Perioada devoniană paleozoică. Devon, perioada devoniană

A început cu aproximativ 416 milioane de ani în urmă și s-a încheiat acum 360 de milioane de ani. Durata devonianului este de 56 de milioane de ani. Această perioadă este bogată în evenimente biotice. Viața s-a dezvoltat rapid și a dezvoltat noi nișe ecologice.

Pe pământ, rinofitele au dat naștere la licofite, coada-calului, ferigi și gimnosperme, multe dintre ele fiind reprezentate prin forme lemnoase. A apărut solul, plantele erau aceleași pe tot Pământul, nu exista diferențiere geografică.

Au apărut primele vertebrate terestre. Paleontologii sugerează că plămânii pe care îi respiră creaturile terestre au apărut inițial în peștii din mlaștină. Din asa ceva - pestele pulmonar au apărut amfibieni. Primii amfibieni cunoscuți de noi, Ichthyostegas, aveau multe caracteristici asemănătoare peștilor, dar aveau membre complet formate. Erau strâns asociate cu apa, poate chiar mai strâns decât broaștele moderne.

Au apărut păianjeni, căpușe, insecte - viața a stăpânit pământul. Schimbări au avut loc și în mări în timpul perioadei devoniene. Au apărut primii amoniți - cefalopode cu cochilii răsucite în spirală, care încă nu au înflorit în Mezozoic. Prădătorii de jos sunt scorpionii crustacee - euripteroizi care ating 1,5-2 metri lungime. Trilobiții încep să se stingă, se pare că le este deja dificil să trăiască cu o asemenea abundență de prădători.

Devonianul este adesea numit vârsta peștilor, cu toate acestea, poate fi numit și vârsta cefalopodelor. În perioada Devoniană, au apărut amonoizii, cefalopodele și peștii au început să exploreze activ coloana de apă. Unii paleontologi scriu despre „revoluția nectonului devonian”, despre aspectul în masă al nectonului - animale care înoată activ în coloana de apă.

Cercetări paleontologice în Cehia. Permiteți-mi să vă prezint pe scurt istoria cercetării paleontologice în Republica Cehă și unii dintre oamenii de știință care au contribuit la dezvoltarea științei.

Partea introductivă Atitudinea față de briozoare din literatura despre Epizoare nu este pe deplin clară: aproape de fiecare dată când vine vorba de un astfel de organism murdar, în cel mai bun caz, este dat doar denumirea generică a descoperirii și, în majoritatea cazurilor, vorbim despre folosirea unui cuvânt încăpător - „briozoar” (în cel mai rău caz – „și alți murdari” și o astfel de atitudine nu este neobișnuită!). Problema este atât de de neînțeles încât chiar și „favoriții” apar printre briozoare. Sa zicem Hederelloizii, sunt bine studiati si discutati suficient de detaliat... >>>

tectonica. Devonianul este o perioadă de relativă pace tectonică. Erau patru oceane, trei continente mari și câteva mici. Terenul a fost semnificativ fragmentat și aproape în întregime situat în emisfera vestică (Fig. 15). În sudul emisferei vestice se află Gondwana, în nord sunt Euramerica, Siberia și masive mici. Continentele s-au apropiat unul de celălalt, oceanele aflate între ele (Rhea, Ural și Paleotethys) au scăzut în dimensiune. Euramerica a inclus Laurentia, Baltica și Avalonia (platforma nord-americană de est), precum și Armorica scufundată (partea antică a Europei de Vest). Lângă Euramerica se aflau pe jumătate scufundate Iberia și Siberia. Relieful Euramerican se distingea prin dezmembrarea sa: bazine mari erau situate între sistemele montane de epocă caledoniană. Aceste bazine fie au fost inundate de mări, iar apoi s-au depus în ele calcare, fie au fost uscate, ceea ce a dus la acumularea de săruri.

