Криптозой и фанерозой кратко

Обновлено: 30.06.2024

По мнению ученых, планета Земля формировалась 4,5—7 млрд лет назад. Около 4 млрд лет назад стала остывать и затвердела земная кора, на Земле возникли условия, позволившие развиваться живым организмам. Эти первые организмы были одноклеточными, не имели твердых оболочек, поэтому обнаружить следы их жизнедеятельности очень трудно. Неудивительно, что ученые долгое время считали, что Земля значительную часть времени своего существования была безжизненной пустыней. Хотя на криптозой приходится около 7/8 всей истории Земли, интенсивное изучение этого зона началось только в середине XX в. Применение современных методов исследования, таких, как электронная микроскопия, компьютерная томография, методов молекулярной биологии позволило установить, что жизнь на Земле намного древнее, чем представлялось ранее. В настоящее время науке неизвестны такие осадочные породы, в которых бы не было следов жизнедеятельности. В самых древних известных на Земле осадочных породах, возраст которых 3,8 млрд лет, обнаружены вещества, входившие, по-видимому, в состав живых организмов.

Рис. 72. Флора и фауна позднего протерозоя.
1 — многоклеточная водоросль; 2 — губка; 3 — медуза; 4 — ползающий кольчатый червь; 5 — сидячий кольчатый червь; 6 — восьмилучевой коралл; 7 — примитивные членистоногие неясного систематического положения

Не менее важным событием было и возникновение эукариот. Когда оно произошло, неизвестно, так как зафиксировать его очень трудно. Исследования на молекулярном уровне дали основание некоторым ученым предположить, что эукариоты могут быть столь же древними, как и прокариоты. В геологической же летописи признаки деятельности эукариот появились примерно 1,8—2 млрд лет назад. Первые эукариоты были одноклеточными организмами. По-видимо-му, уже у них сформировались такие фундаментальные признаки эукариот, как митоз и наличие мембранных органелл. Ко времени 1,5—2 млрд лет назад относят возникновение одного из самых важных ароморфозов — полового размножения.

Вспышка разнообразия животных. Конец протерозоя, примерно 680 млн лет назад, ознаменовался мощной вспышкой разнообразия многоклеточных организмов и появлением животных (рис. 72). До этого периода находки многоклеточных редки и представлены растениями и, возможно, грибами. Возникшая в конце протерозоя фауна получила название эдиакарской по местности в Южной Австралии, где в середине XX в. в слоях возрастом 650—700 млн лет были обнаружены первые отпечатки животных. Впоследствии похожие находки были сделаны и на других материках. Эти находки послужили причиной выделения в протерозое особого периода, получившего название венд (по названию одного из славянских племен, живших на берегу Белого моря, где обнаружено множество ископаемых остатков представителей этой фауны). Венд продолжался примерно 110 млн лет. За это короткое по сравнению с предыдущими эпохами время возникло и достигло значительного разнообразия большое количество видов многоклеточных животных, относящихся к типам кишечнополостных, червей, членистоногих. Некоторые из этих животных имели до 1 м в длину, по-видимому, они были студенистыми, как медузы. Отличительная особенность животных вендо-эдиакарской фауны — отсутствие какого бы то ни было скелета. Вероятно, тогда еще не было хищников, от которых надо было защищаться.

Историю Земли можно поделить на две части: фанерозой и криптозой. В буквальном переводе, это эры явной и тайной жизни соответственно. Криптозой, впрочем, чаще именуют докембрием, так как фанерозойский эон начинается с кембрийского геологического периода. Причём, граница между тайным и явным не вымышлена. Тут нет натяжки. История планеты, начиная с кембрия, содержит много загадок. Но выделяющихся на общем фоне известного и понятного. То же, что творилось до кембрия, во всяком случае, в части происхождения и эволюции жизни, представляет собой загадку сплошную, и знанием практически не разбавленную.

И да. В протерозое, фактически с начала эона, на Земле жили уже не только бактерии. О существовании в это время многоклеточных растений и животных известно. Но и не более того.

Объём, детальность и достоверность знаний о жизни на планете, начиная с кембрийского периода и до него, невозможно сравнить. Разница примерно такова, как между нашей осведомлённостью о собственной планете, и о недоступных пока даже для межпланетных аппаратах телах на границах Солнечной системы .

