Характеристика палеозойской эры: развитие земли и жизни на ней

Название «палеозой» составлено из 2 греческих слов: πᾰλαιός — «древний», ζωή — «жизнь». Началась эта геологическая эра 542 млн. лет назад. Считается, что закончилась она 251 млн. лет назад. Значит, продолжалась палеозойская эра примерно 291 млн. лет.

Периоды

Разделение палеозойской древней эры на периоды обусловлено изменениями климата, флоры, рельефа, фауны.

Всего выделяют 6 периодов:

• кембрий, ордовик, силур (они составляют подэру раннего палеозоя);
• девон, карбон, пермь (они входят в эпоху позднего палеозоя).

Организмы и растительность

Характеризуется палеозой колоссальными изменениями, происходящими в биосфере. В начале этой эры отмечается диверсификация (расширение разнообразия) многих групп животных, так называемый «кембрийский взрыв».

На протяжении палеозойской, важной для планеты эры появились следующие типы животных:

1. Хордовые. Сюда относятся: амфибии или земноводные (саламандры, тритоны, червяги, лягушки), рыбы, диапсиды (клювоголовые, крокодилы, черепахи, чешуйчатые), синапсиды (пеликозавры, терапсиды).
2. Членистоногиею. Этот тип включает: ракообразных, насекомых, мечехвостов, паукообразных, многоножек.
3. Моллюски (или мягкотелые).

Основная жизнь, характерная для кембрийского периода, располагалась преимущественно в водоемах. Заселялись все доступные для организмов места обитания.

Водную флору эры палеозоя представляют древнейшие водоросли. В конце кембрия начинают сокращаться обширные участки, занятые строматолитами. Эти образования представляют собой каменную прослойку на дне неглубоких водоемов, состоящую из карбонатных ископаемых остатков.

Связано это с уменьшением популяции строматолитообразующих водорослей, обусловленным распространением растительноядных животных.

При наступлении эры палеозоя на дне теплых мелководных морей и заливов быстро распространялись самые древние животные, отличающиеся неподвижным прикрепленным образом жизни. Кормом для них служили простейшие микроорганизмы, отцеживаемые из воды.

К таким палеозойским разновидностям относятся:

1. Губки. Эти многоклеточные животные, характерные для эры палеозоя, не обладают настоящими органами и тканями. Выполняют функции жизнедеятельности клеточные пласты или отдельные клетки. Питаются посредством фильтрации воды.
   
2. Археоциаты. Этот класс древнейших губок развивался, а затем исчез на протяжении раннего и среднего кембрия.
   
3. Кишечнополостные (радиальные). Тело палеозойских беспозвоночных многоклеточных животных, входящих в эту группу, сложено из наружного слоя эпидермиса и внутреннего эпителиального пласта, выстилающего кишечную полость, называемого гастродермисом. Между ними находится желеобразная мезоглея — соединительно-тканная прослойка.
   
4. Морские лилии, входящие в тип иглокожих. Тело этих палеозойских беспозвоночных животных напоминает чашечку. Обращенный вверх рот располагается в ее центре. Спинная часть повернута вниз. Прикрепительный стебелек, прирастающий к почве дна, достигает метровой длины. Встречались и бесстебельные лилии, которые цеплялись к грунту подвижными придатками — циррами.
   
5. Лингулята — представители класса беззамковых плеченогих (брахиоподы). Отличаются от многих раковинных животных, обитающих в палеозойских морях, языковидной раковиной. В ее состав входит не карбонат кальция, а фосфат кальция, дополненный хитином и протеинами.
   

Некоторые организмы эры палеозоя (к ним относятся табуляты, строматопоры, а также археоциаты) с известковым скелетом, объединяющиеся в колонии, возводят на морском дне рифы, аналогично существующим в современности коралловым полипам. К этой же группе принадлежат мшанки.

В начале эры палеозоя в пластах донных осадков развивались различные виды червей, включая полухордовых представителей этой группы. Они приспособились к роющей жизни.

