Так сотни миллионов лет назад выглядел древний материк Олдред. 570-500 млн лет назад распределение суши по поверхности Земли было иным, нежели в настоящее время. На месте Северной Америки и Гренландии существовал материк Лавренция. Южнее Лавренции простирался Бразильский материк.
Африканский материк включал Африку, Мадагаскар и Аравию. Севернее него располагался Русский материк, соответствующий на Русской платформе в границах - дельта Дуная, Днестр, Висла, Норвежское море, Баренцево море, реки Печора, Уфа, Белая, север Каспийского моря, дельта Волги, север Чёрного моря. Центр платформы - город Владимир в междуречье Оки и Волги.
На Русской платформе кембрийские отложения распространены почти повсеместно в её северной части, а также известны в западных частях Белоруссии и Украины. К востоку от Русского материка располагался Сибирский материк - Ангарида, включающий Сибирскую платформу и прилегающие горные сооружения. На месте современного Китая был Китайский материк, на юге от него - Австралийский материк, охватывавший территорию современной Индии и Западной Австралии.
Ордовикский период
В начале палеозоя (500-440 млн лет назад) в Северном полушарии из древних платформ - Русской, Сибирской, Китайской и Северо-Американской - сложился единый материк Лавразия.
Индостанская (остров Мадагаскар, полуостров Индостан, южнее Гималаев), Африканская (без гор Атласа), Южно-Американская (к востоку от Анд), Антарктическая платформы, а также Аравия и Австралия (к западу от горных хребтов её восточной части) вошли в южный материк - Гондвану.
Лавразия отделялась от Гондваны морем (геосинклиналью) Тетис (Центральное Средиземноморье, Мезогея), проходившим в мезозойскую эру по зоне Альпийской складчатости: в Европе - Альпы, Пиренеи, Андалузские горы, Апеннины, Карпаты, Динарские горы, Стара-Планина, Крымские горы, Кавказские горы; в Северной Африке - северная часть Атласских гор; в Азии - Понтийские горы и Тавр, Туркмено-Хорасанские горы, Эльбрус и Загрос, Сулеймановы горы, Гималаи, складчатые цепи Бирмы, Индонезии, Камчатка, Японские и Филиппинские острова; в Северной Америке - складчатые хребты Тихоокеанского побережья Аляски и Калифорнии; в Южной Америке - Анды; архипелаги, обрамляющие Австралию с востока, в том числе острова Новая Гвинея и Новая Зеландия. Территория, охваченная альпийской складчатостью, сохраняет высокую тектоническую активность и в современную эпоху, что выражается в интенсивно расчленённом рельефе, высокой сейсмичности и продолжающейся во многих местах вулканической деятельности. Реликтом Пратетиса являются современные Средиземное, Чёрное и Каспийское моря.
Лавразия существовала до середины мезозоя, а её изменения заключались в утрате территорий Северной Америки и последующее переформирование Лавразии в Евразию.
Остов современной Евразии сращен из фрагментов нескольких древних материков. В центре - Русский континент. На северо-западе к нему примыкает восточная часть бывшей Лавренции, которая после кайнозойских опусканий в области Атлантического океана отделилась от Северной Америки и образовала Европейский выступ Евразии, расположены западнее Русской платформы. На северо-востоке - Ангарида, которая в позднем палеозое была сочленена с Русским континентом складчатой структурой Урала. На юге - к Евразии причленились северо-восточные части распавшейся Гондваны (Аравийская и Индийская платформы).
Распад Гондваны начался в мезозое, Гондвана была буквально растащена по частям. К концу мелового - началу палеогенового периодов обособились современные постгондванские материки и их части - Южная Америка, Африка (без гор Атласа), Аравия, Австралия, Антарктида.
Климат
Климатические данные о состоянии Земли в то время также раскрывают нам дополнительные возможности для интересующего нас познания.
В терминальном рифее (680-570 млн лет назад) большие пространства Европы и Северной Америки были охвачены обширным лапландским оледенением. Ледниковые отложения этого возраста известны на Урале, в Тянь-Шане, на Русской платформе (Белоруссия), в Скандинавии (Норвегия), в Гренландии и Скалистых горах.
В ордовикский период (500-440 млн лет назад) Австралия располагалась близ Южного полюса, а северо-западная Африка - в районе самого полюса, что подтверждается запечатлевшимися в ордовикских породах Африки признаками широкого распространения оледенения.
