развитие жизни в кайнозойскую эру
Развитие жизни в кайнозое. Геология, климат, растительный и животный мир
Кайнозойская эра – последняя, из известных на сегодняшний день. Это новый период жизни на Земле, который начался 67 млн. лет назад и продолжается до сих пор.
В кайнозое прекратились трансгрессии моря, уровень воды поднялся и стабилизировался. Образовались современный горные системы и рельеф. Животные и растения обрели современные черты и распространились повсеместно на всех континентах.
Кайнозойская эра разделена на следующие периоды:
Геологические изменения
В начале палеогенового периода началась кайнозойская складчатость, то есть формирование новых горных систем, ландшафтов, рельефов. Тектонические процессы интенсивно проходили в пределах Тихого океана и Средиземного моря.
Горные системы кайнозойской складчатости:
Вследствие глобальных перемещений вертикальных и горизонтальных литосферных плит, они обрели вид соответствующий нынешним материкам и океанам.
Климат кайнозойской эры
Погодные условия были благоприятными, теплый климат с периодическими дождями способствовали развитию жизни на Земле. В сравнении с современными среднегодовыми показателями, температура тех времен была выше на 9 градусов. В жарком климате приспособились к жизни крокодилы, ящерицы, черепахи, которые были защищены от палящего солнца развитыми наружными покровами.
В завершении палеогенового периода наблюдалось постепенное снижение температуры, обусловленное уменьшением концентрации углекислого газа в атмосферном воздухе, ростом территории суши из-за падения уровня моря. Это привело к оледенению в Антарктиде, начиная с горных вершин, постепенно вся территория покрылась льдом.
Животный мир кайнозойской эры
В начале эры повсеместно были распространены клоачные, сумчатые и первые плацентарные млекопитающие. Они могли легко адаптироваться к изменениям внешней среды и быстро заняли также водную и воздушную среду.
В морях и реках освоились костистые рыбы, птицы расширили ареал обитания. Сформировались новые виды фораминифер, моллюсков, иглокожих.
Развитие жизни в кайнозойскую эру не было монотонным процессом, скачки температуры, периоды суровых морозов привели к вымиранию многих видов. Например, мамонты, жившие в период оледенения, не смогли дожить до наших времен.
Палеоген
В кайнозойскую эру значительный скачок в эволюции сделали насекомые. Осваивая новые участки, они пережили ряд адаптационных изменений:
На суше обитали млекопитающие огромных размеров. К примеру, безрогий носорог – индрикотерия. Они достигали в высоту примерно 5м, а длина составляла 8м. Это травоядные животные с массивными трехпалыми конечностями, длинной шеей и маленькой головой – самые крупные из всех млекопитающих когда-нибудь живших на суше.
В начале кайнозойской эры насекомоядные животные разделились на две группы и эволюционировали в двух разных направлениях. Одна группа начала вести хищный образ жизни и стала родоначальником современных хищников. Другая часть питалась растениями и дала начало копытным животным.
Жизнь в кайнозое на территории Южной Америке и Австралии имела свои особенности. Эти материки первыми отделились от континента Гондвана, поэтому эволюция здесь шла иначе. Долгое время материк заселяли примитивные млекопитающие животные: сумчатые и однопроходные.
Неоген
В неогеновом периоде появились первые человекоподобные обезьяны. После похолодания и уменьшения лесов, некоторые вымерли, а часть приспособилась к жизни на открытой территории. Вскоре приматы эволюционировали до первобытных людей. Так начался антропогеновый период.
Неогеновый период кайнозоя был благоприятным для развития океанических животных. Особенно быстро стали размножатся головоногие моллюски – каракатицы, осьминоги, которые дожили и до наших времен. Среди двустворчатых моллюсков найдены останки устриц и гребешков. Повсеместно встречались мелкие ракообразные и иглокожие, морские ежи.
Растительный мир кайнозойской эры
В кайнозое господствующее место среди растений заняли покрытосеменные, количество видов которых в палеогеновый и неогеновый периоды значительно возросло. Распространение покрытосеменных растений имело большое значение в эволюции млекопитающих. Приматы, могли бы вовсе не появиться, так как основной пищей для них служат именно цветковые растения: плоды, ягоды.
Развивались хвойные, но численность их существенно уменьшилась. Жаркий климат способствовал распространению растений в северных районах. Даже за полярным кругом встречались растения из семейств Магнолиевые, Буковые.
На территории Европы и Азии росли коричник камфарный, инжир, чинары и другие растения. В середине эры климат меняется, наступают холода, вытесняя растения на юг. Центр Европы с теплой и влажной средой стал прекрасным местом для лиственных лесов. Здесь росли представители растений из семейства Буковые (каштаны, дубы) и Березовые (граб, ольха, лещина). Ближе к северу росли хвойные леса с соснами и тисами.
После установления стабильных климатических зон, с более низкими температурами и периодично сменяющимися сезонами, растительный мир претерпел значительные изменения. На смену вечнозеленым тропическим растениям пришли виды с опадающей листвой. В отдельную группу среди однодольных выделилось семейство Злаковые.
Огромные территории заняли степные и лесостепные зоны, резко сократилось количество лесов, и преимущественно развивались травянистые растения.
Развитие жизни в Кайнозойскую эру
Презентация к уроку
Задачи:
Развивающие: развивать умение:
Оборудование: компьютер, слайды, экспозиционный материал музея.
План урока-экскурсии:
Ход урока-экскурсии
1. Организационный момент.
Доброе утро ребята. Мы с вами находимся сейчас в Национальном музее им. Алдан-Маадыр Республики Тыва, где и пройдет наш урок-экскурсия. Тема экскурсии: «Развитие жизни на Земле в Кайнозойскую эру». Цели экскурсии:
После экскурсии вы должны будите сделать отчет, ответив на основополагающие вопросы (слайд № 3,4). Каждый из вас получает алгоритм для написания отчета (Приложение 1).
2. Введение.
По данным палеонтологии и геологии, история Земли и жизни на ней разделена на пять эр, каждая из которых характеризуется определенными организмами, преобладающих в течении этой эры. Каждая эра разделяется на несколько периодов, а период в свою очередь – на эпохи и века (экспозиционный материал музея – геохронологическая таблица).
