Согласно официальной науке, жизнь на нашей планете зародилась около трех млрд лет назад в виде простейших организмов - микроскопических изолированных палочек, нитеподобных образований, шаровидных и многоугольных одноклеточных водорослей. Эти организмы могли существовать только в воде и только в условиях теплого климата.
В целом до наших дней дошло совсем мало ископаемых останков из докембрийского периода. Эволюция как будто затормозилась с момента зарождения жизни на три миллиарда лет, изменяя и совершенствуя лишь существующие виды водорослей и микроскопических организмов.
Однако 580 миллионов лет назад наступил переломный момент в истории эволюции - кембрийский период. Его длительность в рамках жизни Земли невелика - 80 миллионов лет. Именно тогда неожиданно и практически одновременно появилось удивительное разнообразие видов беспозвоночных. Что еще более важно - живые организмы через короткое время смогли приобрести твердый известковый скелет.
Множественные биологические формы кембрия стали предшественниками всех видов современной жизни, в том числе и человека. Это единовременное и резкое появление многообразия видов известно как кембрийский взрыв.
Суша в то время представляла собой абсолютную пустныню, вся жизнь сосредоточилась только в воде. Земные материки имели совершенно другой расположение: так, на месте Гренландии и Северной Америки находился материк Лавренция, южнее был Бразильский материк. Аравия, Африка и Мадагаскар представляли единый Африканский материк, на севере располагался Русский материк, отделенный глубоким проливом от Сибирского и Китайского материков. На юге находился гигантский Австралийский материк, который впоследствии распался на Индию, Австралию и ряд островов.
В кембрийский период сформировались некоторые современные горы: Северные Аппалачи, Саянский Чингизтау (Казахстан).
В воде бурно расцвела жизнь: возникли и расселились трилобиты, радиолярии, губки, брахиоподы. Появились археоциаты - многоклеточные животные, представлявшие собой нечто среднее между кораллом и губкой. Они массово крепились ко дну водоемов, образуя подобие К концу кембрия они вымерли.
В это время особенно процветали трилобиты - примитивные членистоногие, похожие на современных мокриц. У них было плоское дискообразное тело с хитиновым панцырем, разделенным на 45-50 сегментов, и множество ножек.
Ближе к окончанию кембрия возникли первые панцирные позвоночные, прототипы рыб.
Так, без всяких переходных связующих форм и промежуточных видов, из бактерий и простейших одноклеточных вдруг на Земле образовалось множество беспозвоночных и позвоночных видов, прототипов современных форм. Кембрийский период представляет собой загадочный эволюционный скачок в истории Земли.
Чаще всего ученые объясняют это революционное событие критическим накоплением кислорода в океане в воздухе, а также увеличением смыва солей из суши и возрастанием концентрации кальция и магния в воде. Химический изменился настолько сильно, что организмы, обитающие там, получили массу возможностей для изменения и образования видов.
Еще предполагают, что примерно в это время Земля совершила внезапный переворот почти на 90 градусов, из-за чего произошло резкое смещение всех материков, тектонические сдвиги и образование современного рельефа земной поверхности. Это тоже повлияло на образование новых видов и приспособлений для выживания.
Периоды развития Земли встречали немало катастроф: так, практически одновременно и поголовно исчезли динозавры 65 млн лет назад. А в пермскую эпоху за короткий период единовременно вымерло почти 95% морских обитателей - это было 245 млн лет назад.
Но среди всех этих загадок только кембрийский период отличается своей созидательностью, а не уничтожением видов. Противники эволюционного подхода усматривают в загадке кембрийского взрыва подтверждение Божественного происхождения современных видов жизни, в том числе и человека.
ТРЕТЬЯ - БОЛЬШАЯ ПРАЛАЙЯ
600 – 570 млн. лет назад - ТРЕТЬЯ ПРАЛАЙЯ ЖИЗНИ (СОН) .Космос, Природа разрушается только, чтобы вновь проявиться на более совершенном плане после каждой Пралайи.
Во время Пралайи до начала 4-го Кругооборота все формы жизни находились в высоко-духовном состоянии АРУПА - бесформенное состояние развития.
570 млн. лет назад произошло смещение твёрдой внешней коры Земли относительно внутренних пластов. Произошёл сдвиг оси вращения планеты на 90 градусов. Регионы находившиеся на Северном и Южном полюсах переместились на экватор, а земли экваториальные стали новыми полюсами.
ЧЕТВЁРТЫЙ КРУГООБОРОТ
530 млн. л. назад начался ЧЕТВЁРТЫЙ КРУГООБОРОТ .Начало Четвёртого Кругооборота повторяет эволюционную работу предыдущих Кругооборотов на высшей ступени.
530-505 млн. л. н. КЕМБРИЙСКИЙ Период
530-250 млн. л. н. ПАЛЕОЗОЙСКАЯ Эра
«КОВЧЕГ»
530 млн. лет назад на Землю был послан космический корабль (КОВЧЕГ) с солнечной системы СИРИУСА-В.
"Этот корабль округлый и имеет форму диска с плоским низом и верхом. Его оболочка имеет толщину от 3-х до 5-ти атомов. Он прозрачен для человеческого глаза. Корабль приводится в движение Силой Мысли и чувствами (психическая энергия). Этот корабль навечно был привязан к Духу Земли. С тех пор он выполнял функции защитника Земли".
"Получеловек-полузмей Номмо, который, имел красные глаза и три пары гибких конечностей без суставов и тело гладкое, блестящее, покрытое зелёными водорослями. Бог Амма поручил Номмо заселить Землю. С этой целью был построен огромный двухпалубный корабль с круглым дном. Корабль был разделён на 60 отсеков, содержавших все земные существа и способы бытия. Приближаясь к Земле корабль 8 периодов кружился по небу с востока на запад, отклоняясь то к северу, то к югу. Он вращался вокруг собственной оси и при спуске описал двойную спираль. Вращению помогал "кружащий вихрь" вырывающийся из корабля наружу через отверстие имевшее форму этого ветра. В момент приземления корабль скользнул по грязи, а яма образовавшаяся после удара о грунт заполнилась водой и стала озером Дебо (старица р. Нигер, Африка).
13 цивилизаций участвовало в предоставлении Земли видов своего Животного Мира от простейших беспозвоночных, хордовых, до позвоночных (скелет), земноводных (амфибии), насекомых, пресмыкающихся, сумчатых, млекопитающих (живородящие).
РАННИЙ КЕМБРИЙ
«КЕМБРИЙСКИЙ ВЗРЫВ»
Планета Земля 530 млн. лет назад
530 млн. л. назад произошёл "КЕМБРИЙСКИЙ ВЗРЫВ".
МНОГОКЛЕТОЧНЫЕ
Многочисленные группы многоклеточных были представлены мелкими организмами (миллиметры или первые сантиметры).
Простые беспозвоночные
Радиолярии - подкласс простейших класса саркодовых. Морские планктонные организмы, близки к амебам, но имеют твердый скелет, состоящий, как и у диатомей, из кремнезема. Он часто образует сферическую решетку с выступающими во все стороны шипами. Кембрий-ныне.
Радиолярия
Фораминиферы - подкласс простейших класса саркодовых. Строят известковые, органические и кремнийорганические раковины. Фораминифер очень много в морском планктоне, где они питаются более мелкими организмами. Их длинные нитевидные псевдоподии выступают из отверстии в раковинке во все стороны и захватывают частицы пищи. Некоторые фораминиферы бывают размером с ноготь. Кембрий-ныне.
Фораминиферы
Тропические побережья материков окаймляли гигантские рифы из строматолитов, во многом напоминавшие коралловые рифы современных тропических вод. По рифы эти понемногу уменьшались в размерах, поскольку бурно развивавшиеся многоклеточные животные активно их поедали.
Коралловый риф - это огромная колония, составленная из мириадов крохотных существ - коралловых полипов . Их длина - всего несколько миллиметров. Они впитывают кальций, растворённый в морской воде, образуя из него известковый остов колонии. На поверхности рифов видны впадинки: в них притаились полипы и поджидают свою добычу. Полипы ловят планктон с помощью стрекательных капсул. Питаются полипы одноклеточными, а также личинками червей и крохотными рачками, кишащими в планктоне. Кроме того, они поглощают питательные вещества, содержащиеся в воде. Некоторые кораллы живут в симбиозе с одноклеточными водорослями. Водоросли снабжают своих соседей-полипов кислородом. Эти растения тоже выигрывают от сожительства с кораллами, поглощая выделяемые ими вещества. Именно водоросли и окрашивают тропические коралловые рифы в удивительные цвета.
Ученые так и не пришли к единому мнению по вопросу происхождения его имени. Некоторые считают, что оно происходит от греческого слова «koraillon», обозначающее твёрдый известковый скелет коралловых животных, или от - «kura halos», обозначающее морских фей, так как коралловые веточки выглядят, иногда, как эти маленькие фигурки. Другие считают вероятным происхождение от еврейского - «goral», камень-жребий.
Гидра - пресноводный полип практически бессмертен. Молодые клетки, образующиеся у неё в области рта путём постоянного деления, спускаются к её подошве. Благодаря этой подпитке гидра не стареет и в благоприятных условиях может жить неограниченно долго.