В девонский период (от 410 млн до 350 млн лет тому назад) экватор располагался под углом в 55 - 65° к современному и проходил примерно через Кавказ, Русскую платформу и южную Скандинавию. Северный полюс находился в Тихом океане в пределах 0 - 30° северной широты и 120-150° восточной долготы (в районе Японии).
Поэтому на Русской платформе климат был приэкваториальным - сухим и жарким, отличался большим разнообразием органического мира. Часть территории Сибири занимали моря, температура воды которых не спускалась ниже 25 °C. Тропический (гумидный) пояс, в разное время девонского периода простирался от современной Западно-Сибирской равнины на севере до юго-западного края Русской платформы . На основе палеомагнитного изучения пород установлено, что на протяжении большей части палеозоя и Северная Америка располагалась в экваториальной зоне. Ископаемые организмы и широко распространенные известняки этого времени свидетельствуют о господстве в ордовике теплых мелководных морей.
Напротив, на территории Гондваны климат был приполярным. В Южной Африке (в Капских горах) в свите Столовой горы, в бассейне Конго и в южной части Бразилии имеются ледниковые образования (тиллиты) - свидетели холодного околополярного климата. В протерозое и верхнем карбоне развивалось обширное оледенение. В Южной Австралии, Китае, Норвегии, Южной Африке, на юге Европы, в Южной Америке в пределах этого пояса обнаружены признаки ордовикского оледенения. Следы верхнекаменноугольного оледенения известны в Центральной и Южной Африке, на юге Южной Америки, в Индии и Австралии. Оледенения установлены в нижнем протерозое Северной Америки, в верхнем рифее (рифей - 1650-570 млн лет) Африки и Австралии, в венде (680-570 млн лет назад) Европы, Азии и Северной Америки, в ордовике Африки, в конце карбона и начале перми на материке Гондвана. Органический мир этого пояса отличался обеднённостью состава. В каменноугольном и пермском периодах на материке Гондвана развивалась своеобразная флора умеренного и холодного пояса, для которой было характерно обилие глоссоптерисов и хвощей.
В девоне северный (аридный - засушливый) пояс охватывал Ангариду (Северную Азию) и складчатые сооружения, примыкавшие к нему с юга и востока, господствовал на континентах: Ангарском, Казахском, Балтийском и Северо-Американском.
В Колорадо (часть бывшей Лавренции) в ордовикских песчаниках обнаружены фрагменты самых примитивных позвоночных - бесчелюстных (остракодерм).
После окончания цикла геосинклинальное развитие может повториться, но всегда какая-то часть геосинклинальных областей в конце очередного цикла превращается в молодую платформу. В связи с этим в течение геологической истории площадь, занятая геосинклиналями (морями), уменьшалась, а площадь платформ увеличивалась. Именно геосинклинальные системы являлись местом образования и дальнейшего нарастания континентальной коры с её гранитным слоем.
Периодический характер вертикальных движений в течение тектонического цикла (преимущественно опускание в начале и преимущественно поднятие в конце цикла) каждый раз приводил к соответствующим изменениям рельефа поверхности, к смене трансгрессий и регрессий моря. Те же периодические движения влияли на характер отлагавшихся осадочных пород, а также на климат, который испытывал периодические изменения. Уже в докембрий тёплые эпохи прерывались ледниковыми. В палеозое оледенение охватывало по временам Бразилию, Южную Африку, Индию и Австралию. Последнее оледенение (в Северном полушарии) было в антропогене.
Фауна
Рассмотренное выше положение континентов подтверждается данными фаунистического районирования, согласно которым суша Земли разделяется на четыре фаунистических царства: Арктогея, Палеогея, Неогея, Нотогея. Антарктическая суша, населённая преимущественно морскими животными, не входит ни в одно из царств.
Арктогея («северная земля») с центром группирования на Русской платформе включает также Голарктическую, Индо-Малайскую, Эфиопскую области и занимает Евразию (без Индостана и Индокитая), Северную Америку, Северную Африку (включая Сахару). Животный мир Арктогеи характеризуется общностью происхождения. В Арктогее обитают только плацентарные млекопитающие.
Неогея («новая земля», более поздняя по времени, образовавшаяся из продуктов распада Гондваны) занимает Южную, Центральную Америку от Нижней Калифорнии и южной части Мексиканского нагорья на севере до 40° ю.ш. на юге и прилежащие к Центральной Америке острова. Распространены плацентарные.
