кое-где современный облик и еще приблизилась возможность существования высших животных.

Век шишконосных сменился понемногу веком цветковых растений, когда образовались одни за другими все существующие ныне растения.

Надо сказать, что наступление нового века или периода никогда не губило нацело прежний растительный мир. Всегда часть прошлого населения Земли сохранялась и продолжала существовать наряду с новым миром. Так, бактерии при появлении высшей растительности не только не исчезли, но и в почве и в органическом веществе, так щедро создаваемом высшими растениями, нашли для себя новые источники существования. Водоросли, раз выработавшись, продолжают разрастаться и совершенствоваться наряду с высшими растениями. Они к тому же им и не конкуренты, поскольку одни населяют прибрежные морские области, другие же преимущественно сушу.

Наконец, хвойные леса нашего времени продолжают существовать наряду с лиственными, а тень их дает приют папоротникообразным растениям, так как это наследие туманного и влажного каменноугольного периода боится открытых местообитаний, где ему вредят солнечные лучи, и ищет тени.

Так история земной коры привела к созданию богатого и разнообразного мира растений, начав свою работу из материалов, предоставляемых неорганическим миром, и окончив ее созданием того, что окружает нас и дает нам все необходимое для жизни.

«Зоология и ботаника остаются все еще собирающими факты науками, пока сюда не присоединяется палеонтология - Кювье, - а вскоре затем открытие клетки и развитие органической химии. Благодаря этому сделались возможными сравнительная морфология и сравнительная физиология, и с тех пор обе стали подлинными науками» .

Ф. Энгельс

В результате большой, трудоемкой работы многочисленных исследователей, изучавших и сравнивавших горные породы различных разрезов и районов нашей планеты, содержащие органические остатки, с большей или меньшей точностью намечена историческая последовательность формирования верхней части земной коры.

На основании анализа эволюции органического мира, обусловливающей стратиграфическое различие ископаемых организмов, Вторая сессия международного геологического конгресса в г. Болонье (1881) по предложению русской делегации приняла однотипное подразделение всей толщи земной коры на пять (лежащих друг на друге) групп горных пород. Это подразделение стало основой Единой международной шкалы относительного геологического летоисчисления. Время, соответствующее формированию отдельной группы, названо эрой. Принятые названия групп пород и эр даны в таблице ниже.

Основные стратиграфические подразделения относительной геохронологии

Каждая группа пород, в свою очередь, делится на системы, характеризующиеся значительными изменениями в составе толщ и органических остатков, а системы - на отделы (обычно три: верхний, средний и нижний, или два: верхний и нижний), отделы делятся на ярусы, ярусы - на горизонты, или зоны. Соответственно этим комплексам горных пород подразделяется и геологическое время: эры расчленяются на периоды, периоды - на эпохи, эпохи на века. При этом в каждом случае мерилом относительного геологического времени является время накопления соответствующих толщ осадков, условно принятое геологами всех стран за эталон отдельных эр, периодов, эпох и других подразделений международной геохронологической шкалы. Каждый из таких комплексов слоев заключает в себе определенный комплекс органических остатков, позволяющий сопоставлять между собой породы и разрезы, значительно удаленные друг от друга (даже в разных странах или на разных континентах), а также отрезки времени, ушедшие на формирование этих и других синхронных или близких горных пород.

Международная геохронологическая шкала относительного летоисчисления

Ниже приводим краткую характеристику главнейших материалов, свидетельствующих об особенностях исторического развития Земли по этапам и периодам.

Археозойская эра охватывает древнейшее время в истории Земли. О нем мы знаем мало, ибо на современной поверхности Земли древнейшие породы обнажены лишь небольшими участками в пределах устойчивых блоков земной коры (щитов) и некоторых, глубоко размытых горных систем (Алданский, Анабарский, Скандинавский щиты, Енисейский кряж, Восточные Саяны, Забайкалье и др.). Древнейшие породы за длительное время интенсивно изменились, дислоцировались, метаморфизовались и превратились в гнейсы, кристаллические сланцы, мраморы и другие перекристаллизованные породы.

Несмотря на глубокий метаморфизм, удается установить, что в первоначальном виде в составе древнейших толщ были как магматические, так и осадочные образования в виде, например, мощных толщ известняков и доломитов, кварцитов, конгломератов и др. Следы органических остатков в них затушеваны. По редким находкам их предполагается, что органическая жизнь тогда была исключительно примитивной. Точно установленных органических остатков в археозое кет. Найденные формы, напоминающие водоросли и названные Eozoon (из гнейсов Канады) или Corycium (из гнейсов Финляндии), являются проблематичными. По данным Мак-Грегора (1940), подтвержденным Холмсом (1954), в древнейших породах Южной Родезии, возраст которых определяется в 2,7-3,3 млрд. лет, в графитсодержащих известняках выявлены оригинальные структурные формы, отдаленно напоминающие водоросли вида калления, хорошо известные в протерозойских породах.

Бесспорным показателем присутствия органического вещества в археозойское время являются углистые и графитистые породы. В сильно перекристаллизованных мраморах и сланцах графит образует крупные чешуйки. Общеизвестная большая роль организмов в образовании карбонатных пород всех систем позволяет предполагать возможное органическое происхождение и некоторых археозойских карбонатных пород. Вероятно, тогда жили известковые водоросли или бактерии. Древнейший возраст археозойских толщ определяется по шкале относительного возраста условно по их стратиграфическому положению в основании известного нам протерозойского комплекса осадочных пород.

