Ордовикский период
Ордовикский период - второй период палеозойской эры (называющийся по имени кельтского племени ордовиков, населявшего территорию Уэльса). В этот период материки снова испытали прогибание, в результате чего геосинклинали и низменные котловины превратились в мелководные моря. В конце ордовика ок. 70% территории Северной Америки было затоплено морем, в котором отложились мощные толщи известняков и глинистых сланцев. Морем были покрыты также значительные территории Европы и Азии, частично - Австралия и центральные районы Южной Америки.
Все кембрийские беспозвоночные продолжали развиваться и в ордовике. Кроме того, появились кораллы, пелециподы (двустворчатые моллюски), мшанки и первые позвоночные. В Колорадо в ордовикских песчаниках обнаружены фрагменты самых примитивных позвоночных - бесчелюстных (остракодерм), у которых отсутствовали настоящие челюсти и парные конечности, а передняя часть тела была покрыта костными пластинками, образующими защитный панцирь.
На основе палеомагнитного изучения пород установлено, что на протяжении большей части палеозоя Северная Америка располагалась в экваториальной зоне. Ископаемые организмы и широко распространенные известняки этого времени свидетельствуют о господстве в ордовике теплых мелководных морей. Австралия располагалась близ Южного полюса, а северо-западная Африка - в районе самого полюса, что подтверждается запечатлевшимися в ордовикских породах Африки признаками широкого распространения оледенения.
В конце ордовикского периода в результате тектонических движений происходили поднятие материков и морская регрессия. Местами коренные кембрийские и ордовикские породы испытали процесс складкообразования, который сопровождался ростом гор. Этот древнейший этап орогенеза носит название каледонской складчатости.
Силурийский период
Силурийский период. Впервые породы этого периода были изучены также в Уэльсе (название периода происходит от кельтского племени силуров, населявшего этот регион).
После тектонических поднятий, ознаменовавших окончание ордовикского периода, наступил денудационный этап, а затем в начале силура материки снова испытали прогибание, а моря затопили низменные районы. В Северной Америке в раннем силуре площадь морей существенно сократилась, однако в среднем силуре они заняли почти 60% ее территории. Сформировалась мощная толща морских известняков ниагарской формации, получившей свое название от Ниагарского водопада, порог которого она слагает. В позднем силуре площади морей сильно сократились. В полосе, простирающейся от современного штата Мичиган до центральной части штата Нью-Йорк, накапливались мощные соленосные пласты.
В Европе и Азии силурийские моря были широко распространены и занимали почти те же территории, что и кембрийские моря. Незатопленными оставались те же изолированные массивы, что и в кембрии, а также значительные территории северного Китая и Восточной Сибири. В Европе мощные известняковые толщи накапливались по периферии южной оконечности Балтийского щита (в настоящее время они частично затоплены Балтийским морем). Небольшие моря были распространены в восточной Австралии, северной Африке и в центральных районах Южной Америки.
В силурийских породах обнаружены в общем те же основные представители органического мира, что и в ордовикских. Наземные растения в силуре еще не появились. Среди беспозвоночных гораздо более обильными стали кораллы, в результате жизнедеятельности которых во многих районах сформировались массивные коралловые рифы. Трилобиты, столь характерные для кембрийских и ордовикских пород, утрачивают свое доминирующее значение: их становится меньше как в количественном, так и видовом отношениях. В конце силура появилось множество крупных водных членистоногих, называемых эвриптеридами, или ракоскорпионами.
Силурийский период в Северной Америке завершился без крупных тектонических подвижек. Однако в Западной Европе в это время образовался пояс каледонид. Эта горная цепь простиралась на территории Норвегии, Шотландии и Ирландии. Орогенез происходил также в северной Сибири, в результате чего ее территория была так высоко поднята, что больше уже никогда не затоплялась.
Эра палеозоя оставила в истории развития Земли свой след: бурные геофизические процессы, формирование основных материков и морей, зарождение морских и сухопутных животных... Ордовикский период - второй снизу из шести периодов в исторической геологической системе разделения - следует за кембрийским и предшествует силурийскому.
История изучения
История геологического и биологического развития Земли прослеживается благодаря изучению радиологических исследований пластов, которые формировались в каждом из периодов. Не исключение и палеозойская эра. Ордовикский период выделен и описан английскими исследователями Мурчисоном и Лапуорсом, который и предложил его название. Ордовиками именовали древнее племя, проживавшее на территории нынешнего Уэльса. Именно в этом месте, в районе Аренинга и Бала, выделены геологические пласты, соответствующие периоду, протекавшему 500 миллионов лет назад, на протяжении 60 млн лет.
На ХХІ сессии Международного геологического конгресса ордовикский период обрел статус самостоятельной системы.
Подразделения ордовика
Система ордовика поделена на три периода: нижний, средний и верхний. По принятой общей международной классификации, им соответствуют определенные ярусы:
- Нижний ордовик: тремадокский, флойский.
- Средний ордовик: далингский, дарривильский.
- Верхний ордовик: сандбский, катский, хирнантский.
Геологическая история ордовикского периода изучается во многих странах, палеонтологи выдвигают свои системы деления периодов, несколько отличающиеся от международной версии.
