"Жизнь в палеозойскую эру"

_Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Школа №29»

Жизнь в палеозойскую эру.

Выполнила: ученица 8А класса

Глухова Станислава

Руководитель: учитель биологии

Зимнович Н.В.

г. Нижний Новгород

2021

СОДЕРЖАНИЕ

1.Введение……………………………………………………………………………1

2. Кембрийский период...……………………………………………………………1

2.1. Представители фауны кембрийского периода.…………………………5

2.2.Флора кембрия.……………………………………………………………9

3. Ордовикский период..…………………….………………………………………9

3.1.Фауна ордовика..…………………………………………………………10

3.2.Флора ордовика.…………………………………………………………13

4. Силурийский период.……………………………………………………………13

4.1.Фауна силура..……………………………………………………………13

4.2.Флора силура.……………………………………………………………15

5. Девонский период……………………………………………………………….16

5.1.Фауна девона.……………………………………………………………17

5.2.Флора девона.……………………………………………………………19

6. Каменноугольный период.………………………………………………………20

6.1. Фауна карбона...…………………………………………………………21

6.2.Флора карбона....…………………………………………………………23

7. Пермский период...………………………………………………………………23

7.1. Фауна перми..……………………………………………………………24

8. Заключение.………………………………………………………………………25

Цель: узнать, как развивалась жизнь в палеозойскую эру и какие периоды она включает в себя.

Задачи:

• Определить временные рамки эры и периодов;

• Изучить информацию по каждому периоду;

• Систематизировать и обобщить материал.

Объект исследования: процесс поиска информации о палеозойской эре.

Предмет исследования: периоды развития жизни в палеозойскую эру.

Методы исследования: анализ, синтез, сопоставление, обобщение;

Гипотеза: Возможно, изучив доступные источники информации, мы сможем составить описание жизни в палеозойскую эру.

Объектом исследования является палеозойская эра.

1. Введение.

Палеозойская эра - самая ранняя из трех геологических эр фанерозойского эона. Это самая длинная из фанерозойских эр, длившейся около 289 миллионов лет, и подразделяется на шесть геологических периодов: кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, карбоновый и пермский.

Палеозойская эра началась около 541 миллиона лет назад и закончилась около 252 миллионов лет назад.

Палеозой начался колоссальным разливом морей, последовавшим за появлением обширных кусков суши в конце протерозоя. В начале эры существовали два материка — Гондванна на южном полушарии и Лауразия в северном полушарии.

1

2. Кембрийский период.

Первый период Палеозойской эры - кембрийский, начался приблизительно 541 млн лет назад и закончился около 485 млн лет назад, продолжаясь, таким образом, примерно 56 млн лет.

Кембрийский эволюционный взрыв.

Кембрийский эволюционный взрыв - одна из величайших загадок в истории развития жизни на Земле.

Кембрийский взрыв, или же взрыв скелетной фауны - условное название явления, результатом которого стало резкое увеличение количества ископаемых остатков живых существ в отложениях, соответствующем началу кембрийского периода (около 540 млн лет назад). Именно к данному периоду появление в палеонтологической летописи останков, в частности, хордовых, членистоногих, однозначно опознаваемых моллюсков и иглокожих. Данный факт может свидетельствовать о внезапном увеличении биоразнообразия в данном периоде либо о появлении большого организма организмов с минерализованными тканями (раковины, экзоскелеты), хорошо сохраняющихся в ископаемом состоянии. В кембрии от предыдущих времён (докембрий) следы существования животных встречаются намного реже. 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 разнообразием 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 было меньше, чем сегодня. Развитие твердых покровов привело к появлению новых жизненных форм, таких, как членистоногие, артроподы.

2

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.

От созданий никаких скелетов, конечно, не сохранилось. Большей частью потому, что, собственно, и скелетов-то никаких животные тогда еще не имели. В кембрии, впрочем, костный панцирь и зачатки хорды они все-таки обрели, но за

давностью времен не стоит рассчитывать на их сохранность. Всю информацию о животных кембрия ученые получают по отпечаткам.

Загадка скелетов.

Животные, пока у них не сформировались твердые скелеты, очень редко сохранялись в виде окаменелостей. 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.

3

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 захватывания добычи.

Климат и география.

Не так много известно о глобальном климате в период кембрия, но необычно высокие уровни углекислого газа в атмосфере (примерно в 15 раз выше, чем в настоящее время) означали, что средняя температура могла превышать 50° С. Около 85% Земли были покрыты водой (по сравнению с 70 % сегодня), большая часть этой области была занята огромными океанами Панталасса и Япета; средняя температура этих обширных морей могла находиться в диапазоне от 38 до 43° С. К концу кембрия, 485 млн лет назад, основная часть суши планеты была сосредоточена на южном континенте Гондвана, который только недавно оторвался от еще большей Паннотии в предшествующий протерозойский эон.