По мнению В. А. Николаева (1957), более или менее надежное разделение пород археозоя и протерозоя как между собой, так и внутри в настоящее время возможно в основном при использовании следующих четырех критериев:

1. крупные, регионально проявленные структурные несогласия в залегании отдельных частей (свит) метаморфического комплекса, выраженные различиями в простирании систем складок, интенсивности складчатости, степени метаморфизма, базальными конгломератами или присутствием продуктов размыва более древних образований в терригенных (песчаниковых) вышележащих толщах;
2. наличие некоторых характерных и постоянных по литологии частей (свит) в исследуемом комплексе, например, мощных пластов кварцитов, мощных карбонатных слоев, вулканогенных образований (порфироидов, зеленокаменных пород и т. п.);
3. наличие характерных интрузивных пород и ассоциаций их в одних частях разреза (более древних) и отсутствие в других (более молодых);
4. различия в степени метаморфизма пород.

На основе этих критериев к архею относят комплексы, обычно глубоко метаморфизованные (гнейсы, мигматиты, гранитогнейсы, кристаллические сланцы амфиболитовой и гранулитовой метаморфических фаций), отделенные перерывом и структурным несогласием от комплексов протерозойского возраста.

Протерозойская эра фиксируется по мощным толщам пород, обнажающихся на значительных площадях древних горных систем (Енисейский кряж, Саяны и др.).

Литологический состав нижних частей группы протерозойских пород сходен с составом древнейших пород. Широко распространены метаморфические комплексы в виде разнообразных кристаллических сланцев. В верхних частях дислокации и метаморфизм пород выражены значительно меньше и нередко наблюдаются даже слабометаморфизованные породы. Органические остатки встречаются чаще. Эра характеризуется достаточно высоко организованной и развитой органической жизнью. Особенно это касается верхних ее частей. Среди различных ископаемых остатков организмов протерозоя на первом месте по массовому распространению стоят сине-зеленые водоросли - простейшие представители этой группы растений, чаще других встречаются Collenia, Osagia, Conophyton, Newlandia, Cryptozoon и др. С достаточной уверенностью считается, что в верхнепротерозойское время уже существовали наземные растения, о чем свидетельствует присутствие в осадках этого возраста спор. Из ископаемых представителей беспозвоночных животных наиболее широкое распространение имели радиолярии, примитивные фораминиферы и др.

Для протерозойской фауны характерно отсутствие форм с известковым скелетом и, наоборот, широкое развитие хитиновых, роговых и фосфорнокислокальциевых скелетных элементов. Это, являясь коренным отличием нескелетного органического мира докембрия от фаун палеозойских периодов, обусловлено, по мнению А. П. Виноградова, относительно высоким содержанием углекислоты в воздухе и в воде, что определяло недонасыщение морской воды углекислым кальцием и, как следствие, препятствовало беспозвоночным отлагать известь в их тканях.

Верхняя граница протерозойской группы устанавливается по контакту с палеонтологически охарактеризованной нижней кембрийской системой. В последнее время верхняя часть протерозойских отложений выделяется в самостоятельную синайскую систему.

Палеозойская эра благодаря наличию многочисленных хорошо сохранившихся документов изучена достаточно детально не только в целом, но и во многих узких своих подразделениях. Породы этой группы слагают большие площади на континенте, они очень разнообразны, изменчивы и представлены всеми семействами.

Палеозой является эрой дальнейшей эволюции живых организмов. В это время дифференцировались, развивались и усложнялись организмы, жившие в протерозое, и вместе с тем появлялись новые виды, в том числе и первые позвоночные животные. Это была эра первого выхода организмов на сушу - сначала растений, а затем и животных. В начале палеозоя континенты, вероятно, были почти безжизненными, представляя собой каменные и песчаные пустыни; к началу мезозойской эры они заселились довольно богатой органической жизнью. Палеозойская эра расчленяется на 6 периодов, представленных мощными системами пород эффузивного, вулканогенно-осадочного и осадочного происхождения, характеризующихся своеобразной фауной.

Кембрийский период , начальный период палеозойской эры, выделен впервые в 1836 г. Седжвиком.

Кембрийский период, как и кембрийская система, получил свое название от Cambria - древнего названия Уэльса.

Отложения этой системы широко распространены в составах платформенных и складчатых областей. На платформах толща кембрия преимущественно осадочная, слабо метаморфизована и при обычном наличии в ней хорошо сохранившихся органических остатков выделяется довольно легко. В складчатых областях отложения кембрия сильно дислоцированы и метамороизованы, а органические остатки в них, как правило, редки. Поэтому здесь нередко затруднительно отделение толщ кембрия от докембрийских образований внизу и от пород ордовика - вверху. В этих случаях за условные поверхности раздела принимают стратиграфические и угловые несогласия, сопровождающиеся местами конгломератами.

