ГЕОХРОНОЛОГИЯ

ГЕОХРОНОЛОГИЯ .
Для удобства изучения и описания вся история Земли разделена на отрезки времени,
имеющие различную длительность и отличающиеся друг от друга климатом,
интенсивностью геологических процессов, появлением одних и исчезновением других
групп организмов.
Самые крупные подразделения геологической летописи – эоны. Их два – криптозой (греч.
kryptos – тайный, zoe – жизнь) и фанерозой (греч. phaneros – явный). Эоны делятся на эры.
В криптозое две эры: архей (греч. arhaios – древний) и протерозой (греч. proteros – более
ранний). Фанерозой включает в себя три эры: палеозой (греч. palaios – древний), мезозой
(греч. mesos – средний) и кайнозой (греч. kainos – новый). В свою очередь эры разделены
на периоды, периоды иногда делят на эпохи.
Для того чтобы выяснить какие реальные промежутки времени соответствуют эрам и
периодам, определяют содержание изотопов различных химических элементов в горных
породах и остатках организмов. Поскольку скорость распада изотопов строго постоянная
и хорошо известная величина, можно определить абсолютный возраст найденных
ископаемых. Чем дальше от нас отстоит тот или другой период времени, тем с меньшей
точностью определяется его возраст. Поэтому данные приведенные в геохронологической
таблице имеют приблизительный характер.
ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА .
Важнейшую роль в развитии жизни на Земле имели изменения климата. Периоды ровного
и теплого климата неоднократно сменялись оледенениями, что приводило к вымиранию
многих видов животных и растений. Земные материки дрейфуют, иногда сталкиваясь друг
с другом. Геологические исследования показывают, что 225 млн лет назад на Земле
существовал единый материк Пангея. Затем движение плит привело к его разделению на
Лавразию и Гондвану. В мезозое Гондвана распалась на несколько частей, которые начали
дрейфовать в разных направлениях. В начале кайнозоя Индостан столкнулся с Евразией,
что вызвало образование Тибета, Гималаев, Памира. Северная Америка и Евразия десятки
миллионов лет представляли собой единый материк. Северная и Южная Америка
соединились Панамским перешейком несколько миллионов лет назад. Австралия вместе с
Антарктидой были отделены от всех остальных материков около 100 миллионов лет
назад. Столкновение материков приводит к образованию горных хребтов, что в свою
очередь изменяет циркуляцию атмосферных потоков и океанических течений. А именно
эти процессы переноса тепла играют основную роль в формировании климата. Расколы и
столкновения материков и связанные с этим резкие изменения климата вызывали
обширные вымирания одних живых организмов и последующее развитие других,
приспособившихся к новым условиям.
Жизнь в криптозое.
Архей начался 3500 млн лет назад. Этот период характеризуется активной вулканической
деятельностью. На Земле существуют прокариоты, цианобактерии, окаменевшие
продукты жизнедеятельности которых, строматолиты, найдены в значительных
количествах. Учеными найдены и сами окаменевшие цианобактерии. Важнейшее событие
архея – возникновение фотосинтеза, благодаря этому в атмосфере стал накапливаться
кислород.
Протерозой начался 2600 млн лет назад. Примерно 2000 млн лет назад содержание О2 в
атмосфере достигло «точки Пастера» - около 1% от его содержания в современной
атмосфере. Такая концентрация О2 достаточна для того, чтобы обеспечить устойчивую
жизнедеятельность одноклеточных аэробных организмов. Наступило процветание
аэробных организмов. Сформировался озоновый слой. Появились эукариоты,
одноклеточные водоросли. Важнейшим этапом в развитии жизни стало появление
полового процесса и многоклеточности, что значительно увеличило разнообразие живых
организмов. Первыми многоклеточными организмами были водоросли. В конце
протерозоя (680 млн лет назад) наблюдалось огромное разнообразие многоклеточных
организмов: водорослей и, возможно, грибов, появились животные, относящиеся к типам
древних кишечнополостных, червей, иглокожих.
Фанерозой.
Палеозойская эра началась 570 млн лет назад с кембрия. К началу палеозоя у некоторых
животных образовался внешний органический или минеральный скелет. Его остатки
сохранились в осадочных породах. Вот почему начиная с кембрия, палентологические
находки наиболее полно и непрерывно характеризуют происходящие изменения в
животном мире.
Кембрий характеризуется ровным теплым климатом. Животные и растения населяли в
основном моря. На суше жили бактерии и синезеленые водоросли. У многих животных
появился скелет, ученые связывают это с появлением хищничества. Среди одноклеточных
многочисленны фораминиферы – простейшие, имевшие раковину, существовало большое
разнообразие губок, двустворчатые, брюхоногие и головоногие моллюски,
кишечнополостные, иглокожие, древнейшие членистоногие – трилобиты – по форме тела
напоминающие мокриц. Из растений для кембрия характерны различные водоросли.
Следующий период – ордовик – начался 490 млн лет назад. В этом периоде значительно
увеличивается площадь морей. В морях процветают зеленые, бурые и красные водоросли,
господствуют трилобиты, идет интенсивный процесс рифообразования кораллами.