4

2.1. Представители фауны кембрийского периода.

Сприггина.

Одним из животных кембрия является сприггина. Сприггина (лат. Spriggina) — род организмов эдиакарской биоты из семейства Sprigginidae, возраст окаменелостей которых составляет 550 млн лет (эдиакарский период).

Описание.

Тело сегментировано, длиной от 3 до 5 см. Конец тела покрыт двумя рядами жёстких перекрывающихся пластин, в переднем отделе тела несколько сегментов срастаются с образованием «головы», на которой, вероятно, располагались антенны и глаза. Представители рода вероятно вели хищнический образ жизни.

Родственные связи сприггины в настоящее время не ясны. Её рассматривают как представителя эдиакарских организмов типа проартикулят, как члена клады

Rangeomorpha, как один из видов рода Charniodiscus или даже как отдельный тип, а также как кольчатого червя или как членистоногое, похожее на трилобитов. Отсутствие сегментированных конечностей, скользяще-симметричные, а не просто симметричные сегменты свидетельствуют о том, что, несмотря на внешнее сходство, отнесение сприггины к членистоногим и кольчатым червям маловероятно.

История изучения и классификация.

Род был назван в честь Рега Спригга (англ. Reg Sprigg), который открыл ископаемые Эдиакарских холмов в Австралии и был сторонником их рассмотрения как многоклеточных организмов. Единственным общепризнанным видом рода является Spriggina floundersi Glaessner, 1958. Видовое название дано в честь Бена Флоундерса (англ. Ben Flounders) — южноавстралийского охотника за ископаемыми. Вид Spriggina ovata в настоящее время выделен в отдельный род Marywadea.

5

Галлюцигения.

Еще один представитель фауны - Галлюцигения. Галлюцигения - это род кембрийских ксенузиид, известных по сочлененным окаменелостям в месторождениях сланцевого типа Берджесс в Канаде и Китае, а также по изолированным колючкам по всему миру. Родовое название отражает необычный внешний вид типового вида и эксцентричную историю изучения; при возведении как род H. sparsa реконструировали вверх ногами и задом наперед. Hallucigenia теперь признана «лобоподийским червем». Некоторые считают, что это один из первых предков живых бархатных червей, хотя другие исследователи отдают предпочтение родству, более близкому к членистоногим.

Описание.

Галлюцигения - это длинный трубчатый организм длиной 0,5–5,5 см с семью или восемью парами тонких ног, каждая из которых заканчивается парой когтей. Над каждой ногой находится жесткий конический шип. «Головной» и «хвостовой» части организма трудно идентифицировать; один конец выступает на некоторое расстояние за ножки и часто опускается вниз, как будто достигая субстрата. Хотя на некоторых образцах видны следы кишечника, внутренняя анатомия официально не описана. Недавние исследования показывают, что вытянутый элемент представляет собой удлиненную голову с двумя простыми глазами, ртом с радиальными зубами и глоточными зубами в передней части кишечника.

Колючки галлюцигении состоят из от одного до четырех вложенных элементов. Поверхность позвоночника Hallucigenia sparsa покрыта орнаментом из мелких треугольных «чешуек», в то время как поверхность позвоночника Hallucigenia hongmeia представляет собой сетчатую структуру микроскопических круглых отверстий, которые можно интерпретировать как остатки сосочков. У них также могли быть волосовидные щетинки,

6

выстилающие их тонкие передние придатки, для использования в фильтрующем питании.

История изучения.

Галлюцигения была первоначально описана Уолкоттом как разновидность многощетинкового червя Canadia. В своем переописании организма в 1977 году Саймон Конвей Моррис распознал это животное как нечто совершенно особенное, создав новый род. Не было доступного образца, который показал бы оба ряда ног, и поэтому Конвей Моррис реконструировал животное, идущее на его шипах, с его единственным рядом ног, интерпретируемым как щупальца на спине животного. Темное пятно на одном конце животного было интерпретировано как безликая голова. Только передние щупальца могли легко дотянуться до «головы», а это означало, что рот на голове нужно было кормить, пропуская пищу по линии щупалец. Конвей Моррис предположил, что полая трубка внутри каждого щупальца может быть ртом. Это вызвало вопросы, например, как он будет ходить на жестких ногах, но это было принято как наилучшая доступная интерпретация.