Если все время существования нашей планеты принять за 12 часов (экспозиционный материал музея – часы, слайд № 5), то часовая стрелка должна пробежать почти четверть циферблата до того момента, когда на Земле появились первые живые организмы, похожие на современные бактерии. Около девяти часов возникли многоклеточные, а в 11 – рыбы и наземные растения, примерно за полчаса до полудня – динозавры, крокодилы, черепахи, самые древние звери и птицы. И только когда до 12 часов оставалась всего одна секунда – появился человек.
3. Кайнозойская эра – самая молодая эра геологической истории нашей Земли.
а) Палеогеновый период:
Палеоценовая эпоха. От 65 до 55 млн. лет назад
География и климат: Палеоцен ознаменовал собой начало Кайнозойской эры. В то время материки находились в движении, поскольку «великий южный материк» Гондвана продолжал раскалываться на части. Южная Америка оказалась теперь полностью отрезанной от остального мира и превратилась в своего рода плавучий «ковчег» с уникальной фауной ранних млекопитающих.
Животный мир: На суше начинался век млекопитающих. Появились грызуны и насекомоядные, «планирующие» млекопитающие и ранние приматы. Были среди них и крупные животные, как хищные, так и травоядные. В морях на смену морским рептилиям пришли новые виды хищных костных рыб и акул. Возникли новые разновидности двустворчатых моллюсков и фораминифер.
Растительный мир: Продолжали распространяться все новые виды цветковых растений и опылявших их насекомых (слайд № 7,8).
Эоценовая эпоха. От 55 до 38 млн. лет
География и климат: В эоцене основные массивы суши начали принимать положение, близкое к тому, которое они занимают в наши дни. Южная Америка утратила связь с Антарктидой, а индия переместилась ближе к Азии. Антарктида и Австралия начали расходиться. Северная Америка и Европа также разделились, при этом возникли новые горные цепи. Море затопило часть суши. Климат повсеместно был теплым либо умеренным.
Растительный мир: Во многих частях света произрастали леса с пышной растительностью, в умеренных широтах росли пальмы (слайд № 9,10).
Олигоценовая эпоха. От 38 до 25 млн. лет назад
Животный мир: С распространением степей начался бурный расцвет травоядных млекопитающих. Среди них возникли новые виды кроликов, зайцев, гигантских ленивцев, носорогов и прочих копытных. Появились первые жвачные животные.
Растительный мир: Тропические леса уменьшились в размерах и начали уступать место лесам умеренного пояса, появились и обширные степи. Быстро распространялись новые травы (слайд № 11, 12).
б) Неогеновый период
Миоценовая эпоха. От 25 до 5 млн. лет
География и климат: На протяжении миоцена материки все еще находились «на марше», и при их столкновениях произошел ряд грандиозных катаклизмов. Африка «врезалась» в Европу и Азию, в результате чего возникли Альпы. При столкновении Индии и Азии вверх взметнулись Гималайские горы. В это же время сформировались Скалистые горы и Анды, поскольку и другие гигантские плиты продолжались смещаться и наползать друг на друга. Однако Австралия и Южная Америка по-прежнему оставались изолированными от остального мира, и на каждом из этих материков продолжала развиваться собственная уникальная фауна и флора. Ледниковый покров в Южном полушарии распространился на всю Антарктиду, что привело к дальнейшему охлаждению климата.
Животный мир: Млекопитающие мигрировали с материка на материк по новообразовавшимися сухопутным мостам, что резко ускорило эволюционные процессы. Слоны из Африки перебрались в Евразию, а кошки, жирафы, свиньи и буйволы двигались в обратном направлении. Появились саблезубые кошки и обезьяны, в том числе человекообразные. В отрезанной от внешнего мира Австралии продолжали развиваться однопроходные и сумчатые.
Растительный мир: Внутриматериковые области становились все холоднее и засушливее, и в них все больше распространялись степи (лайд № 13,14).
Плиоценовая эпоха. От 5 до 2 млн. лет назад
География и климат: В начале плиоцена, материки расположены почти на тех же местах, что и в наши дни. Гигантские шапки в Северном полушарии и громадный ледниковый покров Антарктиды. Из-за всей этой массы льда климат Земли стал еще холоднее, и на поверхности материков и океанов нашей планеты значительно похолодало. Большинство лесов, сохранившихся в миоцене, исчезло, уступив место необъятным степям, раскинувшимися по всему свету.
Животный мир: Травоядные копытные млекопитающие продолжали бурно размножаться и эволюционировать. Продолжается эволюция лошади. Родина лошади, как это ни странно, Северная Америка, где обитал древнейший представитель лошадиных – фенакодус и откуда лошади распространились через Азию и Европу по всему миру (слайд №14). Ближе к концу периода сухопутный мост связал Южную Северную Америку, что привело к грандиозному «обмену» животными между двумя материками. Полагают, что обострившаяся межвидовая конкуренция вызвала вымирание многих древних животных. В Австралию проникли крысы, а в Африке появились первые человекоподобные существа.
Растительный мир: По мере охлаждения климата на смену лесам пришли степи (слайд № 15).
в) Антропогеновый период
Плейстоценовая эпоха. От 2 до 0,01 млн. лет назад
География и климат: В начале плейстоцена большинство материков занимало то же положение, что и в наши дни, причем некоторым из них для этого потребовалось пересечь половину земного шара. Узкий сухопутный «мост» связывал между собой Северную и Южную Америку. Австралия располагалась на противоположной от Британии стороне Земли. На северное полушарие наползали гигантские ледниковые покровы. Это была эпоха великого оледенения с чередованием периодов похолодания и потепления и колебаниями уровня моря. Эта ледниковая эпоха длится по сей день.
Животный мир: Некоторые животные сумели адаптироваться к усилившимся холодам, обзаведясь густой шерстью: к примеру, шерстистые мамонты и носороги. Из хищников наиболее распространены саблезубые кошки и пещерные львы. Это был век гигантских сумчатых в Австралии и громадных нелетающих птиц, типа моа или эпиорнисов, обитавших и во многих районах южного полушария. Появились первые люди, и многие крупные млекопитающие начали исчезать с лица Земли.
