Девонский период палеозойской эры, окаменелости. Девонский период палеозойской эры: характеристика, основные события, животные и растения Девон период

Тектоника . Девон – период относительного тектонического покоя. Существовали четыре океана, три крупных материка и несколько мелких. Суша значительно раздроблена и почти целиком располагалась в Западном полушарии (рис. 15). На юге Западного полушария разместилась Гондвана, на севере – Еврамерика, Сибирь и мелкие массивы. Континенты сближались, лежавшие между ними океаны (Рея, Уральский и Палеотетис) уменьшались в размерах. В состав Еврамерики входили Лаврентия, Балтика и Авалония (восток Северо-Американской платформы), а также затопленная Арморика (древняя часть Западной Европы). Рядом с Еврамерикой лежали полузатопленные Иберия и Сибирь. Рельеф Еврамерики отличался расчлененностью: меж горными системами каледонского возраста размещались крупные котловины. Эти котловины то затапливались морями, и тогда в них отлагались известняки, то пересыхали, что вело к накоплению солей.

В конце девона на юге Западного полушария возвышалась монолитная Гондвана, объединявшая Индостанскую, Австралийскую, Антарктическую, Африканскую и Южно-Американскую платформы. В Восточном полушарии раскинулся океан Панталасса, из-под вод которого островами приподнимались фрагменты затопленной Китайской платформы.

Рис. 15. Океаны и суша раннего девона

Органический мир . Девон – век рыб. Габариты животных возрастали, крупнейший морской хищник – панцирная рыба динихтис – в длину превышал 10 м. К концу девона почти все бесчелюстные рыбы исчезли, до нашего времени сохранились только миноги и миксины. Челюстные рыбы разделились на группы: панцирные, лучеперые, кистеперые, истинные акулы, двоякодышащие рыбы. Среди морских беспозвоночных руководящее значение сохранили моллюски: брахиоподы и головоногие. В составе головоногих появились новые группы: аммоноидеи и наутилоидеи. Гигантские рифы строились кораллами (ругозами, табулятами) и строматопоратами. Изменилось строение наземных растений – возникли прочные древесные ткани и органы, подобные корням. В середине девона, около 375 млн лет назад, возникли лесные сообщества. Первыми древовидными растениями были споровые: плауновидные, папоротниковидные, хвощевидные. В конце девона возникли первые голосеменные растения – кордаиты. В позднем девоне появились возможные предшественники наземных четвероногих позвоночных – рыбы пандерихтииды. В конце позднего девона распространились первые четвероногие животные – амфибии с жабрами и легкими – стегоцефалы. На суше обитали членистоногие, земноводные, некоторые брюхоногие моллюски (или гастроподы). В позднем девоне произошло массовое вымирание, охватившее более 50 % видов животных.

Каменноугольный период

Т
ектоника . Вся суша лежала в Западном полушарии. В результате сближения материков началась герцинская складчатость. Еврамерика вплотную приблизилась к Гондване, и океан Рея практически замкнулся, став одним из заливов Палеотетиса. С севера к Еврамерике почти примкнули Сибирь и Казахстан, что привело к исчезновению Уральского океана. Таким образом, в карбоне началось формирование грандиозного суперконтинента Пангеи – в него пока не вошли только Сибирская и Китайская платформы, которые были представлены разрозненными островами (рис. 16).

Рисунок 16. Океаны и суша позднего карбона

После объединения древних платформ остался по сути лишь один океан – Панталасса. От него внутрь Пангеи гигантским заливом с востока внедрялся океан Палеотетис. Блоки Пангеи в конце карбона во многих местах еще разделялись протяженными и глубокими проливами и заливами. Массив Гондваны в очередной раз оказался на Южном полюсе – началось покровное оледенение Гондваны. В это же время жаркий и влажный климат сохранялся в пределах Еврамерики – здесь активно накапливались гигантские запасы торфа, позднее превратившиеся в угли.

