Пермский период (пермь)
Страница 7 из 7
Пермский период относится к шести периодам палеозойской эры, посредством которого данная эра и завершается. Пермь берет начало 298 млн. лет назад, длится 47 млн. лет и завершается 252 млн. лет до наших времен. Это единственный период, получивший Российское наименование в честь того, что выделен он был впервые именно в России, в районе города Пермь. Знаменателен тем, что именно во время данного периода окончательно сформировался суперматерик Пангея, что вызвало в конце периода самое массовое за всю историю вымирание древних растений и животных.
Основные подразделы пермского периода, его география и климат
У нас в стране пермский период принято подразделять на два отдела - верхний и нижний, но соответствуясь с делением Международного союза геологических наук, пермский период имеет три отдела - Логинский (подразделяющийся на Чансиньский и Вучалинский ярусы), средний Гваделупский (Келтенский, Вордский, Роудский ярусы) и Приуральский (Кунгурский, Артинский, Сакмарский и Ассельский ярусы).
| Пермский период (пермь) | Отделы | Ярусы |
| Логинский | Чансиньский | |
| Вучалинский | ||
| Гваделупский | Келтенский | |
| Вордский | ||
| Роудский | ||
| Приуральский | Кунгурский | |
| Артинский | ||
| Сакмарский | ||
| Ассельский |
На протяжении всего пермского периода географические очертания материков Земли постоянно менялись. Лавразия постепенно сливалась с Гондваной, в результате чего вырос Уральский хребет. Индийский континент столкнулся с азиатской частью будущей Пангеи, что взметнуло ввысь Гималаи. В североамериканском сегменте вырастают Аппалачи. Очертания прибрежных материковых линий, как и внутренних озер и морей, постоянно меняются, и все это происходит на фоне постоянной вулканической активности и извержении магматических раскаленных пород, получивших наибольшую активность к завершению пермского периода, что, по всей видимости, и послужило вымиранию больших групп растений и животных. Если к началу перми уже повысившееся по сравнению с каменноугольным периодом содержание углекислого газа в атмосфере составляло 250 ppm, то к середине оно достигло 1000 ppm, а к завершению поднялось до 3000 ppm.
Климат пермского периода менялся так же кардинально. Начавшееся в конце каменноугольного периода оледенение в пермском периоде длилось недолго. Море регрессировало в связи с началом поднятия суши, обусловленной сближением континентов. На большей территории Пангеи выросли огромные песчаные пустыни, вблизи экватора климат приобрел признаки субтропического, где осадки были более частым явлением.
Осадконакопление
В пермском периоде сформировалось подавляющее большинство соленосных бассейнов Земли. Отложения эти, в основном, формировались в соленосных лагунах, поскольку большее количество будущего глобального материка было покрыто песками, не исключением была даже Сибирь. В некоторых районах песчаные отложения чередовались с временно наступавшими и отступавшими угольными слоями.
Животные пермского периода
В начале пермского периода органический мир во многом был схож с каменноугольным и приобрел индивидуальность лишь ближе к середине. В морях еще продолжали существовать беспозвоночные фораминиферы (в основном швагерины), замковые плеченогие (продуктиды, спирифериды), гониатиды начали понемногу вымирать, заменяясь цератитами. У брахиоподов появились новые конкуренты - двустворчатые моллюски, далекие предки нынешних мидий. Они неплохо питались донными осадками, зарываясь в ил с помощью своей мощной ноги. Некоторые даже освоили передвижение в водной толще. Открывая и резко захлопывая створки, они могли плавать на небольшие расстояния, чего было достаточно для поиска новых мест пропитания.
На начало перми все прибрежные и болотистые участки заселяли животные пермского периода , представленные множеством различных видов земноводных. Особенно много их было найдено в сибирском речном бассейне Северной Двины еще в 1985 г. профессором Аманицким В. П. Но понемногу стегоцефалы и прочие их разновидности начали вымирать. В большинстве случаев это связано с появлением в водной среде новых спиралевидных хищников - аммонитов, родственников наутилоидей. Обладая мощными челюстями, они легко расправлялись с беззащитными и миролюбивыми земноводными, и те не могли от них укрыться, ни закопавшись в ил (так или иначе им приходилось выползать на сушу в поисках пищи) ни выползая наружу, поскольку рано или поздно им приходилось возвращаться в водную среду.
Но происходило это все реже и реже. Некоторые земноводные пермского периода в результате эволюции обросли мощными панцирями, но зачастую это их не спасало. Некоторые виды земноводных предпочитали все больше времени проводить на суше, чем спускаться в опасные морские прибрежные воды, что и послужило тому, что некоторые из них эволюционировали в рептилий. Их икринки обзавелись собственной скорлупой, превратившись в яйца, что давало им возможность навсегда распрощаться с водной средой, ведь теперь в нее не надо было возвращаться даже для размножения.
Первыми рептилиями были создания, более походившие на небольших ящериц. Питались они в основном различными жуками, в большом количестве появившимися в пермском периоде, всевозможными сетчатокрылыми и ручейниками. Но со временем из них развились огромные рептилии, с мощными развитыми челюстями, наподобие сегодняшних крокодилов. Древние рептилии были весьма неповоротливы, поскольку ноги их располагались по бокам туловищ, из-за чего они передвигались как бы вразвалку, и не могли развить подвижность и скорость. Но эволюция исправила и это. Со временем среди рептилий развилось ответвление горгонопсов, у которых ноги располагались прямо под туловищем, что в разы увеличило им подвижность. Челюсти многих горгонопсов были снабжены острыми зубами, что делало из них грозных хищников, способных охотиться на прочих даже панцирных низкоподвижных рептилий.