Материки и океаны
На границе кембрийского и ордовикского периодов распределение океана и суши выглядело следующим образом: Северная Америка и Гренландия составляли единый материк Лавренцию. На юге от нее помещался материк Бразильский. Африканский континент включал в себя Мадагаскар и Аравию. Север - Русская материковая платформа, восточнее ее Ангарида, материки Китайский и Австралийский. Тектонические движения в ордовикский период привели к сближению Русской, Сибирской, Китайской и Северо-Американской платформ и образованию на севере единого большого материка Лавразии. Южные платформы - Индостанская, Африканская, Антарктическая, Южно-Американская, Австралийская - соединились в огромный материк Гондвану. Разделяло два больших континента море Тесис - место, на котором в нынешние времена расположены горные системы Европы, Северной Африки, Азии, Южной Америки. Высокая сейсмическая активность свойственна этим регионам и поныне.
Климат
Вулканы продолжали бушевать весь ордовикский период. Климат становился более теплым и влажным. Теперешняя самая жаркая часть света - Африка - в те времена находилась под самым полюсом, о чем свидетельствуют следы оледенений на ее территории. Увеличение площади моря привело к уменьшению северных пустынь и полному исчезновению южной сухой зоны. Активная сейсмическая обстановка приводит к накоплению мощных вулканических пород. Туфы и лава заполняют морские желоба. На морском дне, которое постепенно опускается, происходит накопление черного вулканического пепла и песка.
Полезные ископаемые
Климатические условия, тектоническая и сейсмическая активности этого периода привели к формированию особенных, свойственных только ордовику накоплений в земной коре. Ордовикский период отличается отложениями пород морского происхождения: известняк, сланец, песчаник. Вулканическая лава, магматические процессы ведут к образованию фосфоритов, горючих сланцев, нефти, железных и прочих руд, гранита, мрамора, ракушняка.
Ордовикский период: растительный мир
В ордовике, как и в предыдущем кембрийском периоде, класс растений представлен в основном красными и зелеными водорослями. Растения, которые появились на суше, наблюдаются в исследованных срезах в очень малом количестве, очевидно, это были первые образцы мелких трубчатых представителей флоры, которые только начинали свое континентальное развитие. Для более обширного завоевания грунта оптимальные условия сформировались лишь в последующем девонском периоде, когда вспышки вулканических страстей несколько поутихли и установилась подходящая влажность. Первые морские водоросли - это одноклеточные низшие формы растений, которые, однако, сохранились и до наших дней. Водоросли соседствовали с такими растительными формами, как грибы и бактерии.
Животные ордовикского периода
Как известно, зарождение животного мира началось в океанических глубинах. В этом отношении ордовик характеризуется взрывным прогрессом в развитии множества новых видов и форм основных морских организмов.
Трилобиты - своеобразные морские членистоногие, которые появились в кембрийские времена, испытали невиданный прогресс. За период ордовика численность их родов возросла до 77, они отличались размерами и образом жизни. Некоторые виды трилобитов были слепыми, но большая их часть имела глаза с численностью фасеток от 10 до 1200. Тело этих членистоногих состояло из нескольких сегментов (от 2 до 29) и было покрыто шипами, которые защищали от врагов и удерживали трилобита на поверхности воды.
Всплеск развития получили в рассматриваемый нами период (ордовикский) головоногие моллюски. Предки современных каракатиц, кальмаров и осьминогов сформировали в те далекие времена многие виды и подвиды, размерами от нескольких сантиметров до нескольких метров.
В песчаных слоях ордовикского периода найдены останки ядер фораминифер, радиолярий, граптолитов.
Значительный прогресс в развитии получили мшанки, иглокожие, табуляты, кораллы. С ордовиком связано появление древнейших позвоночных - бесчелюстных рыб агнатов. По своему строению первые хрящевые рыбы напоминали современных миксин. Это было гибкое, как вьюн, существо с хрящевым позвоночником вдоль скользкого тела. Первые позвоночные еще имели покров в виде твердого панциря, который защищал от внешних повреждений, но уже были более подвижными, чем предшественники, так как позвоночник служил опорой для развивающихся мышц. В самом конце периода жабры некоторых видов превратились в челюсти, а роговые пластины - в зубы. Первые свирепые хищники - плакодермы - выглядели устрашающе, достигали трехметровой длины, двигались быстро.
Ордовикская катастрофа
Многим известен исторический факт о массовом вымирании динозавров на планете, но мало кто знает о том, что первая значительная катастрофа произошла примерно за 200 лет до появления динозавров. В поздний ордовикский период животный мир утратил примерно 60 % существовавших в то время видов. Большинство живых организмов относились к примитивным формам и существовали преимущественно в водном окружении, тем не менее по количеству погибших особей это событие стоит вторым в списке подобных массовых вымираний и третьим по процентному соотношению видов и родов, которые навсегда исчезли с лица Земли.
Версии причин ордовикской катастрофы
Как и в случае с динозаврами, вымирание ордовикских простейших вызывает жаркие споры среди палеонтологов. Дискутируют специалисты о причинах, вызвавших трагедию. Основных версий пять:
- Первая космическая: мощный всплеск гамма-волн рядом с Солнечной системой.
