Протерозойская эра: тернистый путь земной эволюции. Развитие жизни на земле - протерозойская эра Растительный и животный мир протерозоя

Протерозойская эра

Огромный этап геологического развития, выделенный под названием "протерозой", соответствует времени 1900-570 млн. лет. Он представлен в пределах всех выступов суши разнообразными горными породами огромной мощности, в числе которых видное место занимают породы биогенные.

Бактериальная и водорослевая жизнь в протерозое достигла исключительного размаха и представлена многообразными геологическими факторами - породо- и рудообразователями. Продуктами этой жизнедеятельности были карбонатные осадки открытых водных бассейнов, железные и марганцевые руды, осадочные сульфидные минералы, отложения кремнезема в виде кремнистых сланцев, силицилитов и т. д.

Осадочное отложение железа происходит на Земле во все геологические времена, от архея до современности. Его сущность давно уже разгадана. Это бактериальный процесс, при котором бактерии используют в качестве энергетической базы растворенные закисные соединения железа. Оказывается, при переводе железа в нерастворимое состояние происходит выделение тепла.

Исследования Н. Г. Холодного показали, что железобактерии необычайно распространены в природе. Они проявляют жизнедеятельность обычно в условиях относительно низких температур (0°-16°С), при наличии СO 2 и карбонатных или иных закисных соединений железа в слабокислых или нейтральных средах (рН от 5,8 до 7,6) в присутствии любой концентрации кислорода. В бедных кислородом средах железобактерии развиваются около колоний водорослей. В органических веществах эти бактерии или не нуждаются совершенно, или относятся к ним безразлично, так же как и к наличию света. Железобактерии превращают бикарбонаты железа в гидрат его окиси, причем углекислота является строительным материалом для вещества их клеток.

Биологическое формирование осадочных месторождений железа в огромных масштабах происходило в особенности в протерозое, т. е. в позднем докембрии. Крупнейшие железные месторождения мира принадлежат к группе отложений этого возраста.

Н. Г. Холодный считал, что железобактерии имеют прямое отношение к поведению железа в биосфере, где они выполняют значительную биохимическую работу по окислению закисей железа и превращению их в нерастворимую гидроокись - в железные руды различных типов, по условиям их образования и последующим химическим изменениям, под влиянием различных геологических обстановок (лимониты, гематиты, гётиты, а также силикаты, фосфаты и сульфиды железа). Эти руды очень часто содержат остаточное органическое, по-видимому, бактериальное вещество. Докембрийские руды Кирунавары (Швеция), как правило, содержат до 5% этого органического вещества. Богатейшие месторождения Северной Америки в районе Верхнего озера тоже отложились в раннем протерозое.

К отложениям нижнего протерозоя относятся и криворожские железные руды, а также железные руды Курской и Воронежской областей, Прибалтики. Руды кремнистые. В рудах Кривого Рога и в аналогичных кремнистых рудах Кольского полуострова автор наблюдал настоящие бактериальные структуры, лучше различимые именно в рудах, бедных железом, на фоне светлого кремнезема.

Начало отложений курской железорудной серии датируется 2060 млн. лет, а конец ее формирования - 1500 млн. лет.

И почвы на суше, и водные бассейны протерозоя были широкой ареной деятельности целого ряда групп микроорганизмов, из которых уже тогда эволюционно обособились группы автотрофов, приспособившиеся к освоению реакций распада и преобразования ряда минеральных веществ, связанного с выделением свободной энергии. В породах архея мы не находим зерен пирита, но уже в протерозое пирит отлагался в осадочных породах (пиритизация пород). Значит, в это время появились в массовом количестве окислители серы, а затем и сульфатредуцирующие (разрушающие сернокислые соли) бактерии. Вероятно, существовали и денитрифицирующие бактерии, выделявшие элементарный азот в состав древней атмосферы за счет первичного аммиака и соединений азота, возникших на его основе.

Таким образом, органическая жизнь в виде железобактерий была представлена уже более 2000 млн. лет назад. Для существования этих бактерий был нужен, хотя бы в очень малых количествах, элементарный кислород. Часто они его получали от водорослей, вместе с которыми иногда создавали концентрации гидроокислов железа и карбоната кальция. Иногда деятельность бактерий чередовалась с деятельностью водорослей: лето было временем оптимального развития железобактерий. Часто в докембрии так образовывались строматолиты.

Мир водных растений, настоящих фотосинтезирующих, уже в позднем архее был представлен одноклеточными формами. В следующую эру - в протерозое - во всех водных бассейнах Земли развились разнообразные виды многоклеточных, начавших играть важную роль в породообразовании. Лучистая энергия Солнца, особенно красная часть спектра, и значительные запасы углекислоты в биосфере, пополнявшиеся при вулканических явлениях, способствовали развитию водной растительности не только плавающей, но и донной. Воды морей, еще слабо соленые, но богатые бикарбонатами кальция и магния, легко осаждали их химически. Подщелачивая воду, водоросли играли важную роль в осаждении таких карбонатов, образуя строматолиты.

Развитие многоклеточных водорослей произошло более или менее одновременно с появлением в осадках протерозойской эры слоев плотных известняков. Интересная зависимость существует между вспышками вулканизма и количеством растительного водорослевого вещества. Создается впечатление, что временами развитие водных растений на Земле ограничивалось содержанием углекислоты в биосфере, что подтверждается и сокращением отложения карбонатных отложений вообще.

Протерозой - это эра водорослей и бактерий. Лишь к концу ее возникли самые ранние представители многоклеточных животных - черви, губки и археоциаты. Это была также эра одноклеточных простейших животных, пока слабо вскрываемых при исследовательских работах. Но главнейшими видимыми проявлениями жизни в протерозое были водоросли типа пресноводных. Последние, вероятно, участвовали наряду с бактериями и в развитии на суше процессов почвообразования. Перемыв и смыв рыхлых масс почвенного мелкозема уже играл существенную роль в осадочном породообразовании во внутренних и внешних морях того времени. Жизнь по преимуществу захватывала в то время области морских мелководий. Многоклеточные растения еще не выходили на сушу.

В протерозойскую эру на выступах суши, не имеющих растительного покрова, интенсивно шло выветривание горных пород при участии физико-химических и микробиологических процессов; в морских и пресноводных мелководьях развивались водорослевые банки, часто причудливого облика. Водные растения создавали очень своеобразные накопления известняка и даже древнейшие рифы и банки. "В поле" исследователь далеко не всегда отличит небольшие водорослевые скопления карбонатной породы от вмещающих отложений. Но повторяемость рисунка поверхности породы иногда подсказывает, что найдены остатки ископаемых древнейших водорослей. Порода местами оказывается кривослоистой, и это уже частый признак ее водорослевого происхождения; иногда видны известковые тела, которые при разрушении, при выветривании как бы расслаиваются на отдельные пластинки. Это водорослевые известковые образования - строматолиты, иногда достигающие значительных размеров. Они бывают построены или неправильно, или в виде относительно правильных куполов, состоящих из последовательно наросших друг на друга куполовидных годичных наслоений. В некоторых слоях поперечные сечения водорослевых образований кажутся округлыми, концентрически слоистыми, тогда как в действительности это вытянутые вверх тела, чаще конической формы, до метра в высоту и до полуметра в поперечнике у основания. Иногда это крупные тела с округлой поверхностью, тоже сложенные как будто из отдельных корок. В изломе видно, что первоначально маленькое известковое тело постепенно, слой за слоем, обрастало все больше сверху и с боков, сохраняя почти шаровидную форму. Кое-где на скалах как будто нарисованы колонки, состоящие тоже из наслоений, тянущиеся в одном направлении и время от времени ветвящиеся. Лишь при более внимательном рассмотрении видно, что местами они срастаются друг с другом, отклоняются в ту или другую сторону. В одном случае колонии водоросли построили слой породы толщиной в 36 м при скорости роста 1 мм за год. Это значит, что данный вид водоросли, с ее микроскопическими колониями, просуществовал 36 000 лет.

Специальное лабораторное изучение показывает, как виды микроскопических водорослевых колоний с течением времени непрерывно сменяли друг друга. Отдельные слои породы могут иметь различное строение и слагаться из водорослевых сооружений разной формы и размеров. Часто геологическая жизнь большей части этих ископаемых видов оказывается относительно короткой: смена одних породообразователей другими иногда происходила через 20-30 см, или даже менее. При годичном приросте, составлявшем около 0,1-0,5 мм, длительность жизни видов этих водорослей измеряется всего сотнями лет.

Для изучения строматолитов из них выпиливаются тонкие прозрачные шлифы, определенным образом ориентированные по отношению к направлению нарастания строматолитов. Если сохранность первичных структур водорослевых колоний достаточная, в шлифе можно видеть особенности строения остатков водорослей. При зарисовках с увеличениями в 10-400 раз видны округлые клеточные колонии из окаменевших сгустков слизистой массы в виде тяжей разцой формы, или же удлиненные многорядные нити, тоже с остаточными структурами слизистых масс колоний синезеленых водорослей. Специальными исследованиями шлифов, зарисовок с них и микрофотографий раскрыто огромное разнообразие водорослевых структур из отложений докембрия. Это позволило описать массу видов, принадлежащих к нескольким десяткам родов синезеленых и красных водорослей.

