Палеозойская эра. Ордовикский и силурийский периоды

(от 500 до 400 млн. лет назад)

В начале ордовикского периода большая часть южного полушария занята великим материком Гондвана, остальные крупные материки сосредоточены ближе к экватору. Расширяющийся океан Япетус отодвигает все дальше друг от друга Северную Америку и Европу. Сначала этот океан достигает ширины около 2000 км, а затем сужается по мере того, как массивы суши, образующие Европу, Северную Америку и Гренландию, сближаются и сливаются в единое целое. В течение силура Сибирь «подплывает» к Европе, Африка сталкивается с южной частью Северной Америки. Движение материков сопровождается многочисленными землетрясениями, извержениями вулканов, образуются громадные горные хребты (Уральские горы в России, горные хребты в Норвегии и Шотландии, Аппалачские горы на востоке Северной Америки). В начале ордовика уровень моря повышается за счет таяния древних кембрийских ледников, материки испытывают погружение. На рубеже ордовика и силура наступает новая эпоха оледенения, но к середине силурийского периода становится теплее, льды вновь тают, уровень моря повышается, и затапливаются обширные области суши. Впоследствии, из-за перемещения плит земной коры, уровень моря значительно падает и в конце силура многие области полностью освобождаются от воды. Катастрофические изменения конфигурации суши и океанов, изменения климата приводят к массовому вымиранию многих видов животных.

Задание 7. Какие группы организмов вымерли в силурийском периоде? Какие группы достигли расцвета? Какое важнейшее событие произошло в эволюции жизни?

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 8. Дайте краткую характеристику основных групп растений и животных, появившихся в ордовике и силуре.

Псилофиты ____________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Рис. 5. Астраспис – бесчелюстная рыба Рис. 6. Акантод – первая челюстная рыба

Строматопороидеи ______________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Кораллы-рифостроители _________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Мшанки ________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Наутилоидеи ___________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Бесчелюстные рыбы-астрасписы __________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Челюстные рыбы-акантоды ______________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Первые наземные членистоногие __________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Палеозойская эра. Девонский период (от 400 до 350 млн. лет назад)

Девонский период – время величайших катаклизмов. Европа, Северная Америка и Гренландия сталкиваются между собой, образуя огромный северный сверхматерик Лавразию. При этом с океанского дна кверху выталкиваются огромные массивы осадочных пород и образуются крупнейшие горные системы на востоке Северной Америки и на западе Европы. Реки суши выносят в моря горы осадков (в основном, гальки и песка). На пустынных, унылых ландшафтах суши начинает распространяться живой ковер зеленой растительности. Образуются широкие болотистые дельты, с наиболее благоприятными условиями для экспансии жизни. В конце девона климат вновь меняется, становится континентальным – частые и жестокие засухи чередуются с продолжительными периодами сильнейших ливней. Уровень моря понижается, обширные области материков превращаются в пустыни. Высыхают многие реки и пруды, на их дне погребаются миллионы рыб.

Задание 9. Какие группы организмов вымирают в девоне, а какие достигают расцвета? Какие новые экологические ниши появляются, кто их осваивает?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Задание 10. Дайте краткую характеристику основных групп растений и животных, появившихся в девоне.

Риниофиты _____________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Папоротники, хвощи и плауны ____________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Семенные папоротники __________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________ Хрящевые рыбы _________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Костные рыбы __________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Насекомые ______________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Двоякодышащие рыбы ____________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Кистеперые рыбы _______________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Рис. 7. Скелет кистеперой рыбы

Ихтиостеги и другие первые земноводные __________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Рис. 8. Скелет ихтиостеги

Задание 11. Назовите главные этапы арогенеза и дайте характеристику основных ароморфозов у животных и растений в силурийском и девонском периодах.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Палеозойская эра. Каменноугольный период (от 350 до 280 млн. лет назад)

В начале каменноугольного периода большая часть земной суши собрана в два сверхматерика: Лавразию на севере и Гондвану на юге. Климат почти тропический. Громадные площади заняты мелководными прибрежными морями; море постоянно заливает низменные береговые равнины, образуя там обширные болота. Распространяются девственные леса из гигантских древовидных папоротников и ранних семенных растений. Разлагающийся мертвый растительный материал не успевает вовремя поедаться и из него формируются толстые залежи торфа. В болотах торф быстро уходит под воду и оказывается погребенным под слоем осадков. Со временем эти осадочные слои превращаются в угленосные толщи. В позднем карбоне оба сверхматерика неуклонно сближаются, их движение выталкивает кверху новые горные цепи, образующиеся по краям плит земной коры, а кромки материков затапливаются потоками лавы, извергающейся из недр Земли. Содержание кислорода в атмосфере почти достигает современного уровня. Климат заметно охлаждается, и, пока Гондвана «переплывает» через Южный полюс, планета переживает, по меньшей мере, две эпохи оледенения. Намечается распределение растительности по климатическим зонам (зональность).