La sfârșitul Devonianului, Gondwana monolitic s-a ridicat în sudul emisferei vestice, unind platformele hindustane, australiane, antarctice, africane și sud-americane. În emisfera estică se află Oceanul Panthalassa, de sub ale cărui ape s-au ridicat ca niște insule fragmente din platforma chineză scufundată.

Orez. 15. Oceane și pământ din Devonianul timpuriu

Lumea organică. Devon este epoca peștilor. Dimensiunea animalelor a crescut, cel mai mare prădător marin - pește blindat Dinichthys - a depășit 10 m lungime Până la sfârșitul Devonianului, aproape toți peștii fără fălci au dispărut până în prezent. Peștii cu fălci au fost împărțiți în grupuri: blindați, cu aripioare raze, cu aripioare lobice, rechini adevărați, pești pulmonari. Printre nevertebratele marine, moluștele și-au păstrat importanța principală: brahiopode și cefalopode. Printre cefalopode au apărut noi grupuri: amonoizi și nautiloizi. Recifele gigantice au fost construite de corali (rugosa, tabulata) si stromatoporati. Structura plantelor terestre s-a schimbat - au apărut țesuturi lemnoase puternice și organe asemănătoare rădăcinilor. La mijlocul Devonianului, acum aproximativ 375 de milioane de ani, au apărut comunități forestiere. Primele plante asemănătoare copacilor erau asemănătoare sporilor: licofitele, ferigile, coada-calului. La sfarsitul devonianului au aparut primele gimnosperme, cordaite. În Devonianul târziu, au apărut posibili predecesori ai vertebratelor terestre cu patru picioare - peștii panderichidei. La sfarsitul Devonianului Tarziu s-au raspandit primele patrupede - amfibieni cu branhii si plamani - stegocefale. Artropodele, amfibienii și unele gasteropode (sau gasteropode) trăiau pe uscat. În Devonianul târziu, a avut loc o extincție în masă, care a afectat mai mult de 50% din speciile de animale.

Perioada carboniferă

T
ectonici. Toate pământurile se aflau în emisfera vestică. Ca urmare a convergenței continentelor, a început plierea herciniană. Euramerica s-a apropiat de Gondwana, iar Oceanul Rhea s-a închis practic, devenind unul dintre golfurile Paleotethys. Din nord, Siberia și Kazahstanul aproape că au aderat la Euramerica, ceea ce a dus la dispariția Oceanului Ural. Astfel, în Carbonifer a început formarea grandiosului supercontinent Pangea - nu includea încă doar platformele siberiene și chineze, care erau reprezentate de insule împrăștiate (Fig. 16).

Figura 16. Oceane și pământ din Carboniferul târziu

După unificarea platformelor antice, a mai rămas în esență un singur ocean - Panthalassa. De acolo, Oceanul Paleotethys a pătruns în Pangea ca un golf uriaș dinspre est. La sfârșitul Carboniferului, blocurile Pangea erau încă despărțite în multe locuri de strâmtori și golfuri lungi și adânci. Masivul Gondwana s-a găsit din nou la Polul Sud - a început glaciația Gondwana. În același timp este cald și climat umed rămase în Euramerica - aici se acumulau activ rezerve gigantice de turbă, care ulterior s-a transformat în cărbune.

