Великое Пермское вымирание. Что это было?

Сб, 08/08/2015 - 20:31

Представитель отряда палеодиктиоптер, дунбария полосатокрылая описана из нижнепермских отложений Северной Америки (Канзас). Имела яркую окраску крыльев

Одна из древнейших поденок, жившая в раннепермское время (280 млн. лет назад) во влажных теплых лесах Евроамерии

Ихтиозавр, живший в конце мелового периода

В пермских морях ведущую позицию захватили
хрящевые рыбы

Величайшая экологическая катастрофа в истории Земли

Проанализировав динамику исчезновения видов, палеонтологи обнаружили пять особенно высоких пиков, значительно возвышающихся над фоновым уровнем. Очень крупные, выходящие из ряда вон вымирания наблюдаются в позднем кембрии, позднем девоне, поздней перми, позднем триасе и позднем меле. Последнее из перечисленных включает в себя интригующую столь многих гибель динозавров. Однако вымирание в конце мелового периода не является самой масштабной экологической катастрофой в истории Земли. Титул Великого вымирания по праву носит катаклизм, имевший место примерно 250 млн. лет назад на границе пермского и триасового периодов. Он же разделяет палеозойскую и мезозойскую геологические эры.

Насколько можно судить по палеонтологическим данным, в результате Великого пермского вымирания с лица Земли навсегда исчезло 70% видов населявших ее ранее наземных позвоночных и 90% всех обитателей моря. К этому же времени относится единственное известное в истории земной биосферы массовое вымирание насекомых (около 80% всех видов). Для сравнения  — в конце мелового периода, на границе мезозоя и кайнозоя вымерло менее 20% всех видов животных. Мир насекомых, самый многочисленный по количеству видов, эта катастрофа затронула мало.

Пограничные слои на стыке перми и триаса отличаются исключительно низким разнообразием видов. На восстановление биосферы Земли после Великого вымирания по разным оценкам ушло от 5 до 30 млн. лет. К концу этого срока жизнь на нашей планете снова бурлила, но приобрела совершенно иной облик. Каков же был этот исчезнувший мир и чем он отличался от того, что пришел ему на смену?

Так повелось, что из всей живности человека больше всего интересуют ближайшие родичи  — наземные позвоночные. Именно их (если таковые имеются) вспоминают прежде всего, отвечая на вопрос, какие животные водятся в той или иной местности. Так что начнем, пожалуй, с наземных позвоночных пермского периода, тем более, что они весьма примечательны. Но сначала — небольшой экскурс в еще более далекое прошлое.

Состязание на суше

Выход позвоночных животных на сушу состоялся в девонском геологическом периоде. Пионерами в освоении нового жизненного пространства стали земноводные (амфибии). Их дальнейшая эволюция вне водного пространства привела к усовершенствованию легочного дыхания и преобразованию икринок, которые могут развиваться лишь в водной среде, в яйца, обладающие твердой скорлупой либо плотной кожистой оболочкой. Это позволяет личинке развиваться как бы в крошечном водоемчике, находящемся внутри зародышевой оболочки — амниона. Высшие позвоночные — счастливые обладатели такой оболочки — называются амниотами. Далее среди амниот выделились две ветви животного мира  — завроморфы (от греческого «заурос» — ящер) и тероморфы (от греческого «терион» — зверь).