- Вторая космическая: падение крупных метеоритов или столкновение больших астероидов.
- Одной из причин могло стать интенсивное формирование горных систем, в частности Аппалачей, что ведет и интенсивному выветриванию, изменению состава почвы и воды.
- Версия климатическая. Сдвиг Гондваны в сторону Южного полюса привел к резкому похолоданию. Снизилась концентрация углекислого газа, произошло падение уровня Мирового океана, последовало оледенение.
- Противники упомянутой выше версии - исследователи химического состава ископаемых микроорганизмов. Они уверены, что причина кроется в резком изменении соотношения в воздухе углекислого газа и кислорода, насыщенности вод элементами железа, свинца, меди, марганца. Живые организмы подвергались метаморфозам, а впоследствии полностью вымерли целые виды и роды.
Основные события ордовикского периода
Подводя итоги, можно выделить несколько основных и самых важных событий той эпохи, которые значительно повлияли на ход дальнейшей истории развития жизни на Земле.
- Увеличилась площадь морей (по сравнению с предыдущим периодом).
- Завершилось формирование основных платформ.
- Произошло накопление мощных слоев туфа, лавы, осадочных пород, обломочных отложений.
- Закладываются месторождения железных и марганцевых руд, золота, нефти, строительных материалов.
- Появление складчатых регионов и горных систем обусловило определенные границы регионов, что объясняет различие в развитии растительности в разных частях земного шара.
- Растения ордовикского периода представлены бурно развивающимися водорослями, первые из которых появляются на суше, хоть и в небольшом количестве. Предположительно, именно они стали предвестниками первых сухопутных трубчатых растений - риниофитов.
- Бурное развитие морских жителей: трилобитов, иглокожих, моллюсков, бранхапод, мшанок, кораллов.
- Самым главным и важным событием ордовика стало появление первых позвоночных - хрящевых бесчелюстных рыб.
ОРДОВИКСКИЙ ПЕРИОД
Отложения ордовика были выделены в Англии и описаны английским геологом Р. Мурчисоном.- По решению XXI сессии Международного геологического конгресса ордовик выделен в самостоятельную систему.
Материк Лавренция в ордовикский период распался на четыре больших и ряд более мелких островов. На месте Русского материка образовались два больших острова, разделенных узким проливом. Почти половина территории Сибирского и Китайского материков была залита мелким морем.
В южном полушарии образовался огромный материк - Гондвана, включавший современную Южную Америку, южную часть Атлантического океана, Африку, Индийский океан, Австралию, Северную Азию. Начинают формироваться Северный Тянь-Шань, Алтай, Австралийские Кордильеры, Западно-Сибирские хребты.
В существовавших на территории Урала, Чукотки и Кордильер морских бассейнах действовали тысячи вулканов, давших мощные отложения вулканических пород.
Среди пород ордовика преобладают морские отложения-песчаники, известняки, сланцы. По сравнению с отложениями кембрия среди ордовикских отложений меньше лагунных образований-гипсов, солей, известняков, доломитов. Климат в ордовикский период становится более теплым и мягким, о чем свидетельствует большое распространение известняков: строматопоровых, коралловых, криноидных, трилобитовых и цефалоподовых. Значительно возросла площадь моря. Экваториальное первичное море затопило обширные площади кембрийских материков.
Полностью исчезает южная сухая зона. Сокращается площадь северных пустынь. В результате этих изменений изменяется также животный и растительный мир. Горные материки, вклинившиеся между морскими бассейнами, препятствовали расселению животных и растений по земному шару. Вот почему фауна и флора европейского ордовика отличаются от индийской и восточно-азиатской.
В конце кембрийского периода вулканические извержения заполняют туфами и лавами морские бассейны. Одновременно морское дно значительно опускается. Все это обусловило накопление мощных толщ осадочных пород, в частности черного ила, состоящего из вулканического пепла, песка, обломочных пород.
Почти не претерпели изменений в этот период водоросли. Морская фауна характеризовалась таким богатством форм, что ордовикский период представляется нам важнейшей эпохой всей истории Земли. Именно в ордовике сформировались основные типы морских организмов. По сравнению с кембрием значительно возрастает количество трилобитов. В ордовике много крупных трилобитов (до 50-70 см) появляется и в Европе. Это свидетельствует о том, что они себя хорошо чувствовали в новых условиях.
Благодаря миграции фауны с запада на восток и приспособлению к новым условиям в ордовикских морях появляется 77 новых родов трилобитов. Внешнее строение тела свидетельствует о том, что трилобиты вели разный образ жизни. Их глаза имели от 10 до 1200 фасеток. Встречались и слепые трилобиты. Число туловищных члеников (сегментов) колебалось у разных видов от 2 до 29. Тело было покрыто шипами для защиты от врагов или совершенно гладким, хорошо приспособленным к ползанию в иле. Иногда тело покрывали длинные острые шипы, увеличивавшие его поверхность, что позволяло животному свободно держаться в воде.