Таким образом, непонятные прежде известковые стяжения - строматолиты, ныне во все большем количестве обнаруживаемые в слоях древних морских и пресноводных отложений и часто составляющие мощные слои породы, оказываются продуктами жизнедеятельности древнейших фотосинтезирующих организмов.

У некоторых водорослей при быстрой фоссилизации газовые пузырьки, оставшиеся в слизи, входили в структуру своеобразных лентовидных строматолитов, обладающих временной способностью подниматься над субстратом. В результате образовывались своеобразные заросли из жестких известковых лент, которые, по мере рассасывания пузырьков кислорода и заполнения их объемов вторичным кальцитом, опускались на дно и накапливались иногда слоем в несколько метров мощностью. Часто водорослевые банки протерозойского времени приобретали общее куполовидное очертание, по-видимому, выгодное в условиях обитания в зоне морского волнения (до глубины в 20 м). Интересно отметить, что лишь в конце кембрийского периода, т. е. много позднее, эта способность некоторых водорослей, обитавших в условиях рифа или мелководной банки, получила очень изящное выражение. Колонии водорослей сезон за сезоном образовывали сотни и тысячи колонок, куполовидные завершения которых вверху составляли в свою очередь более крупные купола, что, несомненно, возникало в процессе естественного отбора под влиянием волн. Рифы менее правильной формы под ударами волн часто разрушались. Между тем куполовидная поверхность групп водорослевых колонок оказывалась защищенной от такого разрушения. Интересно, что в построении колонок иногда участвовали последовательно многие виды водорослей, принадлежащие даже к разным родам. Ниже волновой зоны моря часто многие виды водорослей существовали совместно, по соседству, и образовывали известковые тела, строматолиты разной формы.

Интересный тип остроконических строматолитов образовывали разные виды водорослей, одинаково подвижные колонии которых скользили по субстрату, прежде чем частично от него оторваться. В таких случаях водорослевые банки имели вид остроконечного частокола, с предельными поперечниками до 10-15 см.

Удалось также выяснить, почему часто строматолиты имеют выпуклые вверх, иногда даже куполовидные наслоения. Оказывается, в слизистой массе древнейших синезеленых водорослей выделяемый ими кислород часто застревал в виде пузырьков. Эти пузырьки, стремясь подняться вверх, способствовали скольжению колонии по субстрату к более высоким точкам его поверхности. Образовывались вздутия колоний с тенденцией к образованию конических форм, если пузырьки скапливались в осевой зоне в большем количестве, чем по краям дерновинки водоросли. Часто в последующих наслоениях колонии водоросли скользили вверх по этим вздутиям, а иногда даже частично срывались с субстрата и всплывали в верхние слои воды. Так за столетия и тысячелетия формировались конические, иногда даже остроконечные, строматолиты.

Это свойство проявлялось у многих видов водорослей в разное геологическое время. Конические строматолиты образовывались во все времена докембрия, в разные эпохи кембрия и даже ордовика, исчезнув вообще лишь при общем спаде геологической деятельности водорослей, когда появились древнейшие группы морских беспозвоночных животных.

Таким образом, как конические, так и куполовидные формы строматолитов не имеют прямого отношения к систематике породообразующих водорослей.

Следует учесть, что преобладающее количество видов древнейших водорослей не образовывало четких тел постоянной формы типа строматолитов, а наслаивало осадок, превращая его в плотную породу, где лишь частично сохранялась морфология колоний и продукты их жизнедеятельности, то в виде прихотливо изогнутых столбиков, то в виде неправильных стяжений мелких известковых комочков, подобных цветной капусте. Изученность этих древнейших водорослей еще очень низка. Однако за последние годы в слоях морских отложений, образовавшихся от 1200 до 600 млн. лет назад (синийский период), выявлено большое разнообразие родов и видов синезеленых и красных водорослей, одновременно раскрывших перед нами и абсолютные скорости роста водорослевых колоний и отражение на их жизнедеятельности влияния 11-летних циклов солнечной радиации. По тому, как ориентированы в пространстве скопления карбонатного материала, созданные жизнедеятельностью водорослевых колоний за длительные промежутки времени, можно определить общее направление светового потока.

Самый главный результат исследований состоит в том, что установлена возможность вскрывать остаточные биогенные структуры у карбонатных стяжений водорослевого происхождения. Таким образом был обнаружен целый мир водорослей и водорослевых сообществ, крайне интересный для развития палеоботанической науки, для сопоставления по этим остаткам отложений разных районов, иногда весьма удаленных друг от друга, как, например, Енисейский кряж и Прибайкалье, район Туруханска и бассейн р. Алдана и т. д.

Требуются еще большие усилия, чтобы раскрыть окончательно эволюцию древнейших водорослей, разработать их систематику и определить масштабы их геологической деятельности.

Можно сказать, что водоросли, и только они, примерно за два миллиарда лет извлекли из биосферы колоссальные количества углекислоты, образовав на ее основе столь же колоссальные количества органических веществ. При отмирании колоний эти вещества послужили жизненной средой для развития других организмов (бактерий и простейших) и в итоге - исходным материалом для образования биохимическим путем углеводородных соединений - нефти и горючего газа. Водоросли способствовали отложению на дне древнейших морей огромных количеств углекислого кальция и отчасти магния. Можно считать, что в пределах современных континентов водоросли отложили за время протерозоя карбонатные породы общей мощностью более 1000 м. Эта их геологическая деятельность сопровождалась часто отложением известковых илов при участии "кальциевых" (денитрифицирующих) бактерий. Синезеленым водорослям часто сопутствовали также железобактерии, иногда господствовавшие в межвегетационные сезоны и образовывавшие в строма толитах железистые пленки.

Систематически очищая биосферу от углекислого газа и бикарбонатов (растворимых карбонатов кальция и магния), водоросли выделили за счет кислорода воды огромные количества свободного кислорода. Этим они существенно изменили свойства среды жизни на Земле, сделав ее пригодной для появления и развития аэробов в широком смысле, т. е. для новых групп микроорганизмов и для животных. Восстановление аммиака и углеводородных соединений деятельностью многих групп бактерий при одновременном накоплении в биосфере больших масс органического вещества привело к концу протерозоя (синия) к накоплению на Земле свободного азота.

Конечно, свободный азот мог накапливаться в атмосфере не только в результате жизнедеятельности денитрифицирующих бактерий, но и при разложении органического вещества белкового состава в бескислородной среде биосферы того времени. В круговороте веществ в природе такой путь также мог играть важную роль.

Совместная деятельность всех отмеченных групп организмов, обитавших лишь в водных средах Земли, таким образом, в корне изменила состав атмосферы и гидросферы, значительно приблизив его в конце протерозойской эры (570 млн. лет назад) к современному.

Остатки животных в отложениях протерозоя очень редки, но нет сомнения в том, что основы животного мира были заложены одновременно с возникновением мира бактерий и фотосинтезирующих растений. Животные представлены в протерозое мелкими формами, не получившими массового развития и не принимавшими участия в породообразовании. Они пока теряются среди обильно проявившейся водорослевой и бактериальной жизни. Однако все же находки остатков организмов в метаморфических толщах докембрия известны уже в ряде стран мира, в особенности они участились в пределах некоторых горных районов Дальнего Востока, Сибири и на севере европейской части СССР. К таким районам можно причислить и Украину, в частности докембрий Украинского кристаллического массива. В 1958 г. В. В. Бесе в породах криворожской серии наблюдал некоторые "проблематические" остатки организмов, оставшиеся ближе не изученными.

В 1965 г. при микроскопическом изучении конгломератов верхней свиты криворожской серии из района рудника им. М. В. Фрунзе были обнаружены уже хорошо сохранившиеся остатки организмов. В геологическом строении района этого рудника участвуют породы метабазитовой и криворожской серий глубокого докембрия, образующие синклинальную структуру субмеридионального простирания. Верхняя из этих серий сложена различными сланцами, мраморами, песчаниками и конгломератами. Характерной особенностью некоторых сланцев, реже песчаников и мраморизованных известняков, является местами содержание углеродистого материала с переходами даже в углистые сланцы. Конгломераты состоят из окатанных обломков кварцитов, песчаников, гранитов и очень редко из известняков, по-видимому, принадлежащих к более древней серии отложений докембрия. В штуфе керна с глубины в 1344-1345 м, представленном именно конгломератом, была обнаружена галька такого состава с одиночной галькой карбонатной породы с явными остатками организмов. Цемент песчанистый перекристаллизованный, показывающий зеленосланцевую фацию метаморфизма на переходе к амфиболитовой. Абсолютный возраст конгломерата, точнее время его метаморфизма, по данным Ф. И. Котловской (1961), А. П. Виноградова, Л. В. Комлева и А. И. Тугаринова (1965), указывается около 2000 млн. лет.