Растительный мир: С полюсов постепенно наползали льды, и хвойные леса уступали место тундре. Дальше от края ледников уже лиственные леса сменялись хвойными. В более теплых областях земного шара раскинулись обширные степи (слайд № 16, 17).
Голоценовая эпоха. От 0,01 млн. лет до наших дней
География и климат: Голоцен начался 10000 лет назад. В течение всего голоцена материки занимали практически те же места, что и в наши дни, климат также был похож на современный, каждые несколько тысячелетий становясь то теплее, то холоднее. Сегодня мы переживаем один из периодов потепления. По мере уменьшения ледниковых покровов уровень моря медленно поднимался. Начало время человеческой расы.
Животный мир: В начале периода многие виды животных вымерли, в основном из-за общего потепления климата, но, возможно, сказать и усиленная охота человека на них. Позднее они могли пасть жертвой конкуренции со стороны новых видов животных, завезенных людьми из других мест, или же просто съели «пришлые» хищники. Человеческая цивилизация стала более развитой и распространилась по всему свету.
Растительный мир: С возникновением земледелия крестьяне уничтожали все больше дикорастущих растений, дабы очистить площади под посевами и пастбища. Кроме того, растения, завезенные людьми в новые для них местности, иногда вытесняли коренную растительность (слайд № 18,19).
— Что же происходило с нашей республикой в Кайнозойскую эру?
4. Геологическая история нашей республики (Кайнозойская эра).
Республика Тыва, расположенная в самом центре Азии, отличается большим разнообразием природных ландшафтов, обусловленных сложным геологическим строением (слайд № 20).
Участок земной коры, где расположена Тува, характеризуется достаточной полнотой геологической истории. Как и большинство горных стран в геологическом строении поверхности Тувы участвуют породы, представляющую каждую эру. В разные периоды территория современной Алтае-Саянской складчатой области (частью которой состоит Тува) то являлось дном океана, то представляло систему архипелагов, разделенных морскими проливами9слайд № 21).
В кайнозойской эре, когда образовывались все главные черты современного рельефа, в том числе горные системы (Гималаи, Кавказ), земная кора Тувинского региона вступила в процесс блоковой тектонической перестройкой. Оканчивалась сеть глубинных разломов. Обозначились участки вертикальных нисходящих и восходящих блоков. Одни глыбы стали подниматься, образуя горные массивы, другие опускались, образуя широкие долины (слайд № 22).
На юге Тувы резкоконтинентальный режим привел к образованию пустыни. Современный рельеф Тувы был сформирован в неогене. С пор наиболее интенсивные изменения рельефа связаны были с деятельностью рек и ледников (слайд № 23).
Кайнозойская эра – господство птиц и млекопитающих. В умеренной зоне вечнозеленые растения уступили место листопадными деревьями. Появились разнообразные деревья. К концу неогенового периода обособились степи, лесостепи, тайга и тундра. Мамонт появился тоже в неогеновом периоде. Остатки скелета мамонта найдены в Туве в местечке Дон-Эрик (Мерзлый Яр) на Тодже и Эрзинском кожууне. Череп бизона также был найден в местечке Дон-Эрик, Бельбей – золотой рудник (музейные экспозиционные материалы). Эти звери, наряду с северными оленями, волками, песцами, входили в состав так называемой «мамонтовой фауны», типичной для плейстоцена.
Общее похолодание климата и неоднократные оледенения приводят к тому, что количество видов млекопитающих несколько сокращается. Меняется видовой состав различных групп животных, и появляется новое высокоорганизованное существо – человек (музейный экспозиционный материал). На территории Тувы найдены стоянки древних людей (Саглынская палеолитическая стоянка). Перед вами подлинники – нуклеусы, скребки, скребла, которые использовал древний человек (слайд № 24,25).
Наша экскурсия подходит к концу.
— Какие же общие выводы можно сделать о развитии жизни в Кайнозойскую эру?
5. Общие выводы:
6. Домашнее задание.
Написать отчет о данной экскурсии по алгоритму (Приложение 1) и буклету (Приложение 2). Сделать небольшие зарисовки с экспозиций музея по данной теме.
Кайнозойская эра Земли. От Палеогена до наших дней
Самое название кайнозойская означает «новая жизнь». Да, действительно Кайнозойская эра — это новая жизнь, со своего начала более похожая на современность. В предыдущую геологическую эпоху — мезозойскую — различий было больше.
Кайнозойская эра началась более 60 миллионов лет назад и разделяется на два периода: более ранний — третичный и позднейший — четвертичный, в котором мы с вами и живём.
Кайнозойская эра идет сразу после мезозоя. Конкретно она берет начало на границе мела и палеогена, когда на Земле случилось второе по масштабности катастрофическое вымирание видов. Знаменательна данная эра развитием млекопитающих, пришедших на смену динозаврам и прочим рептилиям, почти стопроцентно вымершим на рубеже этих эпох. В процессе развития млекопитающих выделился род приматов, из которых в дальнейшем произошел человек.
Периоды Кайнозойской эры
За время кайнозойской эры географические очертания континентов приобрели тот вид, который существует ныне. Североамериканский континент все более отдалялся от оставшейся лавразийской, а ныне – евроазиатской части глобального северного материка, а южноамериканский сегмент все более отдалялся от африканского сегмента южной Гондваны. Все больше отходили к югу Австралия с Антарктидой, индийский же сегмент все больше «выдавливало» к северу, пока, наконец, он не примкнул к южноазиатской части будущей Евразии, вызвав при этом подъем кавказской материковой части, а также во многом поспособствовав подъему из воды и остальной нынешней части европейского континента.
Климат кайнозойской эры постоянно суровел. Похолодание не было абсолютно резким, но все же не все группы животных и растительных видов успели привыкнуть к нему. Именно в течение кайнозоя были сформированы верхние и южные ледовые шапки в районе полюсов, а климатическая карта земли приобрела ту поясность, которую мы имеем на сегодняшний день. Она представляет собой ярко выраженный экваториальный пояс по земному экватору, и далее в порядке удаления к полюсам – субэкваториальный, тропический, субтропический, умеренный, и за полярными кругами соответственно арктический и антарктический климатические пояса.
Рассмотрим подробнее периоды кайнозойской эры.