Lumea organică. Pădurile s-au dezvoltat rapid, iar conținutul de oxigen atmosferic a atins apogeul în întreaga istorie a Pământului - 35%. Spori și gimnospermi au crescut în păduri. Ferigi arbore, mușchi asemănător copacului - lepidodendrone și sigilaria, coada-calului asemănătoare copacilor - calamitele s-au remarcat prin dimensiune și diversitate. S-au răspândit gimnospermele - cordaitele, precum și formele de arbori și arbuști ale glossopteridiaceae. Exista o diversitate tot mai mare de rechini și pești osoși în oceane. Pământul a fost populat de artropode gigantice. Reprezentanții lor marini au fost euripteride, în special, Gibbertopterus lui Scouler, care a ajuns la 3 m lungime (cel mai mare artropod din întreaga istorie a Pământului). Pe uscat trăiau pulmonoscorpionii (până la 70 cm lungime) și păianjenii străvechi de fân. Au apărut primii locuitori zburători ai planetei - libelule uriașe, cu o anvergură de până la 1 m, amfibieni precum antracosaurii (reprezentantul lor - Sylvanerpeton) s-au răspândit pe uscat. Caracteristicile amfibienilor și reptilelor au fost combinate de eucritta. Aproape o adevărată reptilă a fost lissia Westlotian. În cele din urmă, au apărut primele reptile ovipare adevărate - Paleotiris și Hylonomus Lyell. În Carboniferul târziu, tetrapodele ovipare se împart în două ramuri: reptile și sinapside. Dintre principalele nevertebrate marine, reprezentanții foraminiferelor (protozoare unicelulare) - fusulinide, s-au remarcat prin diversitatea lor de forme, lungimea cochiliilor lor carbonatate a ajuns la 3 cm. corali (tabulata și rugosa). S-au dezvoltat bivalve și gasteropode. La sfârșitul Carboniferului au apărut calote de gheață.

devonian este o perioadă de timp la scară geologică care a început cu aproximativ 419 milioane de ani în urmă și s-a încheiat cu aproximativ 360 de milioane de ani în urmă. Această perioadă de timp și-a primit numele datorită zonei în care oamenii de știință au studiat straturile fosile din această perioadă: Devon, Anglia. Oamenii de știință cred că în această perioadă de timp viața pe uscat a început să evolueze activ. În perioada silluriană, viața a colonizat pământul, dar a făcut acest lucru în primul rând de-a lungul coastelor. Abia în această perioadă a avut loc prima colonizare „mai profundă” a pământurilor de către organismele vii.

Înainte de colonizarea pământului, solul de pe planetă avea nuanțe roșii, ceea ce indica un conținut ridicat de substanțe organice practic absent. În sol trăiau doar straturi de alge sau bacterii. Schimbările în compoziția solului au început în această perioadă pe măsură ce vegetația terestră a început să preia terenul și să se răspândească. Plantele timpurii, însă, nu erau ca majoritatea plantelor cu care suntem familiarizați astăzi. Nu aveau sisteme de rădăcini sau frunze și mulți nici măcar nu aveau sisteme vasculare (deși, desigur, unele specii le-au dobândit). Viața animală care a existat în paralel cu aceste plante primitive a fost reprezentată în principal de familii de artropode. Erau trigonatarbide, miriapode, acarieni și insecte fără aripi. Cel mai probabil, au existat și alte tipuri de faună, dar cel mai probabil nu au fost încă găsite de către paleontologi.

Până la sfârșitul acestei perioade, plantele au învățat să crească rădăcini. Acestea erau plante cu sisteme radiculare și frunze, iar cele mai multe dintre ele aveau și ele sisteme vasculare. Acesta a fost și momentul în care au început să apară primele plante cu semințe și viața a devenit mai diversă. Acest lucru i-a determinat pe mulți paleontologi să numească această creștere a expansiunii vieții „Explozia Devoniană”. Deși acest eveniment nu este la fel de cunoscut în lumea științifică precum explozia cambriană, este totuși foarte important.

Pe măsură ce viața s-a răspândit pe pământ, mările perioadei devoniene au început să se extindă. La începutul perioadei, mările erau dominate de pești cu fălci și străpunzători de armuri. Apoi, spre mijlocul perioadei, au apărut primele specii de pești cu falci. Drept urmare, multe dintre aceste specii s-au transformat în cei mai brutali prădători pe care i-a văzut vreodată planeta noastră. Alte animale marine au fost reprezentate de următoarele specii: spirferide, corali tabulați și corali de mare, echinoderme blastoide, bivalve, graptolite și, bineînțeles, trilobiți.