С помощью прозрачного шлифа в гальке мраморизованного известняка установлены несомненные остатки синезеленых водорослей, в сопровождении нескольких экземпляров остатков кораллообразных представителей беспозвоночных животных, что, конечно, не только для докембрия Украины, но и вообще является большой сенсацией. Остатки водорослей представлены в виде местных скоплений одноклеточных форм, а также водорослевым трихомом, свернутым в спираль, со следами его окружавшей студенисто-слизистой массы (?). Подобный тип сохранности ранее многократно наблюдался. Остатки кораллообразных организмов вскрыты в косых и продольных сечениях, причем их внутренняя полость заполнена или остатками одноклеточных водорослей, или густой массой метаморфизованного органического вещества (битумами?). Кораллиты Aseptalia были узкоконической или роговидной формы с двуслойной стенкой и без каких-либо перегородок.

Не менее древние остатки фауны червей, трубкожилов - Udocania problematica обнаружены А. М. Лейтесом в отложениях битунской свиты удоканской серии Забайкалья, возраст которых определен в 2000-1600 млн. лет. На этом же стратиграфическом уровне в туломозерской свите сегозерской серии ятулия Карелии В. А. Перевозчиковой обнаружены створки раковины.

В отложениях гонамской свиты в бассейне р. Учур (Дальний Восток) автором установлены остатки спикуд губок и двух типов проблематик. Фрагменты спикул губок представлены одноосными спикулами - рабды и спикулами крючковидной формы. В этой же свите в Аяно-Майском районе установлены колониальные водоросли Gonamophyton , широко распространенные в мурандавской свите хребта Малый Хинган Приамурья и щекурьинской свиты восточного склона Приполярного Урала, где были распространены также колониальные водоросли Murandavia .

Обильный материал по древнейшей органике получен из слоев нижнего и среднего протерозоя Южной и Центральной Карелии. Он представлен здесь как исключительно мелкими, так и относительно крупными формами, в числе которых главнейшая роль принадлежит синезеленым водорослям, обитавшим в составе планктона и бентоса. Они представлены как одноклеточными, так и, чаще, колониальными формами, частью в виде сложных биоценозов. Представители бентоса часто развивались последовательно друг на друге в общем процессе, приводившем к образованию соответствующего осадка, охватываемого литогенезом. Отчетливо выражены микрослои, вероятно, обусловленные сезонными изменениями условий жизни фотосинтезирующих организмов. Субстрат иногда был подвижным (песчаники?), причем формировались так называемые онколиты. В составе вещества их наслоений удается различать остатки отдельных видов синезеленых водорослей. Возможен подсчет числа сезонов вегетации при формировании таких образований. Иногда формировались онколиты удлиненной формы, направленного развития. Наблюдались случаи их прижизненного срастания, что могло произойти при делении клеточных колоний. Их вещество первично имело студенисто-слизистую консистенцию, как это и свойственно синезеленым водорослям.

Остатки организмов: губкообразные организмы в разных сечениях в шлифах (ув. в 4 раза) Ladogaella variabilis Vologdin (а) . Часть сечения онколита, образованного нитями водоросли (ув. в 20 раз) Ptilophyton makarovae Vоlоgdin (б) . Карелия, район г. Сортавала, свита контиосари (1770-1850 млн. лет, но А. Г. Вологдину)

В слоях из свиты контиосари Карелии (нижний протерозой) обнаружено сосуществование водорослей Ptilophyton с губко-подобными организмами рода Ladogaella . У этих организмов были отчетливо выражены внутренняя полость и общая радиальная симметрия. В своем индивидуальном развитии они проходили начальную планктонную стадию и взрослую - прикрепленную с образованием каблучка прирастания к субстрату.

Иногда губкообразные организмы прикреплялись к колониям водорослей, ограничивая их жизнедеятельность. Случалось, что стадия свободного плавания задерживалась, причем соседние организмы иногда срастались. У сидячих особей верхняя часть оформлялась в виде воронкообразного углубления, чем они как бы предрешали внешнюю форму поздних кораллов и других кораллообразных организмов. В поле прозрачного шлифа под микроскопом удается наблюдать сложные картины таких древнейших жизнепроявлений. Морской бассейн охватывал тогда, по-видимому, всю Фенноскандию, поскольку автору удалось в той же свите сделать вторую в мире находку Corycium enigmaticum Sederholm . При изучении данной формы оказалось, что ей свойственна трубчато-коническая форма тела с радиальной симметрией. Оболочка (стенка) утолщенная, подчеркнутая остаточным органическим веществом. При этом были обнаружены внутренние перегородки на разных стадиях индивидуального развития, обычно пористые, плоские. Этот новый признак,

возможно, указывает ча принадлежность формы к более высокоорганизованной группе животных. Не исключено, что развитие шло в сторону цефалопод (?). У совместно находимых губкообразных (ладогелл) на взрослой стадии проявлялась способность к почкообразованию, очевидно, прогрессивная по отношению к простому делению. Как корициумы, так и ладогеллы, по-видимому, имели студенисто-слизистую консистенцию тел, что способствовало длительному свободному развитию особей. Последующая фоссилизация, вероятно, была проявлением старения особей, что приводило к их отмиранию и погружению в илистый осадок бассейна.

Обнаружено много остатков организмов с радиально-осевой симметрией тела и внутренней полостью или с системой полостей и каналов. Поражает, что они совсем не деформированы в породе; это можно объяснить своеобразием проявлений фоссилизации. Вероятно, эти организмы были близкими к гидроидным полипам, к гидромедузам.

Очень интересна сплошная черная окраска пород (кристаллических сланцев) свиты контиосари. Она оказалась обусловленной скоплением черной (вторичной) слюды - биотита и сильно измененных битумов, частью вполне поддающихся экстракции сильными растворителями. Поиски особо мелких остатков с помощью шлифов и порошковых проб привели к открытию множества своеобразных мелких скелетных образований, частью целых, частью ломаных, среди которых присутствуют фоссилизированные остатки водорослей типа золотистых (?), перидинеевых (?), диатомовых по построению очень еще примитивных, чаще сложенных кремнеземом, что может быть следствием как первичных явлений, так и вторичных. Данное местонахождение в возрастном отношении близко к установленному в слоях свиты ганфлинт на берегах оз. Онтарио, но в отношении богатства органическими остатками оно значительно интереснее.

В Восточной Сибири - в Забайкалье, в Удоканском хребте представлены отложения протерозоя большой мощности. Здесь в слоях бутунской свиты тоже обнаружено много органических остатков, в основном водорослевых. Местами породы свиты, явно имеющей морское происхождение, целиком состоят из подвергшихся фоссилизации органических остатков, местами встречается бесструктурное остаточное органическое вещество. Водоросли по типу принадлежат к красным. Следы слизеобразования у их остатков выражены незначительно. Некоторые формы с нитчатым талломом образуют сплетения, свивающиеся в две пряди, подобно шпагату, что можно различить в сечениях породы соответствующего направления. При хорошей сохранности у однорядных нитей можно отчетливо различить последовательность наращивания клеток или клеточных колоний. Некоторые участки породы сложены однородно ориентированными тесно сомкнутыми фоссилизированными нитями с ясной полярностью развития водорослевой дерновинки. Фоссилизация превосходно закрепила морфологические черты ряда видов таких водорослей. Открыты виды, вполне сопоставимые с изученными автором из свиты цзинлин китайского синия. Удалось также обнаружить остатки своеобразных двухстенных скелетных образований, имеющих пластинчатое строение и пористость, благодаря чему они несколько напоминают археоциаты кембрия. Примерный возраст вмещающих пород - средний протерозой.

В Юго-Западном Прибайкалье слои улунтуйской свиты верхнего протерозоя оказались преимущественно фитогенными, но органические остатки в них сохранились по большей части плохо. Все же по р. Сарме удалось обнаружить разновидность улунтуйского водорослевого известняка, почти целиком состоящего из фоссилизированных остатков водорослей с округлыми и нитевидными клеточными колониями. В результате был описан ряд видов и рядов микроскопических водорослей, очень четких. В их составе присутствуют одноклеточные с округлыми клетками двух размеров, отнесенные к двум видам одного рода, и интересная нитчатая форма. Сходная форма затем была открыта в мурандавской свите протерозоя Приамурья.