Первые, вдобавок к вышеперечисленным устройствам, приобрели сухую кожу с роговым покрытием, сведя к минимуму потери влаги. Существа, одетые в подобные «пустынные скафандры», вовсе не нуждаются в сколько-нибудь крупных водоемах и могут смело наступать в глубь материка, не боясь оторваться от источников воды. Однако за удобство надо платить: необходимо перестроить выделительную систему. Ведь почки амфибий мало отличаются от рыбьих и предназначены для выведения из организма избытка воды. Проблема удаления конечного токсичного продукта белкового обмена — мочевины  — решается в этом случае элементарно: ее просто растворяют в водяном потоке, который так и так постоянно «течет сквозь организм». Но, начиная жизнь в «сухопутном скафандре», «почки выведения» необходимо заменить на «почки сбережения», призванные выводить во внешнюю среду как можно меньше воды. При этом приходится менять конечный продукт белкового обмена с мочевины на менее токсичную мочевую кислоту, а это требует дополнительных энергетических затрат. Другая важная проблема — сухая, лишенная желез кожа создает большие трудности с терморегуляцией, а при жизни на суше, где обычны резкие температурные перепады, этим не стоит пренебрегать.

Что до тероморфов, то, приобретя усовершенствованный дыхательный аппарат и покрытые плотной кожистой оболочкой яйца, они сохраняют кожу, доставшуюся в наследство от амфибий — мягкую, влажную, пронизанную железами. Это оставляет множество возможностей для дальнейшего развития, закрытых для завроморфов. Кожные железы можно преобразовать в самые разнообразные структуры. Можно превратить их в волоски, выполняющие осязательные функции, а сделав эти волоски достаточно густыми, создать теплоизолирующий покров — шерсть. Можно превратить их в дополнительный орган выделения — потовые железы, которые являются еще и терморегулятором (пот, испаряясь, охлаждает поверхность тела); можно изменить состав их выделений, превратив эти железы в млечные, и выкармливать с их помощью детенышей. Если для завроморфов путь к появлению теплокровности чрезвычайно затруднен, то для тероморфов он прямо таки напрашивается. Правда, по степени зависимости от источников воды зверообразные очень сильно уступают настоящим рептилиям и будут обитать вблизи водоемов. Но в этом есть своя приятная сторона. Раз уж окончательно покинуть «большую воду» все равно не удается, радикальную перестройку почки на «водосберегающую технологию» можно пока отложить.
Как видим, каждый из двух вариантов развития имеет свои преимущества и свои недостатки. Вся трехсотмиллионолетняя история наземных позвоночных — это история состязания тероморфов с завроморфами, где эволюционный успех сопутствовал то одним, то другим. В позднем палеозое тероморфы были более успешны. Пермь — это время господства на суше зверообразных ящеров.

Другие материалы рубрики


  • Когда в позапрошлом веке ученые, одного за другим, начали извлекать из земли вымерших в незапамятные времена огромных животных: мегалозавра, игуанодона, гилеозавра и т. д., им прежде всего бросилось в глаза сходство в строении костей с современными рептилиями: ящерицами и крокодилами. Вот и получила эта группа ископаемых существ название «чудовищные ящерицы» — динозавры. Более столетия в ученых кругах господствовало мнение, что и по образу жизни, и по физиологическим своим особенностям динозавры ближе всего стояли к нынешним пресмыкающимся. Считалось, что они были холоднокровными, т. е. температура их тела зависела от температуры окружающей среды. При реконструкции внешнего облика динозавров их, как правило, изображали покрытыми голой чешуйчатой кожей. Но палеонтологические исследования в конце XX — начале XXI вв. внесли существенные коррективы в это устоявшееся представлени

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Так, прославленный английский писатель Артур Конан Дойл в фантастическом романе «Затерянный мир» описывает встречу с ящерами-игуанодонами. Герои романа — профессора зоологии Челенджер и Саммерли, знаменитый охотник лорд Джон Рокстон и журналист Эдуард Меллоун совершили трудное и опасное путешествие через южноамериканские джунгли и обнаружили отрезанное от всего мира плато, где по сей день обитают животные, которые, как полагают ученые, исчезли с лица земли десятки, а то и сотни миллионов лет назад. Прекрасно осведомленный о достижениях современной ему биологической науки Конан Дойл описал в своем романе многих животных, известных лишь по окаменелым останкам.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Уильям Смит, Уильям Канибер, Уильям Бакленд, Чарльз Дарвин, Чарльз Лайелль, Ричард Оуэн, Гидеон Мантелл... В списке великих палеонтологов XIX столетия англичан больше, чем представителей всех других наций вместе взятых. Но среди этих последних имеется несколько таких, чьи имена не должны быть забыты ни при каких обстоятельствах. Например, француз Жорж Кювье или русский — Владимир Ковалевский.