На протяжении пермского периода вымерло огромное количество древних лучеперых рыб, также исчезли разнообразные акулы и кистеперые. А некоторые виды рептилий наоборот вернулись в водную среду, только теперь это были уже не те древние еле подвижные земноводные, а грозные хищники наподобие мезозавров, которым не представляло труда растерзать таких, в свою бытность, непобедимых противников, как акул. В основном они питались мелкими беспозвоночными и рыбами, но не прочь были полакомиться и крупной добычей.
На некоторых участках континентов некоторые виды зверообразных рептилий появились еще к концу каменноугольного периода. В пермском периоде они развились в огромных травоядных рептилий, самых крупных представителей животного мира пермского периода . Связан данный гигантизм был с тем, что долгоперевариваемая растительная пища требовала выращивать для своей обработки гигантские желудки, а эволюционное развитие обеспечивало данные желудки средствами передвижения и поедания. В результате чего и появлялись на свет все более крупные разновидности земноводных. Поначалу плотоядные хищные разновидности рептилий были намного меньше по размерам, но эволюция и тут внесла свои коррективы, вследствие чего хищники к концу перми не уступали, а иной раз даже превосходили своих плотоядных собратьев по размерам.
Сближение материков послужило тому, что на обширные пространства суши пришла засуха. Изменившийся климат толкал эволюцию на создание все новых видов, которые, не просуществовав и 5-10 млн. лет вымирали. Ввиду резких перепадов дневных и ночных температур многие земноводные обзавелись на своей спине огромными гребнями, при помощи которых генерировали тепло. А по ночам живность была вынуждена прятаться по пещерам и расселинам, где хоть как-то сохранялось дневное тепло.
Все толкало эволюцию на создание теплокровных животных. И ближе к концу пермского периода появились первые их виды. Они были более жизнеспособны. Им не нужно было подолгу отогреваться на утреннем солнце, а потому они были намного активнее. Для того чтобы генерировать тепло посредством обмена веществ, у данных рептилий выработался совершенно новый процесс пищеварения. Пища стала перевариваться в разы быстрее. Многие теплокровные зверообразные, к примеру - цинодонты (рис. 1), обзавелись челюстями, снабженными зубами различной направленности, как у современных млекопитающих. Резцами можно было захватывать и откусывать пищу, клыки неплохо подходили для разрывания пищи на куски, а плоские коренные зубы великолепно пригодились для более тщательного разжевывания.
Рис. 1 - Скелет цинодонта пермского периода
Черепа у данных рептилий обрели новые формы, из которых можно было судить о том, что голова их обзавелась сильными челюстными мышцами для пережевывания пищи. Ноздри были отделены от глотки небом, как у современных крокодилов, что давало им возможность дышать даже с закрытым ртом. Многие для терморегуляции были покрыты шерстью.
Данные зверорептилии пережили в силу своей приспособляемости появившихся в дальнейшем динозавров, и два периода всеобщего вымирания. Впоследствии именно они стали родоначальниками млекопитающих, господствующих по всему миру и по сей день.
Наземная флора стала значительно меняться лишь к середине пермского периода. А к поздней перми она приобретает более однообразный облик, уже совершенно не свойственный палеозою, поскольку большинство растительных видов стали голосеменными. Но не повсюду данный процесс эволюции прогрессировал с равной направленностью. В частях будущего европейского континента данные видоизменения начались лишь с наступлением триаса, а на огромных территориях Гондваны и того позднее.
Отличались от карбоновых гораздо большим количеством сигиллярий, кордаитов и лепидодендронов. В первую половину перми основными преобладающими разновидностями были папоротниковые и голосеменные, хотя в болотистых и влажных теплых участках сохранились и каламиты, хотя и там их все больше теснили разнообразные виды травянистых и древовидных папоротников.
Все больше территорий захватывают хвойные растения, гинкговые и саговниковые, больше напоминающие современные пальмы. Но размножаются данные растения, как и хвойные, при помощи шишек, коих бывает два вида - женские и мужские. Семена данных растений сравнительно малы по величине.
Рис. 2 - Растения пермского периода
В наши дни из гинкговых остался лишь один вид. А сохранился гинкго только благодаря людям. Древние китайцы и японцы принимали данное дерево с широкими лопастевидными крыльями за священное и рассаживали его вокруг храмов, благодаря чему растение дожило до сегодняшних времен и есть почти во всех ботанических садах.
Также в пермском периоде были чрезвычайно распространены языковые папоротники. Они представляли собой пучок корней, крепящийся в почве, из которого произрастал шершавый ветвящийся ствол с папоротникообразными листьями. Встречались среди таких разновидностей и древесные и кустарниковые формы. На срезах многих языковых папоротников заметны кольца, возникавшие посредством климатических сезонных изменений.
Хвойное изобилие в основном походило на современные араукарии. Встречались и похожие на современные кордаиты, походящие на современные сосны и в большом количестве произрастающие на островах Новой Зеландии. Именно они и образовали в пермском периоде основные толщи каменного угля.
Повсеместно разрослись травянистые и цветковые растения. На некоторых участках Земли в пермский период за счет буйства растительности и засилья известково-раковинах животных, поглощающих углекислый газ и выделяющих кислород, воцарилась атмосфера намного схожая с нашей сегодняшней. И если бы не вулканическая и горнообразовательная деятельность, сопровождающая сближение и сталкивание друг с другом континентальных масс, процесс земной эволюции во многом мог бы пойти по-другому.
