Что произошло в четвертичный период. Четвертичная система (период). Миграции флоры и фауны

Четвертичный период или Антропоген — третий период эры, последний, на данный момент, период истории Земли. Четвертичный период начался 2,588 миллиона лет назад и продолжается сегодня. Ознакомиться с полной геохронологической шкалой истории Земли можно . Продолжительность антропогена неизвестна, так как для его смены необходимо заметное изменение условий на планете.

Четвертичный период разделён на две эпохи: (2,588 миллионов лет назад — 11,7 тысячи лет назад) и (11,7 тысяч лет назад — сегодня).

Четвертичный период — это самый короткий геологический период из всех выделенных периодов истории Земли. Однако данный период невероятно богат на события из области формирования рельефа и развития жизни. К слову, именно в этом периоде появился человек, который эволюционировал из высших приматов, появившихся в .

Первая эпоха четвертичного периода (Плейстоцен) — это время ледниковых оледенений. Зачастую ледники занимали гигантские территории, превращая тысячи километров в оледенелые пустыни. Ледяные шапки покрывали огромные территории Европы, Азии и Северной Америки. Во Время Великого оледенения Земли, ледники в некоторых местах достигали двух километров высоты. Времена оледенения сменялись относительно тёплыми промежутками времени, когда ледники отступали.

Из-за оледенения Земли менялись и формы жизни на планете. Ледники оттесняли животных с обжитых мест на новые земли. Некоторые животные, например, мамонт и шерстистый носорог, приспособились к новым условиям, получили густой шёрстный покров и толстый слой подкожного жира. Многие учёные считают, что именно непростые условия ледникового периода в плейстоцене поспособствовали более быстрой эволюции человека. В конце плейстоцена и начале голоцена вымерли такие животные, как мамонты, мастодонты, саблезубые кошки, гигантские ленивцы, большерогие олени, пещерные медведи, пещерные львы и другие. Учёные связывают это с изменением климата. Также сокращение ареалов животных и полное вымирание некоторых видов связывают с действиями предков человека, которые к началу голоцена эволюционировали в человека разумного. В частности, считается, что кроманьонцы (предки человека) могли истребить не только некоторые виды животных, на которых охотились ради пищи и шкур, но и всех , которые жили в то же время, но не смогли вынести конкуренции более сильного вида.

Голоцен, который начался 11,7 тысяч лет назад, характеризуется относительно стабильным климатом. Считается типичной межледниковой эпохой. В этот период вымерли многие виды животных, но в целом изменения в фауне и флоре считаются незначительными. Отмечается, что климат голоцена со временем становится всё теплее. Это связывают также и с деятельностью человека. С середины голоцена начинается становление человеческой цивилизации.

Перемены, связанные с изменениями климата, случались в истории Земли не раз, но редко какие из них происходили столь стремительно, как это было 1,6 миллиона лет назад. Четвертичный период делится на две геологические эпохи: плейстоцен, длившийся весь последний ледниковый период, и голоцен, начавшийся около 10 тысяч лет назад, когда льды отступили последний раз.

Шерстистые мамонты появились в Европе и Азии, а в Северную Америку они перебрались по «мосту» суши, пролегавшему по Беринговому морю. Огромный бугор у них на голове — это вместилище энергоемкого жира.

Великие перемены.

Европейский пещерный медведь (картинка слева) — представитель животных ледникового периода, известных по остаткам, обнаруженным в пещерах, где он погружался в зимнюю спячку.
Протяженность оледенений куда больше, чем отдельных, хоть и продолжительных периодов похолодания. За время ледникового периода происходят определенные отклонения температур от их средних значений, а всякое резкое понижение температуры сопровождается оледенением — повсеместным расширением ледникового покрова, то есть смещением к югу полярных льдов и сползанием горных ледников. А в периоды потепления, так называемые межледниковья, происходит обратное: льды отступают. К примеру, в настоящее время мы с вами как раз живем в период очередного межледниковья, начавшегося еще в голоцене. Наступление ледниковых периодов не поддается предсказаниям, хотя процессы эти почти наверняка связаны с изменениями орбиты Земли при вращении вокруг Солнца. Подобно изменениям средних температурных значений и, соответственно, площади ледового покрова, изменения солнечной орбиты Земли также по-своему влияют на флору и фауну. И одно из таких влияний выражается в понижении уровня моря вследствие замерзания воды и превращения ее в лед. Другое влияние сказывается на общей картине распределения осадков: в теплое время года иные области становятся более засушливыми, чем обычно. Из-за климатических изменений в плейстоцене больше всего
пострадали растения — особенно на крайнем севере и юге, где медленно надвигавшиеся льды буквально срезали на своем пути верхние слои почвы. Что же до сухопутных животных, то понижение уровня моря нередко шло им на пользу: они могли переселяться по новообразованным «мостам» суши в места, прежде для них не доступные.