Появились новые группы животных: мшанки – колониальные щупальцевые, лопатоногие
моллюски, позвоночные (панцирные безчелюстные) – конодонты.
Климат силура ( период начался 435 млн лет назад) был более сухим, увеличилась
площадь суши. В морях уменьшается количество трилобитов, появляются новые
членистоногие – ракоскорпионы (до 2 метров в длину), начинается массовое
распространение позвоночных (панцирных бесчелюстных), по форме тела напоминавших
рыб, их тела были защищены панцирем, до настоящего времени сохранились
представители этого класса – миноги, появляются древнейшие рыбы – акантоды.
Важнейшим событие силура является выход на сушу многоклеточных организмов: из
животных – скорпионы (паукообразные), из растений – псилофиты и риниофиты это были
споровые растения. Чтобы защититься от высыхания на суше, у растений появились
покровные ткани, а у животных – хитиновый панцирь.
В девонском периоде (начало 400 млн лет назад) продолжилось поднятие суши и
сокращение морских площадей. Климат стал более континентальным, в горных районах
наблюдались оледенения. В девонских морях господствовали хрящевые рыбы (акулы,
скаты), появились костные рыбы: двоякодышащие, лучеперые, кистеперые рыбы,
которые могли не только плавать, но и переползать по дну пересыхающих водоемов
(современная латимерия). Девонский период – «век рыб». На суше возникли первые
нелетающие насекомые, распространены пауки, клещи, ногохвостки, появились первые
земноводные – ихтиостеги и лабиринтодонты, похожие на тритонов и саламандр,
достигали 5 м в длину. Стали возникать первые леса, состоящие из споровых растений –
папоротникообразных, плаунов и хвощей, вымирают риниофиты и псилофиты,
появляются первые настоящие голосеменные – семенные папоротники (птеридоспермы).
В карбоне – каменноугольном периоде, который начался 345 млн лет назад, наступило
значительное потепление и увлажнение климата, что обеспечило широкое
распространение тропических лесов, образованных древовидными папоротниками,
древовидными хвощами и плаунами. Именно на месте этих лесов из остатков отмерших
растений возникли впоследствии крупные каменноугольные отложения. Развиваются
семенные папоротники, появляются первые хвойные растения, размножение с помощью
семян сделало процесс размножения независимым от воды, так как споровым для
размножения гаплоидной стадии необходима вода, это дало возможность дальнейшего
освоения суши растениями. В карбоне существуют летающие насекомые, в морях
господствуют рыбы. Карбон – время расцвета амфибий, обитающих по берегам водоемов.
В позднем карбоне появились первые пресмыкающиеся (котилозавры, пеликозавры),
благодаря усовершенствованию кровеносной системы, легочному дыханию и роговым
покровам, они оказались более приспособленными к жизни на суше.
Пермский период (начало 280 млн лет назад) отличался более холодным и сухим
климатом, вымерло большое количество морских животных, уменьшилось разнообразие
амфибий, пресмыкающиеся стали основными хозяевами суши среди позвоночных. Из
растений широко распространены голосеменные (хвойные и кордаитовые), до нашего
времени дожили гингко, араукарии, саговники.
Мезозой начался 235 млн лет назад, это эра пресмыкающихся и голосеменных. В течение
мезозоя пресмыкающиеся достигли невероятного разнообразия, освоили большинство
экологических ниш, заселили сушу, воду и воздух.
В триасовом периоде начался распад Пангеи, климат был засушливым, что привело к
вымиранию организмов, сильно зависевших от воды, - споровых растений и земноводных
животных. Вымирают лабиринтодонты, сокращается число древних групп рыб,
появляются костистые рыбы. Господствуют голосеменные и пресмыкающиеся. До наших
дней дожили черепахи, крокодилы и живое ископаемое – гаттерия, живущая на островах
Новой Зеландии. Некоторые пресмыкающиеся вернулись в воду – ихтиозавры. Возникли
первые примитивные млекопитающие (триконодонты), у которых появилась
терморегуляция. Ученые считают, что уже динозавры были теплокровными, однако не
обладали способностью к терморегуляции.
В следующем, юрском периоде (начался 185 млн лет назад) начинается распад Гондваны,
господствуют пресмыкающиеся – динозавры. Известно более 250 видов динозавров.
Большинство динозавров были травоядными, однако среди них встречались и хищники –
тираннозавр (6 м в высоту, 15 м в длину), некоторые динозавры освоили полет –
птеродактили и рамфоринхи. Продолжают совершенствоваться млекопитающие,
возникают сумчатые и плацентарные. Появились первоптицы (археоптерикс). Широко
распространены папоротники и голосеменные.
В последнем периоде мезозоя – меловом (начался 135 млн лет назад) динозавры были
очень разнообразны, но к концу периода происходит их массовое вымирание. Ученые
связывают это с похолоданием климата. Появляются покрытосеменные растения (двойное
оплодотворение), с этой группой связана эволюция насекомых. Некоторые
покрытосеменные дожили до наших дней: эвкалипты, пальмы, дубы, ивы.