Массовое вымирание видов в конце пермского периода
Вообще среди ученых нет единого мнения о причинах, послуживших такому массовому вымиранию видов в конце пермского периода. Одни говорят, что толчком этому послужил упавший на поверхность планеты гигантский метеорит, другие винят во всем вулканическую деятельность, которой сопровождалось слияние древних материков в один гигантский - Пангею. И в том, и в другом случае в атмосферу были подняты огромные массы всевозможных загрязнителей, на долгие годы закрывших как растениям, так и животным доступ к солнцу, вследствие чего от своеобразной постастероидной или вулканической зимы на границе перми и триаса вымерло до 90% всех видов морских организмов и до 70% наземных. В частности навсегда исчезли с Земли четырехлучевые кораллы, табуляты, прекратили свое существование фузулениды, большинство палеозойских брахиопод гоанититов и прямораковинных наутилоидей. Окончательно исчезли трилобиты, древние морские ежи, древнейшие лилии, множество палеозойских рыб и других позвоночных. Исчезло с лица земли и большинство споровых растений.
Полезные ископаемые пермского периода
В пермский период продолжали, хотя уже с меньшей эффективностью, формироваться угольные месторождения. На долю данного периода приходится четверть всех мировых запасов антрацитов (бассейны Печеры и Таймыра, верхние Минусинский, Кузнецкий и Тунгусский российские угольные горизонты). Также некоторые нефтяные горизонты имеют возраст перми (Волго-Уральская провинция, множество месторождений на территории Соединенных Штатов). Отмечен пермский период и газовыми месторождениями (Хьюготон (США, штат Канзас), иранские месторождения).
В теплом море обитали водоросли, кораллы, полипы, которые образовывали коралловые рифы, а те привлекали брахиоподов и двустворчатых моллюсков. Жителями дна были морские ежи, трилобиты и брюхоногие моллюски. Многочисленные разновидности рыб и головоногие моллюски населяли толщи вод.
На берегах Пермского моря было много растительности того периода. В зарослях проживали древние земноводные, котилозавры и зверозубые ящеры. Со временем климат стал суше, и море обмелело, а затем и вовсе исчезло. Хотя следы его существования остались - это залежи минералов, нефть и газ.
Благодаря Пермскому морю в городе Соликамске находятся огромные соляные месторождения, которые насчитывают 3,5 млн. тонн калийных солей. Еще в 1430 г. был основан этот город, где занимались соледобычей. Но про Пермское море в то время никто ничего не знал. Только в 1841 году англичанин Р. Мурчисон объявил о Пермском геологическом периоде . Во время геологической экспедиции по Уралу и результатам исследований и было сделано это открытие. Английские геологи современники Мурчисона, долго оспаривали его открытие. Причина спора, скорее всего, связана с тем, что исследователи никогда не приезжали в Россию и не ходили по дну моря.
Сегодня море и Пермский период - прописные истины, которые знакомы даже школьнику. Ученые всего мира отмечают ценность геологических памятников Урала. Например, такие памятники природы как разрезы «Холодный Лог», «Белая Гора», «Рассольный», «Останец», «Нижняя Губаха », «Мальцевка» и «Нижняя Карпиха» - имеют мировое значение. Это живая летопись нашей планеты.
Учебник российской истории начинается с событий, происходивших чуть больше тысячи лет назад. А что было на месте нынешних Москвы, Санкт-Петербурга или Самары на протяжении миллионов лет? Ответ состоит из одного слова: море. Причём не одно, а несколько. Значительная часть Центральной России не раз оказывалась покрыта водой. Фактически мы ходим по дну древних морей.
Представьте, что у вас в руках оказалась портативная машина времени. Неважно, откуда она взялась. Может, её потеряли инопланетяне во время тайного визита на Землю, или же выпуск таких гаджетов наладили китайские корпорации. Главное - перемещение во времени.
Вы любите фильм «Парк юрского периода» и потому первым делом решаете отправиться к динозаврам. Это ж какое видео можно будет записать и выложить на YouTube ! В предвкушении миллионов просмотров вы выставляете на табло машины число 150 000 000. Нажимаете на красную кнопку. И...
Через мгновение слышите громкое «плюх». В нос и рот заливается тёплая солёная вода. Справившись с испугом, вы начинаете, покачиваясь на волнах, смотреть по сторонам. Тропических лесов нет. Динозавров нет. Повсюду море. «Так, ошибся», - думаете вы, возвращаетесь домой и идёте сохнуть после неожиданной ванны. Если попробуете снова попасть в прошлое, вполне вероятно, ваше путешествие завершится тем же «плюх».
У реальных учёных пока нет такого прибора, и отправляться в далёкое прошлое приходится, исследуя горные породы. Самая доступная из них - известняк. Обычный белый камень - его можно найти где угодно: на обочине дороги, на стройке, на автостоянке, на берегу реки. Если присмотреться к нему, то можно заметить окаменевшие останки моллюсков и иных морских существ. Но как они оказались на территории Москвы или любого другого города Центральной России? До ближайшего моря отсюда сотни километров.