Мамонты и мастодонты.


В отличие от шерстистых мамонтов, шерстистые носороги не стали перебираться из Азии в Северную Америку, зато они распространились от северных пределов азиатской тундры до лежавших много южнее степей. Как и современным носорогам, рога им служили и для устрашения соперников, и для самозащиты.
В те времена, когда они процветали, а было это в плейстоцене, пределы ледового покрова простирались до тех мест, где сейчас стоят Лондон и Нью-Йорк. А к югу от границ этих обширных материковых льдов пролегала тундра — открытые огромные пространства поросших травами заболоченных земель, пересеченных реками, которые пополнялись талыми ледниковыми водами и несли их в моря. То были суровые земли, однако, невзирая на стужу, лето превращало их в богатейший источник растительной пищи. Для теплокровных животных это была прекрасная среда обитания. Ну а самыми знаменитыми млекопитающими ледниковой эпохи были мамонты и мастодонты, входившие в две группы одной слоновьей ветви. Степной мамонт, Mammuthus trogontheri, обитавший в Европе около 500 тысяч лет назад, одним из первых приспособился к суровой стуже, отрастив себе длинный плотный шерстяной покров. В отличие от современных слонов, у него была довольно выпуклая макушка и скошенная спина, а у самцов бивни достигали в длину больше 5м. Хорошо известный шестистый мамонт, Mammuthus primigenius, отличался более плотным сложением, при том что рост его составлял меньше 3м. Бивни у него тоже были не маленькие — скорее всего они служили ему, чтобы разрывать снег в поисках корма. Точно так же выглядел и американский мастодонт, Mammut americanum, обитавший в хвойных лесах вдоль южных пределов тундры. Степные мамонты вымерли довольно рано, а волосатые и мастодонты просуществовали много дольше. По некоторым оценкам, мастодонты перевелись около 8000 лет назад, тогда как шестистые мамонты сохранились еще на два тысячелетия. И в гибели тех и других, вероятно, повинны люди — первобытные охотники.

Носороги ледникового периода.

В северной тундре обитали и шертистые носороги, Coelodonta antiguitatis, чьи родичи ныне встречаются главным образом в теплых краях. При росте 2м с лищним у шерстистых носорогов имелась пара крепких рогов из переплетенных и отвердевших волокон — характерный признак, отличающий носорогов от прочих копытных млекопитающих. У них было плотное сложение и длинная шерсть, как у всех млекопитающих ледникового периода, поскольку в крупном теле вырабатывается из пищи большое количество тепла, и толстая шерсть помогает его удерживать. Шерстистые носороги обитали в Европе и Сибири, и дожили они до конца плейстоцена, когда льды отступили снова. Их замороженные останки находили в слоях вечной мерзлоты, а также в нефтеносных пластах в некоторых частях Центральной Европы. У представителя другой группы животных ледникового периода, эласмотерия, рог, похоже, был намного крупнее, чем у любого члена семейства носорогов. Сам же эласмотерий был под стать современному белому носорогу, но рог у него был длиной больше 2м.

Борьба за выживание зимой.