В ордовикских отложениях найдены все важнейшие группы животных, обитавших в морях в более позднее время. В рыхлых зеленых песчаниках вблизи Ленинграда встречается много ядер фораминифер. В черных сланцах находят радиолярий. Довольно многочисленны в ордовикских отложениях губки, в скелете которых имелись кремнеземные иголочки: циатофикас, высотой до 12 см, и бра хиоспондия, высотой до 30 см с 12 корневыми отростками.
Морские губки были четырех- и шестилучевые. Особенно красивыми иглами отличались четырехлучевая эутак-сиксадима шестилучевая рецептакулитида. Тело первой, величиной с вишню, обладало волокнистой структурой. Каждое из волоконец представляло собой шестигранную трубку, состоявшую из маленьких четырехлучевых иголочек, сплетавшихся так тесно, что отделить хотя бы одну из них очень трудно. Шестилучевые губки появились впервые в раннем ордовике. Круглое, плоское, грушевидное или блюдцевидное тело этого существа было покрыто щитом из ромбических пластинок. Под каждой пластинкой находился пустой заостренный столбик. Столбики соединялись с внутренними пластинками. Все это составляло внутреннюю раковину.
Появились первые кораллы, однако особого значения в природе они пока не имели. Из моллюсков самыми распространенными были наутилоидеи и гастроподы. Раковины наутилоидей были прямыми. Сам моллюск помещался в жилой камере, остальные камеры заполнял газ. Заполняя эти камеры водой, моллюск мог погружаться на значительные глубины, а вытесняя воду газом, всплывать на поверхность. Появились граптолиты, имевшие вид веточек, спиралей, петелек. Они жили колониями, прикреплялись к водорослям или свободно плавали с помощью пузыря.
В ордовикский период впервые появляются мшанки и табуляты, особенно распространившиеся в силурийский период.
Бурно развиваются брахиоподы. Если в кембрии их было 18 родов, то в ордовике существовал уже 41 род этих животных.
Иглокожих в ордовике представляли многие виды цистоидей, тело которых покрывал известковый панцирь. Круглое ротовое отверстие защищала пластинка. Значительное распространение форм цистоидей дает основание считать их предками морских лилий, морских ежей и морских звезд, поскольку разные цистоидеи имели много общего в строении с этими большими группами животных.
Ордовикский период продолжался 60 млн. лет. В его отложениях залегают полиметаллические и железные руды, фосфориты, горючие сланцы, строительные материалы, нефть.
История голубой планеты насчитывает несколько эр жизни. Одной из самых древних считается эпоха палеозоя. Эта геологическая эпоха предшествует мезозою и следует за неопротерозоем. Эра началась примерно 540 миллионов лет назад и продолжалась 289 из них. Палеозой подразделяется на несколько периодов. Один из этих шести периодов - Ордовик .
Ордовикский период считается вторым после кембрийского в рамках палеозойской эры. Началось это время примерно 485 миллионов лет назад, продолжалось около 42 из них.
В научном понимании ордовикская система - это комплекс отложений палеозойской группы, названный по имени древнего ордовикского племени. Представители племени обитали в пределах современного Уэльса, что находится на островах Великобритании. Сегодня Ордовик признается самостоятельной системой. Геологи отмечают, что период переживался планетой в большинстве ее частей - материковых и островных.
Геологические особенности ордовикского периода
На старте ордовикского периода северная и южная части Америки были расположены близко к европейскому и африканскому континентам. Австралия являлась составной частью Азии и также была на близком расстоянии от Африки. Полюса Земли располагались на Севере Африки и в северной зоне Тихого океана соответственно. Начало ордовика ознаменовано господством материка Гондваны на юге планеты. В состав материка входила Южная Америка, часть Атлантического океана, Австралия, Африка, север Азии, Индийской океан. Европа и Северная Америка находились в процессе медленного удаления друг от друга, а уровень моря интенсивно повышался. Основная часть суши обреталась в теплых широтах. В Гондване одна за другой появлялись возвышенности, горные и континентальные ледники.
На юге Франции и в Испании во время ордовикского периода было обледенение поверхности земли. Также следы льда археологи обнаружили в Бразилии и западной части Сахары. В середине ордовика можно было наблюдать расширение пространства морей. На западе северной и южной части Америки, Британии, юго-восточной части Австралии, Уральско-Монгольском поясе обнаружены следы отложений ордовика, около 10000 метров. В этих зонах было расположено большое количество вулканических образований, о чем свидетельствует накопление толщи лав. Есть и кремнистые породы - фтаниды, яшмы. На современной российской территории отчетливо заметны следы ордовикского периода в пределах Урала, Новой земли, Новосибирских островов, Таймыра, Казахстана, отдельных среднеазиатских территорий, Сибирской и Европейской платформ.
Климат ордовикского периода
Климат ордовикского периода можно условно разделить на несколько типов:
- умеренный;
- нивальный;
- тропический;
- субтропический.
Ближе к концу периода ордовика случилось глобальное похолодание, при котором в тропических зонах общая температура понизилась на пять градусов, а в субтропиках на 16 в среднем. Аномальное похолодание произошло в высоких широтах. Климат среднего ордовика не отличался аномальными климатическими условиями, в целом климат был теплее, если сравнивать его с предыдущей эрой. Доказательством этому наблюдению служит широкое распространение пород известняка.
