Жизнь продолжает развиваться. Наступает палеозойская эра. Пермская фауна
Во многих местах выступают на поверхность земли толщи осадочных кембрийских пород, образовавшихся свыше 400 миллионов лет назад. Это главным образом песчаники, известняки и глинистые сланцы - твёрдая горная порода тёмно-серого или чёрного цвета, состоящая из глины, кварцевой пыли и некоторых других минералов.
Кембрийские пласты образуют береговой уступ Финского залива и распространяются к востоку до Ладожского озера. Они залегают мощными слоями в Сибири - между Енисеем и Леной, в Прибалтике и Ленинградской области, на полуострове Уэльс в Западной Англии. От древнего названия Уэльса - Камбрия, где отложения этого времени хорошо сохранились, и происходит название периода.
Падение астероида повлияло на климат Земли 250 миллионов лет назад и привело к исчезновению многих видов животных, которые существовали в то время. Попытайтесь представить себе сцену: большая комета или астероид длиной от шести до двенадцати километров сталкиваются с Землей - как показывает вышеприведенная иллюстрация. Но не думайте, что это небесное тело только истребляло животных и растения, которые были под ним! Из-за падения кометы или астероида активность вулканов увеличилась, уровень кислорода в океанах был изменен, а климат сильно изменился.
В кембрийское время обширная суша простиралась в Южном полушарии, охватывая территорию Южной Америки, Африки, Индии и западную часть Австралии, соединяя их в один материк - Гондвану. От области Гондвана в Индии произошло название этого древнего южного материка.
Дно кембрийского моря.
Океан Тетис отделял Гондвану от северных материков.
И именно эти события привели к гибели многих живых существ, населявших Землю. Чтобы дать вам представление, знайте, что 90% морских видов и 70% наземных видов позвоночных, которые существовали в то время, просто исчезли! Динозавры появились только на Земле после этого массового вымирания.
Иллюстрация выше показывает, как некоторые виды, существовавшие на Земле во время пермского периода, должны были быть. Хорошо известно, что крупное исчезновение должно было произойти в конце перми, потому что окаменелости животных, населявших Землю в этот период, перестали существовать после отметки 250 миллионов лет назад. Однако только сейчас ученые могут сказать, что исчезновение должно было быть вызвано падением кометы или астероида на Земле. Но как вы можете это сказать?
В кембрии началось наступление моря на сушу. Постепенно морские воды залили равнины Прибалтики, обширные пространства Сибирской платформы, Китайскую платформу. Среди морей поднимались гористые острова. Бурные горные реки бежали по их склонам, снося в море массы размытых горных пород.
В Саянах и Казахстане многочисленные вулканы выбрасывали тучи пепла. Оседая на землю, пепел превращался с течением времени в пласты вулканического туфа. Потоки лавы заливали подножия вулканов.
Некоторые исследователи обнаружили в осадочных породах позднего пермского периода некоторые сложные молекулы, называемые фуллеренами. Проанализировав их, ученые обнаружили, что внутри них есть некоторые атомы гелиевых элементов, которые чрезвычайно редки на Земле. Поскольку эти атомы существуют в изобилии в космосе, они пришли к выводу, что их, должно быть, принесли на нашу планету небесное тело - в этом случае - комету или астероид, которые вызвали бы гибель стольких видов.
Скалы, которые анализировали ученые, были найдены в трех странах: Японии, Китае и Венгрии. Но никто не знает, где должна упасть комета или астероид 250 миллионов лет назад, потому что в то время на Земле был только один огромный континент, известный как Пангея.
В Сибири медленно поднимались каменные складки Байкальской горной страны.
Кембрий был временем беспозвоночных морских животных и водорослей.
…Перед нами дно неглубокого и теплого кембрийского моря. Его покрывают плотные подушки известковых водорослей. В стенках их клеток отлагается известь, придающая растениям прочность и твердость. Среди водорослей покачиваются на тонких стебельках плеченогие животные, ведущие сидячий образ жизни. Они одеты двустворчатой раковиной, по бокам их ротового отверстия колышется пара спирально завитых щупальцев. Животные похожи на моллюсков, только у тех створки раковины закрывают правую и левую стороны тела, у плеченогих же створки прикрывают спинную и брюшную стороны.
Патрисия Марлен Сантин Баццо, Райса Рибейру. Нашей планете около 4, 5 миллиарда лет. Спустя миллион лет после его образования Земля уже представила сходный аспект настоящего, с породами, океанами и температурой, очень похожей на нынешнюю. Историю Земли можно было сказать благодаря слоям ее скал. Геология и геоморфология посредством анализа окаменелостей могут узнать, какие виды животных живут на планете в каждый момент времени, и как климат и растительность.
Земля впервые прошла в течение длительного периода без какой-либо формы жизни, затем она превратилась из простейшей формы, ядовитого одноклеточного существа, в более сложную форму, как мы ее знаем сегодня, примером является Человек, который является многоклеточным существом. Именно эти великие периоды событий позволили нам установить Геологические Эры. Каждый из этих возрастов включает периоды, они подразделяются на эпохи.
Поднимая илистую муть, ползет по дну ракообразное животное трилобит. Его тело покрыто панцирем, в котором ясно различаются три части: головной щиток, членики туловища и хвостовой щиток. В продольном направлении тело трилобита также разделено на три части двумя бороздами, идущими вдоль спины. Отсюда и название животного: «трилобит» - по-русски - «трехдольный».
Эры характеризуются формами континентов и живыми существами, которые были в них. У нас есть три эпохи: предкембрийский, палеозойский, мезозойский и кайнозойский, они делятся на массовые случаи исчезновения, происходящие в конце каждого. В эпоху палеозоя мы можем найти несколько периодов: кембрийский, орводианский, силурийский, девонский, каменноугольный и пермский.
В эпоху мезозоя включаются периоды: триасовый, юрский и меловый периоды. В заключение мы имеем эпоху кайнозоя с двумя периодами: третичным и четвертичным. Теперь мы рассмотрим характеристики каждого возраста и его периодов, чтобы лучше понять формирование Земли и как мы пришли ко всему, что имеем сегодня.
Рядом с трилобитом извивается многощетинковый червь. В поисках пищи он взбирается на пологий уступ, покрытый колонией археоциатов («древних бокалов»). Эти промежуточные между губками и кораллами животные действительно напоминают по виду широкие бокалы: они полые внутри и сужаются книзу. К лежащим на дне камням они прикрепляются с помощью длинных, похожих на корни волокон.
Считается, что самая старая из известных эпох, чье точное начало не может быть точно указано, длится 4 миллиарда лет. Охватывая это от образования Земли до начала палеозойской эры, около 543 миллионов лет назад. Первые земли начали формироваться на земной поверхности, они состояли из магматических и метаморфических пород. Вначале был только один великий континент, известный как Гондуна, и море Тетис. Другим важным фактом, о котором стоит упомянуть, является начало жизни на планете, и это можно подтвердить, проанализировав окаменелости водорослей, медуз и бактерий примерно на 2 миллиарда лет.
Над археоциатами проплывают студенистые куполы медуз…
Около 80 миллионов лет длился кембрийский период. К концу его вымерли многие виды трилобитов, просуществовав десятки миллионов лет, но в следующем, силурийском периоде появились новые многочисленные виды этих животных.
Археоциаты же вымерли полностью уже в первой половине кембрия. В музее мы видим окаменелые остатки этих древнейших морских животных, живших на Земле сотни миллионов лет назад.