Дело не в количестве находок, хотя оно по мере ухода вглубь времён предсказуемым образом убывает. И не в их сохранности. Да, в докембрии животные не имели, как правило, хорошо сохраняющихся в отложениях панцирей и скелетов. Однако, и информация о не имевших твёрдых частей кембрийских и посткембрийских животных — медузах, перипатусах , моллюсках — на порядок обширнее, чем о докембрийских формах жизни.

Находок не так уж мало и становится всё больше. Проблема же заключается в их интерпретации. Какой-нибудь кембрийский трилобит понятен и прост, как пять копеек. Причём, в буквальном смысле. Хотя монета такого номинала и не находится в обращении, но это же просто монета. Трилобит же — просто членистоногое. Взяв то что от него осталось и, скажем, краба, легко сравнить одно с другим и выявить отличия. И уже на основании этих отличий сделать выводы, — вполне, кстати, надёжные, многоплановые и заслуживающие доверия, — не только об отсутствующих частях самого трилобита, но и о мире, в котором он обитал . Таким образом, здравствующие потомки открывают тайны вымерших предков.

Существа криптозоя непонятны. Иногда аналогии с формами жизни, существующими на планете сейчас, просто отсутствуют. Иногда они есть, но носят характер поверхностный, и к выводам, соответственно, приводят ложным. Часто же, аналогии противоречивы. Классифицировать вендобионтов не удаётся даже на уровне царства. Непонятно что это такое: животное, растение, гриб или же нечто вообще не имеющее соответствий в современном мире .

Как следствие, общим местом при рассмотрении докембрийских биот оказывается заключение об их изолированности — отсутствии связи, как между друг-другом, так и современным животным миром. Но хотя в определённых случаях это вполне может быть правдой, логика подсказывает, что и современной жизни от кого-то нужно было произойти. А значит, связь, как минимум, с некоторыми обитателями докембрийского мира у современных животных есть. Она просто, в свою очередь, непонятна.

На настоящий момент установлено, что жизнь на Земле возникла около 3-3,5 млрд. лет назад. За это время на планете произошли существенные изменения: менялся климат, двигались материки, активно шли горообразовательные процессы. Вода то затапливала гигантские пространства на миллионы лет, то отступала под натиском испепеляющего солнца и жары.

Об этих процессах мы можем только догадываться, изучая осадочные породы, которые за это время пластами накладывались друг на друга. Химический анализ позволяет определить их возраст, а также сделать вывод о климате того периода. В определение возраста окаменелостей помогает радиоуглеродный анализ.

Архейская эра (от греч. archē - начало)

Наиболее ранняя эра Земли, начавшаяся около 3-3,5 млрд. лет назад и продлившаяся 900 млн. лет. Самые древние живые организмы были найдены в этот промежуток времени: они были гетеротрофами, заселявшими дно теплых морей. Кислород отсутствовал, был возможен только анаэробный тип дыхания.

В архейский период отмечалась активная вулканическая деятельность, происходили значительные колебание температуры. На поверхности Земли жизнь была невозможна из-за губительных УФ (ультрафиолетовых) лучей. Именно поэтому жизнь "спряталась" на дне океана, где не так выражены перепады температур и рассеивается УФ излучение.

В течение архея появились первые фотосинтезирующие организмы - сине-зеленые водоросли (цианобактерии). Атмосфера начала постепенно обогащаться кислородом.

Как оказалось, это вещество - кислород - предопределит путь развития жизни на Земле: в дальнейшем возникнут миллионы видов, которые им дышат, и жить без него не смогут. В числе этих видов и мы с вами.

К концу архея животные разделились на про- и эукариотические организмы.

Протерозойская эра (от греч. proteros — первый из двух + zoe — жизнь)

Протерозойская эра продолжалась около 2000 млн. лет. Поверхность планеты напоминала ледяную пустыню, климат соответственно был холодный.

Дальнейшее развитие жизни продолжалось. В этой эре выделились царства растений, животных и грибов. Возникли первые многоклеточные организмы: кишечнополостные, губки, водоросли, предки трилобитов. Были распространены сине-зеленые водоросли - цианобактерии, которые выделяли кислород в ходе фотосинтеза.