Появились малоподвижные моллюски, обладающие минерализованными раковинами, и некоторые представители иглокожих. К ним относятся офиуры (змеехвостки), морские звезды, голотурии (морские огурцы).

Древнейшие позвоночные рыбообразные палеозойской фауны — остракодермы возникают на рубеже кембрия и ордовика. Они отличаются панцирем, защищающим тело и отсутствием челюстей.

Существовали в девоне классы костных рыб с усовершенствованным жаберным аппаратом, парными конечностями, развитыми челюстями. Самой малочисленной была группа лучеперых.

Большее распространение получили в эре палеозоя кистеперые и двоякодышащие разновидности рыб. Они преимущественно обитали в пресных заболоченных и густо заросших водоемах. Из-за дефицита в воде кислорода у этих рыб стали развиваться легкие, которые позволяли вдыхать кислород из воздуха. Представителем палеозойских кистеперых рыб служит латимерия.

Обитали также в морях девонского периода высокоорганизованные разновидности животных. Среди них отмечают жабродышащих, членистоногих, включая хелицеровых. К этой же группе принадлежат трилобиты, которые составляли в палеозойской фауне раннего кембрия почти 60 %. Вымерли они при наступлении пермского периода из-за расцвета хищных рыб.

В девонском периоде в водоемах возникли аммониты. Это представители уже более совершенных палеозойских видов головоногих с наружными закрученными спирально раковинами. Название связано с божеством Амоном, изображавшимся с бараньими рогами.

Панцирные животные исчезают в конце девона. Их вытесняют челюстноротые (например, дунклеостей), относящиеся к группе более прогрессивных палеозойских организмов.

На первых стадиях каменноугольного периода (карбона) появились некоторые разновидности высших головоногих. Отличаются двусторонней симметрией и щупальцами (8 штук и больше), которые располагаются вокруг головы. Первыми представителями эры палеозоя были примитивные наутилоиды.

Обитали в палеозойских морях характерные для этой эры животные, которые дрейфовали по течению. Удерживались они за счет плавательных пузырей, наполненных газом. К этим разновидностям относят кишечнополостных сифонофоров. А также выделяют полухордовых граптолитов.

Освоение суши

Началом освоения животными и растениями суши в эре палеозоя считается вторая половина ордовика. Процесс был продолжительным, захватывая силурийский и девонский периоды.

К древнейшим первым представителям земноводной палеозойской флоры относят травянистых псилофитов высотой до трех метров. У этих сосудистых споровых растений еще отсутствуют настоящие корни.

Появление растений послужило образованию в эру палеозоя на суше почвы, составленной из минерального субстрата, обогащенного органическими соединениями. В девонском периоде в ходе эволюции возникло несколько групп сосудистых представителей флоры (хвощевидные, плауновидные, папоротниковидные), которые произошли от псилофитов.

Постепенно они вытеснили своих предшественников и сформировали наземную палеозойскую флору (поздний девон), в которую вошли и древовидные растения. На этом же этапе появились голосеменные.

Теплый климат эры палеозоя с высокой влажностью атмосферы каменноугольного периода (карбона) послужил благоприятной средой для быстрого распространения густых тропических лесов. Их составляли следующие древовидные растения:

1. Лепидодендрон (чешуедрев). Представляет группу плауновидных древоподобных. Деревья в эру палеозоя достигали диаметра 90-100 см и высоты до 50 м. листья располагались на многочисленных ветках, которые росли на верхушке ствола. При опадании листья без черешков длиной до 85-95 см оставляют рубцы, поэтому кора была похожа на змеиную кожу.
   
2. Сигиллярия. Относится к плауновидным древоподобным палеозойским разновидностям. Толщина их прямых стволов достигала 140-150 см, а высота 20-25 м. Жесткие игловидные листья располагались по всей длине стволов.
   