В докембрийскую эпоху мы можем найти три эона: Хаддеано, Архей и Протерозой. Первый Эон, Хаддей, имеет малоизвестную информацию, которая, как известно, начинается с создания солнечной системы до образования первых скал, которая знаменует начало архейской эры. Именно в этот период возникли необходимые условия для возникновения жизни, такие как температура и давление для присутствия жидкой воды на земной поверхности.
В архейскую эпоху можно было проверить существование жизни почти на протяжении всего своего периода. Одноклеточные и зародышевые организмы, прокариоты, были сформированы в результате эрозионных процессов, которые возникали на дне озерных отложений, хорошо освещенных солнечным светом, позволили сформировать первые живые существа Земли.
Силурийский период
Древняя история Англии запечатлена в названии этого периода. Жестокие войны вел древний Рим, стремясь поработить другие народы. Кельтское племя силуров под предводительством храброго вождя Карадока стойко отбивалось от римских завоевателей. Но нашелся изменник, который предал Карадока врагам. Они отвезли вождя силуров в Рим. Увидев огромный и богатый, раскинувшийся на семи холмах город, Карадок воскликнул: «Странно, что собственники столь многих и превосходных владений позарились на наши убогие хижины!»
Первые многоклеточные и продвинутые одноклеточные существа начали появляться в период протерозоя, а также первые симбиотические отношения между митохондриями у эукариотных существ; хлоропласты, у растений и у некоторых протистов; и их хозяев. Существовали 6 основных континентальных масс, единый континент - Пангея. В начале этой эпохи наблюдалось значительное увеличение разнообразия животных и растений из-за роста уровня кислорода в атмосфере, который приблизился к нынешнему уровню 20%. Три основных исчезновения, происходящие в кембрийском, ордовикском и девонском периодах, вызвали исчезновение около 90% существующих видов.
Карадок погиб в римской тюрьме, но, и потеряв вождя, силуры продолжали бороться за свою независимость и свободу. В названии силурийского периода сохранена память об этом отважном древнем народе.
Силур был временем широкого распространения моря на земной поверхности. Глубоким заливом вдавалось оно в область Прибалтики; почти все западные окраины Европейской части нашей страны представляли морское дно.
Этот второй майор был разделен на 6 периодов: кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, каменноугольный и пермский. Кембрийский период, приблизительно 543 миллиона лет назад, был отмечен появлением первых водных беспозвоночных; помимо появления ракообразных, губок, простейших и червей. В морях встречаются животные с раковинами и другими твердыми покрытиями, особенно трилобиты. Растительность была не более чем водорослями, поскольку земля все еще страдала от процессов образования, с вулканическими извержениями, формирующими почву и преображающими примитивную атмосферу.
До пятнадцати тысяч видов различных морских животных нашли учёные в отложениях силурийского периода. Морские глубины населяли трилобиты и плеченогие, кораллы, различные виды иглокожих животных. Иглокожие животные живут в морях и сейчас. Это морские ежи, морские звезды, морские лилии Их характерной особенностью является известковый скелет состоящий из пластинок и игл. У них имеется простая по устройству кровеносная система, по каналам которой совершает кругооборот жидкость, похожая по своему составу на морскую воду. Питаются иглокожие водорослями и мелкими животными которых они втягивают в пищеварительную полость, имеющую вид трубки или мешка.
В конце этого периода произошло большое массовое исчезновение, вероятно, вызванное сильным приливом, исходящим от удара кометы с Землей. Самые сложные животные, рыбы и моллюски появились в ордовикском периоде в 430 миллионов лет. Мои, которые были теплыми и неглубокими, обеспечивали образование кораллов, которые строят каменистые рифы, морские ежи и первую костную рыбу без плавников и мандибулы. Морская фауна становится богатой из-за присутствия большого количества водорослей, и земной климат становится мягким.
Движение Гондваны к южному полюсу обеспечивает полярные оледенения, тем самым снижая уровень моря на 50 метров, что привело к вымиранию примерно 75% видов животных. Оставшаяся рыба развивалась и создавала плавники, чтобы рыба могла плавать, оставляя свою донную жизнь в стороне. До жизни только водной, теперь она получает землю; с союзом континентов на севере, не меняя значительно их начальных позиций, первые земные растения начинают рождаться, и в конце периода можно наблюдать появление первых членистоногих и грибов.
В витринах музея мы видим окаменелые остатки силурийских морских лилий и морских ежей.
Рядом с ними лежат раковины живших тогда головоногих моллюсков.
Головоногими этих моллюсков назвали потому, что та часть тела, которая у моллюсков называется «ногой», у них разрастается кругом головы. При этом края ноги вытягиваются в длинные щупальцы. Тело моллюска защищала конусообразная или изогнутая в виде рога раковина. У некоторых видов моллюсков раковина достигала одного метра в длину.
Первые леса были сформированы в девонский период, 409 миллионов лет. Сначала с небольшими и ползучими растениями, которые постепенно эволюционировали в крупные бриофитные леса и гигантские птеридофиты в конце периода. На земле появляются насекомые, такие как раки, пауки и фальшивые скорпионы, а также рыбы-амфибии. Его также можно назвать «Эпохой Рыб» из-за огромной диверсификации морской фауны, с мандибулярными рыбками и защищенными более мягкими доспехами, такими как весы и все группы рыб сегодняшнего дня.
Медленно перемещались континенты, как с севера, так и на юг, к северу, что приводило к некоторым столкновениям, которые, по мнению некоторых экспертов, могли привести к большому исчезновению снова, убив 75% живых существ Земли. В течение третьего периода, каменноугольные 354 миллиона лет, животные победили землю. Через новшество амниотического яйца им больше не нужна вода для размножения, поэтому в конце периода появляются рептилии. Некоторые насекомые развивают крылья, чтобы достичь пищи на вершине растительности, другие развиваются и создают огромную диверсификацию насекомых на поверхности земли.
Живущие сейчас в морях каракатица, осьминог и «кораблик» - наутилус - это сохранившиеся до нашего времени представители головоногих моллюсков.
В силурийском море во множестве обитали граптолиты - похожие на медуз животные, жившие колониями. У них был скелет из роговидного вещества, оканчивающийся удлиненным острием. Остатки граптолитов образовали пласты черных сланцев. В слоях граптолитовых сланцев сохранились похожие на рисунки отпечатки их колоний («граптолит» по-русски означает «разрисованный камень»). Окаменелые веточки граптолитов имеют спиральную, винтообразную, перовидную форму. В отверстиях этих колоний некогда сидели их крошечные обитатели, соединявшиеся друг с другом каналами.
Леса, образованные гигантскими ядами и папоротниками, простираются до болот, покрытых паром, минеральный уголь, используемый в качестве топлива, сегодня поступает из этой растительности. Возможно, самым важным периодом в истории событий палеозойской эры является пермский период в 290 миллионов лет. Трилобиты вымерли, а континенты объединяются в один, образуя Пангею. Кроме того, в этот период было последнее массовое исчезновением века, где приблизительно 96% видов исчезли, вызванные вулканическими потоками, что значительно снижал уровень кислорода в глубоких водах моря, который надводном выпуская токсичные газы и отравление многих видов.
Граптолиты и их отпечатки.