Палеоген
Палеоген берет свое начало с великого мелового вымирания, датированного 66 млн. л. н. и продолжавшегося 43 млн. лет до отметки в 23 млн. л. н. Именно на данный период приходится становление и рассвет млекопитающих, как главного наземного вида. На протяжении всего периода материки продолжали расходиться в стороны, сформировался молодой Атлантический океан, а завершило палеоген первое серьезное похолодание.
В соответствии с решением Международного союза геологических наук палеоген принято подразделять на три отдела – Палеоценовый (Датский, Зеландский и Танетский ярусы), Эоценовый (Ипрский, Лютетский, Бартонский и Приабонский ярусы) и Олигоценовый (Рюпельский и Хаттский ярусы).
В процессе палеогенового периода Гондвана и Лавразия продолжали распадаться на составляющие и если на начало палеогена кое-где животные еще могли мигрировать из одних будущих глобальных континентов на другие, то к концу палеогена это уже полностью стало невозможным. Южная Америка полностью отделилась от Африканского континента, Северная Америка отошла от европейской части будущей Евразии, а на севере Гондвана окончательно распалась на Австралию, Антарктиду и п-ов Индостан, стремительно направившийся к южноазиатской части Евразии. За 40 млн. лет преодолев расстояние более 8 тыс. км, он благополучно достиг верхнего материка и воссоединился с ним. Северо- и южноамериканские и континенты расходились с Европой и Африкой со скоростью от 2 до 6 см в год, и к окончанию палеогена ширина атлантического океана уже составляла от 1 тыс. до 2,5 тыс. км.
На протяжении почти всего палеогенового периода кайнозойской эры климат держался теплый и влажный, хотя постоянная тенденция к похолоданию прослеживалась на всем его протяжении. Средние температуры в районе Северного моря держалась в пределах 22-26°C. Но к концу палеогена стало холодать все резче, и на рубеже с неогеном уже были сформированы северные и южные ледовые шапки. И если в случае северного моря это были отдельные области попеременно образовывающихся и тающих блуждающих льдов, то в случае с Антарктидой тут начал образовываться стойкий ледниковый щит, существующий и поныне. Средняя годовая температура в районе нынешних полярных кругов опустилась до 5°C.
Животные палеогена
С начала палеогена животный мир (рис. 1), в котором исчезли основные господствующие виды мелового периода, стал широко заселяться новыми видами. На смену вымершим аммонитам, белемнитам, рудистам, иноцерамам, ихтиозаврам, плезиозаврам, динозаврам и прочим группам мезозойских пресмыкающихся пришли млекопитающие, получившие с началом палеогена огромный толчок в развитии.
В морях развились новые разновидности брюхоногих и двустворчатых моллюсков, продвинулись в своем развитии и костистые рыбы. Особенно распространены были ниммулиты. Именно из известняков этих одноклеточных фораминифер были сложены древние египетские пирамиды. Наряду с ними были широко распространены и такие известковые одноклеточные водоросли, как кокколитофориды. Также значимая роль была отведена радиоляриям, диатомным водорослям и микроскопическим кремниевым жгутиковым.
Дно океанов и морей покрылось новыми губками. Их спикулы в некоторых местах скапливались и образовывали довольно масштабные по площади заросли, впоследствии развившиеся в своеобразные породы – спонголиты. Многочисленны были и кораллы, в основном относящиеся к склерактиниям. Имели место как мелководные, так и глубоководные их разновидности. Почти все рифовые коралловые массивы нынешнего тропического пояса зародились в середине палеогена – эоцене.
Наряду с такими костистыми рыбами, как скаты и акулы, в океанических глубинах палеогенового периода возникли и первые разновидности китовых, сирен и дельфиноподобных. Они стали первыми млекопитающими, решившими освоить океаническую и морскую водную среду.
От земноводных после мелового катаклизма остались лишь лягушки, жабы и немногочисленные гигантские саламандры. Пережили меловое потрясение и некоторые разновидности рептилий, такие как черепахи, змеи, крокодилы и ящерицы.
Рис. 1 – Животные палеогена
Основное разнообразие млекопитающих палеогена имело мелкие размеры, и было тесно связано с озерно-болотной и лесной растительностью. Ближе к середине палеоцена начало происходить ярко выраженное разделение основной массы разновидностей млекопитающих на такие систематизированные группы, как хищные, хоботные, копытные, насекомоядные, приматоподобные, грызуны и пр. Но ввиду того, что в большинстве своем они не спешили с развитием и так и остались довольно примитивными, многие из них вымрут уже в будущем неогене.
Расхождение материков привело к образованию на континентах своей специфической фауны. Так, к примеру, в Австралии и по сей день сохранились виды древних сумчатых млекопитающих, которые вымерли на остальных континентах еще в пору конца палеогена начала неогена. Довольно долго, на протяжении всего палеогена, сумчатые, как и неполнозубые и первые приматы существовали на южноамериканском континенте.
В тропических лесах ближе к миоцену развились гигантские млекопитающие носороги индрикотерии, и на смену бронтотериевой фауне пришла фауна индрикотериевая. Бронтотериевой фауну назвали из-за того, что ее составляли в основном представители разнообразных травоядных непарнокопытных бронтотериев, широко распространенных в середине палеогена по всем материкам и географическим зонам. В основном они питались сочной болотной растительностью и подолгу могли оставаться в воде.
Также бронтотериевая экологическая группировка состояла из древних носорогов аминодонтов, крупных свиноподобных эптелодонтов, примитивных парнокопытных антракотерий, тапирообразных и пр. Ареалом данных животных были влажные болотистые места, речные заиленные поймы, бессточные мелководные озера и влажные низины. Индрикотериевая экологическая группировка, получившая свое название от входившего в нее древнего гигантского носорога индрикотерия, имела большее количество видов и разновидностей. В нее вошли все обитатели саванн, заболоченных лесов и прочих болотистых ландшафтов.
Саванны в то время заселяли уже упомянутые 8-метровые индрикотерии и всевозможные мелкие грызуны. Наряду с ними редколесья обживали и пресноводные черепахи. Более влажные и заболоченные места были полны представителями бронтотериевой фауны – эптелодонтами, аминодонтами и антракотериями – свинообразными животными, отдаленно напоминавшими гиппопотамов. Древние болотные носороги аминодонты плодились в заиленных и заболоченных поймах рек, а древние свиноподобные эптелодонты неплохо чувствовали себя в различных прибрежных чащобах.
