Палеозойская эра: периоды, климат. Растительный и животный мир палеозойской эры

Палеозойская эра охватывает огромный временной промежуток приблизительно 542 – 250 миллионов лет назад. Первым его периодом был «Кембрий», продлившийся около 50 -70 (по разным оценкам) миллионов лет, вторым – «Ордовик», третьим – «Силур», четвертым – шестым, соответственно, «Девон», «Карбон», «Пермь». В начале кембрия растительность нашей планеты была представлена преимущественно красными и сине-зелеными водорослями. Эта разновидность по своему строению больше похожа на бактерии, так как не имеет ядра в клетке (настоящие водоросли это ядро имеют, поэтому являются эукариотами). Палеозойская эра, климат которой в начале был умеренным, с преобладанием морей и низменной суши, способствовал процветанию именно водорослей.

Считается, что они создали атмосферу

Сине-зеленые водоросли появились на Земле более чем давно, около 3,5 миллиардов лет назад. И, как предполагают ученые, именно они воздали земную атмосферу за счет выделения кислорода в процессе фотосинтеза. В фотосинтез водоросли смогли включиться за счет наличия в них двух веществ. Одно, синего цвета – фикоцианин, другое, зеленого цвета – хлорофилл. Причем отдельные виды и роды этих созданий имеют различные модификации вышеуказанной пары, что позволяет водорослям выживать в условиях затенения, минимального количества кислорода, высоких и низких температурах. Сегодня сине-зеленые водоросли встречаются и в коллекторах сточных вод и в водах Северного Ледовитого океана. Останки же древних водорослей сегодня встречаются в виде биостром – крупных линз, сложенных биогенными известняками.

Мхи жили на планете треть миллиарда лет назад

Наземный растительный мир палеозойской эры в самом ее начале, как предполагается (но это не доказано), мог включать в себя только мхи. В то время как первые примитивные высшие растения – псилофиты, обладавшие только стеблем, проводящим жидкость, без листьев, появились в третьем подпериоде палеозоя – «Силуре». Они продолжили свое развитие в четвертом периоде палеозоя - "Девоне" - в виде риниофитов, которые также были сосудистыми растениями. Кроме того, как официально доказано, в "Карбоне" (0,35 млрд лет назад) уже точно существовали моховидные растения с превалирующим гаметофитным циклом развития, обладающие листьями и стеблями (в отличие от водорослей), имеющими мужские и женские растения или мужские и женские элементы в одном растении.

Их споры переносил ветер

Палеозойская эра, климат которой был достаточно теплым в отдельные периоды, породила также вечнозеленые травы – хвощи и плауны. Первые, по сравнению со мхами, имеют усложненное строение в виде наличия явно выраженного стебля, чешуйчатых листьев, корней (клубеньков), проводящей системы, тканей, позволяющих растению держаться вертикально. Хвощи размножались уже корнями и были ветроопыляемыми гаметофитами (вода для размножения больше не требовалась). Плауны же, по сравнению уже с хвощами, имели более выраженные листья, развитую корневую систему, которая поглощала воду (у мхов поглощение идет за счет всей поверхности).

Палеозойская эра «создала» и папоротники, среди которых в девоне встречались трехметровые экземпляры. Они обладали не совсем листьями, так как то, что мы видим сегодня в виде красивой резной зелени, является вайей – системой веток, расположенных в одной плоскости. Древние папоротники могли размножаться как мхи, спорами, а также половым способом и корнями, или вайями (то есть вегетативно), для оплодотворения им нужна была вода, и они не могли цвести, так как не являлись и не являются покрытосеменными растениями, появившимися после окончания палеозоя.

В девоне появились предки новогоднего атрибута

А вот предки современной новогодней ёлочки зародились как раз в палеозойскую эпоху. Это были голосеменные растения, которым стопроцентно уже не нужна была вода для размножения. Они уже имели четкое разделение органов – ствол, корни, листья в виде игл, покрытое чешуйками семя. Голосеменные - раздельнополые растения, размножающиеся семенами, произошедшие, как предполагается, от отдельного вида папоротников. Таковы ароморфозы палеозойской эры в растительном мире, где под ароморфозом подразумевается прогресс в эволюции, который приводит к повышению уровня организации какого-либо организма.