Обладая такими развесистыми рогами, самец ирландского лося, несомненно, был самым величавым животным из всех, что населяли Европу и северную Азию в ледниковый период. Всего же насчитывалось несколько видов этого удивительного оленя, обладателя роскошных рогов, которые он менял из года в год.
Для тундровых растительноядных лето было порой изобилия, а зима — временем тяжких испытаний. С наступлением холодов многие травоядные млекопитающие перебирались южнее — в лесные края, где можно было укрыться от стужи, хотя там им приходилось довольствоваться весьма скудным кормом — древесной корой да почками. К числу таких животных относились северные олени и так называемые ирландские лоси, остатки которых были обнаружены в разных частях Северной Европы и Азии. По тем же миграционным путям следует и современные северные олени, а что до ирландских лосей, они скоро вымерли. Впрочем, в некоторых отдаленных уголках Европы они, вероятно, исчезли только за 500 лет до Рождества Христова. В отличие от травоядных, пещерные медведи коротали зиму в спячке. В некоторых европейских пещерах на глинистых стенах сохранились царапины — явные следы когтей медведей, рывших себе логова.

Могильник в ранчо Ла-Бреа.

Некоторые совершенно очевидные следы жизни животных во времена плейстоцена обнаружились не где-нибудь в далеких северных краях, а едва ли не в самом Лос-Анджелесе — в знаменитых смоляных топях ранчо Ла-Бреа, крупнейшем в мире естественном могильнике ископаемых остатков. В ледниковый период там находились котловины, доверху заполненные вязким асфальтом, которые стали ловушками для многих крупных животных. В позднем плейстоцене климат здесь был более прохладным и влажным, чем в наши дни, и в этом благодатном краю водилось великое множество разнообразных животных — мамонтов, гигантских ленивцев и саблезубых тигров. Сверху смоляные топи нередко засыпало сорванными, увядшими растениями, и зимой, когда асфальт смерзался и затвердевал, животные прокладывали по нему тропы. Летом же под действием солнечного тепла асфальт оттаивал и снова превращался в вязкую черную жижу, и животные, ступая по зимнему следу, тут же увязали в ней без всякой надежды выбраться. Когда же они начинали отчаянно биться, цепляясь за жизнь, то поднимали такой шум, что на него сходились и слетались падальщики, которые вскоре тоже попадали в западню. После каждого такого лета, собиравшего обильную кровавую жатву, зимними дождями наносило в могильник песок и другие осадочные породы — так начинался процесс окаменения. В отличие от большинства других окаменевших остатков, те, что покоятся в ранчо Ла-Бреа, сохранились в первозданном виде — в форме костей. Покров из вязкого асфальта был настолько плотный, что не пропускал воздуха, и скелеты животных пролежали там в превосходном состоянии на протяжении 10 тысяч лет.

Сокровища на дне топей.

В настоящее время большую часть смоляных топей перекопали до самого дна, которое было буквально усеяно ископаемыми остатками позднего плейстоцена. На поверхность были извлечены кости особей около 60 видов млекопитающих и больше 2000 скелетов одних только саблезубых тигров. Самыми крупными жертвами оказались мамонты, а самыми мелкими — летающие насекомые, угодившие в коварную западню явно по недоразумению: уж больно походила она сверху на земную твердь. Не миновала сия горькая участь и птиц. И здесь хрупкие птичьи скелеты сохранились в целости. Единственные, кому удавалось избежать смертельных ловушек, — ночные звери. И скорее всего потому, что после захода солнца поверхность топей застывала.
Калифорния ледникового периода (на картинке)… 20 тысяч лет назад огромный мамонт увяз в смоляной топи — и тут же стал добычей саблезубого тигра, который яростно отбивается от падальщиков, стянувшихся на кровавое пиршество, — аистов, грифов и гигантских волков, крупнейших представителей семейства собачьих. Участники этого пиршества большей частью вымерли около 10 тысяч лет назад.

Царства пернатых.