В течение этой эры в атмосфере возросла концентрация кислорода и приблизилась к 1% - точки Пастера, критического для эволюции значения. Считается, что по достижении точки Пастера становится возможным кислородный тип дыхания и устойчивая жизнедеятельность аэробных организмов.

В течение протерозойской эры концентрация кислорода в атмосфере достигнет 10% - сформируется озоновый слой, служащий эффективной защитой для всего живого от губительного УФ-излучения. Благодаря озоновому слою появятся первые наземные экосистемы.

Палеозойская эра (греч. palaios - древний)

Холодный климат меняется на умеренно влажный, а затем на теплый сухой. Тают оледенения суши, в результате чего огромные пространства заполняются водой.

Все растения и животные обитают в море, однако, на побережье появляются первые наземные грибы, лишайники. Животный мир активно развивается: на глубине в море появились трилобиты и мечехвосты, коралловые полипы, иглокожие.

Большая часть суши подверглась сильнейшему затоплению, наземные животные почти не встречались. В толще океана обитали фораминиферы и радиолярии.

В теплых морях процветали кишечнополостные (в их числе и коралловые полипы), иглокожие, моллюски. Установлено, что в этом периоде жили первые представители типа хордовых - бесчелюстные.

Климат становится более сухим, суша поднимается - вода отступает, тем самым создаются условия для развития наземных видов. И действительно, силур отличается этими знаменательными событиями: растения и животные осваивают сушу.

В приливно-отливных зонах возникают первые наземные растения: риниофиты и псилофиты, еще имеющие очень много общего с водорослями. И, тем не менее, псилофиты - пионеры суши. У них появляются проводящие и механические ткани, которые водорослям были ни к чему.

Появились первые наземные животные: многоножки и паукообразные - скорее всего произошедшие от трилобитообразных, которые долгое время могли оставаться на отмелях после отлива. На образовавшейся суше они чувствовали себя просторно и вальяжно: хищники отсутствовали, конкуренция была небольшой. В таких условиях размножение происходило быстро.

Это период господства рыб в морях. Возникают активно плавающие хрящевые рыбы, у которых имеются челюсти для захвата пищи. Появляются все известные на настоящее время систематические группы рыб.

Некоторые рыбы, обитающие в бедных кислородом (пересыхающих) водоемах, используя плавники, приобрели способность переползать из одного водоема в другой и дышать атмосферным воздухом. Так появляются двоякодышащие и кистеперые рыбы.

К концу девона на сушу выходят первые земноводные: ихтиостеги и стегоцефалы, произошедшие от кистеперых рыб. Возникают древовидные леса, состоящие из хвощей, плаунов и папоротников.

В карбоне материки еще более опускаются, часть суши оказывается заболоченной. Поначалу теплый и влажный климат сменяется к концу периода холодным и сухим.

Бурно развиваются древовидные леса из папоротников, которые достигали в высоту 40 метров. Массовое отмирание папоротникообразных в этом периоде привело к образованию обширных залежей каменного угля, в честь которого период и получил свое название.

Размножение семенных растений, появившихся в карбоне, более не связано с наличием воды, благодаря чему они расселяются вглубь материков.

В морях все также распространены фораминиферы, радиолярии, кораллы и моллюски. Возникают первые насекомые: тараканы, стрекозы, жесткокрылые. Под конец периода появляются пресмыкающиеся, размножение которых не связано с наличием воды, что позволяет им заселить сухие, ранее незаселенные территории.

В перми активируется вулканическая деятельность, происходит крупнейшее отступление моря, вследствие которого образуются большие пространства суши. Климат также меняется: он становится резко континентальным.

К таким серьезным изменениям не приспособлены многие виды животных и растений: полностью вымирают трилобиты, многие моллюски, крупные рыбы и насекомые, значительная часть амфибий, исчезают древовидные папоротники, хвощи и плауны.

В природе не бывает пустого места: приспособленные особи выживают, размножаются и занимают освобожденные другими видами ниши. Бурно развиваются пресмыкающиеся, появляются звероподобные ящеры, примерно в это же время возникают первые млекопитающие.