Гидра
Некоторые животные, например, такие как медузы, умеют управлять своими генами и в нужный момент заставляют свои клетки "жить вспять", возвращаясь на раннюю стадию развития. Медузы живут практически вечно, а если погибают, то в результате несчастного случая.
Одноклеточная зигота превращается в многоклеточное тело зародыша. Зародыш становится похожим на микроскопический полый шарик. Часть стенки клетки впячивается во внутреннюю полость. Однослойная замкнутая бластула превращается в двухслойное образование с новой полостью, которая сообщается с внешней средой.
1. ЭКТОДЕРМА - наружный слой. У позвоночных образуется покровный эпителий, нервная система и органы чувств.
2. ЭНДОДЕРМА - внутренний слой. Эпителий кишечника и лёгких, поджелудочная железа и печень.
У кишечнополостных только два слоя.
3. Между эктодермой и эндодермой появляется - МЕЗОДЕРМА (у позвоночных из неё образуется костный скелет, мышцы, кровеносная система, почки)
.
Дело в том, что крайне низкий уровень клеточной интеграции оставляет губкам единственно возможную "профессию" - прикрепленный пассивный фильтратор органической взвеси. Любая губка (включая археоциат) представляет собою открытый сверху мешок, стенки которого пронизаны каналами; вода постоянно движется сквозь них во внутреннюю (парагастральную) полость, выходя затем наружу через верхнее отверстие (устье), а входящие в состав стенок каналов хоаноциты (воротничковые жгутиковые клетки) отфильтровывают содержащуюся в воде органику и бактерий. Вопрос для школьной олимпиады: какая сила заставляет воду двигаться сквозь каналы в неподвижной стенке? Ответ: та же самая, что создает печную тягу - разница давлений на высоте поддувала и на высоте конца трубы в соответствии с законом Бернулли: если водная среда, в которой находится губка, имеет ненулевую скорость, то слой движущейся жидкости над устьем создает "подсос". Известное дело: чем выше труба - тем лучше тяга; соответственно, губка может прокачивать сквозь себя воду лишь когда ее устье приподнято над субстратом. (Сходный механизм обеспечивает вентиляцию нор сусликов и иных грызунов. Тот из выходов, через который при рытье норы выбрасывали грунт, оказывается заключен в холмик-"кротовину" и несколько приподнимается над землей; в итоге внутри норы возникает устойчивый ток воздуха от "низкого" выхода к "высокому"). Подъем же устья над субстратом можно обеспечить лишь при наличии твердого опорного скелета - органического или минерального (у современных губок есть оба варианта). Отсутствие в предшествующих отложениях этих легко обнаруживаемых скелетных элементов - спикул - свидетельствует о том, что данная группа живых организмов действительно возникла лишь в начале кембрия, т.е. когда уже несомненно существовали и настоящие многоклеточные животные.
Основу тогдашних экосистем, однако, составляли водоросли, строившие небольшие известковые постройки - биогермы, и вымершая группа организмов - археоциаты.
Археоциаты
(по-гречески - "древние кубки") похожи на небольшие бокалы (кубки) с двуслойной стенкой; образ жизни-прикреплённый; диаметр колеблется от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров, в Сибири найдены и исполинские формы размером до 1,5 м.
Археоциаты. (а) – Archaeocyatida, (б) – Capsulocyatida, (в) – Kazachstanicyatida, (г) – Archaeocyatida.
Природа их долго вызывала споры (неясно было даже - животные это или растения, или вообще отдельное царство), однако в последнее время почти все исследователи согласны с тем, что их следует относить к губкам. Более того - не так давно в Тихом океане была найдена странная глубоководная губка Vacletia, оказавшаяся по рассмотрении дожившим до наших дней археоциатом и пополнившая собою галерею "живых ископаемых" (вроде кистеперой рыбы или гинкго).
Вся геологическая история археоцат (появление, расцвет - около 300 родов, - упадок и вымирание) укладывается в крохотный по геологическим меркам интервал в 15-20 млн. лет. Уже во второй половине кембрия эта процветавшая в начале периода группа исчезает, и при этом на смену ей не приходит никто - то есть конкурентное вытеснение здесь предположить трудно. Создается впечатление, что археоциаты эксплуатировали некий ресурс, который сперва был в изобилии, а затем стал резко дефицитным. Группа эта процветала в тот относительно краткий и принципиально неустойчивый период, когда развитие пеллетного транспорта уже обогатило придонные слои кислородом, но еще не сконцентрировало большую часть органики внутри осадка; этот расклад, как полагает А.Г. Пономаренко, должен быть весьма благоприятен для "тонких" фильтраторов. Для того, чтобы эксплуатировать открывшийся ресурс, нет нужды в "квалифицированной рабочей силе" - вполне достаточно макроскопических организмов, даже не являющихся многотканевыми. Однако дальнейшее развитие ситуации с запасанием органики в осадке (что позволяет и сделать ее переработку более равномерной, и улучшить снабжение кислородом придонных слоев) резко ухудшает положение бактерий и пассивных фильтраторов, но зато благоприятствует илоедам. Время археоциат кончается, и наступает время трилобитов.
Плоские ЧЕРВИ - у них двусторонняя симметрия тела, более совершенная нервная система, они гермафродитные (имеют мужские и женские половые органы).
Кольчатые ЧЕРВИ, аннелиды - тип высших червей; родственны членистоногим. У них впервые образуется кровеносная система (замкнутая), кровь бесцветная. Питаются они гниющими растительными остатками. Кембрий-ныне.
От кольчатых червей произошли моллюски (беспозвоночные водные животные).
Конодонтен
- самый ранний зубастый червь найден в слое возрастом 515 млн. лет. Зубы этого древнего животного - пластинки костной ткани размером до 6 мм. Конодонтены были хищниками и населяли Землю в течение примерно 300 млн. лет, исчезли они ко времени расцвета динозавров. По мнению исследователей, «зубы» некоторых конодонтов представляли собой подобие фильтровальных аппаратов, при помощи которых планктон отфильтровывался из воды и отправлялся в глотку. Другие зубы, исходя из их строения, по их мнению, предназначались для того, чтобы «хватать и разрывать плоть». Боковое расположение глаз конодонтов, однако, заставляет считать маловероятным их хищный образ жизни. Сохранившиеся отпечатки мускулатуры позволяют предположить, что некоторые конодонты (Промисумы, во всяком случае) были умелыми пловцами, неспособными, однако, к стремительным броскам.
По одиннадцати известным полным окаменелым отпечаткам конодонтоносителей можно сделать вывод, что они представляли собой угреподобные создания, ротовой аппарат которых состоял из 15 или, реже, 19 элементов и радикально отличался от челюстей современных животных. Форма элементов - зубовидная, гребенчатая, листообразная; состав - фосфат кальция.
Среди конодонтоносителей были как совсем крошечные (длиной около 1 см), так и гигантские (напр., Promissum, длина которого достигала 40 см). В настоящее время археологи сходятся во мнении, что для конодонтоносителей характерно наличие больших глаз, плавников с плавниковыми лучами, хорды и мощной поперечно расположенной мускулатуры.
Конодонтоносителей в настоящее время относят к хордовым благодаря наличию плавников с плавниковыми лучами, хорды и мощной поперечно расположенной мускулатуры.
Некоторые исследователи относят конодонтоносителей к подтипу позвоночных. Своим внешним обликом они похожи на современных миксин и миног. Кембрий-Триас.
Животное Царство делится на два подразделения: первичноротые и вторичноротые.
ПЕРВИЧНОРОТЫЕ
- у представителей которого ротовое отверстие взрослого животного возникает на месте зародышевого рта.
Приапулиды - тип морских первичноротых, сближаемых с круглыми червями. Обитают в толще морских донных осадков. Большинство представителей ведёт роющий образ жизни или обитает в интерстициали. Два вида рода Maccabeus являются полусидячими сестонофагами. Выделительная система связана с половой системой. Раздельнополы, развитие с метаморфозом. Кембрий-ныне; расцвет в Кембрии.
Ottoia prolifica - ископаемое животное Кембрийского периода из приапулид, морской червь. Большое количество её ископаемых останков палеонтологи обнаружили в сланцах Бёрджес. Ottoia жила в норах на морском дне и вела хищнический образ жизни.
Ottoia prolifica
Древнейшим лобоподом (и древнейшим членистоногим вообще) считается Diania cactiformis (класс Xenusia) известный по ископаемым остаткам из маотяньшанских сланцев в провинции Юннань (Китай), датируемых возрастом около 520 млн лет. Конечности диании были, по всей видимости, защищены броней, которая впоследствии дала начало экзоскелету, встречающемуся сегодня у всех членистоногих - твёрдому и очень прочному панцирю из хитина.
Самым знаменитым (благодаря сериалу BBC «Прогулки с монстрами») из лобопод является аномалокарис.
Древнейшее членистоногое Diania cactiformis
Различные кембрийские животные: лобоподы (а-б), члнистоногие неясного систематического положения (в-д), трилобиты (е-ж). (а) – Xenusion; (б) – Aysheaia; (в) – Wiwaxia; (г) – Anomalacaris; (д) – Opabinia; (е) – Olenoides , (ж) -Ogygopsis.
Самыми высокоорганизованными среди первичноротых являются членистоногие и моллюски.