Гигантский моа, Dinornis maximus, принадлежал к числу крупнейших представителей двух дюжин видов птиц, остатки которых были обнаружены в Новой Зеландии. До появления на острове выходцев из Полинезии, около тысячи лет назад, моа жилось вполне вольготно, тем более что сухопутных млекопитающих, кроме летающих мышей, рядом не было. Взрослый гигантский моа носил в желудке больше 2,5 кг камней, облегчавших ему процесс пищеварения. Моа откладывали только по одному яйцу.
Хотя крупнейшими растительноядными ледникового периода были млекопитащие, на некоторых отдаленных островах, таких, как Мадагаскар и Новая Зеландия, подобных сухопутных млекопитающих не было вовсе. К числу тамошних великанов принадлежали птицы, достигавшие поистине гигантских размеров. К примеру, на Мадагаскаре царствовали слоновые птицы, весившие около полутонны, — эпиорнисы, Aepyornis maximus, оставившие о себе воспоминание в виде самого крупного в мире птичьего яйца. Новая Зеландия прославилась своими моа: представители одного из его видов, Dinornis maximus, имели рост свыше 3,7 м, будучи, таким образом, самыми высокими птицами в природе. Такие птицы могли беспрепятственно развиваться благодаря тому, что на далеких островах, где они обитали, не было ни одного млекопитающего хищника, который покусился бы на них самих или на их птенцов. Большинство гигантских птиц питались семенами, плодами и корнями деревьев. Корм они поглощали вместе с так называемыми желудочными камнями, наподобие гастролитов, которые заглатывали динозавры. Гигантские птицы благополучно пережили климатические перемены, произошедшие в конце последнего ледникового периода, а вот выжить после переселения на острова людей, с их копьями, луками, стрелами и собаками, им, увы, не удалось. Последняя мадагаскарская слоновая птица, судя по всему, вымерла 1000 лет назад, а последний из моа и того раньше — 1800 лет назад.

Исчезновение плейстоценовых видов.

Самый поразительный факт из жизни животных ледникового периода заключается в том, что, по геологическим меркам, они существовали совсем недолго — лишь некоторые из них могли потягаться в долгожительстве с моа, а подавляющее большинство крупных млекопитающих процветали и вовсе 10 тысяч лет назад. Когда же закончилось последнее оледенение, тысячи их видов внезапно вымерли. Больше других областей от повального вымирания пострадала Северная Америка: там вымерли три четверти крупных млекопитающих, включая тех, что канули в смоляных топях в ранчо Ла — Бреа. В чем же причина столь внезапного и повсеместного мора? Некоторые палеонтологи связывают это главным образом с резким изменением климата, вызванным очередным отступлением льдов и наступившим затем потеплением.
Согласно этой гипотезе, неожиданные перемены в жизни растений — и среди прочего облесение тундры — лишили многих млекопитающих главных источников пищи. Но ведь то же самое случалось не раз и прежде, и без столь опустошительных последствий. По этому большинство палеонтологов склонны видеть тому совсем другую причину — быстрое распространение первобытных охотников. По этой теории, великое переселение людей сопровождалось массовым истреблением крупных животных, что, в свою очередь, привело к разрушению естественных пищевых цепей, которые потом так и не восстановились.

Гигантский ленивец, мегатерий, обитал в Южной Америке в ледниковый период. Будучи ростом с современного слона, он легко вставал на задние лапы, а передними, с длинными когтями на конце, хватал верхние ветви деревьев, пригибал к себе и объедал с них листву. Хотя современные ленивцы принадлежат к той же группе млекопитающих, на землю они спускаются редко.

Четвертичный период (антропоген)

Страница 4 из 11

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:

  • планета вступила в новую ледниковую эпоху, в ходе которого резкие похолодания чередовались с потеплениями;
  • материки приняли свои окончательные нынешние очертания, сформировался современный рельеф;
  • на планете появился человек разумный.

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.

Осадконакопление четвертичного периода

На осадконакопление четвертичного периода наложила свой отпечаток быстрая изменчивость литологических составляющих и генезиса. Осадки в четвертичном периоде накапливались повсеместно, но ввиду сложного строения разрезов их достаточно сложно выделить. Скорость накопления отложений антропогена была слишком высока, но за неимением давления отложения до сих пор имеют достаточно рыхлую структуру. Условия залегания также нетипичны. Если типичным считается последовательное напластовывание, то здесь более подходит термин «прислонение» к нижним и более древним отложениям. Материковым зонам более характерны континентальные отложения, такие как ледниковые, водные и эоловые. Для морей более типичны вулканические, органогенные, тригенные и хемогенные осадки.

