Шкала геохронологическая и история развития живых организмов

Стратиграфическая шкала (геохронологическая) – эталон, с помощью которого измеряется история Земли по временной и геологической величине. Эта шкала является своеобразным календарём, который отсчитывает промежутки времени в сотнях тысяч и даже миллионах лет.

О планете

Современные общепринятые представления относительно Земли основаны на различных данных, согласно которым возраст нашей планеты равен примерно четырем с половиной миллиардам лет. Ни горных пород, ни минералов, которые могли бы свидетельствовать об образовании нашей планеты пока что не обнаружили ни в недрах, ни на поверхности. Тугоплавкие соединения, богатые кальцием, алюминием и углистыми хондритами, которые были образованы в Солнечной системе ранее всего, ограничивают максимальный возраст Земли именно этими цифрами. Стратиграфическая шкала (геохронологическая) показывает границы времён от образования планеты.

Были исследованы разнообразные метеориты с помощью современных методов, в том числе и урано-свинцовых, и в результате представлены оценки возраста Солнечной системы. В итоге время, прошедшее с момента создания планеты, было разграничено на временные интервалы по самым важным для Земли событиям. Шкала геохронологическая очень удобна для отслеживания геологических времён. Эры фанерозоя, например, разграничены крупнейшими эволюционными событиями, когда происходило глобальное вымирание живых организмов: палеозой на границе с мезозоем ознаменовался самым крупным за всю историю планеты исчезновением видов (пермо-триасовое), а конец мезозоя отделён от кайнозоя вымиранием мел-палеогеновым.

История создания

Для иерархии и номенклатуры всех современных подразделений геохронологии самым важным оказался девятнадцатый век: во второй его половине состоялись сессии МГК – Международного геологического конгресса. После этого, с 1881 по 1900 годы составлялась современная стратиграфическая шкала.

Геохронологическая её «начинка» в дальнейшем неоднократно уточнялась и видоизменялась по мере поступления новых данных. Совершенно разные признаки послужили темами для конкретных названий, но самый распространенный фактор – географический.

Названия

Например, кембрийский период назван так потому, что Cambria – это Уэльс во времена Римской империи, а девонский период назван в честь графства Девоншир в Англии. Наименование пермского периода произошло от города Пермь, а юрскому дали имя горы Юра. Древние племена – лужицкие сербы (немцы их называли вендами), послужили названием вендскому периоду, а в память о кельтах – племенах ордовиков и силуров – названы силурийский и ордовикский периоды.

Геохронологическая шкала иногда связывает названия и с геологическим составом пород: каменноугольный появился в связи с огромным количеством угольных пластов при раскопках, а меловой – просто потому, что в мире распространился писчий мел.

Принцип построения

Чтобы определить относительный геологический возраст породы, нужна была особая геохронологическая шкала. Эры, периоды, то есть возраст, который измеряется в годах, не имеет большого значения для геологов. Всё время жизни нашей планеты разделилось на два главных отрезка – фанерозой и криптозой (докембрий), которые разграничиваются появлением ископаемых остатков в осадочных породах.

Криптозой – интереснейшее время, абсолютно скрытое от нас, поскольку существовавшие тогда мягкотелые организмы, не оставили ни единого следа в осадочных породах. Периоды геохронологической шкалы такие, как эдиакарий и кембрий, появились в фанерозое посредством изысканий палеонтологов: они нашли в породе большое количество разнообразных моллюсков и множество видов других организмов. Находки ископаемой фауны и флоры позволили им расчленить толщи и дать им соответствующие названия.

Временные интервалы

Второе крупнейшее деление – попытка обозначить исторические интервалы жизни Земли, когда четыре главных периода разделила геохронологическая шкала. Таблица показывает их как первичный (докембрий), вторичный (палеозой и мезозой), третичный (почти весь кайнозой) и четвертичный – период, находящийся на особом положении, поскольку хоть и является самым коротким, но изобилует событиями, оставившими яркие и хорошо читаемые следы.

Сейчас для удобства геохронологическая шкала Земли делится на 4 эры и 11 периодов. Но два последних из них делятся ещё на 7 систем (эпох). Это не удивительно. Особенно интересны именно последние отрезки, поскольку данный геологический период соответствует времени появления и развития человечества.

Основные вехи

За четыре с половиной миллиарда лет в истории Земли произошли следующие события:

• Появились доядерные организмы (первые прокариоты) – четыре миллиарда лет назад.
• Обнаружилась способность организмов к фотосинтезу – три миллиарда лет назад.
• Появились клетки с ядром (эукариоты) – два миллиарда лет назад.
• Развились многоклеточные организмы – один миллиард лет назад.
• Появились предки насекомых: первые членистоногие, паукообразные, ракообразные и другие группы – 570 миллионов лет назад.
• Рыбы и протоамфибии – им пятьсот миллионов лет.
• Появились наземные растения и радуют нас уже 475 миллионов лет.
• Насекомые живут на земле четыреста миллионов лет, а растения в том же временном промежутке получили семена.
• Земноводные живут на планете уже 360 миллионов лет.
• Рептилии (пресмыкающиеся) появились триста миллионов лет назад.
• Двести миллионов лет назад начали развиваться первые млекопитающие.
• Сто пятьдесят миллионов лет назад – первые птицы пытались осваивать небо.
• Сто тридцать миллионов лет назад расцвели цветы (цветковые растения).
• Шестьдесят пять миллионов лет назад Земля навсегда потеряла динозавров.
• Два с половиной миллиона лет назад появился человек (род Homo).
• Сто тысяч лет исполнилось от начала антропогенеза, благодаря чему люди обрели свой сегодняшний вид.
• Двадцать пять тысяч лет не существует на Земле неандертальцы.