Нотогея («южная земля») занимает Австралию, Новую Зеландию и острова Океании. Длительная изоляция Нотогеи привела к формированию фауны, богатой эндемиками (изолированные виды). Число плацентарных млекопитающих относительно невелико: мышиные, рукокрылые, псовые.
Палеогея занимает главным образом тропические районы Восточного полушария. Для Палеогеи характерны группы животных древней фауны Гондваны - её Бразильско-Африканского континента: страусы, двоякодышащие рыбы, черепахи, а также хоботные, человекообразные обезьяны, хищные и др.
В глобальной сети появился интересный сервис (dinosaurpictures.org), позволяющий посмотреть, как выглядела наша планета 100, 200, … 600 миллионов лет назад. Листинг событий, происходящих в истории нашей планеты приведён ниже.
Наше время
. На Земле практически не осталось мест, не испытывающих деятельность человека.
20 миллионов лет назад
Неогеновый период. Млекопитающие и птицы начинают походить на современные виды. В Африке появились первые гоминиды.
35 миллионов лет назад
Средний ярус Плейстоцена в эпоху Чертвертичного периода. В ходе эволюции из небольших и простых форм млекопитающих появились большее сложные и разнообразные виды. Развиваются приматы, китообразные и другие группы живых организмов. Земля остывает, получают распространения лиственные породы деревьев. Первые виды травянистых растений эволюционируют.
50 миллионов лет назад
Начало третичного периода. После того, как астероид уничтожил динозавров, выжившие птицы, млекопитающие и рептилии, эволюционируя, занимают освободившиеся ниши. От наземных млекопитающих ответвляется группа предков китообразных, которая начинает осваивать просторы океанов.
65 миллионов лет назад
Поздний мел. Массовое исчезновение динозавров, морских и летающих рептилий, а также множества морских беспозвоночных и других видов. Учёные придерживаются мнения, что причиной вымирания стало падения астероида в районе настоящего полуострова Юкатан (Мексика).
90 миллионов лет назад
Меловой период. По Земле продолжают разгуливать Трицератопсы и Пахицефалозавры. Первые виды млекопитающих, птиц и насекомых продолжают эволюционировать.
105 миллионов лет назад
Меловой период. По Земле разгуливают Трицератопсы и Пахицефалозавры. Появляются первые виды млекопитающих, птиц и насекомых.
120 миллионов лет назад
Ранний Мел. На земле тепло и влажно, ледовые полярные шапки отсутствуют. В мире доминируют рептилии, первые мелкие млекопитающие ведут полускрытый образ жизни. Цветковые растения эволюционируют и распространяются по всей Земле.
150 миллионов лет назад
Конец Юрского периода. Появились первые ящерицы, эволюционируют примитивные плацентарные млекопитающие. Динозавры доминируют на всей суше. Мировой океан населяют морские рептилии. Птерозавры становятся доминирующими позвоночными в воздухе.
170 миллионов лет назад
Юрский период. Динозавры процветают. Эволюционируют первые млекопитающие и птицы. Жизнь океана отличается разнообразием. Климат на планете очень тёплый и влажный.
200 миллионов лет назад
Поздний Триас. В результате массового вымирания исчезает 76% всех видов живых организмов. Численность популяций выживших видов также сильно снижается. Виды рыб, крокодилов, примитивных млекопитающих, а также птерозавров пострадали в меньшей степени. Появляются первые настоящие динозавры.
220 миллионов лет назад
Средний Триас. Земля восстанавливается после Пермско-Триасового вымирания. Начинают появляться мелкие динозавры. Вместе с первыми летающими беспозвоночными появляются Терапсиды и Архозавры.
240 миллионов лет назад
Ранний Триас. Из-за гибели большого числа видов наземных растений отмечается низкое содержание кислорода в атмосфере планеты. Многие виды кораллов исчезли, пройдёт много миллионов лет прежде чем над поверхностью Земли начнут вздыматься коралловые рифы. Небольшие по размерам предки динозавров, птиц и млекопитающих выживают.
260 миллионов лет назад
Поздняя Пермь. Самое массовое вымирание в истории планеты. Около 90% всех видов живых организмов исчезает с лица Земли. Исчезновение большинства видов растений приводит к голодной смерти большого количества видов травоядных рептилий, а затем и хищных. Насекомые лишаются среды обитания.
280 миллионов лет назад
Пермский период. Массивы суши сливаются вместе и формируют суперконтинет Пангею. Климатические условия ухудшаются: начинают расти полярные шапки и пустыни. Площадь пригодная для произрастания растений резко снижается. Несмотря на это четвероногие рептилии и и амфибии дивергируют. Океаны изобилуют различными видами рыб и беспозвоночных.