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:

  • на территории Южной Америки - броненосца тетикуруса, гигантскую саблезубую кошку смилодон, копытных макраухений, ленивцев мегатерий и пр.;
  • на территории Северной Америки - последних представителей птиц-тиранов или фороракосов - титанисов Уоллера, многих представителей копытных, таких как американские лошади, верблюды, степные пека́ри, олени, быки и вилорогие антилопы;
  • на территории тундростепей Евразии, Аляски и Канады - мамонтов, шерстистых носорогов, большерогих оленей, пещерных львов и медведей.

В голоцене вымерли такие птичьи нелетающие разновидности, как дронты, эпиорнисы, исчезла из морских глубин гигантское тюленеподобное стелларова корова.

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.

Предки нынешних людей появились еще в конце неогена 5 млн. л. н. Ими были произошедшие от одной из ветвей гоминид австралопитеки , причем их останки найдены лишь на африканском континенте, что дает повод сказать, что прародина всего человечества является именно Африкой. Теплый климат и бурная растительность данных мест способствовала все большему эволюционному развитию австралопитеков, пока, наконец, первые из них на рубеже четвертичного периода не освоили примитивные виды орудий труда. Следующей ветвью развития человека умелого (Homo habilis) стали архантропы , прямые предки современных людей, которые во второй половине плейстоцена активно стали расселяться по всем материкам. Одним из известнейших ответвлений архантропов являются питекантропы , останки которых археологи находят почти повсеместно. В районе 400-350 тыс. л. н. стали появляться первые переходные формы древних людей от архантропов к палеоантропам, к числу которых можно отнести неандертальцев , которые впоследствии вымерли, не выдержав конкуренции со стороны кроманьонцев . Хотя, как считают некоторые ученые, эти два вида просто смешались друг с другом. Далее палеоантропы развились в неоантропов, которые уже мало отличались от современных людей. Произошло это в районе 40-35 тыс. л. н. В частности кроманьонцы и являли собой первых представителей неоантропов.

Рис. 3 - Становление человека в период антропогена

Постепенно люди осваивали все более сложные орудия труда. 13 тыс. л. н. появились лук и стрелы, после люди научились обжигать горшки и обзавелись первыми предметами из керамики. Они начали заниматься земледелием, скотоводством. 5 тыс. л. н. появились первые изделия из бронзы и меди, а где-то между 3 и 2,5 тыс. л. н. началась эпоха железа.

С этого времени совершенствование орудий труда пошло гораздо быстрее, в средние века началось развитие науки и техники, которые в настоящее время достигли уровня, позволившего людям развить такие науки, как генетика и генная инженерия.

Полезные ископаемые четвертичного периода

Четвертичные отложения содержат в себе множество различных ископаемых. Россыпные отложения в черте горных кряжей и зонах тектонической активности богаты золотом, алмазами, касситеритом, ильменитом и пр. Отложения, формирующиеся во влажных тропических зонах и представляющие собой коры выветривания, содержат запасы бокситов, марганца и никеля, а также таких нерудных строительных материалов, как суглинки, глины, галечник, песчаник, известняк. Также многочисленны накопления бурых углей, попадаются месторождения природного газа, диатомитов, солей, бобовых железных руд, сапропелей и пр. Также в вулканических районах можно встретить залежи серы и марганца. Многочисленны и повсеместны торфяные осадочные накопления.

В пластах четвертичного периода содержится огромное количество пресных подземных вод, в их недрах берут свое начало некоторые термальные источники, также в наше время интенсивно используются различные лечебные грязи, сформировавшиеся в антропогене.

Характерной чертой четвертичного периода является формирование биосферы, т. е. тонкой воздушной, водной и почвенной оболочек земного шара, в которых сущест­вует жизнь. Биосфера образовывалась в течение миллио­нов лет из безжизненной геосферы, развивавшейся не­сколько миллиардов лет. Именно по этой причине в от­личие от климатов глубокой древности, когда биосфера отсутствовала, климатические условия четвертичного пе­риода могут соответствовать диапазону возможных изме­нений климата в будущем.