    Владимир Онуфриевич Ковалевский стал первым российским естествоиспытателем, чей доклад был зачитан на собрании членов Королевского общества — самого авторитетного научного учреждения Великобритании. Темой доклада было исследование эволюции копытных. Труд русского ученого представил Королевскому обществу неутомимый рыцарь дарвинизма Томас Гексли. Он взял на себя смелость заявить, что предлагаемый вниманию высокого собрания материал — «самая важная работа за последние двадцать пять лет» и «кладет начало целому направлению исследований». Это тем более замечательно, что лишь очень небольшую часть своей короткой и бурной жизни Ковалевский смог посвятить.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Особенно популярна была такая причуда в Англии. Там возникла даже небольшая профессиональная группа, зарабатывающая на жизнь сбором и продажей окаменелостей. К этой категории принадлежала семья Эннинг, проживавшая в маленьком приморском городке Лайм-Реджис на юге Англии. Эннинги держали небольшую лавку, в которой торговали подобными диковинками. Товар для нее они собирали в прибрежных утесах, привлекая к этой весьма увлекательной работе своих многочисленных детей. Одна из девочек, по имени Мэри, проявила особый талант к поиску окаменелостей. Говорили, что ей достаточно постучать по скале, чтобы определить, не содержатся ли там останки древних животных или растений. Бытует мнение, что именно об этой девочке была придумана известная английская скороговорка: She sells sea-shells on the sea-shore. В 1811 г. двенадцатилетняя Мэри Эннинг обнаружила близ Лайм-Реджис вмурованный в прибрежную скалу скелет невиданного чудища. Чудище было 6 метров в длину и на первый взгляд напоминало хищную рыбу, но в действительности имело целый ряд характерных отличий в строении, указывающих на то, что это — гигантская рептилия.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Еще полвека назад большинство антропологов рассматривало эволюцию человека как линейную последовательность видов: Homo habilis (человек умелый) — Homo erectus (человек прямоходящий) — Homo neanderthalensis (человек неандертальский) — Homo sapiens (человек разумный). Первый представитель рода «людей» Homo habilis появился в Африке на рубеже 2,5 млн лет назад. Около 2 млн лет назад часть популяций сменивших его Homo erectus покинула африканскую «колыбель» и вышла на просторы Евразии. Это была первая волна древних миграций человека. Около 600 тыс. лет назад с Черного континента в Евразию пришла вторая волна, приведшая к формированию в Европе вида, наиболее близкого к современному человеку, — неандертальцев.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • В 1851 г. в Лондоне по инициативе принца-консорта Альберта, супруга королевы Виктории, состоялась Первая Всемирная промышленная выставка, которую ее современники называли также Всемирным конгрессом продуктов и производителей. Для размещения экспонатов предполагали построить специальное здание, в связи с чем был объявлен конкурс проектов. Множество эскизов отвергли на том основании, что их архитектурный стиль был слишком традиционным, тогда как по замыслу устроителей предназначенное для выставки здание должно было отличаться «такой особенностью, которая отражала бы современный уровень развития строительной техники в Англии».
    Наконец, архитектор и управляющий садами герцога Девонширского Джозеф Пакстон предложил проект, который ошеломил всех. Он полагал, что сооружение, призванное быть символом достижений прогресса, должно быть построено не из камня, а из стекла и металла.
    Детище Пакстона, возведенное за считанные недели в лондонском Гайд-парке, вошло в историю по названием Хрустальный Дворец и в настоящее время упоминается во всех учебниках по строительному искусству. Уникальное сооружение для своего времени, оно положило начало целой эпохи в архитектуре и стало образцом для проектировщиков выставочных павильонов на многие годы вперед.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Узнаете цитату? «Правый глазной (рабочий) зуб графа Дракулы Задунайского» (я не Кювье, но, судя по по этому зубу, граф Дракула Задунайский был человеком весьма странным и неприятным)». Так рассуждал про себя молодой программист Саша Привалов, герой знаменитой повести Стругацких «Понедельник начинается в субботу», рассматривая экспозицию музея при научно-исследовательском институте Чародейства и Волшебства.
    Упомянутый в этой цитате Жорж Кювье был одной из наиболее значимых фигур в науке первой половины XIX в. Для многих образованных людей этого блестящего столетия он стал фигурой культовой, почти сказочной. Будучи величайшим знатоком зоологии и cравнительной анатомии того времени, естествоиспытатель включил в сферу своих научных интересов также изучение ископаемых останков, находимых в земле. О Кювье рассказывали, что ему достаточно увидеть один зуб животного, чтобы воссоздать весь его облик. Если быть точным, то сам зоолог говорил о своем умении «распознавать род и различать вид по одному обломку кости».