Мы привыкли, что континенты имеют чёткие очертания и находятся на своих местах. Пока мы летим из Москвы в Сочи, Чёрное море не перельётся в другую низину, а Крым так и останется полуостровом. Но если по завету Дока Брауна из «Назад в будущее» думать в четырёх измерениях, то выяснится: рельеф менялся настолько радикально, что, посмотрев на глобусы разных геологических эпох, мы вряд ли узнали бы родную планету.
Моря - явление временное. Их существование зависит от двух основных факторов. Первый - наличие углубления на континенте, в которое вода может затечь. На больших отрезках времени поверхность суши гуляет, как полотнище флага в ветреный день: одни участки повышаются, другие понижаются. Второй фактор - уровень Мирового океана. Количество жидкой воды на планете зависит от климата и размера снеговых шапок на полюсах. А потепления и похолодания в истории Земли случались не раз.
Как учёные узнают, что в том или ином месте было море? Они изучают осадочные породы: известняки, песчаники, глины, мергели, доломиты, которые покрывают почти всю земную кору. Грубо говоря, пробурили скважину в сто метров, подняли образцы, изучили особенности породы и сохранившиеся в ней останки живности. После этого можно сделать вывод, что здесь было море: глубина такая, солёность сякая, температура эдакая.
Углубили скважину ещё на десять метров - выяснили, что здесь происходило в более раннюю эпоху. И так далее. Если бурить не получается (нет денег, слишком сложный рельеф, ушёл в отпуск буровик), можно довольствоваться естественными обнажениями пород - речными откосами, скалами и т. д.
Моря были настолько распространённым и стремительно менявшимся геологическим явлением, что рассматривать их в масштабах планеты или даже страны размером с Россию нельзя: список получится неохватным.
Мы решили ограничиться Восточно-Европейской платформой. На общем фоне этот блок континентальной коры можно назвать островком стабильности. При этом за последние 700 миллионов лет он почти весь успел побывать под водой, а некоторые территории так даже по нескольку раз. Мы взяли самые известные моря - те, что хоть и существовали в далёком прошлом, но сумели внести большой вклад в наше геологическое настоящее.
Краткая история Земли
Геологи и палеонтологи мерят время не годами, а периодами, эрами, эпохами и прочими условными отрезками. Для них важна не точная дата, а то, в каком порядке залегают отложения. Мы скажем: «Это было 350 миллионов лет назад», а специалист - «в верхнем девоне». Существует мнемоническое правило для запоминания периодов по первым буквам: «Каждый Образованный Студент Должен Курить Папиросы. Три Юных Мамонта Паслось На Чердаке».
Докембрийские времена: протерозой, архей, катархей
(≥ до 541 млн лет назад)Многоклеточной живности, способной оставлять внятные окаменелости, практически не было, поэтому известно о тех событиях очень мало.
Кембрий
(541–485,4 млн лет назад)
Из осколков Родинии образуется Гондвана, главные океаны - Панталасса на севере и Япетус на юге. Углекислого газа в атмосфере в 20–30 раз больше, чем сейчас. Происходит резкое увеличение биоразнообразия - кембрийский взрыв. У животных появляются скелеты, по которым впоследствии учёные восстановят особенности климата и географии.
Ордовик
(485,4–443,8 млн лет назад)
У берегов Гондваны возникает океан Палеотетис (Панталасса и Япетус всё ещё существуют). Активно развиваются беспозвоночные, появляются первые наземные растения.
Силур
(443,8–419,2 млн лет назад)
Между океанами Япетус и Палеотетис образуется еще один - Реикум, все три омывают берега Гондваны, в то время как на севере плещется Панталасса. На суше - первые высшие растения, в море начинают доминировать рыбы.
Девон
(419,2–358,9 млн лет назад)
К северу от Гондваны формируется Еврамерика, начинает закрываться океан Реикум. В морях господствуют рыбы, на суше появляются папоротники, амфибии всё ещё преимущественно водные.
Каменноугольный период (карбон)
(358,9–298,9 млн лет назад)
Закрываются Реикум и Уральский океан. Новый суперконтинент - Пангея. В тёплых лагунах и болотах приэкваториальных областей амфибии уверенно выходят на сушу.
Пермский
(298,9–272,2 млн лет назад)
Один берег Пангеи омывает Панталасса, другой - Палеотетис. В конце периода начинает раскрываться новый океан - Тетис. Окончательно исчезает Уральский океан. Наступает время рептилий. В конце периода - массовое вымирание видов.
Триас
(272,17–252,17 млн лет назад)
Продолжается формирование океана Тетис. Но главное - животный мир. На земле динозавры, в морях ихтиозавры, в небе птерозавры.
Юрский
(252,17–145 млн лет назад)
Начинается распад Пангеи на Лавразию и Гондвану, появляется будущий Атлантический океан. К концу периода океан Панталасса окончательно превращается в Тихий, Палеотетис закрывается, на его месте остаётся Тетис. Уже есть первые мелкие млекопитающие, но главные животные по-прежнему динозавры.
Меловой
(145–66 млн лет назад)
Полностью раскрывается Атлантический океан, на севере возникает Арктический океан - будущий Ледовитый. Океан Тетис исчезает. На рубеже юрского и мелового периодов снова происходит массовое вымирание, заканчивается эпоха динозавров. Но начинается эра млекопитающих, то есть наших с вами прямых предков.
Палеоген
(66–23,03 млн лет назад)
Континенты уже почти на своих местах. Африку и Европу разделяет широкий пролив - наследие Тетиса, восточная часть которого становится Индийским океаном. Индия приближается к Евразии. В Европе активно формируются Альпы.