Из учурской серии верхнего протерозоя на юго-востоке Сибирской платформы в районе пос. Нелькан Аяно-Майского района был описан ряд интересных родов и видов водорослей группы хроококковых и ревуляриевых. Первые (гонамофитоны) были представлены в породе отдельными клеточными колониями, окруженными прижизненно толстой оболочкой студенисто-слизистой массы. В шлифах это видно отчетливо. В последней видны радиальные каналы, по которым клетки могли выбрасываться наружу, подобно тому, как это имеет место у современного рода воронихиния (Voronichinia Elenkin) . Интересно, что очень сходную водоросль удалось обнаружить в докембрийской породе в забое одной нефтяной скважины в Тюменской области, что позволяет коррелировать вмещающие слои. Водоросли группы ревуляриевых - нельканеллы с колониями радиально-лучистого строения развивались от центра колонии или же, как казалось, только в зоне периферии с образованием дерновинки сферического очертания в пространстве. Важно отметить, что микроводоросли с радиально-лучистым расхождением нитей и свободной полостью внутри найдены также в протерозое восточного склона Кузнецкого Алатау. Накопленный опыт позволяет относить такие формы предположительно к зеленым водорослям тиго обнаруженных автором на Тимане.

Докембрийские отложения Батеневского кряжа в Кузнецком Алатау также оказались изобилующими остатками водорослей из мартюхинской свиты. Автором были выявлены и описаны колониальные водоросли из порядка Chroococales Geillеr роды Vesiculophyton и Echaninia . Остатки своеобразной водоросли Pustularia были встречены в верхнепротерозойских отложениях (джурская свита) низовьев р. Амбары восточного склона Енисейского кряжа, среди строматолитового материала. Ее остатки представлены известковыми лентовидными образованиями весьма своеобразного строения, характеризующимися отчетливо выраженными пузырчатыми микроструктурами.

Колония водоросли из микроскопических прямостоячих нитей обладала способностью последовательного линейного разрастания с образованием лентовидных пластин впоследствии обызвествлявшихся. Причем скопления пузырьков воздуха, находящихся в слизи колонии, мешавшие ее сплошному обызвествлению, обусловливали наличие в дальнейшем ее пузырчатой структуры. Обызвествленные колонии водоросли залегают в породе одна над другой через промежуток 0,3 до 2,0 мм.

На западном склоне Тиманского кряжа, по р. Мезенская Пижма, в слоях протерозойской серии, выраженной алевролитовыми породами, выявлен крупный биогерм, образованный при участии зеленых водорослей большого размера. В результате этого открытия автором была описана форма рода тиманелла, имеющая таллом в поперечнике до 10-12 см, при отчетливо выраженной гигантской осевой части и постепенно утолщающихся массовых нитевидных ответвлениях в стороны и вверх. Водоросль имеет черты, сближающие ее с типичными палеозойскими сифоновыми, но по размерам таллома она в десятки раз крупнее. Упомянутый биогерм развивался на грунте илистого состава. Особи водоросли нарастали друг на друга, образуя сплошную массу, отмершее вещество которой пропитывалось илистым материалом. Первичная консистенция этого вещества была несомненно студенисто-слизистой. Материал можно различать только на увлажненных пришлифовках и в прозрачных шлифах благодаря сохранившемуся остаточному органическому веществу.

Выше уже упоминались строматолиты - своеобразные известковые сгустки слоистого строения, встречающиеся в древних толщах от архея до современных отложений. Некоторые исследователи изучают такой материал на основе лишь внешних признаков, учитывая их форму и размеры, не раскрывая его микроскопического строения, неправильно придавая им тройную латинизированную номенклатуру, как будто это нормальный палеонтологический материал. Между тем внутри таких образований, по существу являющихся микробиогермами, нередко присутствуют остатки конкретных форм микроскопических водорослей. Они вполне различимы для опытного глаза и обычно заслуживают специального палеонтологического изучения. Так, в строматолитах протерозоя Приамурья (хребет Малый Хинган, левый берег р. Амура) в слоях мурандавской свиты автору удалось обнаружить в веществе крупных, изменчивой формы строматолитов множество четких видов и родов синезеленых. водорослей, среди которых видное место занимают развивавшиеся округлыми колониями мурандавии. Чтобы различить их и понять, необходимо было только при изучении препаратов перейти от малых увеличений к большим, до нескольких сотен раз. Их остатки отчетливо видны в препаратах, нередко напоминая картину живой колонии водоросли на предметном стекле. Видны также фоссилизированные следы наружной студенисто-слизистой оболочки колоний с особенностями их микростроения. Выделенные из препаратов таксоны различаются то размерами клеточных колоний, то толщиной и внутренними деталями строения их оболочек, размерами клеток и т. д. Благодаря этому значительно обогатился список руководящих форм для мурандавской свиты, позволивший определить и ее возраст как низы верхнего протерозоя, что заставило признать докембрийским и возраст железорудной свиты Малого Хингана. Как оказалось, выделенные мурандавии распространялись отсюда на запад, достигая Карелии, а весьма возможно и дальше. Наряду с округлыми колониями здесь же были открыты нитчатые формы водорослей и колонии с особо крупными клетками. Одна из нитчатых форм особо примечательна. Ее можно рассматривать как развитие двух-трех спирально свернутых однорядных нитей в сгустке студенисто-слизистого вещества. Она имеет сходство с Thisanaplanta filamentosa V.et J., выделенной автором и Т. Н. Титоренко в слоях улунтуйской свиты протерозоя Юго-Западного Прибайкалья.

Водоросль нитчатого строения со спирально свернутой нитью была обнаружена автором во внутриформационном конгломерате в низах криворожской серии на Украине. К сожалению, метаморфизм сильно изменил ее остатки. Нить водоросли тоже, по-видимому, находилась внутри слизевого чехла. Сравнивать эти водоросли преждевременно; обе они относятся, вероятно, к одной группе, к одному семейству (?). Вместе с этой "спирогироподобной" водорослью в гальке того же конгломерата были открыты интереснейшие остатки организмов Aseptalia , тяготеющих к явным целентератам, о которых говорилось выше.

Pustularia taeniata Vologdin. Уменьш. в 10 раз. Реконструкция

Много нового, интересного материала по организмам докембрия дал автору Чешский массив (Западная Чехословакия). В районе к югу от г. Пльзень, близ г. Вотице, в слоях докембрия, серия молданубика, была обнаружена большая группа ископаемых форм, в числе которых оказалось много водорослей с колониями сферической формы. У них варьируют размеры, очертание в пространстве и проявления следов клеточной структуры. Они существенно отличаются от подобных сибирских микроводорослей докембрия. Наряду с этим обнаружены фоссилизированные дерновинки, которые тоже состоят из округлых, но разновеликих клеточных колоний, имеющих форму неправильных тяжей - нитей. Обычно им сопутствуют там крупные местные скопления обуглероженного битума, иногда размером с голову ребенка. Эта группа водорослей, кажущаяся эндемичной, дала возможность автору выделить и описать в специальной монографии ряд довольно четких видов и родов, которые характерны именно для слоев пестрой свиты молданубика Южной Чехии. Интересно, что в ассоциации с этими водорослями были обнаружены остатки беспозвоночных животных, которые очень напоминают скелеты археоциат, но отличаются от типичных кембрийских представителей этой группы исключительно малыми размерами. Возможно, что это предковые формы, требующие дальнейшего исследования.

Timanella gigas Vologdin. Внешний вид водоросли. Уменьш. в 2 раза. Реконструкция

В составе докембрия Чешского массива, в его спилитовой серии, автором также были открыты четкие нитчатые водоросли в ассоциации с одноклеточными планктонными формами. Если они удачно вскрыты при распиловке образца, именно продольно, то в препаратах местами кажутся образующими целые заросли, в частности водоросль Bystraia boucekl . Там же, в районе бассейна р. Бероунки, в лидитах альгонкия выявлена нитчатая водоросль Berounkia , несколько сходная с соответствующей находкой в докембрии района оз. Онтарио.

В чешском материале обнаружены следы сгустков бесструктурного органического вещества, иногда хорошо зафиксированных процессами окаменения, притом наблюдаемых среди массового развития одноклеточных водорослей. По-видимому, это тоже остатки водоросли, способной образовывать округлые клеточные колонии с обильным слизеотделением (?). Там же были обнаружены остатки конических или трубчатой формы тел с довольно толстой стенкой. К водорослевым остаткам их причислить трудно.

Timanella gigas Vologdin: а - внутреннее строение слоевища; б - боковые ответвления. Нат. вел. Реконструкция

В докембрии Чешского массива при неясном стратиграфическом положении были найдены остатки почти настоящих археоциат с двухстенными скелетами, у которых стенки соединены между собой пористыми радиальными перегородками. Таким образом, накапливается достаточно данных, чтобы считать археоциаты характерными и для протерозоя. В слоях пестрой свиты района г. Вотице автором выявлено несколько групп беспозвоночных животных, имевших пористо-пластинчатый известковый скелет. Некоторые организмы отличались двухкамерным скелетом. У других он был многокамерным, по своему строению напоминающим дольки апельсина. Возможно, это тоже археоциатоподобные или приближающиеся к простейшим, к фораминиферам, организмы. Вопрос этот пока остается открытым. В слоях чешского моравика в районе г. Грудима были выявлены остатки многокамерных организмов со следами пузырчатой ткани во внутренней полости. Еще важнее, что там же были обнаружены сечения маленьких раковинок, лишенных замка, скорее всего принадлежавших лингулоподобным брахиоподам. Раковины лежали на грунте вогнутой стороной вверх и на них видны фоссилизированные скопления одноклеточных планктонных водорослей.