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • Всю историю палеонтологической науки принято делить на два периода: додарвиновский и последарвиновский. Границей между этими двумя периодами считается 1859 г. — год опубликования знаменитой книги Чарльза Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора или сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь». Этот эпохальный обобщающий труд произвел революцию в естественнонаучном мировоззрении. Теперь находка любого ископаемого организма осмысливалась на совершенно ином уровне.
    В 1859 г. Дарвину было 50 лет, и на большинстве широко известных портретов автора «Происхождения видов» мы видим солидного cедобородого ученого. Между тем Чарльз Дарвин отнюдь не был кабинетным затворником, проводящим все свое время в окружении книг. Его жизнь была полна захватывающих приключений. Кроме обобщающих работ, на счету Дарвина целый ряд интересных полевых исследований, в том числе и палеонтологических. Свою научную деятельность он начал с кругосветного путешествия.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • ...Динозавры, которые были раскопаны в Нигере, были так необычны, что понадобилось почти два года, чтобы классифицировать их. Первым было найдено существо с гребнем на спине и зубами, похожими на зубы крокодила, которое рыбачило в реках Западной Африки сто миллионов лет тому назад. Затем ученые открыли примитивного длинношеего ящера, который был "живым ископаемым" уже сто миллионов лет тому назад, когда он бродил по африканским болотам. Фактически, он выглядел на сорок миллионов лет старше. Последним был Нигерзавр, загадочный растительноядный ящер с головой, похожей на лопату, и сотнями зубов, который выглядел удивительно причудливым даже для видавших виды палеонтологов. С другой стороны, в Африке отсутствовали типичные для более северных районов формы рептилий, так что в некотором смысле это был "затерянный мир".

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • После того, как в первой четверти XIX в. англичанин Уильям Смит основал науку стратиграфию, его последователи создали довольно стройную картину постепенного развития жизни на Земле. Слой за слоем естествоиспытатели изучали найденные в породах окаменелые скелеты живых организмов, восстанавливая картины прошлого, пока не добрались до слоя, ниже которого подобные находки не попадаются. Эпоху, когда на нашей планете, очевидно, возникли первые существа с твердыми скелетами, способными сохраняться в породе, называют кембрийским геологическим периодом. Как установили со временем, он начался около 570 млн. лет назад. Выше этой временной границы ученые уже в XIX в. имели довольно богатый материал для исследований, тогда как ниже все терялось во мраке неизвестности. Однако кембрий едва ли мог считаться моментом возникновения жизни. Обнаруженные в этом слое организмы были слишком сложны и многообразны и явно были продуктом длительного развития. Другое дело, что, не имея твердых скелетов, предки кембрийских организмов истлевали, как тогда полагали, без следа.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3