МОЛЛЮСКИ
- беспозвоночные водные животные, они имеют сердце, незамкнутую кровеносную систему. Они произошли от кольчатых червей.
Хиолиты
(лат. Hyolitha) - класс типа моллюсков, близкий к лопатоногим. Хиолиты - двусторонне-симметричные животные с раковиной из двух створок. Раковину имели коническую или пирамидальную, от 0,1 до 15 см в длину, открытую на широком конце; устье раковины закрывалось крышечкой. Раковины некоторых хиолитов были разделены поперечными перегородками на ряд воздушных камер и одну жилую. Раковина некоторых видов была «украшена» полосами и кольцами. Некоторые хиолиты имели пару тонких длинных придатков, отходящих от устья, назначение которых неизвестно.Одни учёные рассматривают хиолитов как класс Моллюсков (причём, сближают с Лопатоногими (Scaphopoda)), другие считают их отдельным типом животных. Некоторые данные позволяют сближать их с Сипункулидами.Хиолиты - руководящие ископаемые, важные для стратиграфии кембрийских отложений. Кембрий-Пермь; расцвет в Кембрии.
Хиолит
ЧЛЕНИСТОНОГИЕ
(крабы, амары, лангусты, креветки, рачки-дафнии) произошли от кольчатых червей. Появляются членистоногие конечности, развиваются сложные глаза.
Быть незаметными и неуязвимыми большинству существ живущих в мелководных морях помогали их тела покрытые крепкими наружными скелетами. Эти панцирные животные назывались АРТРОПОДЫ
(ЧЛЕНИСТОНОГИЕ - высший тип первичноротых, представители которого имеют членистый наружный скелет из хитина. Объединяет как первичноводных животных, дышащих жабрами, так и наземных и вторичноводных, дышащих при помощи "книжечных" лёгких и трахей). От них произойдут насекомые и пауки. У них были развиты органы чувств, были конечности, скелет-позвоночник и сердце.
Хелицеровые
- подтип членистоногих, объединяющий как первичноводные формы с жаберным дыханием (мечехвосты и ракоскорпионы), так и наземные, с лёгочным и трахеидным дыханием (паукообразные). Кембрий-ныне.
Трилобиты
- класс жабродышащих членистоногих; исключительно морские бентосные формы. Морфология тела трилобитов полностью соответствует организации типа членистоногих, однако у них есть черты сходства с типом кольчатых червей (в частности, их туловище состояло из множества гомономных сегментов). Строение тела трилобитов несёт свидетельства приспособленности к придонному образу жизни: мощный панцирь, уплощённость, сложные глаза на верхней стороне тела, расположение рта и ног на брюшной стороне тела.
Конечности трилобитов мультифункциональные, то есть выполняли сразу несколько функций - двигательную, дыхательную и жевательную. Придатки брюшной стороны, открытые в последнее время, состоят: 1) из четырёх пар конечностей над головным щитом по бокам ротового отверстия, состоящих из 6-7 члеников и служивших частью в качестве жевательных органов. Конечные члены задней пары имели вид плавательных лопастей; 2) из парных двуветвистых конечностей, находящихся как под туловищными, так и под хвостовыми сегментами, состоящих из некоторого числа члеников, оканчивающихся коготками. Над наружной ветвью находились ещё особые двуветвистые и спирально свернутые придатки, рассматриваемые как жабры.
Туловище распадается на среднюю, или осевую, часть (рахис) и боковые части (плевры), тогда как на хвостовом щите как на продолжении 3 соответствующих частей туловища отличают осевую лопасть и боковые лопасти. Осевые части туловища и хвостового щита в окаменелом состоянии открыты снизу, так как они были прикрыты при жизни тонкой кожицей, но у боковых частей сохранился твёрдый заворот, отличающийся обыкновенно особыми украшающими его линиями.
Головной щит (цефалон) имеет форму полукруга. Средняя часть головного щита называется глабелью, боковые - щеками (либригены); задние углы щёк нередко вытянуты в более или менее длинные щёчные остроконечия. Головной щит редко состоит из одной неразрывной части, обыкновенно же разделяется с помощью особых линий или так называемых швов на несколько отдельных частей, по которым после смерти и при процессах окаменения нередко происходило распадение головного щита. К этим отдельным частям принадлежит и особая пластинка на завороченной части щита, так называемая гипостома (или верхняя губа), служившая, вероятно, прикрытием живота. По предположениям учёных, в голове трилобитов располагался желудок, сердце и мозг.
У некоторых трилобитов различимы органы осязания - пара длинных усиков-антенн на голове впереди ротового отверстия. Трилобиты обладали фасеточными глазами, которые были посажены на стебельки у тех животных, которые зарывались в ил. Представители отряда Agnostida совершенно лишены глаз, что, по-видимому, связано с жизнью на большой глубине либо в мутной воде.
Среди трилобитов некоторые группы питались илом, другие мелкими беспозвоночными, а некоторые - планктоном. Многие трилобиты, вероятно, были хищниками, несмотря на отсутствие челюстей. Для измельчения пищи им служили видоизменённые придатки на основаниях конечностей (гнатобазы). Встречались свободноплавающие, ползающие, а также роющие животные.
Развитие трилобитов происходило с метаморфозом: яйцо, личинка, взрослая особь. Значительная часть ископаемых находок трилобитов приходится на спинные панцири, которые животные сбрасывали во время линьки, и на которых потому отсутствует подвижная часть щеки. Сохранились свидетельства того, что трилобиты последовательно линяли, причём после каждой линьки их туловище увеличивалось на несколько сегментов. Сохранились ископаемые яйца и личинки трилобитов. Такой способ размножения присущ современным мечехвостам. Ученые считают, что трилобиты были двуполыми. Свидетельством этого является наличие выводковой сумки.
По одной из версий, предком трилобитов являлась сприггина - организм Вендского Периода длиной около 3 см. Популярность этой гипотезы сейчас меньше, чем в прошлом; вполне вероятно, что сходство этих организмов чисто поверхностное. Кембрий-Пермь.
Трилобит Order Phacopida
ВТОРИЧНОРОТЫЕ
- у представителей которого в онтогенезе происходит замыкание рта зародыша и возникновение ротового отверстия взрослого животного на ином месте.
Брахиоподы
(Brachiopoda) - тип вторичноротых беспозвоночных; имеют двустворчатую раковину и по внешнему виду сходны с двустворчатыми моллюсками. Они составляли 30% видов известной кембрийской фауны. Прочные раковины большинства кембрийских видов брахиопод состояли из хитинового вещества, пропитанного фосфатом кальция, тогда как раковины более поздних форм состояли преимущественно из карбоната кальция. Скапливаясь брахиоподы в благоприятных местах в неисчислимых количествах, брахиоподы давали значительную часть материала при образовании подводных рифов и барьеров. В морской фауне палеозоя брахиоподы своей численностью превышают все другие типы животных. Они присутствуют практически во всех морских отложениях этого времени. Кембрий-ныне. Расцвет в Девоне.
Примитивные ордовикские брахиоподы рода Plectorthis в породе. Ортиды(Є-Р) - вероятнее всего были предками всех замковых плеченогих.
Брахиопод. Представитель отряда Spiriferida среднедовонский Mucrospirifer.
Вершину эволюции вторичноротых представляют собой позвоночные.
К обитателям раковин и жилых трубок добавляются существа с принципиально иными типами твёрдого скелета - внутренним (хордовые) и подвижным наружным (членистоногие).
ХОРДОВЫЕ
- тип высших вторичноротых животных, объединяющий, позвоночных и ланцетников. Кембрий-ныне.
ЛАНЦЕТНИКИ
- класс хордовых, формирующий отдельный подтип-бесчерепные.
Мелкие рыбообразные животные, зарывающиеся в песок на морских мелководьях. Кембрий-ныне.
ПОЗВОНОЧНЫЕ - высший подтип типа хордовых, представители которого имеют костный или хрящевой внутренний скелет. Делится на надклассы рыбообразных (бесчелюстные, хрящевые рыбы и костные рыбы) и тетрапод (амфибии, рептилии, птицы и млекопитающие). Ордовик - ныне.
Первыми добились успеха членистоногие и близкие к ним артроподоподобные формы. Самым крупным хищником тех времён был аномалакарис.
Анамалокарис
Глаза аномалокариса
Целый ряд неродственных между собой групп начинают в это время независимо приобретать отдельные признаки членистоногих, в результате чего они достигают артроподного уровня организации.
"Многие животные - особенно среди низших видов позвоночных-имеют "Третий Глаз", ныне атрофированный, но который несомненно действовал при своём возникновении. У некоторых водных позвоночных этот орган сохранил строение глаза - с хрусталиком и фоторецепторами" .
ПОЗДНИЙ КЕМБРИЙ
В конце кембрия появились головоногие моллюски. Это были малоподвижные формы, родственные современному наутилусу, но с незакрученной конической раковиной, так называемые прямые головоногие. Они безраздельно господствовали в придонных слоях океана примерно до середины силура; на Ордовик приходится пик видового разнообразия этой группы животных (около 150 родов).
Наутилоидеи
- подкласс головоногих моллюсков, имеющих наружную раковину, прямую или свёрнутую. Наутилус
- головоногий моллюск, единственный доживших до современности представитель наутилоидей. Распространён в юго-западной части Тихого океана.