Чтобы легко запомнить периоды палеозойской эры, рекомендую взять на вооружение мнемоническое правило: "Каждый Отличный Студент Должен Курить Папиросы". Если вы обратите внимание на первые буквы этих слов, то поймете, что они совпадают с первыми буквами периодов палеозоя и расположены в нужном порядке.

Мезозойская эра (греч. mesos — средний + zoe — жизнь)

Мезозойская эра продлилась 186 млн. лет. Если бы мы сейчас перенеслись в то далекое время, то внешне заметили бы сходство мезозойского мира с нынешним, однако более детальное изучение показало бы нам, что его составляют совершенно иные растения и животные.

Климат становится более сухим, что приводит к пересыханию внутренних морей. Активно идут горообразовательные процессы, начавшиеся в перми. Начинается движение материков, образуются пустынные пространства.

В царстве растений господствуют голосеменные, размножение которых не зависит от воды. Среди голосеменных активно заселяют территории саговниковые, хвойные, гинкговые растения.

Большинство амфибий окончательно вымирает. В животном мире господствуют пресмыкающиеся, среди которых встречаются черепахи, ихтиозавры, птицетазовые и ящеротазовые динозавры, клювоголовые, крокодилы и чешуйчатые. Часть рептилий дает начало млекопитающим, близким к однопроходным животным.

Климат становится более теплым и влажным, несколько увеличивается площадь морей. В глубине материков образовались многочисленные озера и болота.

В царстве растений господство остается за голосеменными растениями, наибольший расцвет среди которых переживают беннеттитовые, гнетовые, саговниковые.

В морях многочисленны головоногие моллюски. Самые разнообразные формы принимают морские пресмыкающиеся - ихтиозавры, плезиозавры. Эта эра принадлежит динозаврам. Рептилии господствуют в воде, на земле и в воздухе. К концу периода возникает первоптица - археоптерикс, давшая начала обширной группе птиц.

Климат становится более холодным. Активируются горообразовательные процессы - именно в этом периоде образовались Анды, Альпы, Гималаи. Название периода связано с многочисленными отложениями мела, которые образовались за счет раковин фораминифер.

Появляются цветковые (покрытосеменные) растения, вероятно произошедшие от голосеменных растений в результате скачкообразного изменения (мутации) женских органов размножения. Появления цветка и плода - важнейшие ароморфозы этого периода. К концу периода вымерли многие голосеменные растения.

Крупные моллюски и рептилии вымирают, эра динозавров заканчивается. На первый план выходят млекопитающие, ароморфозы которых, теплокровность и живорождение, позволяют занять господствующее положение. Появляются сумчатые и плацентарные млекопитающие.

Кайнозойская эра (греч. kainos - новый + zoe - жизнь)

Отправной точкой кайнозойской эры служит образование Альп, в это же время возникли и другие высочайшие горные системы. Я искренне рад быть вашим современником, и сообщаю, что мы с вами живем в кайнозойскую эру, которая длится уже 67 млн. лет. За это время произошло несколько материковых оледенений, возникновение человека.

В начале палеогена устанавливается теплый тропический и субтропический климат. Широко распространяются леса и редколесья. Большая часть животных представлена лесными обитателями.

Сумчатые и плацентарные млекопитающие эволюционируют параллельно. Возникают приматы, хищные и копытные животные, широкого разнообразия достигает мир птиц.

К концу палеогена климат становится континентальным, в Арктике и Антарктике появляются первые ледяные шапки. Леса преобразуются в саванны и заросли кустарников.

Климат в неогене был влажным и теплым. Расселившиеся в палеоген кустарники сменяются саванной и степной растительностью, образуются полупустыни и пустыни.

По берегам рек и озер растут березы, можжевельник, сосны, ивы, тополя. Среди животных расцвет происходит у обитателей открытых пространств: гиппарионов (примитивных лошадей), быков, слонов, жирафов, антилоп. Среди разнообразного и многочисленного класса птиц нередко встречаются хищные гигантские бегающие птицы.

Для неогена характерно большое разнообразие среди приматов, и появление первых человекообразных обезьян - антропоидов.