Начинали появляться такие новые формы, как хищные креодонты и первые предки лошадей, некрупные животные, имеющие на концах конечностей пальцеходящие копыта.
Разнообразен был и птичий мир. Множество птиц в эту пору осело на земле и стало вести наземный образ жизни. Таким образом, появились первые страусоподобные виды. В то время как в небе господствовали разновидности беззубых веерохвостых птиц, на суше расплодились крупные бегающие, отдаленно напоминающие страусов, хищные птицы диатримы.
С дальнейшим развитием цветковых растений все больше развивались и цветковые насекомые. В разы стало больше клещей, предков комаров и прочих кровососущих насекомых. Процветали бабочки и пластичатокрылые летающие насекомые, жуки, и всевозможные земляные виды членистоногих.
Растения палеогена
С изменением климатических условий менялись и растения палеогена (рис. 2). В палеогеновом периоде подавляющее количество растительных форм стало покрытосеменными. В зоне экватора на территориях материков произрастали влаголюбивые леса дождевой и муссонной направленности, во многом схожие с современными центральноамериканскими, западноафриканскими и индийскими джунглями. Основу данных лесов составляли пальмовые, фикусовые и сандаловые древесные разновидности. Далее к центральным областям эти леса сменяли саванны и редколесья. На территориях аридных поясов росли растения, характерные для саванн, в основном это были ксерофиты. На рубежах аридных поясов климат становился влажнее, что способствовало разрастанию растительности смешанных типов. По берегам водоемов раскинулись чащи дубовых узколистных лесов, под сенью которых произрастали лавровые. Кое-где такие леса часто перемежались с миртовыми и хвойными.
Рис. 2 – Растения палеогена
Для тропических широт в то время были свойственны вечнозеленые влаголюбивые формы лесной растительности, но кое-где имели место и растения умеренных поясов. Такая евразийская флора называется полтавской и наибольшее распространение она получила в южных и центрально-европейских областях, областях Кавказа, южного Урала, Казахстана. На протяжении почти всего палеогена тут доминировали вечнозеленые леса, имеющие сходство с лесами нынешнего Малайского архипелага. Состояли они преимущественно из пальмовых, банановых, сандаловых, драконовых и хлебных деревьев, то и дело перемежающихся с зарослями древовидных папоротников.
Ближе к полюсам в лесах начинали преобладать вечнозеленые дубы, миртовые, каштановые и кипарисовые деревья. Преобладали в них также секвойи, туя, араукарии, различные таксодиевые и лавровые. В некоторых местах еще сохранялись отдельные заросли цикадофитовых и гинкговых.
Поскольку в северных и южных широтах в то время вплоть до второй половины олигоцена все еще царил субтропический климат, здесь сформировалась флора, которую принято называть тургайской. В нижних частях нынешнего умеренного пояса попадались примеси тропических растений, но в основном до самых окраин Северного океана и на всей территории Антарктиды произрастали хвойно-широколиственные листопадные леса. Лишь в местах, где климат был чрезвычайно влажен, а дожди шли слишком часто (Шпицберген, Новосибирские острова, Канадский арктический архипелаг) хвойно-широколиственные листопадные леса сменялись зарослями секвой, таксодиума, тиса, сосновыми, кедровыми и пихтовыми лесами, каштановыми, кленовыми, платановыми и всевозможными ореховыми рощами. Но нередко между ними можно было повстречать и вкрапления пальмовых, миртовых, лавровых и магнолиевых.
Но ближе к концу палеогена прогрессивно развилось повсеместное похолодание, что обусловило значительное смещение климатических зон ближе к экватору. Состав полтавской и тургайской флор стал скуден, поскольку с наступлением холодов исчезли все тропические и субтропические вечнозеленые растения. Усилилось влияние бореальных хвойных, возникли новые разновидности покрытосеменных. К началу неогена огромные массивы крайне южных и северных широт заросли березовыми, тополиными, ивовыми и ольховыми лесами. А в связи с расширением областей аридизации климата впервые к концу палеогена в зонах нынешнего умеренного климата возникли лесостепи и савано-степи.
Неоген
Неоген берет свое начало 23,3 млн. л. н., длится 20 млн. лет, и заканчивается на рубеже текущего четвертичного периода 2,5 млн. л. н. Во время неогенового периода навсегда перестал существовать древний океан Тетис.
Подразделы неогенового периода, его география и климатические особенности
В соответствии с решением Международного союза геологических наук от 2016 г принято подразделять неоген на два отдела – Миоцен, включающий в себя Аквитанский, Бурдигальский, Лангский, Серравальский, Тортонский и Мессинский ярусы, и Плиоцен, подразделяющийся на Занклский и Пьяченцский ярусы.
В течение неогена американские материки еще дальше отошли от формирующегося евразийского континента, в северо-восточной части Африки произошел ряд разломов, в результате чего появились Красное море и Аравийский полуостров. Образовались и приняли современные очертания такие горные цепи и массивы, как Альпийско-Гималайские, Кордильеры и Анды. Двигавшийся все дальше по направлению к нынешней Европе африканский материк стал причиной появления пиренейских, альпийских, крымских и карпатских горных массивов, горных систем Ирана и Турции. Соединившийся еще в Палеогене с ближневосточной частью будущего Евроазиатского материка дрейфующий континент Индостан продолжал двигаться в северном направлении, в связи с чем обусловил рост Гималайской горной цепи.
Продолжавший все дальше отдаляться от Африканского континента южноамериканский материк, наконец, в неогене натолкнулся на древнюю океаническую тихоокеанскую плиту Наска, что стало причиной образования нынешней горной цепи Анд. В связи с этим горнопреобразовательные процессы в данных регионах продолжаются и по сей день. Также поныне продолжаются начавшиеся в неогене тектонические процессы в зоне восточноазиатского пояса. Здесь идет попеременное поднятие, опускание и изменение островных дуг, сопровождающееся сильной сейсмической активностью и извержениями вулканов. Идет ускоренный процесс накопления толщ обломочных материалов. Именно в эпоху неогена был сформирован и Байкальский грабен, продолжением изгиба которого является нынешнее озеро Байкал.