Органический мир . Бурно развивались леса, и содержание атмосферного кислорода достигло пика во всей истории Земли – 35 %. В лесах росли споровые и голосеменные деревья. Размерами и разнообразием выделялись древовидные папоротники, древовидные плауны – лепидодендроны и сигиллярии, древовидные хвощи – каламиты. Широко распространились голосеменные деревья – кордаиты, а также древесные и кустарниковые формы глоссоптеридиевых. В океанах росло разнообразие акул и костных рыб. Землю заселили гигантские членистоногие. Их морскими представителями были эвриптериды, в частности, гиббертоптерус Скоулера, достигавший 3 м в длину (крупнейшее членистоногое за всю историю Земли). На суше обитали пульмоноскорпионы (до 70 см длиной) и древние пауки-сенокосцы. Возникли первые летающие обитатели планеты – гигантские стрекозы, с размахом крыльев до 1 м. На суше распространились такие амфибии, как антракозавры (их представитель – сильванерпетон). Признаки амфибий и рептилий сочетала эвкритта. Почти настоящей рептилией была вестлотиана лиззия. Наконец, возникли первые истинные яйцекладущие рептилии – палеотирис и гилономус Лайеля. В позднем карбоне яйцекладущие четвероногие разделились на две ветви: рептилий и синапсид. Среди руководящих морских беспозвоночных многообразием форм выделились представители фораминифер (одноклеточных простейших) – фузулиниды, длина их карбонатных раковин достигала 3 см. Руководящее значение принадлежит мшанкам, брахиоподам, криноидеям, морским ежам, кораллам (табулятам и ругозам). Развивались двустворчатые и брюхоногие моллюски. В конце карбона произошло покровное оледенение.

Девонский период — это период времени в геологической шкале, который начался около 419 миллионов лет назад и закончился примерно 360 миллионов лет назад. Этот период времени получил такое название благодаря району, в котором ученые изучали окаменелые пласты этого периода: Девон, Англия. Ученые полагают, что именно в этот период времени жизнь на суше начала активно эволюционировать. В силулурийский период жизнь колонизировала землю, но делала это преимущественно вдоль берегов. Только в этот период произошла первая более «глубокая» колонизация земель живыми организмами.

Перед колонизацией суши почва на планете имела красные оттенки, что указывало на высокое содержание минералов, органические вещества практически отсутствовали. В почве обитали только водорослевые или бактериальные слои. Изменения состава почвы начались в течение этого периода, когда наземная растительность начала захватывать сушу и распространяться. Ранние растения, однако, не были похожими на большинство растений, с которыми мы знакомы сегодня. У них не было корневой или листовой системы, и многие из них даже не имели сосудистой системы (хотя, конечно, некоторые виды обзавелись ей). Животная жизнь, которая существовала параллельно с этими примитивными растениями, в основном была представлена семьями членистоногих. Были тригонатарбиды, мириаподы, клещи и бескрылые насекомые. Скорее всего, были и другие виды фауны, но они, скорее всего, еще не найдены палеонтологами.

К концу этого периода растения научились отращивать корни. Это были растения с корневыми системами и листьями, и большинство из них также имели сосудистые системы. Это было также время, когда начали появляться первые семенные растения, жизнь стала более многообразной. Это побудило многих палеонтологов назвать это увеличение расширения жизни «девонским взрывом». Хотя это событие не так известно в научном мире, как Камбрийский взрыв, он так же очень важен.

Пока жизнь расползалась по суше, моря Девонского периода начали расширяться. В начале периода в морях преобладали челюстные и бронебойные рыбы. Затем к середине периода появилась первый вид челюстных рыб. В последствие многие из этих видов превратились в самых жестоких хищников, которых когда-либо видела наша планета. Другие морские животные были представлены следующими видами: спирифериды, табулированные кораллы и морские кораллы, бластоидные иглокожие, двустворчатые моллюски, граптолиты и, конечно же, трилобиты.

Климат в этот период был довольно теплым, и ученые считают что в это время на земле ледники полностью отсутствовали. Вдоль экватора погода была самой сухой, но по всему миру так же преобладал очень сухой климат. В течение первой части этого периода температура окружающей среды, как полагают, составляла около 30 градусов по Цельсию (86 градусов по Фаренгейту). Когда этот период наступил, уровни CO2 начали снижаться, и в результате Земля немного охладилась: примерно на 5 градусов по Цельсию (9 градусов по Фаренгейту). Это продолжалось недолго, и к концу этого периода температура вернулась к прежним показателям. Многие палеонтологи считают, что это потепление привело к окончательному исчезновению строматопороидов.