В общем органический мир кембрия значительно богаче протерозойского. Все органические остатки принадлежат исключительно представителям морской фауны и флоры. Достоверных следов сухопутных организмов пока не обнаружено. В настоящее время известны остатки по меньшей мере 1500 видов беспозвоночных обитателей моря. Большинство их представлено слабоизменчивыми распространенными формами, жившими длительное время и поэтому не имеющими серьезного стратиграфического значения. Это преимущественно форамиииферы, некоторые губки, медузы, иглокожие, пелециподы, гастроподы и черви. Остатки их или очень редки, или плохо сохранились, или не имеют четких отличий от более поздних представителей.

Из общего состава кембрийской фауны наиболее распространенными (судя по ископаемым остаткам) были трилобиты, брахиоподы и археоциаты, представители остальных типов играли совершенно ничтожную роль. Часто встречаются известковистые остатки водорослей, весьма сходные с протерозойскими. Руководящее значение для стратиграфии и определения относительного возраста имеют различные трилобиты и археоциаты.

Очень многие из трилобитов характеризуют только кембрийские толщи, причем часто не выходят из границ того или иного отдела или даже мелких стратиграфических подразделений системы. Некоторые трилобиты космополитные и характеризуют кембрийские отложения всех стран, другие характерны для более узких площадей и имеют большее или меньшее региональное значение.

Археоциаты, по А. Г. Вологдину, появляются в нижнем кембрии, достигают расцвета уже к концу его, а в среднем кембрии приобретают повсеместное распространенно. К началу верхнего кембрия они начинают вымирать и исчезают.

До последнего времени ярусного расчленения отделов кембрийской системы, как это принято для других систем, не было. Правда, в зарубежной литературе делались такие попытки, но из них наиболее удачно предложение разделения верхнего отдела Северной Америки на три яруса. У нас в Союзе, главным образом на основании изучения разрезов кембрия Сибирской платформы, удалось выделить в нижнем кембрии алданский и ленский ярусы, а в среднем кембрии - алегинский и майский. Верхний кембрий в СССР на ярусы не расчленен.

Ордовикский и силурийский периоды в современном составе выделены недавно путем расчленения силурийского периода и соответствующей ему силурийской системы. Это расчленение проведено еще не повсеместно, и поэтому при краткой характеристике мы даем только их общие черты.

Ордовикский период (и соответствующая ему ордовикская система), известный ранее как нижняя эпоха (отдел) силура, в качестве самостоятельного признан только в самое последнее время. Отложения ордовикской системы так же, как и вышележащего силура, распространены на значительных территориях, так как в ордовике проходила одна из величайших в истории Земли трансгрессий моря. Большинство пород этого периода осадочные, местами содержат эффузивы. При общем сравнительно слабом метаморфизме пород толщи ордовика иногда столь интенсивно дислоцированы и метаморфизованы, что с трудом отделяются от кембрия.

Ордовикский период получил свое название по имени древнего племени ордовиков в Англии, где отложения ордовикской системы были впервые изучены в 1879 г. Лапворсом.

Животный мир ордовика по сравнению с кембрийским периодом более богат и разнообразен. В ордовике обновляется фауна трилобитов, резко возрастает количество видов брахиопод, к концу периода приобретают большое развитие кораллы и мшанки, весьма многочисленны головоногие моллюски (наутилоидеи), широко распростанены граптолиты, появляются первые ежи и криноидеи. В ордовикский период, по-видимому, появляются первые наземные высокоразвитые организмы - многоножки и скорпионы. Растительный мир был представлен водорослями и примитивными пеллофитами. Есть основания предполагать, что флора ордовика была более разнообразной, на что указывают разнообразные и многочисленные споры, находимые в ордовикских отложениях.

В стратиграфическом отношении наибольшее значение имеют граптолиты, трилобиты и в меньшей мере брахиоподы. Общепринятого деления ордовикской системы на ярусы нет.

До недавнего времени более или менее общим признанием пользовалась английская схема расчленения ордовика, по которой выделялись четыре яруса (снизу вверх): тремадокский, аренигский, лландейльский и карадокский. В последнее время предлагается следующее расчленение ордовика: в нижнем отделе выделяются тремадокский и аренигский ярусы, в среднем - лландейльский и невский и в верхнем - карадокский и анегилльский.

Силурийский период и соответствующая ему силурийская система были выделены впервые Мурчисоном в 1835 г.

Силурийская система получила свое название по имени древнего кельтского племени силуров, населявшего Уэльс, где эта система была впервые изучена.

Начавшаяся в ордовике трансгрессия моря продолжалась и в силурийское время, в связи с чем в силуре распространены те же главнейшие типы отложений, которые были характерны для ордовика. Во второй половине силурийского периода в связи с резким оживлением тектонических движений началась регрессия, приведшая к значительному расширению континентов.

Органический мир силурийского периода характеризовался дальнейшим развитием беспозвоночных, дававших многочисленные и разнообразные формы. Наиболее характерной группой фауны были граптолиты. многочисленные кораллы, брахиоподы и наутилоидеи. Трилобиты по сравнению с ордовиком имели значительно более бедный видовой состав. В конце периода появляются первые гониатиты. Криноидеи и морские ежи были представлены относительно слабо. Среди позвоночных были слабо развиты бесчелюстные, появились первые панцирные рыбы. Из растительности широко развиты были разнообразные водоросли, а из наземных - типа псилофитов.

