Палеозойский этап развития Земли

Вспомните
1. Чему равна длительность палеозоя?
2. На какие периоды делится палеозойская эра?
Вы узнаете
1. О палеозойском этапе развития истории Земли.
2. Что характерно для палеозойского этапа развития Земли.
Как вы думаете
Почему палеозойский этап развития Земли был значительно короче докембрийского?
Общие сведения. Временная граница палеозоя и докембрия до сих пор точно не определена. Разброс мнений по этому вопросу составляет почти 50 млн лет. Однако согласно международной геохронологической таблице палеозой условно начался около 540 млн лет назад. Напоминаем, что граница между протерозоем и палеозоем одновременно является границей между криптозоем и фанерозоем. Переход от криптозоя к фанерозою, как это показано в таблице 1, связан с важнейшим в истории Земли событием — появлением и широким расселением скелетных организмов. Это было время начала бурного расцвета органической жизни.
Палеозойская эра разделяется на две части. К нижнему палеозою относятся кембрийский, ордовикский и силурийский периоды. Всё остальное — верхний палеозой.
Ранний палеозой. Геологические, палеоклиматические и палеонтологические данные говорят о том, что на рубеже протерозоя и палеозоя Пангея-1 распалась на два материка: южный — Гондвану и северный — Лавразию. В нижнем палеозое Лавразия начала распадаться на отдельные литосферные плиты. В результате распада между ними возникли довольно обширные океанские бассейны. Материки, ранее входившие в состав Лавразии, были невелики. Сейчас им соответствуют древние платформы: Северо-Американская, Западно-Европейская, Восточно-Европейская, Сибирская
и Китайская. Гондвана в это время представляла собой сверхматерик.
Какие современные материки были частями Гондваны и Лавразии?
Состав атмосферы постепенно изменялся. Если раньше в ней преобладал углекислый газ, то теперь она начинает насыщаться кислородом. Содержание кислорода достигло нескольких процентов.
В кембрийском периоде и в течение первой половины ордовикского периода на Земле господствовали очень тёплые климатические условия. Характерной особенностью этого времени было отсутствие широтной зональности — температура воздуха была практически одинаковой на полюсах и на экваторе.
Органический мир раннего палеозоя развивался исключительно быстро; появились разнообразные типы живых организмов и низших растений. При этом жизнь была сосредоточена исключительно в водной среде. Связано это было с тем, что суша не предоставляла условий, пригодных для развития жизни. Основной причиной было не крайне низкое содержание кислорода в атмосфере, а губительный поток ультрафиолетового излучения Солнца. Водная среда предоставляла защиту от этих лучей. Позднее, на рубеже ордовика и силура, в атмосфере сформировался озоновый экран, и функция защиты от ультрафиолета перешла к нему. Это событие подготовило выход жизни на сушу. В начале силурийского периода появляются и постепенно расселяются наземные животные и растения.
Используя знания из курса химии,
назовите механизм образования озона.
Но всё же нижний протерозой — это водный мир. Водная жизнь характеризовалась большим разнообразием беспозвоночных и водорослей. Среди беспозвоночных были широко распространены трилобиты, кишечнополостные, иглокожие и др. (рис. 156, 157).
Возникшие в раннем палеозое позвоночные животные ещё не играли существенной роли среди органического мира. Они были представлены бесчелюстными панцирными рыбами, которые обитали как в морских, так
и в пресноводных бассейнах.
Но всё это касается животного мира. Растительность же нижнего палеозоя была исключительно бедна и однообразна. Фактически всё ограничивалось водорослями. Первые растения, способные жить вне воды, появились только в силуре. Эти первые наземные растения могли развиваться только в атмосфере, сильно насыщенной парами воды, так что обитали они только на периодически заливаемых водой морских побережьях.
Рис. 156. Окаменелость трилобита