В силурийский период появились панцирные рыбы. Их голову и переднюю часть туловища покрывал панцирь из костных чешуй. У панцирных рыб не было плавников, они вели малоподвижный образ жизни и жили, вероятно, на дне, зарываясь в ил. От настоящих рыб, появившихся позднее, они отличались отсутствием челюстей. Внутри тела у панцирных рыб имелся хрящевой скелет - хорда; таким образом, они были первыми примитивными позвоночными животными на Земле.
Море отступает, континенты поднимаются, и в них погружаются старые части, а также происходят континентальные оледенения, которые непосредственно связаны с исчезновением периода. Весьма известен как «Эпоха рептилий» из-за появления гигантских наземных, летающих и морских рептилий. Среди позвоночных были аммониты, моллюски похожие на настоящих кальмаров, но с оболочкой. Пангея постепенно начала отделяться и формировать отдельные континенты, что позволило диверсифицировать вид, поскольку на каждом континенте был другой климат и география, это привело к адаптации существ к каждой новой экосистеме.
В отложениях этого периода сохранились остатки опасных хищников - ракоскорпионов, имевших мощные клешни.
В силурийском периоде произошло новое важное событие в истории жизни: растения и животные стали заселять сушу.
Первыми начали завоевание суши водоросли.
В силурийских морях и океанах происходили, как и сейчас, приливы и отливы. Водорослям, обитавшим в прибрежных зонах, приходилось часть суток проводить вне воды.
Его продолжительность составляет от 245 до 65 миллионов лет назад. Эта эпоха делится на три периода: триасовый, юрский и меловый. Триасовый период считается периодом перехода, что связано с разделением Пангеи, которая изменила потоки моря и климата планеты. Флора этого периода была в основном хвойной, они были лучше приспособлены к изменению температуры, поэтому они оставались на земле до большей части мезозоя. Животным пришлось восстанавливаться после последнего массового вымирания произошло, рептилии доминировать площадь земли и первые динозавры появляются, на море появляются небольшие коралловые рифы и рыбы следуют очень аналогичной линии с током, некоторые рептилии также адаптироваться к этой среде обитания.
С течением времени они приспособились к периодическому временному обсыханию. Их кожица становилась все плотнее, все лучше защищала растение от потери влаги. И постепенно, шаг за шагом, некоторые морские водоросли приспособились к жизни на влажной почве побережий.
На дне силурийского моря.
…«Машина времени» переносит нас на берег одного из силурийских материков.
Однообразная, плоская равнина уходит в туманную даль. Скалы и песок… Низкие тучи несутся над землей. Вдалеке курятся вулканы, клубы пара поднимаются из трещин у их подножий.
Берег покрыт редкой порослью первых наземных растений псилофитов («голых растений»). Их хрупкие стебельки ещё лишены листьев. Они улавливают солнечный свет всей своей зелёной поверхностью и используют его энергию для образования питательного крахмала из неорганических веществ.
Первые наземные растения - псилофиты.
По влажному песку ползают черви и паукообразные членистоногие - первые беспозвоночные животные, тоже приспособившиеся к жизни на суше.
Скуден был мир этих первых наземных существ, жмущихся к воде, но в них таилась могучая сила, которая завоюет со временем необозримые пространства континентов, - всепобеждающая сила жизни.
Мощные пласты осадочных пород оставил после себя силурийский период. Вдоль южного берега Финского залива к Ладожскому озеру тянется глинт - обрыв возвышенности силурийских пород. Основание возвышенности состоит из кембрийских песчаников и синих глин, а верхняя часть сложена силурийскими известняками. Их мощность достигает здесь 200 метров.
В Сибири залегают силурийские зелёные и красные глины, песчаники, известняки, а также пласты мергеля - распространенной горной породы, состоящей из известковых и глинистых частиц. Из размолотого в порошок и подвергнутого обжигу мергеля получают цемент.
В горных местностях залегают слои известняка, образовавшегося из остатков силурийских морских водорослей. А в тех местах, где находились силурийские озера и морские лагуны, образовались пласты горючих сланцев. На дне этих мелководных бассейнов скапливались растительные и животные остатки, а также известково-глинистый ил. По прошествии миллионов лет эти скопления образовали тонкослоистую горную породу, окрашенную в тёмно-коричневый, желто-коричневый или серый цвет. Это и есть горючие сланцы. Они содержат в себе много органического вещества и способны гореть коптящим пламенем.
Горючие сланцы употребляют в качестве топлива на электростанциях, в котельных установках, на пароходах.
При их сухой перегонке получают газ и смолы. Газ используют для отопления зданий, а из смолы добывают бензин, керосин, лаки, аммиак и мною других ценных продуктов…
В конце силурийского периода усилилась деятельность тектонических (внутренних) сил. Во многих местах начали подниматься горные цепи.
Горообразовательные процессы того времени учёные назвали каледонскими - по имени Каледонских гор в Шотландии, где впервые была обнаружена горная складчатость силурийского периода.
Каледонские горообразовательные процессы, поднявшие могучие горные цепи, изменили распределение моря и суши, изменили условия внутри морских бассейнов.
Перемена сложившихся физико-географических условий привела к изменению органического мира Земли.
Возникновение суши там, где раньше простиралось море, вызвало гибель многих морских обитателей. Однако многие из них освоились в новых условиях, приспособились к ним, и это привело к появлению новых видов живых существ: разнообразных наземных растений и животных.
Девонский период
Уже многие сотни миллионов лет протекли с тех пор, как на Земле возникла жизнь в виде микроскопических комочков белкового вещества. Бесчисленные поколения живых существ сменили друг друга.
Богатый и разнообразный мир растений и животных заселяет воды морей. Беспозвоночные достигли своего расцвета. Жизнь вышла на сушу. Зелень псилофитов оживляет суровый, скалистый пейзаж.
Какими путями пойдет дальнейшая эволюция жизни на Земле? В каких формах проявится она в грядущих тысячелетиях?
Мы на пороге девонского периода палеозойской эры.
Наименование этого периода происходит от названия «Девоншир» - графства в юго-западной Англии, где система девонских пластов была впервые выделена учёными в 1839 году.
…Геологи идут по стране. Они поднимаются на пологие склоны Уральских гор, проходят по равнинам Ленинградской области, исследуют пласты горных пород в Казахстане, Средней Азии, Сибири. И во всех этих местах их зоркий глаз обнаруживает слои девонских известняков, красноцветных песчаников, вулканических туфов, глин. В слоях этих осадочных пород во множестве содержатся остатки растений и животных, рассказывающие о больших переменах в растительном и животном мире в девонское время.
Тёплые воды девонских морей обильно населяли головоногие моллюски, кораллы и брахиоподы - животные, имевшие двустворчатую раковину. Остатки морских животных образовали пласты девонских ракушечных известняков.
В реках и опресненных лагунах обитали панцирные рыбы - коккостеусы. Остатками коккостеусов часто переполнены пласты красного песчаника, отлагавшегося в обширных лагунах девонского времени. Вместе с остатками панцирных рыб мы находим остатки их врагов - гигантских ракоскорпионов. Несмотря на свою костяную защиту, неповоротливые, медлительные панцирники легко становились добычей этих хищников. Поэтому с течением времени число панцирных рыб в лагунах и реках сильно сократилось: они начали вымирать.
Гигантский ракоскорпион.
Но в конце девона некоторые виды панцирников перешли жить в открытое море. Здесь они нашли благоприятные условия для развития. Потомки многих из них достигли огромных размеров. Так, например, морской хищный панцирник динихтис достигал 10 метров в длину.
Динихтис, охотящийся за акулами.
В слоях раннего девона учёные нашли также остатки костистых рыб. Строение их тела было более совершенным, чем у рыбообразных панцирников. Эти древние рыбы имели плавники, позволявшие им быстро плавать; у них были челюсти, которыми они активно захватывали пищу.
Растительность все больше овладевала сушей. Землю покрывали уже не только мохоподобные псилофиты. Вдоль морских и речных берегов росли примитивные папоротники и предки болотных хвощей. У этих растений были уже настоящие стебли и листья.
Все растения раннего девона были споровыми, то есть размножались, рассеивая микроскопические клетки - споры. Но в середине девона появились и семенные папоротники, по величине достигавшие наших деревьев. На ветвях у них развивались не споры, а крупные семена, величиной с лесной орех. Девонские семенные папоротники были предками всех семенных растений.
Бескрылые насекомые, многоножки, скорпионы ползали по влажной почве, охотясь друг за другом. Потомки некоторых видов этих беспозвоночных - например, скорпионы, - почти не изменившись, дожили до наших дней.
Около 55 миллионов лет длился девонский период. Важные изменения произошли в течение этого времени в животном мире Земли.
Девонский ландшафт.
Высокие горные хребты, вздымавшиеся по берегам материков, задерживали влажный морской воздух, препятствовали ему проникать в глубь континентов Поэтому климат материков в девоне был сухой, резко континентальный.
Морские заливы и многочисленные озера высыхали. В них развивались рыбы, приспособившиеся постепенно к более или менее продолжительному пребыванию вне воды. Этих рыб учёные называют кистеперыми - по особенностям строения их плавников: в отличие от плавников обыкновенных, лучеперых рыб, парные плавники у кистеперых были узки и сидели на оси, покрытой чешуей.
Плавательный пузырь у кистеперых рыб начал выполнять работу лёгких: помогал дышать атмосферным воздухом. Благодаря этому рыбы могли некоторое время жить без воды, когда мелкие заводи и озера, где они обитали, высыхали под палящими лучами солнца. Передвигаясь с помощью плавников, рыбы могли переползать в другие водоемы.
Так в борьбе за существование из рыб вырабатывались новые формы животного мира - земноводные, которые с течением времени приспособились к жизни на суше.
Кистеперая девонская рыба.
И сейчас существуют рыбы, которые некоторое время могут находиться вне воды - например, периофтальмус, обитающий на прибрежьях Индийского океана.
Периофтальмус - одна из интереснейших современных рыб. В длину он достигает 15 сантиметров. На крупной голове сидят большие глаза, почти выдвинутые из поверхности тела. Грудные плавники, очень сильные, мускулистые, похожи на лапы земноводных. Периофтальмус часто выходит из воды, особенно при отливе, и, быстро перебирая плавниками, ползет по мягкому илу, взбирается на корни и стволы мангровых деревьев, охотясь за насекомыми. На суше периофтальмус чувствует себя так же хорошо и свободно, как и в воде. Поймать его очень трудно - такие энергичные и неожиданные прыжки делает он при попытках схватить его руками…
Рыба-ползун (периофтальмус) на берегу.
В конце девона появились первые земноводные - стегоцефалы («покрытоголовые»). Они были потомками кистеперых рыб. Учёные назвали их покрытоголовыми потому, что верхняя часть их черепа представляла собой сплошной костяной панцирь, в котором было пять отверстий: пара носовых, пара глазных и одно - для третьего теменного глаза.
Стегоцефалы были малоподвижными животными, они жили в болотистых местах, но дышали уже лёгкими. Если болото пересыхало, они переползали в соседние водоемы, медленно передвигаясь на пятипалых лапах.
Первое наземное животное - стегоцефал.
Но не только музейные окаменелости оставила нам давно угасшая девонская жизнь.
Из остатков органического мира девонского периода образовались скопления нефти. Эта маслянистая, образовавшаяся в результате разложения животных и растительных остатков жидкость является ценнейшим и важнейшим сырьем для нашей промышленности. Богатейшие залежи девонской нефти расположены между Волгой и Уралом. Этот огромный нефтеносный район называют «Вторым Баку».
Из всех горючих материалов - каменного угля, дров, горючего сланца - нефть даёт при сгорании наибольшее количество тепла: почти в полтора раза больше лучшего сорта каменного угля - антрацита, в три раза больше дров, в семь раз больше горючих сланцев.
Трудно перечислить отрасли промышленности, в которых употребляется нефть или получаемые из нее продукты.
Главные нефтепродукты - бензин, лигроин, керосин, мазут и смазочные масла - необходимы для самолетов, автомобилей, тракторов, танков, для сельскохозяйственных машин. Мазут, дающий значительно больше тепла, чем уголь, является сейчас основным топливом для морского и железнодорожного транспорта.
Из нефтепродуктов вырабатываются ванилин, сахарин, аспирин, вазелин, взрывчатые вещества…
Из нефтяного газа получают смолы и розовое масло.
Из смол делают искусственную кожу, заменяющую настоящую, и синтетический каучук, а розовое масло идет на изготовление лучших сортов духов.
Лаки, краски, небьющееся стекло и множество других ценных продуктов вырабатывается из нефти - этого драгоценного дара земли…
Каменноугольный период
К концу девонского периода текучие воды размыли, сильно сгладили горные хребты, поднимавшиеся вдоль океанских побережий. Влажные морские ветры начали свободно проноситься над континентами. Снова началось наступление моря на сушу. Неглубокие моря залили обширные низменности материков. Климат изменился: из сухого, континентального он стал влажным, теплым. Начался новый, каменноугольный период палеозоя.
Мы подходим к висящей в зале большой картине. Читаем надпись: «В лесу каменноугольного периода».
Как изменился лик Земли! Густые, непроходимые леса одевают необозримые пространства суши. В их зарослях нет белоствольных берез, раскидистых дубов или других известных нам деревьев, не слышно птичьего пения.
В сыром, туманном воздухе тянутся ввысь гигантские папоротники, древовидные хвощи каламиты («каламус» по-латыни - «тростник»), древовидные плауны сигиллярии. Мощные стволы сигиллярий имеют 1,5–2 метра в поперечнике. Кора их покрыта своеобразным узором, напоминающим оттиски печатей (отсюда и название растения: «сигулюм» по-латыни - «печать»).
Над зарослями папоротников, каламитов и сигиллярий раскидывают свои кроны ещё более высокие деревья: лепидодендроны (чешуедревы) с чешуйчатой корой и тонкоствольные кордаиты, узкие листья которых достигают в длину одного метра. Эти деревья названы так в честь немецкого ботаника Корда.
В болотистых низинах во множестве живут земноводные; они копошатся в иле, вползают на упавшие стволы деревьев. Одни из них - архегозавры («родоначальники ящеров») - напоминают маленьких крокодилов, другие - антракозавры - имеют вид лягушкоподобных чудовищ. Эти отдаленнейшие предки современных лягушек так огромны, что головы их значительно превосходят своими размерами голову быка. Крупные стрекозы кружатся над стоячей водой. На мокрой земле ползают скорпионы и похожие на пауков фалангиды.
Наш взор напрасно ищет бабочек, пчёл, ос или похожих на них насекомых. Их отсутствие становится понятным, если мы приглядимся к окружающей растительности.
Эти насекомые питаются сладкими соками цветов, а в каменноугольном лесу цветковые растения совершенно отсутствуют.
Древовидные папоротники, каламиты, сигиллярии, чешуедревы - все это голосеменные растения. Цветковые растения появятся на Земле лишь спустя много десятков миллионов лет.
Остатки могучей растительности этого периода сохранились до наших дней в виде мощных пластов каменного угля. Отсюда и название периода - каменноугольный.
Каким же образом древесная масса каменноугольных лесов превращалась в каменный уголь?
Эти леса росли большей частью в воде - на болотистых побережьях, в залитых водою низинах.
Отмирающие или поваленные бурей деревья погружались на дно болот, уносились реками в море. Постепенно древесная масса, скапливающаяся на дне болот, озер и морей, заносилась глиной, песком, слоями известняка. Растительные остатки не могли гнить, так как к ним не проникал воздух. Они особым образом обугливались, превращались с течением времени в плотную черную массу - каменный уголь.
Каменноугольный лес.
Проходили десятки миллионов лет. Слои каменного угля выросли до огромной толщины.
Затем дно многих древних морей медленно поднялось и стало сушей.
На всей площади нашей родины, от Украины до Дальнего Востока и Сахалина, от северных районов до южных границ, расположены многочисленные угольные бассейны и месторождения.
Мощные угольные пласты залегают в Донецком и Кузнецком угольных бассейнах, в Казахстане. По запасам каменного угля наша страна является одной из богатейших стран мира.
Множество рыб, особенно акул, населяло воды морей в каменноугольном периоде. Плеченогие, моллюски, древние морские лилии, морские ежи покрывали дно.
В море жили также микроскопические животные - корненожки, из скорлупок которых постепенно слагались толщи известняков. Колонии кораллов неутомимо возводили свои прочные известковые постройки, которые мы называем подводными рифами.
Сейчас эти теплолюбивые животные живут только в морях тропических стран. В каменноугольном же периоде они жили и в теплых северных морях. По их остаткам учёные узнают теперь слои, относящиеся к этому периоду, в тех местах, где не образовалось каменного угля.
Два важных события произошли в течение каменноугольного периода.
Во-первых, сильно изменился состав воздушной оболочки Земли. Уже с начала палеозоя в атмосферу начал поступать из водоемов кислород, выделяемый водорослями при фотосинтезе. Но воздух продолжал оставаться насыщенным непригодным для дыхания углекислым газом, так как растительность силура и девона смогла разложить лишь сравнительно небольшое количество атмосферной углекислоты.
В каменноугольное же время бесчисленное множество растений тысячелетие за тысячелетием жадно поглощало из воздуха углекислый газ и взамен насытило атмосферу живительным кислородом. И это изменение состава атмосферы сыграло чрезвычайно важную роль в дальнейшем развитии животного мира Земли.
Отныне лёгкие наземных животных станут дышать свободно, их кровь будет насыщаться достаточным количеством кислорода, их тела станут более подвижными и сильными, обострится зрение и другие органы чувств…
Вторым важным событием было появление в каменноугольном периоде пресмыкающихся животных.
Пресмыкающиеся произошли от земноводных. В отличие от последних, пресмыкающиеся не мечут икру, а размножаются яйцами с плотной оболочкой, которые откладывают на суше. Тело их имеет наружный роговой слой, защищающий животное от потери влаги. Места обитания пресмыкающихся уже не ограничены влажными берегами рек и озер, как у земноводных, они могут свободно расселяться по земле, проникнуть в глубь материков.
И когда в следующем - пермском - периоде на Земле наступил жаркий, засушливый климат, то многочисленные и наиболее развитые представители животного мира той эпохи - пресмыкающиеся встретили изменившиеся условия обитания «во всеоружии», хорошо приспособленными к новым условиям среды.
Пермский период
В конце прошлого столетия многое в истории жизни на Земле было ещё неясным и загадочным. Одну из больших загадок представлял собой пермский - следующий за каменноугольным - период, последний период древней эры.
Учеными была установлена стройная последовательность развития видов на протяжении миллионов лет. Но эта последовательность странным образом прерывалась в пермское время: его морские отложения содержали множество остатков разнообразных морских обитателей, в материковых же отложениях почти не удавалось обнаружить органических остатков.
Отсюда известный английский учёный Мурчисон сделал вывод о крайней бедности пермской наземной жизни. Мурчисон утверждал, что в пермском периоде жизнь была сосредоточена в океане, материки же представляли собой беспредельные каменистые пустыни, покрытые озерами, солеными и мертвыми. Лишь вдоль речных берегов могла существовать жизнь, и то крайне скудная и примитивная.
Но некоторым учёным категорическое утверждение Мурчисона представлялось необоснованным. Ведь в каменноугольном периоде растительный и животный мир на суше достиг значительного развития; в отложениях следующей, мезозойской эры обнаружены многочисленные остатки ещё более высокоорганизованных растений и животных. Как же, в таком случае, пермские материки могли представлять собой почти безжизненные пустыни? Такой вывод противоречил твёрдо установленному наукой факту постепенного, прогрессивного изменения живых организмов, всей теории эволюционного развития жизни.
Среди учёных, решительно несогласных с мнением Мурчисона, был молодой русский геолог Владимир Прохорович Амалицкий. Изучая почвы в бывшей Нижегородской губернии, он убедился, насколько широко распространены отложения пермского времени на северо-востоке Европейской России.
«Нужно продолжать поиски. Новые исследования дадут возможность проверить вывод Мурчисона», - решил Амалицкий.
Свои исследования он начал с пестроцветных глин и песков в бассейне Волги и Оки. Вскоре ему посчастливилось сделать первую находку. Недалеко от Нижнего Новгорода он обнаружил множество ископаемых раковинок антракозий - моллюсков, родственных нашим речным беззубкам. Амалицкий сравнил эти раковинки с раковинками таких же моллюсков, найденными в пермских отложениях Южной Африки. Сходство было полным, словно обладатели тех и других раковинок жили вместе. Но южноафриканские моллюски были пресноводными. Значит, антракозии, жившие в пермское время на территории нынешнего Поволжья, обитали в пресной воде. Отсюда следовал вывод: не все озера пермских континентов были горько-солеными, как это утверждал Мурчисон; среди них были водоемы и с пресной водой.
Находка пресноводных пермских моллюсков положила начало замечательным исследованиям Амалицкого, осветившим этот загадочный период истории Земли.
В последующие годы учёный совершил поездку на север, в Вологодскую и Олонецкую губернии. Исследуя верхнепермские отложения северо-востока России, Амалицкий нашел, кроме раковинок антракозий, также мелких ископаемых ракообразных эстерий и отпечатки папоротникообразных растений. Точно такие же ископаемые остатки содержали в себе пермские материковые отложения Южной Африки. Становилось очевидным, что органический мир в верхнепермское время был одинаков на этих столь удаленных друг от друга областях суши.
Ландшафт пермского периода.
Но на южных материках был в пермском периоде богатый животный мир. Во множестве жили там звероподобные пресмыкающиеся и земноводные.
Значит, можно было ожидать, что и на севере будут найдены кости ископаемых животных, подобных южноафриканским.
«Нужны систематические поиски. Они докажут, что северные материки вовсе не были в пермское время безжизненными пустынями», - пришёл к твёрдому убеждению Амалицкий.
Утверждения Амалицкого о сходстве жизни на северных и южных материках в эпоху пермского периода показались его современникам фантастическими. Ему было отказано в ассигнованиях на экспедицию. Тогда Амалицкий решил производить поиски на свои собственные скромные средства. Но где надо искать эти предполагаемые остатки животных пермского времени? Конечно, в первую очередь в верховьях Северной Двины, где так много пермских отложений, легко доступных для обследования в обрывистых склонах крутых берегов.
Летом 1895 года учёный отправился на лодке в свое первое плавание вдоль северодвинских берегов. Его сопровождала жена - верная спутница в путешествиях.
Шаг за шагом исследовал Амалицкий пермские слои, выступившие наружу в обрывистых берегах. Долгое время поиски не давали результатов. Лишь в конце лета была сделана обнадеживающая находка: в одном из оврагов, врезавшихся в береговой обрыв, Амалицкий нашел несколько ископаемых позвонков и обломков черепов и зубов. Они оказались очень сходными с остатками пресмыкающихся, находимых в Южной Африке.
С неослабевающей энергией учёный продолжал поиски в последующие годы. Новая ценная находка обогатила его коллекции: в пермских слоях Амалицкий обнаружил хорошо сохранившиеся отпечатки листьев древних семенных растений - папоротников глоссоптерисов. Эти мощные древовидные растения также росли в пермское время в Южной Африке. Судя по отпечаткам, глоссоптерисы, жившие на севере, ничем не отличались от южноафриканских.
Отпечаток листа глоссоптериса, найденный Амалицким.
Научно-исследовательские работы Амалицкого приобрели известность. Многие крупные учёные стали поддерживать его идеи. И вот наступил день, когда настойчивость учёного была вознаграждена.
Однажды, проплывая в ясное летнее утро возле города Котласа, Амалицкий увидел выступающую из отвесного берега «линзу» - поперечный разрез заполненного песком русла древней реки.
Словно огромная стометровая чечевица, линза темнела на светлом фоне других пород. И в ней, в плотных слоях слежавшегося пермского песчаника, профессор Амалицкий нашел то, что так долго и упорно искал. Пласт оказался богатейшей палеонтологической сокровищницей; он содержал отдельные кости и целые скелеты животных, живших здесь в пермское время. (Палеонтология - наука о вымерших животных и растениях.)
«Линза» - палеонтологическая сокровищница пермского периода, найденная Амалицким.
В Палеонтологическом музее Академии наук СССР есть специальный отдел, называемый Северодвинской галереей. В этом зале стоят скелеты древних животных, найденные профессором Амалицким, лежат в застекленных витринах собранные им окаменелые кости.
Мы идём по галерее, и перед нашим мысленным взором рисуются картины древней жизни, оживает странный и чуждый мир пермского периода…
…Солнце только что встало из-за невысоких холмов, озарив верхушки древовидных хвощей и папоротников, обступивших озеро.
На берег выскочил небольшой ящер и настороженно поднял голову. Его верхняя челюсть, снабженная режущим роговым краем, оканчивалась двумя крупными клыками. Клыкастого ящера не беспокоили выставленные из воды сонные глаза стегоцефала. Его тревожил какой-то неясный шорох за песчаным гребнем. И, в нерешительности повертев головой, ящер снова спрятался в заросли.
Прошла минута, другая… Раздвигая стволы, на поляну вышло огромное, неуклюжее пресмыкающееся. Его толстые кривые лапы поддерживали массивное трехметровое туловище, усаженное костяными бляхами. Широкие костные наросты скуловой области черепа торчали в стороны по бокам приплюснутой головы.
Несмотря на свою устрашающую внешность, это было мирное растительноядное пресмыкающееся парейазавр («щекастый ящер»).
Не предчувствуя беды, парейазавр подошел к озеру и наклонил голову к воде.
Узкое, гибкое туловище показалось над гребнем холма. Полураскрыв пасть, вооруженную кинжаловидными зубами, хищная иностранцевия бесшумно поползла к не замечающему её животному. Стремительный прыжок - и острые когти хищника впились в спину парейазавра…
Пласты пермских пород и находимые в них окаменелые остатки животных рассказывают нам о больших переменах на Земле, происшедших в пермское время.
Пермский период был эпохой усиленного горообразования, начавшегося ещё в каменноугольном периоде. Это новое горообразование охватило весь земной шар. Учёные назвали его варисцийским, сохранив в этом названии память о древнем германском народе варисках. Поднялись громадные горные хребты Тянь-Шаня в Средней Азии. Их вершины, покрытые вечными снегами, возносятся сейчас на высоту 6–7 километров. Гигантским каменным барьером вырос Урал. Образовались могучие цепи Алтая, Аппалачи в Северной Америке, Центральный французский горный массив и многие другие горные хребты.
Снова разверзлись жерла вулканов, извергая на поверхность расплавленные массы глубинных пород. В Сибири обширные площади залиты пермскими базальтами, в Западной Европе - пермскими порфирами. Огромные внедрения магмы вынесли к поверхности земли соединения тяжелых и редких металлов.
Именно в эту эпоху образовались рудные богатства Урала, Алтая, Казахстана: богатейшие месторождения железных и медных руд, платины, золота, соединений свинца, ртути и других металлов.
Горообразование сопровождалось во многих местах отступлением моря и увеличением площади суши. Высокие горные цепи стали барьером на пути ветров, дующих с моря и несущих влагу.
Расширился пояс пустынь. Климат на земном шаре стал более разнообразным. В Северном полушарии образовались три климатические зоны: северная влажная с умеренным климатом, дальше к югу - засушливая зона, за ней - южная, влажная и жаркая. Засушливая зона сильно разрослась к концу пермского периода. В Южном полушарии стоял умеренный климат. По континентам этого полушария в пермское время прошла волна холода. Следы древних ледников обнаружены учёными в Индии, Африке, Австралии и Южной Америке.
Изменившиеся условия существования вызвали смену форм жизни. Вымирают примитивные папоротники и лепидодендроны, резко сокращаются в числе сигиллярии и каламиты. Их начинают сменять новые группы растений: цикадовые, гинкговые, хвойные.
Мы хорошо знаем, какой вид имели эти растения, жившие свыше 200 миллионов лет назад, так как не только сохранились отпечатки их листьев и стволов, но на земле и сейчас живут представители этих растительных групп.
Цикадовые растения, или саговники, напоминали пальмы. У них был толстый ствол с пучком очень длинных перистых листьев на вершине. Сейчас саговники растут в тропических и субтропических странах; у некоторых пород стволы достигают высоты 15–18 метров.
От многочисленных пород гинкговых растений, живших в пермское время, сохранилось дерево гинкго-билоба, растущее у нас в ботанических садах на южном берегу Крыма и на Кавказе, а также в Китае и Японии.
Гинкго-билоба - стройное дерево с гладкой тёмно-серой корой, достигающее 30 метров в высоту.
Его собранные в пучки листья имеют характерную форму треугольной пластинки, разделенной на две лопасти.
Дерево гинкго-билоба, сохранившееся от пермского времени.
А появившиеся в пермском периоде примитивные хвойные деревья были предками современных хвойных пород: сосны, ели, пихты. Листва у них тоже состояла из мелкой игольчатой хвои, семена созревали в шишках. Шишки были и у саговников.
Все эти растения - хвойные, саговники, гинкговые - были голосеменными растениями. Семена у них не были покрыты плодолистиками, как у цветковых растений, а оставались открытыми.
Саговые пальмы.
Моря по-прежнему населяли рыбы и различные беспозвоночные животные. Среди рыб было особенно много акуловых. Быстрые, с развитым зрением, хорошо приспособленные к водной среде обитания, рыбы оказались очень устойчивой жизненной формой. Многочисленные виды хрящевых рыб вместе с появившимися позднее костистыми рыбами дожили до нашего времени. Стегоцефалы продолжали жить в прибрежных зарослях. Не боящиеся засухи пресмыкающиеся заселяли материки, и с этого времени позвоночные животные становятся распространенными животными на Земле.
Пермское время оставило после себя не только излившиеся на поверхность глубинные базальты и порфиры, но и толщи осадочных материковых пород.
Они образовались в дельтах многочисленных древних рек, на дне обширных озер.
На Печоре и во многих других местах залегает пермский каменный уголь; под Илецком мы добываем калийную соль - ценное минеральное удобрение.
Пермские пласты вообще богаты солями. Горообразовательные процессы нарушили связь пермских морей с океаном. Моря разбились на внутренние бассейны и лагуны. Вода в них усиленно испарялась, отлагая соли, гипс и доломит - минерал, который мы используем сейчас в качестве строительного огнеупорного материала. Огромные залежи пермской соли и гипса имеются в Соликамском бассейне, по реке Каме. Они занимают здесь площадь в 1800 квадратных километров.
Реки, стекавшие с Урала, выносили на нынешнюю территорию Европейской части нашей страны массы песка и красноватых глин, в которых хорошо сохранились скелеты животных и отпечатки растений, населявших Землю в пермское время. Мощные осадочные породы этого периода были хорошо изучены в конце прошлого столетия на территории бывшей Пермской губернии. Учёные решили назвать период пермским.
Около 25 миллионов лет длился пермский период, бывший временем суровых испытаний для живого населения Земли. Но растительный и животный мир выдержал эти испытания, приспособился к новым трудным условиям и пошел в своём развитии по новым эволюционным путям.
От 286 до 248 млн лет назад
Весь пермский период сверхматерики Гондвана и Лавразия постепенно приближались друг к другу. Азия столкнулась с Европой, взметнув ввысь Уральский горный хребет. Индия "наехала" на Азию - и возникли Гималаи. А в Северной Америке выросли Аппалачи. К концу пермского периода формирование гигантского сверхматерика Пангеи полностью завершилось.
Очертания морей и материков менялись, существенно изменялся и климат Земли. Начало пермского периода ознаменовалось оледенением на южных материках и, соответственно, понижением уровня моря по всей планете. Однако с продвижением Гондваны к северу суша прогревалась, и льды постепенно растаяли. В то же время на части территории Лавразии стало очень жарко и сухо, и там раскинулись обширные пустыни.
Жизнь в пермских морях
В каменноугольный период на рифах широко распространились криноидеи. Они образовывали причудливые подводные "сады", закованные в прочный панцирь. По-прежнему в морях ооитало множество разнообразных плеченогих. У некоторых из них развились раковины с зигзагообразными краями, и обе створки раковин прочнее смыкались друг с другом. Колючие брахиоподы жили в толще ила, а брахиоподы на стебельках рикреплялись к любым твердым объектам и даже к раковинам других животных.
Однако теперь всем им приходилось оспаривать пищу у новых конкурентов - двустворчатых моллюсков, предков современных венгерок и мидий. Многие двустворчатые моллюски освоили новую для сеоя среду обитания - донные осадки. При помощи своей сильной мускулистой "ноги" они закапывались в ил. Питались двустворчатые моллюски через специальные трубочки, высунутые на поверхность. Некоторые виды научились даже плавать наподооие современных гребешков, резко захлопывая свои раковины и тем самым толкая себя вперед.
Закат земноводных
В начале перми земноводные господствовали как на суше, так и в пресных водоемах. Один из самых грозных хищников той эпохи, эриопс, имел свыше 2 м в длину. Охотился эриопс на менее крупных земноводных и рептилий, а возможно, и на рыб. Весьма странными хищниками были диплокол и диплоцераспис - сплющенные животные с громадными голова-1 ми в форме бумеранга и глазами, направ-^ ленными кверху. По всей видимости, они прятались в слое ила на дне водоемов, дожидаясь, пока добыча проплывет прямо у них над головой. Никто толком не знает, почему головы этих хищников были столь странной формы. Возможно, в драке они именно головой наносили противнику боковые удары. А может, это было своеобразное "подводное крыло", помогавшее животному подниматься вверх во время плавания.
Вот возможное объяснение странной бумерангообразной формы головы диппокола, древнего земноводного, известного из отложений Среднего Запада США. Такая форма головы могла создавать при плавании подъемную силу, подобно тому как специальный профиль крыла птицы или самолета создает подъемную силу в воздухе. Когда диплокол плыл против течения, его голова рассекала воду. Поскольку верхняя часть головы выпуклая, то воде, проходившей над ней, приходилось преодолевать большее расстояние, чем той, что протекала снизу, и, следовательно, она двигалась быстрее. что уменьшало давление воды, создавая над головой зону пониженного давления, и голова приподнималась кверху. Такая "конструкция" помогала животному быстро всплывать и неожиданно нападать на свою жертву из глубины. Ну а чтобы погрузиться на дно, диплоколу достаточно было наклонить голову.
Спиралевидные хищники
В каменноугольный период в морях появились и новые грозные хищники. Это были аммониты, родственники наутилоидей. Большинство из них, вероятно, охотилось над самой поверхностью морского дна, но некоторые отваживались и на вылазки в открытое море. Мощные челюсти аммонитов легко расправлялись с трилобитами и прочими ракообразными. Впоследствии из аммонитов получились очень эффектные окаменелости. Их раковины украшал сложный узор из бороздок и выпуклостей, а внутренние камеры были разделены пластинами, следы от которых сохранились на поверхности ископаемых раковин в виде набора канавок. На протяжении пермского периода узоры на раковинах аммонитов становились все разнообразнее, а канавки все более завитыми и волнистыми.
Оказавшись среди столь опасных хищников, некоторые "мирные" земноводные стали обзаводиться твердым панцирем. Их хребты прикрывали костные пластины, и ученые прозвали их за это "броненосными жабами".
Однако климат становился все суше, и земноводным, с их влажной пористой кожей, приходилось укрываться в немногих влажных оазисах, сохранившихся среди пустынь. Многие из них вымерли. И тогда по земному шару стала стремительно распространяться новая группа животных, лучше приспособленных к засушливой среде обитания, - рептилии.
Рептилии выходят на авансцену
Первые рептилии были невелики и похожи на ящериц. Питались они в основном членистоногими и червями. Но вскоре появились и крупные рептилии, охотившиеся на более мелких. Со временем как хищники, так и их жертвы обзавелись крупными и мощными челюстями, чтобы сражаться с многочисленными врагами, и
крепкими зубами, прочно сидевшими в ячейках (подобно зубам современных млекопитающих и крокодилов). Таким образом, рептилии становились все крупнее и свирепее.
Некоторые рептилии, в том числе мезозавры, вернулись в водную среду. У мезозавров были иглообразные зубы. Когда животное смыкало челюсти, они вставлялись в межзубные промежутки. Такие зубы играли роль сита. Мезозавр набирал полную пасть маленьких беспозвоночных или рыб, сжимал челюсти, выцеживал через зубы воду и проглатывал все, что осталось в пасти.
К концу пермского периода возникла группа более подвижных зверообразных рептилий - так называемые гор-гонопсы. У ранних рептилий ноги располагались по бокам туловища, как v многих современных ящериц. Поэтому передвигались они только вразвалку, и тела их при ходьбе изгибались из стороны в сторону. А вот у рептилий гор-гонопсов ноги росли под туловищем. Это позволяло им делать более длинные
шаги, а значит, и быстрее бежать. Многие горгонопсы были вооружены громадными клыками, способными пропарывать толстые шкуры панцирных рептилий.
Зверообразные рептилии, или синапси-ды, появились на Земле ближе к концу каменноугольного периода. Наиболее примитивные из них, пеликозавры, развились во множество различных видов и стали самыми крупными и распространенными рептилиями той эпохи. У большинства пеликозавров имелись большие зубы, и можно сделать вывод, что они охотились на крупную дичь. Некоторые виды перешли на растительный корм. Растения намного медленнее перевариваются, стало быть, желудки раститель-ноядных пеликозавров должны были вмещать по многу пищи и надолго. Значит, сами эти животные должны были увеличиться в размерах. Однако очень скоро и плотоядные рептилии (хищники) стали крупнее.
В поздней перми возникли и другие виды зверообразных рептилий, например дицинодонты. Одни из этих видов были величиной не больше крысы, а другие размерами не уступали корове. В основном они обитали на суше, однако некоторые перешли к водному образу жизни. Зубы дицинодонтов сидели в ячейках, правда, у большинства сохранилась лишь пара крупных клыков для перекусыва-ния растений. По всей вероятности, дицинодонты имели роговые клювы наподобие черепашьих. У некоторых были бивнеобразные клыки - возможно, ими разрывали почву в поисках съедобных корней.
Великое вымирание
К концу пермского периода на северные массивы суши пришла засуха. Края 60-
лот и озер окружало изобилие хвойных растений, древовидных и обычных папоротников, плаунов и некоторых хвощей. Южный сверхматерик был все еще отделен от северного полосой океана, и климат там был не столь сухим. Недавние оледенения погубили множество видов прежней растительности, и их место заняли обширные леса глоссоптерисов. Это семеноносное растение, возможно, было предшественником современных цветковых растений.
Конец перми ознаменовался грандиозными катаклизмами. Сталкивались материки, вздымались новые горные хребты, море то наступало на сушу, то вновь отступало, климат часто и резко менялся. Миллионы животных и растений не смогли приспособиться ко всем этим переменам и исчезли с лица Земли. В ходе этого величайшего в истории планеты вымирания погибло больше половины всех животных семейств. Особенно пострадали виды, обитавшие на мелководье: их полностью вымерло свыше 90 процентов, включая более половины всех видов земноводных и большую часть аммонитов. Древние морщинистые кораллы также исчезли, и им на смену пришли современные рифообразующие кораллы. Ну и, наконец, произошло окончательное вымирание трилобитов.
Семена разрушения
Пытаясь объяснить столь масштабное вымирание в пермский период, ученые выдвигали множество различных гипотез. Многие виды животных утратили привычную среду обитания из-за поднятия горных хребтов и исчезновения морей, озер и рек. Какие-то виды не смогли пережить резкие изменения климата, вызванные дрейфом материков. Некоторые сошли со сцены из-за конкуренции между видами, намного усилившейся при слиянии материков.
Особенно большие потери понесли животные, обитавшие в пресных водоемах и в Мировом океане. О причинах этого мы можем только догадываться. Чем засушливее становился климат, тем больше воды испарялось из рек и озер, и в итоге они стали более солеными. В наши дни в пермских горных породах обнаружены значительные солевые отложения. Возможно, содержание солей в воде неоднократно менялось, и многие морские животные так и не смогли приспосооиться к подобным колебаниям.
РЕПТИЛИИ СО СПИННЫМ ПАРУСОМ
Среди прочих пеликозавров выделялась странная группа рептилий-со спинным парусом. Некоторые из них, например диметродон, оыли очень крупными (больше 3м в длину). Вдоль спины у них располагалась кожистая пленка, как громадный парус, натянутый на длинные отростки, которые росли прямо из позвоночника. Возможно, он помогал рептилии регулировать температуру тела. Парус был снабжен множеством кровеносных сосудов. Утром животные направляли свои паруса к восходящему солнцу, чтобы побыстрее согреться и обрести активность после холодной ночи. Разогревшись, они могли без труда справиться с другими рептилиями, еще холодными и вялыми. А когда становилось слишком жарко, рептилии разворачивались так, чтобы к солнцу был обращен только самый краешек паруса.
Еще один громадный скачок вперед
Ближе к концу пермского периода некоторые группы рептилий стали теплокровными. Это означало, что они могли дольше сохранять активность и им не нужно было долго согреваться по утрам после холодной ночи. Для поддержания необходимой температуры тела, им приходилось быстрее переваривать пищу, дабы извлекать из нее нужное количество тепловой энергии.
У одной из групп теплокровных зверообразных, так называемых цинодонтов, развились различные по назначению зубы, как у современных млекопитающих. Острые долотообразные передние зубы (резцы) служили для захватывания и откусы-вания пищи. Кинжаловидные клыки могли разрывать добычу на куски, а плоскими коренными зубами со множеством режущих кромок цинодонты жевали и перемалывали пищу.
Черепа цинодонтов изменились: появились сильные челюстные мышцы, необходимые для пережевывания. Ноздри отделяла ото рта специальная пластинооб-разная структура - нёбо, как у крокодилов. Поэтому цинодонты могли дышать носом, даже когда их пасть была набита едой, что, в свою очередь, позволяло им тщательнее пережевывать пищу. Возможно, по обе стороны морды у них имелись крохотные ямки, из которых росли усы. Ученые полагают, что для поддержания необходимой температуры тела у цинодонтов выработался шерстяной покров. В общем, они были очень похожи на млекопитающих.
Млекопитающие в ожидании своего часа
Однако в то самое время, когда цинодонты начали распространяться по планете,
на авансцену вышла новая, куда более грозная группа рептилий - динозавры. Перед лицом столь страшного врага смогли уцелеть лишь немногие виды маленьких теплокровных цинодонтов. А выжили они потому, что вели активный образ жизни даже на холоде, то есть добывали себе пищу по ночам, когда громадные динозавры были малоподвижны. Большинство цинодонтов вымерло в конце пермского периода, по некоторым удалось дожить до начала триаса. Их потомкам суждено было пережить эпоху динозавров и положить начало новой, высокоорганизованной группе животных - млекопитающим, будущим властителям Земли.
Засушливый пермский ландшафт юга Африки. Здесь господствовали самые разнообразные рептилии, в том числе зверообразные хищники. Вы видите, как лиценопс (1) нападает на медлительное земноводное пелтобатрахуса (2), невзирая на его прочный панцирь, в то время как титанозух (3) подкрадывается к зверообразным растительноядным рептилиям мосхопсам (4) и авлакоцефалам (5). Среди ящерицеобразных рептилий следует выделить целурозавравуса (6) - с крылоподобными реберными перепонками, размах которых достигает 30 см, и тадеозавра (7). Клаудиозавр (8) был земноводной рептилией, а мезозавр (9) - , настоящим водным животным.