Среди большого разнообразия беспозвоночных особое значение для стратиграфии имеют граптолиты, брахиоподы, кораллы, головоногие моллюски.

Общепринято расчленение отделов силурийской системы на следующие ярусы: в нижнем отделе выделяются лландоверийский и уиилокский ярусы, а в верхнем - лудловский и даунтонский. Существование самостоятельного даунтонского яруса в настоящее время многими исследователями оспаривается.

Девонский период и девонская система отложений были выделены Мурчисоном и Седжвиком в 1839 г. По названию английской провинции Девоншир и названа эта система.

Сравнительно с силуром, распространение морских отложений в этом периоде меньшее. Широким развитием среди них пользуются лагунно-континентальные и лагунно-морские осадки. Сравнительно слабые дислоцированность и метаморфизм пород, а также хорошая сохранность обильной фауны в них обеспечивают девонской системе роль маркирующей при изучении палеозойских образований, хотя местами в случаях постепенных переходов в отложениях встречаются трудности установления как нижней, так и особенно верхней границ системы.

Органическая жизнь девонского периода в общем близка верхнесилурийской, но обладает и резко специфическими чертами. Так, в девонское время уже почти полностью отсутствовали характерные для силура граптолиты, началось вырождение трилобитов и наутилоидей, заметно ослабла фауна примитивных брахиопод. В то же время быстрое развитие получили гониатиты, продолжала сохраняться значительная роль панцирных. Рыбы в девоне были представлены уже всеми классами, из которых особого развития в это время достигли двоякодышащие и кистеперые. В среднем палеозое значительного разнообразия достигла наземная флора, представленная в силуре только примитивными формами. Среди остатков наземных животных отмечаются четвероногие. Ichtyostega - первый известный представитель амфибий, найденный в верхнем девоне Гренландии.

Для определения относительного возраста крупное значение имеют некоторые беспозвоночные. Важнейшей является фауна гониатитов, отличающаяся большим разнообразием и быстрой изменчивостью и потому удобная для дробного расчленения системы. Большое стратиграфическое значение имеют также брахиоподы. Они изменчивы во времени, выдержаны на громадных пространствах и представлены разнообразными фаунистическими видами. Хорошие руководящие формы дают строматопоры и кораллы. Последние имеют также важное породообразующее значение, слагая местами мощные толщи рифовых известняков.

Девонская система подразделяется на три отдела, каждый из которых, в свою очередь, делится на два яруса. В нижнем отделе выделяются живединений и кобленцский ярусы, в среднем - эйфельский и живетский и в верхнем - франский и фаменский.

Каменноугольный период и соответствующая каменноугольная система, как и предыдущие, впервые были выделены Мурчисоном и Седжвиком в 1839 г. Свое название они получили по залежам каменных углей, встречающихся в этих толщах во всех странах мира.

Отложения каменноугольной системы отличаются большим разнообразием. Очень широко распространены континентальные осадки, среди которых наибольшее значение имеют угленосные и ледниковые осадочные образования, представленные песчано-глинистыми и разнообразными карбонатными породами.

Нижняя граница каменноугольной системы в тех случаях, когда верхний девон и нижний карбон разделены несогласием, устанавливается достаточно точно. При постепенном же переходе между ними разделение осуществляется только фаунистически, на основании появления типичных для каменноугольного периода представителей фауны гониатитов. В случаях отсутствия ископаемых остатков разделение весьма затруднительно. Верхняя граница системы устанавливается с еще большими трудностями.

Органические остатки каменноугольного периода свидетельствуют о небывалом в истории Земли пышном расцвете появившихся в конце девона наземных растений, представленных крупными настоящими папоротниками, плауновыми и хвощами. Широко были развиты и первые голосеменные растения - кордаиты. По остаткам животных видно, что в этом периоде вымирает большинство трилобитов, резко обновляется фауна брахиопод. пышного расцвета достигают фораминиферы, исчезают панцирные рыбы, появляются и распространяются акуловые. Среди наземных животных широкое развитие получают насекомые, паукообразные, легочные моллюски. К концу периода значительную роль начинают играть позвоночные - амфибии и первые рептилии. В стратиграфическом отношении наиболее важное значение продолжают иметь гониатиды, брахиоподы, фораминиферы. В угленосных отложениях, кроме флоры, руководящими являются также пелециподы.

Каменноугольная система делится на три отдела: нижний, средний и верхний. В Западной Европе и Северной Америке обычно принимается двухчленное деление каменноугольной системы.

В последнее время предложено несколько схем более дробного возрастного деления отложений системы. Так, в СССР предлагается выделять в нижнем отделе три яруса - турнейский, визейский и намюрский (впервые были выделены в Бельгии), в среднем - башкирский и московский и в верхнем - касимовский, гжальский и оренбургский.

Пермский период завершает палеозойскую эпоху. Как самостоятельное стратиграфическое подразделение пермская система была выделена Мурчнеоном в 1841 г. Свое название она получила от г. Перми, в районе которого найдены мощные отложения.

