Описание кембрийского периода. Вымершие

Введение

7.1 Разновидности трилобитов 7.2 Вымирание трилобитов

Литература

Введение

Кембрийский период, Кембрий (рус. кембрийская система (период), Кембрий , англ. Cambrian System , нем. Kambrium n - Первая система палеозойской эратемы, в стратиграфической шкале следует за рифею (вендов) и предшествует ордовикский системе (периоду). Пришло 542 ? 0.3 млн. лет назад, закончился 488.3 ? 1.7 млн. лет назад. Отложения кембрийского периода есть на всех континентах.

В кембрии преобладали процессы опускания, которые вызвали интенсивное осадонакопичення в геосинклинальных поясах (Атлантический, Урало-Монгольский и проч.), И на древних платформах.

1. Полезные ископаемые

Среди отложений преобладают карбонатные (известняки и доломит). В отложениях верхнего кембрия установлены лагунные красноцветные отложения. На к. к. по сравнению с проч. системами кембрийские отложения относительно бедны. В кембрии сформировались первые крупные промышленные месторождения фосфоритов (Казахстан, Китай, Монголия). Известны месторождения нефти (Иркутский амфитеатр, Прибалтика, Хасси-Месауд в Алжире). Промышленное значение имеют месторождения каменной соли на Сибирской платформе, в США, Пакистане, Индии. Известны месторождения колчеданно-полиметаллических руд (Сибирь), свинца - в Северной Африке, марганца - в Кузнецком Алатау, бокситов (Восточная Сибирь).

2. Органический мир

Кембрий - время возникновения и расцвета трилобитов. Они представляют собой древнюю группу членистоногих животных, ближе всего стоят к ракообразных. Все известные представители класса трилобитов были морскими животными.

В начале этого периода возникли организмы, обладавшие минеральными скелетами. Появились все типы животных, известные в настоящее время, за исключением мшанок. Долгое время "взрывная" появление жизни в кембрийский период ставила в тупик ученых. Относительно недавно была открыта так называемая едиакарська фауна, а также менее известные хайнанська фауна и фауна Доушаньто, связанные с едиакарським периодом позднего протерозоя - древние, но без скелетных образований и поэтому долгое время скрыты от палеонтологов. Очевидно, многоклеточное жизнь возникла не в кембрии, а существенно раньше, а в кембрии организмы? научились? строить минеральные скелеты, которые имеют гораздо больше шансов окаменеть и сохраниться в толщах пород, чем мягкие тела животных.

В основном кембрийская биота поселилась в морских бассейнах. Существовало большое количество трилобитов, гастропод, брахиопод, одновременно существовали и животные, которых трудно отнести к какой-либо известной группы. Также были также виды, принадлежащие к существующим сейчас типов, однако современные совсем не похожи внешне. Рифообразующих организмами были археоциаты, существовавшие только в кембрии, и водоросли , выделяющие известняк. Судя по всему, в кембрии возникли первые наземные беспозвоночные - черви и многоножки. Также в этот период появились водоросли, коралловые полипы, губки, головоногие моллюски и членистоногие.

От 570 до 500 млн. лет назад. Кембрийский период начался примерно 570 млн. лет назад, а возможно и несколько раньше, и продолжался 70 млн. лет. Начало этому периоду положил поразительной силы эволюционный взрыв, в ходе которого на Земле впервые появились представители большинства основных групп животных, известных современной науке. Граница между докембрия и кембрия проходит по горным породам, в которых внезапно появляется удивительное разнообразие окаменелостей животных с минеральными скелетами - результат "кембрийского взрыва" жизненных форм. Никто точно не знает, как выглядела карта мира в кембрийскую эпоху, ясно лишь, что она сильно отличалась от сегодняшней. Поперек экватора раскинулся огромный материк Гондвана, включавший в себя части современных Африки, Южной Америки , Южной Европы, Ближнего Востока, Индии, Австралии и Антарктиды. Кроме Гондваны, на земном шаре было еще четыре материка, расположившихся на месте нынешних Европы, Сибири, Китая и Северной Америки (но в совокупности с северо-западной Британией, западной Норвегией и частями Сибири). Северо-Американский материк того времени известный под названием Лаврентия.

3. Климат

В эту эпоху климат на Земле был теплее, чем в наши дни. Тропические побережья материков окаймляли гигантские рифы из строматолитов, во многом напоминали коралловые рифы современных тропических вод. О том эти рифы понемногу уменьшались в размерах, поскольку многоклеточные животные, бурно развивались, активно их поедали. На суше в те времена не было ни растительности, ни почвенного слоя, поэтому вода и ветер разрушали ее гораздо быстрее, чем сейчас. В результате в море смывалась большое количество осадков.

4. Загадка скелетов

Животные, пока у них еще не сформировались твердые скелеты, очень редко сохранялись в виде окаменелостей. Соответственно и сведений о них до нас дошло крайне мало. Но почему же у такого количества животных скелеты развились именно теперь, а не когда-то, в докембрии? Создается впечатление, что для того, чтобы в организме животного откладывались минералы, необходимые для формирования скелета, требуется определенное количество кислорода. Возможно, концентрация кислорода в атмосфере стала достаточной для этого только в раннем кембрии. Первые скелеты состояли в основном из карбоната кальция. Новые хищники поедали древние строматолитов рифы, а те, при разрушении, выбрасывали в воду океанов все больше и больше кальция, пригодного для формирования скелетов и раковин. Ракушки и панцири не только служили надежной опорой организму животных, но и защищали их от хищников, появившихся вокруг в изобилии. Более жесткие скелеты позволяли животным перейти к новому образу жизни: они смогли подниматься над донным илом, а стало быть, и быстрее передвигаться по морскому дну. Как только у животных развились членистые конечности, им стали доступны самые разнообразные способы передвижения, в том числе ходьба и плавание. Щетинистые конечности подходили также для фильтрации пищи из морской воды, а членистые ротовые органы открывали новые возможности для захвата добычи. Животный мир бургеських сланцев.

5. "Кембрийский взрыв"

Кембрийский эволюционный взрыв - одна из величайших загадок в истории развития жизни на Земле. Понадобилось 2,5 млрд. лет, чтобы простейшие клетки развились в более сложные эукариотни клетки, и еще 700 млн. лет для возникновения первых многоклеточных организмов. А потом, всего за 100 млн. лет, мир оказался заселен неймовирнитнимы многоклеточными животными. С тех пор за более чем 500 млн. лет на Земле не появилось ни одного нового типа (принципиально иного строения тела) животных. В кембрийский период на Земле существовали громадные области, занятые континентальным шельфом, или материковыми отмелями. Здесь создались идеальные условия для жизни: дно, покрытое слоем мягкого ила, и теплая вода. К этому времени в атмосфере образовалось много кислорода, хотя он и был меньше, чем сегодня. Развитие твердых покровов привело к появлению новых жизненных форм, таких, как членистоногие, артроподов. Животным понадобились новые способы защиты от новых высокоорганизованных хищников. Улучшились средства их защиты - и уже хищникам пришлось вырабатывать новые методы охоты, чтобы преодолеть сопротивление жертвы. В течение кембрийского периода уровень моря неоднократно повышался и понижался. При этом некоторые популяции вымирали, а места их проживания занимали другие животные, которым, в свою очередь, приходилось приспосабливаться к новым условиям жизни. Впоследствии животные кембрия осваивали все новые, более и более специализированные способы питания. Животный мир становился разнообразнее, и все больше видов животных могло существовать бок о бок, не претендуя на пищевые ресурсы соседей. Никогда больше на нашей планете не будет такого количества незанятых экологических ниш и столь слабой конкуренции между видами - другими словами, настолько неограниченных возможностей для экспериментирования со стороны природы. Бургесськи глинистые сланцы. В 1909 г. американский палеонтолог Чарльз Дулиттл Уолкотт сделал одно из "открытий века". В Канадских Скалистых горах, на высоте около 2400 м, он нашел небольшую линзу глинистого сланца с огромным количеством очень странных окаменелостей мягкотелых животных, многие из которых отлично сохранились. Они жили в раннем кембрии на илистом мелководье по соседству с большим рифом. Очевидно, часть илистого берега обвалилась и увлекла за собой этих животных в глубокую донную впадину, прихватив по пути кое-кого из тех, кто жил в водной толще над рифом; все они оказались быстро погребены под толстым слоем ила. Ученые полагают, что бургесськи сланцы сформировались на заре кембрийского периода. В них встречаются самые разнообразные виды животных, отсутствуют в более древних породах. Тут и артроподов, которые ползали в иле, поедая детрит (органические останки), и их родственники - активные пловцы и добытчики корма фильтрованием воды. Некоторые членистоногие, плавающих например сиднейи, возможно, были хищниками. Другие животные жили либо на иле, или в его толще. Среди них можно выделить многочисленные разновидности губок, на длинных отростках некоторых из них селились брахиоподы (плеченогих), чтобы фильтровать воду. Странная коллекция древних животных. Исследуя бургесськи глинистые сланцы, Уолкотт установил в них около 70 родов и 130 видов различных животных. Многим из них он присвоил названия, взятые из местных наречий североамериканских индейцев. Так, "виваксия" означает "ветреный" - очень подходящее определение для этой местности, а "одарая" происходит от слова "одарай", что значит "конусообразный". Сами животные оказались не менее странными, чем их названия. Некоторых из них еще можно отнести к какой-либо современной группы животных, однако большинство не имеют ничего общего ни с какой другой известной нам существом, вымершая или сейчас живуча. Скажем, в гошуцшенш, крайне необычного существа, были цебулевоподибна голова и ряд шипов, проходящих вдоль спины. Опабиния имела пять глаз - четыре из них на стебельках - и длинное гибкое рыльце, которым она, как видно, высасывала из морского дна детрит. Кончик рыльца опабинии раздваивался и был увенчан странными отростками. Может быть, она использовала его как своего рода клешни для захватывания пищи? Или отростки просто заталкивали пищу обратно в рот, когда она оттуда вываливалась? Некоторые животные, похоже, имели черты, присущие сразу нескольким современным типам. Одонтогрифус, например, происходил па плоского сегментированного червя, но вокруг его рта росли усики, как у членистоногих, и множество крошечных зубов. В нектокариса голова и верхняя часть туловища были как у ракообразных, а нижняя часть туловища и хвост - как у позвоночных животных.

6. Эксперименты природы

Создается такое впечатление, что в ходе "эволюционного взрыва" кембрийского периода природа не намеренно экспериментировала с огромным количеством самых разных жизненных форм. Правда, в итоге лишь далеко не все из них дожили до наших дней. В течение кембрия возникло множество странных типов и "проектов" строения животных, давно исчезли с лица нашей планеты. Были в то время и многие хорошо знакомые нам группы животных. По сути, до конца кембрийского периода появились все нынешние типы твердотельных животных, за исключением лишь одного. Так почему же с тех пор эволюция не породила новые типы животных? Может, в их генетической структуре произошли какие-то изменения и они утратили способность к столь быстрой трансформации? Или большое разнообразие видов создала сильную межвидовой конкуренции, что оставляет слишком мало возможностей для экспериментаторства? Несомненно одно: в наши дни любую экологическую нишу, моментально заполняют уже существующие животные, отлично приспособлены к данной среде обитания. Жизнь в кембрийских морях. Эволюционный взрыв раннего кембрия породил на свет множество разнообразных существ. Важнейшие из них - трилобиты, членистоногие животные, во многом похожие на современных мечехвостов. Их тела были покрыты щитообразными панцирями. Большинство ранних трилобитов жили на морском дне, однако некоторые плавали в воде над поверхностью дна и, вполне возможно, охотились на своих сородичей, живших в иле. В морской воде жило и множество других организмов. Они образовывали пищевую цепь (последовательность живых существ, служивших пищей друг другу), в основе которого находились миллионы водорослей, плавающих и микроскопических животных. Некоторые из них, например фораминиферы и примитивные креветки, появившиеся еще в докембрии, постепенно выработали твердые покровы. Морские волны переносили с места на место медуз и родственных им животных, а к концу кембрийского периода в морях появились и весьма высокоорганизованные хищники - такие, как головоногие моллюски (похожие на современных осьминогов и кальмаров) или примитивные панцирные рыбы. У донному мулі копошилися численні хробаки, що харчувалися падлом, примітивні молюски, схожі на сучасних блюдечок і морських равликів, а також брахіоподи - тварини з двостулковими мушлями, щось начебто двостулкових молюсків на стеблинці, що витягають їжу з навколишньої води. Над морським дном колихалися цілі ліси морських пер, що ретельно фільтрують воду, а в тихих водах жили тендітні склоподібні губки. До кінця періоду з"явилася безліч різних голкошкірих, у тому числі морські == Зірки і морські їжаки == Зміни на рифах. Хижаки ретельно руйнували древні докембрійські строматолітові рифи, однак за роботу вже взялися нові невтомні виробники вапняку. Це були археоціати, примітивні губкоподібні організми, що, однак, швидко поширилися по усім світі й еволюціонували в безліч різних видів. Археоціати, у свою чергу, раптово прийшли в занепад і цілком вимерли в середині кембрію, але на той час у морях з"явилися перші корали - правда, вони ще не почали будувати рифи. Кінець кембрію ознаменувався новою льодовиковою епохою. Рівень моря різко понизився. Це привело до знищення багатьох природних зон і, відповідно, вимирання багатьох видів тварин. Викопна хордова тварина. В них були хвостовий плавець з V-подібними групами м"язів і якась структура, що нагадує ротову частину безщелепної риби, із зубами з дентину й емалі, як у хребетних. До кінця періоду виникли і перші хребетні, так названі птераспідні риби. Крім усього іншого, у кембрії з"явилися перші хордові тварини, представники тієї самої групи, еволюція якої в остаточному підсумку привела до виникнення на Землі Людини. Усі хордові на якомусь етапі свого розвитку мають зяброві щілини і чітко відділену нервову трубку, що йде вздовж спини, по обі сторони якої розташовуються парні групи м"язів. Надалі навколо нервової трубки утвориться кістковий хребет або хребет, від чого вищі хордові одержали назву хребетних тварин. Частина такого хребта, що тягнеться за анальним отвором тварини, називається хвостом. Хордові також мають тверду хрящову струну (хорду), що проходить вздовж спини тварини на визначеному етапі його життєвого циклу. Хорда і донині є присутньою у зародків хребетних, включаючи людей. У кембрії приблизно існували три групи ранніх хордових. В усіх них була рибоподібна форма, а спинна нервова трубка переходила в довгий хвіст, що приводиться в рух V-подібними групами м"язів. Прямо за головою розташовувалися зяброві щілини. Схожі тварини живуть на Землі й у наші дні - що нагадують пуголовки, личинки асцидій і дорослі ланцетники. Першим кандидатом у предки всіх хордових можна вважати маленьку рибоподібну тварину пікайю з бургесських глинистих сланців. Зовні вона походило на ланцетника, з довгою твердою смугою вздовж усього тіла й окремих сегментів, що схожі на групи м"язів.

7. Трилобіти великі і жахливі

Трилобіти були справжніми господарями кембрійських морів. Вони заривалися в товщу опадів, плазували по морському дну, борознили темні океанські глибини і плавали у верхніх шарах морів, пронизаних сонячним світлом. Багато хто з них поїдали останки мертвих тварин і детрит, що накопичувався в донних опадах, однак зустрічалися серед них і активні хижаки. Деякі трилобіти, можливо, полювали навіть на своїх родичів, що жили у відкладеннях морського мулу. Найбільші з трилобітів мали довжину понад 70 см, а самі маленькі не досягали і сантиметра.

7.1. Різновидності трилобітів

Трилобиты внешне походили на современных "королевских крабов" (мечехвостов) - их дальних родственников. Само название "трилобиты" означает "трехчленные": их панцирь состоял из трех секций - центральной или осевой, и двух сплюснутых боковых по обеим ее сторонам. Большинство трилобитов имело щитовидный головной отдел, гибкий торакс (среднюю часть) из сочлененных сегментов и плоский хвост, зачастую вытянутый в длинный хвостовой шип. Встречаются ископаемые трилобиты, что свернулись в клубок, подобно мокрица - возможно, так они защищались от врагов. На каждом сегменте туловища трилобита было по паре конечностей. Те из них, которые располагались у рта, служили усиками, которыми они щупалец. На других конечностях крепились перистые жабры для дыхания, плавательные пластинки или ножки для ходьбы и специальные отростки, с помощью которых пища передавалась вдоль тела до ротового отверстия. Панцирь часто был покрыт бороздами и выпуклостями, разбивали его на части. У некоторых трилобитов панцири испещрены крохотными дырочками - возможно, в тех местах, где когда-то росли волоски, служившие органами осязания или вкуса. Обломки прошлого. Подобно другим членистоногим, у трилобитов был твердый наружный покров, который им периодически приходилось сбрасывать (как при линьке), чтобы расти. Сброшенные трилобитами покровы отлично сохраняются в ископаемом виде. Однако, чтобы "линять" было легче, в их панцирях имелись слабые линии, или швы. Погребенные под слоем осадков панцири трилобитов, как правило, раскалывались по этим линиям, так что в целом виде их находят крайне редко. Расследуя "дело трилобитов". Как же мы узнаем об образе жизни трилобитов? Скажем, остатки их ротовых частей и передних ножек позволяют кое-что узнать о том, как они питались. И все же - проглатывали они осадки вместе с питательными веществами, которые содержались в них, или поедали детрит непосредственно с морского дна? И как они передвигались? Свою добычу хищные трилобиты преследовали или подстерегали в засаде? Ответы на некоторые из этих вопросов можно получить, изучая окаменевшие отпечатки - следы, оставленные трилобитами при передвижении по дну. Пробирая сквозь толщу ила, они оставляли за собой след, похожий на "елку". А когда трилобиты отдыхали, в породе оставались отметины, напоминающие следы от копыт. Первые глаза на Земле? Трилобиты были первыми из известных нам животных с высокоразвитым зрением. Возможно, зрение помогал им вовремя замечать опасных хищников. Подобно глазам современных насекомых и ракообразных, глаза трилобитов были сложными и состояли из скоплений крохотных линз. Линзы эти оказались достаточно прочными, чтобы сохраниться в ископаемом виде. Размеры и формы глаз трилобитов чрезвычайно многообразны. Были и совсем слепые трилобиты - возможно, потому, что жили они в толще донных отложений или на больших глубинах, где мало света. В одних трилобитов были панорамные глаза, давали широкий обзор. В других глаза располагались по бокам головы. В третьих они были размещены у самой верхушки или даже торчали на стебельках, так что животные, вероятно, могли почти целиком зарываться в ил, но при этом внимательно следить за возможной угрозой или добычей. Трилобиты, которые вели активный образ жизни имели выпученные глаза в передней части головы. Поля зрения обоих глаз у них перекрещивались, что позволяло животному точнее определять расстояние до объекта и рассчитывать свою скорость. Трилобиты, плавающих обзавелись широкими и плоскими хвостовыми щитами. У таких видов были легкие панцири и множество отростков, которые увеличивали поверхность тела животного - это помогало ему держаться на плаву. Глубоководные виды трилобитов использовали отростки для того, чтобы подниматься над осадочным слоем, возможно, для извлечения частиц пищи из морской воды.

7.2. Вымирание трилобитов

Своего наивысшего расцвета трилобиты достигли в ордовикский период, однако к концу палеозойской эры, 225 млн. лет назад, они вполне вымерли. Бурно эволюционировали моллюски и рыбы научились расправляться с ними, несмотря на их панцири. К тому же они успешно конкурировали с трилобитами за пищевые ресурсы. Закованные в "броню". Некоторые трилобиты могли сворачиваться таким образом, чтобы их крепкая "броня" полностью прикрывала более уязвимую брюшную полость.

Кембрий или Кембрийский период — первый период эры и фанерозойского эона. Продолжался, начиная с 541 миллиона лет назад и заканчивая 485 миллионами лет назад, то есть на протяжении 56 миллионов лет. Чтобы не запутаться в эонах, эрах и периодах, используйте в качестве визуальной подсказки геохронологическую шкалу, которая находится .

Считается, что именно кембрий разделил всю историю Земли на «до и после». Вся история Земли до кембрия называется , история во время и после кембрийского периода называется . Учёные разделили историю таким образом потому, что в кембрии произошло необычное явление, которое известно как «». Данное явление заключается в том, что именно с этого периода археологи стали находить невероятно огромное количество останков доисторических животных. Некоторое время вообще считалось, что жизни до кембрия не существовало или существовало крайне мало (только в виде простейших бактерий), и только в кембрийском периоде, за относительно короткий промежуток времени, появилось великое многообразие животных. Это породило немало мифов, которые, что уж скрывать, ходят до сих пор. Кембрийским взрывом объясняют некоторые религиозные представления, а также различные мистификации или даже заселение Земли инопланетным разумом. Однако все эти мифы и мистификации не оправдывают себя с научной точки зрения, так как дальнейшие исследования вполне легко их разрушили и представили главную причину такого необычного явления.

Причины кембрийского взрыва

При дальнейших исследованиях оказалось, что кембрийский взрыв является не загадочным явлением порождения огромного многообразия жизни на Земле, что показывают большие скопления останков доисторических животных данного периода, а банальное появление у животных скелетной и костной системы. По этой причине кембрийский взрыв также называют «скелетной революцией» и «взрывом скелетной фауны». Дальнейшие раскопки и исследования показали, что жизнь в виде червей, полипов, медуз и других беспозвоночных животных в большом количестве существовала на протяжении многих миллионов лет до кембрия. Однако из-за того факта, что у этих животных не было твёрдых элементов тела, после гибели они практически полностью исчезали, не оставляя о себе никаких упоминаний. Исключения составляют лишь редкие отпечатки и вкрапления.

В кембрийском периоде у животных появились твёрдые элементы (минерализованные ткани) — скелет, кости, панцирь, раковины и так далее. Минерализованная ткань хорошо сохраняется на протяжении практически неограниченного количества времени, поэтому археологи стали находить останки животных в виде одних лишь скелетов. Отпечатков бескостных организмов и мягких тканей костных животных в кембрии также мало, как и в предыдущие периоды.

Взрыв скелетной фауны или биоты в кембрийском периоде создал совершенно новый мир на планете Земля. Твёрдые элементы предоставили животным абсолютно новые, уникальные возможности. Такие животные стали гораздо крепче, обладали большей выживаемостью, большей возможностью защиты и успешнее охотились. По этой причине, в ближайшие десятки миллионов лет именно организмы с костной системой вытеснили со своей ниши бескостные организмы и стали полноправными хозяевами планеты. При этом можно увидеть необычайно богатую эволюцию кембрия, когда развивающиеся организмы, которые осваивали всё новые и новые ниши, получили множество видов и разновидностей.

Основная жизнь в кембрии была сосредоточена в морях. Наибольшее распространение получили трилобиты. Также в этом периоде обитали «ужасные креветки», одним из ярких представителей которых является охотник на трилобитов Аномалокарис, гастроподы (брюхоногие), брахиоподы (плеченогие), головоногие моллюски, членистоногие, иглокожие и другие.

Животные кембрийского периода:

Marrella splendens

Аномалокарис

Виваксия

Галлюцигения

Опабиния

Трилобит

Хайкоуихтис

Лучшую мебель для вашего дома вы найдёте в «MannGroup». Заходите на сайт manngroup-trade.ru , чтобы ознакомиться с каталогом продукции, стильная итальянская мебель для спальни высокого качества.

Кембрийский период (кембрий)

Страница 2 из 7

Кембрийский период в некоторых научных источниках называют просто кембрием . Название это дали ему по месту первого исследования отложений того периода, острову Уэллсу. Как часто принято в научных кругах, использовалось имя более древнее, то, которое дали этой земле римляне на латыни. Это название происходит от имени царя Камбрела, который по непроверенным источникам правил этим островом.

Кембрийский период открывает палеозойскую эру. Первым исследователем этого периода (который и выделил его в отдельный временной интервал) был англичанин А. Седжвик. Он и определил приблизительные его временные рамки: 541-485 миллионов лет назад. Получается, что данный промежуток охватывает около 56 миллионов лет.

Понятно, что кембрий слишком большой по времени, и в его начале и конце многие процессы в живой и неживой природе происходили по-разному. Поэтому учёные разделили это время на эпохи, надъярусы и ярусы (в некоторых источниках века).

Кембрийский период делится на:

первая эпоха - верхний кембрий (фуронгский), надъярус - Кыршабактинский (века - Батырбайский, Аксайский, Сакский, Аюсокканский);
вторая эпоха - средний кембрий (аккадский), надъярус - Якутский (века - Майский, Амгинский);
третья эпоха - нижний кембрий, надъярусы - Ленский (века - Тойонский, Ботомский), Алданский (века - Атдабанский, Томмотский).

Однако, такое деление принимается не для всей пощади планеты. Это происходит потому, что века, надъярусы и эры определяются не по времени, а по проходившим изменениям. В Северной Америке существует другая временная шкала, а для некоторых других зон она не определена до сих пор. Это связанно с особенностями протекания эволюционного процесса в том или ином регионе.

Что же происходило на планете Земля в это время?

География в кембрийский период

Нужно начать с процессов, которые происходили в неживой природе, так как они и явились факторами, которые двигали эволюцию, заставляя животный и растительный мир кембрийского периода приспосабливаться к условиям окружающей среды.

Поверхность планеты в эти далёкие времена была абсолютно другой, современные материки ещё не были на привычном современному человеку месте. Их основные платформы только зарождались, но до конца сформированы не были. Большая платформа сформировалась в районе экватора и южного полушария. Многие учёные считают её праматерью таких современных частей света, как Южная Америка, южная Европа, Африка, Индийская Азия. Называют этот участок суши Гондвана.

Кроме неё в период кембрия на поверхности Земли выделяют ещё четыре материка. Это Лаврентия - праматерь Северной Америки, Сибирский материк - основа современной Сибири, Китайский - основа территории современного Китая и Русский - теперешняя северная Европа. В кембрийский период на Земле суши было больше, чем воды.

Земная кора в то время была довольно подвижна, что не могло, не отразится на уже существовавшей суше. Образовывались самые старые горные цепи мира. Это Северные Аппалачи, горы Чингизтау на территории Казахстана, Салаиро - основа Саянского хребта.

Морское дно в этот период тоже не отличалось большой стабильностью, так как процесс формирования материков ещё не был завершён. Уровень воды существенно колебался, то повышаясь, то понижаясь.

Геологический состав земной поверхности в кембрийский период характеризуют известняк, сланцы, доломиты, песчаник и глины. На формирование многих из них, например, на известняк, повлиял молодой животный и растительный мир планеты. Именно из находок и известковых отложениях учёные узнали, как выглядели живые существа кембрийского периода.

Климат кембрийского периода

Несмотря на нестабильность земной коры, климат кембрийского периода был благоприятный для развития флоры и фауны на нашей планете. Его температура в среднем была выше современной. Он больше походил на условия сегодняшних тропиков и субтропиков, зон, известных своим видовым разнообразием.

Однако, климат кембрия не был однородным, и уже начал разделяться на отдельные погодные зоны. В северном полушарии климат был жаркий и сухой, а южнее - жаркий и влажный. На суше ещё не было флоры, поэтому почва там ещё не образовалась. Отсутствие этого сказывалось и на климате. На материках были сильные ветра. Из-за повышенной влажности не редки были и осадки.

Некоторые учёные предполагают, что на части суши, которая была расположена в северном полушарии, климат был не столь благоприятен. Некоторые даже предполагают, что на севере Китайского материка были ледники. Но даже при этом, всё способствовало поддержанию зародившейся жизни.

Загадка кембрийского периода - резкий скачёк в эволюции

В этот период в живом мире земли наблюдается резкий скачёк в эволюции, хотя до этого развитие животного и растительного мира шло довольно медленными темпами. Потребовалось целых 700 миллионов лет, чтобы одноклеточные организмы превратились в простейшие многоклеточные формы.

А в кембрийский период сформировались все основные типы животных современного мира, организм которых имел не только множество клеток, но и все клетки которого имели разное строение и выполняли разные функции. То есть эволюция пошла сразу по многим направлениям. Природа как бы проводила эксперимент, какой вариант лучше. Революционным оказалось и то, что животные стали обретать более плотную оболочку и даже прообраз современного скелета.

Существует несколько теорий , чем был вызван такой резкий прогресс в живой природе кембрийского периода:

некоторые связывают его с благоприятным климатом: земная поверхность стала более стабильной, тёплая температура (в современном мире разнообразие животных форм наблюдается именно в тропиках) была почти на всей территории;
некоторые - с изменениями химических условий существования, ведь благодаря растениям на планете стало намного больше свободного кислорода, который стал попадать в атмосферу;
некоторые с тем, что изменился химический состав воды из-за попадания туда пород с поверхности материков, которые из-за отсутствия растительного покрова и почвы, смывались осадками в океан в большом количестве;
нашлись среди учёных и такие радикально настроенные элементы, которые отрицают и саму теорию «эволюционного взрыва» в этот период. Они утверждают, что типы животных выделились гораздо раньше, и просто не имели твёрдых составляющих в составе организма (раковин, хитиновых покровов, хорд), так что их отложения, в отличии от твёрдых собратьев не сохранились.

Наверно, свою роль сыграли все вышеприведенные факторы. Также, как и частично правы оказались ученые, которые считали, что формирование типов животных началось раньше кембрия. Недавно были открыты эдиакарская фауна, а также менее известные хайнаньская фауна и фауна Доушаньто. Следы животных, которые там нашли, были похожи на фауну кембрийского периода, но ещё имели совершенно мягкие тела.

Животный мир кембрийского периода

Выше говорилось, что в животном мире кембрийского периода произошло два координальных изменения: разделение на современные типы и образование твёрдых составляющих организма.

В кембрийский период животные в своём большинстве ещё не заселили сушу. Все жизненные и эволюционные процессы происходили в воде. Это и наложило свой отпечаток на формирование типов животного мира. Почти все они кроме мшанки, сохранились и в современной фауне земли. Это черви, головоногие, моллюски, полипы, многоножки и членистоногие и хордовые.

Однако не следует думать, что животный мир кембрия был похож на тот, что можно наблюдать на Земле сейчас. Были животные, которые трудно отнести к какому-либо современному типу, настолько их строение не обычно. Некоторые организмы изменились до неузнаваемости, и только специалисты могут выделить их общие признаки с сегодняшними видами. Некоторые виды существ исчезли, не выдержав сурового естественного отбора, или погибли в результате природных катаклизмов.

Особенно благоприятен этот период был для трилобитов. Они обитали на морском дне, и играли большую роль в его формировании. Внешне они походили на многоножку в твёрдом панцире. Вода на всех уровнях была наполнена медузами и головоногими, которые были похожи на современных осьминогов и кальмаров. Жили на морском дне и ахеоциты. Были они не подвижны и являлись прародителями современных кораллов и губок. Внешне, как и эти животные они больше походили на растения, однако являлись хищниками, так как пищей им служил кембрийский планктон. А в морском иле копошились разные виды червей, как кольчатых, так и кишечнополостных, и многоножек. Появились первые хордовые и панцирные рыбы.

Растения кембрийского периода

Растительный мир в кембрийский период не мог пока похвастаться таким разнообразием, как животный. Его составляли водоросли различных типов: красные, зелёные и сине-зелёные. И если отдельные простейшие из животного мира пытались укрепиться на суше, то растения в это время обитали исключительно в воде.

Многие из водорослей выделяли известь, с чем некоторые ученые и связывают причину формирования твёрдых частей в кембрийских животных организмах. Такие растительные организмы до наших дней не сохранились. В конце стали появляться простейшие растения из высших.

Конец кембрийского периода

К концу кембрийского периода и в живой и в неживой природе стали происходить изменения. Климат похолодел, начался период оледенения. Морское дно приподнялось на значительную величину. Так как эти изменения происходили не за один день, флора и фауна планеты стала приспосабливаться к ним и тоже меняться.

По дну стали ползать ракообразные, которые стали вытеснять другие формы жизни. Хитинный покров позволял им быть проворнее, выше подниматься над морским дном, они были лучше защищены от разнообразных хищников. Всё это помогло им одержать победу в естественном отборе. К концу кембрия некоторые из них стали осваивать и пресные водоемы, которые уже существовали на суше. Это были далёкие предки современных речных раков.

Готовились к выходу на земную поверхность и многие многоножки и черви, их организм имел уже все, что нужно для жизни в атмосфере. Лапки же многоножек были развиты настолько хорошо, что даже в воде они предпочитали передвигаться пробежками по морскому дну, а не плавать.

Физическое развитие видов, не могло не повлечь за собой и развитие систем внутренних органов. Особенно это заметно по их нервной системе. У некоторых видов имелся и головной мозг. По своему функционалу у некоторых видов животных он не уступал, данному органу у современных насекомых и членистоногих.

В кембрийский период появились и первые хордовые, которые относятся к позвоночным. В настоящее время к данному классу относятся рыбы, пресмыкающиеся, земноводные, птицы, звери и даже венец творения - человек. Эти хордовые относились к классу рыб, имели головной мозг.

Кстати, многие учёные именно к этому периоду относят появление первых ядовитых животных, которые в процессе эволюции научились так охотиться и защищаться от врагов.

К концу кембрийского периода стали появляться и первые высшие растения. Правда, пока они были примитивными и ещё не начали заселять сушу, преобразуя её в удобное для жизни место. Однако повысить количество атмосферного кислорода они смогли.

В истории планеты начался новый период - ордовикский (ордовик). Флора и фауна готовились к освоению суши.

КЕМБРИЙСКИЙ ПЕРИОД

Кембрийский период получил свое название от графства Кембрий (Англия), так как здесь были впервые описаны отложения кембрийского периода.

На месте Северной Америки и Гренландии в кембрии находился материк Лавренция. Южнее Лавренции простирался Бразильский материк.

Африканский материк включал в то время Африку, Мадагаскар и Аравию. Севернее его был расположен небольшой Русский материк.

Там, где сейчас Китай, был Китайский материк, а на юге от него-громадный Австралийский материк, охватывавший территорию современной Индии и Западной Австралии. В это время сформировались Северные Аппалачи, горы Чингизтау в Казахстане и Салаиро-Саянский хребет.

Из кембрийских отложений наиболее распространены известняки, доломиты, глинистые -сланцы. Часто встречаются и отложения мелководных лагун: песчаники и глины с пластами каменной соли и гипса.

В северном полушарии можно выделить несколько зон, в которых климат был сухим и жарким.

В этих местах откладывались мощные слои солей и гипса. Известняковые отложения Австралии с трещинами высыхания также свидетельствуют о жарком и сухом климате на Австралийском материке в кембрийский период.

Вся жизнь в кембрийский период была тесно связана с водной средой.

На суше жизни еще не было. Из растений кембрийского периода известны жившие в морской воде известковые водоросли. После их отмирания образовывались скопления известняка, известные под названием он-коидов. Без сомнения, в кембрийских морях были и другие водоросли: сине-зеленые, красные. Но у них не имелось твердых образований, поэтому до нашего времени их остатки не сохранились.

Водоросли, выделяя свободный кислород, значительно изменили состав кембрийской атмосферы.

Это создало возможность для развития других форм жизни, в частности тех групп животных, которые потребляют свободный кислород. Наши знания о животном мире кембрийского периода весьма ограничены.

Кембрийские породы неоднократно подвергались метаморфизации, приведшей к исчезновению многих отпечатков и окаменелостей. Многие кембрийские отложения еще не изучены. Лучше всего изучены животные, обитавшие в мелководных морях близ побережья.

Фауна же относительного глубоководья и открытого океана нам почти неизвестна.

Наряду с многочисленными представителями одноклеточных организмов в морях кембрийского периода обитали и колониальные организмы.

Сохранилось множество окаменевших ходов, проложенных какими-то червеобразными существами. Из кембрийских отложений известны лишь отдельные представители распространенного в наше время типа моллюсков. Раковины двустворчатых и брюхоногих моллюсков похожи на современные пресноводные формы. Из головоногих моллюсков известны крупные роговые организмы, раковины которых делились на камеры-трубки длиной около 8 мм и шириной 1 мм. Внутри камер размещалась тонкая трубка (сифон).

Кембрийский период

Кембрийская система (кембрий) (от Cambria (Камбрия) – латинское название Уэльса) – первая система палеозойской эры, соответствующая первому периоду палеозойской эры геологической истории. Система впервые выделена английским исследователем А. Седжвиком в 1835 г.

Кембрийский период начался 542 ± 2 млн.

лет назад и продолжался ~54 млн. лет. Начало этому периоду положил поразительной силы эволюционный взрыв, в ходе которого на Земле впервые появились представители большинства основных групп животных, известных современной науке. Граница между докембрием и кембрием проходит по горным породам, в которых внезапно обнаруживается удивительное разнообразие окаменелостей животных с минеральными скелетами — результат "кембрийского взрыва" жизненных форм.

Одна из величайших загадок в истории развития жизни на Земле. Понадобилось 2,5 млрд. лет, чтобы простейшие клетки развились в более сложные эукариотные клетки, и еще 700 млн. лет для возникновения первых многоклеточных организмов. А затем, всего за какие — то 100 млн.

лет, мир оказался заселен невероятным разноооразием многоклеточных животных. С тех пор за более чем 500 млн. лет на Земле не появилось ни одного нового типа (принципиально иного строения тела) животных.

На месте Северной Америки и Гренландии в кембрии находился материк Лавренция. Южнее Лавренции простирался Бразильский материк. Африканский материк включал в то время Африку, Мадагаскар и Аравию. Севернее его был расположен небольшой Русский материк.

Довольно широкий морской бассейн отделял Русский материк от Сибирского, находившегося на месте современной Западной Сибири.

Там, где сейчас Китай, был Китайский материк, а на юге от него – громадный Австралийский материк, охватывавший территорию современной Индии и Западной Австралии.

В это время сформировались Северные Аппалачи, горы Чингизтау в Казахстане и Салаиро-Саянский хребет. Из кембрийских отложений наиболее распространены известняки, доломиты, глинистые -сланцы. Часто встречаются и отложения мелководных лагун: песчаники и глины с пластами каменной соли и гипса.

В северном полушарии можно выделить несколько зон, в которых климат был сухим и жарким. В этих местах откладывались мощные слои солей и гипса.

Известняковые отложения Австралии с трещинами высыхания также свидетельствуют о жарком и сухом климате на Австралийском материке в кембрийский период.

Климат Африканского материка был, по-видимому, теплым и влажным. В Южной Австралии, Китае и Норвегии были ледники. При сравнении берегов кембрийских морей с берегами современных морей можно сделать вывод о том, что большая часть земной поверхности в кембрийский период представляла собой сушу.

В мелководных морях было множество вулканических островов. Кембрийская флора и фауна распространились на земном шаре из кембрийских тропических морей.

Растительный мир кембрийского периода представлен сине-зелёными и красными водорослями и примитивными высшими растениями.

Из полезных ископаемых кембрийского периода значительны месторождения фосфоритов.

В кембрийском периоде произошло бурное развитие животного мира.

Кембрийский период, или кембрий (542-485 млн лет назад)

Некоторые животные, появившиеся в это время, так и не пережили кембрийского периода, например, животные, найденные в Берджеских сланцах. В кембрийском периоде возникли также все основные группы животных, существующие и в настоящее время, включая позвоночных, то есть группу, к которой принадлежим и мы, люди.

Эта удивительная эволюционная вспышка, известная палеонтологам под названием «кембрийский взрыв окаменелостей», трудно поддаётся объяснению.

Ничего похожего больше не происходило, так почему же произошло тогда? Учёные этого не знают, но высказали много предположений. Одно из них состоит в том, что этот «взрыв» вовсе не был таким удивительным, каким кажется нам теперь. В соответствии с этой теорией многие виды животных могли уществовать и до начала «взрыва», но поскольку они были мягкотелыми, следов их существования осталось немного.

Многие учёные считают такое предположение правильным, но при этом они также полагают, что «кембрийский взрыв» действительно случился, хотя и не был столь резким, как могло бы показаться на первый взгляд. Он мог быть вызван изменениями уровня содержания кислорода в атмосфере или рельефа и строения морского дна. Возможно также, что жизнь достигла какой-то критической точки, что повлекло за собой цепную реакцию, в ходе которой сформировались многие новые формы живых существ.

Кембрийский период известен как время процветания трилобитов из-за той важной роли, которую эти животные играли в жизни на морском дне.

На поверхности кембрийского моря плавали прозрачные, студенистые медузы, большие и маленькие. Они набивались в заводи, пережидая штормы, и снова свободно колыхались на поверхности моря, сливаясь с морской водой, сверкая на солнце. Иногда ветром и волнами медуз выбрасывало на песок, и они высыхали, оставляя после себя слабенькие отпечатки. Сотни миллионов лет жили медузы в морях, не меняясь.

Менялся климат, состав атмосферы, соленость воды, но они оставались неизменными, ибо идеально приспособились к жизни на поверхности воды.

А на дне Кембрийских морей жили археоциаты. В переводе на наш язык археоциат означает — древняя чаша. И действительно, своей формой эти животные напоминают какие-то причудливые бокалы, стаканы, чаши.

Внутри этих известняковых бокалов была пустота, а в почву археоциаты прикреплялись известняковыми каблучками. Известняковые стенки этих чаш имели многочисленные отверстия, сквозь которые свободно проникала морская вода, омывая их мягкое тело, неся ему мелкие съедобные частицы. Своим строением напоминают древние чаши современных известняковых губок, но они имели и такие свойства, которые можно встретить только у кораллов.
От рождения до самой смерти жили эти животные на одном месте, укрепившись в грунт, как это делают растения, не преследуя добычу, не двигаясь.

Недаром же кораллы сейчас называют часто животными-цветками. Но в отличие от растений питались они мелким планктоном и неспособны были к фотосинтезу, как растения. Значит, все-таки были они животными.

Археоциаты жили недолго.

Уже в конце кембрия они полностью исчезли со дна кембрийских морей и океанов. И прожили они не зря, поскольку именно от этих древних существ ведут свое происхождение две большие группы животных — губки и кораллы. Потомки археоциатов, более совершенны по строению, быстро вытеснили своих предков, перехватывая у них еду и места, пригодные к жизни.

В отличие от морей нашего времени, переполнены самыми разнообразными моллюсками, в кембрийских морях их было мало.
Головоногие моллюски, далекие предки современных осьминогов, каракатиц и огромных кальмаров, в кембрийское время были небольшими существами, роговые раковины которых делились на ряд маленьких комнаток.

Посредине комнаток проходила тонкая трубка, так называемый сифон, соединявший комнатки, позволяя животному заполнять их водой или газами.

Жили в кембрийских морях и брахиоподы, или же плеченогие, которых ученые назвали так, потому что они имели по две мясистые, свернутые, как часовая пружинка, руки.

Брахиоподы прикреплялись к почве посредством хрящевой ножки. Червеобразное тело этих животных имело уже хорошо развитую кровеносную систему, желудок, зеленоватые железы — печень, пульсирующий пузырь-сердце, пигментационные пятна — глаза.

Очень интересны эти животные для палеонтологов, поскольку, изучая их, можно понять, как и из чего образовались такие сложные органы, как глаза, сердце, почки…

В отличие от простых животных, в чье тело свободно проникала морская вода, неся с собой кислород и питательные вещества, тело брахиопод уже надежно защищают ткани. Но совсем обойтись без морской воды они, конечно, не могли. Брахиоподы, так сказать, забрали часть моря в свое тело. Их бесцветная кровь, что разносила кислород по телу, практически не отличается по своему химическому составу от морской воды.

Наиболее древние брахиоподы имели хитиновую ракушку, похожую на панцирь современных насекомых.

Именно такие брахиоподы, прожив сотни миллионов лет, почти не изменяясь, и дожили до наших дней.
Предками моллюсков и брахиопод, очевидно, были черви. Древнейшие из моллюсков, появившиеся еще в докембрийские времена, мало чем отличались от этих своих предков и формой, и строением тела.

Но одно существенное отличие они уже имели, а именно — черепашку. Пожалуй, первые раковины образовались из хитина, потому что очень мало еще было извести в воде докембрийских морей, следовательно, не из чего было строить первым моллюскам известняковую избушку.

Но впоследствии, когда извести в воде стало больше, моря заселили моллюски с известняковыми ракушками. А на дне морей поднялись тогда настоящие заросли археоциатов, губок…

На длинных стеблях поднимались над морским дном цистоидеи. На верхушках стеблей были в них известняковые чашечки, напоминавшие нераскрытые бутоны цветов.

К чашечкам крепились руки-щупальца, которыми цистоидеи прижимали к своему рту морскую воду со съедобными частицами. Итак, в отличие от археоциатов и губок, которые пассивно ждали, пока морские волны принесут им пищу, цистоидеи добывали себе пищу самостоятельно.
Ползали уже по морскому дну и морские раки. Их вытянутое тело надежно защищал твердый хитиновый панцирь, а три глаза позволяли, и рассмотреть добычу, и издали заметить опасных хищников — головоногих моллюсков.

Имели раки кембрийского периоду уже и щупальца, которые хорошо удерживали захваченную добычу. Некоторые из них хорошо плавали, гребя плоскими конечностями и широким хвостом. Были среди раков травоядные, которые ели морские водоросли, были и хищники. Сначала жили они только в морской воде, но затем населили и пресноводные бассейны. Именно от них и пошли наши речные раки.

Кембрийский период.

От 570 до 500 млн лет назад.
Кембрийский период начался примерно 570 млн лет назад, возможно, несколько ранее, и продолжался 70 млн лет. Начало этому периоду положил поразительной силы эволюционный взрыв, в ходе которого на Земле впервые появились представители большинства основных групп животных, известных современной науке.

Граница между докембрием и кембрием проходит по горным породам, в которых внезапно обнаруживается удивительное разнообразие окаменелостей животных с минеральными скелетами — результат «кембрийского взрыва» жизненных форм.
Никто в точности не знает, как выглядела карта мира в кембрийскую эпоху, ясно лишь, что она сильно отличалась от сегодняшней. Поперек экватора раскинулся громадный материк Гондвана, включавший в себя части современных Африки, Южной Америки, Южной Европы, Ближнего Востока, Индии, Австралии и Антарктиды.

Помимо Гондваны, на земном шаре было еще четыре материка поменьше, расположившихся на месте нынешних Европы, Сибири, Китая и Северной Америки (но в совокупности с северо-западной Британией, западной Норвегией и частями Сибири). Северо-Американский материк того времени известен под названием Лаврентия.
В ту эпоху климат на Земле был теплее, чем в наши дни. Тропические побережья материков окаймляли гигантские рифы из строматолитов, во многом напоминавшие коралловые рифы современных тропических вод.

По рифы эти понемногу уменьшались в размерах, поскольку бурно развивавшиеся многоклеточные животные активно их поедали. На суше в те времена не было ни растительности, ни почвенного слоя, поэтому вода и ветер разрушали ее гораздо быстрее, чем ныне.

В результате в море смывалось большое количество осадков.

Загадка скелетов

Животные, пока у них не сформировались твердые скелеты, очень редко сохранялись в виде окамснелостей.

Соответственно и сведений о них дошло до нас крайне мало.
Но почему же у такого количества животных скелеты развились именно теперь, а не прежде, в докембрии?

Создается впечатление, что для того, чтобы в организме животного откладывались минералы, необходимые для формирования скелета, требуется определенное количество кислорода. Возможно, концентрация кислорода в атмосфере стала достаточной для этого только в раннем кембрии.
Первые скелеты состояли в основном из карбоната кальция.

Новые хищники поедали древние строматолитовые рифы, и те, разрушаясь, выбрасывали в воду океанов все больше и больше кальция, пригодного для формирования скелетов и раковин. Раковины и панцири не только служили надежной опорой организму животных, но и защищали их от появившихся вокруг в изобилии хищников.
Более жесткие скелеты позволяли животным перейти к новому образу жизни: они смогли приподниматься над донным илом, а стало быть, и быстрее передвигаться по морскому дну.

Как только у животных развились членистые конечности, им стали доступны самые разнообразные способы передвижения, в том числе ходьба и плавание. Щетинистые конечности годились также для фильтрования пищи из морской воды, а членистые ротовые органы открывали новые возможности для за-хватывания добычи.

Животный мир бургесских сланцев.

Медуза элдония (1) покачивается среди древовидных стеклянных губок (вауксий) (2). Странные членистоногие протокарис (3) и пленокарис (4) проплывают мимо маккензии (5), предположительно разновидности морских анемонов.

Она кажется крошечной на фоне громадного хищного аномалокариса (6), чья мощная пасть, возможно, была способна раздавливать панцири прочих артроподов. Ракообразные, например бургессия (7) и канадаспис (8), паслись в слое ила, высасывая из него частицы пищи.

Наройя (9) была примитивным мягкотелым трилооитом, а причудливая виваксия (10) — разновидностью кольчатого червя, покрытого пластинами и шипами, как и канадия (1 1).

Еще более странными существами были опабиния (12) и галлуцигения (13), непохожие ни на одно из ныне живущих животных, а также червеобразный одонтогрифус (14) с подковообразным ртом, окруженным крохотными зубами и щупальцами.
«Кембрийский взрыв»

Кембрийский эволюционный взрыв — одна из величайших загадок в истории развития жизни на Земле.

Понадобилось 2,5 млрд лет, чтобы простейшие клетки развились в более сложные эукариотные клетки, и еще 700 млн лет для возникновения первых многоклеточных организмов. А затем, всего за какие-то 100 млн лет, мир оказался заселен невероятным разноооразием многоклеточных животных. С тех пор за более чем 500 млн лет на Земле не появилось ни одного нового типа (принципиально иного строения тела) животных.
В кембрийский период на Земле существовали громадные области, занятые континентальным шельфом, или материковыми отмелями.

Здесь создались идеальные условия для жизни: дно, покрытое слоем мягкого ила, и теплая вода. К этому времени в атмосфере образовалось много кислорода, хотя его и оыло меньше, чем сегодня. Развитие твердых покровов привело к появлению новых жизненных форм, таких, как членистоногие, артроподы.

Животным понадобились новые способы защиты от новых высокоорганизованных хищников. Улучшились средства их защиты — и уже хищникам пришлось вырабатывать новые методы охоты, чтобы преодолеть сопротивление жертвы.
На протяжении кембрийского периода уровень моря неоднократно повышался и понижался.

При этом некоторые популяции вымирали, а места их обитания занимали другие животные, которым, в свою очередь, приходилось приспосабливаться к новым условиям жизни. Со временем животные кембрия осваивали все новые, более и более специализированные способы питания. Животный мир становился разнообразнее, и все больше видов животных могло существовать бок о бок, не претендуя на пищевые ресурсы соседей.

Никогда больше на нашей планете не будет такого количества незанятых экологических ниш и столь слабой конкуренции между видами — иными словами, столь неограниченных возможностей для экспериментирования со стороны природы.

Бургесские глинистые сланцы

В 1909 г. американский палеонтолог Чарлз Дулиттл Уолкотт сделал одно из «открытий века».

Кембрийский период (кембрий)

В Канадских Скалистых горах, на высоте около 2400 м, он обнаружил небольшую линзу глинистого сланца с нс-вероятным количеством очень странных окаменелостей мягкотелых животных, многие из которых отлично сохранились.

Они обитали в раннем кембрии на илистом мелководье по соседству с большим рифом. Очевидно, часть илистого берега обвалилась и увлекла за собой этих животных в глубокую донную впадину, прихватив по пути кое-кого из тех, кто жил в водной толще над рифом; все они оказались быстро погребены под толстым слоем ила.
Ученые полагают, что бургесские сланцы сформировались на заре кембрийско-го периода.

В них встречаются самые разнообразные виды животных, отсутствующие в более древних породах. Тут и ар-троподы, которые ползали в иле, поедая детрит (органические останки), и их сородичи — активные пловцы и добытчики корма фильтрованием воды. Некоторые плавающие членистоногие, например сид-нейи, возможно, были хищниками. Прочие животные жили либо на иле, либо в его толще. Среди них можно выделить многочисленные разновидности губок; на длинных отростках некоторых из них селились брахиоподы (плеченогие), чтобы фильтровать воду.

Странная коллекция древних тварей

Исследуя бургесские глинистые сланцы, Уолкотт установил в них около 70 родов и 130 видов различных животных.

Многим из них он присвоил названия, взятые из местных наречий североамериканских индейцев. Так, «виваксия» означает «ветреный» — очень подходящее определение для этой местности, а «одарая» происходит от слова «одарай», что значит «конусообразный».

Сами животные оказались не менее странными, чем их названия. Некоторых из них еще можно отнести к какой-нибудь современной группе животных, однако большинство не имеют ничего общего ни с каким другим известным нам существом, вымершим либо ныне живущим.
Скажем, у гошуцшенш, крайне необычного существа, были луковицеобразная голова и ряд шипов, проходящих вдоль спины.

Опабиния имела пять глаз — четыре из них на стебельках- и длинное гибкое рыльце, коим она, по всей видимости, высасывала из морского дна детрит. Кончик рыльца опабинии раздваивался и был увенчан странными отростками. Может быть, она использовала его как своего рода клешни для захватывания пищи? Или отростки просто заталкивали пищу обратно в рот, когда она оттуда вываливалась?
Некоторые животные, похоже, обладали чертами, свойственными сразу нескольким современным типам.

Одонтог-рифус, к примеру, походил па плоского сегментированного червя, но вокруг его рта росли усики, как у членистоногих, и множество крохотных зубов.

У некто-кариса голова и верхняя часть туловища были как у ракообразных, а нижняя часть туловища и хвост — как у позвоночных животных.

Реконструкция морского дна на мелководье позднего кембрия. Здесь присутствуют многочисленные трилобиты: парадоксид (1), баилиелла (2), соленоплевра (3), гиолит (4) и агностус (5).

Морские перья (6), археоциаты (7) и плавучие граптолиты (8) {диктионемы) процеживают воду в поисках пищи, а древние брахиоподы (лингулелла) (9) и биллингселла (10) пропускают воду через свои раковины, используя их как фильтр.
Великий эксперимент?

Создается такое впечатление, что в ходе «эволюционного взрыва» кембрийского периода природа чуть ли не намеренно экспериментировала с огромным количеством самых разных жизненных форм.

Правда, в итоге лишь очень немногие из них дожили до наших дней. В течение кембрия возникло множество странных типов и «проектов» строения животных, которые давно исчезли с лица нашей планеты. Были в то время и многие хорошо знакомые нам группы животных. В сущности, к концу кембрийского периода появились все нынешние типы твердотелых животных, за исключением лишь одного.
Так почему же с тех пор эволюция не породила новые типы животных?

Может, в их генетической структуре произошли какие-то изменения и они утратили способность к столь быстрой трансформации? Или же великое разнообразие видов создало сильнейшую межвидовую конкуренцию, оставляющую слишком мало возможностей для экспериментаторства? Несомненно одно: в наши дни любую освободившуюся экологическую нишу моментально заполняют уже существующие животные, отлично приспособленные к данной среде обитания.

Жизнь в кембрийских морях

Эволюционный взрыв раннего кембрия произвел на свет множество разнообразных существ.

Важнейшие из них — трилобиты, членистоногие животные, во многом похожие на современных мечехвостов. Их тела были покрыты щитообразными панцирями. Большинство ранних трилобитов обитало на морском дне, однако некоторые плавали в воде над поверхностью дна и, вполне возможно, охотились на своих сородичей, живших в иле.
В морской воде обитало и множество других организмов.

Они образовывали пищевую цепь (последовательность живых существ, служащих пищей друг другу), в основе которой находились миллионы плавающих водорослей и микроскопических животных.

Некоторые из них, например фораминиферы и примитивные креветки, появившиеся еще в докембрии, постепенно выработали твердые покровы.

Морские волны переносили с места на место медуз и родственных им животных, а к концу кембрий-ского периода в морях появились и весьма высокоорганизованные хищники — такие, как головоногие моллюски (вроде современных осьминогов и кальмаров) или примитивные панцирные рыбы.
В донном иле копошились многочисленные черви, питавшиеся падалью, примитивные моллюски, похожие на современных блюдечек и морских улиток, а также брахиоподы — животные с двустворчатыми раковинами, что-то вроде двустворчатых моллюсков на стебельке, которые извлекают пищу из окружающей их воды.

Над морским дном колыхались целые леса морских перьев, тщательно фильтрующих воду, а в тихих водах обитали
хрупкие стекловидные губки. К концу периода появилось множество различных иг-локожих, в том числе морские звезды и морские ежи.

Два живых ланцетника
Перемены на рифах

Хищники усердно разрушали древние до-кембрийские строматолитные рифы, однако за работу уже взялись новые неутомимые производители известняка.

Это были археоциаты, примитивные губкооб-разные организмы, которые, однако, быстро распространились по всему миру и эволюционировали во множество различных видов. Археоциаты, в свою очередь, внезапно пришли в упадок и полностью вымерли в середине кембрия, но к тому времени в морях появились первые кораллы — правда, они еще не начали строить рифы.
Конец кембрия ознаменовался новой ледниковой эпохой.

Уровень моря резко понизился. Это привело к уничтожению многих природных зон и, соответственно, вымиранию многих видов животных.
А Ископаемое хордовое животное. рых были хвостовой плавник с V-образными группами мышц и некая структура, напоминающая ротовую часть бесчелюстной рыбы, с зубами из дентина и эмали, как у позвоночных. К концу периода возникли и первые позвоночные, так называемые птераспидные рыбы.

Ископаемое хордовое животное
Человеческий хвост

Помимо всего прочего, в кембрии появились первые хордовые животные, представители той самой группы, эволюция которой в конечном итоге привела к возникновению на Земле Человека.

Все хордовые на каком-то этапе своего развития имеют жаберные щели и четко выделенную нервную трубку, идущую вдоль спины, по обе стороны которой располагаются парные группы мышц. В дальнейшем вокруг нервной трубки образуется костный позвоночник или хребет, отчего высшие хордовые получили название позвоночных животных.

Часть такого хребта, тянущаяся за анальным отверстием животного, называется хвостом. Хордовые также имеют жесткую хрящевую струну (хорду), проходящую вдоль спины животного на определенном этапе его жизненного цикла. Хорда и по сей день присутствует у зародышей позвоночных, включая человека.
В кембрии предположительно существовали три группы ранних хордовых.

У всех них была рыбообразная форма, а спинная нервная трубка переходила в длинный хвост, приводимый в движение V-образными группами мышц. Прямо за головой располагались жаберные щели. Похожие животные обитают на Земле и в наши дни — это напоминающие головастиков личинки асцидий и взрослые ланцетники.
Первым кандидатом в предки всех хордовых можно считать маленькое рыбообразное животное пикайю из бур-гесских глинистых сланцев. Внешне оно походило на ланцетника, с длинной твердой полосой вдоль всего тела и отдельными сегментами, похожими на группы мышц.

Анатомия трилобита
Трилобиты великие и ужасные

Трилобиты были подлинными хозяевами кембрийских морей.

Они зарывались в толщу осадков, ползали по морскому дну, бороздили темные океанские глубины и плавали в верхних слоях морей, пронизанных солнечным светом. Многие из них поедали останки мертвых животных и детрит, накапливавшийся в донных осадках, однако встречались среди них и активные хищники. Некоторые трилобиты, возможно, охотились даже на своих сородичей, обитавших в отложениях морского ила.

Крупнейшие из трилобитов имели длину свыше 70 см, а самые маленькие не достигали и сантиметра.
Трилобиты внешне походили на современных «королевских крабов» (мечехвостов) — их дальних родственников. Само название «трилобиты» означает «трехчленные»: их панцирь состоял из трех секций — центральной, или осевой, и двух сплюснутых боковых по обе ее стороны.

Большинство трилобитов имело щитовидный головной отдел, гибкий торакс (среднюю часть) из сочлененных сегментов и плоский хвост, зачастую вытянутый в длинный хвостовой шип. Попадаются ископаемые трилобиты, свернувшиеся в клубок, подобно мокрицам — возможно, так они защищались от врагов.
На каждом сегменте туловища трилобита было по паре конечностей.

Те из них, что располагались у рта, служили щупательными усиками. На прочих конечностях крепились перистые жабры для дыхания, плавательные пластинки или ножки для ходьбы и специальные отростки, с помощью которых пища передавалась вдоль тела к ротовому отверстию. Панцирь часто был покрыт бороздками и выпуклостями, разбивавшими его на части.

У некоторых трилобитов панцири испещрены крохотными дырочками — возможно, в тех местах, где прежде росли волоски, служившие органами осязания или вкуса.

Разновидности трилобитов
Осколки минувшего

Подобно прочим членистоногим, у трилобитов был твердый внешний покров, который им периодически приходилось сбрасывать (как при линьке), чтобы расти.

Сброшенные трилобитами покровы отлично сохраняются в ископаемом виде. Однако, чтобы «линять» было легче, в их панцирях имелись слабые линии, или швы. Погребенные под слоем осадков панцири трилобитов, как правило, раскалывались по этим линиям, так что в целом виде их находят крайне редко.

Расследуя «дело трилобитов»

Как же мы узнаем об образе жизни трилобитов? Скажем, останки их ротовых частей и передних ножек позволяют кое-что разузнать о том, как они питались.

И все же — проглатывали они осадки вместе с содержавшимися в них питательными веществами или поедали детрит непосредственно с морского дна? И как они передвигались? Свою добычу хищные трилобиты преследовали или подкарауливали в засаде?
Ответы на некоторые из этих вопросов можно получить, изучая окаменевшие отпечатки — следы, оставленные трилобитами при передвижении по дну.

Пробираясь сквозь толщу ила, они оставляли за собой след, похожий на «елочку». А когда трилобиты отдыхали, в породе оставались отметины, напоминающие следы от копыт.

Первые глаза на Земле?

Трилобиты были первыми из известных нам животных с высокоразвитым зрением.

Возможно, зрение помогало им вовремя замечать опасных хищников. Подобно глазам современных насекомых и ракообразных, глаза трилобитов были сложными и состояли из скоплений крохотных линз. Линзы эти оказались достаточно прочными, чтобы сохраниться в ископаемом виде.
Размеры и формы глаз трилобитов чрезвычайно многообразны.

Были и совершенно слепые трилобиты — возможно, потому, что жили они в толще донных отложений или на больших глубинах, где мало света. У одних трилобитов были панорамные глаза, которые давали широкий обзор. У других глаза располагались по бокам головы. У третьих они размещались у самой макушки или даже торчали на стебельках, так что животные, вероятно, могли почти целиком зарываться в ил, но при этом бдительно следить за возможной угрозой или добычей.

Трилобиты активного образа жизни имели выпученные глаза в передней части головы. Поля зрения обоих глаз у них перекрещивались, что позволяло животному точнее определять расстояние до объекта и рассчитывать свою скорость.
Плавающие трилобиты обзавелись широкими и плоскими хвостовыми щитами.

У таких видов были легкие панцири и множество отростков, которые увеличивали поверхность тел животного — это помогало ему держаться на плаву. Глубоководные виды трилобитов использовали отростки для того, чтобы приподниматься над осадочным слоем, возможно, для извлечения частиц пищи из морской воды.

Этот окаменевший отпечаток, названный крузианой, оставил ползущий трилобит.
Вымирание трилобитов

Своего наивысшего расцвета трилобиты достигли в ордовикский период, однако к концу палеозойской эры, 225 млн лет назад, они полностью вымерли.

Бурно эволюционировавшие моллюски и рыбы научились расправляться с ними, невзирая на их панцири. К тому же они успешно соперничали с трилобитами за пищевые ресурсы.

Закованные в «броню»
Некоторые трилобиты могли свертываться таким образом, чтобы их прочная «броня» полностью прикрывала более уязвимую брюшную полость.

Согласно официальной науке, жизнь на нашей планете зародилась около трех млрд лет назад в виде простейших организмов - микроскопических изолированных палочек, нитеподобных образований, шаровидных и многоугольных одноклеточных водорослей. Эти организмы могли существовать только в воде и только в условиях теплого климата.

В целом до наших дней дошло совсем мало ископаемых останков из докембрийского периода. Эволюция как будто затормозилась с момента зарождения жизни на три миллиарда лет, изменяя и совершенствуя лишь существующие виды водорослей и микроскопических организмов.

Однако 580 миллионов лет назад наступил переломный момент в истории эволюции - кембрийский период. Его длительность в рамках жизни Земли невелика - 80 миллионов лет. Именно тогда неожиданно и практически одновременно появилось удивительное разнообразие видов беспозвоночных. Что еще более важно - живые организмы через короткое время смогли приобрести твердый известковый скелет.

Множественные биологические формы кембрия стали предшественниками всех видов современной жизни, в том числе и человека. Это единовременное и резкое появление многообразия видов известно как кембрийский взрыв.

Суша в то время представляла собой абсолютную пустныню, вся жизнь сосредоточилась только в воде. Земные материки имели совершенно другой расположение: так, на месте Гренландии и Северной Америки находился материк Лавренция, южнее был Бразильский материк. Аравия, Африка и Мадагаскар представляли единый Африканский материк, на севере располагался Русский материк, отделенный глубоким проливом от Сибирского и Китайского материков. На юге находился гигантский Австралийский материк, который впоследствии распался на Индию, Австралию и ряд островов.

В кембрийский период сформировались некоторые современные горы: Северные Аппалачи, Саянский Чингизтау (Казахстан).

В воде бурно расцвела жизнь: возникли и расселились трилобиты, радиолярии, губки, брахиоподы. Появились археоциаты - многоклеточные животные, представлявшие собой нечто среднее между кораллом и губкой. Они массово крепились ко дну водоемов, образуя подобие К концу кембрия они вымерли.

В это время особенно процветали трилобиты - примитивные членистоногие, похожие на современных мокриц. У них было плоское дискообразное тело с хитиновым панцырем, разделенным на 45-50 сегментов, и множество ножек.

Ближе к окончанию кембрия возникли первые панцирные позвоночные, прототипы рыб.

Так, без всяких переходных связующих форм и промежуточных видов, из бактерий и простейших одноклеточных вдруг на Земле образовалось множество беспозвоночных и позвоночных видов, прототипов современных форм. Кембрийский период представляет собой загадочный эволюционный скачок в истории Земли.

Чаще всего ученые объясняют это революционное событие критическим накоплением кислорода в океане в воздухе, а также увеличением смыва солей из суши и возрастанием концентрации кальция и магния в воде. Химический изменился настолько сильно, что организмы, обитающие там, получили массу возможностей для изменения и образования видов.

Еще предполагают, что примерно в это время Земля совершила внезапный переворот почти на 90 градусов, из-за чего произошло резкое смещение всех материков, тектонические сдвиги и образование современного рельефа земной поверхности. Это тоже повлияло на образование новых видов и приспособлений для выживания.

Периоды развития Земли встречали немало катастроф: так, практически одновременно и поголовно исчезли динозавры 65 млн лет назад. А в пермскую эпоху за короткий период единовременно вымерло почти 95% морских обитателей - это было 245 млн лет назад.

Но среди всех этих загадок только кембрийский период отличается своей созидательностью, а не уничтожением видов. Противники эволюционного подхода усматривают в загадке кембрийского взрыва подтверждение Божественного происхождения современных видов жизни, в том числе и человека.