Последние 1,5-2 млн. лет характеризовались чередо­ванием длительных ледниковых периодов средней продол­жительностью 70-120 тыс. лет с более короткими межлед­никовыми периодами по 15-20 тыс. лет. Предпоследний теплый межледниковый период отмечался 75-120 тыс. лет назад. История цивилизации приходится на последний межледниковый период, начавшийся примерно 10-15 тыс. лет назад, в конце которого мы в настоящее время живем. Этот период получил название голоцена.

Согласно палеоклиматическим данным в течение по­следних 2 млн. лет средняя температура Земли была близ­ка к нынешней, т. е. порядка 15° С, и колебалась в пределах ±5-10° С при переходе от ледниковых к межлед­никовым периодам. На рис. 1 приведены результаты модельных расчетов температуры Земли за последние 4,5 млH. лет. Следует иметь в виду, что и для этого вре­мени термин «ледниковый-межледниковый» периоды не означал, что Земля полностью покрыта льдом или свобод­на от него. Есть основания полагать, что Северный Ледо­витый океан никогда не был полностью свободен ото льда, а Антарктический континент всегда покрывался ле­довым панцирем.

Наиболее подробные данные благодаря бурению и анализу колонок континентальных льдов в Гренландии, Антарктиде и других районах земного шара имеются о климате последних 150 тыс. лет. Точность анализа коло­нок льда для периода последних 50 тыс. лет существен­но повысилась в результате применения методов радио­углеродного анализа данных о вариациях отношения изо­топов 18 О/ 16 О.

На рис. 2 приведены результаты анализов климата Земли за последние 130-140 тыс. лет. Одна кривая ха­рактеризует результаты анализа колонок льда в Гренлан­дии пo кислороду, другая - в горах Франции - по ра­диоуглероду. Оба анализа независимо друг от друга указывают на наличие последнего ледникового периода примерно 15-80 тыс. лет назад и наступление 10-15 тыс. лет назад последнего межледникового периода. Чередова­ние этих периодов происходило в северном и южном полу­шариях.

Наиболее полно этот вопрос исследован при осущест­влении американской программы Climap (картирование климата). Были восстановлены ландшафты, температура поверхности воды, орография за последние 450 тыс. лет л более подробно за последний ледниковый период плей­стоцена. Методами спектрального анализа различных кос­венных показателей климата были установлены три пе­риодичности колебаний климата.

Период в 100 тыс. лет связан с практически таким же периодом колебания эксцентриситета земной орбиты (от­ношения фокального расстояния от Солнца до Земли к длине главной оси земной орбиты). Периодичность при­близительно в 40-43 тыс. лет связана с периодическими изменениями угла наклона плоскости экватора к плоско­сти орбиты Земли. Третий период порядка 19-23 тыс. лет связан с прецессией земной орбиты.

Таким образом, колебания ледниковых-межледниковых периодов в эпоху плейстоцена в значительной мере были обусловлены изменениями приходящей на Землю солнеч­ной радиации в результате колебаний параметров земной орбиты. Ниже мы рассмотрим и другие факторы, ответ­ственные за изменения климата.

Продолжающемуся и поныне; в стратиграфической шкале следует за неогеновой системой (периодом). Начало четвертичного периода принято Международной стратиграфической комиссией (MCK) и Международным союзом геологических наук в 1,65 млн. лет. В официальной схеме CCCP продолжительность четвертичного периода составляет около 0,8 млн. лет, а некоторые учёные в и Западной Европе определяют его в 2,5-2,4 млн. лет.

Впервые четвертичные отложения были выделены в самостоятельная группу в середине 18 века. В 1760 итальянский учёный Дж. Ардуино разделил все горные породы на 4 группы, самые молодые из которых назвал "четвёртым подразделением гор". В 1825 французский учёный Ж. Денуайе предложил выделить послетретичные отложения в особую четвертичную систему. В 1830 Ч. Лайель ввёл термин "новейшие" отложения, а в 1832 предложил термин " " для обозначения всех отложений моложе плиоценовых. В 1846 швейцарский геолог Э. Форбс использовал термин "плейстоцен" для обозначения отложений только ледникового времени, исключая современные. В дальнейшем термин "плейстоцен" закрепился в понимании Форбса, а для послеледниковых (или современных) отложений П. Жерве ввёл термин "голоцен". В 1922 А. П. Павлов предложил заменить название "четвертичного периода" названием "антропоген", или "антропогеновый период" в связи с тем, что главным событием в этом периоде было появление и становление человека. В 1963 оба названия "четвертичный" и "антропогеновый" были признаны в CCCP как равнозначные.