Clima în această perioadă a fost destul de caldă, iar oamenii de știință cred că în acest moment nu existau complet ghețari pe pământ. De-a lungul ecuatorului vremea a fost cea mai uscată, dar clime foarte uscate au predominat și în întreaga lume. În prima parte a acestei perioade temperatura mediu se crede că a fost în jur de 30 de grade Celsius (86 de grade Fahrenheit). Pe măsură ce a sosit această perioadă, nivelul CO2 a început să scadă și, ca urmare, Pământul s-a răcit ușor: cu aproximativ 5 grade Celsius (9 grade Fahrenheit). Acest lucru nu a durat mult și până la sfârșitul acestei perioade temperatura a revenit la nivelurile anterioare. Mulți paleontologi cred că această încălzire a dus la eventuala dispariție a stromatoporoizilor.

Cu toate acestea, stromatoporoizii nu au fost singurele animale care au dispărut. De asemenea, a dispărut o specie de pești tăcuți cunoscută sub numele de Agnatans, toate, cu excepția unei subclase numite Heterostraca. La sfârșitul perioadei devoniene, a avut loc un alt eveniment de extincție, pe care mulți oameni de știință îl consideră unul dintre cele mai mari cinci evenimente de extincție din istoria planetei. Această extincție a afectat specii precum peștii slabi, trilobiții, acritarhii, placodermii, amoniții și brahiopodele. În momentul scrierii acestui articol, oamenii de știință nu sunt încă siguri ce cataclism a cauzat această dispariție. În timpul acestei dispariții s-a încheiat perioada devoniană.

Perioada devoniană, numită adesea „epoca peștilor”, a fost momentul în care vertebratele au început să-și afirme superioritatea în mare și au făcut primii pași pe uscat.
a început acum 408 milioane de ani, într-un moment în care au avut loc schimbări majore care au dus la formarea lumii așa cum o cunoaștem acum. Continentul gigant Gondwana era încă în apropiere Polul Sud, dar a continuat să se deplaseze spre nord, în timp ce părți ale Europei, America de Nord iar Groenlanda s-a unit și a format un singur continent, care s-a extins până la ecuator. Clima era caldă și primele plante cu creștere scăzută ale Silurianului au lăsat treptat locul celor mai potrivite pentru pământ. Spre final perioada devoniană au apărut primele păduri.

Din nou fălci.

În timpul evoluției lumii animale, același dispozitiv a fost adesea „inventat” de mai multe ori. Așa s-a întâmplat în perioada Devoniană cu un grup de pești cunoscut sub numele de placoderme.
Placodermele aveau fălci puternice - plăci asemănătoare lamei cu proeminențe ca dinți. Dar, din moment ce placodermele nu erau descendenți direcți ai primului pește cu falci, majoritatea experților cred că această adaptare valoroasă s-a dezvoltat independent la diferiți pești. Împreună cu fălcile, acești pești aveau două scuturi dure - unul acoperă capul, iar celălalt partea din față a corpului. Scuturile erau conectate printr-o pereche de „bucle” care permiteau scutului de cap să se ridice atunci când peștele își mușca prada.
Unii placodermi au trăit mai departe fundul mării, unde mâncau moluște și alte animale cu coajă, dar până la sfârșitul devonianului, unii dintre ei au început să vâneze în larg. Aici erau cei mai mari pești răpitori. Unul dintre tipurile - dunkleosteus- ajungea la aproape 4 metri lungime și putea să muște orice alt pește în jumătate cu plăcile sale bucale.
Pește uriaș de scoici dunkleosteus(poza de mai jos) se apropie de Cladoselachia, un rechin primitiv. La Dunkleosteus, plăcile dentare nu s-au schimbat în timpul vieții, dar în Cladoselachia, ca rechinii de astăzi, marginea interioară zeci de dinți triunghiulari au continuat să crească în fălci. Amândoi acești pești primitivi înotau ondulandu-și cozile; aripioarele lor erau rigide și i-au stabilizat poziția în apă, ajutând-o să rămână pe cursul ales.

Pește „ramificat”.