Широкое распространение в пермской системе имеют континентальные и лагунные отложения, представленные угленосными и соленосными типами. Морские, главным образом мелководные, осадочные образования имеют подчиненное значение. В развитии органического мира пермского периода отмечается ряд характерных черт. Пермская фауна моря, как показывает обобщение известных данных по ископаемым остаткам беспозвоночных, весьма близка к каменноугольной, представляя в общем обедненную, угасающую фауну последнего, каменноугольного периода. Сходство фаун настолько велико, что установить границу между этими системами очень трудно. В связи с этим делались неоднократные предложения об объединении двух этих систем в одну (антраколитовую).

В самом конце пермского периода в морской фауне происходят значительные перемены. Нацело вымирают почти все каменноугольные формы, на смену приходят новые. Более глубокие различия между пермским и карбоновым периодами намечаются в наземной фауне и флоре. В составе наземной фауны характерным для пермского периода является широкое распространение, кроме амфибий, разнообразных рептилий - типичных обитателей континентов, окончательно порвавших связь с водной средой. Характерной чертой пермской фауны позвоночных является также то, что распространение образующих ее форм ограничено определенными площадями. В развитии наземной флоры в пермском периоде выделяется два резко отличных этапа.

В первой половине периода наземная растительность весьма сходна с флорой каменноугольной эры, хотя имелись и новые виды. Совершенно новыми являлись единичные представители первых хвойных, саговниковых и гинкговых, еще мало изменявшие общий состав флоры. Во второй половине пермского периода произошло обновление наземной флоры. Резко сокращается количество видов и особей типичных представителей каменноугольной флоры, обнаруживаются ясные признаки их вымирания, и к концу периода они почти полностью исчезают. Наоборот, пышного развития достигают семенные растения, главным образом хвойные, цикадовые и гинкговые. Таким образом, если нижнепермская наземная флора имела еще вполне палеозойский облик, то верхнепермская уже ближе стоит к мезозойской.

В стратиграфическом отношении в пермской системе главную роль играют аммониты, по-прежнему важная роль принадлежит брахиоподам, форампниферам, пелециподам и наземным растениям.

Пермская система делится на два отдела. Общепринятого деления отделов на ярусы нет. В СССР нижний отдел делится на три яруса (снизу вверх) - сакмарский, артинский и кунгурский, верхний - на казанский и татарский.

Мезозойская эра характеризуется значительным своеобразием эволюции живых организмов. В это время необычайно широкого развития достигли белемниты и аммониты, которые в конце эры пришли в упадок, а в начале кайнозоя совсем вымерли. Кроме аммонитов, широко развиты также были некоторые группы фораминифер и пелеципод. Вместе с тем, в течение мезозоя полностью вымерли такие характерные для палеозоя представители, как трилобиты, граптолиты, в значительный упадок пришли брахиоподы.

Важнейшей отличительной чертой мезозойской фауны являлось исключительное развитие и широчайшее распространение пресмыкающихся, заселявших море и сушу. Появившись в каменноугольном периоде, в перми они были еще сравнительно слабыми и малочисленными, в мезозойской же эре пресмыкающиеся завоевали господствующее положение, дав многочисленные, часто гигантские формы животных. Достигнув максимума своего расцвета в середине мезозойской эры, в конце ее они переживали упадок, а многие из них совсем вымерли.

Растительный мир мезозоя был представлен главным образом богатой флорой хвойных, гинкговых и саговниковых, достаточное развитие еще имели папоротники и хвощи. В конце мезозоя флора обновилась. В ее составе появились высшие покрытосеменные растения, быстро завоевавшие господствующее положение.

Для возрастного расчленения и синхронизации морских толщ мезозойских систем прекрасным основанием являются аммониты, фауна морских ежей, белемнитов и группа пелеципод. В континентальных отложениях важной является флора голосеменных растений и разнообразная фауна пресмыкающихся.

Триасовый период и соответствующая ему триасовая система были выделены впервые в 1834 г. Альберти в Германки. Отложения триасовой системы представлены морскими, лагунными и континентальными отложениями. В верхней части системы развиты угленосные отложения. Органическая жизнь триасового периода хотя и была очень близка к пермской, однако обнаруживала и свои характерные черты.

В составе морских беспозвоночных господствовали аммониты и пелециподы. Из наземных животных характерны разнообразные пресмыкающиеся (рептилии). Появляются первые млекопитающие, относящиеся к яйцекладущим и, вероятно, сумчатым. Наряду с наземными формами, появляются первые представители рептилий, обитавших в воде, плезиозавры и ихтиозавры. Среди сухопутных растений широко развиты были хвойные, гинкговые, саговиковые, а также настоящие папоротники и хвощи.

Триасовая система разделяется на три отдела: нижний, средний и верхний. Нижний отдел более дробного расчленения не имеет. В среднем отделе выделяется анизийский и ладинский ярусы, в верхнем - корнийский, норийский и рэтский.

Юрский период . В современном объеме юрская система была выделена А. Броньяром в 1829 г. при изучении им Юрских гор Швейцарии. Отложения юрской системы распространены довольно широко. Чаще всего встречаются морские, главным образом мелководные, отложения. Глубоководные осадки развиты меньше. Широко развиты континентальные, особенно озерно-болотные или дельтовые угленосные отложения.