Подразделения. В 1963 решением MCK в принятом в CCCP объёме четвертичной системы выделены 4 основных подразделения: нижне-, средне- и верхнечетвертичные и современные. По таксономическому рангу они ниже яруса и зоны, поскольку вся четвертичная система по своему объёму соответствует одной зоне Globorotalia truncatulinoides. В 1959 В. А. Зубаков и И. И. Краснов предложили стратиграфическую классификацию подразделений четвертичной системы, с некоторыми изменениями принятую в 1973. Ниже зоны выделены: раздел, звено (соответствует основным подразделениям схемы 1963), ступень, или климатолитический стадиальный уровень, или наслои. В региональных стратиграфических схемах в качестве основных подразделений выделяются горизонты , обычно отвечающие ступеням (климатолитам) общей шкалы. Интервал 1,65-0,8 млн. лет, пока включаемый в CCCP в состав плиоцена, выделяется в качестве самостоятельного раздела — эоплейстоцена (табл.).

В Западной Европе этот интервал относят к нижнему плейстоцену, а отложения, выделяемые в CCCP в качестве нижнего и среднего звена, считают среднеплейстоценовыми. В эоплейстоцене в межрегиональной схеме (1986) ступени (горизонты) не выделены, хотя во многих региональных схемах они существуют.

Существенное отличие четвертичной системы от остальных систем фанерозоя обусловило использование определённых методов исследования и специфику комплекса разрабатываемых проблем (см. ).

Очертания суши и моря за четвертичный период претерпели не столь большие изменения, поэтому на современной суше господствуют континентальные отложения , на которых строится детальная стратиграфия четвертичной системы. Наиболее характерной чертой четвертичного периода являются резкие изменения климата, приводившие к периодическому развитию материковых оледенений и к чередованию аридных и плювиальных эпох. Большинство учёных к 30-м гг. 20 века стояло на позиции полигляциализма и ритмичности климатических колебаний, проявившихся в чередовании ледниковий и межледниковий; связь этих колебаний с астрономической теорией колебаний климата находит всё большее количество сторонников.

К началу 20 века австрийские учёные А. Пенк и Э. Брикнер разработали ледниковую стратиграфию Альп, основанную на выделении 4 оледенений: гюнцского в плиоцене (эоплейстоцене, если принимать границу антропогена 1,65 млн. лет), миндельского, рисского и вюрмского в плейстоцене. Позднее было открыто ещё одно древнейшее — дунайское оледенение. Для материковых оледенений, покрывавших громадные площади материков Северного полушария, были разработаны собственные стратиграфические схемы, с известной степенью условности сопоставляющиеся с альпийской; при этом оледенения иногда подраздеяются на стадии и межстадиалы. Влияние периодических оледенений сказалось и на Мировом океане что устанавливается по изменению содержания в раковинах планктонных организмов, поднятых со дна океана , изотопов кислорода d18О (смена прослоев с холодолюбивыми и теплолюбивыми видами). В 1986 была создана межрегиональная стратиграфическая схема для Европейской части CCCP, основанная на комплексной методике, био-, климато- и магнитостратиграфии с учётом радиологических данных. Составлена также унифицированная схема для Западной Сибири и проведена корреляция их с Западной Европой и Северной Америкой .

Общая характеристика. Изменения климата приводили к существенной перестройке природных географических зон. В моря Западной и Южной Европы проникли северные виды моллюсков. Вымерло большинство неогеновых форм млекопитающих и достигли расцвета новые типично четвертичные группы, такие, как слоны, настоящие быки, однопалые лошади, некорнезубые полёвки и др. В некоторых из этих групп на протяжении четвертичного периода происходило вымирание одних форм и появление других, что дало возможность выделить ряд последовательно сменяющихся фаунистических комплексов (табл.).