Рис. 156. Окаменелость
трилобита
Рис. 157. Окаменелости

Рис. 157. Окаменелости

Многие виды животных, появившиеся в кембрии, быстро эволюционировали и так же быстро прекратили своё существование. Но многие продолжили эволюционировать на протяжении всего палеозоя. К ним, прежде всего, нужно отнести трилобитов, эволюционные потомки которых живут в морях и в настоящее время.
Начиная с середины ордовика климат планеты стал меняться. Температуры приземного воздуха существенно и быстро опустились, в полярных районах возникли области с постоянно отрицательными температурами. Это привело к развитию ледниковых покровов, которые стали распространяться и на низкие широты. Древние моренные отложения обнаружены в Бразилии и на северо-западе Африки, на Аравийском полуострове, в Испании и Южной Франции. Оледенение закончилось в самом начале силурийского периода; к концу нижнего палеозоя температуры на планете постепенно выровнялись и стали одинаково высокими.
Верхний палеозой. Общая продолжительность верхнего палеозоя — около 167 млн лет.
Верхнепалеозойский этап исторического развития Земли иногда называют временем катастроф. Действительно, для этого времени характерны крупные и резкие изменения в природе планеты. В конце палеозоя произошли чудовищные вулканические извержения, которые в некоторых районах продолжались несколько тысячелетий. Продукты этих извержений сформировали приподнятые плоскогорья. В середине верхнего палеозоя наступило грандиозное оледенение, названное гондванским.
Но главные изменения состояли не в этом. Начиная с девонского времени небольшие материки, на которые распалась Лавразия, постепенно сблизились и вновь собрались в один сверхматерик. На месте существовавших между ними морских бассейнов возникли обширные участки гористой суши. Столкновения этих материков породили две эпохи горообразования. Каледонское горообразование было связано с контактами между материками, образовавшими Лавразию, а герцинское — со столкновением Лавразии и Гондваны. При контакте Западно-Сибирского и Восточно-Европейского материков возникли Уральские горы. Вдоль Аппалачей соединились Северо-Американский и Западно- и Восточно-Европейский континенты. Одновременно с этим Гондвана сблизилась с Лавразией, и вновь вся суша планеты собралась в один огромный материк. Так образовался материк, который мы с вами называли Пангея. Но на самом-то деле это была Пангея-2. Столкновение Лавразии и Гондваны вызвало
к жизни в конце карбона огромный горный пояс Центральной Азии: Тянь-Шань, Куньлунь, Алтай и др.
На территории каких стран расположены
перечисленные выше горные системы?
В верхнем палеозое началось массовое заселение организмами просторов суши. До этого суша представляла собой полностью лишённое жизни пространство. Сейчас такое даже невозможно себе представить! Первыми на сушу вышли растения. Это произошло ещё в девоне, а уже в карбоне на Земле шумели настоящие леса. Состояли они из многочисленных и разнообразных папоротников и плаунов (рис. 158). Потомки этих растений и сейчас живут на нашей планете. В морях широкое распространение получили кораллы, которые образовали огромные рифы (рис. 159). Самым протяжённым был рифовый массив, протянувшийся в Предуралье вдоль всей длины Уральских гор. По своим размерам он намного превосходил современный Большой Барьерный риф.
Охарактеризуйте географическое положение
Большого Барьерного рифа.
Морские просторы принадлежали рыбам. Видов рыб было так много, что девонский период даже называют периодом рыб. В это время жили гигантские рыбы, достигавшие в длину 10 м. Наибольшее распространение получили хрящевые рыбы — акулы, скаты. Были и костистые рыбы. Одному из видов предстояло сыграть важнейшую роль в развитии жизни. Это были двоякодышащие рыбы, которые являются предками первых земноводных животных. Завоевание суши животными начинается
в верхнем палеозое. В девонском периоде появляются насекомые, крупные скорпионы и различные виды земноводных. В каменноугольном периоде появились и первые пресмыкающиеся — рептилии. Многочисленные остатки скелетов рептилий были обнаружены в пермских отложениях Предуралья и на севере Восточно-Европейской равнины.
Рис. 158. Лес каменноугольного периода

Рис. 158. Лес каменноугольного периода
Рис. 159. Риф

Рис. 159. Риф

В пермском периоде споровые растения сменились голосеменными, прежде всего — хвойными растениями. Земля в начале палеозоя и в конце его — это две разные планеты. Первая — горячая, сотрясаемая сейсмическими и вулканическими движениями, абсолютно безжизненная. Вторая — более спокойная, с мягким климатом, покрытая лесами, в которых обитает огромное количество разнообразных животных. Правда, милыми и пушистыми эти обитатели планеты не были. А впереди была мезозойская эра — эра динозавров.
Повторим главное
1. Условно считается, что протерозой начался 540 млн лет назад. Это время является также границей между криптозоем и фанерозоем. В протерозое началось бурное развитие органической жизни на Земле.
2. В нижнем протерозое происходит распад Пангеи-1 на два материка. В атмосфере в это время медленно растёт содержание кислорода, в водной среде быстро развиваются различные формы жизни. В конце нижнего палеозоя формируется озоновый экран, появление которого подготовило выход жизни на сушу.
3. Верхний палеозой называют «временем катастроф». Самая крупная из этих катастроф связана со столкновением отдельных материков, на которые распалась Пангея-1. Эти столкновения стали причиной двух эпох горообразования: каледонской и герцинской. В конце палеозоя все материки вновь образовали единый материк — Пангею-2.
4. В верхнем палеозое происходит выход жизни на сушу. Сначала появились наземные растения, а потом и животные. К концу палеозоя на Земле уже были настоящие леса.
Протерозой, палеозой, криптозой, фанерозой, нижний палеозой, верхний палеозой, Пангея-1, Гондвана, Лавразия, время катастроф, озоновый экран, горообразование: каледонское, герцинское, Пангея-2, риф, рептилия.
1. На какие материки распалась Пангея?
2. Какие периоды образуют палеозойскую эру?
3. Когда в атмосфере сформировался озоновый экран?
4. Используя данные таблицы 1, перечислите эпохи горообразования нижнего и верхнего палеозоя.
1. Какие главные катастрофы связаны с верхним палеозоем?
2. Почему жизнь не могла выйти из моря на сушу раньше конца ордовикского периода?
3. Расскажите, как выглядел органический мир планеты в верхнем палеозое.
4. Почему первыми вышли на сушу растения, а не животные?
1. Составьте сравнительную характеристику природных условий нижнего и верхнего палеозоя. По результатам работы сформулируйте вывод.
2. Проектная работа. Изготовление макета, отражающего особенности жизни в палеозое.