В результате дальнейшего продвижения Африканского континента на север древнейший океан Тетис разделился на два огромных морских бассейна. И, если южный бассейн, располагавшийся на территории современного Ближнего Востока, имел связь с основным Мировым океаном, то северный (его принято называть Паратетисом) находился в полной изоляции, вследствие чего соленость его с течением времени все больше повышалась. К концу неогенового периода, в результате начавшихся глобальных горообразовательных процессов, Паратетис распался на ряд еще более мелких бассейнов, в результате которых и образовались будущие Черное и Каспийское моря, а также Средиземное море.
В результате того, что основной котлован Средиземного моря был изолирован от внешних океанов, вследствие отсутствия водных притоков около 5 млн. л. н. данный бассейн бывшего Паратетиса почти полностью испарился. Таким образом, на месте нынешнего Средиземного моря во время неогена существовала пересыхающая гигантская «ванна», то есть низменность, заполненная водой лишь частично, и опускающаяся на многие сотни метров относительно уровня Мирового океана.
В какой-то промежуток времени в одном из мест Гибралтарский хребет, соединяющий Африку с Европой и отделяющий воды Атлантики от Средиземноморской впадины, был нарушен, вследствие чего средиземноморский бассейн вновь начал заполняться водой и через несколько десятилетий воды Средиземноморья и Атлантики полностью сравнялись.
Климат
На начальном этапе неогена климат все еще оставался сравнительно теплым, но медленная тенденция к похолоданию все же сохранилась. Ледовые нагромождения северных морей стали таять все медленнее, пока не начал свое формирование и верхний северный щит. Климат в связи с похолоданием начал приобретать все более ярко выраженный континентальный окрас. Именно в этот период кайнозойской эры материки стали наиболее похожи на современные. Южная Америка соединилась с Северной, и как раз на данную пору климатическая зональность обрела схожие с современными признаками. К концу неогена в плиоцене на земной шар обрушилась вторая волна резкого похолодания.
Животные неогена
В морях и океанах неогена процветали простейшие фораминиферы и различные радиолярии. Многочисленны были двустворчатые и брюхоногие моллюски, необычайно размножились различные ракообразные, такие, к примеру, как остракоды. Разнообразны были всевозможные мшанки и иглокожие. В крайних северных и южных территориях в связи с похолоданием исчезли, а в центральных областях еще более и по-новому расцвели кораллы, наибольшая часть которых принадлежала к шестилучевым. Все более множились разновидности хордовых – костистых и хрящевых рыб, а также все более росло количество морских китоподобных, дельфиноподобных и тюленеподобных млекопитающих.
Чрезвычайно разнообразна была фауна наземных млекопитающих неогенового периода. В миоцене, когда местами еще сохранялась структура ландшафта палеогена, на большинстве континентов получила развитие анхитериевая фауна. Характерным представителем данной фауны был анхитерий, небольшое млекопитающее по размерам и строению наиболее близкое к нынешним пони. Это и был древний предок современных лошадей. Животные неогена (рис. 1) имели трехпалые конечности, а разнообразие видов анхитериевой фауны поражало. В нее входили предки, как уже было сказано, лошадей, медведей, носорогов, свиней, антилоп, оленей, грызунов, черепах, приматов и пр. Это были как представители лесной фауны, так и жители степей, саванн и редколесий. Они были экологически неоднородны в соответствии с климатическими условиями, в которых вынуждены были обитать, так, к примеру, для более жарких климатических зон более характерными были обезьяны, газели, антилопы, мастодонты и др. Когда в более суровых северных широтах более распространены были разновидности, успевшие обзавестись обильным шерстяным покровом.
Ближе к середине неогена на обширных территориях евроазиатского материка, Северной Америки и африканского континента стала отчетливо выделяться быстропрогрессирующая гиппарионовая фауна. Состояла она из первых древних лошадей, носорогов, хоботных, грызунов, бегемотов, жирафов, оленей, черепах, верблюдов, саблезубых тигров, гиен, первых человекоподобных обезьян и прочих хищников.
Главными представителями той фауны по праву считаются гиппарионы, лошади небольшого размера, все еще имеющие трехпалые конечности, пришедшие на смену анхитериям, и обитающие на открытых степных и саванных просторах. В силу строения своих конечностей данные животные неогена превосходно передвигались как в высоких степных травах, так и по болотным кочкам.
Рис. 1 – Животные и растения неогена
Преобладающими в гиппарионовой фауне были разновидности, обитающие именно на территориях степных, лесостепных и прочих открытых ландшафтов. К концу неогена гиппарионовая фауна почти повсеместно заменила анхитериевую. Состав ее еще больше расширился за счет увеличения численности поголовья таких разновидностей саванно-редколесных древних животных, как антилопы, различные страусиные, верблюдоподобные, жирафы, однопалые лошади.
Поскольку еще в палеогене связь между различными материками нарушилась, в связи с чем представители фауны более не могли мигрировать с континента на континент. Это стало причиной проявления разнородных провинциальных различий. К примеру, южноамериканский континент обильно был заселен различными копытными, грызунами и плосконосыми приматами сумчатого типа. Данная эндемичная фауна была характерна и для австралийского континента.
Растительность
В связи с похолоданием и тем, что климат начал приобретать все более континентальный окрас, ширились участки древних степей, саванн и редколесий, где в больших количествах паслись предки современных бизоньих, жирафоподобных, оленеподобных, свиней и прочих млекопитающих, на которых вели беспрестанную охоту древние кайнозойские хищники. Именно в конце неогена в лесах начали появляться первые предки человекоподобных приматов.
Не смотря на зимы полярных широт, в экваториальном поясе земли все еще буйствовала тропическая растительность. Наибольшим разнообразием выделялись широколиственные древесные растения. Состоящие из них, как правило, вечнозеленые леса перемежались и граничили с саванными и кустарниками прочих редколесий, впоследствии именно они дали разнообразие современной среднеземноморской флоре, а именно оливе, платанам, грецким орехам, самшиту, южной сосне и кедровым.