Кайнозой (начался 66 млн лет назад).
В палеогене господствуют млекопитающие и птицы благодаря теплокровности,
терморегуляции и заботе о потомстве. Формируется большинство современных групп
млекопитающих: насекомоядные, хищные, ластоногие, китообразные, копытные.
Появились первые примитивные приматы – лемуры, а затем и древнейшие
человекообразные обезьяны. Большое разнообразие насекомых, костистые рыбы
занимают пресные водоемы и моря, появляется значительное число современных
семейств птиц. В растительном мире господствуют покрытосеменные.
В неогене (начался 25 млн лет назад) на фоне постепенного похолодания стали
распространяться степи, что привело к широкому распространению злаков.
Сформированы все современные отряды млекопитающих. Господство плацентарных
млекопитающих, известны: медведи, кошки, гиены, носороги, олени, жирафы; расцвет
человекообразных обезьян, появляются австралопитеки. Состав флоры близок к
современной. В конце периода появляются тайга и тундра.
Последний период кайнозоя – антропоген (начался 1,5 млн лет назад), в этом периоде
живем мы. Этот период делят на плейстоцен и голоцен. В течение плейстоцена
(ледникового периода) было 4 гигантских оледенения, чередующиеся с межледниковьями,
в периоды оледенения уровень мирового океана понижался. Развитие млекопитающих,
приспособленных к существованию в условиях сурового климата, - мамонты, шерстистые
носороги, гигантские олени, овцебыки, пещерные львы. Растительный мир близок к
современному. Происходит эволюция рода Homo от архантропов до неоантропов.
Голоцен начался 20-10 тыс лет назад с окончанием последнего оледенения, формируются
современные очертания суши, складывается современный облик растительного и
животного мира. Вымерли мамонты, шерстистые носороги, пещерные медведи.
Произошла «неолитическая эволюция» - переход человека от собирательства и охоты к
земледелию и скотоводству. Деятельность человека становится фактором глобальных
изменений в животном и растительном мире Земли.
Заполните геохронологическую таблицу.
Э
о
н
Эра
К Архей
р
и
п
т Протерозой
о
з
о
й
Ф Палеозой
а
н
е
р
о
з
о
й
Период
Начало
периода
(млн лет
назад)
Кембрий
Ордовик
Силур
Девон
Пермь
Триас
Юра
Мел
Кайнозой
Климат, атмосфера
Отсутствие
свободного кислорода,
появление
фотосинтеза
Появление свободного
кислорода в атмосфере
Карбон
Мезозой
Основные события
Палеоген
Неоген
Антроп
оген
Плей
стоц
ен
Голо
цен
Теплые мелкие моря
Увеличение площади
морей,
горообразование
Иссушение климата,
сближение материков
Отступление морей,
климат
континентальный
Потепление и
увлажнение климата
Суперконтинент
Пангея, иссушение и
похолодание климата
Раскол Пангеи на
Гондвану и Лавразию,
континентальный
засушливый климат
Раскол Гондваны,
климат иссушается
Разделение Южной
Америки и Африки,
образование
Атлантического
океана, похолодание
Поднятие Гималаев и
Памира, продолжается
похолодание
Остепнение
ландшафтов
Четыре мощных
оледенения
Глобальное
потепление, таяние
ледников
Биосфера
Поздний протерозой (венд)
: 1 – примитивный сидячий
полип, 3, 7 – примитивная
сидячая медуза, 5 –
медуза, 6 – сцифомедуза,
10 – многоклеточная
водоросль вендотения.
Ордовикский период. Представители морской фауны: 1 – граптолиты, 2 – мшанки, 3 – колония
трубчатых коралловых полипов Tabulata, 4 – морские лилии, 5 – коралловый полип, 6 – морская
звезда, 7 – плеченогие, 8 – офиура, 9 – головоногий моллюск с прямой раковиной, 10, 11 –
трилобиты, 12, 13 – брюхоногие моллюски, 14, 15 – иглокожие.
Девонский период. Представители наземных растений: 1, 4, 5, 7, 10 – плауновидные, 2, 3, 9 –
древнейшие голосеменные, 6, 8 – папоротниковидные.
Представители донной фауны: 13 – двоякодышащие рыбы, 12, 16 – кистеперые рыбы, 15 –
гигантское членистоногое (лежит брюшной стороной вверх).
Пермский период.
Представители фауны
пресмыкающихся: 1 –
скутозавр, 2 –
иностранцевия, 3 –
пермоцинодон.
Юрский период.
Представители
наземной фауны: 1 –
археоптерикс, 2 –
стегозавр, 3 –
диплодок.
Представители
морской фауны: 4 –
ихтиозавр, 5 –
плезиозавр, 6, 7 –
аммонит и его
раковина, 8 –
белемнит.
Палеогеновый период. Представители фауны: 1 – лемур, 2 – птица, 3 – титанотерий, 4 –
диноцерат, 5 – кондилатр, 6 – примитивное хищное Oxyaena.
Плейстоцен. Представители
фауны: 1 – мамонт, 2 –
шерстистый носорог.