Живое прошлое земли

Особая  отрасль палеонтологии – биостратиграфия (наука о пространственном распределении и связях во времени остатков ископаемых организмов в слоях горных пород) тесно смыкает её с геологией.

Основатель палеонтологии как науку французский академик Жорж Кювье, исследуя места добычи строительного камня в окрестностях Парижа, изучал там нередко находимые окаменелые кости. Он заметил, что в слоях лежащих неглубоко от поверхности (следовательно, самые молодые) встречаются остатки животных, более похожих на современных, чем в более глубоких слоях (следовательно,следовательно). Раньше нередко противопоставляли палеонтологи (науку об ископаемых организмах) с неонтологии (науку об современных организмах). Но совершенствование методов исследований палеонтологов и неонтологов все ближе смыкает эти две науки. Данные палеонтологии современно необходимы для геологии, с которой она образует ряд общих направлений: исследование  остатков ископаемых организмов для выяснения возраста горных слоев относительно друг друга; реконструирование физико-географической обстановки прошлого; применение геологических методов для выяснения условий образования местонахождения ископаемых организмов, а остатков организмов – для изучения путей формирования геологических слоёв.

Палеонтологическими и геологическими методами можно  установить возраст земных слоев. Применяя геологические методы, обычно исходят  из правила: ниже лежащий пласт древнее  лежащего выше. Но, во-первых, подчас очень трудно установить, что ниже, а что выше, - неимоверные силы горообразовательных процессов, как мягкую бумагу, сминают в складки толщиной в сотни метров пачки каменных слоев, разрывают их на куски, взгромождают нижние слои на верхние, поднимают и опускают на сотни метров. Во-вторых, как установить, какой слой выше, а какой ниже, если между исследуемыми районами сотни, а то и тысячи километров, да еще отложения очень разного происхождения (морские  или континентальные)? Очень сложная задача стратиграфов. Потребовались многие десятилетия, примерно с середины XVIII века до начала XIX – XX века, чтобы в целом установить соотношение (коррекцию) различных слоев горных пород в разных районах земного шара, выяснить их последовательность – составить стратиграфическую шкалу (описание слоев). При этом использовали данные всех наук – и геологии, и палеонтологии.

Сначала все геологическая история земли  была разделена на четыре периода: первичный, вторичный, третичный, четвертичный. Но впоследствии, всю последовательность отложений разделили на пять групп: архейскую (древнейшую), протерозойскую (первичной жизни), палеозойскую (древней жизни), мезозойскую (средней жизни), кайнозойскую (новой жизни). Каждая такая группа делится на несколько систем, которые в свою очередь объединяют отделы. Системам соответствуют периоды, отделам – эпохи. Для периодов самой молодой, кайнозойской эры сохранили старые название – третичной и четвертичной. Четвертичный период длится до сих пор, а более древний, третичный часто делят на два: палеогеновый – древний и неогеновый – новый. Мезозойскую эру составляют периоды: молодой меловой (названные так по преобладающим меловым породам этого возраста в Англии, где впервые был установлен); юрский (названный по горам Юра в Европе); самый древний триасовый («из трех частей»). Палеозойскую эру делят на 6 периодов: каменноугольный или карбон, девонский, силурийский, ордовикский, самый древний – кембрийский. Эти три эры сейчас ученые нередко объединяют под общим названием фанерозой. Самые древние породы, возраст которых пока определен на земле, насчитывает 4,5 миллиарда лет.

Около 580-570 миллионов лет назад наступает  кембрийский период, особая эпоха  в эволюции животного мира. В это время относительно быстро появляются многочисленные группы животных, имеющих скелет. С начала кембрийского периода разнообразие скелетных организмов резко возрастает. Появились самые разнообразные жизненные формы, – зарывавшиеся в грунт, сидевшие на мягком иле, или на твердых скалах, активно плававшие в толще воды и пассивно переносимые течением. В это время широко распространяются губки, брюхоногие, моллюски, плеченогие - брахиоподы, одноклеточные фораминиферы и радиолярии, иглокожие.

Еще обширнее и богаче жизнь в ордовикском  периоде. Трилобиты «научились» сворачиваться, защищаясь твердым спинным панцирем мягкое брюшко. Распространились моллюски - наутилиды, брахиоподы, иглокожие – морские лилии, ежи, реже - морские звезды. В силуре широко распространились панцирные, или пластинокожие, рыбы и другие. К концу силурийского периода, видимо, приурочено им важнейшее событие на суше – окончательное заселение примитивными растениями прибережной полосы. С этого времени суша начала покрываться зеленой растительностью.