ÎN devonian placodermii împărțeau mările cu alte câteva grupuri de pești cu fălci și fără fălci. Au existat specii fără fălci cu corpuri complicate blindate, dar au existat și specii neblindate care semănau mult cu cele moderne. Peștii fără scoici erau împărțiți în două grupe: unii aveau un schelet format din cartilaj, în timp ce alții aveau oase adevărate.
Peștii cartilaginoși au fost strămoșii rechinilor și razelor moderne. Corpul lor era acoperit cu solzi mici, aspri, numiti denticuli dermici, iar în gura lor aceiași denticuli au crescut și s-au transformat într-un șir nesfârșit de dinți ascuțiți. Încă de la începutul existenței lor, mulți dintre acești pești semănau cu rechinii moderni, iar până la sfârșitul Devonianului, reprezentanții unuia dintre grupuri, cladoselachie, au crescut deja până la doi metri. Peștii osoși erau de obicei mici, iar solzii care îi acopereau deveneau mai subțiri și mai ușori. Acești pești au dezvoltat o vezică natatoare umplută cu gaz, care le-a dat flotabilitate și înotătoare mobile care i-au ajutat să manevreze.
Într-un grup de pești osoși numit cu aripioare lobe sau sarcopterigie, s-au dezvoltat aripioare cărnoase. Acești pești prezintă un interes deosebit pentru oamenii de știință, deoarece sunt la originea vertebratelor cu patru picioare. Nu toți peștii cu aripioare lobe au putut părăsi apa: mai multe specii, inclusiv peștii plămâni și celacanții, trăiau în mediu proaspăt și ape sărate, unde locuiesc până astăzi.

Viața pe uscat.

În ciuda multor ani de cercetări, experții încă nu știu exact care dintre peștii sarcopterigieni este progenitorul primilor amfibieni - adică primele vertebrate care au început să-și petreacă o parte din timp pe uscat. Dar până la sfârșitul devonianului, aterizarea avusese deja loc. Când au apărut primii amfibieni, păreau lenți și stângaci în comparație cu alte creaturi terestre, dar a fost o descoperire care a schimbat întregul curs al vieții pe Pământ. Deși, la fel ca primele plante terestre, amfibienii nu au putut să se desprindă complet de apă: pentru a depune ouă, s-au întors în apă.

Depozitele devoniene au fost descrise pentru prima dată în comitatul englez Devonshire. Perioada devoniană este împărțită în trei secțiuni: inferioară, mijlocie și superioară. În Devonian, continentele nordice formau un singur continent mare, Atlantia, la estul căruia se afla Asia. Gondwana continuă să existe. Continente uriașe au fost blocate de lanțuri muntoase, care, prăbușindu-se, au umplut depresiunile dintre munți cu moloz. Clima a devenit uscată și caldă. Lacurile și lagunele s-au secat, iar sărurile și ghipsul care făceau parte din apele lor au precipitat, formând strate purtătoare de sare și gips. Activitatea vulcanică se intensifică.

În Devonianul mijlociu, marea a invadat din nou pământul. Apar numeroase depresiuni. Ele sunt treptat inundate de mare. Clima devine caldă și umedă. În Devonianul superior, mările au devenit din nou puțin adânci, au apărut munți mici, care mai târziu au fost distruși aproape complet. Cele mai caracteristice depozite ale perioadei devoniene sunt gresiile roșii continentale, șisturile, gipsul, sare și calcarele.

Condițiile fiziografice s-au schimbat semnificativ, ducând la modificări ale florei și faunei.

Numeroase alge trăiau în apele mărilor și oceanelor Devonian: alge sifon, albastru-verde, roșie, iar în lagune - carofite.