Полезные ископаемые ордовикского периода
Из полезных ископаемых, образованных в эпоху ордовика первыми стоит выделить газ и нефть. Лидер по количеству залежей этих ресурсов - территория Северной Америки. Здесь сосредоточена основная группа месторождений фосфоритов и горючего сланца. Залежи образовались в результате активных геологических процессов с участием магмы.
Моря в период ордовика
Ордовикский период примечателен масштабным расширением пространства моря. В эпоху среднего ордовика начинает понижаться уровень морского дна, провоцируя активное накопление осадочных пород. Это вулканический пепел, песок, обломочные породы, которые в совокупности образуют черный ил. В границах Европы и Северной Америки локализовались более мелкие моря.
Растения и животные ордовикского периода
В ордовикский период фактически не изменились представители флоры, если сравнивать их с предыдущей эпохой. В основном, наукой имеются ввиду многочисленные виды водорослей. На земле появляются первые виды растения ордовикского периода - в большинстве это мхи. Внутренний мир воды более разнообразен и играет большую роль в формировании современной планеты. В ордовике здесь появляются первые рыбы, пусть и небольших размеров - не более спичечного коробка в длину. Морские жители обретают твёрдые покровы, адаптируясь к изменениям морского дна. Живым организмам приходилось подниматься выше над дном из-за большого количества отложений. Растет количество животных, питающихся в морской воде. Эволюция действует неравномерно - одни представители класса позвоночных уже преодолели путь развития, другие находятся только на начальном этапе. Конец ордовикского периода ознаменован широким распространением позвоночных организмов, развитием класса иглокожих, многие из них существуют и по сей день. Например, это морские звезды.
Активная жизнедеятельность начинается у брюхоногих и пластинчатожаберных - количество их представителей и подвидов резко увеличивается, развивается примитивная форма наутилоидей - четырех жаберные головоногие. Этот вид организмов существует и сегодня в глубинах Индийского океана. Они живут в раковинах, но гнутых, в то время, как животные ордовикского периода , бывшие их предками, обитали в прямых по форме ракушках. Эти моллюски вели образ жизни хищников.
Из новейшего вида животных нужно отметить граптолитов. Граптолиты создавали колонии, размножались методом почкования. Ныне вымерший вид долго не мог классифицироваться наукой - в разное время его относили к кишечнополостным и беспозвоночным животным. Среди современных родственников граптолитов выделяют некоторые микроорганизмы, живущие в Северном море и участвующие в деятельности кораллов.
На территории современного Колорадо были обнаружены останки бесчелюстной рыбы, некоторые фрагменты ее напоминали акулу. Находки свидетельствуют о явных отличиях бесчелюстных обитателей морей ордовикского периода от современных видов. Впервые, в этот период появились похожие на современных угрей конодонты. Это первые животные, имевшие зубы.
Сегодня наукой открыто около шести сотен видов, обитавших в морском пространстве в период ордовика. Подавляющее число видов погибло из-за климатических изменений. Главный губительный фактор - глобальное похолодание. Высыхание мелких морей привело к гибели всех их обитателей. По тем же причинам погибли и представители растительного мира.
Почему живые организмы вымерли
Точного ответа, почему живые существа в ордовикский период вымерли, в науке нет. Можно довольствоваться лишь многочисленными версиями объяснения случившегося. Сегодня ученые придерживаются следующих версий:
- Произошел всплеск гамма-лучей в границах Солнечной системы.
- Случилось массовое падение космических тел на землю, которое уничтожило все живое.
- Гибели животных способствовал процесс формирования гор. Гордые породы выветриваются и попадают в состав почвы. Вследствие этого количество углерода снижается и наступает похолодание.
- Похолодание наступило в результате перемещения материковой части к Южному полюсу, а затем произошло оледенение и понижение уровня воды в океане.
- Мировой океан оказался перенасыщенным металлами, в результате чего произошло отравление воды.
Сегодня настоящая причина гибели живых организмов в ордовикский период до сих пор не открыта наукой.
От 500 до 408 млн лет назад.
В начале ордовикского периода большая часть южного полушария была по-прежнему занята великим материком Гондваной, в то время как прочие крупные массивы суши сосредоточились ближе к экватору. Европу и Северную Америку (Лаврентию) отодвинул дальше друг от друга расширяющийся океан Япетус. Сперва этот океан достиг ширины примерно 2000 км, затем вновь начал сужаться по мере того, как массивы суши, образующие Европу, Северную Америку и Гренландию, стали постепенно сближаться, пока наконец не слились в единое целое. В течение силурийского периода Сибирь "подплыла" к Европе, Африка столкнулась с южной частью Северной Америки, и в итоге родился новый гигантский сверхматерик Лавразия.
Начало ордовикского периода совпало с очередным повышением уровня моря, вызванным таянием древних кембрийских ледниковых покровов. Поскольку значительная часть земной суши в это время сосредоточилась в тропических и субтропических широтах, животный мир мелководья и прибрежных рифов, обосновавшийся вдоль кромки материков, бурно развивался и процветал.