Органический мир юрского периода характеризовался высокой организацией и чрезвычайно широким распространением фауны аммонитов и белемнитов. Большую роль играли пелециподы и губки. Широко были развиты рыбы. На суше господствующее положение занимали пресмыкающиеся, достигшие в это время необычайно мощного расцвета. В юрский период появились летающие ящуры (птеродактили) и первые птицы. Растительность юры отличалась преобладанием папоротников и разнообразных голосеменных.

Для стратиграфии имеют руководящее значение многие формы пелеципод, аммонитов и белемнитов.

Юрская система разделяется на три отдела: нижний (лейас), средний (доггер) и верхний (мальм).

Относительно хорошая изученность юрских отложений и обилие встречающихся в них органических остатков дает возможность довольно дробного расчленения юрских толщ.

В настоящее время в СССР и в Западной Европе принято выделение следующих ярусов: в лейасе - геттанжского, синемурского, лотарингского, пиинебахского, дошерского и тоарского; в доггере - ааленского, бойосского и батского; в мальме - келловейского, оксфордского, кимериджского и титонского. Последний обычно разделяется на два подъяруса - нижний волжский и верхний волжский.

Меловой период . Мезозойские отложения, содержащие залежи белого пишущего мела, во Франции были выделены в 1822 г. О. д’Аллуа в самостоятельную меловую систему.

Отложения меловой системы имеют весьма широкое распространение и представлены как континентальными, так и морскими осадками. При этом в составе последних в нижнемеловую эпоху преимущественное значение имеют песчаноглинистые отложения, туфы и лавы, а в верхнемеловую эпоху преобладают карбонатные породы (известняки, пишущий мел и др.). В ряде мест (Африке, Индии, Южной Америке, Восточной Сибири, Закавказье) мощные толщи верхнемелового времени представлены порфиритами, туфами и другими продуктами извержений. Органический мир мелового периода хотя и имел характерный для мезозойской эры облик, но значительно отличался от такового для юрского периода. В течение мелового периода наземная флора целиком обновляется, приобретая законченный кайнозойский облик. В мире животных характерным являлась резко выраженная узкая специализация многих групп и ясно наметившиеся признаки дегенерации мезозойской фауны, указывающие на ее постепенный упадок. Из беспозвоночных по-прежнему главную роль продолжали играть аммониты, хотя в конце периода они полностью вымирали. Белемниты, пережив свой расцвет в юрском периоде, в меловом менее многочисленны и к концу периода тоже почти полностью вымирают. В фауне позвоночных центральное место продолжали занимать пресмыкающиеся. Несмотря на это, к началу кайнозоя почти все мезозойские группы пресмыкающихся вымерли.

На основании палеонтологических данных, меловая система расчленяется на два отдела, не имеющих собственных названий. Нижний отдел разделяется на валанжинский, готеривский, барремский, аптский и альбский ярусы; верхний отдел делится на сеноманский, туронский, коньякский, сантонский, кампанский, маастрихтский и датский ярусы.

Кайнозойская эра охватывает последнее время истории Земли, вплоть до современного момента. В это время сформировались современные материки, океаны и рельеф земной поверхности. Растительность и животный мир резко отличаются от таковых в мезозойское время. В растительном мире господство принадлежит покрытосеменным цветковым растениям, вытеснившим более древнюю флору - папоротники и голосеменные растения. В мире животных кайнозойская эра характеризуется господством гастропод и пелиципод среди беспозвоночных в морях и расцветом млекопитающих в составе позвоночных животных на суше. М. К. Коровин (1941) указывает: «История млекопитающих кайнозоя дает интереснейший пример быстрого и мощного расцвета высших представителей животного мира, на протяжении всей мезозойской эры влачивших жалкое существование». Уже к началу четвертичного времени состав фауны млекопитающих стал весьма близким к современному. В конце неогена и начале четвертичного периода произошло величайшее событие, заключающееся в появлении венца эволюционного развития органического мира - разумного человека (Homo sapiens). Кайнозойская эра ранее подразделялась на третичный и четвертичный периоды. В настоящее время принято ее трехчленное деление: палеоген, неоген и четвертичный периоды.

Палеогеновый период . Отложения палеогеновой системы пользуются широким распространением и представлены как континентальными, так и морскими осадками. Они характеризуются хорошей сохранностью и почти полным отсутствием метаморфизма. Стратиграфически период отложений палеогеновой системы ограничен двумя циклами регрессий. Органический мир палеогена резко отличается по своему составу от такового в мелу. На смену вымершим гигантским рептилиям и древним птицам пришли млекопитающие, занявшие господствующее положение среди наземной фауны позвоночных. Морская фауна характеризуется развитием нуммулитов, морских ежей, пластинчатожаберных и гастропод, дающих много руководящих форм. В растительном мире господствующее положение заняли покрытосеменные, представленные теми же родами, что и современные. Палеогеновая система подразделяется на три отдела: палеоцен, эоцен и олигоцен. Общепринятого расчленения на ярусы нет.

Неогеновый период . Отложения неогеновой системы также представлены морскими и континентальными неметаморфизованными осадками. В неогеновое время происходит дальнейшее развитие млекопитающих.

В это время возникают семейства и роды хищных, копытных и хоботных, развиваются человекообразные обезьяны. В морях неогена продолжают существовать те же группы, что и в палеогене, за исключением нуммулитов, вымерших к началу неогена. Растительность имеет почти современный облик. Неогеновая система подразделяется на два отдела: миоцен и плиоцен. Более дробное деление носит местное значение.