В ходе данного периода неоднократно происходили изменения климата. Поверхность Северного полушария оледеневала. Изменился и растительный мир - в Евразии распространилась таежная и тундровая растительность. Флора приобрела сегодняшний облик.

Среди животных были распространены бизоны, мамонты, носороги, пещерные медведи. Примерно 2 млн. лет назад появился человек умелый, начался процесс антропогенеза - становления человека, в результате которого возник вид Homo sapiens.

Активная деятельность человека: распашка земель, вырубка лесов, вытаптывание полей крупным рогатым скотом - привели к сужению ареала обитания многих видов животных, часть из которых вымерла.

Рекомендую мнемоническое правило, которое поможет запомнить периоды мезозойской и кайнозойской эры по первым буквам слов: "Ты, Юра, Мал - Подожди, Немного, А?"

Пангея и удивительная Австралия

В конце палеозоя и начале мезозоя всю сушу представлял один единственный континент - Пангея (др.-греч. Πανγαῖα - всеземля). В юрском периоде Пангея разделилась на два континента: северный - Лавразия (позже разделилась на Евразию и Северную Америку), и южный - Гондвана (позже разделилась на Африку, Южную Америку, Индию, Австралию и Антарктиду.)

Особого внимания требует Австралия. Этот материк отделился раньше всех, вследствие чего флора и фауна на нем формировались изолированно от остальных континентов.

Именно по этой причине в Австралии можно обнаружить виды растений и животных, которые более нигде не встречаются: сумчатые животные (кенгуру, куница, коала), подземные орхидеи, банксии и многие другие удивительные виды.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

О том, чем интересен докембрий и почему современная геологическая картина мира так схожа с периодом кембрийского взрыва, рассказал директор Института геологии и геохронологии докембрия РАН (Санкт-Петербург) член-корреспондент РАН Антон Борисович Кузнецов.

В докембрии на нашей планете появились земная кора, океаны, свободный кислород, возникли первые живые организмы

— Антон Борисович, чем уникален докембрий?

— Докембрий — самый продолжительный период геологической истории Земли, он длился более 4 млрд лет. Можно сказать, это была эпоха становления Земли, подготовка планеты к заселению открытой жизнью. Твердая геологическая оболочка появилась на поверхности Земли около 4,2 млрд лет назад. С тех пора земная кора начала свою эволюцию, которая продолжается по сей день. Именно в докембрии появились крупные континенты, которые впоследствии разрастались, соединялись друг с другом, расползались и скучивались вновь. Также в раннем докембрии (архее) сформировался океан. Вначале появились бактерии и прокаритоты (безъядерные одноклеточные организмы), которые могли жить в сероводородной среде. Затем — эукариты, которые со временем инкорпорировали в себя хлорофилл, что позволило им освоить процесс фотосинтеза и генерировать кислород. В результате этого на Земле произошла кислородная революция, появился свободный кислород, которым смогли дышать первые организмы, заселившие сначала океан, а потом и сушу. С геологической точки зрения докембрий интересен тем, что в этот период сформировались самые крупные месторождения полезных ископаемых, в частности 80% всего добываемого золота, огромные запасы железной руды. Все значительные залежи неметаллических полезных ископаемых, таких как магнезиты, сидериты хемогенного происхождения и т.д., образовались в докембрии. Появление кислорода стало одной из причин первого крупного оледенения 2,4 млрд лет назад, накануне экспансии строматолитов (цианобактериальных микрорганизмов) в мелководные моря всех континентов. Оледенения стали своеобразными маркерами, реперными точками, после которых происходил очередной скачок в эволюции жизни на Земле. Вторая крупная эпоха оледенений произошла уже в конце докембрия, накануне нового эволюционного витка — экспансии многоклеточных.

— На сколько геохронологических частей можно разделить докембрий?