Задание 12. Палеонтологические находки, относящиеся к эпохе карбона, очень много-численны и позволяют считать, что в это время уже существовали все известные ныне группы животных, кроме птиц и млекопитающих. Назовите и охарактеризуйте основные формы сохранности ископаемых животных и растений.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Задание 13. Дайте краткую характеристику основных групп растений и животных, достигших расцвета в карбоне, а также появившихся в этом периоде.

Глоссоптерисы _____________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

Сигиллярии ________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

Селагинелловые ____________________

___________________________________

______________________________________________________________________

Каламиты _________________________

_________________________________________________________________________________________________________

___________________________________

Саговниковые ______________________

______________________________________________________________________

___________________________________

___________________________________

Рис. 9. Глоссоптерис (аустроглосса – мужской репродуктивный орган, сква-мелла – женская сережка, на внутренней стороне каждой чешуйки которой распо-лагаются гроздья споровых коробочек – арбериеллы)

Аммониты _____________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Многоножки ____________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Рис. 10. Раковины аммонитов и общий план их строения

Насекомые _____________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Рис. 11. Представитель древнего отряда насекомых – однохвостка (Monura)

Стегоцефалы ___________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Эогиринусы _____________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Микрозавры _____________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Первые рептилии ________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Палеозойская эра. Пермский период (от 280 до 230 млн. лет. назад)

Гондвана и Лавразия постепенно приближаются друг к другу, очертания материков и морей меняются, что сказывается на климате Земли. В начале пермского периода наступает оледенение на южных материках и, соответственно, понижается уровень моря на всей планете. Впоследствии, при продвижении Гондваны на север, суша несколько прогревается, льды тают, но наступления моря на сушу кратковременны. В это же самое время, на значительной части территории Лавразии очень жарко, и там образуются обширные пустыни. В конце пермского периода материки сталкиваются, образуется суперконтинент Пангея. Пространство, занимаемое морями, сильно сокращается, и многие морские бассейны превращаются либо в солоноватые лагуны, в которых откладываются природные соли, либо в пресноводные озера, где накапливаются толщи горючих органических осадков. Возникают многочисленные климатические аномалии; вымирает огромное число видов растений и животных (на мелководьях погибает свыше 90% всех видов, из которых более половины – земноводные и значительная часть аммонитов). Исчезают древние морщинистые кораллы, им на смену приходят современные рифообразующие кораллы. Окончательно вымирают трилобиты и панцирные рыбы, зато широко распространяются многочисленные акулы.

Задание 14. В начале пермиземноводные обитали и на суше, и в пресных водоемах. Среди них было много хищников (двухметровые эриопсы, диплоколы и диплоцерасписы с огромными головами в форме бумеранга), охотящихся на менее крупных земноводных, первых рептилий и, возможно, рыб. В чем причина вымирания большого числа видов земноводных в конце пермского периода?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 15. В пермском периоде началась эпоха пресмыкающихся. От стегоцефалов произошли древние травоядные рептилии – котилозавры, наряду с ними обитали хищные териодонты – зверозубые ящеры, по строению черепа и зубов напоминавшие примитивных млекопитающих. Что обеспечивало успех рептилий по сравнению с земноводными в условиях часто меняющегося пермского климата?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Рис. 12. Пермский ландшафт на юге Африки. Рептилия лиценопс (1) нападает на медлительное земноводное пелтобатрахуса (2), в это время титанозух (3) подкрадывается к зверообразным растительноядным рептилиям москопсам (4) и авлакоцефалам (5). Среди ящерообразных очень нарядны целурозавравус (6) с крыловидными реберными перепонками (размах до 30 см), и тадеозавр (7); клаудиозавр (8) – земноводная рептилия, а мезозавр (9) – настоящее водное животное

Мезозойская эра. Триасовый период (от 230 до 200 млн. лет назад)