Большую группу горных пород составляют породы, образованные за счет остатков органического вещества и самих растительных организмов, такие, как горючие сланцы (кукерситы Эстонии), каменные и бурые угли, вся группа ископаемых битумов (нефть и горючий газ, асфальт и озокерит). Породы, сложенные растительными остатками - водорослями, имеются и в протерозое.

В составе пород докембрия Карелии издавна известны шунгиты, своеобразные горные породы осадочного происхождения, встречающиеся в ряде районов Заонежья, в частности в районах Кондопоги, Великой Губы, пос. Шунги. Шунгиты образуют особую свиту в верхах ятулия (среднего протерозоя). Имеются шунгитовые сланцы - пластообразные шунгиты, залегающие жилообразно вблизи от покровных диабазов. Внешне шунгиты напоминают каменные угли и антрацит. В особых условиях им свойственна способность к сгоранию, чаще при большой зольности, объясняемой высоким содержанием углерода. Эти шунгиты содержат до 98% углерода. Их плотные кремнистые разновидности используются как поделочный материал или как пробирный камень. В порошке шунгиты пригодны для получения черной краски. Почвы на шунгитах отличаются повышенной урожайностью сельскохозяйственных культур вследствие наличия в них большого комплекса фитофильных микроэлементов: молибдена, меди, ванадия, мышьяка, калия, магния и т. д.

Некоторые разновидности шунгитов при температуре до 1090-1105° С вспучиваются, превращаясь в легкую пористую массу, пригодную для использования ее в качестве теплоизоляционного материала - шунгизита. Вспученная масса шунгита - пенокералит - хорошо пилится, имеет прочность на сжатие до 40 кг / см 2 , что делает его тоже ценным строительным материалом.

Происхождение шунгитов многие десятилетия представлялось загадкой. Более близко к объяснению природы шунгитов подошел Б. А. Борисов, считавший, что они созданы за счет метаморфизма пород сапропелевого типа, образованных в стоячих морских мелководных бассейнах - бухтах и лиманах, где интенсивно развивалась жизнь того времени. В 1968 г. в шунгитовых породах из Приладожья В. И. Горлов действительно обнаружил остатки организмов, представленных микроскопическими формами. При исследовании этой находки, а также изучении других материалов из шунгитовой свиты Прионежья было установлено в шлифах массовое скопление остатков микроскопических водорослей типа синезеленых. По-видимому, их периодическое развитие в прошлом обусловливало "цветение" воды в периоды годичных сезонов вегетации. Это оказались планктонные водоросли, по своим биологическим свойствам действительно сходные с водорослями, образующими сапропелевые осадки в современных стоячих пресноводных и солоноватоводных водоемах.

Описанная значительная группа родов и видов микроскопических водорослей, по их остаткам из карельских шунгитовых пород характеризует особенности жизнепроявлений в водных бассейнах глубокого геологического прошлого в пределах Северо-запада СССР и, вероятно, Финляндии. Кроме того, можно считать, что одновременно разгадывается происхождение шунгитоподобных образований из ряда других районов СССР, в частности Восточной Сибири, Дальнего Востока и Украины.

Интересно, что процессом окаменения осадков в древнейших бассейнах указанного выше типа закреплены, зафиксированы вполне ясно стадии индивидуального развития отдельных клеток водорослей, этапы их размножения посредством простого деления, что указывает на их особую примитивность, как это и можно было ожидать у таких древних форм жизни. Кроме того, в средних и более поздних слоях протерозоя, в основном в синий, известны замечательные находки остатков радиолярий, фораминифер и кремневых губок в углистых сланцах докембрия Бретани. Чарльз Д. Уолкотт открыл в докембрии Большого Каньона Северной Америки остатки многощетинковых червей и ряд других организмов. На юге Австралии обнаружены в докембрии остатки радиолярий. В слоях докембрия Швеции открыт отпечаток членистоногого животного - "ксенусиона", которого можно признать представителем ветви животных, из которой в кембрии развился класс трилобитов. Своеобразные остатки животных неясного систематического положения, отнесенного к проблематическому роду "чарний", были открыты в докембрии Англии и Австралии.

Чрезвычайно разнообразна в систематическом составе фауна Эдиакарского месторождения на юге Австралии близ г. Аделаиды. Здесь в кварцитовых песчаниках Паунд возраста около 600 млн. лет установлены остатки бесскелетной фауны, представленной медузоидными формами, остатками червей, организмов неизвестного систематического положения. Подобные же организмы обнаружены в одновозрастных отложениях свиты Кибис системы Нама в Южной Африке. Здесь встречены Rongea Gurich, Pteridinium Gurich, Para medusium . В серии Нама в Африке обнаружены криброциатоподобные организмы из рода Cloudina. В Евразии и в Америке установлено несколько отпечатков медуз и червей, напоминающих по форме и размерам пиявок.

Вид организма Suvorovella aldanica Vologdin et A. Maslov на выветрелой поверхности породы в нижней части юдомской свиты (ув. в 2 раза). Якутия, район пос. Усть-Юдома, р. Мая (по А. Г. Вологдину)

В докембрии СССР и Китая мы находим иглы кремневых губок, самые примитивные по устройству, отпечатки червей типа сабеллитов, получивших позднее в кембрии более значительное развитие, остатки фораминифер, древнейших археоциат, хиолитов и организмов неясного систематического положения.

В прослоях доломитизированного известняка нижней части разреза юдомской свиты по левому берегу р. Май Н. П. Суворова обнаружила своеобразные органические остатки Suvorovella и Majella , неизвестного систематического происхождения, организмы с двустепенным известковым пластинчатым непористым скелетом, с интервалом без скелетных элементов и стенкой из ромбических выступов, расположенных рядами по спирали.

В верхнем докембрии Русской платформы обнаружены остатки медузоидных организмов Beltanelloides морщинистых сфероидальных форм, напоминающих Charniodiscus , на п-ове Рыбачьем встречены медузоидные формы, напоминающие Medusina и Ediacaria , в керне скважины у г. Яренска из ляминаритовых глин установлена Vendia , в ляминоритовых глинах наблюдаются пиритизированные следы червеобразных организмов Vendovernites . В валдайских отложениях Прибалтики встречены формы, подобные Beltanella , и отпечатки оболочек типа Sabellidites .

Отпечатки протомедуз Sajanella arshanica Vоlogdin на поверхности глинистого песчаника в низах карагасской свиты (нат. вел.). Восточный Саян, Иркутская обл., район пос. Аршан

Небезынтересно отметить находки в слоях карагасской свиты Восточного Саяна отпечатки медуз Sajanella . Они были отнесены к отряду брукселлид, выделенному по материалам нижнего палеозоя. Почти в тех же слоях обнаружены остатки червей сабеллидитов, а также крупных ракообразных, несколько напоминающих палеозойских эвриптерид. Они были описаны автором как карагассии и отнесены к хелицеровым из-за их клиновидных тельсонов и других особенностей панциря. Карагассии достигали в длину полметра и более. Пока что это самые крупные организмы из беспозвоночных позднего докембрия. Впрочем, некоторые исследователи склонны считать их "скрюченными корками высыхания глинистых прослойков на поверхности песка". Карагассии являются, по-видимому, вымершей группой членистоногих, живших в некоторых пресноводных бассейнах конца докембрийского времени.

Таким образом, в мощнейших толщах осадочно-метаморфического докембрия северной Евразии выявлен принципиально новый обильный палеонтологический материал, охватывающий огромный стратиграфический диапазон - от верхов архея до начала кембрия. Он характеризует многие горизонты пород и этапы геологического времени и начинает укладываться в основу новой единой, по крайней мере для Евразии, схемы стратиграфического расчленения докембрия.

Границу между докембрием и кембрием пытались установить многие исследователи. В настоящее время этот вопрос в корне проясняется, поскольку оказывается, что переход от протерозоя к палеозою (570 млн. лет) был отчетливо выражен соответствующей сменой представителей растительной и животной жизни в общем ходе ее эволюции. Преобладание синезеленых водорослей сменилось преобладанием водорослей красных. Сам протерозой и даже поздний архей оказались не только потенциальными, но и фактическими вместителями остатков организмов за огромный этап геологического времени, а именно более чем на два миллиарда лет древнее той границы, ниже которой палеонтологи в сущности не заглядывали. Можно отчетливо отделить начало кембрия от верхов докембрия по остаткам специфических форм водорослей, археоциат, трилобитов и других групп организмов, поскольку история формирования пород земной коры отчетливо записывалась в них, одновременно с общим ходом истории жизни. Поэтому вырисовывается, притом во многом по-новому, общий ход развития организмов Земли в палеофациях ее биосферы, почти с момента возникновения жизни - около 3500 млн. лет до н. э. В результате этого имеется возможность широко внедрить в практику стратиграфических и геологосъемочных работ, связанных с древнейшими осадочными толщами, палеонтологический метод и выделить с его помощью руководящие формы ископаемых организмов как меру геологического времени одновременно с прослеживанием развития самой жизни на ранних этапах.