Небывалые темпы ускорения

Кембрийский период интересен тем, что тогда произошел так называемый Кембрийский взрыв, который представляет собой загадку эволюции. Дело в том, что до того времени все процессы протекали очень медленно – 2,5 миллиарда лет понадобилось на появление сложных клеток из простейших, 0,7 млрд лет – на появление многоклеточных организмов. В то время как в Кембрии и далее за 100 миллионов лет образовались многоклеточные организмы в таком разнообразии, что за последующие полмиллиарда лет на планете не было обнаружено никаких принципиально новых вариантов строения тел живых организмов.

Эпоха трилобитов

Какими существами стала известна науке палеозойская эра? Животный мир Кембрия в основном был представлен трилобитами, от которых, скорее всего, произошли современные мечехвосты и некоторые другие членистоногие. Трилобиты просуществовали на земле двести миллионов лет, после чего вымерли. За этот период появилось великое разнообразие этих животных, покрытых хитиновыми панцирями. Их устройство было таково, что к панцирю внутри крепились органы, а брюшко было преимущественно мягким, поэтому специалисты называют оболочку трилобитов внешним скелетом.

У некоторых крупных видов (трилобит мог быть в длину около 0,8 метра) в состав экзоскелета входили еще и минеральные соли (карбонат кальция), что позволило многим образцам сохраниться в ископаемых породах до наших дней. Форма тела у членистоногих в кембрийском периоде была преимущественно уплощенной, что указывало на то, что эти животные вели донный малоподвижный образ жизни. Трилобиты уже тогда имели глаза, сходные с глазами современных образцов, однако угол обзора у них был близок к горизонту, поэтому для наблюдения за тем, что творится над головой, многие трилобиты имели маленький глазок, третий, на затылочной части «головы».

Их кровь по составу была идентична воде в море

Ароморфозы палеозойской эры в животном мире представлены появлением еще в период кембрия археоциатов. По форме эти животные напоминали полые бокалы из известняка, которые крепились к почве опять же известняковыми образованиями. Стенки «бокалов» были пористыми, и через них проходила вода, принося крохотные съедобные частицы. К концу кембрия эти существа исчезли из морей планеты, но от них произошли две большие современные группы животных – кораллы и губки. В морях кембрия существовали и плеченогие, которые крепились к почве уже за счет хрящевой ножки, имели желудок, пигментационные пятна на месте глаз, пульсирующее «сердце», развитую кровеносную систему. Они уже не пропускали через себя свободно воду, но имели состав бесцветной крови, идентичный морской воде.

Они произошли от червей

Палеозойская эра была временем зарождения и предков современных головоногих – кальмаров, осьминогов, каракатиц. Тогда они были мелкими существами с роговыми раковинками, по которым проходил сифон, дающий возможность животному заполнять части раковинок водой или газами, меняя свою плавучесть. Ученые полагают, что древние головоногие и моллюски произошли от древних червей, останков которых сохранилось немного, так как они состояли, преимущественно, из мягких тканей.

Палеозойская эра, растения и животные которой то сменяли друг друга, то сосуществовали рядом миллионы лет, дала жизнь еще и цистоидеям. Эти создания, прикрепленные ко дну известняковой чашечкой, уже имели руки-щупальца, которые прижимали к органам питания цистоидеи проплывающие мимо частички пищи. То есть животное перешло от пассивного ожидания, как у археоциатов, к добыче пищи. К раннему палеозою ученые отнесли и обнаруженное рыбообразное существо, которое имело позвоночник (хорду).

Трехметровые ракоскорпионы… с ядовитым жалом

А вот развитие примитивные рыбы получили в силуре и ордовике, где они были бесчелюстными, покрытыми панцирями созданиями, с органами, выбрасывающими электрические разряды для защиты. В тот же период можно обнаружить гигантских наутилоидей с трехметровыми раковинами и не менее больших ракоскорпионов, длиной до трех метров.

Палеозойская эра была богата на изменения климата. Так, в позднем ордовике существенно похолодало, потом потеплело опять, в раннем девоне море значительно отступало, шло активное вулканическое горообразование. Но именно девон называют эпохой рыб, так как в воде были сильно распространены хрящевые рыбы – акулы, скаты, кистеперые рыбы, которые имели носовые отверстия для дыхания воздухом из атмосферы и могли использовать плавники для хождения. Их считают предками земноводных животных.

Первые же стецеофаги (земноводные гигантские змеи и ящерицы) оставили свои следы в позднем палеозое, где они сосуществовали с котиломерами – древними рептилиями, которые были как хищниками, так и насекомоядными и растительноядными животными. Палеозойская эра, таблица развития жизненных форм в течение которой представлена выше, оставила много загадок, которые только предстоит разгадать ученым.