Альтернативная интерпретация рассматривала галлюцигению как придаток более крупного неизвестного животного. Для этого был прецедент, так как Anomalocaris первоначально были идентифицированы как три отдельных существа, а затем были идентифицированы как одно огромное (для своего времени) существо длиной 1 метр. Учитывая неопределенность его таксономии,

Галлюцигения была предварительно помещена в тип Lobopodia, всеобъемлющий таксон, содержащий множество странных «червей с ногами».

В 1991 году Ларс Рамскольд и Хоу Сяньгуан, работая с дополнительными образцами «галлюцигенида», Microdictyon, из нижнекембрийских сланцев Маотяньшань в Китае, переосмыслили Hallucigenia как Onychophoran (бархатного червя). Они перевернули его, интерпретируя щупальца, которые, по их мнению, являются парными, как ходячие структуры,

7

а шипы - как защитные. Дальнейшая подготовка ископаемых образцов показала, что «вторые ноги» были погребены под углом к ​​плоскости, вдоль которой скала раскололась, и их можно было обнаружить, удалив лежащие выше осадочные породы. Рамсколд и Хоу также считают, что похожая на каплю «голова» на самом деле является пятном, которое появляется на многих образцах, а не сохранившейся частью анатомии. Это пятно может быть артефактом разложения.

Трилобиты.

Трилобиты (лат. Trilobita) — класс вымерших морских членистоногих, имевший большое значение для фауны палеозойских образований земного шара. Известно свыше 10 тыс. ископаемых видов и 5 тыс. родов, объединяемых в 150 семейств и 9—10 отрядов. По одной из версий, предком трилобитов являлась сприггина.

История открытия.

Класс трилобитов (Trilobita) был определен Валчем в 1771 году. Trilobita в переводе с латинского означает «трехлопастный», потому что тело трилобитов состоит из трех долей. Однако трилобиты были впервые описаны Эдвардом Льюидом в 1698 году под названием Trinuclei. Затем они были описаны Линнеем в 1745 году как род Entomolithes.

Морфология.

Морфология тела трилобитов полностью соответствует организации типа членистоногих (ближайшими современными аналогами являются мокрицы и подковообразные крабы). Строение тела трилобитов свидетельствует об адаптации к придонному образу жизни: мощный панцирь (экзоскелет), уплощение, сложные глаза на верхней стороне тела, расположение рта и ног на вентральной стороне тела.

8

Длина тела трилобитов достигала 72 см (Isotelus), а то и 90 см. Тело состояло из защищенной панцирем головы с двумя глазами, сегментированного тела (грудная клетка) и хвоста (пигидий).

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 разделяется с помощью особых линий или так называемых швов на несколько отдельных частей, по которому после смерти и при процессах окаменения нередко

происходило распадение головного щита. К этим 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, сердце и мозг.

2.2. Флора кембрия.

Есть еще некоторые разногласия относительно того, существовали ли какие-либо настоящие растения в период кембрия. Если это было так, они состояли из микроскопических водорослей и лишайников (которые не имеют склонности к окаменению). Известно, что макроскопические растения, такие как морские водоросли, еще не развились во время кембрийского периода, о чем свидетельствует заметный пробел в летописи окаменелостей.

3. Ордовикский период.

Ордовикский период, или ордовик начался 485 млн лет назад и закончился 444 млн лет назад, продолжаясь около 41 млн лет. Это один из наименее известных геологических периодов в истории Земли. Ордовикский период, в отличии от Кембрийского, был скорее временем, когда самые ранние членистоногие и позвоночные расширили свое присутствие в Мировом океане,

9

нежели продолжением эволюционного прорыва. Ордовик - второй период палеозойской эры, которому предшествовал кембрийский.

Климат и география.

На протяжении большей части ордовикского периода глобальные климатические условия были такими же теплыми, как и во время предыдущего кембрия; средняя температура воздуха в мире составляла около 50° С, а температура воды в морях достигала 45° С. Однако к концу ордовика климат был намного более холодным, так как на южном полюсе сформировалась ледяная шапка, и ледники покрывали прилегающие территории суши. Тектоника плит переносила континенты Земли в какие-то странные места; например, большая часть суши, ставшая позже Австралией и Антарктидой, находилась в северном полушарии! Эти ранние континенты имели биологическое значение: их береговые линии обеспечивали защищенные места обитания для мелководных морских организмов.

3.1. Фауна ордовика.

В этот период произошла Великая ордовикская радиация - событие значительного биоразнообразия (биодиверсификации), которое уступало только Кембрийскому взрыву в значении для ранней истории жизни на Земле. В течение около 25 млн лет количество морских беспозвоночных организмов по всему миру значительно выросло, появились новые разновидности губок, трилобиты, членистоногих, брахиопод и иглокожих (ранние морские звезды). Одна из теорий заключается в том, что формирование и миграция новых континентов способствовали сохранению биоразнообразия вдоль их мелких береговых линий, хотя, вероятно, повлияли и климатические условия.