Разнообразны были и северные леса. Вечнозеленых растений тут уже не было, но в большинстве разрослись и прижились каштановые, секвойные и прочие хвойно-широколиственные и листопадные. Позднее в связи со вторым резким похолоданием на севере образовались обширные области тундры и лесостепей. Тундры заполонили все зоны с нынешним умеренным климатом, а места, где еще недавно буйно произрастали тропические леса, превратились в пустыни и полупустыни.
Антропоген (четвертичный период)
Четвертичный период (антропоген) берет свое начало 2,6 млн. л. н. и длится по сей день. За время, которое длится данный временной отрезок, случились три главные вещи:
Подразделы антропогена, геологические изменения, климат
Почти всю протяженность антропогена занимает отдел Плейстоцен, который по международным меркам стратиграфии принято делить на Гелазский, Калабрийский, Средний и Верхний ярусы, и Голоцен, берущий свое начало чуть больше 11 тыс. л. н. и длящийся и по сей день.
В основе своей материки в нынешнем обличье сложились уже задолго до начала четвертичного периода, но именно в данный промежуток времени многие молодые горные цепи обрели нынешний вид. Береговая линия материков приняла нынешние очертания, а за счет попеременно наступавших и отступавших ледников сформировались крайние северные континентальные архипелаги, такие как канадский, о-ва Шпицберген, Исландия, Новая земля и пр. В ходе попеременных оледенений в некоторые промежутки времени уровень Мирового океана понижался до 100 метров.
Отступая, гигантские ледники антропогена оставляли за собой след из глубоких морен. В периоды самых максимальных оледенений общая площадь ледников превышала нынешние более чем втрое. Таким образом, можно сказать, что большие части Северной Америки, Европы и нынешней России была погребена под ледовыми толщами.
Стоит сказать, что нынешняя ледниковая эра в истории земли не первая. На протяжении нескольких миллиардов лет длилась первая историческая ледниковая эпоха, бравшая начало 1,5 млрд. л. н. в раннем протерозое. После продолжительного тепла на планету вновь обрушилось 270-миллионолетнее похолодание. Случилось это 900 млн. л. н. в позднем протерозое. Далее имело место еще одно значительное обледенение, длившееся на протяжении 230 млн. л. н. в палеозое (460 – 230 млн. л. н.). И вот теперь планета переживает очередное похолодание, начало которого принято относить к 65 млн. л н. Оно постепенно набирало силу и еще не известно, пережила ли кайнозойская глобальная ледниковая эпоха свой апогей низких температур.
Рис. 1 – Антропоген (четвертичный период)
За время текущей ледниковой эпохи случилось великое множество потеплений и похолоданий, и как утверждают ученые, на данном промежутке времени Земля переживает стадию потепления. По их подсчетам последнее похолодание сменилось потеплением от 15 до 10 тыс. л н. Во времена сильнейших оледенений плейстоцена линия ледников опускалась от 1500 до 1700 км южнее нынешней черты.
Климат антропогена был подвержен многократным колебаниям. В те времена, когда ледники наступали, климатические зоны сужались и отступали ближе к экватору, и, наоборот, в периоды потеплений и массового таяния ледников, умеренный пояс распространялся до самых северных континентальных окраин и, как следствие, ширились и остальные климатические пояса.
Климат
В антропогеновом периоде неожиданные потепления чередовались со столь же резкими похолоданиями. Границы ледниковой зоны антропогена порой доходили до 40° северных широт. Под северной ледниковой шапкой находились Северная Америка, Европа вплоть до Альп, скандинавский полуостров, Северный Урал, Восточная Сибирь. Также в связи с оледенением и таянием ледовых шапок происходило то спад, то вновь наступления моря на сушу. Периоды между оледенениями сопровождались морской регрессией и мягким климатом. На данный момент имеет место один из таких промежутков, который должен смениться не позднее чем через ближайшую 1000 лет следующим этапом обледенения. Оно будет длиться приблизительно 20 тыс. лет, пока вновь не сменится очередным периодом потепления. Здесь стоит отметить, что чередования промежутков может произойти и гораздо быстрее, а может и вовсе нарушиться ввиду вмешательства в земные природные процессы человека. Вполне вероятно, что кайнозойскую эру может завершить глобальная экологическая катастрофа сродни той, что вызвала гибель множества видов в пермском и меловом периодах.
Животные четвертичного периода
Среди беспозвоночных в плейстоцене четвертичного периода необычайно развились всевозможные улитки и прочие сухопутные моллюски. Подводный же мир был во многом схож с предыдущим неогеном. Начинал приобретать схожесть с настоящим и мир насекомых, но самым интересным метаморфозам был подвержен мир млекопитающих.
С начала антропогена широкое распространение получили разновидности слоноподобных. В начале плейстоцена они заселяли огромные территории Евразийского континента. Некоторые их виды в высоту достигали 4 м в холке. Все чаще в северных частях континентов стали появляться виды слонов, покрытых длинной шерстью. К середине плейстоцена мамонтовые были уже самыми обычными и наиболее распространенными представителями северных тундровых широт. Мигрировав по льдам Берингового пролива в один из очередных отрезков похолодания на Аляску, мамонты расплодились и на всей части североамериканского континента. Как считается, мамонты произошли от трогонтериевых слонов, на границе неогена и плейстоцена, широко распространенных в степных широтах.
В южных широтах, как Северной Америки, так и Евразии широко были распространены другие виды слоновых. Среди прочих особо выделялись гигантские мастодонты. Что характерно, эти представители слоновьих на территории евразийского материка полностью вымерли к концу плейстоцена, в то время, как на американском континенте они благополучно пережили все этапы оледенения Земли.
Среди прочих гигантов четвертичного периода также выделялись носороги. Их шерстистые разновидности заселяли тундростепи раннего и среднего антропогена наряду с мамонтами.
Многочисленны были животные четвертичного периода из разряда лошадиных. Что характерно, древний потомок лошадей был родом из североамериканской части Пангеи. После раскола материка и прекращения миграции животных между американским и евроазиатским сегментами лошадиные полностью вымерли на североамериканском материке, и эволюционировали лишь те их виды, которые успели мигрировать на евроазиатский континент. Впоследствии они вновь появились в Америке лишь благодаря человеку.