В общих чертах выясняется древность известных науке организмов, устанавливаются новые, не известные ранее, группы и конкретные предковые формы всех типов бактерий (?), растений и животных, сформировавшихся в процессе общего изменения жизненной среды в биосфере Земли, в процессе биохимической эволюции живого вещества, сопровождавшейся неразрывно эволюцией морфологической. Следует отметить, что органическое вещество в виде продукции организмов и их конкретных остатков во вмещающих породах почти никогда полностью не исчезает. Будучи в той или иной степени измененным - редуцированным, обуглероженным, фоссилизированным, оно часто способно сохранять во вмещающей горной породе исходные морфологические черты, достаточные для палеонтологического изучения. В то же время это вещество представляет немалый интерес и для специальных биохимических исследований, поскольку местами в породах докембрия уже установлено присутствие многих химических компонентов из состава живого вещества. Важно лишь, чтобы палеонтолог и биохимик работали совместно. Геолог при этом получит новый опорный материал для своих стратиграфических, палеогеографических, фациальных и иных построений, а также данные о палеоклимате, ископаемых фациальных обстановках породо- и рудообразования в осадочных условиях, именно от живых свидетелей геологического прошлого. Биогеохимик и биохимик могут получить важный документальный материал и данные о биохимической эволюции жизни на нашей планете.

Таким образом, протерозойская эра истории нашей планеты была в основном временем исключительного господства бактерий и водорослей в водных средах. За этот этап времени, длившийся, по данным абсолютной геохронологии, около 1200 млн. лет, упомянутые группы организмов выполнили огромную геологическую работу по образованию ряда типов осадочных пород и руд, а также по переработке вещественного состава самой биосферы и атмосферы Земли.

Протерозой - эра первичной жизни. Продолжительность от 2600 млн. лет до 570 млн. лет, то есть около 2 млрд. лет. Поверхность планеты представляла собой голую пустыню, жизнь развивалась, в основном, в морях. Для этой самой продолжительной эры характерно образование крупнейших залежей железных руд, образованных за счет деятельности бактерий. В протерозойскую эру произошли основополагающие ароморфозы:

ü Важнейшим ароморфозом было появление дыхания – процесса, при котором разрушение органических молекул производится в 19 раз более эффективно, чем брожение. Около 2 млрд. лет назад содержание О2 достигло точки Пастера – около 1% от его содержания в современной атмосфере. Такое количество было достаточным для устойчивого существования аэробных бактерий.

ü около 1500 млн. лет назад появляются первые эукариоты, господство прокариот сменяется расцветом эукариотических организмов;

ü появились многоклеточные организмы - созданы предпосылки для специализации клеток, увеличения размеров и усложнения организмов;

ü возникло половое размножение (комбинативная изменчивость), при котором слияние генетического материала разных особей поставляло материал для естественного отбора;

ü важнейшим ароморфозом стало образование двусторонней симметрии у активно передвигающихся организмов.

В эту эру образуются все отделы водорослей, слоевище у многих становится пластинчатым. Для животных того времени характерно отсутствие скелетных образований, конец протерозоя иногда называют "веком медуз". Появляются кольчатые черви, от них произошли моллюски и членистоногие. Количество кислорода в атмосфере достигло 5-6% от современного уровня.

Палеозойская эра.

Палеозой - эра древней жизни, продолжительность которой от 570 до 230 млн. лет. В эту эру в растительном и животном мире происходят значительные ароморфозы, связанные как с жизнью в воде, так и с освоением суши. Подразделяется на шесть периодов: кембрий, ордовик, силурий, девон, карбон, пермь.

Растения кембрия и ордовика населяют моря, представлены всеми отделами водорослей. В силурийском периоде (440 млн. лет назад) в зоне приливов и отливов от зеленых водорослей появляются первые наземные высшие растения - псилофиты (голые растения) (рис. 361). Появление покровных, механических, проводящих тканей были теми ароморфозами, которые помогли выйти растениям в воздушную среду. У псилофитов еще отсутствуют корни, воду и минеральные соли они поглощают с помощью ризоидов. Чешуйки на стебле псилофитов увеличивали поверхность фотосинтеза.

В девоне появляются папоротникообразные - травянистые и древовидные хвощи, плауны, папоротники. Появление корней и листьев обеспечивало достаточное воздушное и минеральное питание разнообразным папоротникообразным. Размножаются папоротникообразные одноклеточными спорами, во влажных местах из них развиваются заростки, формирующие половые клетки. Для оплодотворения нужна вода, из зиготы развивается взрослое растение.

В карбоне устанавливается теплый и влажный тропический климат. Папоротникообразные достигают гигантских размеров - до 40 м в высоту. Каменноугольные леса впоследствии привели к образованию огромных залежей каменного угля. Вместе с тем в карбоне происходят два важнейших ароморфоза, в результате которых появились высшие семенные растения: во-первых, появляется опыление с помощью ветра, когда пыльца с мужскими половыми клетками по воздуху попадает на органы растений, содержащие женские половые клетки, вода для оплодотворения больше не нужна; во-вторых, после оплодотворения образуются семена. Такими растениями были семенные папоротники.

Семенные папоротники дали начало развитию голосеменных растений. В пермском периоде климат стал засушливым и более холодным. Тропические леса остаются у экватора, на остальной территории распространяются голосеменные.

Для животных кембрийского периода характерно разнообразие трилобитов - древнейших членистоногих, в этот период появлеются животные с минерализованным скелетом.

В ордовикском периоде появляются первые хордовые животные, имеющие внутренний скелет, отдаленными потомками которых являются ланцетники и круглоротые - миноги и миксины.

В силурийских морях появляются иглокожие и бесчелюстные панцирные "рыбы", которые только внешне напоминали настоящих рыб и не имели челюстей. Захват и удержание крупной добычи с помощью такого рта был невозможен. На сушу выходят первые членистоногие - скорпионы и пауки.

В девоне на суше появились насекомые, в морях уже плавали настоящие рыбы - хрящевые (акулы) и рыбы с костным скелетом. В результате мутаций и отбора третья пара жаберных дуг у них превратилась в челюсти, с помощью которых можно было питаться крупной добычей.

Наиболее интересными среди костистых рыб были двоякодышащие и пресноводные кистеперые, которые имели наряду с жабрами легкие. Теплая вода и обилие растительности пресных водоемов служили предпосылками для развития дополнительных органов дыхания, глоточные карманы двоякодышащих и кистеперых постепенно превращаются в легкие. Пресноводные кистеперые рыбы к тому же имели мощные парные конечности (рис. 362) и были лучше приспособлены к жизни в прибрежном мелководье, от них и произошли стегоцефалы (панцирноголовые земноводные) (рис. 363).

В карбоне на суше появляются крылатые насекомые, некоторые стрекозы в размахе крыльев имели до 70 см. Обилие членистоногих на суше вызвало появление большого количества различных форм древних земноводных (до 6 м в длину).

Дальнейшее освоение суши привело к появлению пресмыкающихся и сопровождалось рядом ароморфозов: увеличивалась поверхность легких, сухая чешуйчатая кожа защищала от испарения, внутреннее оплодотворение и откладывание крупных яиц позволило эмбрионам развиваться на суше.

В пермском периоде изменение климата сопровождалось исчезновением стегоцефалов и расселением пресмыкающихся.

Мезозойская эра.

Мезозой - эра средней жизни, началась 230, закончилась 67 млн. лет назад. Делится на три периода: триас, юра и мел. Растительность первых двух периодов мезозойской эры была представлена голосеменными и папоротникообразными, причем продолжалось вымирание древовидных папоротникообразных. В начале мелового периода (130 млн. лет назад) появляются первые покрытосеменные. Появление цветка и плода - крупные ароморфозы, которые привели к появлению покрытосеменных. С помощью цветка облегчался процесс опыления, лучше сохранялись семязачатки, расположенные внутри завязи пестика. Стенки околоплодника защищали семена и способствовали их распространению.

В животном мире мезозойской эры наибольшего распространения достигают насекомые и пресмыкающиеся. В триасе пресмыкающиеся вторично возвращаются в воду, на мелководье обитают плезиозавры, далеко от берега охотятся ихтиозавры, напоминающие современных дельфинов. Появляются первые яйцекладущие млекопитающие, в отличие от пресмыкающихся высокая интенсивность обмена веществ позволяет им поддерживать постоянную температуру тела.

Рис. 364. Археоптерикс.

В юрском периоде некоторые растительноядные пресмыкающиеся достигают гигантских размеров, появляются и очень крупные хищные динозавры - тиранозавры, длина тела которых достигала 12 метров. Некоторые пресмыкающиеся осваивают воздушное пространство - появляются летающие ящеры (птерозавры). В этом же периоде появляются и первоптицы, археоптерикс (размером с голубя) сохраняет многие признаки пресмыкающихся - его челюсти имеют зубы, из крыла выступают три пальца, хвост состоит из большого числа позвонков (рис. 364).