Оледенения оставляли после себя морены, флювигляциальные и озёрно-ледниковые отложения. В период максимального распространения ледников их общая площадь примерно втрое превышала современную. Льдами покрывались обширные площади океанов, а область развития многолетнемёрзлых пород простиралась до Южной Франции . Наиболее суров был климат в связи с большей аридизацией во время позднеплейстоценовых оледенений, хотя площади, занятые льдами, были меньшими. В прилежащих к оледенению областях возникла широкая перигляциальная зона со своеобразным ландшафтом, сочетавшим тундры и степи. Лесная зона оттеснялась к югу, суживалась, а местами вовсе исчезала. В перигляциальной зоне формировались лёссы и лёссовидные породы; обитала холодолюбивая фауна: мамонты, шерстистые носороги (в настоящее время вымерли), овцебыки, северные олени, песцы, лемминги, полярные куропатки (в то время распространившиеся до предгорий Крыма и Северного Кавказа), а также степные и лесостепные группы — лошади, сайга, бизоны, большерогие олени. Во время межледниковий восстанавливалась близкая к современной зональность; климат становился иногда теплее современного.

Во время ледниковий уровень моря понижался иногда до 100 м и более по отношению к современному и на месте морских проливов возникали сухопутные "мосты", по которым происходила миграция наземных фаун. В межледниковья уровень моря вновь приближался к современному. Местами, как, например, на северо-востоке Европейской части CCCP и на севере Западно-Сибирской равнины, уровень моря и во время оледенений был выше современного, что может быть связано с гляциоизостатическим погружением этих районов.

О многократности климатических колебаний свидетельствуют кислородно-изотопные кривые, составленные английским учёным Н. Шеклтоном и американским — Н. Опдайком, и кривые инсоляции югославского учёного М. Миланковича, советских астрономов Ш. Г. Шараф, Н. А. Будниковой и др.

Около 10 тысяч лет назад на рубеже плейстоцена и голоцена произошло глобальное изменение климата. Уровень океана был поднят почти на 100 м выше современного. Произошли существенные изменения в ландшафтах и растительном покрове, вымерли многие животные, не сумевшие приспособиться к новым условиям. В Северной Америке граница леса продвинулась почти на 1000 км к северу, такая же картина наблюдалась и на севере Евразии (в несколько меньших масштабах).

Четвертичный период — время становления и развития человека. Первое проявление Ноmo erectus (питекантропа) в восточной Африке датируется около 1,6 млн. лет.

Сопоставление последовательности событий на Восточно-Европейской равнине с историей первобытного человека показывает, что на протяжении большей части плейстоцена, начиная с лихвинского межледниковья и до микулинского межледниковья, на равнине обитали люди средне- и позднеашельской эпохи. К микулинскому межледниковью относится мустьерская культура, которая продолжала существовать и в первую половину последней ледниковой эпохи. В это же время начинает расселяться позднепалеолитический человек. Следы более ранней, чем среднеашельская, культуры установлены в CCCP лишь в Закавказье (стоянка Азых в Азербайджане, возраст её около 0,7-1 млн. лет), а также в Закарпатье (стоянка Королёво) и на юге Таджикистана (Кульдара, 750-800 тысяч лет). Первобытные люди (Ноmo sapiens) мигрировали во время межледниковий далеко на север, а в холодные ледниковья откочёвывали на юг континента . В позднем плейстоцене они широко расселились на огромных пространствах перигляциальных степей. К этому времени человек уже умел строить жилища, изготовлять примитивные орудия труда и охоты (рис.), шить одежду, пользоваться огнём.

Переход от позднего палеолита через мезолит к неолиту совпадает с перестройкой природной среды от позднего плейстоцена к голоцену.

В течение четвертичного периода происходили мощные тектонические движения земной коры , особенно в горных поясах, интенсивно проявлялся вулканизм. Среди континентальных отложений, господствующих на современной суше, различают ряд генетических типов, отличных по генезису, строению и составу. Кроме

Рекомендуем почитать