На рубеже ордовикского и силурийского периодов наступила новая эпоха оледенения. Силурийский период длился с 438 по 408 млн лет назад. Когда льды наконец растаяли, уровень Мирового океана повысился, и море затопило обширные области суши, в результате чего климат стал мягче. Впоследствии море вновь отступило из-за перемещения плит земной коры.
Впрочем, это были не единственные процессы, протекавшие в ту эпоху. Движение материков сопровождалось многочисленными извержениями вулканов и землетрясениями, взметнувшими ввысь
громадные горные хребты. Остатки этих величественных гор сохранились и по сей день в виде Уральских гор в России, горных систем в Норвегии и Шотландии, а также Аппалачских гор, протянувшихся вдоль восточного края Северной Америки. Подобные катастрофические изменения конфигурации суши и океанов наряду с переменой климата привели к массовому вымиранию многих видов животных.
Морские лилии
Ордовикские моря были населены многочисленными животными, которые резко отличались от обитателей древних кембрийских морей. Формирование твердых покровов у многих животных означало, что они приобрели способность приподниматься над донными отложениями и кормиться в богатых пищей водах над морским дном, В течение ордовикского и силурийского периодов появлялось все больше животных, извлекающих пищу из морской воды. Среди наиболее привлекательных следует назвать морские лилии, похожие на покрытых твердым панцирем морских звезд на тонких стебельках, покачивающихся в водных потоках. Длинными гибкими лучами, покрытыми клейким веществом, морские лилии улавливали из воды частицы пищи. У некоторых видов таких лучей было до 200. Морские лилии, как и их бесстебельчатые родичи - морские звезды,- благополучно дожили до наших дней.
Маленький уголок дна ордовикского моря. Наутилоидеи (1) охотятся среди извивающихся морских лилий (2). Эхиносферит (3) - еще одна разновидность стебельчатых иглокожих, в то время как ботриоцидарис (4) больше смахивает на морского ежа. Продолжается век трилобитов. Множество их разновидностей - броньяртелла (5), тетраспис (6) и платилихас
(7) - роются в осадках в поисках еды. Число моллюсков также увеличивается. Лофоспира
(8) и беллерофонтиды (9) питаются детритом или трупами погибших животных. "фильтрующие" брахиоподы -платистрофия (10), онниелла (11) и стофомена (12)- закрепляются в донных отложениях при помощи мускулистой "ноги", а вот христиана (13) просто лежит на выпуклой створке своей раковины. Недавно появившиеся моллюски, например модиолопсис (14), прикрепляются к скалам прочными "киссоновыми нитями".
Царство плеченогих
Завсегдатай ордовикских пляжей, придя па берег моря, наверняка обнаружил бы там множество брахиопод - одних из наиболее преуспевающих "фильтраторов" ордовик-ского и силурийского периодов. Некоторые их виды по форме напоминали древнерим-ские лампы с ковшеобразным корпусом. Корпус этих ламп был наполнен маслом и покрыт сверху выпуклой крышкой, закрепленной с одного края на шарнире. Горящее масло давало требуемый свет. Раковины брахиоподов тоже состояли из двух створок, скрепленных между собой, что делало их похожими еще и на жирных устриц.
Внутри раковины брахиопода находится длинная спиралевидная структура, усеянная щупальцами. Они покрыты микроскопическими волосками - ресничками. Это так называемые "руки". Их функция состоит в нагнетании внутрь организма животного воды и отфильтровывании из нее частиц пищи и кислорода. Одни бра-хиоподы прикреплялись к морскому дну стебельками и даже непосредственно собственными раковинами, а другие просто лежали на осадочном слое.
Живое ископаемое - современный брахиопод. Лингула - представитель наиболее примитивной группы плеченогих. Ее раковина в основном состоит из фосфата, а не из карбоната кальция. Обитает лингула в вертикальных "тоннелях", проделанных в морском дне возле полосы прибоя.
Помощники строителей
В те времена появилась и еще одна странная группа колониальных животных, помогавшая строматопороидеям и кораллам возводить рифы. Это были мшанки (морские циновки) - их еще называют эктопроктами. Современные мшанки образуют на скалах, морских водорослях и прочих объектах своего рода ковровое покрытие. В такой "циновке" - сотни крохотных трубочек диаметром, как правило, не более миллиметра, через которые эти миниатюрные животные просовывают венчики щупалец, заносящих пищу в их ротовые отверстия. Одни из древних мшанок образовывали на морском дне толстые корки и огромные куполообразные куртаны. Другие были более хрупкими и ветвистыми, однако их крошащиеся обломки частенько заполняли трещины в рифах, способствуя их цементированию.
Окаменелости изогнутых {растриты) и прямых {климакограпты) граптолитов. Граптолиты представляли собой колонии крохотных гидроподобных животных (на врезке), высасывавших частицы пищи из воды при помощи крохотных щупалец, сплетенных в кольца. Одни краптолиты были прикреплены к морскому дну, другие свисали вниз головой с плавучих морских водорослей или просто плавали в воде.