— В современной шкале он делится на несколько частей в миллиардах лет: гадей (до 4,0), архей (4,0–2,5), палеопротерозой (2,5–1,6), мезопротерозой (1,6–1,0) и неопротерозой (1,0–0,5). Одну из этих частей, так называемый гадей, ученые стали выделять совсем недавно. Это та загадочная эпоха, по следам которой мы не имеем вообще ни одной горной породы, не можем пощупать ее руками, как говорят геологи. Следы этого периода геологической жизни мы получаем только благодаря изучению ископаемых изотопно-геохимическими методами
Первые породы, которые в докембрии мы уже можем потрогать, появились примерно в палеоархее (от 3,6 до 3,2 млрд лет назад). Наиболее древние из этих пород — гнейсы Исуа, их возраст примерно 3,7 млрд лет. Примечательно, что эти породы имели осадочное, водное происхождение. Что это значит? Оказывается, у Земли 3,7 млрд лет назад уже существовала водная оболочка. Об этом же нам говорят самые древние карбонаты в Южной Африке возрастом 3,4 млрд лет. Интересно и то, откуда на Земле появилась вода. Благодаря изотопным методам сегодня мы уже узнаем, что примерно 10% земной воды имеют не местное происхождение: эта вода прилетела к нам вместе с ледяными глыбами из космоса.

— А оставшиеся 90% откуда взялись?

— Остальные 90% — это, конечно, продукты дегазации магмы (процесс отделения газов от магм), горячее ядро нашей планеты. В реальности мы не можем увидеть магму, которая находится очень глубоко. Но о ее составе мы можем судить по каменным ксенолитам, выброшенным на поверхность кимберлитовыми трубками, а также по составу лавы современных и докембрийских вулканов. Так вот, количество минерально связанной и свободной воды в мантии достигает 0,2%. При этом архейские лавы коматиитов показывают, что количество воды в мантии 3,5–3,0 млрд лет назад было больше до 0,6%. Много это или мало? Если учитывать современную вулканическую активность, это 200–300 млн т воды в год, около десяти Химкинских водохранилищ. Магматическая оболочка нашей планеты прошла уникальную эволюцию, которую не прошла ни одна планета Солнечной системы. Взять хотя бы знаменитые граниты, которыми украшены набережные и метро нашего прекрасного города Санкт-Петербурга и станции метрополитена многих других городов России. Ведь таких пород нет ни на Марсе, ни на Венере, ни на других планетах Солнечной системы! Дело в том, что только благодаря горячему ядру и миллиардам лет конвекции магмы смогла состояться эволюция этого вещества от ультраосновного состава до кислого; то есть произошла выплавка земной коры, которая стала потом основой наших континентов. В ходе частичной переплавки уже выплавленного материала произошло обогащение коры калием и кварцем. Привычные для нас красивейшие друзы кварца также не встречаются ни на одной из соседних планет. С геологической точки зрения Марс и Луна остановили свое развитие на границе архея-протерозоя.

— Расскажите, пожалуйста, подробнее о формировании континентов в докембрии.

— В истории Земли было несколько эпох суперконтинентального развития. В докембрии выделяют четыре крупные эпохи формирования континентов. Образование континентов — очень интересный процесс, поскольку континенты на поверхности нашей планеты — словно живая ткань: фрагменты коры то сходились вместе, то расходились в разные стороны. В докембрии было четыре крупных суперконтинента, в это время отдельные крохотные острова собирались вместе. Суперконтинентальные эпохи совпадают с подразделениями докембрия. Самый крупный и наиболее известный континент образовался на границе архея и протерозоя, то есть 2,5 млрд лет назад. Название этого суперконтинента — Кенорленд, или Склавия. После его распада на границе палеопротерозоя и мезопротерозоя, около 1,6 млрд лет назад, в результате свекофенской орогении собрался суперконтинент Нуна (Колумбия). Кстати, именно в эту эпоху соединились в единую плиту Фенно-Карелия, Волго-Уралия и Воронеж-Сарматия. Примерно 1 млрд лет назад в ходе глобальной гренвильской орогении образовался новый огромный суперконтинент Родиния. Он собрал все континентальные фрагменты, находящиеся на поверхности Земли. Само название — Родиния — было дано оттого, что этот огромный континент стал как бы прародителем всех остальных континентов, образовавшихся уже в фанерозое и палеозое (около 541 млн лет назад). В течение последующих нескольких сотен миллионов лет, накануне кембрийского взрыва, образовался новый суперконтинент Гондвана, или Паннотия.

Микрофоссилии, населявшие древние моря 640–540 млн лет назад накануне кембрийского взрыва. Коллекция Е.Ю. Голубковой, ИГГД РАН.