Неоген
(23,03–2,58 млн лет назад)
Почти современный мир, только Индийский океан ещё соединён проливом с Северной Атлантикой, а большая часть Центральной Европы находится под водой.
Четвертичный
(2,58 млн лет назад - современность)
Около 18 000 лет тому назад: пик ледникового периода, падение уровня Мирового океана. Среди немногих отличий от современной карты - отсутствие пролива между Австралией и Новой Гвинеей, он появится чуть позже. Наступает время человека.
Иллюстрации: Northern Arizona University
Море Зимнего берега
На всякий случай напоминаем: Земля сформировалась за 4,5 миллиарда лет до того, как вы приобрели этот номер «КШ». Известно, что часть воды на планете была изначально, другую принесли ледяные кометы. Можно уверенно предполагать, что моря и суша существуют давно: примерно четыре миллиарда лет назад поверхность планеты остыла до температуры, при которой вода из пара начинает превращаться в жидкость. Но очертания океанов и материков совсем древней Земли известны лишь очень-очень приблизительно. Поэтому три миллиарда лет мы для ясности опустим.
Во времена, куда мы таким образом перенеслись, все блоки земной коры были соединены в огромный суперконтинент. Обитатели нынешних материков могли бы запросто кочевать из Африки в Австралию и Америку. Жаль, что никаких обитателей не было: суша была практически безжизненна, хотя в море существовали относительно развитые организмы.
В мировой науке этот гигантский континент получил имя Родиния. Первые гипотезы о нём были высказаны в 1970 году, а название предложено в 1990-м супругами Марком и Дианой Макменамин. В этом месте можете испытывать прилив патриотизма: топоним Родиния американские палеонтологи образовали от русского Rodina . Имя для океана, окружавшего этот суперконтинент, тоже взято из нашего языка - Мировия.
Одно из морей, входивших в этот океан, покрывало северную часть современной Центральной России. Правда, тогда российский Север находился в южном полушарии, ближе к экватору.
Когда это море появилось, точно сказать сложно. Но известно, что оно было совершенно непохоже на современные моря, ведь тогдашняя Земля радикально отличалась от нынешней. Сутки длились менее 21 часа, год - около 423 дней. Кислорода в атмосфере было всего 7% вместо нынешних 23.
А ещё было холодно. Есть даже концепция «Земли снежка», согласно которой 630–650 миллионов лет назад наша планета представляла собой ледяную пустыню вроде планеты Хот из «Звёздных войн». И море, скорее всего, было покрыто ледяным панцирем.
Впрочем, подтвердить или опровергнуть это утверждение пока невозможно: не хватает данных. Зато мы точно знаем, что в этом море уже обитали первые многоклеточные организмы. Считается, что их ассортимент не отличался разнообразием - до кембрийского взрыва, в результате которого на планете появились сотни тысяч видов, оставалось больше ста миллионов лет.
Информации об этих формах жизни крайне мало: в те далёкие времена организмы ещё не додумались обзавестись скелетами или чем-то ещё, что не разлагается со временем. Палеонтологам приходится довольствоваться редкими отпечатками в горной породе. Их можно найти на Зимнем берегу Белого моря, где выходят на поверхность образовавшиеся на дне осадочные породы.
Так были открыты существа, напоминающие современные морские перья, - чарнии; аналоги ползающих медуз - дикинсонии и похожие на червей сприггины. Все они первопроходцы многоклеточного мира, ведь до этого больше миллиарда лет на Земле жили лишь бактерии да прочие одноклеточные.
Границы моря указать сложно. Но что оно было - это уж наверняка.
Почти Балтийское море
Ничто не вечно под луной. Примерно 750 миллионов лет назад суперконтинент Родиния начал распадаться. Одним из продуктов распада стал континент Балтика. На северо-западе этой платформы образовалась впадина, куда начала затекать вода. Её становилось всё больше: климат на планете теплел, лёд таял, полярные шапки почти исчезли, уровень океана повышался. Так сформировалось море, которое можно назвать Балтийским, хотя оно совсем не похоже на современный одноимённый водоём. Отличали его не только очертания, но и температура - как на южном курорте: общее потепление усугублялось в данном случае близостью к экватору.
В таких условиях грех было не расплодиться всякой живности. Правили бал представители членистоногих - трилобиты. Выглядели они как если бы художнику-авангардисту заказали редизайн таракана: тело, состоящее из сегментов, глаза на стебельках и отходящие во все стороны шипы. В «Фантастической саге» Гаррисона участники голливудской съёмочной группы, оказавшись на доисторическом острове, «ловят их при свете фонаря, жарят целиком и едят с пивом».
Несмотря на устрашающий вид, трилобиты были относительно мирными существами - целыми днями рылись в донном осадке, выискивая вкусности. При этом нередко становились добычей. В то время как раз начали появляться первые головоногие моллюски, для которых хрустящие членистоногие были лакомым обедом. По существующим данным, именно трилобиты первыми освоили защитную стратегию «свернуться в клубок и ждать».
К концу силурийского периода - около 420 миллионов лет назад - эта часть платформы начала подниматься, и моря не стало.
Уральский океан
Жители Перми, Уфы и соседних регионов могут считать себя настоящими подводниками. На протяжении двухсот миллионов лет на планете существовал Уральский океан - огромное водное пространство, разделявшее древние континентальные плиты - Балтику (Фенносарматию) и Сибирию.
