Сколько длился палеозой. Развитие жизни в палеозойскую эру. Эры жизни на Земле

Палеозойская эра , или сокращённо Палеозой (назв. от греч. πᾰλαιός - древний и греч. ζωή - жизнь) - крупный период в истории развития Земли, следовавший за архейской эрой и предшествовавший мезозойской эре. Палеозойской эре как отрезку времени в истории Земли в стратиграфии соответствует палеозойская эратема как стратиграфическое подразделение . Палеозой начался 542 миллионов лет назад и продолжался около 290 миллионов лет.
Палеозойская эра (эратема) подразделяется на шесть периодов (систем):

Ранний палеозой
- Кембрийский периодский (542 млн лет - 488 млн лет)
- Ордовикский (488 млн лет - 443 млн лет)
- Силурийский (443 млн лет - 416 млн лет)
Поздний палеозой
- Девонский (416 млн лет - 359 млн лет)
- Каменноугольный (359 млн лет - 299 млн лет)
- Пермский (299 млн лет - 251 млн лет)

Началом палеозойской эры считают появление организмов, снабженных скелетами, раковинами, панцирями; причем защитные приспособления возникают сразу во многих группах организмов. В первой половине палеозоя жизнь существовала только в морях. Большая часть морских организмов обитала на дне; рыб и других активно плавающих организмов, обитавших в толще воды, не было. Первые крупные хищные организмы появляются в море в силуре. Это были наружнораковинные головоногие моллюски, не уступавшие по размерам тела самым крупным современным кальмарам. Для палеозоя очень характерны огромные мелководные лагуны, широким поясом окаймлявшие материки. В этих лагунах зародились первые позвоночные - малоподвижные, прикрытые костным панцирем, лишенные челюстей и парных плавников существа, питавшиеся илом и живущими в иле мельчайшими организмами. От них произошли рыбы, у которых появляются челюсти и плавники. В конце силурийского периода совершается знаменательное событие - содержание кислорода в атмосфере к этому времени приблизилось к современному, и слой озона начал поглощать ультрафиолетовое излучение Солнца. Жизнь смогла покинуть защищавшую её прежде водную среду. На сушу выходят первые растения и животные, сначала они появляются по берегам морей и лагун, потом по долинам рек постепенно уходят в глубь континентов. К концу девонского периода на Земле уже существовали первые леса, превратившиеся в следующем, каменноугольном периоде, в дремучие дебри, оставившие нам свои обугленные остатки в виде каменного угля. В конце девона появляются первые земноводные, наземные четвероногие позвоночные. Впрочем, наземными животными их можно назвать лишь условно. Они могли с трудом ползать по земле и большую часть времени проводили в воде. Настоящими наземными животными были различные беспозвоночные - паукообразные и насекомые, некоторые из которых достигали очень крупных размеров - из каменноугольных отложений известны останки стрекоз с размахом крыльев в 70 сантиметров. В каменноугольном периоде появляются и первые пресмыкающиеся - животные, откладывавшие на суше яйца в прочной скорлупе и не нуждавшиеся в воде для развития. Особенно много пресмыкающихся стало в следующем, пермском периоде; многочисленны зверообразные рептилии, близкие к предкам млекопитающих. Среди земноводных были широко распространены панцирноголовые или стегоцефалы, крупные формы с мощно развитым скелетом. По образу жизни многие пермские рептилии и земноводные напоминали современных бегемотов и крокодилов, большую часть времени они проводили в воде.

Отложения палеозойской эры составляют палеозойскую группу слоёв, совокупность которых достигает в некоторых местностях 30.000 м. мощности, т. е. почти в 10 раз превышает мощность мезозойских отложений, что указывает на значительную продолжительность палеозоя. До 30-х гг. XX века в толще палеозойских слоёв различали нижнюю, мало изученную переходную или граувакковую формацию и верхнюю - каменноугольную, ранее других обратившую на себя внимание благодаря нахождению в ней каменного угля. Трудами английских геологов Сэджвика и Мурчисона переходная формация была разбита на три системы: кембрийскую, силурийскую и девонскую и установлена, сверх того, пермская система, следовавшая непосредственно за каменноугольной. Это деление палеозоя послужило основой для общепринятых в настоящее время подразделений. Площадь, занятая в настоящее время палеозойскими отложениями на земной поверхности, доходит, по Тилло, до 17,5 млн. кв. км. В начале палеозойской эры, в кембрийский и силурийский периоды, большая часть земной поверхности представляла безбрежный океан и суша являлась только в виде островов, сложенных из кристаллических сланцев, гранитов и гнейсов , но к концу эры размеры суши значительно возрастают и выступают значительные материки из-под воды.