Хищники из числа членистоногих (ракообразные и водные хелицеровые - мечехвосты и ракоскорпионы) и позвоночных (бесчелюстные - родственники современных миног) оказываются "неконкурентоспособными" и занимают в экосистемах подчиненное положение.
Азот
Атмосфера постепенно становилась кислородно-углекисло-азотной. Главную роль стал приобретать АЗОТ. Содержание углекислого газа уменьшается, а кислорода увеличивается.
3.5 млрд. л. назад возник ФОТОСИНТЕЗ - создание пигментных систем для использования световой энергии. Фотосинтез - процесс, проходящий под действием солнечного света, в результате которого из СО2 и воды образуются углеводы и выделяется кислород. Сообщества фотоавтотрофов формируют своеобразные кислородные оазисы в бескислородной пустыне; их возможностей хватает на создание окислительных обстановок (и осаждение железа в окислой форме) лишь в своём непосредственном окружении
.
2.7 млрд. л. назад в атмосфере стали преобладать окислительные процессы, земная кора по своему составу становилась более кислой, начался стремительный рост гранитов.
В атмосферу начал выделяться свободный кислород. Содержание кислорода в атмосфере достигло 1% от современного.
Аэробное окисление
постепенно вытесняет анаэробное (бескислородное).
1.4 млрд. л. назад в земной коре стали образовываться красноцветные толщи гранита, в результате содержание кислорода в атмосфере увеличилось. Более поздние геологические процессы постепенно добавляли кислород в атмосферу. 650-600 млн. л. назад вся гидросфера оказалась насыщенной кислородом до того уровня, который допускает существование макроскопических животных.
В последнюю эпоху образования гранитов, ок. 400 млн. л. н. его содержание приблизилось к современному уровню.
До 450 млн. л. н. (Силур) на планете господствовали очень тёплые климатические условия.
В конце Кембрия около 500 млн. лет назад произошло вымирание , что повлекло невиданное обновление фауны и образование новых экологических ниш в Ордовикском периоде. В результате в начале Ордовика (485 млн. лет назад) разнообразие морской фауны в два раза превышало кембрийское, а в середине Ордовика (470 млн. лет назад) - уже пятикратно. Так называемая кембрийская эволюционная фауна со своими доминирующими группами животных сменилась палеозойской, уже со своими доминантами.
Соответствующая первому периоду палеозойской эры геологической истории ; в стратиграфической шкале следует за рифеем (вендом) и предшествует Ордовикской системе (периоду). Начало Кембрийского периода определяется радиометрическим методом в 570±20 млн. лет назад, общая продолжительность 80 млн. лет. Впервые Кембрийская система выделена в Уэльсе английским геологом А. Седжвиком в 1835. На территории изучение кембрийских отложений впервые начато во 2-й половине 19 века в Прибалтике (А. Миквитц, Ф. Шмидт и др.), а затем в Сибири (Э. Толль, В. А. Обручев и др.).
Подразделения. Основные подразделения Кембрийской системы были утверждены на 4-м Международном геологическом конгрессе в 1888. Первая унифицированная схема СССР, разработанная для кембрия Сибири, принята в 1956. Кембрийская система делится на 3 отдела. В большинстве регионов мира принято зональное расчленение отделов Кембрийской системы. В 70-е годы 20 века нижняя граница Кембрийской системы стала проводиться по подошве первой зоны томмотского яруса , содержащей комплекс ископаемых скелетных форм. Международной рабочей группой по границе докембрия и кембрия в 1983 выбран стратотип границы в Сибири, по реке Алдан. В СССР принята следующая схема стратиграфического расчленения Кембрийской системы (табл.).
Общая характеристика. Отложения Кембрийской системы имеются на всех континентах . В кембрии преобладали процессы опускания, которые вызвали интенсивное осадконакопление в геосинклинальных поясах и на древних платформах . Основными областями осадконакопления были геосинклинальные пояса (Атлантический, Урало-Монгольский и др.), где шло накопление очень мощных, многокилометровых вулканогенно-осадочных, терригенных и карбонатных формаций. На древних платформах Северного полушария происходило образование карбонатных и терригенных осадков. Обширные площади осадконакопления располагались на Сибирской и , а на и осадконакопление происходило на ограниченных участках. Большая часть территории Восточно-Европейской платформы представляла собой сушу. К югу от Балтийского щита находился обширный морской залив, который в раннем кембрии достигал границы платформы у современного Тиманского кряжа. В мелководном морском бассейне накапливались в основном терригенные отложения (пески и глины) небольшой мощности. В районе Ленинграда мощность кембрийских отложений достигает 140 м, в бассейне Северной Двины — свыше 500 м. Наиболее широко представлены морские отложения нижнего кембрия, соответствующие времени обширных морских трансгрессий , когда большая часть современных материков была покрыта тёплыми морями с обильной фауной.
Для раннего кембрия особенно характерны широкое развитие морских красноцветных карбонатных пород и накопление мощных толщ солей. Вся территории Сибирской платформы (кроме и Анабарского щитов) была покрыта морем. Среди отложений резко преобладают карбонатные ( и ). В начале периода на юго-западе платформы в лагунных условиях шло накопление соленосных отложений — гипсов , ангидритов и каменных солей вместе с карбонатными и обломочными породами. Мощность отложений достигает 2,5-3 км, а на юго-западе превышает 5 км. В среднем кембрии морские бассейны значительно сокращаются. В отложениях верхнего кембрия установлены лагунные красноцветные породы. Главные тектонические структуры Кембрийского периода возникли в докембрии и сохраняли близкие очертания до среднего кембрия. В среднем кембрии в результате активизации тектонических движений во многих регионах (особенно в складчатых областях на юге Сибири) структурный план существенно изменился. Усиление тектонических движений привело к тому, что во многих случаях разрезы среднего и верхнего кембрия гораздо более фрагментарны, чем нижнего. В геосинклинальных областях (Алтае-Саянская и Казахстанская области) наряду с нормальными осадочными породами формировались мощные толщи эффузивов, чаще всего основного состава. Интрузивные породы — от ультраосновных до кислых.
О климате Кембрийского периода имеются весьма скудные и отрывочные сведения. На основании фациального анализа предполагается, что для морей Сибири в раннем кембрии температура воды не опускалась ниже 25° С. По-видимому, климат в Кембрийском периоде был несколько теплее и суше современного. Существование зон аридного климата подтверждается развитием соленосных отложений, гипса, доломитов и красноцветных пород.
Органический мир. В Кембрийском периоде впервые в истории Земли появились скелетные организмы. В кембрийских морях обитали почти все типы беспозвоночных животных, многие из них имели хитиново-фосфатный или известковый скелет. Среди них господствовали трилобиты (до 60% всех известных палеонтологических остатков кембрия). Типичные животные для раннего кембрия — археоциаты — участвовали наряду с известковыми водорослями в образовании органогенных построек. По остаткам археоциат и трилобитов проводится расчленение отложений этого времени. Среди брахиопод в основном были развиты беззамковые формы. Кроме того, в значительном количестве присутствуют хиолиты, брюхоногие моллюски, черви, реже встречаются губки, кишечнополостные (гидроидные, строматопороидеи, сцифоидные и протомедузы), двустворчатые моллюски и примитивные головоногие. В морях произрастали сине-зелёные и красные водоросли, большое развитие получил микрофитопланктон (акритархи). В позднем кембрии появляются табуляты и граптолиты.
Полезные ископаемые . Кембрийские отложения по сравнению с другими системами относительно бедны полезными ископаемыми. В Кембрийском периоде сформировались первые крупнейшие промышленные месторождения
От 570 до 500 млн лет назад.
Кембрийский период начался примерно 570 млн лет назад, возможно, несколько ранее, и продолжался 70 млн лет. Начало этому периоду положил поразительной силы эволюционный взрыв, в ходе которого на Земле впервые появились представители большинства основных групп животных, известных современной науке. Граница между докембрием и кембрием проходит по горным породам, в которых внезапно обнаруживается удивительное разнообразие окаменелостей животных с минеральными скелетами - результат "кембрийского взрыва" жизненных форм.
Никто в точности не знает, как выглядела карта мира в кембрийскую эпоху, ясно лишь, что она сильно отличалась от сегодняшней. Поперек экватора раскинулся громадный материк Гондвана, включавший в себя части современных Африки, Южной Америки, Южной Европы, Ближнего Востока, Индии, Австралии и Антарктиды. Помимо Гондваны, на земном шаре было еще четыре материка поменьше, расположившихся на месте нынешних Европы, Сибири, Китая и Северной Америки (но в совокупности с северо-западной Британией, западной Норвегией и частями Сибири). Северо-Американский материк того времени известен под названием Лаврентия.
В ту эпоху климат на Земле был теплее, чем в наши дни. Тропические побережья материков окаймляли гигантские рифы из строматолитов, во многом напоминавшие коралловые рифы современных тропических вод. По рифы эти понемногу уменьшались в размерах, поскольку бурно развивавшиеся многоклеточные животные активно их поедали. На суше в те времена не было ни растительности, ни почвенного слоя, поэтому вода и ветер разрушали ее гораздо быстрее, чем ныне. В результате в море смывалось большое количество осадков.
