§ 16. Как развивалась жизнь на Земле

Определения и обозначения

Геологическая эра — крупный этап истории Земли. Эры различают по важным изменениям природы и жизни, например по появлению новых групп организмов. Это понятие помогает разделить очень долгую историю планеты на большие части и сравнивать их.

Геологический период — часть геологической эры, у которой есть свои особенности развития жизни. Эры состоят из периодов, поэтому период — не такой же крупный этап, как эра. Это деление помогает точнее указать, когда происходили изменения.

Ископаемые остатки — сохранившиеся в горных породах остатки и следы древних организмов. Это могут быть не только целые скелеты, но и раковины, отпечатки листьев или следы движения. По таким находкам учёные узнают, какие организмы существовали и в какой среде они жили.

Вымирание — исчезновение с Земли всех представителей определённой группы организмов. Если особей стало мало, но группа ещё существует, это сокращение численности, а не вымирание. Различие важно, чтобы не путать временное уменьшение количества организмов с их полным исчезновением.

Как это устроено

Учёные восстанавливают историю жизни, изучая ископаемые остатки и следы организмов в слоях горных пород. Когда погибшие существа или их следы быстро покрывались осадком, они могли сохраниться, пока осадок постепенно превращался в породу. Сравнивая находки в разных слоях, исследователи выясняют, какие организмы существовали раньше, а какие появились позднее. Поэтому породы служат своеобразной летописью прошлого, хотя в ней сохранилась только часть событий.

Жизнь на Земле менялась постепенно: ранние организмы были простыми, а со временем живые существа становились разнообразнее. Новые условия и изменения в организмах позволяли некоторым группам осваивать разные места обитания. В результате возникали новые формы жизни, но это не означало, что все прежние организмы сразу исчезали. Разные группы могли существовать одновременно, а ископаемые из разных слоёв относятся к разным моментам истории.

Самые ранние известные организмы были простыми и жили в воде. Позже в морях появились разнообразные живые существа, а некоторые растения и животные постепенно освоили сушу. На суше организмы сталкивались с другими условиями, например с необходимостью получать воду и дышать воздухом. Гораздо позднее распространились крупные наземные животные, и в разные времена среди них преобладали разные группы.

Палеозойская, мезозойская и кайнозойская эры отличаются характерными изменениями живой природы. В палеозое жизнь особенно разнообразилась в морях, а растения и животные начали осваивать сушу. В мезозое широко распространились динозавры, а в кайнозое стали разнообразны млекопитающие. Названия и порядок эр помогают связать характерные группы организмов с последовательными этапами истории Земли.

Состав живых организмов менялся, потому что менялись условия среды: например, климат и места обитания. Одни группы лучше приспосабливались к новым условиям, а другие постепенно исчезали. Иногда вымирание затрагивало сразу множество групп организмов и называлось массовым. При этом исчезновение отдельных групп не означает, что на Земле прекращалась вся жизнь.

Эры и важнейшие этапы развития жизни

Время в таблице примерное: границы этапов определяют по крупным изменениям в истории Земли. Читайте строки сверху вниз, чтобы проследить переход от более древних этапов к более молодым. Сопоставляйте время и характерные организмы, но помните, что в каждой эре существовало много разных групп.

Разбор задач

Задача 1. Расположите палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую эры от самой древней к самой молодой. Требуется не перечислить названия в случайном порядке, а проследить их смену во времени. Для проверки используем последовательность геологической шкалы.

1. Находим три названия среди крупных этапов истории Земли.
2. Сравниваем их положение: палеозойская эра была раньше мезозойской, а мезозойская — раньше кайнозойской.
3. Записываем порядок от древнего к молодому, то есть от более раннего этапа к более позднему.

Ответ: палеозойская, мезозойская, кайнозойская. Такой порядок нельзя менять, потому что каждая следующая эра наступала после предыдущей.

Задача 2. В слое горной породы найдены отпечатки древних морских организмов. Что можно предположить о среде, в которой образовался этот слой? Нужно использовать находки как подсказки о прошлом, а не считать, что древние организмы оказались в породе случайно. Проверим, с какими условиями связана жизнь морских организмов.

1. Определяем, кому принадлежат отпечатки: организмам, жившим в море.
2. Предполагаем, что в период образования слоя рядом была водная среда, где эти существа обитали.
3. Учитываем, что слой мог образоваться из осадка, который покрыл остатки или отпечатки и сохранил их.

Ответ: вероятно, слой образовался в морской или другой водной среде. Отпечатки помогают сделать вывод о прошлом места, хотя по одной находке нельзя узнать все подробности об условиях.

Задача 3. В учебной таблице сказано, что в одной эре широко распространились динозавры, а в следующей стали разнообразны млекопитающие. Назовите эти эры и объясните, как определить их последовательность. Сначала узнаем эры по характерным группам, затем проверим их порядок. Так мы не перепутаем признаки разных этапов.

1. Связываем широкое распространение динозавров с мезозойской эрой.
2. Связываем разнообразие млекопитающих с кайнозойской эрой.
3. Сверяемся с геологической шкалой: мезозой предшествует кайнозою.

Ответ: динозавры характерны для мезозойской эры, а разнообразие млекопитающих — для кайнозойской. Сначала была мезозойская эра, затем кайнозойская.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что все древние организмы жили одновременно. Её легко допустить, если представить все найденные окаменелости как одну общую картину прошлого. На самом деле разные находки могут относиться к разным слоям и этапам. Проверьте себя: спросите, из какого слоя происходит находка и к какой эре или периоду её относят.

Ошибка: путать эру и период или считать их равными этапами. Названия обоих понятий относятся к делению истории Земли, поэтому различие легко упустить. Но период является частью эры, как меньшая часть внутри более крупного этапа. Чтобы проверить себя, расположите понятия по порядку: эра включает периоды.

Ошибка: думать, что ископаемыми бывают только целые скелеты. Так можно решить, если представлять находку как кость динозавра, но сохраняться могут и небольшие следы организмов. Ими бывают отпечатки, раковины и следы жизнедеятельности. Спросите себя, сохранилась ли в породе часть организма или свидетельство его присутствия: оба варианта могут быть ископаемыми остатками.

Ошибка: считать, что вымирание одной группы означает исчезновение всей жизни на Земле. Такое представление возникает, если слово «исчезновение» воспринимать слишком широко. Обычно вымирают отдельные группы, тогда как другие организмы продолжают жить. Проверьте себя: уточните, о какой именно группе говорится, и не заменяйте её всем живым миром.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в истории жизни, полезно знать, что организмы имеют признаки и потребности, а условия среды могут меняться. По ископаемым остаткам можно изучать разнообразие организмов и делать выводы об их среде обитания. Эти сведения связаны с тем, как живые существа приспосабливаются к условиям. Позже понимание последовательности изменений пригодится при изучении эволюции организмов и геологической истории Земли.

Что запомнить

• Историю жизни на Земле изучают в том числе по ископаемым остаткам.
• Ископаемые остатки и следы организмов сохраняются в горных породах.
• Историю Земли делят на эры и периоды; период является частью эры.
• Жизнь на Земле постепенно изменялась и становилась разнообразнее.
• В разные эры преобладали разные группы организмов.
• В истории Земли происходили вымирания отдельных групп организмов.