Наряду с лошадиными, в больших количествах населявшими европейско-азиатские саванны, в периоды потеплений антропогена активность проявляли и гиппопотамы. В больших количествах их останки были найдены на островах Великобритании. Многочисленны были и различные парнокопытные разновидности оленей, самым распространенным из которых был ирландский большерогий. В размахе его рога порой достигали до 3 метров.
В четвертичном периоде появились первые козлиные, среди которых наиболее многочисленными были горные разновидности. Появились первые туры, прародители домашних быков. На степных просторах паслись огромные пастбища всевозможных косуль, зубров, овцебыков, южнее появились первые разновидности верблюжьих.
Также, наряду с травоядными, развивался и отряд хищников. К примеру, разнообразных медвежьих можно было встретить как на заснеженных участках северных широт, так и в тундровых лесах. Многие из них обитали и южнее, спускаясь до степной полосы умеренных широт. Множество из них, населявших пещеры ледникового плейстоцена, не смогли выжить в холодных условиях Арктики того времени, но, так или иначе, многие их разновидности благополучно дожили и до сегодняшних дней.
Многочисленны были в северных районах такие смертоносные хищники антропогена (рис. 2), как саблезубые тигры, и пещерные львы, которые были значительно массивнее и крупнее и опаснее своих современных сородичей. Нередко эти опасные хищники становились темами творчества древних наскальных художников.
Рис. 2 – Хищники четвертичного периода
Также в числе прочих фауну четвертичного периода представляли и прочие разнообразные виды, такие как гиены, волки, лисы, еноты, росомахи и пр. Имело место и большое количество грызунов в лице леммингов, сусликов, бобров различных разновидностей, вплоть до гигантских Trognotherium cuvieri.
Большим разнообразием отличалось и царство пернатых, среди которых выделялись как летающие, так и нелетающие разновидности.
К концу плейстоцена вымерло множество разновидностей млекопитающих, ранее населявших тундростепи. К таким млекопитающим четвертичного периода можно отнести:
В голоцене вымерли такие птичьи нелетающие разновидности, как дронты, эпиорнисы, исчезла из морских глубин гигантское тюленеподобное стелларова корова.
Животные кайнозойской эры в период антропогена вместе с растительностью были оттеснены к югу попеременно наступающими с севера льдами. Основная роль по-прежнему принадлежала млекопитающим, проявившим поистине чудеса приспосабливаемости. С наступлением холодов появились массивные поросшие шерстью животные, такие как мамонты, мегалоцеросы, носороги и пр. Также сильно расплодились всевозможные медведи, волки, олени, рыси. В связи с чередующими волнами похолоданий и потеплений животные были вынуждены постоянно мигрировать. Вымерло огромное количество видов, так и не успевших приспособиться к наступившему похолоданию.
Растения антропогена
Климат плейстоцена с постоянными чередованиями ледниковых и межледниковых промежутков оказывал неблагоприятное воздействие на растения антропогена, произраставшие в северных континентальных широтах. Климатический жизненный барьер с наступлением похолоданий порой был вынужден смещаться до черты 40° с. ш., а местами и еще ниже. На протяжении последних двух с лишним миллионов лет растительность вынуждена попеременно то отступать до вышеозначенных широт, то вновь разрастаться вплоть до берегов Северного Ледовитого океана. В результате похолодания многие теплолюбивые растения, которые вели свой род еще со времен триаса, были обречены на вымирание. С исчезновением многих разновидностей трав, кустарников и прочих растений связано и вымирание многих видов животных антропогена. Поэтому не стоит всю вину за исчезновение таких видов, как тот же мамонт, возлагать целиком и полностью на плечи древних людей.
В ледниковые эпохи четвертичного периода южнее оконечности ледников обретали существование три полосы растительности – тундровая, степная и таежная. Тундра была покрыта мхами и лишайниками, южнее начинали расти карликовые березы, полярные ивы, альпийские серебрянки. Для тундры также типичны были азалии, камнеломы, ясколки и пр. Степная зона была полна всевозможными травами и низкими кустарниковыми. Но ближе к югу кое-где встречались и пролески, состоящие из ивовых и березняка. Таежные леса антропогена составляли в основном из сосен и елей, которые ближе к югу смешивались с березами, осинами и другими листопадными лиственными.
В межледниковые эпохи состав флоры четвертичного периода значительно менялся. Оттесненные южнее ледниками, на свои места возвращались заросли таких цветковых и кустарниковых, как лилии, рододендроны и розы. Но понемногу к приближению голоцена межледниковая растительность все более скудела за счет постоянных вынужденных миграций. Редки ныне стали многие ореховые и тисовые, раннее образовывавшие огромные лесные массивы. В самые теплые промежутки межледниковий центрально-европейскую территорию сплошь покрывали широколиственные леса, состоящие из дуба, буков, лип, кленов, граба, ясеня, боярышника и некоторых ореховых.
В местах, где межледниковые миграции растений не были затруднены горными хребтами и морями все же сохранились и образчики древней растительности триасового периода. Например, на территории Северной Америки, где миграции не были затруднены как в случае с горными массивами Европы, а также Средиземным морем, до сих пор в некоторых районах произрастают магнолии, лилиодендроны, таксодиумы и сосны веймутова (Pinus strobus).
Намного южнее растительность не претерпела определенных различий с предыдущим неогеновым периодом.
Кайнозойская эра нашего времени
В настоящий момент кайнозойской эры повсеместно на планете царит человек. Он беспорядочно вмешивается во всевозможные земные и природные процессы. За прошлый век в земную атмосферу было выброшено огромное количество веществ, способствующих образованию парникового эффекта и, как следствие, – более быстрому потеплению.
Стоит обратить внимание, что более быстрое таяние льдов и подъем уровня мирового океана способствует нарушению всеобщей картины климатического развития земли. Вследствие грядущих изменений могут нарушиться подводные течения, а, как следствие, и общий всепланетный внутриатмосферный теплообмен, что может повлечь за собой еще более масштабное обледенение планеты вслед за начавшимся на данный момент потеплением.
Становится все более понятно, что то, какой по продолжительности будет кайнозойская эра, и чем она в итоге завершится, будет зависеть теперь не от природных и прочих естественных сил, а именно от глубины и бесцеремонности вмешательства человека в глобальные природные процессы.