В палеозое прошли два горообразовательных процесса: каледонский (в кембрии - нижнем девоне) и герцинский (в верхнем карбоне - перми). Вулканическая деятельность проявлялась в палеозое весьма энергично, хотя и слабее, чем в предшествовавшую архейскую эру; результатом её являются заключённые в палеозойских пластах жилы, штоки и покровы гранита , сиенита , диорита , диабаза , кварцевого порфира , порфирита , мелафира и других изверженных пород, а также разнообразных вулканических туфов и брекчий . Пласты палеозойских пород редко являются горизонтальными; обыкновенно они изогнуты, изломаны, собраны в складки и пересечены многочисленными жилами , выполнившими трещины пластов. Сами горные породы вследствие своей древности сильно изменены, метаморфизованы и резко отличаются от современных осадков. Глинам в палеозойских толщах соответствуют глинистые, кровельные и аспидные сланцы и филлиты , песчаные осадки превратились в твёрдые песчаники , кварциты и конгломераты ; обширным распространением пользуются также известковые породы в вид плотных, часто кристаллических известняков и доломитов . Там, где палеозойские пласты наиболее метаморфизованы и прорваны выходами магматических пород, они заключают разнообразные рудные месторождения, среди которых, например, серебряные и медные месторождения Алтая и большинство железных и медных месторождений Урала.

На протяжении палеозойской эры органический мир завоевал сушу. Среди животных появились первые позвоночные, среди растений - споровые и хвойные. Первоначально с началом палеозоя связывали первое появление на Земле жизни, но дальнейшие исследования обнаружили отпечатки морских водорослей, кольчатых червей и многих других организмов в более древних слоях архейской эры. В палеозойских отложениях, начиная с самых древних, встречается уже довольно разнообразная, по преимуществу морская флора и фауна, которая в продолжение первых трех периодов палеозоя быстро эволюционирует и разнообразится, тогда как в последние два периода развитие органической жизни как бы замедляется и многие ранее весьма распространенные группы животного и растительного мира заканчивают к этому времени своё существование. Фауна палеозоя характеризуется широким развитием и преобладанием морских лилий, своеобразных, вымерших к концу этой эры кораллов, построенных по четверному типу, чрезвычайным обилием и разнообразием плеченогих, головоногих моллюсков (ортоцератиты, гониатиты), исключительно палеозойской эре свойственно обилие ракообразных трилобитов и панцирных рыб. К концу эры появляются также амфибии и первые немногочисленные пресмыкающиеся. Флора в палеозое состоит преимущественно из тайнобрачных (гигантские древовидные папоротники, плауны и хвощи), к которым в небольшом количестве примешиваются хвойные и саговые деревья. Палеозойская эра кончилась около 240 миллионов лет назад. На границе с мезозойской эрой вымирает большинство морских животных, характерных для палеозоя, и развиваются новые. По-иному шло изменение органического мира суши. Большую часть первого периода мезозоя, триаса, на суше еще жили земноводные и пресмыкающиеся, очень похожие на пермских. Только к концу триаса на суше воцаряются гигантские ящеры - динозавры, характерные для мезозоя.

Зарождение жизни на Земле произошло около 3,8 млрд. лет назад, когда закончилось образование земной коры. Ученые выяснили, что первые живые организмы появились в водной среде, и только через миллиард лет произошел выход на поверхность суши первых существ.

Формированию наземной флоры способствовало образование у растений органов и тканей, возможность размножаться спорами. Животные также значительно эволюционировали и приспособились к жизни на суше: появилось внутреннее оплодотворение, способность откладывать яйца, легочное дыхание. Важным этапом развития стало формирование головного мозга, условных и безусловных рефлексов, инстинктов выживания. Дальнейшая эволюция животных дала основу для формирования человечества.