Арандаспис.

Arandaspis prionotolepis - вымерший вид бесчелюстных рыб, которые

10

жили в ордовикский период, примерно 480-470 миллионов лет назад. Является самым древним из известных бесчелюстных, чей скелет был найден совершенно целым.

Описание.

Арандаспис является одним из самых известных ордовикских рыбообразных, хотя его внешний вид, конечно, не таков, каким его можно ожидать. Тело арандасписа было длинным и грузным, с одним-единственным плавником в задней части тела. Арандаспис не был очень мощным, или напротив, очень изящным и умелым пловцом - он передвигался посредством стремительных, но небольших волнистых движений тела из стороны в сторону, то есть примерно как современные головастики. У арандасписа имелись два своеобразных «щита», состоявших из тонкой кости, при этом нижний щит был более толстым и жёстким, чем верхний. Это служило телу опорой и, возможно, также защитой, однако такого рода приспособлениями было защищено не все тело, а лишь его передняя часть - пример, глаза и жабры оставались уязвимыми. Сам же панцирь достиг в длину 5—6 сантиметров.

История открытия.

Его останки были найдены в 1959 году в районе австралийского местечка Алис-Спрингс в песчаных отложениях древнего мелководного моря. Были обнаружены головной щит и пластины представителя гетеростраков, длина которого достигала 12—14 см. Его стали именовать арандасписом по названию племени аборигенов, которое жило около тех мест, где было совершено открытие.

Астраспис.

Астраспис (лат. Astraspis) — примитивное позвоночное ордовикского

11

периода. Жили 450-440 млн. лет назад в лагунах и мелководных морях, омывахших Северную Америку.

Описание.

Передняя часть тела астрасписа была покрыта прочным панцирем, состоявшим из спинного и брюшного щитов. Каждый щит закладывался в виде отдельных пластинок - тессер. В основании каждой тессеры лежал костный слой, на котором располагался грибовидный бугорок, состоящий из материала, и покрытый сверху толстой эмалью. Молодые астрасписы были одеты в гибкую кольчугу, которая постепенно росла вместе с ними. У взрослого астрасписа отдельные тессеры прочно срастались друг с другом, образуя толстый и другом неподвижный панцирь. Между брюшным и спинным щитами сбоку открывались жаберные отверстия. Ротовая воронка была обращена вперед и вниз. Задняя половина тела была покрыта прочной чешуей, и, вероятно, заканчивалась хвостовой лопастью. Других плавников не было и астраспис плохо плавал.

Ордовик-Силурийское вымирание.

Ордовикско-силурийское вымирание (ордовикское вымирание) — массовое вымирание на границе ордовикского и силурийского периодов, около 445 миллионов лет назад. Третье по процентной части вымерших родов из пяти сильнейших вымираний в истории Земли и второе — по потерям в количестве живых организмов.

В период между 450 и 440 млн лет назад, с промежутком в 1 млн лет, произошли два всплеска вымирания. Для морских организмов это вымирание второе по величине, оно уступает только пермскому вымиранию. В то время вся известная жизнь обитала в морях и океанах. Погибло более 85 % видов морских животных. Комбинация низкого уровня мирового океана, похолодания и образования ледников, вероятно, и послужила причиной ордовикского

12

вымирания. По другим данным причиной вымирания стал гамма-лучевой удар по Земле вследствие взрыва гиперновой звезды, расположенной на опасном расстоянии от Солнечной системы.

3.2. Флора ордовика.

Как и в предыдущем кембрии, доказательства наземной растительной жизни в ордовикский период весьма неуловимы. Если наземные растения существовали, они состояли из микроскопических зеленых водорослей, плавающих на или под поверхностью воды. Однако только после силурийского периода появились первые наземные растения, у которых есть твердые ископаемые доказательства.

4. Силурийский период.

Силурийский период или силур - третий период палеозойской эры, начавшийся 444 млн лет назад и закончившийся 419 млн лет назад. Силур длился всего около 25 миллионов лет, однако это минимум трех основных событий в доисторической жизни: появление наземных растений, последующая колонизация наземных наземных растений и эволюция челюстных рыб.

Климат и география

В первой половине силура большая часть земных континентов была покрыта ледниками, а глобальная температура к концу периода составила и составила около 25 ° С. Гигантский суперконтинент Гондвана постепенно переместился в далекое южное полушарие, в то время как меньший континент Лаврентия будущая Северная Америка занял экватор.

