§ 43. Развитие жизни в палеозойскую эру

Определения и обозначения

Палеозойская эра — промежуток геологической истории, в течение которого жизнь широко распространилась в морях, а затем вышла на сушу. Она охватывает путь от первых быстро увеличившихся морских сообществ до появления развитых наземных экосистем. Это определение помогает увидеть палеозой как последовательный этап освоения новых условий, а не просто набор древних периодов.

Кембрийский взрыв — быстрое появление в геологической летописи представителей многих групп морских животных в начале палеозоя. В этот момент особенно заметно выросло разнообразие организмов с твёрдыми покровами и сложным строением. Термин нужен, чтобы обозначить крупное ускорение изменений в морской жизни.

Выход организмов на сушу — освоение наземной среды растениями и животными, связанное с появлением приспособлений к жизни вне воды. Организмам пришлось защищаться от высыхания, поддерживать тело и получать вещества из воздуха и почвы. Понятие позволяет объяснить, почему жизнь на суше возникла не сразу после появления морских организмов.

Пермское вымирание — крупнейшее массовое вымирание в конце палеозоя, после которого началась мезозойская эра. Оно резко сократило разнообразие живых организмов в морях и на суше. Этот термин обозначает границу между двумя эрами и итог длительных изменений палеозоя.

Как это устроено

Палеозой делят на шесть периодов: кембрий, ордовик, силур, девон, каменноугольный период и пермь. Такая последовательность отражает смену условий среды и постепенное усложнение живых сообществ. Поэтому события удобнее изучать по порядку: изменения в морях создавали предпосылки для последующего освоения суши.

В начале палеозоя морские животные стали гораздо разнообразнее, что называют кембрийским взрывом. У организмов появились разные способы питания, движения и защиты, поэтому они заняли множество экологических ниш. Среди заметных обитателей были трилобиты — древние членистоногие с расчленённым телом и твёрдым покровом.

Позвоночные развивались сначала в воде, где возникли рыбы. Некоторые древние рыбы приобрели признаки, полезные на мелководье и при временном недостатке кислорода, а их потомки дали начало земноводным. Позднее появились пресмыкающиеся: их кожные покровы и размножение с участием яйца позволили меньше зависеть от водоёмов.

Растения освоили сушу раньше животных, потому что могли закрепляться на грунте и использовать свет для образования органических веществ. Появление проводящих тканей, корней, покровов и спор помогло им получать воду, удерживать тело и размножаться в наземной среде. За растениями последовали животные, сначала членистоногие, а затем позвоночные, поскольку на суше появились пища и укрытия.

К концу палеозоя климат и очертания материков изменялись, а многие привычные местообитания исчезали. Сочетание природных изменений привело к массовому вымиранию в конце перми. После него состав живых организмов сильно обновился, и началась мезозойская эра.

Основные этапы развития жизни в палеозое

Таблицу удобно читать сверху вниз, чтобы восстановить хронологию событий. В каждой строке нужно сопоставлять изменения в морях с развитием наземной жизни, а не рассматривать признаки отдельно. Если требуется определить период, используйте сразу несколько признаков и проверяйте их положение в общей последовательности.

Разбор задач

Задача 1. Порядок периодов

Расположите кембрий, силур и пермь в порядке их наступления. Нужно не сравнивать длительность периодов, а восстановить их место в геохронологической последовательности. Для этого достаточно вспомнить полный ряд периодов палеозоя.

1. Начало палеозоя обозначает кембрий.
2. После ордовика и перед девоном идёт силур.
3. Завершает ряд палеозойских периодов пермь.

Ответ: кембрий → силур → пермь. Такой порядок показывает движение от раннего к позднему этапу палеозоя.

Задача 2. Кто первым освоил сушу

Ученик утверждает, что сначала растения освоили сушу, а затем на суше появились животные. Нужно привести этапы, подтверждающие это утверждение, и не смешать первые простые формы с более поздними наземными позвоночными. Рассуждение строится по появлению приспособлений и источников пищи.

1. Сначала на суше появились простые растения, способные жить вне постоянного слоя воды.
2. Затем развились более сложные растения с проводящими тканями, корнями и покровами, образовавшие наземную растительность.
3. После этого сушу начали осваивать членистоногие, а позднее земноводные и пресмыкающиеся.
4. Наземные животные получили пищу и укрытия благодаря уже существующим растениям и почвенным сообществам.

Ответ: утверждение верно в общем порядке: растения начали освоение суши раньше животных. Позднее наземная растительность создала условия для появления многочисленных беспозвоночных и позвоночных.

Задача 3. Определение периода по признакам

В древнем море найдены трилобиты, а на суше широко распространены древовидные растения и земноводные. Нужно определить наиболее подходящий период, учитывая одновременно морской и наземный признаки. Один трилобит не даёт точного ответа, потому что эти животные существовали долго.

1. Трилобиты указывают на палеозойское морское сообщество, но встречались не только в кембрии.
2. Древовидные растения образовывали обширные леса прежде всего в каменноугольном периоде.
3. Влажные леса этого времени были благоприятны для многочисленных земноводных.

Ответ: описание лучше всего соответствует каменноугольному периоду. Вывод основан на сочетании трёх признаков, а не на одной находке трилобита.

Типичные ошибки

Неверный порядок периодов. Ошибку допускают, когда запоминают отдельные названия без общей цепочки. Проверка простая: повторите ряд «кембрий — ордовик — силур — девон — каменноугольный период — пермь».

Представление об одновременном возникновении всех групп. Так происходит, если не учитывать длительность геологической истории. Проверяйте себя по этапам: морские животные, затем рыбы, наземные растения, земноводные и пресмыкающиеся появились не одновременно.

Смешение выхода растений и животных на сушу. Растения первыми создали пищу и укрытия, а животные освоили сушу позднее. Для проверки спросите себя, какой организм должен был подготовить наземную среду для другого.

Отнесение пермского вымирания к началу мезозоя. Вымирание произошло в конце перми и завершило палеозойскую эру. Мезозой начался уже после этого события, поэтому границу нужно связывать с концом, а не с началом палеозоя.

Связь с другими темами

Перед изучением палеозоя нужно знать, что такое геологическая эра и период, а также уметь читать последовательность событий в геохронологической шкале. Это помогает правильно располагать периоды и не путать их признаки.

Тема связана с эволюцией, потому что новые группы организмов возникали и изменялись постепенно. Она также показывает роль приспособлений к среде и освоения новых местообитаний.

Знания о палеозое понадобятся при изучении мезозойской эры, дальнейшей эволюции позвоночных и геологической истории Земли. По сравнению этапов можно понять, почему состав живых организмов менялся после крупных вымираний.

Что запомнить

• Палеозой включает периоды от кембрия до перми.
• В начале эры особенно разнообразной стала жизнь в морях.
• В палеозое появились первые позвоночные.
• Растения, а затем животные освоили сушу.
• На суше развивались земноводные и пресмыкающиеся.
• Пермское вымирание завершило палеозой.