Историческое землеведение. Палеогеография

Первые животные на Земле

В девоне на суше появились первые позвоночные. Вообще, ранний девон называют веком рыб — доживали свой век панцирные рыбы, но уже существовали более прогрессивные хрящевые — предки нынешних акул и осетров, и костные рыбы. Последние по строению плавников разделяются на лучеперых и кистеперых. Эволюция первых привела к огромному разнообразию их видов, которых сейчас насчитывается больше, чем у всех остальных позвоночных, вместе взятых. Кистеперые рыбы, у которых сформировались длинные мясистые плавники, напоминающие ласты, возникли в процессе приспособления к жаркому аридному климату некоторых районов Земли в девоне, когда в результате чередования трансгрессий и регрессий океана сформировались большие пространства периодически пересыхающих лагун, шель- фовых осушек и прочих субаквальных территорий.

Сокращение акваторий с "водяным раем" — хорошо прогреваемых и освещаемых мелководий, привело к угасанию архаических групп морских беспозвоночных - трилобитов, граптолитов, иглокожих, ракоскорпионов и т.д. У многих рыб стала возникать необходимость пересекать участки суши в поисках еще обводненных озер и лагун. Лучше всего это стало получаться у кистеперых рыб; они же приспособились дышать непосредственно воздухом — через чешую и легкие, сделанные из плавательных пузырей. Шаг за шагом, кистеперые рыбы стали все больше и больше времени проводить на суше, но недалеко от воды. Это привело к появлению от них земноводных — амфибий, имеющих черты как рыб, так и наземных животных. Рождаются они в воде из икры, как рыбы, но на стадии превращения во взрослых обзаводятся четырьмя лапами, дышат легкими и влажной кожей. При размножении многие из них спариваются на суше (уже не как рыбы), а метать икру уходят в воду (еще как рыбы).

Первые земноводные — похожие на рыб ихтиостеги, появились на суше в конце девона, но уже в раннем карбоне их сменяют стегоцефалы с обособленным на шее черепом. Вообще следует отметить, что в связи с выходом на сушу и усложнением жизнедеятельности, животным потребовался больший объем мозга, что отмечается уже у земноводных. Насекомые, которые к тому времени также заняли сушу, свой мозг и тело небольших размеров сохранили без изменений, видимо из-за жесткого внешнего панциря; это, в итоге, отразилось в их законсервированности на последующие миллионы лет.

В следующем геологическом периоде — карбоне, развитие всех форм жизни продолжалось и дифференцировалось в связи с усложнением природной обстановки. На суше в экваториальном поясе были увлажненные низменности, в которых образовывались коры выветривания. Здесь росли дремучие леса из гигантских древовидных форм — плаунов, хвощей и папоротников. При своей гибели, эти леса захороня- лись во влажных аллювиальных и прибрежно-морских болотах, образуя залежи каменного угля.

В более высоких широтах, в областях субтропического влажного климата в раннем карбоне росли те же хвощи и плауны, но в отличие от их южных собратьев, они не имели ветвящихся стволов. Это — одно из проявлений т.н. световой зональности, вызванной тем, что наиболее полярные территории находились за полярными кругами и зимой испытывали давление полярной ночи.

Резкое изменение климата в позднем карбоне — похолодание и аридизация значительных территорий, лежащих на всех широтах, кроме экваториальных, регрессия океана, не могли не вызвать изменений наземной биоты, как растений, так и животных. Подобные условия явно не благоприятствовали споровым влаголюбивым и теплолюбивым растениям и земноводным, нуждающимся для жизни и размножения в воде, а точнее — в мелководье.

При наступлении холодов в высоких широтах повсеместно исчезли заросли пла- уновых — они заместились новой голосеменной флорой - папоротникообразными J кордаитами с раскидистыми кронами, и г и н к г о . Любопытно, что, несмотря

на единую в то время Пангею-2, северная и южная флоры, ранее длительное время разделенные Палеотетисом, заметно отличались друг от друга.

Ледники то наступали, то стаивали, и в межледниковые эпохи климат в полярных областях становился умеренным. Низменности тут же покрывались густыми зарослями папоротников. В экваториальном поясе особых ландшафтных изменений, связанных с полярными похолоданиями и оледенениями, не происходило, и там господствовали густые экваториальные влажные леса.

Таким образом, в карбоне на Земле образовалась зональная климатическая дифференциация, которая в своих главных чертах существует и в настоящее время — с юга на север сменялись следующие пояса: гляциальный (ледниковые области были сосредоточенные во время ледниковых периодов в южном полушарии) переходил в нивальный, затем — в пояс умеренных широт, субтропический, тропический, экваториальный. В то же время ландшафтное содержание этих поясов было совсем иным, нежели сейчас: перигляциальные (приледниковые) зоны были заняты холодо- и сухолюбивыми папоротниками, плауновыми и прочими споровыми, в умеренных поясах был свой набор споровых растений. В низких широтах располагались субтропические и тропические области с высоким дефицитом влаги и разреженным ксе- рофильным растительным покровом. В экваториальном поясе сохранялись влаголюбивые лепидодендроны (плауны) и папоротники.

В животном мире изменения затронули более всего тропические пояса - здесь часть земноводных стала приспосабливаться к существованию, полностью автономному от воды, в результате чего дала начало новому классу - пресмыкающимся.^ Первые пресмыкающиеся — котилозавры, полностью перешли на легочное дыхание, их кожа огрубела и ороговела, обособились шейные позвонки, которые позволяли животным вертеть головой во все стороныХПостепенно полностью прекратился водообмен с окружающей средой — исчезли все потовые железы, а выделения стали только твердые.

Но главное открытие свершилось в способе размножения. Водная среда, в которой стал развиваться зародыш, тоже получила полную автономию от внешних условий, замкнувшись в т.н. амниотическом яйце . Это яйцо обеспечивает полное и готовое развитие зародыша с момента зачатия до жизнеспособной особи. Изменилась и система оплодотворения — оно стало полностью внутренним. Тем самым, система защиты потомства на всех стадиях от оплодотворения до выхода на свет резко укрепилась, обезопасив его от влияния ухудшающейся среды и от других неблагоприятных явлений.

В пермском периоде почти на всем его протяжении продолжается эволюционный ход развития биоты, в котором, однако, происходят весьма важные для дальнейшего развития ЖР1ВОТНЫХ и растений события.^онец пермского периода отмечается массовым вымиранием многих организмов ( 5.9). В течение всего лишь 5 миллионов лет исчезает около половины семейств и более 90 % родов морских животных. Перестают существовать трилобиты, брахиоподы, фузулиниды, многие головоногие, древние виды морских ежей и морских лилий, целый ряд палеозойских рыб, и в первую очередь — панцирные, а также большая часть кистеперых, сокращается количество земноводных. Исчезают многие наземные животные и растения.

Однако не только вымиранием известен рубеж палеозоя и мезозоя - в поздней перми и, особенно, в триасе начался расцвет пресмыкающихся, сложная эволюция которых привела к удивительному разнообразию их форм. Неуклюжие и мелкие ко

тилозавры обособили в потомстве ветвь архозавров (текодонтов), которые в итоге дали начало динозаврам, летающим ящерам и крокодилам. От тех же котилозавров в триасе произошли черепахи — наиболее древние и консервативные пресмыкающиеся.