Загадка скелетов
Животные, пока у них не сформировались твердые скелеты, очень редко сохранялись в виде окамснелостей. Соответственно и сведений о них дошло до нас крайне мало.
Но почему же у такого количества животных скелеты развились именно теперь, а не прежде, в докембрии? Создается впечатление, что для того, чтобы в организме животного откладывались минералы, необходимые для формирования скелета, требуется определенное количество кислорода. Возможно, концентрация кислорода в атмосфере стала достаточной для этого только в раннем кембрии.
Первые скелеты состояли в основном из карбоната кальция. Новые хищники поедали древние строматолитовые рифы, и те, разрушаясь, выбрасывали в воду океанов все больше и больше кальция, пригодного для формирования скелетов и раковин. Раковины и панцири не только служили надежной опорой организму животных, но и защищали их от появившихся вокруг в изобилии хищников.
Более жесткие скелеты позволяли животным перейти к новому образу жизни: они смогли приподниматься над донным илом, а стало быть, и быстрее передвигаться по морскому дну. Как только у животных развились членистые конечности, им стали доступны самые разнообразные способы передвижения, в том числе ходьба и плавание. Щетинистые конечности годились также для фильтрования пищи из морской воды, а членистые ротовые органы открывали новые возможности для за-хватывания добычи.
Животный мир бургесских сланцев. Медуза элдония (1) покачивается среди древовидных стеклянных губок (вауксий) (2). Странные членистоногие протокарис (3) и пленокарис (4) проплывают мимо маккензии (5), предположительно разновидности морских анемонов. Она кажется крошечной на фоне громадного хищного аномалокариса (6), чья мощная пасть, возможно, была способна раздавливать панцири прочих артроподов. Ракообразные, например бургессия (7) и канадаспис (8), паслись в слое ила, высасывая из него частицы пищи. Наройя (9) была примитивным мягкотелым трилооитом, а причудливая виваксия (10) - разновидностью кольчатого червя, покрытого пластинами и шипами, как и канадия (1 1). Еще более странными существами были опабиния (12) и галлуцигения (13), непохожие ни на одно из ныне живущих животных, а также червеобразный одонтогрифус (14) с подковообразным ртом, окруженным крохотными зубами и щупальцами.
"Кембрийский взрыв"
Кембрийский эволюционный взрыв - одна из величайших загадок в истории развития жизни на Земле. Понадобилось 2,5 млрд лет, чтобы простейшие клетки развились в более сложные эукариотные клетки, и еще 700 млн лет для возникновения первых многоклеточных организмов. А затем, всего за какие-то 100 млн лет, мир оказался заселен невероятным разноооразием многоклеточных животных. С тех пор за более чем 500 млн лет на Земле не появилось ни одного нового типа (принципиально иного строения тела) животных.
В кембрийский период на Земле существовали громадные области, занятые континентальным шельфом, или материковыми отмелями. Здесь создались идеальные условия для жизни: дно, покрытое слоем мягкого ила, и теплая вода. К этому времени в атмосфере образовалось много кислорода, хотя его и оыло меньше, чем сегодня. Развитие твердых покровов привело к появлению новых жизненных форм, таких, как членистоногие, артроподы. Животным понадобились новые способы защиты от новых высокоорганизованных хищников. Улучшились средства их защиты - и уже хищникам пришлось вырабатывать новые методы охоты, чтобы преодолеть сопротивление жертвы.
На протяжении кембрийского периода уровень моря неоднократно повышался и понижался. При этом некоторые популяции вымирали, а места их обитания занимали другие животные, которым, в свою очередь, приходилось приспосабливаться к новым условиям жизни. Со временем животные кембрия осваивали все новые, более и более специализированные способы питания. Животный мир становился разнообразнее, и все больше видов животных могло существовать бок о бок, не претендуя на пищевые ресурсы соседей. Никогда больше на нашей планете не будет такого количества незанятых экологических ниш и столь слабой конкуренции между видами - иными словами, столь неограниченных возможностей для экспериментирования со стороны природы.
Бургесские глинистые сланцы
В 1909 г. американский палеонтолог Чарлз Дулиттл Уолкотт сделал одно из "открытий века". В Канадских Скалистых горах, на высоте около 2400 м, он обнаружил небольшую линзу глинистого сланца с нс-вероятным количеством очень странных окаменелостей мягкотелых животных, многие из которых отлично сохранились. Они обитали в раннем кембрии на илистом мелководье по соседству с большим рифом. Очевидно, часть илистого берега обвалилась и увлекла за собой этих животных в глубокую донную впадину, прихватив по пути кое-кого из тех, кто жил в водной толще над рифом; все они оказались быстро погребены под толстым слоем ила.
Ученые полагают, что бургесские сланцы сформировались на заре кембрийско-го периода. В них встречаются самые разнообразные виды животных, отсутствующие в более древних породах. Тут и ар-троподы, которые ползали в иле, поедая детрит (органические останки), и их сородичи - активные пловцы и добытчики корма фильтрованием воды. Некоторые плавающие членистоногие, например сид-нейи, возможно, были хищниками. Прочие животные жили либо на иле, либо в его толще. Среди них можно выделить многочисленные разновидности губок; на длинных отростках некоторых из них селились брахиоподы (плеченогие), чтобы фильтровать воду.
Странная коллекция древних тварей
Исследуя бургесские глинистые сланцы, Уолкотт установил в них около 70 родов и 130 видов различных животных. Многим из них он присвоил названия, взятые из местных наречий североамериканских индейцев. Так, "виваксия" означает "ветреный" - очень подходящее определение для этой местности, а "одарая" происходит от слова "одарай", что значит "конусообразный". Сами животные оказались не менее странными, чем их названия. Некоторых из них еще можно отнести к какой-нибудь современной группе животных, однако большинство не имеют ничего общего ни с каким другим известным нам существом, вымершим либо ныне живущим.
Скажем, у гошуцшенш, крайне необычного существа, были луковицеобразная голова и ряд шипов, проходящих вдоль спины. Опабиния имела пять глаз - четыре из них на стебельках- и длинное гибкое рыльце, коим она, по всей видимости, высасывала из морского дна детрит. Кончик рыльца опабинии раздваивался и был увенчан странными отростками. Может быть, она использовала его как своего рода клешни для захватывания пищи? Или отростки просто заталкивали пищу обратно в рот, когда она оттуда вываливалась?
Некоторые животные, похоже, обладали чертами, свойственными сразу нескольким современным типам. Одонтог-рифус, к примеру, походил па плоского сегментированного червя, но вокруг его рта росли усики, как у членистоногих, и множество крохотных зубов. У некто-кариса голова и верхняя часть туловища были как у ракообразных, а нижняя часть туловища и хвост - как у позвоночных животных.
Реконструкция морского дна на мелководье позднего кембрия. Здесь присутствуют многочисленные трилобиты: парадоксид (1), баилиелла (2), соленоплевра (3), гиолит (4) и агностус (5). Морские перья (6), археоциаты (7) и плавучие граптолиты (8) {диктионемы) процеживают воду в поисках пищи, а древние брахиоподы (лингулелла) (9) и биллингселла (10) пропускают воду через свои раковины, используя их как фильтр.
Великий эксперимент?
Создается такое впечатление, что в ходе "эволюционного взрыва" кембрийского периода природа чуть ли не намеренно экспериментировала с огромным количеством самых разных жизненных форм. Правда, в итоге лишь очень немногие из них дожили до наших дней. В течение кембрия возникло множество странных типов и "проектов" строения животных, которые давно исчезли с лица нашей планеты. Были в то время и многие хорошо знакомые нам группы животных. В сущности, к концу кембрийского периода появились все нынешние типы твердотелых животных, за исключением лишь одного.
Так почему же с тех пор эволюция не породила новые типы животных? Может, в их генетической структуре произошли какие-то изменения и они утратили способность к столь быстрой трансформации? Или же великое разнообразие видов создало сильнейшую межвидовую конкуренцию, оставляющую слишком мало возможностей для экспериментаторства? Несомненно одно: в наши дни любую освободившуюся экологическую нишу моментально заполняют уже существующие животные, отлично приспособленные к данной среде обитания.
Жизнь в кембрийских морях
Эволюционный взрыв раннего кембрия произвел на свет множество разнообразных существ. Важнейшие из них - трилобиты, членистоногие животные, во многом похожие на современных мечехвостов. Их тела были покрыты щитообразными панцирями. Большинство ранних трилобитов обитало на морском дне, однако некоторые плавали в воде над поверхностью дна и, вполне возможно, охотились на своих сородичей, живших в иле.
В морской воде обитало и множество других организмов. Они образовывали пищевую цепь (последовательность живых существ, служащих пищей друг другу), в основе которой находились миллионы плавающих водорослей и микроскопических животных. Некоторые из них, например фораминиферы и примитивные креветки, появившиеся еще в докембрии, постепенно выработали твердые покровы. Морские волны переносили с места на место медуз и родственных им животных, а к концу кембрий-ского периода в морях появились и весьма высокоорганизованные хищники - такие, как головоногие моллюски (вроде современных осьминогов и кальмаров) или примитивные панцирные рыбы.