В девоне вдоль берегов Уральского океана вытянулся большой коралловый риф. А со стороны Балтики были ещё и островные дуги с действующими вулканами. Они отделяли мелкие моря от океана - что-то вроде современного Карибского моря, обособленного от Атлантического океана Антильскими островами.
Радуют названия островных дуг: Тагильская (была в ордовике - силуре) и Магнитогорская (появилась в девоне). Вряд ли Нижний Тагил или Магнитогорск ассоциируются у кого-то с тёплым морем и экваториальной жарой. Но всего лишь несколько сот миллионов лет назад в этих местах были поистине райские условия, правда, без мохито, шезлонгов и мулаток в бикини.
В Уральском океане хозяйничали рыбы, неслучайно неофициальное название девона - «век рыб». Эволюция экспериментировала с дизайном этих животных: панцирные, кистепёрые, двоякодышащие, хрящевые - все они родом отсюда. Часть опытов оказалась удачной. Кистепёрые и двоякодышащие рыбы со временем выползли на сушу, став предками современных четвероногих. Потомки хрящевых здравствуют и поныне, самый очевидный пример - акулы.
А вот панцирным повезло меньше. У матушки-эволюции была гипотеза: если навесить на рыбу много брони, рыбу не будут жрать. Но хищники таки наловчились раскусывать неповоротливых панцирных, и к концу девона они вымерли. Оказалось, что быстро плавать гораздо полезнее.
Многочисленные лагуны, атоллы и острова - идеальное пристанище для планктонных организмов. Их было много, очень много. И каждый российский гражданин должен сказать им большое человеческое спасибо. Почему? Потому что из них образуется нефть. Этот девонский риф изучен очень хорошо: он простирается от Ухты до Южного Урала и вскрыт множеством геологических скважин. Геологи называют его «доманиковой свитой», а такие породы - доманикитами. Эти породы - наш запас на чёрный день. Сейчас вести добычу не очень рентабельно: это так называемая сланцевая нефть, которую извлекать пока сложно и дорого. Однако породы занимают огромную площадь, и в пору высоких цен на углеводороды была проведена детальная разведка региона. Причин для беспокойства нет: нефть в России закончится нескоро.
Вернёмся к Уральскому океану. Балтика и Сибирия медленно, но верно двигались навстречу друг другу. В конце девона океан превратился в протоку, в каменноугольном периоде континенты сошлись, а на месте встречи вздыбились Уральские горы.
Море Московское, белокаменное
Это море образовалось в результате события планетарного масштаба: 433 миллиона лет назад столкнулись континенты Балтика и Лаврентия, образовав суперконтинент Лавруссия (Еврамерика). В месте столкновения образовались высокие горы, платформа начала прогибаться, и туда хлынули воды Уральского океана - тогда он ещё был.
В конце каменноугольного периода наступление воды достигло максимума. Место, где сейчас находится Москва, представляло собой центр достаточно глубокого (несколько километров) моря.
Ему мы обязаны знаменитым белым камнем - известняком, из которого при Дмитрии Донском построили первый каменный Кремль. Если рассмотреть кусочек этой породы, в нём наверняка обнаружится какая-нибудь окаменелость или её фрагмент.
Откроем маленькую тайну. Свою первую палеонтологическую коллекцию автор этого текста собрал на автостоянке возле дома, обсыпанной таким известняком.
Правда, главных героев той эпохи невооружённым глазом не разглядишь. В основе известняка миллиарды скелетиков одноклеточных организмов: фораминифер и радиолярий. Они строили свои домики из карбоната кальция (минерала кальцита). Возможности отдельно взятой фораминиферы весьма скромны, но когда тонны планктона отмирают каждый год на протяжении миллиона лет, результат оказывается впечатляющим: сотни метров белоснежной породы. Есть в Подмосковье даже коралловые рифы тех времён - один из них можно увидеть в карьере Пески около Коломны.
Что случилось с морем? В начале пермского периода в связи с закрытием Уральского океана и подъёмом этой части платформы оно сначала обмелело, а потом исчезло вовсе. В следующем, триасовом периоде здесь была уже суша. Началась геократическая эпоха, когда заметно увеличилось количество не покрытых водой участков.
Пермское соляное море
Во второй половине каменноугольного периода окончательно исчез Уральский океан - граница между будущими Европой и Азией стала более менее сухопутной, на месте столкновения плит началось активное образование Уральских гор.
Остатки океана, зажатые между растущим Уралом и Восточно-Европейской платформой, превратились в цепь очень солёных мелких и тёплых водоёмов. На юге они соединялись с океаном Палеотетис, однако часть «мостиков» пришла в негодность из-за отступления моря и локальных поднятий.
Территория будущей России всё ещё в курортной зоне - примерно на широте Италии и Испании. Если бы тогда существовали туристические агентства, туры «всё включено» на уральские моря пользовались бы огромным спросом независимо от сезона. А косметологи наладили бы выпуск кремов, лосьонов и шампуней, аналогичных тем, что сейчас делают из минералов Мёртвого моря в Израиле, - это тоже высыхающий водоём с зашкаливающим уровнем солёности.
Со временем моря мелели и исчезали, оставляя после себя толщи соли - хлорида натрия (он же минерал галит, он же обычная поваренная соль) и хлорида калия (минерал сильвин, на вкус отвратительно горький). Города Соликамск, Соль-Илецк находятся ровно там, где завершилась история этих морей.