С наступлением триаса Пангея начинает постепенно раскалываться на Лавразию и Гондвану. Материки занимают большие площади; образования новых гор почти не происходит. Климат становится теплее, и даже у полюсов и на экваторе погодные условия гораздо более сходные, чем в наши дни. Лета и зимы в привычном для нас понимании нет, а времена года – это, фактически, только чередование влажных, обильных осадками и более сухих сезонов. К концу триаса климат становится суше, многие мелководные моря высыхают, а оставшиеся воды становятся более солеными. Пересыхают также озера и реки, и во внутренних областях материков образуются обширные пустыни. В лесах преобладают голосеменные растения: саговниковые, беннеттитовые, гинкговые и хвойные. Из древних групп растительности представлены хвощи, но теперь они выглядят куда менее величественно, чем в каменноугольном или пермском периоде. Земноводные окончательно уступают место пресмыкающимся. В конце триаса вымирают стегоцефалы, появляются новые семейства и роды пресмыкающихся – первые ящеры, крокодилы и черепахи. Котилозавры дают начало большой группе крупных рептилий – динозаврам («ужасным ящерам») Некоторые пресмыкающиеся, быстро освоив новые области материков, возвращаются в море – это живородящие ящеры – ихтиозавры, другие – икарозавры – начинают осваивать воздушную среду. Параллельно с прогрессом пресмыкающихся возникает новый класс животных – млекопитающие. Они выглядят ничтожными и хилыми в сравнении с гигантскими динозаврами.

Задание 16. Дайте краткую характеристику основных групп растений и животных триасового периода.

Гинкговые ______________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Беннеттитовые ________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Рис. 13. Саговник (слева) и гинкго билоба (справа) – реликты позднего палеозоя и триаса

Рис. 14. Ископаемое растение семейства беннеттитовых (вильямсония) было широ-ко распространено на Земле с триасового периода до раннего мела

Рис.15. Тисс ягодный – самое теневынос-ливое растение из всех хвойных. Распро-странено в северном полушарии и имеет продолжительность жизни до 1500, а ино-гда, по-видимому, до 3-4 тыс. лет. 1 – ветвь с микростробилами; 2 – микроспорофилл (микростробил часто называется «мужским колоском» и состоит из укороченной оси, на которой располагаются микроспоро-филлы)

Тисовые ________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Котилозавры ____________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Клювоголовые рептилии __________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Птерозавры _____________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Рис. 16. Пресмыкающиеся триаса: вверху слева – живое ископаемое гаттерия, вверху справа – живородящий ихтиозавр, внизу слева – икарозавр с реберными перепончатыми крыльями, внизу справа – циногнат – «собакозубая», вероятно, теплокровная рептилия

Ихтиозавры ____________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________ «Собакозубые», «правящие», «клюворылые» рептилии _______________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Листозавры _____________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Текодонты ______________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Первые динозавры _______________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 17. Стегоцефалы признаются предками рептилий – травоядных (котилозавров) и плотоядных. Дивергентная эволюция котилозавров привела к возникновению большого числа групп пресмыкающихся (в частности, динозавров), которые освоили разнообразные среды обитания.Составьте схемувозможных направлений адаптивной радиации древних рептилий, для чего используйте материалы предыдущих разделов и литературные данные.

Мезозойская эра. Юрский период (от 200 до 135 млн. лет назад)

Материки продолжают расходиться, возникают новые моря и проливы, в которых находят прибежище новые типы животных и водорослей. На морском дне постепенно накапливаются свежие осадочные отложения – в них обосновываются многочисленные беспозвоночные. В теплых и мелких морях образуются гигантские коралловые рифы, дающие приют аммонитам и белемнитам. Климат на всей Земле теплый и сухой, близкий к тропическому или субтропическому. Затем обильные дожди пропитывают влагой древние триасовые пустыни, и пышная растительность покрывает значительную часть суши. Густо растут хвощи и плауны, обширные территории заняты семенными, обычными и древовидными папоротниками, беннеттитовыми, саговниковыми, а также хвойными лесами, в которых помимо гинкго и араукарий растут предки современных кипарисов, сосен и мамонтовых деревьев. Триасовые формы пресмыкающихся вымирают, и их место занимают новые роды ящеров. Господствуют динозавры – большая группа исключительно наземных рептилий. Некоторые семейства пресмыкающихся продолжают переходить к водному образу жизни, и животный мир моря обогащается новыми видами плавающих ящеров. Наряду с ними в водах океана обитают крупные черепахи и, впоследствии вымершие, морскиекрокодилы. Рептилии не ограничиваются покорением морей и все более активно устремляются в воздух: появляются настоящие летающие ящеры – птеродактили и рамфоринхусы. И, наконец, самое крупное биологическое событие юрского периода: в воздух поднимаются первые птицы – археоптерикс и археорнис. В конце юрского периода происходит сильное горообразование, начинает формироваться кольцо хребтов, опоясывающих чашу Тихого океана.

