Геологическая история Земли
Геологическая история Земли подразделяется на крупные промежутки времени — эры, которые делятся на периоды (табл. 4.4). Это разделение связано с крупными геологическими процессами, изменявшими очертания нашей планеты.
Таблица 4.4. Геологическая история Земли
Эон | Эра | Период | Длительность |
Криптозой (скрытая жизнь) | Архейская | — | Начало — 3,5 млрд лет назад, |
Протерозойская | — | Начало — 2,5 млрд лет назад, | |
Фанерозой (явная жизнь) | Палеозойская | Кембрий | Начало — 0,5 млрд лет назад, |
Ордовик | |||
Силур | |||
Девон | |||
Карбон | |||
Пермь | |||
Мезозойская | Триас | Начало — 160 млн лет назад, | |
Юра | |||
Мел | |||
Кайнозойская | Палеоген | Начало — 60 млн лет назад, | |
Неоген | |||
Антропоген |
Криптозой
Выделяют две эры: архейскую и протерозойскую. Сведения о палеонтологическом материале этого времени весьма скудны. Основная причина — плохая сохранность организмов в геологических пластах.
Архейская эра
Первыми на Земле возникли первичные живые организмы — пробионты. Это были системы, способные к саморегуляции и самовоспроизведению; снаружи они были покрыты первичной мембраной, под которой находились различные органические вещества. От пробионтов образовались три группы организмов: архебактерии (наиболее близки к пробионтам), эубактерии и одноклеточные эукариоты. Архебактерии характеризуются наличием изопреноидов в мембране, не встречающихся у других живых существ; имеют несколько другой состав рРНК и обитают в крайне суровых условиях: горячие источники, солевые растворы и т. п. Эубактерии обладают всеми признаками бактерий, рассмотренных в разд. «Бактерии» главы 1. Архебактерии и эубактерии относятся к прокариотам.
Исходные организмы Земли — анаэробные гетеротрофы: в атмосфере отсутствовал кислород, они питались органическими и неорганическими веществами абиогенного происхождения, имеющимися в окружающей среде.
Следующий, наиболее важный этап — возникновение фотосинтеза у прокариот. Сначала бактерии получали водород расщеплением сероводорода или органики, затем цианобактерии освоили фотолиз воды. С этого момента началось накопление кислорода в атмосфере, которое способствовало возникновению аэробного метаболизма.
В архейскую эру на Земле существовали только прокариоты.
Протерозойская эра
В протерозойскую эру возникают эукариоты. Согласно современным гипотезам, они появились в результате симбиоза анаэробных и аэробных клеток. Одноклеточные эукариоты дали начало многоклеточным организмам. Из растений это были водоросли (бурые, красные и зеленые); некоторые грибы; из животных — кишечнополостные и черви. Преимущества многоклеточности заключаются в возможности специализации клеток, что привело к возникновению органов и тканей и более длительному индивидуальному существованию.
Крупнейшими ароморфозами протерозойской эры считаются: возникновение эукариот, появление многоклеточности, возникновение митоза (поддерживается постоянство числа хромосом в клеточных поколениях и осуществляется передача генетической информации) и полового процесса (возникает наследственная изменчивость).
В протерозойскую эру сформировались основные царства живой природы. Также появились первые наземные организмы (бактерии и цианобактерии, грибы).
Фанерозой
Палеозойская эра
Эта эра включает шесть периодов: кембрий, ордовик, силур, девон, карбон и пермь (табл. 4.5).
Таблица 4.5. Периоды палеозойской эры
Период | Что происходило |
Кембрий | Климат умеренный. Животные и растения населяют водную среду, на суше обитают бактерии и цианобактерии. Быстрое распространение беспозвоночных с известковым или фосфатным скелетом: фораминиферы, губки. Интенсивно развиваются моллюски, кольчатые черви. Появляются первые членистоногие (трилобиты) |
Ордовик | Значительно увеличивается площадь морей. В морях обитают многочисленные водоросли. Интенсивно образуются коралловые рифы; очень разнообразны головоногие и брюхоногие моллюски; уменьшается разнообразие губок. Появляются первые хордовые |
Силур | Происходят интенсивные горообразовательные процессы, увеличивается площадь суши и уменьшается — морей; характерно повышение засушливости климата. Происходит развитие ракоскорпионов; расцвет головоногих. Появляются иглокожие. В морях распространяются первые настоящие |
Девон | Многие участки земной коры поднимаются, поэтому площадь морей сокращается; климат становится более континентальным; появляются пустыни и полупустыни. В морях доминируют настоящие рыбы (костные и хрящевые), в мелких водоемах — двоякодышащие рыбы, возникают кистеперые рыбы. Появляются многоножки и насекомые. В конце периода появляются первые земноводные (стегоцефалы). На суше образуются леса из папоротникообразных. Появляются голосеменные |
Карбон | Заметное потепление и увлажнение климата. Влажные болотистые леса состоят из папоротникообразных. Распространяются голосеменные. Расцвет и разнообразие земноводных. Появляются первые крылатые насекомые — тараканы и стрекозы. В конце периода появляются первые рептилии |
Пермь | Происходит поднятие суши, как следствие этого — похолодание и развитие засушливого климата. Постепенно вымирают папоротникообразные, их сменяют голосеменные. Вымирают амфибии, развиваются рептилии |
Мезозойская эра
Включает три периода — триас, юра и мел (табл. 4.6).
Таблица 4.6. Периоды мезозойской эры
Период | Что происходило |
Триас | Сильно сокращаются площади внутриконтинентальных водоемов, развиваются пустыни. Вымирают земноводные, древовидные папоротникообразные. Сильного развития достигают голосеменные и рептилии. Появляются первые динозавры, крокодилы и черепахи. В морях развиваются костистые рыбы. Появляются первые млекопитающие (яйцекладущие) и птицы |
Юра | Несколько увеличивается площадь теплых морей. В морях многочисленны аммониты и белемниты. Среди позвоночных господствуют пресмыкающиеся (в воде, воздухе и на земле). Разнообразны насекомые, в том числе летающие формы. Возникают сумчатые и плацентарные млекопитающие. Среди растений господствуют голосеменные |
Мел | Чрезвычайно быстро распространяются покрытосеменные, вытесняя голосеменные. Очень разнообразны динозавры. Увеличивается разнообразие птиц |
Кайнозойская эра
В ней выделяют два периода: третичный (палеоген), четвертичный (неоген), но
в некоторых учебниках рассматривается еще один период — антропоген (табл. 4.7).
Таблица 4.7. Периоды кайнозойской эры
Период | Что происходило |
Палеоген | Господствуют млекопитающие и птицы. Формируется большинство современных групп млекопитающих. Появляются первые приматы: лемуры |
Неоген | Климат более холодный и сухой. Тропические леса отступают к экватору, |
Антропоген | Появление человека |
Климат кайнозойской эры, по сравнению с мезозоем, стал более холодным и сухим. Среди растений возникают близкие к современным отдельные виды и сообщества
в целом. Среди беспозвоночных животных расцвета достигают насекомые, среди позвоночных — птицы и млекопитающие, осваивающие для обитания все среды жизни. Эволюция животных завершается появлением человека.