Четвертичный период . Четвертичная система как толща осадков, перекрывающая третичные отложения, была впервые выделена Букландом в 1823 г., присвоившим ей название «делювий». Наименование «четвертичная» было предложено Денуайэ в 1829 г. и закрепилось в литературе. По мнению М. Жинью, необходимость отделения четвертичного периода от неогенового обусловлена главным образом тем, что, во-первых, в этот период появился человек с его культурой и, во-вторых, наблюдалось широкое распространение ледников, что придает этому периоду специфические черты. Историей этих двух основных факторов определяется и вся стратиграфия четвертичного периода, приобретающая, таким образом, совершенно своеобразный облик.

Морская фауна, сложившаяся еще в конце неогена, в четвертичном периоде претерпела весьма незначительные изменения и в таком виде дошла до современного времени. Континентальная фауна (главным образом фауна млекопитающих), наоборот, подверглась значительным изменениям и имеет существенное значение при стратиграфическом расчленении отложений четвертичной системы, хотя ее хронологическая последовательность часто нарушается многочисленными миграциями.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Ход и направление процесса возникновения видов в соответствии с основными положениями теории эволюции Ч. Дарвина подкрепляются данными из различных разделов биологии, в том числе данных из области палеонтологии, которые служат вещественными доказательствами, так как основаны на изучении ископаемых остатков некогда живших организмов. В результате поступательного развития жизни на смену одним группам организмов приходили другие, в то время как третьи изменялись мало, а четвертые вымирали. На основе находок ископаемых форм в отложениях земных пластов удается проследить подлинную историю живой природы. Так были созданы палеонтологические ряды лошади (В. О. Коралевский), слона, некоторых птиц, моллюсков и др.- от наиболее примитивных исходных форм до современных их представителей. Применение радиоизотопного метода позволяет с большой точностью определить возраст пород в местах залегания палеонтологических остатков и возраст ископаемых организмов.

На основе данных палеонтологии всю историю жизни на Земле подразделяют на эры и периоды.

Таблица 1. Геохронологическая шкала

1. Архейская эра - древнейший этап в истории Земли, когда в водах первичных морей возникла жизнь, которая была представлена первоначально доклеточными ее формами и первыми клеточными организмами. Aнализ оса дочных пород этого возраста показывает, что в водной среде обитали бактерии и синезеленые.

2 . Протерозойская эра. На грани архейской и протерозойской эры произошло усложнение строения и функции организмов: возникли многоклеточность, половой процесс, который усилил генетическую неоднородность организмов и дал обширный материал для отбора, более разнообразными стали фотосинтезирующие растения. Многоклеточность организмов сопровождалась повышением специализации клеток, их объединением в ткани и функциональные системы.

Проследить в деталях эволюцию животных и растений в протерозойскую эру довольно трудно из-за перекристаллизации осадочных пород и уничтожения органических остатков. В отложениях этой эры обнаружены лишь отпечатки бактерий, водорослей, низших типов беспозвоночных и низших хордовых. Крупным шагом в эволюции было появление организмов с двусторонней симметрией тела, дифференцированного на передний и задний отделы, левую и правую стороны, выделение спинной и брюшной поверхности. Спинная поверхность у животных служила защитой, а на брюшной располагались рот и органы захвата пищи.

3. Палеозойская эра. Животный и растительный мир достиг большого разнообразия, стала развиваться наземная жизнь.

В палеозое различают шесть периодов: кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, каменноугольный, пермский. В кембрийском периоде жизнь была сосредоточена в воде (она покрывала значительную часть нашей планеты) и представлена более совершенными многоклеточными водорослями, имевшими расчлененное слоевище, благодаря которому они активнее синтезировали органические вещества и явились исходной ветвью для наземных листостебельных растений. Широкое распространение в морях получили беспозвоночные, в том числе плеченогие моллюски, а из членистоногих - трилобиты. Самостоятельным типом двухслойных животных того периода были археоциаты, формировавшие рифы в древних морях. Они вымерли, не оставив потомков. На суше обитали лишь бактерии и грибы.

В ордовикском периоде климат был теплым даже в Арктике. В пресных и солоноватых водах этого периода пышного развития достигли планктонные водоросли, разнообразные кораллы из типа кишечнополостных, существовали представители почти всех типов беспозвоночных в том числе трилобиты, моллюски, иглокожие. Широко представлены были бактерии. Появляются первые представители бесчелюстных позвоночных - щитковые.

В конце силурийского периода в связи с горообразовательными процессами и сокращением площади морей часть водорослей оказалась в новых условиях среды - в мелких водоемах и на суше. Многие из них погибли. Однако в результате разнонаправленной изменчивости и отбора отдельные представители приобрели признаки, способствовавшие выживанию в новых условиях. Появились первые наземные споровые растения - псилофиты. Они имели цилиндрический стебель около 25 см высоты, вместо листьев - чешуйки. Важнейшие приспособления у них - возникновение покровной и механической тканей, корнеподобных выростов - ризоидов, а также элементарной проводящей системы.