Однако строматопороиды были не единственными животными, которые вымерли. Так же вымер вид бесшумных рыб, известных как Агнатаны, вымерли все, за исключением подкласса, называемого Гетеростраки. В конце девонского периода произошло еще одно исчезновение, которое многие ученые считают одним из пяти крупнейших событий вымирания в истории планеты. Это вымирание затронуло такие виды как, нежирные рыбы, трилобиты, акритарчамы, плакодермы, аммониты и брахиоподы. На момент написания этой статьи ученые все еще не уверены, какой катаклизм вызвал это исчезновения. Именно во время этого вымирания и закончился Девонский период

Начался около 416 млн, закончился 360 млн. лет назад. Продолжительность девона – 56 млн. лет. Этот период богат биотическими событиями. Жизнь бурно развивалась и осваивала новые экологические ниши.

На земле от риниофитов произошли плауновидные, хвощевидные, папоротниковидные и голосеменные, многие из них были представлены древесными формами. Появилась почва, растения по всей Земле были одинаковыми, не было географической дифференциации.

Появились первые наземные позвоночные. Палеонтологи предполагают, что легкие, которые дышат наземные существа, первоначально возникли у обитающих в болотах рыб. От таких – двоякодышащих рыб возникли земноводные. Первые известные нам земноводные – ихтиостеги, обладали множеством рыбьих признаков, но имели вполне сформированные конечности. Они были тесно связаны с водой, может быть даже теснее, чем современные лягушки.

Возникли пауки, клещи, насекомые – жизнь осваивала сушу. В морях в девонском периоде тоже происходили перемены. Появились первые аммониты – головоногие моллюски со спирально закрученными раковинами, которым еще предстояло испытать расцвет в Мезозое. Донные хищники ракоскорпионы – эвриптероидеи достигают 1,5-2 метров в длину. Трилобиты начинают вымирать, судя по всему им уже сложно жить в при таком изобилии хищников.

Девон часто называют веком рыб, однако, его можно назвать и веком головоногих моллюсков. В девонском периоде появились аммоноидеи, головоногие и рыбы стали активно осваивать толщу воды. Некоторые палеонтологи пишут о "девонской нектонной революции", о массовом появлении нектона - активно плавающих в толще воды животных.

Палеонтологические исследования в Чешской Республике. Позвольте мне вкратце представить историю исследования палеонтологии в Чехии и некоторых ученых, которые внесли свой вклад в развитие науки. Палеонтология в Чехии имеет давние традиции. Это усиливается за счет долгосрочных исследований, которые здесь проводили выдающиеся ученые. И при этом нельзя забывать про любителей палеонтологии и коллекционеров, особенно трилобитов. С точки зрения палеонтологии, территория Чешской республики является... >>>

Вводная часть Отношение к мшанкам в литературе по Epizoans не совсем понятно: практически каждый раз, когда речь заходит о таком обрастателе в лучшем случае приводится только родовое название находки, а в большинстве случаев мы говорим про употребление одного емкого слова - «мшанка» (в худшем – «и др. обрастатели» и такое отношение не редкость!). Проблематика настолько не понятная, что среди мшанок появляются даже «любимчики». Скажем Hederelloids, они хорошо изучены и достаточно подробно рассмотрены... >>>

Девонские отложения впервые были описаны в английском графстве Девоншир. Девонский период подразделяется на три отдела: нижний, средний и верхний. В девоне северные материки образовали единый большой материк Атлантию, восточнее которого находилась Азия. Продолжает существовать Гондвана. Огромные материки были перегорожены горными хребтами, которые, разрушаясь, заполняли обломками впадины между горами. Климат стал сухим и жарким. Пересыхали озера и лагуны, а входившие в состав их вод соли и гипсы выпадали в осадок, образуя соленосные и гипсоносные толщи. Усиливается вулканическая деятельность.

В среднем девоне море вновь наступает на сушу. Возникают многочисленные впадины. Их постепенно заливает море. Климат становится теплым и влажным. В верхнем девоне моря снова обмелевают, возникают небольшие горы, которые в дальнейшем были почти полностью разрушены. Наиболее характерные отложения девонского периода-континентальные красные песчаники, сланцы, гипсы, соль, известняки.

Существенным образом изменились физико-географические условия, приведшие к изменению флоры и фауны.

В водах девонских морей и океанов жили многочисленные водоросли: сифоновые, сине-зеленые, красные, в лагунах-харовые.

