Автобиография Земли. 4,6 миллиарда лет захватывающей истории нашей планеты

Палеозойская («древняя жизнь») эра – первая из трех эр фанерозойского эона и самая продолжительная. Палеозой охватывает период в 289,1 млн лет: с 541 до 251,9 млн лет назад. Нижняя граница обозначена появлением сложноорганизованных живых существ после условий Земли-снежка, а верхняя граница – одним из крупнейших массовых вымираний, зарегистрированных на планете, в конце пермского периода. В палеозое выделяют шесть периодов: кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, каменноугольный и пермский.

В палеозое начала быстро развиваться жизнь в том виде, в каком мы ее знаем. Отчасти этот расцвет форм жизни был следствием создания в то время множества экосистем в мелководных, эпиконтинентальных («на континенте») морях. Эти моря простирались вглубь над поверхностью континентов, когда уровень моря был выше, а высота континентов была небольшой в результате действия тектонических сил. В противоположность этому шельфовые моря – это мелководные моря, образующиеся, когда океанские воды затапливают континентальные шельфовые зоны, но они тоже представляют собой богатую среду обитания живых существ.

В начале палеозоя континентальные массы, объединившиеся в суперконтинент Паннотия в конце протерозойского эона, продолжали распадаться: этот процесс начался в самом конце неопротерозоя, 550 млн лет назад. В некоторых участках тектонические силы раскалывали и растаскивали в разные стороны фрагменты Паннотии, а в других огромные массивы суши сталкивались. В результате окончательного раскола суперконтинента образовались четыре континента: Лаврентия, Балтика, Гондвана и Сибирь. Кроме того, микроконтинент Авалония стал важным участником процесса, поскольку он был расположен рядом с краем Лаврентии и часто подвергался ударам, когда другие континенты врезались друг в друга.

В результате столкновения континентов, расположенных на массивных литосферных плитах, в палеозое происходили масштабные процессы горообразования. В конце кембрия началась фаза каледонской эпохи орогенеза (эпохи складчатости), в результате которой образовались и ныне существующие горные цепи, включая Северо-Шотландское нагорье и горы Норвегии, Ирландии и Уэльса. Этот процесс продлился и в девонском периоде – свыше 200 млн лет – и связан с закрытием бассейна океана Япетус, когда столкнулись Лавразия, Балтика и Авалония. Самая ранняя фаза каледонской эпохи складчатости, пенобскот, наблюдается в наши дни в несогласиях горных пород на севере Уэльса, юго-востоке Ирландии и на востоке штата Мэн[428]. Геологи зафиксировали много других фаз каледонской эпохи орогенеза, причем некоторые из них оказали более значительное влияние и представлены обширными зонами, тогда как эффект других носил локальный характер.

Кембрийский период, 541–485,4 млн лет назад

Первый период палеозоя – кембрийский – на основе развития живых организмов от простых одноклеточных до более сложных форм подразделяется на четыре эпохи (от древнейшей до самой поздней): терреневскую, серия 2, мяолинскую и фуронгскую[429]. Эти эпохи соответствуют продолжающейся эволюции раковин в качестве наружного средства защиты, которая началась в конце докембрия. Такие существа, как трилобиты и другие артроподы, стали одними из первых хищников в истории Земли. Палеонтологи связывают каждое событие, приведшее к подобным изменениям живых организмов, со значительными колебаниями в круговороте углерода.

В кембрийских горных породах также продолжают обнаруживать ассоциации ископаемых, свойственных позднему докембрию, – мелких ископаемых с раковинами (см. главу 8). Но существенное различие заметно в сложных ихнофоссилиях (следах жизнедеятельности живых организмов) – слепках нор и ходов, – которые впервые появляются в начале кембрия. Ученые раньше считали, что развитие минерализованных раковин обозначает границу самого раннего кембрия, когда формы жизни стали существенно отличаться от представителей докембрийской фауны, эдиакарской, с их мягкими, лишенными раковины телами. Позже уточненные данные показали, что мелкие ископаемые с раковинами появились до этого времени. В кембрии, продолжительность которого составляет 55,6 млн лет, выделяют четыре вышеупомянутые эпохи – и десять веков на основе распределения и биоразнообразия мелких ископаемых с раковинами, трилобитов, брахиопод и обитавших в океане артропод.

Значительные изменения разнообразия и типов живых организмов в кембрийский период называют кембрийским «взрывом биоразнообразия». Но термин «взрыв» неправильный, поскольку это не произошло мгновенно, а продолжалось на протяжении 50 млн лет или более с кембрия до начала ордовикского периода. Даже еще до начала кембрийского периода, в конце докембрия, стали появляться разные живые организмы. Для обозначения этого периода расцвета жизни предлагается другое название: великое кембрийское биоразнообразие[430].