Деление истории Земли на эры и периоды, дает представление об особенностях развития жизни на планете в разные временные промежутки. Ученые выделяют особо значимые события в формировании жизни на Земле в отдельные отрезки времени – эры, которые делятся на периоды.

Существует пять эр:

Архейская;
протерозойская;
палеозойская;
мезозойская;
кайнозойская.

Архейская эра началась около 4,6 млрд. лет назад, когда планета Земля только стала формироваться и признаков живого на ней не было. Воздух содержал хлор, аммиак, водород, температура доходила до 80°, уровень радиации превышал допустимые границы, при таких условиях зарождение жизни было невозможным.

Считают, что около 4 млрд. лет назад наша планета столкнулась с небесным телом, и следствием было формирование спутника Земли – Луны. Это событие стало значимым в развитии жизни, стабилизировало ось вращения планеты, поспособствовало очищению водных структур. Как следствие, на глубине океанов и морей зародилась первая жизнь: простейшие, бактерии и цианобактерии.

Протерозойская эра длилась примерно с 2,5 млрд. лет до 540 млн. лет назад. Обнаружены остатки одноклеточных водорослей, моллюсков, кольчатых червей. Начинает формироваться почва.

Воздух в начале эры еще не был насыщен кислородом, но в процессе жизнедеятельности бактерии, населяющие моря, стали все больше выделять O 2 в атмосферу. Когда количество кислорода находилось на стабильном уровне, многие существа сделали шаг в эволюции и перешли на аэробное дыхание.

Палеозойская эра включает шесть периодов.

Кембрийский период (530 – 490 млн. лет назад) характеризуется возникновением представителей всех видов растений и животных. Океаны населяли водоросли, членистоногие, моллюски, появились первые хордовые (хайкоуихтис). Суша оставалась незаселенной. Температура сохранялась высокой.

Ордовикский период (490 – 442 млн. лет назад). На суше появились первые поселения лишайников, а мегалограпт (представитель членистоногих) стал выходить на берег для откладывания икры. В толще океана продолжают развиваться позвоночные, коралловые, губки.

Силурийский период (442 – 418 млн. лет назад). На сушу выходят растения, у членистоногих формируются зачатки легочной ткани. Завершается образование костного скелета у позвоночных, появляются сенсорные органы. Идет горообразование, формируются разные климатические зоны.

Девонский период (418 – 353 млн. лет назад). Характерно образование первых лесов, преимущественно папоротниковых. В водоемах появляются костные и хрящевые, амфибии стали выходить на сушу, формируются новые организмы – насекомые.

Каменноугольный период (353 – 290 млн. лет назад). Появление земноводных, происходит опускание материков, в конце периода было значительное похолодание, что привело к вымиранию многих видов.

Пермский период (290 – 248 млн. лет назад). Землю населяют пресмыкающиеся, появились терапсиды – предки млекопитающих. Жаркий климат привел к образованию пустынь, где смогли выжить только стойкие папоротники и некоторые хвойные.

Мезозойская эра делится на 3 периода:

Триасовый период (248 – 200 млн. лет назад). Развитие голосеменных растений, появление первых млекопитающих. Раскол суши на континенты.

Юрский период (200 – 140 млн. лет назад). Возникновение покрытосеменных растений. Появление предков птиц.

Меловой период (140 – 65 млн. лет назад). Покрытосеменные (цветковые) стали господствующей группой растений. Развитие высших млекопитающих, настоящих птиц.

Кайнозойская эра состоит из трех периодов:

Нижнетретичный период или палеоген (65 – 24 млн. лет назад). Исчезновение большинства головоногих моллюсков, появляются лемуры и приматы, позднее парапитеки и дриопитеки. Развитие предков современных видов млекопитающих – носорогов, свиней, кроликов и др.

Верхнетретичный период или неоген (24 – 2,6 млн. лет назад). Млекопитающие населяют сушу, водные просторы, воздух. Появление австралопитеков – первых предков людей. В этот период сформировались Альпы, Гималаи, Анды.

Четвертичный период или антропоген (2,6 млн. лет назад – наши дни). Знаменательное событие периода – появление человека, сначала неандертальцев, а вскоре Homo sapiens. Растительный и животный мир обрел современные черты.

Обитали в морях.