Появившиеся в силурийский период псилофиты в раннем девоне уже имели более сложную организацию. Их тело довольно четко разделялось на корень, стебель и ветки. От них в среднем девоне произошли примитивные папоротники. У псилофитов уже был деревянистый стебель. Ветки этих растений начинают выполнять различные функции, а их концевые части постепенно превращаются в рассеченные листья, с помощью которых осуществляется фотосинтез. Произрастают и другие потомки псилофитов:
плаунообразные и членистостебельные, с более сложной организацией, чем у псилофитов. Они постепенно вытесняют своих предков, захватывая их места и расселяясь во влажных местностях, в мелких лагунах и болотах. В верхнем девоне псилофиты исчезают. Появляются первые семенные папоротники, кордаитовые и настоящие папоротники.

Споровые псилофиты, примитивные папоротники, плауновые, членистостебельные произрастали в увлажненных и болотистых местах, образуя густые заросли. Они достигали 30 м высоты и одного метра толщины. Растения размножались спорами, прораставшими в росток лишь во влажной среде.

У первых семенных растений на верхушках специализированных листьев были семенные зачатки, лежавшие открыто на листьях. Поэтому растения и получили название голосеменных. Они представляли собой уже настоящие деревья с настоящими листьями и органами размножения в виде шишек. Голосеменные могли размножаться непосредственно на суше, поскольку для прорастания семян водная среда не нужна. Кроме того, семена являются многоклеточным органом со значительным количеством запасных питательных веществ, которые обеспечивают зародыш в начале его жизни всем необходимым, а семенной покров хорошо предохраняет его от воздействия неблагоприятных условий. Все это дало возможность голосеменным широко распространиться на суше. И хотя споровые растения продолжали существовать, господствующее положение среди растений постепенно занимают голосеменные.

Сухой жаркий климат на материках, привел к высыханию многих рек, озер, болот, лагун, мелких внутриконтинентальных морей. Из водных животных выживали лишь те, которые, помимо жабр, позволявших им жить в воде, обладали еще и легкими. При высыхании водоемов они могли дышать атмосферным воздухом. К ним относятся прежде всего двоякодышащие рыбы, имевшие роговые зубы и острые ребра. В 1870 г. в двух небольших реках Австралии были выявлены живые экземпляры двоякодышащих рыб, строение которых сильно напоминало их ископаемых предков. Впоследствии в Африке и Южной Америке также были найдены живые двоякодышащие рыбы. Кроме них, в пересыхающих водоемах девонского периода водились кистеперые рыбы. С помощью плавников, напоминавших кисть, кистеперые рыбы способны были ползать. Плавательный пузырь у них был обогащен кровеносными сосудами и играл роль легких. Таким образом, кистеперые рыбы могли дышать воздухом и переползать из лагуны в лагуну в поисках пищи и воды. Скелет кистеперых почти полностью окостенел. Череп состоял из костей, присутствующих в черепах высших позвоночных животных. Следовательно, кистеперые рыбы являлись предками всех наземных позвоночных, в том числе и амфибий, появившихся в верхнем девоне. Это были уже настоящие наземные животные. Они обитали на суше, хотя и имели еще много общего с рыбами-форму черепа, чешую, жаберные крышки.

В 1938 г. в водах Индийского океана у юго-восточных берегов Африки были найдены живые ископаемые- кистеперые рыбы. Их называют целакантусами, или латимериями. Живут целакантусы на значительных глубинах. Они - хищники. Особый интерес вызывают найденные в Пенсильвании окаменевшие следы лап. На трех пальцах из пяти имелись когти. Хорошо виден след хвоста, который тянулся за туловищем животного. Вероятно, этот след принадлежит кистеперой рыбе, передвигавшейся в поисках водоемов по девонской суше.

Девонский период был временем величайших катаклизмов на нашей планете. Европа, Северная Америка и Гренландия столкнулись между собой, образовав огромный северный сверхматерик Лавразию. При этом с океанского дна были вытолкнуты к верху огромные массивы осадочных пород, сформировавшие громадные горные системы на востоке Северной Америки и на западе Европы. К концу периода уровень моря понизился. Климат со временем потеплел и стал более резким, с чередованием периодов ливневых дождей и жестокой засухи. Обширные районы материков стали безводными.

Органический мир

В начале девонского периода на Земле появилось великое множество самых разнообразных рыб. Среди них были рыбы и в костном панцире, и в чешуе: и с челюстями, и без челюстей; и с хрящевым скелетом, и с костным хребтом. Плавники у одних рыб состояли из жестких лучей, у других были мясистые и мускулистые.