В девоне численность псилофитов резко сократилась, на смену им пришли их преобразованные потомки, высшие растения - плауновидные, моховидные и папоротниковидные, у которых развиваются настоящие вегетативные органы (корень, стебель, лист). Возникновение вегетативных органов повысило эффективность функции отдельных частей растений и их жизненность как гармонически целостной системы. Выход на сушу растений предшествовал выходу животных. На Земле растения накапливали биомассу, а в атмосфере - запас кислорода. Первыми обитателями суши из беспозвоночных были пауки, скорпионы, многоножки. В девонских морях было много рыб, среди них - челюстные панцирные, имевшие внутренний хрящевой скелет и внешний прочный панцирь, подвижные челюсти, парные плавники. Пресные водоемы населяли кистеперые рыбы, у которых было жаберное и примитивное легочное дыхание. С помощью мясистых плавников они перемещались по дну водоема, а при пересыхании переползали в другие водоемы. Группа кистеперых рыб явилась предками древних земноводных - стегоцефалов. Стегоцефалы обитали в болотистой местности, выходили на сушу, но размножались только в воде.

В каменноугольном периоде распространились гигантские папоротникообразные, которые в условиях теплого влажного климата расселились повсеместно. В этот период достигли расцвета древние земноводные.

В пермский период климат стал более сухим и холодным, что привело к вымиранию многих земноводных. К концу периода число видов земноводных стало резко сокращаться, и до наших дней сохранились лишь мелкие земноводные (тритоны, лягушки, жабы). На смену древовидным споровым папоротникообразным пришли семенные папоротники, давшие начало голосеменным растениям. Последние имели развитую стержневую корневую систему и семена, оплодотворение у них проходило в отсутствие воды. Вымерших земноводных сменила более прогрессивная группа животных, произошедшая от стегоцефалов,- пресмыкающиеся. У них были сухая кожа, более плотные ячеистые легкие, внутреннее оплодотворение, запас питательных веществ в яйце, защитные яйцевые оболочки.

4. Мезозойская эра включает три периода: триасовый, юрский, меловой.

В триасе широко распространились голосеменные растения, особенно хвойные, занявшие господствующее положение. Одновременно широко расселились пресмыкающиеся: в морях обитали ихтиозавры, плезиозавры в воздухе - летающие ящеры, разнообразно были пpeдставлены пресмыкающиеся и на земле. Гигантские пресмыкающиеся (бронтозавры, диплодоки и др.) вскоре вымерли. В самом начале триаса от пресмыкающихся отделилась группа мелких животных с более совершенным строением скелета и зубов. Эти животные npиобрели способность к живорождению, постоянную температуру тела, у них было четырехкамерное сердце и целый ряд других прогрессивных черт организации. Это были первые примитивные млекопитающие.
В отложениях юрского периода мезозоя o6наружены также останки первоптицы - археоптерикса. Он сочетал в своем строении признаки птиц и пресмыкающихся.

В меловом периоде мезозоя от голосеменных отделилась ветвь растений, имевших орган семенного размножения - цветок. После оплодотворения завязи цветка превращается в плод, поэтому развивающиеся семена внутри плода защищены мякотью и оболочками от неблагоприятных условий среды. Многообразие цветков различных приспособлений для опыления и распространения плодов и семян позволило покрытосеменным (цветковым) растениям широко распространиться в природе и занять господствующее положение. Параллельно с ними развивалась группа членистоногих - насекомых которые, будучи опылителями цветковых растений в большой мере способствовали их прогрессивной эволюции. В этом же периоде появились настоящие птицы и плацентарные млекопитающие. Признаки высокой степени организации у них - постоянная температура тела| полное разделение артериального и венозного тока крови, повышенный обмен веществ, совершенная терморегуляция, а у млекопитающих, кроме того, живорождение, вскармливание детенышей молоком, развитие коры головного мозга - позволили этим группам также занять господствующее положение на Земле.

5. Кайнозойская эра подразделяется на три периода: палеоген, неоген и четвертичный.

В палеогене, неогене и начале четвертичного периода цветковые растения благодаря приобретению многочисленных частных приспособлений заняли большую часть суши и представляли субтропическую и тропическую флору. В связи с похолоданием, вызванным наступлением ледника, субтропическая флора отступила к югу. В составе наземной растительности умеренных широт стали преобладать листопадные деревья, приспособленные к сезонному ритму температур, а также кустарники и травянистые растения. Расцвет травянистых приходится на четвертичный период. Большое распространение получили теплокровные животные:
птицы и млекопитающие. В ледниковое время обитали пещерные медведи, львы, мамонты, шерстистые носороги, которые после отступления ледников и потепления климата постепенно вымирали, а животный мир приобрел современный облик.

Главное событие этой эры - формирование человека. К концу неогена в лесах обитали небольшие хвостатые млекопитающие - лемуры и долгопяты. От них произошли древние формы обезьян - парапитеки, ведшие древесный образ жизни и питавшиеся растениями и насекомыми. Их далекие потомки - ныне живущие гиббоны, орангутанги и вымершие мелкие древесные обезьяны - дриопитеки. Дриопитеки дали начало трем линиям развития, которые привели к шимпанзе, горилле, а также вымершему австралопитеку. От австралопитеков в конце неогена произошел человек разумный.