50. Развитие жизни в мезозое и кайнозое

Определения и обозначения

Мезозойская эра — часть геологической истории Земли после палеозоя, охватывающая примерно 252–66 млн лет назад и включающая триасовый, юрский и меловой периоды. Её часто связывают с расцветом пресмыкающихся, хотя в это время возникли также птицы и млекопитающие. Такое деление помогает соотносить ископаемые находки с определённым этапом развития жизни.

Кайнозойская эра — современная эра, начавшаяся около 66 млн лет назад; она включает палеоген, неоген и четвертичный период. В отличие от мезозоя, в ней особенно разнообразны и многочисленны млекопитающие и птицы. Сравнение эр показывает, как после крупных изменений сообществ менялись группы, занимающие ведущие позиции.

Покрытосеменные растения — растения, у которых семязачатки заключены в завязи цветка, а семена развиваются внутри плода. Они появились в мезозое, вероятно, в меловом периоде, и позднее широко распространились. Их значение в истории растений становится понятнее, если отличать само возникновение группы от её последующего расцвета.

Плацентарные млекопитающие — млекопитающие, у которых зародыш развивается в матке и получает питание через плаценту. В кайнозое представители этой группы освоили сушу, воду и воздушную среду, а также разные способы питания. Понятие помогает описать одну из особенно разнообразных групп животных этой эры.

Как это устроено

Геологическая история делится на эры и периоды, чтобы упорядочить огромную последовательность изменений Земли. После палеозоя наступил мезозой: сначала триас, затем юра и мел; после него начался кайнозой с палеогена, неогена и четвертичного периода. Границы этих отрезков связаны с заметными изменениями в земной коре, климате и составе ископаемых организмов. Такая последовательность позволяет сравнивать события и не путать их хронологию.

В мезозое пресмыкающиеся получили широкие возможности для освоения разных сред и стали господствующей группой позвоночных. Однако это не означало отсутствия других животных: млекопитающие возникли ещё в триасе, а птицы — в юре, но долго оставались менее заметными участниками сообществ. В меловом периоде появились покрытосеменные. Цветки и плоды помогали растениям размножаться и распространять семена, поэтому группа постепенно расширяла распространение и меняла растительный покров.

Развитие организмов зависело не только от их особенностей, но и от перемен окружающей среды. Материки разделялись и перемещались, климат менялся, а вместе с этим изменялись пути расселения и условия жизни. Когда популяции оказывались изолированы, они могли развиваться независимо; при смене климата одни местообитания расширялись, другие сокращались. Поэтому флора и фауна разных частей Земли приобретали свои особенности, а распространение видов не было одинаковым повсюду.

В конце мелового периода произошло массовое вымирание, затронувшее множество организмов, в том числе нептичьих динозавров. Его объясняют сочетанием факторов, среди которых рассматривают падение крупного астероида и масштабные вулканические извержения; сводить событие к одной бесспорной причине неправильно. После исчезновения многих видов изменились пищевые цепи и освободились экологические ниши. Млекопитающие и птицы смогли активнее осваивать эти возможности, поэтому в кайнозое их разнообразие заметно возросло.

В кайнозое менялись климат и растительность, а млекопитающие и птицы приспосабливались к новым условиям и осваивали разные способы жизни. Распространение покрытосеменных преобразовало сообщества, в которых жили животные. В ходе эволюции млекопитающих возникли приматы, а значительно позднее — человек. Эти изменения шли постепенно и зависели как от наследственных особенностей организмов, так и от среды.

Развитие жизни в мезозое и кайнозое

Таблица помогает проследить порядок периодов и сопоставить изменения растений, животных и среды. Некоторые группы, например млекопитающие, встречаются в нескольких строках, потому что возникновение группы и её последующий расцвет — разные события. Даты и состав организмов здесь даны обобщённо: отдельные виды существовали не на протяжении всего периода.