4.1. Фауна силура.

Силурийский период последовал за крупным глобальным исчезновением живых организмов, в конце ордовика, в течение которого около 85 % видов

13

морской жизни вымерло. В течение нескольких миллионов лет, большинство форм жизни в значительной степени восстановилось, особенно членистоногие, головоногие моллюски и крошечные организмы, известные как граптолиты. Одним из основных достижений силурийского периода было распространение рифовых экосистем, которые процветали на границах эволюционирующих континентов Земли и располагали широким разнообразием кораллов, криноидов и других крошечных животных. Гигантские морские скорпионы, такие как Eurypterus, длиной до 25 см, также жили во время силура и были самыми большими членистоногими своего времени.

Морской скорпион.

Eurypterus - вымерший род эвриптерид, группы организмов, обычно называемых «морскими скорпионами». Род жил в силурийский период, примерно с 432 до 418 миллионов лет назад. Eurypterus на сегодняшний день является наиболее хорошо изученной и известной эвриптеридой, и ее ископаемые образцы, вероятно, составляют более 90% всех известных экземпляров эвриптерид.

Существует пятнадцать видов, принадлежащих к роду Eurypterus, наиболее распространенным из которых является Eurypterus remipes, первая обнаруженная окаменелость эвриптерид и окаменелость штата Нью-Йорк.

Описание.

Представители Eurypterus в среднем составляли от 13 до 23 см в длину, но самая большая обнаруженная особь была оценена в длину 60 см. Все они обладали придатками, несущими позвоночник, и большим веслом, которое использовали для плавания. Это был универсальный вид, с равной вероятностью участвовавший в хищничестве или собирании падальщиков.

14

Биркения.

Биркения (лат. Birkenia) - род вымерших бесчелюстных подкласса анаспид. Типовой вид - B. elegans, описанный в 1898 году. Второй вид - B. robusta. Ископаемые остатки биркений были обнаружены и в раннедевонских отложениях на Северной Земле (Россия).

Описание.

Длина биркении по оценкам около 10 сантиметров. Жаберных отверстий 8 пар. Тело веретенообразное, сжатое с боков, широкое в середине и сужающееся к концу. Чешуйки, расположенные по бокам задней части спины, наклонены вниз и назад, а не вниз и вперёд. Крупные чешуи идут вдоль верха тела, другие вперёд, другие назад. В середине присутствуют чешуи. Анальный плавник хорошо развит. Хвостовой плавник на гипоцеркальном хвосте. Глаза небольшие, между ними одно носовое отверстие.

Вероятно, биркении плавали ближе к поверхности воды и питались планктоном.

4.2. Флора силура.

Силур - это первый период, когда у ученых появились убедительные доказательства жизни наземных растений. Это были крошечные, ископаемые споры из таких родов, как Куксония и Барагванатия. Эти ранние растения были не более 5 сантиметров в высоту и, следовательно, обладали лишь рудиментарными (слаборазвитыми) внутренними органами водообмена. Некоторые ботаники предполагают, что силурийские растения фактически эволюционировали от пресноводных водорослей (которые росли на поверхностях небольших луж и озер).

Первые находки окаменелостей сосудистых растений, то есть наземных растений с тканями, несущими воду и пищу, появились во второй половине силурийского периода. Самые ранние известные представители этой группы - Куксония. Большинство отложений, содержащих куксонию, имеют морскую

15

природу. Предпочтительные места обитания, вероятно, были вдоль рек и ручьев. Барагванатия кажется почти такой же древней, она датируется ранним Ладлоу (420 миллионов лет) и имеет ветвистые стебли и игольчатые листья длиной 10–20 см. Растение показывает высокую степень развития по отношению к возрасту его ископаемых останков. Ископаемые останки этого растения были обнаружены в Австралии, Канаде и Китае. Eohostimella heathana - это раннее, вероятно, наземное «растение», известное по ископаемым останкам раннего силурия (лландовери). Химический состав его окаменелостей похож на химический состав окаменелых сосудистых растений, а не водорослей.

5. Девонский период.

Девонский период, или девон начался около 416 млн, закончился 360 млн. лет назад. Продолжительность – 56 млн. лет. Девон занимал середину палеозойской эры. Этот период богат биотическими событиями. Жизнь бурно развивалась и осваивала новые экологические ниши. С точки зрения человека, девонский период был решающим моментом для эволюции жизни позвоночных: это время, когда первые четвероногие вышли из морей и начали колонизировать сушу.

Климат и география.