3. Каламиты. Входят в род древовидных хвощей, высота которых достигала 35-50 метров. Отличием стволов диаметром до 95-100 см служили вертикальные ребра, разделенные на сегменты внутренними перегородками. Размножались эти деревья спорами. У них была разветвленная корневая система, обусловливающая хорошее распространение в болотистом грунте, характерном для эры палеозоя.
   
4. Древовидные папоротники. Эти широко распространившиеся растения, размножающиеся спорами, считаются наиболее важными в определении облика планеты к концу палеозойской отличающейся многообразием изменений эры.
   
5. Птеридоспермы. Относятся к размножающимся семенами папоротникам. На верхушечных ветках высоких стволов располагались длинные расчлененные листья.
   
6. Кордаиты. Представляют группу палеозойских голосеменных (хвойных) растений. Высота их стройных гладких стволов достигала 30-40 м. Крона с разными по величине листьями располагалась в верхней их части.
   

Из-за отсутствия выраженной климатической сезонности у деревьев палеозойской (с теплыми условиями) эры отсутствовали годичные кольца.

Быстрое распространение растительности обусловило освоение суши животными. Первыми характерными для эры палеозоя были не крупные растительноядные виды. В раннем силуре участки около водоемов заселяли не оставившие следов низшие насекомые (аптериготы). Появились беспозвоночные (многоножки, онихофоры) и некоторые паукообразные.

В девоне на суше стали распространяться наземные членистоногие:

1. Панцирные пауки (тригонотарбы). Отличались палеозойские представители от современных видов сегментированным тельцем и отсутствием способности продуцировать паутину.
   
2. Клещи. Обладая микроскопическими размерами, они в эру палеозоя быстро освоили не только поверхностные слои грунта, но поселились на животных, растениях.
   
3. Первичнобескрылые насекомые (аптериготы). Характеризовались примитивным строением, появлением грудных ног, отсутствием крыльев.
   

Высшие насекомые, наделенные крыльями, возникли в карбоне. Появляются брюхоногие моллюски, питающиеся растениями и дышащие воздухом. Самые древние виды палеозойских земноводных — ихтиостеги обитали на мелководье и заболоченных участках. В этой же эре активно распространялись древние амфибии (стегоцефалы), среди которых самыми известными считаются лабиринтодонты.

Пермский период характеризуется возникновением червяг (безногих земноводных) и крокодилообразных стегоцефалов крупных размеров. Появились к концу эры палеозоя также настоящие рептилии. Они стали постепенно настоящими наземными животными. Входили примитивные пресмыкающиеся в подкласс котилозавров.

В позднем карбоне на территории Южного полушария проходят процессы оледенения. Устанавливается умеренный климат в областях, свободных от ледников. В стволах древесной растительности из-за выраженной сезонности образуются годовые кольца.

На северных континентах еще сохранялась тропическая палеозойская флора, но с постепенным уменьшением разновидностей сигиллярий и лепидодендронов. В европейских и североамериканских областях из-за более засушливого климата пермского периода стали исчезать влаголюбивые растения (каламиты, папоротники, древовидные плауновидные и пр.).

По масштабам «пермское вымирание» конца эры палеозоя считается одним из самых катастрофических. Всего исчезло в этот период 96 % морских и 70 % наземных разновидностей позвоночных, 83 % видов насекомых. Одной из причин этого явления признается извержение 252 млн. лет назад супервулкана, после которого магма в течение тысяч лет продолжала выходить через трещины на поверхность. В результате образовалось Сибирское плато.

Особенности периода

В начале эры палеозоя в составе байкалида (области байкальской складчатости) и древних платформ образовалось несколько обособленных континентов, обусловивших особенности геологического облика планеты:

1. Балтика. Это Восточно-Европейский массив.
2. Лаврентия. Относится к Североамериканской территории.
3. Сибирь. Сибирская область.
4. Синокорея. Так назван Китайско-Корейский массив.

Разделяли эти массивы подвижные межконтинентальные пояса, обусловливающие проявления подводного вулканизма, сокращение или растяжение мощности материковой коры, накопление отложений.