Разбор задач

Задача 1. Распределите триас, юру, мел, палеоген и четвертичный период по мезозойской и кайнозойской эрам и расположите их по времени. Решение: 1) Вспомним, что мезозой включает три периода: триас, юру и мел. 2) Кайнозой начинается после мелового периода; к нему относятся палеоген и четвертичный период. 3) Запишем периоды от более древнего к более позднему: триас, юра, мел, палеоген, четвертичный период. Ответ: мезозой — триас, юра, мел; кайнозой — палеоген и четвертичный период.

Задача 2. Найдена окаменелость цветкового растения, динозавра или ранней птицы. Определите, к какому периоду мезозоя может относиться каждая находка. Решение: 1) Сопоставим находки с появлением групп: покрытосеменные возникли в меловом периоде, а затем распространились. 2) Динозавры жили в течение значительной части мезозоя, поэтому находка может относиться к триасу, юре или мелу. 3) Ранние птицы известны начиная с юрского периода, поэтому более древний триас для такой находки не подходит. Ответ: цветковое растение — вероятнее всего мел; динозавр — триас, юра или мел; ранняя птица — юра или более поздний мел. По одной лишь группе нельзя точнее определить период.

Задача 3. Объясните, как вымирание в конце мела повлияло на дальнейшее развитие жизни и почему в кайнозое широко распространились млекопитающие. Решение: 1) Массовое вымирание сократило число видов и изменило сообщества, в том числе пищевые связи. 2) Исчезновение многих организмов освободило места и ресурсы, то есть экологические ниши. 3) Сохранившиеся млекопитающие стали осваивать разные ниши и приспосабливаться к различным условиям. 4) За длительное время это привело к появлению множества форм и способов жизни. Ответ: вымирание не создало млекопитающих — они существовали раньше, — но открыло условия для их широкого распространения и разнообразия в кайнозое.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что динозавры жили только в юрском периоде. Обычно так думают, потому что юра особенно прочно ассоциируется с этими животными, но динозавры существовали и в триасе, и в мелу. Проверяйте себя по всей последовательности мезозойских периодов: группа не исчезает на границе юры и мела.

Ошибка: утверждать, что млекопитающие впервые появились в кайнозое. Их ранние представители возникли ещё в мезозое, а в кайнозое стали особенно разнообразными. Путаница появляется, когда возникновение группы смешивают с её господством. Чтобы проверить ответ, отдельно спросите себя, когда группа появилась и когда получила широкое распространение.

Ошибка: считать появление покрытосеменных и их широкое распространение одним событием. Группа возникла в мезозое, а затем её роль постепенно увеличилась; эти этапы нельзя без пояснения объединять. Ошибка возникает из-за кратких формулировок о расцвете цветковых. Проверка проста: обозначьте отдельно время возникновения и дальнейшего распространения.

Ошибка: объяснять вымирание в конце мела одной бесспорно доказанной причиной. В научных объяснениях учитывают несколько возможных факторов, включая падение астероида и вулканическую активность. Сведение сложного события к одной причине упрощает причинную картину. Проверяйте себя: если говорите о причинах, укажите, что обсуждается их сочетание и детали объяснения.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в смене эр и периодов, нужно знать геологическую летопись — последовательность событий, восстановленную по горным породам и ископаемым, — и пользоваться геохронологической шкалой. Полезно также помнить основные события палеозоя: они помогают понять, какие группы организмов уже существовали до мезозоя. Тема объясняет происхождение современного разнообразия растений и животных, подготавливает к изучению эволюции человека и помогает связать расселение организмов с историей материков, то есть с биогеографией.

Что запомнить

• Мезозой включает триасовый, юрский и меловой периоды.
• В мезозое широко распространились пресмыкающиеся, появились птицы и млекопитающие.
• Покрытосеменные возникли в мезозое и позднее стали важной группой растений.
• Кайнозой начался около 66 млн лет назад и продолжается сейчас.
• После вымирания в конце мелового периода в кайнозое особенно разнообразными стали млекопитающие и птицы.
• В кайнозое происходили эволюция приматов и появление человека.