300 миллионов лет назад
Поздний Карбон. У растений появляется развитая корневая система, что позволяет им успешно заселять труднодоступные участки суши. Площадь поверхности Земли, занятая растительностью увеличивается. Содержание кислорода в атмосфере планеты также увеличивается. Жизнь начинает активно развиваться под пологом древней растительности. Эволюционирую первые рептилии. Появляется множество разнообразных гигантских насекомых.
340 миллионов лет назад
Карбон (Каменноугольный период). На Земле происходит массовое вымирание морских организмов. У растений появляется более совершенная корневая система, которая позволяет более успешно захватывать новые участки суши. Концентрация кислорода в атмосфере планеты увеличивается. Первые рептилии эволюционируют.
370 миллионов лет назад
Поздний Девон. По мере развития растений, жизнь на суше усложняется. Появляется большое количество видов насекомых. У рыб появляются крепкие плавники, которые в итоге развиваются в конечности. Первые позвоночные выползают на сушу. Океаны изобилуют кораллами, различными видами рыб, включая акул, а также морскими скорпионами и головоногими моллюсками. Начинают появляться первые признаки массового вымирания морских живых организмов.
400 миллионов лет назад
Девон. Растительная жизнь на суше усложняется, ускоряя эволюцию наземных животных организмов. Насекомые дивергируют. Видовое разнообразие Мирового океана увеличивается.
430 миллионов лет назад
Силур. Массовое вымирание стирает с лица планеты половину видового разнообразия морских беспозвоночных. Первые растения начинают осваивать сушу и заселять прибрежную полосу. У растений начинает развиваться проводящая система, которая ускоряет транспорт воды и питательных веществ к тканям. Морская жизнь становится более разнообразной и многочисленной. Некоторые организмы покидают рифы и обосновываются на суше.
450 миллионов лет назад
Поздний Ордовик. Моря изобилуют жизнью, появляются коралловые рифы. Водоросли по-прежнему являются единственными многоклеточными растениями. Сложная жизнь на суше отсутствует. Появляются первые позвоночные, включая бесчелюстных рыб. Появляются первые предвестники массового вымирания морской фауны.
Ни для кого не секрет, что современное распределение континентов - лишь одномоментный снимок в истории нашей планеты. С момента зарождения Земли 4,5 миллиарда лет назад и до сегодняшнего дня дрейф тектонических плит определяет эволюцию и развитие планеты. Без глобальных изменений Земля была бы безжизненной пустыней. Путешествуют не только люди. И Шпицберген - яркое тому подтверждение. Этот маленький клочок суши прошел 12000 километров за последние 600 миллионов лет: от южного полюса до северного.
Интересно? Давайте проследим его путь вместе. Итак, в начале истории: 600 миллионов лет назад Шпицберген был покрыт льдами вендского периода на 60й параллели южной широты. Наземной жизни еще не было. Мелководья морей населяли вендобионты - мягкотелые существа - первые из известных и широко распространённых многоклеточных животных. Сейчас известны тысячи экземпляров различных представителей этой фауны, однако ни на одном из них нет повреждений и следов укусов; судя по всему, в то время не существовало хищников, да и вообще животных, питающихся крупными кусками пищи. Поэтому вендскую биоту часто называют "Сад Эдиакары" - по аналогии с райским садом, где никто никого не ел. Ситуация райского сада, как ей и положено, просуществовала недолго: в конце венда вендобионты полностью вымерли, не оставив после себя прямых потомков.
С кембрийского по силурийский период (530-430млн. лет назад) Шпицберген продвигался к экватору, периодически покрываясь водой тропических морей. На Земле происходит скелетная революция и появляются почти все типы животных. Растения выходят на сушу, в морях появляются древнейшие позвоночные. В водах Шпицбергена царствуют кораллы и трилобиты.
Девонский период (390 млн. лет назад) - Шпицберген располагается на 25 градусах северной широты. На Земле наступила эра пустынь. Появляются первые пауки, насекомые и аммониты. К концу периода наступает массовое вымирание видов.
Каменноугольный период застает архипелаг на 30й параллели северной широты. Климат - как сейчас на Карибах. Появились рептилии, а на Шпицбергене растет дождевой тропический лес. В пермском периоде острова снова уходят под воду, а на Земле начинается великое пермо-триасовое вымирание. В триасовом и юрском периодах появляются древнейшие динозавры. Шпицберген покрыт холодными водами прибрежных морей, продолжая двигаться к северу.