— Если бы у нас с вами была машина времени и мы бы перенеслись в самое начало докембрия, то какой пейзаж увидели?

— Если удалось бы перенестись в гадей, мы бы увидели там бесконечные лавовые потоки и бурлящее море магмы вместо воды. В начале архея на Землю обрушился метеоритный дождь, который шел в течение нескольких миллионов лет, и суша стала выглядеть как поверхность Луны. В позднем архее появился океан, который был похож на кипящие термальные источники с ядовитыми испарениями. С появлением кислорода и экспансией цианобактерий в протерозое моря превратились в мутный зеленый бульон, похожий на болота. Суша была похожа на современные пустыни, над которыми неслись пыльные бури. Ближе к концу докембрия, в криогении, Земля на несколько десятков миллионов лет покрылась многокилометровыми ледниками, которые простирались от полюсов до тропических широт. Одним словом, ни травинки, ни деревца, ни пения птиц.

— Последним этапом в хронологии докембрия был эдиакарий. Его часто сравнивают с библейским Эдемом. Почему?

— Эдиакарий действительно называют эдаким райским садом. Дело в том, что в это время на Земле практически не было явных хищников, которые бы поедали живые организмы. В эдиакарии жили крупные многоклеточные мягкотелые организмы (похожие на лепешки), которые заселили все дно мелководных бассейнов и питались бактериальными матами (строматолитами). Эти бассейны, что интересно, были не совсем морскими, а находились в устьях крупных рек, то есть это некие осолоненные водные бассейны.

— Жизнь, конечно, зародилась гораздо раньше эдиакария, но так называемые видимые многоклеточные организмы, вероятно, появились именно в эдиакарии. Если мы говорим об эдиакарской фауне, то ее представители действительно предпочитали жить в мелких прудах, устьях. Почему именно там? Для таких организмов было важно, чтобы в зоне их обитания не было каких-то сильно приливно-отливных воздействий, чтобы их не уносило в океан, чтобы была спокойная гидродинамика. Эти древние животные ползали, как современные медузы, и собирали пищу со дна, однако жизнь их длилась недолго, поскольку вскоре, около 540 млн лет назад, появились новые организмы, которые их, попросту говоря, съели. Но это уже принципиально новая веха в истории Земли, которая называется кембрием.

— Как современная наука объясняет кембрийский взрыв, когда на Земле произошел невиданно резкий рост биоразнообразия? Это как-то связано с уровнем кислорода на планете в тот период?

— Безусловно, проблема кислорода играет здесь очень важную роль. Как раз после криогения, крупной ледниковой эпохи в конце докембрия (635–720 млн лет назад), в результате таяния ледников произошло необычное событие: океан полностью перемешался и исчезли его стратифицированные бескислородные оазисы, то есть океанские воды полностью насытились кислородом, вплоть до глубинных слоев. А ведь до этого, в докембрии, начиная от появления кислорода в морской воде примерно 2,5 млрд лет назад, он насыщал лишь поверхностный слой океана. Получается, что после неопротерозойских оледенений, накануне кембрийского взрыва, наш океан впервые насытился кислородом. Кроме того, ледниковые воды размыли большие площади суши, в результате чего океан обогатился огромным количеством питательных веществ — нутриентов, что также спровоцировало эволюционный скачок. Во многих геологических разрезах, где присутствуют докембрийские породы, непосредственно перед появлением слоев с кембрийской жизнью, с кембрийской фауной мы наблюдаем слои, в которых явно присутствуют метки, указывающие на то, что количество кислорода в осадочных бассейнах увеличилось. Это демонстрирует очевидную связь уровня кислорода и кембрийского взрыва. Подобные геологические разрезы есть в разных местах земного шара: в Австралии, Африке, Северной Америке, Центральной Азии и на Восточно-Европейской платформе. В России такие разрезы мы находим в Архангельской области, Якутии и в других регионах.

Отпечатки следов ползания древних организмов. Вероятно, Helminthoida

Баянгольская свита, Монголия. Фото: А.Б. Кузнецов, 2013 г.

— В чем особенность кембрийского периода? Были у вас свои находки, связанные с кембрийским взрывом?

Читайте также: