Календар Землі

Щоб полегшити орієнтування в історії Землі та розвитку життя на ній, вчені розділили її на тривалі відрізки часу, які назвали ерами. Ери, у свою чергу, теж поділяються на періоди, залежно від змін, які відбувалися у світі рослин і тварин, тобто у флорі й фауні планети.

Між цими умовними відрізками часу, кожний з яких тривав багато мільйонів років, немає чітких меж, бо зміни відбувалися дуже повільно.

Таким чином, історію розвитку нашої планети можна уявити у вигляді таблиці-календаря, де водночас із назвами ер та періодів зазначено їх тривалість. Таку таблицю називають геохронологічною, бо в перекладі з давньогрецької «гео» означає «земля», а «хронос» – «час».

Геохронологічна таблиця

Архейська ера

Найдавніша ера названа архейською. В той час на земній кулі тільки почала формуватися земна кора. Природно, життя тоді на планеті ще не було.

Протерозойська ера

Наступну еру називають протерозойською, тобто ерою первісного життя. Саме тоді на планеті з’явилися перші ознаки життя у вигляді одноклітинних, а потім і первісних багатоклітинних організмів. Згодом з останніх виникли перші рослини (бактерії, синьо-зелені водорості) та складні з біологічної точки зору істоти, наприклад безхребетні черви, медузи та губки. Але життя існувало лише в морях, бо склад атмосфери та ультрафіолетове випромінювання Сонця створювали несприятливі для нього умови на суходолі.

Палеозойська ера

За протерозоєм настала ера давнього життя, або палеозойська ера. Вона почалася 570 млн років тому і тривала 340 млн років. Її початком вважають появу організмів з кістяками, черепашками та панцирами.

Побачити перші бактерії вченим допомогла здатність мінералу піриту та деяких сполук кремнію до заміщення м’яких тканин. Таким чином у відкладеннях утворилися точні копії різних викопних істот, зокрема одноклітинних організмів. Таку копію вчені називають «реплікою на молекулярному рівні». Побачити її, звичайно, можливо лише за допомогою потужного електронного мікроскопа. Наприклад, одна з найдавніших знайдених завдяки цьому явищу клітин має довжину 0,7 і ширину 0,2 мк.

Це був досить бурхливий період історії Землі. В атмосфері планети вирували потужні урагани. Її поверхня здригалася від землетрусів і вулканічних вивержень. Кілька разів змінювався клімат. Вологі періоди змінювалися посушливими, кожний з яких тривав багато мільйонів років. Моря висихали, на їх місцях утворювалися пустелі.

У першій половині палеозою життя, як і раніше, існувало тільки в морях. Більшість істот мешкала на дні, у величезних мілководних лагунах, що оточували материки. Риб ще не було. Потім з’явилися перші плавці – головоногі молюски. Лагуни стали колискою і для перших хребетних тварин. Вони були малорухливі, не мали щелеп і парних плавців, живилися мулом, точніше організмами, які існували в ньому. Перші хребетні тварини стали предками риб.

У другій половині палеозою в атмосфері зросла кількість кисню та озону. Озоновий шар почав затримувати проникнення на поверхню Землі великої кількості небезпечного ультрафіолетового випромінювання, а це дало змогу рослинам та істотам покинути морську колиску й потроху опановувати суходіл.

Палеозойську еру вчені поділяють на шість періодів: кембрійський, ордовицький, силурійський, девонський, кам’яновугільний та пермський. Кожен з них має свої цікаві особливості, які дозволяють уявити, як саме з’явилися динозаври.

Кембрійський період

Перший, кембрійський період, або просто кембрій, названо на честь Кембрійських гір в Англії, де вперше 1836 року були досліджені відкладення того часу. Він тривав 70 млн років.

У кембрії на місці холодного Льодовитого океану існував досить теплий материк Лавренція. На південь від нього був розташований Бразильський материк, який формою нагадував яйце. Європа була меншою за сучасну і умовно названа науковцями Руським материком. Мілководне Кембрійське море відділяло її від Сибірського материка, який лежав у районі сучасного Західного Сибіру. На південь від нього існував невеликий Китайський материк, чия територія збігається з місцем розташування Китаю. В той час існувала і Африка, яка була дещо меншою за сучасну. А от так званий Австралійський материк тягнувся від сучасної Індії до Західної Австралії.

Ці материки повільно дрейфували поверхнею планети, іноді зіштовхувалися, знов розходилися і утворювали безліч островів, які згодом знов приєднувалися до материків або їх заливали морські хвилі. Існували й острови вулканічного походження.

Вулканічна діяльність на планеті була дуже активною. Мільйони вулканів продовжували вивергати лаву, попіл та гази. Земна поверхня здригалася від землетрусів і залишалася абсолютно голою. На суходолі не було рослин, не бігали тварини, не літали птахи. Лише мовчазне каміння та піски панували у світі.

Життя вирувало тільки у кембрійських теплих і мілководних морях. Там жили дивовижні істоти, наприклад, археоцеати – губкоподібні організми з пористим вапняним кістяком. Формою вони нагадували келихи або чаші, тому так і звуться (у перекладі з давньогрецької слово «археоцеат» означає «давня чаша»). Так само, як губки, вони кріпилися до морського дна і все життя проводили на одному місці, поглинаючи мікроскопічних мешканців моря. Постійно на одному місці жили й цистоідеї. Ці істоти мали довгі стеблини, вершини яких закінчувались вапняними чашечками, що нагадують нерозкриті пуп’янки квітів.

Ще цікавішими були справжні королі кембрійських морів – трилобіти, або «трилопасні». Таку назву вони дістали через оригінальну побудову тіла, яке вздовж і впоперек розділялося на три частини. Зовні трилобіти були схожі на скорпіонів або чудернацьких жуків. Довжина більшості з них не перевищувала 2,5 сантиметра, але були й досить великі види. Трилобіти повільно повзали по дну в пошуках дрібних донних мешканців детритів, а щоб захиститися від ворогів, згорталися у клубочок, як їжачки або мокриці. Жили вони близько сімдесяти мільйонів років тому і не залишили ані прямих, ані віддалених нащадків. Їх трохи нагадують сучасні мечохвости й молунські раки.

Ще цікавішими були брахіоподи-плечоноги, названі так за те, що вони мали дві кінцівки, які начебто продовжували «плечі» істоти. Брахіоподи вже мали добре розвинену кровоносну систему, шлунок та печінку, а також хітинову черепашку, схожу на панцир сучасних комах.

Серед цих незвичних створінь були й наші добрі знайомці – медузи – майже такі самі, як сучасні. За мільйони років вони не змінилися, як не змінилися деякі черви та губки.

Ордовицький період

Епоха кембрію перейшла в ордовик. Час його панування на планеті – 60 млн років. Уперше ордовицькі відкладення були знайдені англійським вченим Родеріком Мурчісоном, який відніс їх до силуру. Пізніше вчені звернули увагу на те, що ордовицький рослинний і тваринний світ суттєво відріз няється від флори і фауни силурійського періоду. Тому на XXI Міжнародному геологічному конгресі було прийнято рішення відокремити ордовицький період.

На той час материки знов змінили свої обриси. Вже відома нам Лавренція розділилася на чотири великі острови, поряд з якими утворилася велика кількість маленьких острівців. З Руського материка утворилося два, а Сибірський та Китайський зменшилися вдвічі. Їх частково залило море, над поверхнею якого височіли острови – вершини колишніх гір. Південна Америка, Африка, Індостан та Австралія рухалися назустріч одне одному і врешті-решт утворили єдиний південний материк – величезну Гондвану. Внаслідок зіткнення материків і посилення вулканічної діяльності виросли нові гори, які ставали дедалі вищими і крутішими.

Дуже змінилися кліматичні умови. На планеті стало значно тепліше. Це створило сприятливі умови для подальшого розвитку живих організмів.

У мілких і теплих ордовицьких морях процвітали наші давні знайомці трилобіти і цистоідеї. А поряд з ними метушилися інші морські мешканці.

Дно вкривали справжні хащі з коралів і вапняних кущів – строматопор. Але більше за них було маленьких радіолярій, одягнених у дивовижні панцирі з тонких кремнієвих голочок. Переплітаючись між собою, ці голочки створювали чудернацьке вбрання – ажурні кулі, келихи, дзвони, кошики й таке інше. Проте розгледіти їх можна хіба що під мікроскопом, такими дрібними були ці чарівні істоти.

Не менш витонченими були і кремнієві губки, які нагадували прозорі келихи. Їх кремнієвий кістяк складався з гілочок, кожна з яких мала чотири промені. Тому ці губки і називаються чотирипроменевими. Ще прекраснішими були їхні сестри – шестипроменеві губки. Шість променів на голочках при складанні створювали дивовижні геометричні візерунки.

Серед молюсків найпоширенішими були наутілоідеї, які нагадували спіралі, роги, кораблики, та інші черевоногі мо люски, чиї черепашки майже не відрізняються від черепашок наших черевоногих сучасниць. Наутілоідеї були хижаками і мали довжину до 4 м. Зараз від численної кількості їх видів збереглися лише маленькі наутілуси.

Найважливішою подією ордовицького періоду, мабуть, слід вважати появу хребетних істот. Найдавніші з відомих нам хребетних знайдені саме в ордовицьких відкладеннях. Найпоширенішими з них стали численні риби. Вони ще не мали щелеп, їхнє тіло захищала не луска, а панцир, тому такі риби і називаються панцирними. Деякі, наприклад, дрепанаспіс, який був пласким, наче камбала, на спині мали товстий кістковий щит завдовжки 35 см.

Бурхливо розвивалися в цей період рослини. Вони почали опановувати прісноводні водойми поблизу морського узбережжя. З’явилися перші спорові рослини, які мали міцне стебло з добре розвинутою судинною системою – мережею канальців, якими вода з розчиненими в ній поживними речовинами могла діставатися до всіх частин рослини. Незабаром такі рослини почали освоювати суходіл і насичувати атмосферу киснем.

Силурійський період

Уже знайомий нам Родерік Мурчісон першим описав і силурійський період, вивчаючи відкладення у Вельсі (Англія). Вчений дав йому назву на честь племені силурів, яке колись тут жило.

Для цього періоду, що тривав 45 млн років, характерним є поступове потепління. Протягом силуру з теплого він перетворився на сухий та жаркий. Знов змінилася географічна карта планети. На місці сучасного Сибіру утворився новий материк – Ангарида. А наприкінці періоду почався підйом суходолу.

Потепління призвело до випаровування морів. Території, зайняті водою, скоротилися, і частина водоростей опинилася на суходолі. Деякі з них пристосувалися до нових умов і започаткували розвиток рослинного світу планети.

Першими наземними, а точніше, напівводними рослинами стали псилофіти. Вони росли на берегах водних басей нів, були невеликими, десь 30–40 см заввишки, і не мали листя. Зелене вбрання їм замінювала луска. Псилофіти ще не мали коріння – це були відростки, якими вони закріплювалися в мулі. А розмножувалися ці давні рослини спорами, майже такими, як сучасні папороті. Аби прорости, спори мали потрапити у воду.

Сусідами псилофітів були птеридофіти. Ці рослини теж розмножувалися спорами, але в деяких із них на пагонах розвинулося зачаткове листя.

Трохи пізніше на суходіл почали виповзати й деякі мешканці морів та прісних водоймищ, які, правда, далеко від води не відходили. Вважають, що першими були комахи.

А морська фауна того часу майже не відрізнялася від ордовицької. Побільшало тільки голкошкірих. Окрім цистоідей тут тепер жили морські лілії, морські зірки, морські їжаки тощо. А ось трилобітів значно поменшало. Це трапилося тому, що в силурійських морях з’явилися ракоскорпіони, які дуже нагадували трилобітів, але були їхніми запеклими ворогами. Ці жахливі хижаки мали міцні клешні, голку на хвості та отруйний шип.

Від ракоскорпіонів утворилися істоти, які вже жили на суходолі, поблизу смуги прибою. Зовні вони нагадували скорпіонів, які є їх прямими нащадками.

Але головною подією у світі тварин силуру став бурхливий розвиток риб. Силурійські риби мало нагадували своїх нащадків. Вони жили на дні й рухалися дуже повільно. У них не було кістяка, трикутні плавці щільно прилягали до тіла, а на шкірі та в роті росли маленькі зуби. З часом у силурійських риб сформувався кістяк, зяброві дуги перетворилися на щелепи, а зуби на шкірі стали лускою.

Перших хребетних риб зі щелепами називають акантодами, що в перекладі з давньогрецької означає «огидна колючка». Розмірами й виглядом вони були дещо схожі на йоржів. Їхні тіла нагадували веретена і були захищені щільною бронею з дрібних ромбічних лусочок, а всі плавці, в тому числі й хвостовий, озброєні потужним кістяним шипом. Щелепи акантоди були ще слабкі й малі. Проте плавців у неї утворилося надміру – п’ять-шість пар. Еволюція визнала їх зайвими, і нащадки акантодів мають значно меншу кількість кінцівок. Отож ці риби – єдині представники «багатоногів» серед хребетних тварин.

Девонський період

Риби стали панівною групою тварин наступного, девонського періоду. Він одержав свою назву від графства Девоншир на півдні Англії, де теж у 1836 р. здійснював наукові розвідки Родерік Мурчісон.

Серед девонських риб дуже поширеними були артродіри, хижі істоти, які вже мали щелепи. Спочатку вони були невеликими, завдовжки 50 см, але згодом набули жахливих роз мірів. Кістяки деяких артродірів, наприклад дунклеостеуса, сягають у довжину 12 м. Щелепи цього велетня були озброєні парою кістяних пластин, що нагадували гачки.