Расцвет граптолитов
В поверхностных водах океана обитала другая преуспевающая группа фильтрато-ров. От них сохранились странные окаменелости, похожие на палки, зачастую V-образной или спиралевидной формы, обрамленные рядами "зубов". На самом деле это были вовсе не зубы, а крохотные чашечки, в которых укрывались колонии животных; возможно, эти животные высовывали наружу короткие перообразные щупальца, фильтруя ими воду. Некоторые палеонтологи даже полагают, что они могли быть близкими родственниками первых хордовых. Впервые граптолиты появились в кембрии, однако их расцвет наступил именно в ордовике, а уже к концу силурийского периода они почти полностью вымерли. Большинство граптолитов прикреплялось к морскому дну, но некоторые виды свешивались со скоплений плавучих морских водорослей либо свободно плавали, питаясь микроскопическими водными животными и водорослями.
Коралловый риф силурийского периода выглядел совсем иначе, нежели современный. Основными животными, образующими рифы, в то время были твердые кораллы-ругозы (1), массивные кораллы типа фавозитов (2) и хализитов (3), а также строматопороидеи (4). Обломки раковин и скелетов морских лилий (5), губок (6), мшанок (морских циновок) (7), строматопороидей, брахиоподов-таких, как атрипы (8), наутилусы (9),- ну и, разумеется, самих кораллов спосооствовали цементированию рифов. Животные, подобные морским лилиям, мшанкам и некоторым кораллам, отфильтровывали пищу из водных потоков, а брохиоподы и губки всасывали морскую воду внутрь своих организмов и уже там выделяли из нее частицы пищи. Трилобиты (10) охотились на обитателей морского дна, а наутилоидеи промышляли в поверхностных водах.
Новые строители рифов
Прежние строители рифов, археоциаты, исчезли с лица Земли к началу ордовик-ского периода. Уцелели лишь древние стро-матолиты, продолжавшие возводить небольшие холмики на океанском дне. Однако в это же время происходили процессы, подготавливавшие новый этап рифо-образования. В морях появились новые строители. Весьма любопытной группой животных были строматопороидеи, одновременно похожие и на губок, и на кишеч-нополостных (к коим относятся и кораллы). Внешне они в самом деле напоминали губок, поверхность которых покрыта множеством крохотных дырочек, или нор. Через поры пропускалась морская вода. Известковые скелеты строматопороидеи имели самую разнообразную форму и размеры-от огромных круглых глыб до стройных колонн и изящных ветвистых силуэтов.
Примерно в это же время появились и кораллы, во многом похожие на морских анемонов. Они вырабатывают известковые скелеты, которые служат их организмам опорой. В середине ордовика возникла группа так называемых кораллов-ругоз. Это уже были настоящие рифостроители. Отдельные особи ругоз имели рогообраз-ные скелеты, скрепленные множеством твердых внутренних "ребер". При такой конструкции скелеты становились очень прочными - достаточно прочными, чтобы формировать рифы. Колонии ругоз возводили громадные коралловые рифы, особенно во времена девонского периода.
Наутилус, живое ископаемое
Один из родов наутилоидеи - наутилус - дожил до наших дней. В западной части Тихого океана обитает несколько видов этих животных. У наутилусов закрученная раковина, разделенная на ряд камер. Растут они, добавляя к раковине новые камеры. Старые камеры заполнены газом, а новые содержат жидкость. Чтобы всплыть или погрузиться, наутилус меняет свою плотность, регулируя содержание жидкости в камерах.
У наутилуса много черт, сближающих его с родственными осьминогами и кальмарами. Как и они, наутилус плавает задом наперед при помощи "реактивной" струи - хороший способ оторваться от любого хищника. Под головой у него расположен венчик щупалец, вооруженных присосками, для захвата добычи. За щупальцами находится мускулистая трубка, которая выпускает мощную водяную струю, толкающую животное в противоположном направлении. У наутилуса хорошо развиты мозг, чувства вкуса и осязания. Глаза на стебельках большие, хотя и весьма примитивные. По ночам он поднимается на поверхность, чтобы поохотиться на рыб и рачков, а днем отдыхает на морском дне.
На этих рисунках изображены живой наутилус (внизу) и его ископаемый предок (вверху).
Грозные хищники
А тем временем вверху, над рифами, морские воды заселялись новыми грозными хищниками. Это были головоногие моллюски наутилоидеи, предшественники современных кальмаров и осьминогов. Они передвигались, выбрасывая водную струю - как живые ракеты. Некоторые из них, возможно, поедали останки погибших животных, но большинство было активными хищниками. В отличие от немногих доживших до наших дней наутилусов, древние наутилоидеи имели в основном прямые или лишь немного изогнутые раковины. Иные раковины вырастали до 9 м в длину - это самые крупные из раковин, когда-либо встречавшихся у беспозвоночных животных. Они разделялись на камеры, заполнявшиеся газом, что позволяло наутилоидеям держаться на плаву. Твердые клювы этих животных могли раскалывать панцири трилобитов и их родичей. Примерно в это же время трилобиты "обзавелись" более тяжелыми и прочными панцирями, возможно, как раз для защиты от наутилоидеи.