Девонские бесчелюстные рыбы (агнаты) не имели настоящих челюстей и зубов. Их скелеты были не костные, а хрящевые, однако большинство из них покрывают костный панцирь. Называют этих существ панцирными рыбами. Создается впечатление, что первоначально кости возникли в качестве защитного покрова и лишь, затем трансформировались в опорный скелет. в девонский период развились и такие их виды, у которых панцирь состоял из ряда полос, перемежаемых более мелкими чешуйками. Это обеспечивало рыбам большую гибкость и подвижность в воде. Большинство панцирных рыб были невелики, однако некоторыедостигали в длину 1,5 м.

Плакодермы заполонили озера, реки и океаны, охотясь за добычей, которая прежде была не по зубам ни одному хищнику. Древние акулы с широкими плавниками и обтекаемыми телами стремительно рассекали воды девонских морей. Их острые зубы постоянно замещались новыми рядами, выраставшими позади старых. Родственники акул, скаты, бесшумно скользили над морским дном, выслеживая ничего не подозревающих рыб и моллюсков. Одновременно с акулами в морях начала распространяться еще более перспективная группа рыб - костные рыбы (остеихтии). К этой группе принадлежит большинство современных рыб. У этих рыб, пока они растут, хрящевые скелеты заменяются костными. Кроме того, у костных рыб есть еще одно, крайне важное, преимущество: так называемый плавательный пузырь.

Момента возникновения первые костные рыбы начали эволюционировать по двум основным направлениям и разделились на лучеперых и кистеперых рыб. От вторых сегодня остались лишь двоякодышащие рыбы и редкие целаканты. Большинство же современных костных рыб относится к лучеперым рыбам.

Большинство примитивных костных рыб заглатывали воздух на поверхности воды. Тонкие кровеносные сосуды, обрамлявшие их горло, поглощали кислород непосредственнее из воздуха. Со временем у первых костных рыб развились легкие, которые могли наполняться воздухом, и появились ноздри, через которые они этот воздух вдыхали. В дальнейшем v большинства групп костных рыб легкие преобразовались в плавательный пузырь, однако для многих обитателей болот они оставались бесценными именно в качестве кислородного резервуара. Большинство примитивных костных рыб заглатывали воздух на поверхности воды. Тонкие кровеносные сосуды, обрамлявшие их горло, поглощали кислород непосредственнее из воздуха. Со временем у первых костных рыб развились легкие, которые могли наполняться воздухом, и появились ноздри, через которые они этот воздух вдыхали. В дальнейшем v большинства групп костных рыб легкие преобразовались в плавательный пузырь, однако для многих обитателей болот они оставались бесценными именно в качестве кислородного резервуара.

В девонский период дотоле безжизненная суша постепенно покрывалась ковром зеленой растительности, наползавшей на нее со стороны моря. В начале девона суша являла собой совокупность голых бесплодных материков, окаймленных теплыми мелкими морями и болотами, а ближе к концу обширные области се уже поросли густыми девственными лесами. Они произрастали в болотистой местности у края небольшого озера. В те времена уже существовало несколько групп сосудистых растений. Наиболее распространены были рипии. Другая группа ранних растений дала начало плауновидным растениям, от которых произошли современные плауны. На протяжении девонского периода они становились все крупнее и многочисленнее, пока, наконец, не превратились в огромные деревья каменноугольных болот высотой до 38 м.

Постепенно участки суши вдоль берегов озер и водных артерий покрывались все более густыми зарослями растений. Там становилось все темнее и темнее. Растениям, чтобы получать больше света, приходилось тянуться кверху, обгоняя в росте соседей. Появилась необходимость в прочной опоре. Со временем растения начали вырабатывать древесную ткань, и возникли первые деревья.

От всей этой буйной растительности оставалась масса мертвой древесины и листьев, кучи которых могли бы быстро загромоздить все леса. Бесчисленные бактерии перерабатывали все отмершее. Так постепенно формировался первый почвенный слой.

В течение девонского периода растительный мир становился все сложнее и многообразнее. Появились первые папоротники, плауны и хвощи, и к середине девона многие растения начали понемногу отодвигаться от кромки воды. Тем не менее эти древние растения все еще нуждались в воде для оплодотворения. И только ближе к концу девонского периода на Земле появились первые семеноносные растения - семенные папоротники.

Леонид Тихомиров 2010