В донном иле копошились многочисленные черви, питавшиеся падалью, примитивные моллюски, похожие на современных блюдечек и морских улиток, а также брахиоподы - животные с двустворчатыми раковинами, что-то вроде двустворчатых моллюсков на стебельке, которые извлекают пищу из окружающей их воды. Над морским дном колыхались целые леса морских перьев, тщательно фильтрующих воду, а в тихих водах обитали
хрупкие стекловидные губки. К концу периода появилось множество различных иг-локожих, в том числе морские звезды и морские ежи.
Два живых ланцетника
Перемены на рифах
Хищники усердно разрушали древние до-кембрийские строматолитные рифы, однако за работу уже взялись новые неутомимые производители известняка. Это были археоциаты, примитивные губкооб-разные организмы, которые, однако, быстро распространились по всему миру и эволюционировали во множество различных видов. Археоциаты, в свою очередь, внезапно пришли в упадок и полностью вымерли в середине кембрия, но к тому времени в морях появились первые кораллы - правда, они еще не начали строить рифы.
Конец кембрия ознаменовался новой ледниковой эпохой. Уровень моря резко понизился. Это привело к уничтожению многих природных зон и, соответственно, вымиранию многих видов животных.
А Ископаемое хордовое животное. рых были хвостовой плавник с V-образными группами мышц и некая структура, напоминающая ротовую часть бесчелюстной рыбы, с зубами из дентина и эмали, как у позвоночных. К концу периода возникли и первые позвоночные, так называемые птераспидные рыбы.
Ископаемое хордовое животное
Человеческий хвост
Помимо всего прочего, в кембрии появились первые хордовые животные, представители той самой группы, эволюция которой в конечном итоге привела к возникновению на Земле Человека. Все хордовые на каком-то этапе своего развития имеют жаберные щели и четко выделенную нервную трубку, идущую вдоль спины, по обе стороны которой располагаются парные группы мышц. В дальнейшем вокруг нервной трубки образуется костный позвоночник или хребет, отчего высшие хордовые получили название позвоночных животных. Часть такого хребта, тянущаяся за анальным отверстием животного, называется хвостом. Хордовые также имеют жесткую хрящевую струну (хорду), проходящую вдоль спины животного на определенном этапе его жизненного цикла. Хорда и по сей день присутствует у зародышей позвоночных, включая человека.
В кембрии предположительно существовали три группы ранних хордовых. У всех них была рыбообразная форма, а спинная нервная трубка переходила в длинный хвост, приводимый в движение V-образными группами мышц. Прямо за головой располагались жаберные щели. Похожие животные обитают на Земле и в наши дни - это напоминающие головастиков личинки асцидий и взрослые ланцетники.
Первым кандидатом в предки всех хордовых можно считать маленькое рыбообразное животное пикайю из бур-гесских глинистых сланцев. Внешне оно походило на ланцетника, с длинной твердой полосой вдоль всего тела и отдельными сегментами, похожими на группы мышц.
Анатомия трилобита
Трилобиты великие и ужасные
Трилобиты были подлинными хозяевами кембрийских морей. Они зарывались в толщу осадков, ползали по морскому дну, бороздили темные океанские глубины и плавали в верхних слоях морей, пронизанных солнечным светом. Многие из них поедали останки мертвых животных и детрит, накапливавшийся в донных осадках, однако встречались среди них и активные хищники. Некоторые трилобиты, возможно, охотились даже на своих сородичей, обитавших в отложениях морского ила. Крупнейшие из трилобитов имели длину свыше 70 см, а самые маленькие не достигали и сантиметра.
Трилобиты внешне походили на современных "королевских крабов" (мечехвостов) - их дальних родственников. Само название "трилобиты" означает "трехчленные": их панцирь состоял из трех секций - центральной, или осевой, и двух сплюснутых боковых по обе ее стороны. Большинство трилобитов имело щитовидный головной отдел, гибкий торакс (среднюю часть) из сочлененных сегментов и плоский хвост, зачастую вытянутый в длинный хвостовой шип. Попадаются ископаемые трилобиты, свернувшиеся в клубок, подобно мокрицам - возможно, так они защищались от врагов.
На каждом сегменте туловища трилобита было по паре конечностей. Те из них, что располагались у рта, служили щупательными усиками. На прочих конечностях крепились перистые жабры для дыхания, плавательные пластинки или ножки для ходьбы и специальные отростки, с помощью которых пища передавалась вдоль тела к ротовому отверстию. Панцирь часто был покрыт бороздками и выпуклостями, разбивавшими его на части. У некоторых трилобитов панцири испещрены крохотными дырочками - возможно, в тех местах, где прежде росли волоски, служившие органами осязания или вкуса.
Разновидности трилобитов
Осколки минувшего
Подобно прочим членистоногим, у трилобитов был твердый внешний покров, который им периодически приходилось сбрасывать (как при линьке), чтобы расти. Сброшенные трилобитами покровы отлично сохраняются в ископаемом виде. Однако, чтобы "линять" было легче, в их панцирях имелись слабые линии, или швы. Погребенные под слоем осадков панцири трилобитов, как правило, раскалывались по этим линиям, так что в целом виде их находят крайне редко.
Расследуя "дело трилобитов"
Как же мы узнаем об образе жизни трилобитов? Скажем, останки их ротовых частей и передних ножек позволяют кое-что разузнать о том, как они питались. И все же - проглатывали они осадки вместе с содержавшимися в них питательными веществами или поедали детрит непосредственно с морского дна? И как они передвигались? Свою добычу хищные трилобиты преследовали или подкарауливали в засаде?
Ответы на некоторые из этих вопросов можно получить, изучая окаменевшие отпечатки - следы, оставленные трилобитами при передвижении по дну. Пробираясь сквозь толщу ила, они оставляли за собой след, похожий на "елочку". А когда трилобиты отдыхали, в породе оставались отметины, напоминающие следы от копыт.
Первые глаза на Земле?
Трилобиты были первыми из известных нам животных с высокоразвитым зрением. Возможно, зрение помогало им вовремя замечать опасных хищников. Подобно глазам современных насекомых и ракообразных, глаза трилобитов были сложными и состояли из скоплений крохотных линз. Линзы эти оказались достаточно прочными, чтобы сохраниться в ископаемом виде.
Размеры и формы глаз трилобитов чрезвычайно многообразны. Были и совершенно слепые трилобиты - возможно, потому, что жили они в толще донных отложений или на больших глубинах, где мало света. У одних трилобитов были панорамные глаза, которые давали широкий обзор. У других глаза располагались по бокам головы. У третьих они размещались у самой макушки или даже торчали на стебельках, так что животные, вероятно, могли почти целиком зарываться в ил, но при этом бдительно следить за возможной угрозой или добычей. Трилобиты активного образа жизни имели выпученные глаза в передней части головы. Поля зрения обоих глаз у них перекрещивались, что позволяло животному точнее определять расстояние до объекта и рассчитывать свою скорость.
Плавающие трилобиты обзавелись широкими и плоскими хвостовыми щитами. У таких видов были легкие панцири и множество отростков, которые увеличивали поверхность тел животного - это помогало ему держаться на плаву. Глубоководные виды трилобитов использовали отростки для того, чтобы приподниматься над осадочным слоем, возможно, для извлечения частиц пищи из морской воды.
Этот окаменевший отпечаток, названный крузианой, оставил ползущий трилобит.
Вымирание трилобитов
Своего наивысшего расцвета трилобиты достигли в ордовикский период, однако к концу палеозойской эры, 225 млн лет назад, они полностью вымерли. Бурно эволюционировавшие моллюски и рыбы научились расправляться с ними, невзирая на их панцири. К тому же они успешно соперничали с трилобитами за пищевые ресурсы.
Закованные в "броню"
Некоторые трилобиты могли свертываться таким образом, чтобы их прочная "броня" полностью прикрывала более уязвимую брюшную полость.
Введение
- 1 Полезные ископаемые 2 Органический мир 3 Климат 4 Загадка скелетов 5 "Кембрийский взрыв" 6 Эксперименты природы 7 Трилобиты великие и ужасные
- 7.1 Разновидности трилобитов 7.2 Вымирание трилобитов
Литература
Введение
Кембрийский период, Кембрий (рус. кембрийская система (период), Кембрий , англ. Cambrian System , нем. Kambrium n - Первая система палеозойской эратемы, в стратиграфической шкале следует за рифею (вендов) и предшествует ордовикский системе (периоду). Пришло 542 ? 0.3 млн. лет назад, закончился 488.3 ? 1.7 млн. лет назад. Отложения кембрийского периода есть на всех континентах.
В кембрии преобладали процессы опускания, которые вызвали интенсивное осадонакопичення в геосинклинальных поясах (Атлантический, Урало-Монгольский и проч.), И на древних платформах.
1. Полезные ископаемые
Среди отложений преобладают карбонатные (известняки и доломит). В отложениях верхнего кембрия установлены лагунные красноцветные отложения. На к. к. по сравнению с проч. системами кембрийские отложения относительно бедны. В кембрии сформировались первые крупные промышленные месторождения фосфоритов (Казахстан, Китай, Монголия). Известны месторождения нефти (Иркутский амфитеатр, Прибалтика, Хасси-Месауд в Алжире). Промышленное значение имеют месторождения каменной соли на Сибирской платформе, в США, Пакистане, Индии. Известны месторождения колчеданно-полиметаллических руд (Сибирь), свинца - в Северной Африке, марганца - в Кузнецком Алатау, бокситов (Восточная Сибирь).