На  границе силура и девона появились  будущие хозяева морей – головоногие  моллюски аммониты. Процветали лопастеперые, но быстро исчезли. На суше в это время примитивнейшей первые растения уже сменились папоротниковыми, плауновыми, первыми голосеменными. А с ними появился богатейший набор наземных членистоногих – пауков, клещей, многоножек.

В каменноугольном  периоде серьезно меняется состав морских  беспозвоночных сообществ: появляются крупные брахиоподы, новые группы аммонитов. Особое внимание привлекают изменение на суше: расширилось кольцо растений по берегам водоемов. Водные четвероногие – стегоцефалы или панцирноголовые успешно теснили в воде своих предков – кистеперых. Заметим, что  рептилии и амфибии – это особый уровень организации четвероногих.

Активный  процесс выхода на сушу упорно продолжался и в пермском периоде. Конец пермского периода - удивительнейшее время удивительнейших иногда просто фантастических животных. Мелкие, гибкие, похожие на ящериц родственники черепах, гигантские бегемоты, рогатые и безрогие, жующие жесткие растения передними зубами или процеживающие воду, глотающие мелке водоросли. Драконы с шипастым парусом на спине и бронированные гигантские лягушки.

К началу триасового периода. Основная масса  драконообразных животных исчезает. Бегают первые примитивные ящерицы. Только во второй половине триаса полностью  формируется фауна, характерная для мезозойской эры – крокодилы, черепахи, первые динозавры, предки птиц, ящерицы, лягушки, первые млекопитающие. Резко возрастает доля моллюсков и двустворок и брюхоногих, а в особенности головоногих (аммонитов).

Аммониты  играли важнейшую роль и в морях следующего, юрского периода. Гигантские перламутровые раковины этих моллюсков, иногда величиной с колесо большого грузовика. И на широкий теплый простор этих водоемов стали выходить гигантские водные рептилии – ихтиозавры, плезиозавры, плиозавры, огромные морские черепахи, крокодилы. На суше – гигантские динозавры, неспеша жующие растения или охотящиеся друг на друга. И пока еще незаметны мелкие млекопитающие  и первые, неуклюжие птицы, ждущие своего часа. А ждать пришлось долго.

В меловом  периоде разнообразие динозавров даже возрастает, хотя таких гигантов, как юрские, уже нет. Росли близкие родичи сосны и кедра, каштана, дуба и березы, летали птицы, шныряли мелкие млекопитающие и ящерицы. Первые млекопитающие были насекомоядными и играли весьма существенную роль в фауне мезозоя. Основную массу четвероногих тех времен составляли птицы, ящерицы и млекопитающие.

К четвертичному  периоду самые смышленые из человекообразных уже взяли в лапы (руки) камень, палку, крупную кость, отвоевывая себе дорогу «в люди»

Геохронологическая шкала.

4. Первые находки.

Москва  получила название Белокаменной. В  таких известняках находятся знаменитые одесские катакомбы. Южнее Москвы в карьерах добывают ценные удобрения – фосфориты, залегающие в черной юрской глине, возраст которой более 150 миллионов лет. Глина переполнена минералами фосфора и серы - фосфоритом, пиритом, гипсом. Многочисленные раковины морских моллюсков определенно говорят, что это отложения мелководного открытого моря. И здесь же нередко находят отдельные кости и целые скелеты морских ящеров (плезиозавры и ихтиозавры), плотные, тяжелые, черные, пропитанные фосфатами и пиритом. Кости особенно хорошо сохраняются в тонких, слегка известняковых глинах или тонкозернистых песчаниках, при этом даже самые древние практически не меняют свой химический состав – не окаменевают, вещество кости не замещается окружающей породой. В архангельском крае, на берегу реки малой северной Двины, было найдено несколько трупных черепов пермских ящеров – парейазавров, смятых из-за декальцинации, перекошенных то на одну сторону, то на другую.  Очень хороший пример – местонахождение остатков динозавров в южной Монголии, в пустыне Гоби. Около 100 миллионов лет назад в конце мелового периода по широким долинам древних гор здесь текли широкие реки с богатой растительностью по берегам, в которой обитали различные животные. Недалеко от Новгорода река Леста смывает древний известняк с окремнелой поверхности дна когда-то шумевшего моря. И на открывшейся поверхности видны группы раковин удивительных животных брахиопод, и между ними - всевозможные следы, оставленные различными беспозвоночными.