В начале мелового периода сохраняется господство пресмыкающихся на суше, в воде и в воздухе, некоторые растительноядные пресмыкающиеся достигают массы 50 т. Появляются сумчатые и плацентарные млекопитающие, продолжается параллельная эволюция цветковых растений и насекомых опылителей.

В конце мелового периода климат становится холодным, засушливым. Сокращается площадь, занятая растительностью, вымирают гигантские растительноядные, затем и хищные динозавры. В конце мезозойской эры (70 млн. лет назад) от животных отряда насекомоядные, которые стали вести древесный образ жизни, появились предковые формы приматов.

Кайнозойская эра.

Кайнозой - эра новой жизни. Продолжается 67 млн. лет и делится на два неравных по времени периода - третичный (палеоген и неоген) и четвертичный (антропоген). В первой половине третичного периода (в палеогене) на большей части Земли вновь установился теплый тропический климат, во второй половине (неогене) тропические леса заменяются степями, распространяются однодольные растения. В четвертичном периоде, который продолжается около 1,5 млн. лет в ледниковый период Евразия и Северная Америка четыре раза подвергались оледенениям.

В результате остепнения, происходившего во второй половине третичного периода, часть приматов вынуждена была спуститься на землю и приспосабливаться к жизни на открытых пространствах. Это были предковые формы людей - гоминиды, прямоходящие приматы. Другая часть осталась жить в тропических лесах и стала предками человекообразных обезьян - понгид. В конце третичного периода от гоминид появляются обезьянолюди, питекантропы.

В четвертичном периоде холодный климат привел к уменьшению уровня мирового океана на 60 - 90 м, образовывались и спускались к югу ледники, толщина льда которых достигала десятков метров, вода испарялась, а таять не успевала. Образовались сухопутные мосты между Азией и Северной Америкой, между Европой и Британскими островами. По этим сухопутным мостам происходили миграции животных с континента на континент. Около 40 тыс. лет назад по Берингийскому мосту древние люди ушли из Азии в Северную Америку. В результате похолодания и появления человека, охотившегося на животных, исчезают многие крупные звери: саблезубые тигры, мамонты, шерстистые носороги. Рядом со стоянками древних людей обнаруживаются останки многих десятков мамонтов и других крупных животных. В связи с истреблением крупных животных 10 - 12 тыс. лет назад человек вынужден был от собирательства и охоты перейти к земледелию и скотоводству.

Основные вопросы для повторения

1. Возникновение и развитие жизни на Земле
2. Каков возраст Земли?
3. Какие организмы появились в архейскую эру?
4. Какие организмы при фотосинтезе впервые стали выделять кислород в атмосферу?
5. Важнейшие ароморфозы архейской эры?
6. Растительный мир протерозоя?
7. Животный мир протерозоя?
8. Временные границы палеозойской эры?
9. Периоды палеозойской эры?
10. Временные границы мезозойской эры?
11. Периоды мезозойской эры?
12. Временные границы кайнозойской эры?
13. Периоды кайнозойской эры?
14. В какую эру и период появились псилофиты?
15. От какой группы водорослей произошли псилофиты?
16. Какие ароморфозы привели к появлению псилофитов?
17. В какую эру и период появились семенные папоротники?
18. Какие ароморфозы привели к появлению семенных папоротников?
19. В какую эру и период появились цветковые?
20. Какие ароморфозы привели к появлению цветковых?
21. В какую эру и период появились первые насекомые?
22. В какую эру и период появились крылатые насекомые?
23. В какую эру и период появились бесчелюстные "рыбы"?
24. В какую эру и период появились настоящие рыбы?
25. В какую эру и период появились стегоцефалы?
26. В какую эру и период появились первые пресмыкающиеся?
27. В какую эру и период появились яйцекладущие млекопитающие?
28. В какую эру и период появились сумчатые и плацентарные млекопитающие?
29. В какую эру и период появились первые птицы?
30. Какую эру можно назвать эрой млекопитающих и покрытосеменных?
31. В какую эру и период появился человек?
32. Какую эру можно назвать эрой медуз?
33. Какую эру можно назвать эрой папоротникообразных и земноводных?
34. Какую эру можно назвать эрой пресмыкающихся?
35. Какую эру можно назвать эрой цветковых и млекопитающих?
36. Какой климат в начале и в конце третичного периода?
37. Какой климат в четвертичном периоде?
38. Какие организмы относятся к империи Доклеточные?
39. Какие организмы относятся к надцарству Прокариот?
40. Какие организмы относятся к надцарству Эукариот?
41. Какие организмы способны фиксировать атмосферный азот?

Протерозойская эра

Растения

Развитие жизни привело к изменению формы и состава земной поверхности. В результате фотосинтеза растения усваивали угле-кислый газ из атмосферы и выделяли кислород. Благодаря насыще-нию воздуха и воды кислородом появились аэробные организмы.

Животные

• Биология протерозой краткое сообщение

• Rfrbt jhufybpvs ghjwdtnfkb d ghjnthjpjq

• Протерозой период венд таблица

• Архей какие животные и растения

• Что появилось в протерозойскую эру

Вопросы к этой статье:

Протерозойская эра

Протерозойская эра — эра ранней жизни. Начало 2600 ± 100 млн. назад, продолжительность 2000 млн. лет. Протерозойcкий эон подразделяется на три геологических эры (эратемы):

— Палеопротерозой
— Мезопротерозой
— Неопротерозой

Протерозойская эра — вторая эра от начала геологической истории Земли, огромный по продолжительности, самый длинный этап ранней жизни.
На грани архейской и протерозойской эры в результате горообразований происходили перераспределения суши и моря. Поверхность планеты представляла собой голую пустыню: климат холодный, частые оледенения, особенно обширны в середине протерозоя. В конце эры содержание свободного кислорода в атмосфере достигло 1%. Активное образование осадочных пород.

Протерозой — огромный по продолжительности этап истории Земли. В течении этой эры бактерии и водоросли достигли исключительного расцвета. Интенсивный процесс образования осадочный пород шел с участием этих организмов. К протерозою относится образование крупнейших залежей железных руд органического происхождения (осадочное железо- продукт жизнедеятельности железобактерий).

Господство прокариот сине-зеленых в протерозое сменяется расцветом эукариот- зеленых водорослей. Наряду с плавающими в танце воды растениями появляются нитчатые формы, прикрепленные ко дну. Около 1350 млн. лет назад отмечены представители низких грибов. Первые многоклеточные животные возникли 900-1000 млн. лет назад. Древние многоклеточные растения и животные жили в придонных слоях океана. Жизнь в придонном слое потребовала расчисления тела на части, одни из которых служили для прикрепления к субстрату, другие для питания. У одних форм это достигалось за счет развития гигантской многоядерной клетки. Однако более перспективным оказалось приобретение многоклеточности и образования органов. Большинство животных позднего протерозоя были представлены многоклеточными формами. Конец протерозоя можно назвать "веком медуз". Возникают кольчатые черви от которых произошли моллюски и членистоногие.

С протерозойскими отложениями связано множество полезных ископаемых: железные руды, мрамор, графит, никелевая руда, пьезокварц, каолин, золото, слюда, тальк, молибден, медь, висмут, вольфрам, кобальт, радиоактивные минералы, драгоценные камни. На юге территории Украины в то время было мелкое море, окруженное со всех сторон горными хребтами. Горы выветривались, а продукты выветривания откладывались на дне моря. В конце протерозоя благодаря горообразовательным процессам на месте моря возникли горы, а осадочные отложения метаморфизировались. Так образовалось месторождение железных руд Криворожского бассейна. Продолжительность протерозойской эры – 2 млрд. лет.

Протерозойская эра славится дебютантами подводного мира, ими были жгутиковые, на то время они находились на общей черте между живностью и растительностью. После определенного распада образовавшиеся частицы пошли по своему пути: одни стали водорослями, другие грибами, а остальные перешли под знамена фауны. Теория эволюции коснулась и одноклеточных организмов, которые со временем взяли на себя много функций, таким образом они стали многоклеточными. Теперь каждая группа клеток живого существа стала отвечать за свой участок работы - одни за добывание пищи, другие - за передвижение животного, третьи - за его размножение. Чтобы выжить и дать потомство, организмы пошли по пути все большего усложнения.
Вслед за грибами и растениями появляются микроскопические радиолярии, различные многоклеточные существа - губки, археоциаты, брахиоподы, брюхоногие моллюски. Это уже достаточно сложно устроенные организмы, ведущие прикрепленный образ жизни. Вершиной эволюционного развития в протерозойской эре становятся крупные хищные членистоногие -ракоскорпионы.

