Развитие жизни на Земле. Эра древней жизни

Определения и обозначения

Палеозойская эра — время древней жизни, когда организмы разнообразились в морях и постепенно освоили сушу. В геологической истории Земли она следует за докембрием и предшествует мезозою. Это понятие помогает объединить несколько последовательных периодов и рассматривать большие изменения жизни как единую эпоху.

Кембрийский период — ранний период палеозоя, в котором быстро увеличилось разнообразие морских животных. Среди них были организмы с твёрдыми частями скелета, например трилобиты. Период важен тем, что по его ископаемым остаткам можно изучать раннее разнообразие животных.

Каменноугольный период — период палеозоя, для которого характерны обширные леса споровых растений и образование залежей каменного угля. Название указывает на одно из важных последствий развития этих древних лесов. Этот термин помогает связать условия среды, растительность и формирование полезных ископаемых.

Пермское вымирание — крупнейшее массовое вымирание в конце палеозоя, когда исчезло множество видов. Оно завершило палеозойскую эру и предшествовало началу мезозоя. Это понятие обозначает резкий перелом в истории жизни, а не постепенное исчезновение одной группы.

Как это устроено

Палеозой включал кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, каменноугольный и пермский периоды. Их последовательность отражает не просто смену названий: за миллионы лет менялись климат, моря и участки суши, а вместе с ними — условия жизни. Когда среда менялась, одним организмам становилось труднее выживать, зато появлялись возможности для распространения других групп.

В раннем палеозое в морях развивались разные беспозвоночные, а у многих животных появились твёрдые части скелета. Они защищали организм и служили опорой; после гибели такие части с большей вероятностью сохранялись в осадках. Позвоночные тоже возникли в воде, а позднее морские сообщества изменились с распространением рыб: новые способы питания и движения влияли на отношения между организмами.

Сначала сушу освоили растения, потому что они могли закрепляться на влажной поверхности и постепенно приспосабливаться к недостатку воды. Их появление создало пищу и укрытия для животных, поэтому вслед за растениями на сушу вышли и некоторые животные. Жизнь вне воды требовала новых приспособлений: защиты от высыхания, опоры тела и способов размножения, не зависящих полностью от водоёма.

На суше распространялись споровые растения, а среди позвоночных появились земноводные и затем пресмыкающиеся. Земноводные могли передвигаться по суше, но их размножение оставалось тесно связанным с водой. У пресмыкающихся возникли приспособления, позволявшие размножаться вне водоёма, поэтому они получили преимущество в более сухих условиях и смогли дальше расселяться.

В каменноугольном периоде влажные леса образовывали многочисленные растительные остатки. Когда они накапливались в болотистой местности, покрывались осадками и долго изменялись под давлением, из них формировались залежи угля. К концу перми условия среды резко изменились; многие виды не успели приспособиться, что привело к массовому вымиранию и переходу к мезозою.

Основные этапы развития жизни в палеозойскую эру

Читайте таблицу сверху вниз: строки показывают последовательность периодов, а не одновременные события. Сопоставляйте организмы с изменениями среды и значением каждого этапа. Так легче увидеть, как морская жизнь постепенно стала частью наземных экосистем.

Разбор задач

Задача 1. Расположите кембрийский, девонский и пермский периоды в порядке их наступления. Нужно не угадывать по звучанию названий, а определить место каждого периода внутри палеозоя. Для этого достаточно вспомнить общую последовательность его этапов.

1. Вспоминаем начало эры: первым из трёх названных периодов был кембрийский.
2. После ранних периодов наступил девонский, известный широким развитием рыб.
3. Пермский период был последним в палеозое и завершился массовым вымиранием.

Ответ: кембрийский, девонский, пермский. Проверка простая: кембрий относится к раннему палеозою, а пермский — к его окончанию.

Задача 2. Установите соответствие между периодом и событием: расцвет рыб; обширные леса споровых растений и образование угля; крупнейшее массовое вымирание в конце эры. В задании каждое событие служит характерной подсказкой. Сначала найдём наиболее узнаваемые признаки, затем сопоставим их с периодами.

1. Расцвет рыб связываем с девонским периодом; при этом помним, что позвоночные появились раньше.
2. Леса споровых растений и образование угля указывают на каменноугольный период.
3. Массовое вымирание произошло в конце пермского периода, на границе с мезозоем.

Ответ: расцвет рыб — девонский; леса и уголь — каменноугольный; крупнейшее вымирание — конец пермского. Основание решения — сочетание признаков, а не попытка подобрать событие по одному слову в названии.

Задача 3. По описанию ископаемых остатков — морские организмы с твёрдым скелетом, древняя рыба или наземное споровое растение — определите, какие изменения развития жизни они иллюстрируют и как связаны с освоением новых сред. Важно установить и тип организма, и место, где он жил. Затем можно восстановить крупные этапы развития.

1. Морские организмы с твёрдым скелетом показывают разнообразие животных в древних морях, особенно характерное для кембрийского этапа.
2. Древняя рыба свидетельствует о развитии позвоночных в воде; если в условии говорится о расцвете рыб, речь идёт о девоне.
3. Наземное споровое растение показывает, что растения освоили сушу раньше многих животных и создали условия для дальнейшего расселения наземных организмов.

Ответ: остатки иллюстрируют рост разнообразия морской жизни, развитие рыб и постепенный выход растений на сушу. При проверке рассуждения проследите переход от морской среды к наземной и не считайте, что все группы переселились одновременно.

Типичные ошибки

Палеозойскую эру иногда путают с одним из её периодов, потому что и эра, и период обозначают отрезки геологического времени. Ошибка в том, что период — часть эры, а не равное ей понятие. Проверьте себя: если названы кембрий, девон или пермь, речь идёт о периоде внутри палеозоя.

Можно решить, что растения и животные освоили сушу одновременно, поскольку оба события относятся к палеозою. На самом деле растения вышли на сушу раньше многих животных и подготовили для них пищевую основу и укрытия. Чтобы проверить порядок, спросите себя, какие организмы могли изменить наземную среду до появления наземных позвоночных.

Расцвет рыб в девоне порой принимают за появление первых позвоночных вообще. Причина — слово расцвет легко принять за начало, хотя оно означает широкое развитие уже возникшей группы. Проверка: разделяйте два события — возникновение позвоночных в воде и последующее распространение рыб в девоне.

Каменный уголь иногда связывают с останками динозавров, потому что оба явления ассоциируют с далёким прошлым. Но залежи угля образовались главным образом из растительных остатков древних лесов, особенно каменноугольного периода. Проверьте источник вещества: для угля это накопившаяся и преобразовавшаяся растительность, а не животные остатки.

Связь с другими темами

Для работы с темой нужно различать геологическую эру и период и уметь читать геохронологическую шкалу. Это помогает выстроить события в правильном порядке, не смешивая длительные этапы с отдельными периодами. Без такого различения сложно понять, почему вымирание в конце перми обозначает границу между эрами.

Понимание клеток, эволюции и приспособленности к среде объясняет, почему одни группы организмов распространялись, а другие исчезали. Эти знания помогают увидеть за перечнем древних организмов изменения образа жизни и условий существования. Далее они пригодятся при изучении мезозоя и кайнозоя, происхождения современных групп и эволюции экосистем.

Что запомнить

• Палеозойская эра — эра древней жизни.
• В палеозое разнообразие жизни в морях значительно возросло.
• В ходе эры растения и животные постепенно освоили сушу.
• В девонском периоде широко развивались рыбы.
• Леса каменноугольного периода участвовали в образовании залежей каменного угля.
• В конце палеозоя произошло крупнейшее массовое вымирание.