Недалеко от Каспийского моря, у города нефтяников Небит–Даг, есть красивое горное ущелье Кара-Гез. Его обрывы сложены пестрыми слоями пород, а над ним нависает толстый слой песчаника.

Самые древние  следы четвероногих найдены в  Австралии: им более 370 миллионов лет. Стреловидные раковины белемнитов крестьяне совсем недавно называли «громовыми стрелами», чертовым пальцем.

Находки скелеты  ископаемых позвоночных случайно, без специальных поисков, были очень редки.

В истории палеонтологии  навсегда останется имя Ч. Шгернберга. Он собирал остатки ископаемых животных – древнейших четвероногих сеймурий и капторинов, гигантских водных мозазавров. Он тщательно очищал их от породы и отсылал знаменитому ученому Э.Д. Копу.

Первые находки  – в основном были кости ископаемых китов и мамонтов.

Только в 1838 году русский ученый М.С. Куторга дал первые научные описание костей. Так впервые были описаны и вошли в мировую науку остатки столь древних четвероногих животных. Это был год рождения отечественной палеонтологии, наземных позвоночных. Тогда же вышли первые труды по древним беспозвоночных России профессором Х.И. Пандера и К.Ф. Русье, относящихся и основателям мировой палеонтологии.

Знаменитый русский  геолог и палеонтолог В.П. Амалицкий  нашел в пестрых глинах по берегам  рек в окрестностях города Перми, отпечатки раковин моллюсков  и листьев древних растений. Такие  же отпечатки были найдены на юге  Африки, и с ними вместе нашли кости древних ящеров - парейазавров, гаргонопсов и дицинодонтов. В конце прошлого века из медных рудников Приуралья в столицу привозили редчайшие ископаемые – окаменелые кости «ужасноголовых ящеров» дейноцефалов. В Казане, были обнаружены в рыхлом песке три громадных скелета древнейших рептилий. Еще один пример, – длинная линза на берегу маленькой речки Донгуз в Оренбургском крае. Кажется, породы нет совсем -  так переполнена она костями небольших панцирных амфибий - хрониозухов, во множестве копошившихся в пермском болоте 240 миллионов лет назад. В Монголии археологи (геологи) нашли огромные глыбы песчаника, заключавшего в себя гигантские кости двуногих динозавров. Недалеко от Тулы была обнаружена линза известняка – небольшой слой, толщиной меньше 10 сантиметров, набитый чешуйками, отдельными костями, зубами девонских рыб.

Лишь к концу протерозоя (в  венде) в отложениях появляются отпечатки довольно крупных, явно многоклеточных существ. Впервые такие отпечатки были найдены 50 лет назад австралийскими геологами в породах, слагающие жаркие холмы Эдиапара. Это была великая сенсация – такие древние и видны не вооруженным глазом! Но затем последовали многочисленные находки в Англии, Канаде, Швеции

и в России.  
5. Представители.

Жизнь может существовать в самых различных условиях – от вечной ночи глубоководных впадин до ледников высоких гор. На наиболее богата и разнообразна она там, где для нее существуют самые благоприятные условия – в теплых мелководных морях и озерах, на побережьях водоемов, во влажных лесах, богатых растительностью лугах и степях. Здесь остатки погибших организмов имеют больше возможностей сохраниться. В каждом конкретном случае сохранение ископаемого остатка зависит от множества причин: какое имел строение, где жил, как погиб, куда после этого попал. Для изучения закономерностей сохранения ископаемых остатков древних организмов возникло совсем недавно новое направление – тафономия (изучение двустворчатых). История пресноводных двустворчатых началась очень давно – около 300 миллионов лет назад. В те времена  их предки, моллюски – антрокоды, во множестве жили в болотистых озерах, многочисленных когда-то в Приуралье. Затем они спрессовались, уплотнились на толстом слое перламутра. В последствии сохранились отпечатки их внутренних органов.

Около 570 миллионов  лет – такой возраст пород, в которых находят уже многочисленные остатки живых существ, в том числе и имевших прочный. Хорошо сохранившийся скелет.