В них, к сожалению, уже не искупаться. А вот взять пакет пермской соли, высыпать в ванную, закрыть глаза и представить, что ты двести семьдесят миллионов лет назад плаваешь в море на Урале, - реальная и приятная альтернатива.
Триасовый Каспий
Триас - совсем не морское время для Восточно-Европейской платформы. Суша поднимается вверх, моря стремительно отступают. Но кое-где им всё-таки удаётся вернуть утраченные позиции. Одно из таких мест - Прикаспийская впадина.
Морская вода заливалась в неё с юга из океана Палеотетис, образовавшегося 460 миллионов лет назад в середине ордовика, принося с собой типичную морскую триасовую фауну вроде аммонитов. Периодически площадь моря сокращалась почти до нуля. А если вспомнить о вулканической дуге на юге... Цунами и землетрясения были в этих краях обычным делом. В общем, водным обитателям жилось несладко, видовое разнообразие резко сокращалось.
Поволжское море
Море отвоёвывает утраченные позиции. Центральная часть Восточно-Европейской платформы начинает понижаться - образуется длинный пролив, соединяющий тёплый экваториальный океан Тетис с морями в районе Северного полюса планеты.
Этот пролив занимал всю территорию Центральной России. Под водой оказалась также Центральная и Южная Европа, за исключением большей части территории Украины, которая была крупным островом.
Центром нового морского региона стало Поволжье. Нет, до появления главной русской реки было ещё далеко. В основном Волга вырабатывала свою долину самостоятельно, однако в нижнем течении её русло проходит по низменности, оставшейся ещё от тех морей.
Пришло время морских рептилий. Многочисленные виды ихтиозавров и плезиозавров были наиболее опасными и распространёнными хищниками, занимая экологическую нишу современных акул - с поправкой на то, что и добыча, и охотники были на порядок крупнее.
Морских пресмыкающихся развелось так много, что фрагменты их скелетов находят каждый год, даже в Подмосковье. Одна из последних любопытных находок - позднемеловой плиозавр Luskhan itilensis , обнаруженный в 2002 году на Волге. Внешне он напоминал гигантского дельфина с вытянутой пастью. Описание нового вида выполнил и недавно опубликовал международный коллектив палеонтологов. Эта рептилия восполнила так называемый раннемеловой пробел - отсутствие находок полных скелетов, относящихся к раннему мелу.
К концу мелового периода пролив, соединявший северное и южное моря, закрылся, а на этом месте в числе прочего появилось Подмосковье. Под воду оно больше не уходило.
Но в Поволжье море просуществовало почти до наших дней - в геологических масштабах, естественно. Причём то, что плескалось в тех краях 15–10 миллионов лет назад, называется Майкопским морем. А более позднее, порядочно уменьшившееся в размерах, - Сарматским. Главными островами Сарматского моря были Крым и Кавказ, населяли его кроме многочисленных костных рыб небольшие киты-цетотерии и тюлени.
Последний штрих к истории российских морей: 2–3 миллиона лет назад Сарматское море в результате поднятия современного Ставрополья и Краснодарского края развалилось на два: Акчагыльское и Куяльницкое. Акчагыльское море стало Каспийским и Аральским, Куяльницкое - Чёрным.
Границы нынешних российских морей известны каждому. Но если задумаете снова воспользоваться машиной времени и переместиться в будущее, на сто миллионов лет вперёд, то не удивляйтесь, услышав громкое «плюх».
Иллюстрации и фотографии: Shutterstock , Science Photo Library / East News , Wikipedia / Commons , Кирилл Власов.
В теплом море обитали водоросли, кораллы, полипы, которые образовывали коралловые рифы, а те привлекали брахиоподов и двустворчатых моллюсков. Жителями дна были морские ежи, трилобиты и брюхоногие моллюски. Многочисленные разновидности рыб и головоногие моллюски населяли толщи вод.
На берегах Пермского моря было много растительности того периода. В зарослях проживали древние земноводные, котилозавры и зверозубые ящеры. Со временем климат стал суше, и море обмелело, а затем и вовсе исчезло. Хотя следы его существования остались - это залежи минералов, нефть и газ.
Благодаря Пермскому морю в городе Соликамске находятся огромные соляные месторождения, которые насчитывают 3,5 млн. тонн калийных солей. Еще в 1430 г. был основан этот город, где занимались соледобычей. Но про Пермское море в то время никто ничего не знал. Только в 1841 году англичанин Р. Мурчисон объявил о Пермском геологическом периоде . Во время геологической экспедиции по Уралу и результатам исследований и было сделано это открытие. Английские геологи современники Мурчисона, долго оспаривали его открытие. Причина спора, скорее всего, связана с тем, что исследователи никогда не приезжали в Россию и не ходили по дну моря.
Сегодня море и Пермский период - прописные истины, которые знакомы даже школьнику. Ученые всего мира отмечают ценность геологических памятников Урала. Например, такие памятники природы как разрезы «Холодный Лог», «Белая Гора», «Рассольный», «Останец», «Нижняя Губаха », «Мальцевка» и «Нижняя Карпиха» - имеют мировое значение. Это живая летопись нашей планеты.
Таня Парфенова, Юля Карташова
Фото П.С.Козлова
Около 270 миллионов лет назад, в то время, которое геологи называют ранней эпохой Пермского периода, Уральские горы были еще молодыми. Неприступной каменной стеной поднимались они на границе столкновения двух материковых плит, сшивая на протяжении сотен километров Восточно-Европейскую и Сибирскую плиты в один континент. Остроконечные вершины устремлялись ввысь, достигая высот современных Гималаев. У подножья гор плескалось древнее Пермское или Предуральское море.