Некоторые животные вели оседлый образ жизни, другие перемещались по течению. Были широко распростра-нены и активно передвигались двустворчатые, брюхоногие моллюс-ки , кольчатые черви , трилобиты. Появились первые представители позвоночных животных — панцирные рыбы, у которых не было челюсти. Панцирные считаются далёкими предками современных круглоротых, миног, миксин.

В горных отложениях найдены остатки присущих кембрийскому периоду простейших , губок, кишечнополостных , ракообразных , сине-зелёных и зелёных водорослей , а также споры растений, произраставших на суше.

В ордовикском периоде расширились площади морей, в них увеличилось многообразие зелёных, бурых, красных водорослей, головоногих и брюхоногих моллюсков. Усиливается образование коралловых рифов, сокращается многообразие губок, а также некоторых двустворчатых моллюсков.

Климат

В силурийском периоде усиливаются процессы горообразования , площадь суши увеличивается. Климат становится сравнительно сухим и тёплым. В Азии происходили мощные вулканические процессы. В горных отложениях найдены окаменелые отпечатки кишечнопо-лостных животных и низкорослого псилофита.

Животные

Климат

В девонском периоде продолжается уменьшение площади морей и увеличение и разделение суши. Климат становится умеренным. Значительная часть суши превращается в пустыни и полупустыни.

Животные

Условия пермского периода были крайне неблагоприятными для земноводных. Большая часть их вымерла, это событие получило название «Массовое пермское вымирание». Более мелкие представители земновод-ных укрылись в болотах и отмелях. Борьба за существование и естественный отбор в условиях сухого и более или менее холодного климата вызвали изменения в отдельных группах земноводных, из которых затем произошли пресмыкающиеся.

Массовое пермское вымирание

Крупное морское вымирание произошло на границе палеозоя и мезозоя . Его причины можно связать с успехами наземной растительности по части закрепления почв. Как раз незадолго до того появились засухоустойчивые хвойные, которые впервые, смогли заселить внутренние части материков и уменьшили их размыв.

Подразделения раннего палеозоя: Кембрий (3) – 542-488млн. лет;

Ордовик (3) – 488-443млн. лет.

Силур (4) – 443-416млн. лет.

Органический мир: В кембрии появляются первые скелетные формы. Далее на протяжении кембрия появляются почти все дожившие до наших дней типы животных. Появляются археоциаты, которые являются основными рифостроителями вместе с зелеными и бурыми водорослями. Появляются брахиоподы, членистоногие, иглокожие, граптолиты, хордовые, конодонты, споры, мшанки, ракоскорпионы, моллски, кораллы. Происходит развитие всех появившихся групп. В конце ордовика происходит массовое вымирание беспозвоночных. В силуре появляются первые примитивные наземные растения. Происходит развитие всех морских организмов, появляются первые челюстные рыбы. В конце силура происходит небольшое.

Основные события геологической истории: В начале палеогена южные материки были объединены в единый суперконтинент Гондвану, также существовало еще 3 континента: Лаврентия, Балтия и Сибирь. В раннем ордовике раскрывается новый океан Реикум, отделяющий от Гондваны микроконтинент Авалонию. Дальнейшее раскрытие Реикума вызывает сужение океана Япетус и дрейф континентов Балтия и Авалония к Лаврентии. В середине силура Балтия, Авалония и Лаврентия объединяются в общий континент Лавруссию, при этом происходит полное закрывание океана Япетус.

Климат раннего палеозоя.

Кембрий: Тепло. Ордовик: Начиная со среднего ордовика постепенное похолодание и широтная дифференциация климата. В самом конце ордовика – оледенение. Силур: Отчетливо выраженная климатическая зональность.

Полезные ископаемые раннего палеозоя: Каменные соли и гипс, фосфориты, горючие сланцы, полиметаллические месторождения.

42. История континентов и океанов в раннем палеозое.

В раннем кембрии продолжается спрединг в океанах, разделяющих Гондвану и внегондванские континенты, начавшийся еще в венде. Между гондванской и Сибирью выстраивается длинная цепочка микроконтинентов, условно подразделяемая на Монгольскую и Казахскую части. Континентальный рифт в Северной Гондване раскрывается новый океан Реикум, который отделяет от Гондваны микроконтинент Авалония. В позднем ордовике раскрывается Реикум и отсекает от Гондваны еще несколько микроконтинентов. Расширение Реикума вызывает сужение Япетуса и дрейф континентов Балтия и Авалония к северу. Последние сближаются с Лаврентией. В середине силура происходит основная эпоха Каледонской складчатости. Коллизия Лаврентии, Балтии и Авалонии, начавшаяся в раннем силуре, соединяет эти три континента в один – Лавруссию. При коллизии замыкается океан Япетус.