Глобальный климат в девонский период был неожиданно мягким, со средней температурой от 25 до 30 ° С. Северные и южные полюса были немного прохладнее, чем районы, расположенные ближе к экватору, и не было ледяных шапок; единственные ледники должны быть найдены на высоких горных хребтах. Маленькие континенты Лаврентия и Балтика объединились, чтобы сформировать Лавруссию, в то время как гигантская Гондвана (миллионы лет спустя разделилась на Южную Америку, Антарктику и Австралию) продолжала медленно дрейфовать на юг.

16

5.1. Фауна девона.

Именно в девонский период произошло архетипическое эволюционное событие: адаптация лопастепёрой рыбы к жизни на суше. Два лучших кандидата в качестве самых ранних четвероногих - это Акантостега (Acanthostega) и Ихтиостега (Ichthyostega), которые сами развивались из более ранних, исключительно морских позвоночных, таких как Тиктаалик и Пандерихтис.

Акантостега.

Акантостега (что означает «колючая крыша») - вымерший род стеблевых четвероногих, среди первых позвоночных животных, имевших узнаваемые конечности. Он появился в конце девонского периода около 365 миллионов лет назад и анатомически был промежуточным между рыбами с лопастными плавниками и теми, которые были полностью способны выходить на сушу.

Описание.

Акантостега длиной около 60 сантиметров имел восемь на каждой передней конечности (количество пальцев на задних конечностях неясно), связанных перепонками, у него отсутствовали запястья, и в целом он был плохо приспособлен для ходьбы по суше. Передняя лапа Acanthostega не могла сгибаться вперед в локте, и поэтому ее нельзя было привести в положение с опорой на вес, что казалось более подходящим для гребли или для удержания водных растений. Акантостега - самый ранний стволовый четвероногий, показавший сдвиг в локомоторном доминировании с грудного пояса на тазовый. Существует множество морфологических изменений, которые позволили тазовому поясу акантостега стать несущей структурой. В более древних государствах две стороны пояса не прикреплялись. У акантостега есть контакт между двумя сторонами и слияние пояса с крестцовым ребром позвоночника.

17

Эти слияния сделали бы область таза более мощной и способной противостоять силе тяжести, когда она не поддерживается плавучестью водной среды. У него были внутренние жабры, покрытые, как у рыб. У него также были легкие, но его ребра были слишком короткими, чтобы выдержать грудную клетку без воды.

Открытие вида.

Окаменелые останки, как правило, хорошо сохранились, а знаменитая окаменелость, по которой был обнаружен этот вид, была обнаружена Дженнифер А. Клак в Восточной Гренландии в 1987 году, хотя фрагменты черепа были обнаружены в 1933 году Гуннаром Саве-Содербергом и Эрик Ярвик.

Ихтиостега.

Ихтиостега (греч. «Рыбная крыша») - ранний род тетраподоморфов, живший в конце позднедевонского периода. Это было одно из первых четырехногих позвоночных в летописи окаменелостей. У Ихтиостеги были легкие и конечности, которые помогали ему перемещаться по мелководью в болотах.

Описание.

Ихтиостега был довольно крупным животным, широко сложенным и длиной около 1,5 м. Череп плоский с дорсально расположенными глазами и вооружен большими лабиринтодонтовыми зубами. Задний край черепа образует жаберную крышечку, покрывающую жабры. Дыхальце располагалось в ушной выемке за каждым глазом.

Конечности были достаточно большими по сравнению с современными родственниками, и у него было по семь пальцев на каждой задней конечности. Точное количество пальцев на передней конечности еще не известно, так как

18

окаменелости кисти (руки) не были найдены. У него на хвосте был плавник, содержащий лучи плавников.

Открытие вида.

В 1932 году Гуннар Саве-Седерберг описал четыре вида Ichthyostega из позднего девона Восточной Гренландии и один вид, принадлежащий к роду Ichthyostegopsis, I. wimani. Эти виды могут быть синонимичными (в этом случае останется только I. stensioei), поскольку их морфологические различия не очень выражены. Виды различаются пропорциями черепа, пунктуацией черепа и костями черепа. Сравнение проводилось на 14 образцах, собранных в 1931 г. Датской восточно-гренландской экспедицией. Дополнительные экземпляры были собраны между 1933 и 1955 годами.

Девонское вымирание.

Окончание девонского периода ознаменовалось массовым исчезновением доисторической жизни. Не все группы животных были в равной степени подвержены этому вымиранию: плакодермы и трилобиты оказались особенно уязвимы, однако глубоководные организмы остались относительно невредимыми. Доказательства неподтвержденные, но многие палеонтологи считают, что девонское вымирание было вызвано с множественными падениями метеоритов, обломки которых могли отравить поверхности озер, океанов и рек.

5.2. Флора девона.

Именно в девонский период умеренные районы эволюционирующих континентов Земли стали по-настоящему зелеными. Девон был свидетелем первых значительных джунглей и лесов, распространение которых было обусловлено эволюционным соревнованием среди растений, чтобы получать как можно больше солнечного света (в густых лесах высокие деревья имели

19

значительное преимущество над крошечными кустарниками). Деревья позднего девонского периода были первыми, кто развил рудиментарную кору (чтобы поддержать их вес и защитить стволы), а также прочные внутренние органы обмена воды, которые помогли противодействовать силе тяжести.

6. Каменноугольный период.

Каменноугольный период, или карбон - предпоследний (пятый) геологический период палеозойской эры. Начался 358 млн лет назад, закончился 298 млн лет назад. Наравне с предыдущим девонским периодом является самым продолжительным в палеозойской эре (оба длились по 60 млн лет).

Название этого периода говорит само за себя, так как в этот геологический временной отрезок были созданы условия для образования залежей угля и природного газа. Тем не менее каменноугольный период (358-298 млн лет назад) также отличался появлением новых наземных позвоночных, включая самых первых амфибий и ящериц.

Климат и география.

Глобальный климат каменноугольного периода был связан с его географией. В течение предшествующего девонского периода северный суперконтинент Лавруссия соединился с южным суперконтинентом Гондваной, огромный сверхконтинент Пангею, который занимал большую часть южного полушария в течение карбона. Это оказало большое влияние на модели циркуляции воздуха и воды, в результате чего большая часть южной воды оказалась покрытой ледниками, несмотря на это, не оказало большого влияния на образование угля. Кислород составлял гораздо более высокий процент земной атмосферы, чем сегодня, что повлияло на рост наземной мегафауны, включая насекомых размером с собаку.

20

6.1. Фауна карбона.

Наше понимание жизни во время каменноугольного периода осложняется «пробелом Ромера» - 15-млн отрезком времени (от 360 до 345 млн лет назад), который практически не дал информацию об ископаемых позвоночных. Однако мы знаем, что к концу этого разрыва самые первые четвероногие позднего девонского периода, которые только недавно развились из лопастепёрых рыб, потеряли свои внутренние жабры и были на пути к тому, чтобы стать истинными амфибиями.

К позднему карбону земноводных представляли такие важные с точки зрения эволюции рода, как Amphibamus и Phlegethontia, которым (как и современным амфибиям) было необходимо откладывать яйца в воде и постоянно увлажнять кожу, и, следовательно, они не могли заходить слишком далеко на сушу.

Амфибамус.

Амфибамус — одна из первых обнаруженных амфибий каменноугольного периода. Первый темноспондил с зубами как у современных амфибий. Известен из местонахождения Мэзон-Крик в Иллинойсе.

Описание.

Зубы длинные и тонкие, частично срастаются между собой. На конце каждого из них присутствует по паре крошечных зубчиков. Ноги равного размера, из-за чего это животное получил своё название, означающее «равноногий».

Взрослые амфибамусы были, несомненно, наземными животными. Общие размеры их тела невелики: ни один из найденных экземпляров в длину не превышал 15 см. Череп резко укорочен в задней части. Глаза — крупные. Конечности очень длинные, причём пальцы снабжены когтями.

21

В местах обнаружения амфибамуса были найдены амфибии, сходные с амфибией Branchiosaurus. Некоторые их признаки сближают их с Amphibamus. Это могут были личинки амфибамусов, из чего можно сделать вывод, что у этих амфибий был метаморфоз в жизненном цикле.

Амфибамус имеет ряд черт, характерных также для бесхвостых и хвостатых земноводных: наличие больших ушных вырезок, зубов педицелярного типа, укороченной парасфеноидной кости с широкими боковыми отростками в основании мозговой коробки. Это служит одним из доводов в пользу происхождения упомянутых отрядов современных земноводных от семейства амфибамид как от предкового.

Флегетонтия.

Флегетонтия (лат. Phlegethontia) — род лепоспондильных амфибий, найден в Северной Америке и в Европе (поздний карбон — ранняя пермь).

Описание.

Флегетонция - безногая амфибия из отряда аистов. Череп был легким и имел некоторые черты примитивных аистов, например, отверстия, но орбиты располагались ближе к центру черепа, чем у предков флегетонтии. Челюстной сустав смещен вперед. Это земноводное отличалось от своих сородичей, таких как oestocephalus, полным отсутствием задних костей черепа - теменных, пластинчатых, пост-париетальных и надвисочных. Их потеря свидетельствует о высокой степени окостенения черепа.

Тело флегетонтии было самым длинным среди всех стручков аистов. У P. longissima было 200–210 позвонков, у P. linearis - 230–250, в то время как тот же остоцефал имел только 140 позвонков. Кроме того, форма позвонков у P. linearis довольно необычна - тела позвонков короткие, а остистые отростки - нервные отростки высокие. Ближайший родственник флегетонтии - последний стручок аиста sillerpeton.

22

Открытие вида.

Флегетонтию описал Эдвард Коуп по находкам из Линтона, Огайо, в 1871 году. Типовый вид — P. linearis. Второй вид, P. longissima, первоначально был описан Антонином Фричем в 1875 году как самостоятельный род «Dolichosoma longissima» на основе остатков из Ниржаны, Чехия. Позднее окаменелости этого вида были обнаружены в Огайо и Иллинойсе, что позволило синонимизировать долихосому Фрича с флегетонтией. Оригинальную долихосому описал Томас Гексли, однако его работа не отличалась качеством, а находка плохо сохранилась, из-за чего это животное считается nomen nudum.

6.2. Флора карбона.

Сухие, холодные условия позднего каменноугольного периода не были особенно благоприятными для флоры, однако это не мешало таким выносливым организмам, как растения, колонизировать каждую доступную наземную экосистему. Карбон стал свидетелем самых первых растений с семенами, а также причудливых родов, таких как Лепидодендрон, с высотой до 35м, и немного меньшей (до 25м в высоту) Сигаллярии. Важнейшими растениями каменноугольного периода были те, которые обитали в богатых углеродом «угольных болотах» около экватора, и спустя миллионы лет они образовали огромные угольные месторождения, используемые человечеством сегодня.

7. Пермский период.

Пермский период (пермь) — последний геологический период палеозойской эры. Начался 298 млн лет назад и продолжался около 47 млн лет. Завершился 251 млн лет назад величайшим в истории планеты массовым пермским вымиранием.

23

Климат и география.

Как и в предыдущий каменноугольный период, климат пермского периода был тесно связан с его географией. Большая часть суши планеты оставалась запертой в суперконтиненте Пангея, с отдаленными ответвлениями, которые включают современную Сибирь, Австралию и Китай. В начале пермского периода большую часть южной Пангеи покрывали ледники, но глобальная температура значительно повысилась к началу триасового периода. Экосистемы по всему миру стали более засушливыми, что стимулировало эволюцию новых видов рептилий, лучше адаптированных к изменению климата.

7.1. Фауна перми.

Важнейшим событием пермского периода было появление «синапсидных» рептилий (животных, у которых появились отверстия в черепе за каждым глазом). Во время ранней перми эти синапсиды напоминали крокодилов и даже динозавров, к ним относятся Варанопс и Диметродон. К концу пермского периода синапсиды отделились от терапсидов или «млекопитающих-рептилий»; в то же время появились первые архозавры, «диапсидные» рептилии, характеризующиеся двумя отверстиями в черепе за каждым глазом.

Пермское вымирание.

Самым серьезным массовым исчезновением в истории Земли было пермское, уничтожившее около 70 % наземных родов и колоссальные 95 % морских родов. Никто точно не знает, что вызвало это вымирание, хотя наиболее вероятной причиной является серия массивных вулканических извержений. Именно это «великое исчезновение» в конце перми открыло экологические ниши для новых видов наземных и морских рептилий и привело, в свою очередь, к возможной эволюции динозавров.

24

8. Заключение.

Постоянное стремление выжить, одновременное сопротивление и взаимодействие с природой во всех ее проявлениях в период палеозоя обеспечило невероятный скачок в эволюции всего живого на планете Земля. Именно в этом временном промежутке, столь нереальном, недостижимом и далеком, находилась самая настоящая колыбель жизни на нашей планете.

Самооценка проектной работы.

Для меня было интересно работать над данным проектом. Я считаю что проект получился очень интересным и познавательным. В ходе работы над этим проектом я узнала достаточно много нового.

Источники

Сприггина http://spb-sovtrans.ru/stati/8354-spriggina.html

Галлюцигения https://en.wikipedia.org/wiki/Hallucigenia

Кембрийский взрыв и загадка скелетов http://evolution.powernet.ru/history/Life_02/

ордовик https://natworld.info/raznoe-o-prirode/ordovikskij-period-ili-ordovik-485-444-mln-let-nazad

Палеозой https://www.krugosvet.ru/enc/geologiya/paleozoiskaya-era

Пермский период https://natworld.info/raznoe-o-prirode/permskij-period-ili-perm-299-252-mln-let-nazad#Массовое_пермское_вымирание