Задание 18. Дайте краткую характеристику основных групп животных юрского периода.

Белемниты _____________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Плезиозавры ____________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Зауроподы ______________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Мегалозавры ____________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Трицератопсы __________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Рис. 17. Юрские пресмыкающиеся: вверху слева – летающий ящер птерозавр; вверху справа – морская рептилия плезиозавр; внизу слева – эвоплоцефал; внизу справа – сколозавр

Гадрозавры _____________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Рис. 18. Юрские травоядные рептилии: ввер-ху слева – трицератопс с мощным костным воротником и несколькими рогами на чере-пе; внизу слева – галлимим; внизу справа – стенонихозавр – небольшие длинноногие гадрозавры, своего рода «газели» мира дино-завров. Они имели роговой клюв и питались низкорослой растительностью

Рис. 19. Реконструкция внешнего

облика археоптерикса

Задание 19. Спустя два года после опубликования книги Ч. Дарвина «Происхождение видов…» в Баварии среди известняков, образовавшихся 150 млн. лет назад, был найден археоптерикс. Почему это животное большинство ученых считают переходной формой от рептилий к птицам? Охарактеризуйте биологию и экологию этого вида.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Мезозойская эра. Меловой период (от 135 до 65 млн. лет назад)

В течение мелового периода продолжается «великий раскол» материков. Громадные массивы суши, образовывавшие Лавразию и Гондвану, постепенно распадаются на части. Южная Америка и Африка удаляются друг от друга, Атлантический океан становится все шире. В разные стороны расходятся также Африка, Индия и Австралия. Колоссальные силы, скрытые в недрах Земли, продолжают формировать рельеф ее поверхности – растут горы, изменяются границы материков. Климат на всей Земле почти тропический с периодическими обильными дождями. Обновляется животный мир моря. Появляются разнообразные группы моллюсков, в том числе двустворчатые и брюхоногие типа улиток. Огромные аммониты теперь встречаются реже, но очень много белемнитов. На мелководье, вблизи побережья, появляются новые виды хищных ракообразных (мелкие креветки, крабы и омары). Дальше от берегов, в открытом море начинаются владения быстроходных хищных рептилий. Среди них многочисленны гигантские черепахи архелоны (до 4 м в длину), морские крокодилы, некоторые виды юрских плезиозавров и ихтиозавров. Но рядом с ними на арену борьбы выходят новые водные змееподобные ящеры – мозазавры и долихозавры, охотящиеся на рыб. На суше, в болотистых местах появляются настоящие змеи. Динозавры представлены множеством самых разнообразных форм. Среди них есть хищники и травоядные, передвигающиеся на четырех ногах, а также приспособленные к двуногому движению. Процветают летающие ящеры; гигантские птеранодонты достигают в размахе крыльев 8 м. Бурно идет эволюция птиц, и в конце мела появляются сухопутные и водные, умеющие летать и бескрылые, зубатые и беззубые птицы. Только млекопитающие продолжают оставаться небольшими слабыми животными. Они по-прежнему скромно ютятся на Земле, населенной могучими ящерами и птицами. В позднем мелу широко распространяются цветковые растения, которые быстро вытесняют представителей древней флоры. В позднемеловых отложениях встречаются такие растения как дуб, береза, бук, ива, лавр, платан, магнолия. В самом конце мела аммоноидеи, динозавры, летающие ящеры, морские крокодилы и зубатые птицы начинают вымирать.

Задание 20. В чем заключались основные преимущества цветковых растений по сравнению с голосеменными и споровыми растениями?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 21. К самым крупным плотоядным животным, когда-либо обитавшим на планете, относились тираннозавриды, ископаемые останки которых обнаружены в Северной Америке (в 1902 году в штате Монтана США найден полный скелет тираннозавра) и Центральной Азии. Дайте краткое описание тираннозавра Рекса. Почему некоторые ученые, изучив строение зуба этого животного, считают его трупоедом?

______________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Рис. 20. Гигантский динозавр мелового периода – Тираннозавр Рекс и его окаменевший зуб. На «лезвии» зуба имеется ряд зубчиков, помогающих при «разделывании» мяса

Задание 22. Первые млекопитающие появились еще в позднем триасе. Их предками были древние палеозойские рептилии териодонты (существовали со второй половины пермского до середины юрского периода), еще не утратившие некоторых черты строения амфибий (кожные железы, слабое ороговение эпидермиса кожи, отсутствие или слабое развитие роговых чешуй). Почему, на ваш взгляд, млекопитающие не могли иметь в качестве своего предка более прогрессивных представителей рептилий, например, динозавров?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________