Итоги раннего палеозоя: Образование континента Лавруссия и Казахского микроконтинента.

43. Поздний палеозой: подразделения, основные черты органического мира, основные события геологической истории. Климат и полезные ископаемые позднего палеозоя.

Поздн. палеозой:416-251Ма

D1,2,3 – Нач:416Ма, прод 57ма.

С1,2 – нач:359Ма, прод 60Ма

P1,2,3 – нач:299Ма, прод 48Ма

Основные особенности органического мира:

Происходит вымирание беспозвоночных. Растения и животные осваивают сушу. Расцвет травянистых форм и плауновидных. Появление голосеменных и хвощевидных. Появление настоящих почв и переход к мезофиту. Фауна: конодонты, фораминиферы, тенуокулиты. Главными рифостроителями позднего палеозоя являются табуляты, ругозы, строматопороидеи. Происходит расцвет ругоз, брахиопод и мшанок. На протяжении позднего палеозоя постепенно угасают морские пузыри и бутоны, однако, все более многочисленными и разнообразными становятся морские лилии. Появляются аммоноидеи. Постепенное угасание трилобитов. Появление насекомых, паукообразных, многоножек. Происходит великая радиация рыб. Расцвет древних амфибий. Появляются первые рептилии и звероящеры. На рубеже позднего Палеозоя и Мезозоя происходит крупнейшее массовое вымирание в истории.

Основные события геологической истории:

В раннем Девоне зарождается новый океан Палеотетис, который отделяет от Гондваны 4 континента. Его раскрытие приводит к сближению Западной Гондваны с Лавруссией и сужению океана Реикум. К концу Палеозоя происходит объединение Лавруссии, Сибири, Гондваны и других микроконтинентов и образование суперконтинента Пангея, при этом происходит закрытие океана Реикум и Прототетис. В позднем карбоне происходит заложение и раскрытие океана Мезотетис, который отделяет от Пангеи Киммерию.

Ранний - средний Девон – теплый, безледниковый, ровный.

Поздний Девон – материковое оледенение.

Карбон - ранняя Пермь – чередование ледниковых эпизодов и межледниковий.

Поздняя Пермь – контрастный, у экватора – аридный, на остольной территории – засушливый холодный.

ПИ: Каменный уголь, нефтяные месторождения, соли и гипсы, алмазы в кимберлитах, бокситы и гидротермальные руды.

Палеозойская эра, или палеозой наступила непосредственно после неопротерозоя (1 млрд - 542 млн лет назад), а затем сменилась (252-66 млн лет назад). Палеозой имел продолжительность около 290 млн лет; он начался приблизительно 542 млн лет назад и завершился около 252 млн лет назад.

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 и .

Палеозойская эра разбивается на шесть основных периодов, представленных ниже:

Кембрийский период, или кембрий (542 - 485 млн лет назад)

Первый период палеозойской эры известен как . 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 , похожие на креветок и крабов.

Ордовикский период, или ордовик (485 - 444 млн лет назад)

После Кембрийского периода наступил . Этот второй период палеозойской эры длился около 41 млн лет и все больше диверсифицировал водную жизнь. Крупные хищники, похожие на , 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 , которое ознаменовало конец периода. Около 75% всех живых существ в то время вымерли.

Силурийский период, или силур (444 - 419 млн лет назад)

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 . Животные могли плавать и питаться близко к поверхности, чего не происходило ранее в истории жизни на Земле.

В 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 некоторые виды сосудистых растений, а также первые членистоногие животные.

Девонский период, или девон (419 - 359 млн лет назад)

Диверсификация была быстрой и широко распространенной в течение . 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. 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 почти 75% видов водных организмов.

Каменноугольный период, или карбон (359 - 299 млн лет назад)

Опять же, 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. 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.

Пермский период, или пермь (299 - 252 млн лет назад)

Наконец, в 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.