Меловой период. Шпицберген вновь над водой и достиг 60 градусов северной широты. На Земле стоит влажный климат и леса растут прямо до полюса. Появились цветковые растения.
Третичный период. Архипелаг забрался аж на 83ю параллель, но все еще покрыт лесом, видом похожий на нашу тайгу. Климат меняется и вновь наступает массовое вымирание.
Четвертичный период - настоящее время. Шпицберген немного спустился на юг - к 79й параллели северной широты. Появился человек. Снова настало оледенение.
Странно-выглядящие ископаемые были впервые обнаружены в захоронении Эдиакарские Холмы Ediacara Hills в Австралии, а затем и в отложениях из других регинов: Charnwood Forest (Англия) и Avalon Peninsula (Канада). Эти ископаемые имеют возраст 610—543 млн лет (незадолго до начала Кембрия). Большая их часть имела размеры в несколько сантиметров и была существенно крупнее своих предшественников. Многие из этих организмов не имеют аналогов ни с одним из видов, обитавших до или после эдиакарского периода. Высказывались предположения, что наиболее «странные» представители эдиакарской фауны должны быть отнесены к отдельномуцарстству — «Вендобионты» (Vendozoa). Именно к их числу относится Харния/Charnia — наиболее древняя из находок эдиакарского периода (возраст — 580 млн лет).
Однако некоторые эдиакарские организмы могут оказаться предшественниками более поздней фауны:
Kimberella, возможно, является ранним моллюском. Некоторые окаменелости содержат царапины, свидетельствующие о способе передвижения, схожем с моллюсками Кембрия;
Arkarua возможно была иглокожим, хотя и не имеющим некоторых признаков, характерных для более поздних иглокожих (у Arkarua отсутствует stereom, уникальная кристаллическая форма карбоната кальция, являющаяся строительным материалом их экзоскелетов);
Сприггина возможно, относится к трилобитам и, соответственно, членистоногим. Однако ее тело имеют не билатеральную, а скользящую симметрию, характерную для вендобионтов;
Parvancorina, возможно, является наиболее вероятным кандидатом в ранние членистоногие. Однако, у них не наблюдается признаков ног, или сложной пищеварительной системы
Cloudina — небольшое животное (диаметром от 0,3 до 6,5 мм; длиной от 8 мм до 15 см.), выглядящее как стопка конусов, вставленных острыми концами друг в друга. Предположительно, Cloudina является общим предком многощетинковых червей, но вопрос о точной классификации остается открытым. Это одно из первых животных, имеющих кальцинированную оболочку, то есть твёрдую часть тела (в палеонтологическом смысле).
Отверстия в раковинах Cloudina. Отбор в системе хищник-жертва
В ряде мест до 20 % окаменелостей Cloudina содержат отверстия диаметром от 15 до 400 мкм., оставленные хищниками. Некоторые Cloudina были повреждены несколько раз, что говорит об их способности отражать атаки (хищники повторно не атакуют пустые раковины). Очень схожие с Cloudina ископаемые Sinotubulites, обнаруживаемые в тех же захоронениях вообще не содержат отверстий. Такая избирательность может свидетельствовать о существовании уже в Эдиакарском периоде эволюционного отбора размерных классов, а также специализации жертв в ответ на хищничество, рассматриваемой как одна из причин Кембрийского взрыва.
Рост разнообразия следов, оставленных организмами (565—543 млн лет)
Окаменелые следы Rusophycus, оставленные трилобитами.
Наиболее ранние эдиакарские ископаемые, относящиеся к периоду 610—600 млн.лет назад, содержали только следы, оставленные стрекающими. Около 565 млн.лет назад появляются более сложные следы. Чтобы их оставить, организмам требовался кожномускульный мешок, а их общее строение — быть сложнее, чем у стрекающих или плоских червей.
Непосредственно перед началом Кембрия (около 543 млн лет назад) возникает множество новых следов, включая вертикальные норки (Diplocraterion и Skolithos), а также следы возможных членистоногих (Cruziana и Rusophycus. Вертикальные норки свидетельствуют о том, что червеподобные животные приобрели новое поведение и, возможно, новые физические возможности. Следы же Cruziana и Rusophycus говорят о существовании у непосредственных предшественников членистоногих экзоскелета, хотя возможно и не столь жесткого, как впоследствии.