Psilofitele care au apărut în perioada siluriană în Devonianul timpuriu aveau deja o organizare mai complexă. Corpul lor era destul de clar împărțit în rădăcină, tulpină și ramuri. Ferigile primitive au evoluat din ele în Devonianul mijlociu. Psilofitele aveau deja o tulpină lemnoasă. Ramurile acestor plante încep să îndeplinească diverse funcții, iar părțile lor terminale se transformă treptat în frunze disecate, cu ajutorul cărora se realizează fotosinteza. Alți descendenți ai psilofiților cresc și ei:
licofitele și artrofitele, cu o organizare mai complexă decât cea a psilofiților. Ei își înlocuiesc treptat strămoșii, preluând locurile lor și se stabilesc în zone umede, în lagune puțin adânci și mlaștini. În Devonianul superior, psilofitele dispar. Apar primele ferigi de sămânță, cordaite și ferigi adevărate.

Psilofitele purtătoare de spori, ferigile primitive, licofitele și artrofitele au crescut în locuri umede și mlăștinoase, formând desișuri dense. Au ajuns la 30 m înălțime și un metru grosime. Plante reproduse prin spori care germinează în muguri doar într-un mediu umed.

Primele plante cu semințe aveau germeni de semințe în vârful frunzelor specializate care se întindeau deschise pe frunze. Prin urmare, plantele au primit numele de gimnosperme. Erau deja copaci adevărați cu frunze reale și organe de reproducere sub formă de conuri. Gimnospermele se puteau reproduce direct pe uscat, deoarece pentru germinarea semințelor mediu acvatic nu este necesar. În plus, semințele sunt un organ multicelular cu o cantitate semnificativă de nutrienți de rezervă care asigură embrionului tot ce este necesar la începutul vieții, iar învelișul semințelor îl protejează bine de expunerea la condiții nefavorabile. Toate acestea au făcut posibil ca gimnospermele să se răspândească pe scară largă pe uscat. Și deși plantele cu spori au continuat să existe, gimnospermele au ocupat treptat o poziție dominantă în rândul plantelor.

Clima uscată și caldă de pe continente a dus la uscarea multor râuri, lacuri, mlaștini, lagune și mici mări interioare. Dintre animalele acvatice au supraviețuit doar cele care, pe lângă branhii, care le permiteau să trăiască în apă, aveau și plămâni. Când rezervoarele s-au uscat, au putut respira aerul atmosferic. Printre acestea se numără, în primul rând, peștele pulmonar, care avea dinți coroși și coaste ascuțite. În 1870, exemplare vii de pești pulmonar au fost descoperite în două râuri mici din Australia, a căror structură semăna foarte mult cu strămoșii lor fosili. Ulterior în Africa şi America de Sud Au fost găsiți și pești pulmonar vii. În plus față de aceștia, pești cu aripioare lobe au fost găsiți în rezervoarele secate din perioada Devoniană. Cu ajutorul unor aripioare care semănau cu o perie, peștii cu aripioare lobite au putut să se târască. Vezica lor natatoare era îmbogățită cu vase de sânge și juca rolul plămânilor. Astfel, peștii cu aripioare lobe ar putea respira aer și să se târască din lagună în lagună în căutare de hrană și apă. Scheletul aripioarelor-lobi este aproape complet osificat. Craniul era format din oase prezente în craniile vertebratelor superioare. În consecință, peștii cu aripioare lobe au fost strămoșii tuturor vertebratelor terestre, inclusiv amfibienii, care au apărut în Devonianul superior. Acestea erau deja adevărate animale terestre. Trăiau pe uscat, deși aveau încă multe în comun cu peștii - forma craniului, solzii și învelișurile branhiale.

În 1938, în apele Oceanului Indian, în largul coastei de sud-est a Africii, au fost găsite fosile vii de pești cu aripioare lobe. Se numesc celacanths, sau celacanths. Coelacanthus trăiește la adâncimi considerabile. Sunt prădători. De un interes deosebit sunt amprentele fosilizate de labe găsite în Pennsylvania. Trei din cele cinci degete aveau gheare. Urma cozii, care se întindea în spatele corpului animalului, este clar vizibilă. Această urmă aparține probabil unui pește cu aripioare lobe care s-a deplasat în căutarea rezervoarelor de-a lungul pământului devonian.