Море простиралось на восток до Уральского хребта, на юг уходило в пределы Кавказа. Море было теплое, не очень глубокое, переполненное жизнью. Кораллы, мшанки, водоросли строили рифы, вблизи которых селились брахиоподы и двустворчатые моллюски. На дне копошились трилобиты, брюхоногие моллюски, морские ежи, а в толще воды плавали многочисленные рыбы и головоногие моллюски.
По берегам моря, на островах произрастали древовидные хвощи и папоротники, царствовали голосеменные растения: кордаитовые, гинкговые, хвойные.
В прибрежной зоне жили древние земноводные (стегоцефалы) и первые пресмыкающиеся (котилозавры, зверозубые ящеры).
Медленно оседали и накапливались на морском дне остатки наземной жизни, сносимые водными потоками с суши, а также останки морских обитателей.
Прошли сотни миллионов лет. Море ушло. С желанием своими руками найти свидетельства существования Предуральского моря юные геологи гео-эко-клуба "Рифей" Центра дополнительного образования детей отправились в экспедицию в Красноуфимский район Свердловской области.
Об экспедиции, интересных находках рассказывают руководители "Рифея" Ирина Владимировна и Павел Сергеевич Козловы.
П.С.: В этом году мы с клубом совершили две очень интересные десятидневные экспедиции. Одна из них проходила в районе города Красноуфимска Свердловской области, а другая была совершена в район природного парка «Оленьи ручьи». Экспедиции отличались друг от друга. Цели их были разные.
И.В.: Первая экспедиция состоялась в район города Красноуфимска. Давно у нас не было таких интересных, замечательных походов именно с поиском. Мы искали останки, окаменелости древних животных и растений. Главным в плане отбора детей в отряд была увлеченность ребенка поиском, желание найти что-то уникальное.
П.С.: О подобной экспедиции мы мечтали много лет. И в этом году нам посчастливилось ее совершить, благодаря знакомству с очень увлеченным и интересным человеком - Ольгой Владиславовной Абросимовой. В областном музее природы проходила выставка, посвященная палеонтологии Красноуфимского района, на которой мы и познакомились с Ольгой Владиславовной . Чем именно примечателен этот район для нас, участников этой экспедиции? Прежде всего тем, что в геологическом отношении он представлял сотни миллионов лет назад древнюю сушу и древнее море. Это была палеозойская эра, нижнепермский период , очень древний отрезок в летописи нашей Земли. И, конечно, нам было интересно «перелистывать» каменные страницы этой истории. В ходе экспедиции мы побывали на дне древнего Пермского (Предуральского) моря, находили в каменныхпородах свидетельства его существования: останки животных, которые когда-то в нем жили.
И.В.: Интересна история обнаружения Предуральского моря в районе города Красноуфимска. В 1898 году при строительстве Красноуфимска были вскрыты пласты, в которых было обнаружено несколько останков зубов геликоприона – древней акулы. Свою экспедицию мы назвали «За древними акулами» и поставили себе цель - найти акулий зуб. Задача стояла перед нами не простая. За двадцать лет поисков Ольга Владиславовна так и не смогла обнаружить эти останки, а мы решили, что новичкам должно повезти!
К сожалению, желанный зуб мы так и не нашли, но зато сделали множество других, не менее уникальных открытий. Кстати, интересный факт: после нашей экспедиции Ольга Владиславовна прислала информацию, что ей все-таки удалось найти зуб древней акулы, и он занял достойное место в ее уникальной коллекции.
За время нашей экспедиции поисковые работы велись в пяти разных местах. В одном из них, когда мы «перелистывали» каменные страницы, были найдены отпечатки и окаменелости древних моллюсков аммоноидей.
П.С.: Во время другого маршрута мы обнаружили отпечатки флоры древней суши: фрагменты листьев тридцатиметровых деревьев - каламитов и растения гинкго. Интересный факт: и з гинкговых до наших дней дожил лишь один вид. Это большое дерево с лопастевидными листьями. Сохранились гинкго благодаря человеку. Китайцы и японцы считали это дерево священным и выращивали вблизи храмов. Теперь гинкго растет почти во всех ботанических садах.
Находили мы и морские лилии, научное название криноидеи , их стебли цилиндрической формы. Попадались пласты, состоящие только из этих стебельков.
Хотя зуб акулы мы так и не нашли, сделать уникальное открытие для местности, в которой велись раскопки, нам все-таки удалось. «Рифей» нашел жилу минерала кальцита! Были найдены брахиоподы , внутри которых выросли кристаллы кальцита.
И.В.: Из экспедиции мы привезли много экспонатов окаменелости. Это хороший итог, но с педагогической точки зрения самым главным результатом Красноуфимской экспедиции стало создание детского коллектива, очень интересного, целенаправленного.
П.С.: Отобрана большая учебная исследовательская коллекция, которая будет служить для показа во время уроков биологии, природоведения, для подготовки детей к геологическим олимпиадам. Некоторые из находок войдут в основу нашей экспозиции «По следам жизни на земле».
Еще один важный итог экспедиции - мы отобрали большую коллекцию окаменелостей фауны и флоры для музея природного парка «Оленьи ручьи». Коллекцию мы передали во время второй нашей летней экологическо-трудовой экспедиции, которая как раз и проходила в парке «Оленьи ручьи». Об этой экспедиции читайте в следующем номере.