Геохронологическая шкала и история развития живых организмов, слитые воедино, пусть несколько схематично и обобщенно, с довольно приблизительными датировками, но понятие о развитии жизни на планете предоставляют наглядно.

Напластования пород

Земная кора по большей части стратифицирована (там, где не появилось нарушений пластов из-за землетрясений). Общая геохронологическая шкала составлена соответственно расположению напластований горных пород, которые ясно показывают, как уменьшается их возраст от нижних к верхним.

Ископаемые организмы тоже видоизменяются по мере продвижения вверх: они становятся всё более сложными в своём строении, некоторые претерпевают значительные изменения от слоя к слою. Это можно пронаблюдать, не посещая палеонтологические музеи, а просто спустившись в метро – на облицовочном граните и мраморе оставили свои отпечатки весьма отдаленные от нас эры.

Антропоген

Последний период кайнозойской эры – современный этап земной истории, включающий в себя плейстоцен и голоцен. Чего только не происходило в эти бурные миллионы лет (специалисты считают до сих пор по-разному: от шестисот тысяч до трёх с половиной миллионов). Были неоднократные смены похолоданий и потеплений, огромные континентальные оледенения, когда южнее надвинувшихся ледников климат увлажнялся, появлялись водные бассейны как пресные, так и солёные. Ледники впитывали в себя часть Мирового океана, уровень в котором понижался на сто и более метров, за счёт чего образовывались соединения континентов.

Таким образом, произошёл обмен фауной, например, между Азией и Северной Америкой, когда образовался мост вместо Берингова пролива. Ближе к ледникам расселялись холодолюбивые животные и птицы: мамонты, волосатые носороги, северные олени, овцебыки, песцы, полярные куропатки. Они распространялись на юг очень далеко – до Кавказа и Крыма, до Южной Европы. По ходу ледников до сих пор сохранились реликтовые леса: сосновые, еловые, пихтовые. И лишь в удалении от них росли леса лиственные, состоящие из таких деревьев, как дуб, граб, клён, бук.

Плейстоцен и голоцен

Это эпоха после ледникового периода – ещё не законченный и не до конца прожитый отрезок истории нашей планеты, который обозначает международная геохронологическая шкала. Антропогенный период – голоцен, исчисляется от последнего материкового оледенения (север Европы). Именно тогда суша и Мировой океан получили современные очертания, а также сложились и все географические зоны современной Земли. Предшественник голоцена – плейстоцен является первой эпохой антропогенного периода. Начавшееся похолодание на планете продолжается – основная часть указанного периода (плейстоцена) была ознаменована гораздо более холодным климатом, нежели современный.

Северное полушарие переживает последнее оледенение – в тринадцать раз поверхность ледников превосходила современные образования даже в межледниковые промежутки. Растения плейстоцена наиболее близки к современным, но располагались они несколько иначе особенно в периоды оледенений. Менялись роды и виды фауны, выживали приспособившиеся к арктической форме жизни. Южное полушарие не узнало таких огромных потрясений, поэтому растения и животный мир плейстоцена до сих пор присутствует во многих видах. Именно в плейстоцене происходила эволюция рода Homo – от Homo habilis (архантропы) до Homo sapiens (неоантропы).

Когда появились горы и моря?

Второй период кайнозойской эры – неоген и его предшественник – палеоген, включающие в себя плиоцен и миоцен около двух миллионов лет назад, длились примерно шестьдесят пять миллионов лет. В неогене завершилось формирование почти всех горных систем: Карпаты, Альпы, Балканы, Кавказ, Атлас, Кордильеры, Гималаи и так далее. Одновременно изменялись очертания и размеры всех морских бассейнов, поскольку он подверглись сильному осушению. Именно тогда оледенела Антарктида и многие горные области.

Морские жители (беспозвоночные) уже стали близки к современным видам, а на суше господствовали млекопитающие – медведи, кошки, носороги, гиены, жирафы, олени. Человекообразные обезьяны развиваются настолько, что чуть позже (в плиоцене) смогли появиться австралопитеки. На континентах млекопитающие обитали обособленно, поскольку отсутствовала связь между ними, но в позднем миоцене Евразия и Северная Америка фауной всё-таки обменялись, а в конце неогена из Северной Америки фауна мигрировала в Южную. Именно тогда образовались в северных широтах тундра и тайга.

Палеозойская и мезозойская эры

Мезозой предшествует кайнозойской эре и длился 165 миллионов лет, включая в себя меловый, юрский и триасовый периоды. В это время интенсивно образовывались горы на перифериях Индийского, Атлантического и Тихого океанов. Пресмыкающиеся начали своё господство и на суше, и в воде, и в воздухе. Тогда же появились и первые, ещё весьма примитивные млекопитающие.

Палеозой расположен на шкале перед мезозоем. Длился он около трёхсот пятидесяти миллионов лет. Это время самого активного горообразования и самой интенсивной эволюции всех высших растений. Почти все известные беспозвоночные и позвоночные разных типов и классов образовались именно тогда, но млекопитающих и птиц еще не было.

Протерозой и архей

Эра протерозоя длилась около двух миллиардов лет. В это время были активны процессы осадкообразования. Хорошо развивались сине-зелёные водоросли. Подробнее узнать об этих далёких временах возможность не представилась.

Архей – самая древняя эра в задокументированной истории нашей планеты. Длилась она около миллиарда лет. В результате активной вулканической деятельности появились самые первые живые микроорганизмы.