2. Органический мир
Кембрий - время возникновения и расцвета трилобитов. Они представляют собой древнюю группу членистоногих животных, ближе всего стоят к ракообразных. Все известные представители класса трилобитов были морскими животными.
В начале этого периода возникли организмы, обладавшие минеральными скелетами. Появились все типы животных, известные в настоящее время, за исключением мшанок. Долгое время "взрывная" появление жизни в кембрийский период ставила в тупик ученых. Относительно недавно была открыта так называемая едиакарська фауна, а также менее известные хайнанська фауна и фауна Доушаньто, связанные с едиакарським периодом позднего протерозоя - древние, но без скелетных образований и поэтому долгое время скрыты от палеонтологов. Очевидно, многоклеточное жизнь возникла не в кембрии, а существенно раньше, а в кембрии организмы? научились? строить минеральные скелеты, которые имеют гораздо больше шансов окаменеть и сохраниться в толщах пород, чем мягкие тела животных.
В основном кембрийская биота поселилась в морских бассейнах. Существовало большое количество трилобитов, гастропод, брахиопод, одновременно существовали и животные, которых трудно отнести к какой-либо известной группы. Также были также виды, принадлежащие к существующим сейчас типов, однако современные совсем не похожи внешне. Рифообразующих организмами были археоциаты, существовавшие только в кембрии, и водоросли , выделяющие известняк. Судя по всему, в кембрии возникли первые наземные беспозвоночные - черви и многоножки. Также в этот период появились водоросли, коралловые полипы, губки, головоногие моллюски и членистоногие.
От 570 до 500 млн. лет назад. Кембрийский период начался примерно 570 млн. лет назад, а возможно и несколько раньше, и продолжался 70 млн. лет. Начало этому периоду положил поразительной силы эволюционный взрыв, в ходе которого на Земле впервые появились представители большинства основных групп животных, известных современной науке. Граница между докембрия и кембрия проходит по горным породам, в которых внезапно появляется удивительное разнообразие окаменелостей животных с минеральными скелетами - результат "кембрийского взрыва" жизненных форм. Никто точно не знает, как выглядела карта мира в кембрийскую эпоху, ясно лишь, что она сильно отличалась от сегодняшней. Поперек экватора раскинулся огромный материк Гондвана, включавший в себя части современных Африки, Южной Америки , Южной Европы, Ближнего Востока, Индии, Австралии и Антарктиды. Кроме Гондваны, на земном шаре было еще четыре материка, расположившихся на месте нынешних Европы, Сибири, Китая и Северной Америки (но в совокупности с северо-западной Британией, западной Норвегией и частями Сибири). Северо-Американский материк того времени известный под названием Лаврентия.
3. Климат
В эту эпоху климат на Земле был теплее, чем в наши дни. Тропические побережья материков окаймляли гигантские рифы из строматолитов, во многом напоминали коралловые рифы современных тропических вод. О том эти рифы понемногу уменьшались в размерах, поскольку многоклеточные животные, бурно развивались, активно их поедали. На суше в те времена не было ни растительности, ни почвенного слоя, поэтому вода и ветер разрушали ее гораздо быстрее, чем сейчас. В результате в море смывалась большое количество осадков.
4. Загадка скелетов
Животные, пока у них еще не сформировались твердые скелеты, очень редко сохранялись в виде окаменелостей. Соответственно и сведений о них до нас дошло крайне мало. Но почему же у такого количества животных скелеты развились именно теперь, а не когда-то, в докембрии? Создается впечатление, что для того, чтобы в организме животного откладывались минералы, необходимые для формирования скелета, требуется определенное количество кислорода. Возможно, концентрация кислорода в атмосфере стала достаточной для этого только в раннем кембрии. Первые скелеты состояли в основном из карбоната кальция. Новые хищники поедали древние строматолитов рифы, а те, при разрушении, выбрасывали в воду океанов все больше и больше кальция, пригодного для формирования скелетов и раковин. Ракушки и панцири не только служили надежной опорой организму животных, но и защищали их от хищников, появившихся вокруг в изобилии. Более жесткие скелеты позволяли животным перейти к новому образу жизни: они смогли подниматься над донным илом, а стало быть, и быстрее передвигаться по морскому дну. Как только у животных развились членистые конечности, им стали доступны самые разнообразные способы передвижения, в том числе ходьба и плавание. Щетинистые конечности подходили также для фильтрации пищи из морской воды, а членистые ротовые органы открывали новые возможности для захвата добычи. Животный мир бургеських сланцев.
5. "Кембрийский взрыв"
Кембрийский эволюционный взрыв - одна из величайших загадок в истории развития жизни на Земле. Понадобилось 2,5 млрд. лет, чтобы простейшие клетки развились в более сложные эукариотни клетки, и еще 700 млн. лет для возникновения первых многоклеточных организмов. А потом, всего за 100 млн. лет, мир оказался заселен неймовирнитнимы многоклеточными животными. С тех пор за более чем 500 млн. лет на Земле не появилось ни одного нового типа (принципиально иного строения тела) животных. В кембрийский период на Земле существовали громадные области, занятые континентальным шельфом, или материковыми отмелями. Здесь создались идеальные условия для жизни: дно, покрытое слоем мягкого ила, и теплая вода. К этому времени в атмосфере образовалось много кислорода, хотя он и был меньше, чем сегодня. Развитие твердых покровов привело к появлению новых жизненных форм, таких, как членистоногие, артроподов. Животным понадобились новые способы защиты от новых высокоорганизованных хищников. Улучшились средства их защиты - и уже хищникам пришлось вырабатывать новые методы охоты, чтобы преодолеть сопротивление жертвы. В течение кембрийского периода уровень моря неоднократно повышался и понижался. При этом некоторые популяции вымирали, а места их проживания занимали другие животные, которым, в свою очередь, приходилось приспосабливаться к новым условиям жизни. Впоследствии животные кембрия осваивали все новые, более и более специализированные способы питания. Животный мир становился разнообразнее, и все больше видов животных могло существовать бок о бок, не претендуя на пищевые ресурсы соседей. Никогда больше на нашей планете не будет такого количества незанятых экологических ниш и столь слабой конкуренции между видами - другими словами, настолько неограниченных возможностей для экспериментирования со стороны природы. Бургесськи глинистые сланцы. В 1909 г. американский палеонтолог Чарльз Дулиттл Уолкотт сделал одно из "открытий века". В Канадских Скалистых горах, на высоте около 2400 м, он нашел небольшую линзу глинистого сланца с огромным количеством очень странных окаменелостей мягкотелых животных, многие из которых отлично сохранились. Они жили в раннем кембрии на илистом мелководье по соседству с большим рифом. Очевидно, часть илистого берега обвалилась и увлекла за собой этих животных в глубокую донную впадину, прихватив по пути кое-кого из тех, кто жил в водной толще над рифом; все они оказались быстро погребены под толстым слоем ила. Ученые полагают, что бургесськи сланцы сформировались на заре кембрийского периода. В них встречаются самые разнообразные виды животных, отсутствуют в более древних породах. Тут и артроподов, которые ползали в иле, поедая детрит (органические останки), и их родственники - активные пловцы и добытчики корма фильтрованием воды. Некоторые членистоногие, плавающих например сиднейи, возможно, были хищниками. Другие животные жили либо на иле, или в его толще. Среди них можно выделить многочисленные разновидности губок, на длинных отростках некоторых из них селились брахиоподы (плеченогих), чтобы фильтровать воду. Странная коллекция древних животных. Исследуя бургесськи глинистые сланцы, Уолкотт установил в них около 70 родов и 130 видов различных животных. Многим из них он присвоил названия, взятые из местных наречий североамериканских индейцев. Так, "виваксия" означает "ветреный" - очень подходящее определение для этой местности, а "одарая" происходит от слова "одарай", что значит "конусообразный". Сами животные оказались не менее странными, чем их названия. Некоторых из них еще можно отнести к какой-либо современной группы животных, однако большинство не имеют ничего общего ни с какой другой известной нам существом, вымершая или сейчас живуча. Скажем, в гошуцшенш, крайне необычного существа, были цебулевоподибна голова и ряд шипов, проходящих вдоль спины. Опабиния имела пять глаз - четыре из них на стебельках - и длинное гибкое рыльце, которым она, как видно, высасывала из морского дна детрит. Кончик рыльца опабинии раздваивался и был увенчан странными отростками. Может быть, она использовала его как своего рода клешни для захватывания пищи? Или отростки просто заталкивали пищу обратно в рот, когда она оттуда вываливалась? Некоторые животные, похоже, имели черты, присущие сразу нескольким современным типам. Одонтогрифус, например, происходил па плоского сегментированного червя, но вокруг его рта росли усики, как у членистоногих, и множество крошечных зубов. В нектокариса голова и верхняя часть туловища были как у ракообразных, а нижняя часть туловища и хвост - как у позвоночных животных.