В ордовике и силуре наблюдался максимальный по сравнению со всей протяженностью палеозойского этапа подъем уровня всего Мирового океана. К началу девона из-за закрытия океана Япетуса формируется Североатлантический складчатый пояс, соединивший Балтику и Лаврентию с образованием крупнейшего континента под названием Лавруссия.

В конце каменноугольного и пермского периодов после закрытия еще 2 океанов (Палеоазиатского и Палеоуральского) к Лавруссии присоединяются Синокорея и Сибирь. Образовался континент Лавразия, который позднее спаялся с Гондваной. Возник суперконтинент Пангея II. Его складчатый рельеф, характерный для эры палеозоя, составляли высокогорные области, чередующиеся с впадинами, которые постепенно заполнялись отложениями.

При наступлении эры палеозоя климат преимущественно на всей планете был теплым без резких перепадов температур. Но постепенно происходили следующие изменения:

1. Кембрий. В атмосфере преобладает азот. Доля углекислого газа не превышает 0,3 %. Начинает увеличиваться содержание кислорода. Климат жаркий, влажный. Температура воды не падает ниже +20 °C.
2. Ордовик. Начинается похолодание. Выделяются климатические зоны: экваториальная, субтропики, тропики, а также пояса с умеренным холодным (высокогорным) климатом. Непосредственно на Южном полюсе, располагавшемся на возвышениях Гондваны, образовались материковые ледники.
3. Силур, девон. Во второй половине этого периода климат в высоких широтах приблизился к субтропическим характеристикам.
4. Карбон. В начале периода преобладали на планете экваториальные и тропические климатические условия.
5. Пермь. Распространение палеозойской растительности обусловило повышение в атмосфере концентрации кислорода. Начинается похолодание с образованием ледников на территории юга Америки и Африки, Антарктиды, Австралии.

Ледниковый покров периодически отступал. Установилась климатическая зональность, которая сохранилась и позднее. Выделился экваториальный пояс, по обе стороны от которого расположились парные тропические, субтропические, умеренные зоны.

В кембрии из-за отделения от океана лагун и окраинных морей показатель солености их воды повышался. Это способствовало накоплению, солей (калийных, каменных), ангидритов. Крупные месторождения соли сформировались на Сибирской платформе. Среди них можно отметить Лено-Вилюйский соленосный бассейн.

К кембрию и ордовику относят появление нефтяных гигантских месторождений в таких местах, как Оклахома и Канзас (США), Иркутский бассейн (Россия), Мессауд (Алжирская Сахара) и др.

В областях с активной вулканизацией накапливались в ордовике и силуре полезные ископаемые:

• фосфориты (север Вьетнама, юго-восток Китая, хребет Каратау);
• кобальт, медь (территория Норвегии);
• марганец (область Кузнецкого Алатау);
• полиметаллы (Салаирский кряж);
• железо (остров Ньюфаундленд, некоторые западноевропейские страны);
• золото (Казахстан).

Повышенная атмосферная влажность силурийского периода вызвала образование обширной озерно-болотной системы, где сложились условия для образования угленосных пластов.

В карбоне отмирающая растительность обусловила формирование гигантских по протяженности залежей каменного угля на Сибирской и Северо-Американской платформах.

К девону относится начало формирования многих нефтегазовых горизонтов Америки, Канады, России. На Урале, в Турции и Испании в осадочных палеозойских толщах образовались железные руды, а также бокситы. Возникли белорусские и канадские месторождения калийных солей. К периоду девона и карбона принадлежат алмазоносные слои Архангельской области и запада Якутии.

Таблица – эры жизни на Земле.

Начиналась палеозойская эра с масштабного «кембрийского взрыва», характеризующегося разнообразием организмов. Ее завершение отмечается массовым «пермским вымиранием».

А что вы думаете об этом историческом периоде? Поделитесь своими мыслями в комментариях. Сохраните статью в закладках, чтобы полезная информация была доступна в любое время.