Ранние бесчелюстные рыбы, такие, как эти астрасписы, скорее всего, плавали наподобие головастиков. Плавников, обычно служащих рыбам своеобразными стабилизаторами в воде, они не имели. Нижнюю часть туловища бесчелюстных рыб покрывали ряды бугорчатых костных пластинок, а головную защищал тяжелый "щит" - возможно, он спасал от нападения гигантских морских скорпионов. Челюстей и зубов у них не было, и они попросту вычерпывали или высасывали частицы пищи из толщи ила.
Первые наземные растения
В те времена суша все еще оставалась малопригодной для жизни: там царствовали оёплодные пустыни, грохочущие вулканы, засушливые каменистые равнины, ураганные ветры и безжалостное солнце. Не было ни почвенного слоя, ни спасительной тени - ведь наземных растений тогда не существовало.
Первые настоящие растения появились в конце ордови-ка. Многие миллионы лет в мелких прибрежных морях в изобилии произрастали красные, зеленые и коричневые морские водоросли. Постепенно сообщества водорослей, грибов и бактерий стали выбираться на береговой ил и разлагать его, образуя слой примитивной почвы, вполне пригодной для существования первых наземных растений. Возможно, первая растительность возникла по берегам озер или высыхающих болот. Некоторые зеленые водоросли, из-за постоянной угрозы оказаться вне воды при понижении уровня моря, выработали на своей поверхности слой воскообразного вещества - кутикулу,-предохранявший их от высыхания. В кутикуле имелись маленькие отверстия - устьица, через которые поступал углекислый газ, необходимый для фотосинтеза, и выходил кислород.
Узкие заостренные раковины наути-лоидей зачастую украшал замысловатый узор из канавок и бороздок; возможно, они имели яркую окраску. Сами раковины подразделялись на ряд камер, отгороженных друг от друга опорными пластинами. Бороздки на поверхности раковин обозначают места, где эти пластины прикреплялись. Такие бороздки образуют сложные узоры на раковинах ископаемых наутилоидей.
Наутилоидеи были весьма процветающей группой животных. В ордовикском периоде возникло множество разновидностей наутилоидей, а в силурийском у них начали развиваться изогнутые и даже закрученные раковины.
Рыба акантод. Маленькие, но свирепые акантоды были первыми рыбами с челюстями и зубами. Вместо костного панциря их покрывали мелкие переплетенные чешуйки, похожие на чешую современных рыб.
Рыбы в "броне"
"Страшные" рыбы
В раннем силуре возникла группа небольших рыб, так называемых акантод, которые стали первыми на Земле хищными рыбами. Название "акантоды" означает "колючие": плавники этих рыб крепились на жестких шипах, возмож но, для того, чтобы хищникам было труднее их проглотить.
Акантоды - первые челюстные рыбы, появившиеся на страницах каменной летописи. Пасть акантода представляла собой настоящий "кошмар дантиста"! Челюсти могли широко раскрываться, но горло и жесткие дуги, служившие опорой жабрам, были сплошь утыканы шипами, предназначенными, по всей вероятности, для удержания проглоченной добычи либо, возможно, для фильтрации пищи из воды. Большинство акантод имели зубы, очевидно, для захватываиия добычи. Беззубые виды, вероятно, были фильтраторами. Тонкие мелкие чешуйки, покрывавшие акантод, переплетались между собой наподобие чешуи многих современных рыб.
Выживая вне воды
Растения, выбравшиеся из моря на сушу, нуждались в новых источниках воды и минеральных веществ. Нити, удерживавшие их в осадочном слое, постепенно превратились в настоящие корневые системы, способные поглощать воду и минеральные вещества из ила. Из корней вода по сети крохотных трубочек (ксилеме) поступала стебель, а другая система сосудов (флоэма) доставляла продукты фотосинтеза обратно к корням, чтобы они могли расти. Поскольку внутри этих растений имелись системы сосудов, их назвали сосудистыми. Слишком высокими они не вырастали: у них не было надежной опоры.
Чтобы размножаться, эти растения все еще нуждались в водной среде. Однако вскоре некоторые из них стали обзаводиться зародышами в виде крохотных спор с твердым покровом. Ветер переносил их на большие расстояния, и растения начали распространяться в глубь материков, в новые болотистые местности. Зачастую такие споры - единственные ископаемые свидетельства существования этих ранних растений, дошедшие до наших дней.
Первые растения заселили участки суши по берегам болот и озер. Стебли таких растений, как риния (1), куксония (2) и зостврофиллум (3), были гладкими и лишенными листьев, а у псилофитона (4) и аствроксилона (5) покрыты маленькими чешуйками. Среди первых наземных беспозвоночных можно выделить скорпионоподобных тварей, вроде палеофона (6), возможно, произошедших от водных эвриптерид (7). Рыбы также продолжали бурно эволюционировать. Вы видите акантод (8), представителей бесчелюстных панцирных рыб птерасписа (9) и цефаласписа (10), а также телодонтов (1 1), покрытых чешуей, но не имевших жесткого внутреннего скелета.