6. Эксперименты природы
Создается такое впечатление, что в ходе "эволюционного взрыва" кембрийского периода природа не намеренно экспериментировала с огромным количеством самых разных жизненных форм. Правда, в итоге лишь далеко не все из них дожили до наших дней. В течение кембрия возникло множество странных типов и "проектов" строения животных, давно исчезли с лица нашей планеты. Были в то время и многие хорошо знакомые нам группы животных. По сути, до конца кембрийского периода появились все нынешние типы твердотельных животных, за исключением лишь одного. Так почему же с тех пор эволюция не породила новые типы животных? Может, в их генетической структуре произошли какие-то изменения и они утратили способность к столь быстрой трансформации? Или большое разнообразие видов создала сильную межвидовой конкуренции, что оставляет слишком мало возможностей для экспериментаторства? Несомненно одно: в наши дни любую экологическую нишу, моментально заполняют уже существующие животные, отлично приспособлены к данной среде обитания. Жизнь в кембрийских морях. Эволюционный взрыв раннего кембрия породил на свет множество разнообразных существ. Важнейшие из них - трилобиты, членистоногие животные, во многом похожие на современных мечехвостов. Их тела были покрыты щитообразными панцирями. Большинство ранних трилобитов жили на морском дне, однако некоторые плавали в воде над поверхностью дна и, вполне возможно, охотились на своих сородичей, живших в иле. В морской воде жило и множество других организмов. Они образовывали пищевую цепь (последовательность живых существ, служивших пищей друг другу), в основе которого находились миллионы водорослей, плавающих и микроскопических животных. Некоторые из них, например фораминиферы и примитивные креветки, появившиеся еще в докембрии, постепенно выработали твердые покровы. Морские волны переносили с места на место медуз и родственных им животных, а к концу кембрийского периода в морях появились и весьма высокоорганизованные хищники - такие, как головоногие моллюски (похожие на современных осьминогов и кальмаров) или примитивные панцирные рыбы. У донному мулі копошилися численні хробаки, що харчувалися падлом, примітивні молюски, схожі на сучасних блюдечок і морських равликів, а також брахіоподи - тварини з двостулковими мушлями, щось начебто двостулкових молюсків на стеблинці, що витягають їжу з навколишньої води. Над морським дном колихалися цілі ліси морських пер, що ретельно фільтрують воду, а в тихих водах жили тендітні склоподібні губки. До кінця періоду з"явилася безліч різних голкошкірих, у тому числі морські == Зірки і морські їжаки == Зміни на рифах. Хижаки ретельно руйнували древні докембрійські строматолітові рифи, однак за роботу вже взялися нові невтомні виробники вапняку. Це були археоціати, примітивні губкоподібні організми, що, однак, швидко поширилися по усім світі й еволюціонували в безліч різних видів. Археоціати, у свою чергу, раптово прийшли в занепад і цілком вимерли в середині кембрію, але на той час у морях з"явилися перші корали - правда, вони ще не почали будувати рифи. Кінець кембрію ознаменувався новою льодовиковою епохою. Рівень моря різко понизився. Це привело до знищення багатьох природних зон і, відповідно, вимирання багатьох видів тварин. Викопна хордова тварина. В них були хвостовий плавець з V-подібними групами м"язів і якась структура, що нагадує ротову частину безщелепної риби, із зубами з дентину й емалі, як у хребетних. До кінця періоду виникли і перші хребетні, так названі птераспідні риби. Крім усього іншого, у кембрії з"явилися перші хордові тварини, представники тієї самої групи, еволюція якої в остаточному підсумку привела до виникнення на Землі Людини. Усі хордові на якомусь етапі свого розвитку мають зяброві щілини і чітко відділену нервову трубку, що йде вздовж спини, по обі сторони якої розташовуються парні групи м"язів. Надалі навколо нервової трубки утвориться кістковий хребет або хребет, від чого вищі хордові одержали назву хребетних тварин. Частина такого хребта, що тягнеться за анальним отвором тварини, називається хвостом. Хордові також мають тверду хрящову струну (хорду), що проходить вздовж спини тварини на визначеному етапі його життєвого циклу. Хорда і донині є присутньою у зародків хребетних, включаючи людей. У кембрії приблизно існували три групи ранніх хордових. В усіх них була рибоподібна форма, а спинна нервова трубка переходила в довгий хвіст, що приводиться в рух V-подібними групами м"язів. Прямо за головою розташовувалися зяброві щілини. Схожі тварини живуть на Землі й у наші дні - що нагадують пуголовки, личинки асцидій і дорослі ланцетники. Першим кандидатом у предки всіх хордових можна вважати маленьку рибоподібну тварину пікайю з бургесських глинистих сланців. Зовні вона походило на ланцетника, з довгою твердою смугою вздовж усього тіла й окремих сегментів, що схожі на групи м"язів.
7. Трилобіти великі і жахливі
Трилобіти були справжніми господарями кембрійських морів. Вони заривалися в товщу опадів, плазували по морському дну, борознили темні океанські глибини і плавали у верхніх шарах морів, пронизаних сонячним світлом. Багато хто з них поїдали останки мертвих тварин і детрит, що накопичувався в донних опадах, однак зустрічалися серед них і активні хижаки. Деякі трилобіти, можливо, полювали навіть на своїх родичів, що жили у відкладеннях морського мулу. Найбільші з трилобітів мали довжину понад 70 см, а самі маленькі не досягали і сантиметра.
7.1. Різновидності трилобітів
Трилобиты внешне походили на современных "королевских крабов" (мечехвостов) - их дальних родственников. Само название "трилобиты" означает "трехчленные": их панцирь состоял из трех секций - центральной или осевой, и двух сплюснутых боковых по обеим ее сторонам. Большинство трилобитов имело щитовидный головной отдел, гибкий торакс (среднюю часть) из сочлененных сегментов и плоский хвост, зачастую вытянутый в длинный хвостовой шип. Встречаются ископаемые трилобиты, что свернулись в клубок, подобно мокрица - возможно, так они защищались от врагов. На каждом сегменте туловища трилобита было по паре конечностей. Те из них, которые располагались у рта, служили усиками, которыми они щупалец. На других конечностях крепились перистые жабры для дыхания, плавательные пластинки или ножки для ходьбы и специальные отростки, с помощью которых пища передавалась вдоль тела до ротового отверстия. Панцирь часто был покрыт бороздами и выпуклостями, разбивали его на части. У некоторых трилобитов панцири испещрены крохотными дырочками - возможно, в тех местах, где когда-то росли волоски, служившие органами осязания или вкуса. Обломки прошлого. Подобно другим членистоногим, у трилобитов был твердый наружный покров, который им периодически приходилось сбрасывать (как при линьке), чтобы расти. Сброшенные трилобитами покровы отлично сохраняются в ископаемом виде. Однако, чтобы "линять" было легче, в их панцирях имелись слабые линии, или швы. Погребенные под слоем осадков панцири трилобитов, как правило, раскалывались по этим линиям, так что в целом виде их находят крайне редко. Расследуя "дело трилобитов". Как же мы узнаем об образе жизни трилобитов? Скажем, остатки их ротовых частей и передних ножек позволяют кое-что узнать о том, как они питались. И все же - проглатывали они осадки вместе с питательными веществами, которые содержались в них, или поедали детрит непосредственно с морского дна? И как они передвигались? Свою добычу хищные трилобиты преследовали или подстерегали в засаде? Ответы на некоторые из этих вопросов можно получить, изучая окаменевшие отпечатки - следы, оставленные трилобитами при передвижении по дну. Пробирая сквозь толщу ила, они оставляли за собой след, похожий на "елку". А когда трилобиты отдыхали, в породе оставались отметины, напоминающие следы от копыт. Первые глаза на Земле? Трилобиты были первыми из известных нам животных с высокоразвитым зрением. Возможно, зрение помогал им вовремя замечать опасных хищников. Подобно глазам современных насекомых и ракообразных, глаза трилобитов были сложными и состояли из скоплений крохотных линз. Линзы эти оказались достаточно прочными, чтобы сохраниться в ископаемом виде. Размеры и формы глаз трилобитов чрезвычайно многообразны. Были и совсем слепые трилобиты - возможно, потому, что жили они в толще донных отложений или на больших глубинах, где мало света. В одних трилобитов были панорамные глаза, давали широкий обзор. В других глаза располагались по бокам головы. В третьих они были размещены у самой верхушки или даже торчали на стебельках, так что животные, вероятно, могли почти целиком зарываться в ил, но при этом внимательно следить за возможной угрозой или добычей. Трилобиты, которые вели активный образ жизни имели выпученные глаза в передней части головы. Поля зрения обоих глаз у них перекрещивались, что позволяло животному точнее определять расстояние до объекта и рассчитывать свою скорость. Трилобиты, плавающих обзавелись широкими и плоскими хвостовыми щитами. У таких видов были легкие панцири и множество отростков, которые увеличивали поверхность тела животного - это помогало ему держаться на плаву. Глубоководные виды трилобитов использовали отростки для того, чтобы подниматься над осадочным слоем, возможно, для извлечения частиц пищи из морской воды.
7.2. Вымирание трилобитов
Своего наивысшего расцвета трилобиты достигли в ордовикский период, однако к концу палеозойской эры, 225 млн. лет назад, они вполне вымерли. Бурно эволюционировали моллюски и рыбы научились расправляться с ними, несмотря на их панцири. К тому же они успешно конкурировали с трилобитами за пищевые ресурсы. Закованные в "броню". Некоторые трилобиты могли сворачиваться таким образом, чтобы их крепкая "броня" полностью прикрывала более уязвимую брюшную полость.