Аномалокарис. Фото: UNE Photos

В те времена большую территорию Земли охватывало море, а потому вся флора и фауна непосредственно зависела от воды. На суше обитали лишь бактерии, поскольку только они удачно пережили процесс акклиматизации, ведь условия в протерозойскую эру значительно изменились. Но ученые даже предположить не могут, как эти организмы внешне выглядели, здесь можно только догадываться. Конечно же, и бактерии, и микроскопические грибы, и водоросли, и жгутиковые продолжали существовать и развиваться, но вместе с ними жизнь на Голубой планете начали осваивать первые представители фауны. В протерозойскую эру животные преимущественно были многоклеточными, в частности это касалось многоклеточных представителей фауны.

Особенно примечательным в процессе эволюции этого периода является то, что организмы начали сотрудничать друг с другом, чтобы выжить в сложных условиях. Вместо того чтобы существовать совершенно обособленно, они стали жить вместе, причём одни клетки «специализировались» на одной функции, а другие - на другой.

Так происходило развитие первых животных, Это были губки, которые впервые появились около 1,8 млрд лет назад. Губки в некотором смысле больше походят на колонии клеток, а не на полноценных многоклеточных животных, поскольку, хотя их клетки и специализируются на различных задачах, они могут изменять свои функции и перемещаться внутри губок.
На протяжении протерозоя клетки взаимодействовали всё активнее и становились всё более сложными. Примерно 1,6 млрд лет назад они научились самовоспроизводиться в процессе полового размножения - мейоза, то есть с участием отцовских и материнских клеток, а не только простым способом деления.

Каждый раз при размножении клеток в процессе мейоза их ДНК (генетический код каждого организма) менялись местами или смешивались, и такой взрыв многообразия стал очередным стимулом для дальнейшего развития жизни. Но после начала мейоза прошло ещё немногим более миллиарда лет. пока не появились, наконец, первые настоящие многоклеточные животные, походившие на современных гидр. Произошло это около 600 млн лет назад. Примерно к этому же времени относится и первое разделение животных, растений и грибов.

Протерозойская эра

Около 1,1 млрд лет назад все континенты столкнулись, образовав суперконтинент, которому современные ученые дали имя Родиния, а затем вновь разошлись. За это время случилось несколько ледниковых периодов, когда замёрзла даже большая часть поверхности океана. Самым холодным был ледниковый период, начавшийся около 700 млн лет назад. Во время него, согласно теории «Земля-снежок», замёрзла большая часть планеты.

Учёные, изучающие протерозой, нашли в отложениях этой эпохи большое количество окаменелостей, которые они называют акритархами. Слово «акритарх» происходит от греческих слов akritos - «сомнительный, неясный» и arche - «происхождение». Никто и в самом деле точно не знает, что это такое. Это микроскопические структуры, которые явно представляют собой останки живых организмов, вроде современного планктона, но их трудно точно идентифицировать, поскольку в то время как некоторые из них - эукариоты, другие - археи и бактерии.

Некоторые окаменелости включают спиральные или червеобразные формы, например грипанию, которую большинство учёных считает водорослью. Другие немного походят на червей, но они примерно на миллиард лет старше червей настоящих. Так что учёным всё ещё предстоит определить, кто же они такие.
Ископаемые сине-зеленые водоросли Collenia весьма широко распространены на всех материках в неметаморфизованных известняках протерозойского возраста, где также обнаружены немногочисленные обломки раковин примитивных моллюсков. Однако остатки животных очень редки, и это свидетельствует о том, что большинство организмов отличалось примитивным строением и еще не имело твердых оболочек, которые сохраняются в ископаемом состоянии. Хотя следы ледниковых периодов фиксируются для ранних этапов истории Земли, обширное оледенение, имевшее почти глобальное распространение, отмечается только в самом конце протерозоя.

Поиск Лекций

Развитие жизни в архейскую эру.

Архей – самая древняя эра, началась более 3,5 млрд. лет назад и продолжался около 1 млрд. лет. Жизнь зародилась в архейскую эру. Поскольку первые живые организмы еще не имели никаких скелетных образований, от них почти не осталось следов. Однако наличие среди архейских отложений пород органического происхождения - известняков, мрамора, графита и других - указывает на существование в эту эру примитивных живых организмов. Ими были одноклеточные доядерные организмы (прокариоты): бактерии и сине-зеленые водоросли.

В архейскую эру произошли крупные ароморфозы: возникновение клеток с клеточным ядром, полового процесса, фотосинтеза и многоклеточности.

Половой процесс – расширяет возможности естественного отбора, повышает возможность приспособления к условиям среды вследствие создания бесчисленных комбинаций в хромосомах. Новый способ размножения как полезный в сохранении видов был закреплен естественным отбором, и теперь он преобладает в животном и растительном мире.

Возникновение фотосинтеза положило начало разделению единого ствола жизни на два – растения и животные – по способу питания и типу обмена веществ. Насыщение воды кислородом, накопление его в атмосфере и наличие пищи создавали предпосылки для развития животных в воде, защищавшей живые организмы от губительного ультрафиолетового излучения. Со временем в атмосфере стал образовываться озон, поглощающий почти все ультрафиолетовое излучение – защита жизни на поверхности воды и суши. Жизнь в воде была возможна благодаря тому, что вода защищала организмы от губительного действия ультрафиолетовых лучей. Именно поэтому море смогло стать колыбелью жизни.

Возникновение многоклеточного строения повлекло усложнение в организации живых существ: дифференциацию тканей, органов и систем, их функций.

Пути эволюционных преобразований первых многоклеточных были различны.

Некоторые перешли к сидячему образу жизни и превратились в организмы типа губок. Другие стали ползать по субстрату с помощью ресничек — плоские черви. Третьи сохранили плавающий образ жизни. Приобрели рот и дали начало кишечнополостным.

Со временем в первородном океане стали иссякать органические вещества, накопившиеся в нем абиогенным путем. Появление аутотрофных организмов, в первую очередь зеленых растений, обеспечило дальнейший непрерывный синтез органических веществ, благодаря использованию солнечной энергии а, следовательно, существование и дальнейшее развитие жизни.

Развитие жизни в протерозойскую эру.

Протерозойская эра – самая длинная в истории Земли.

Протерозойская эра.

Она продолжалась около 2 млрд. лет. На границе архейской и протерозойской эры произошел первый великий период горообразования. Он привел к значительному перераспределению площадей суши и моря на Земле. Эти изменения лика Земли вынесли не все виды организмов, многие из них вымерли. Было уничтожено и большинство ископаемых останков, благодаря чему так мало известно о жизни в архейскую эру.

В течение этой эры бактерии и водоросли достигают исключительного расцвета. Чрезвычайно интенсивный процесс отложения осадков шел с участием организмов. Известно, что осадочное железо – продукт жизнедеятельности железобактерий. К протерозою относится образование крупнейших залежей железных руд на Земле (курские, криворожские руды, железняки Верхнего озера в США и др.). Господство сине-зеленых сменяется обилием зеленых водорослей, в т.ч. многоклеточных прикрепленных к дну. Это потребовало расчленения тела на части. Важнейшим ароморфозом было возникновение двухсторонней симметрии, которая привела к дифференцировке тела на передний и задний конец, а также на брюшную и спинную стороны. Передний конец является местом, где развиваются органы чувств, нервные узлы, а в дальнейшем и головной мозᴦ. Спинная сторона выполняет защитную функцию, в связи, с чем здесь развиваются различные кожные железы, механические образования (щетинки, волоски), покровительственная окраска. Большинство животных протерозоя было представлено многоклеточными. В морях жили не только низшие многоклеточные – губки и радиально симметричные кишечнополостные; появляются и двухсторонне симметричные. Среди последних известны кольчатые черви – от них произошли моллюски и членистоногие. К концу протерозоя в морях появляются древнейшие представители членистоногих – ракоскорпионы.

Также от древнейших животных с двусторонней симметрией произошли иглокожие и хордовые, имеющие между собой ряд сходных признаков, выражающихся в характере» развития, характере образования скелета, строении кожи и отличающихся по этим признакам от других типов животных. В протерозое появились и древнейшие хордовые - бесчерепные. Их представитель в современной фауне - ланцетник.

На суше во влажных местах могли обитать бактерии, сине-зеленые водоросли, животные типа простейших. Они были первыми почвообразователями.

На смену одноклеточным и колониальным формам пришли многоклеточные. Жизнь стала геологическим фактором. Живые организмы меняли форму и состав земной коры, формировали ее верхний слой — биосферу. В результате фотосинтеза изменился состав атмосферы. Накопление кислорода в атмосфере способствовало развитию высших гетеротрофных организмов- животных.

Так же накопление кислорода в атмосфере привело к формированию озонового экрана в атмосфере. Суша безжизненна, но по берегам водоемов начались почвообразовательные процессы в результате деятельности бактерий и микроскопических водорослей.

©2015-2018 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных

Кайнозой (кайнозойская эра) - эра в геологической истории Земли протяженностью в 65,5 миллионов лет, начиная с великого вымирания видов в конце мелового периода по настоящее время. С греческого переводится как «новая жизнь» (καινός = новый + ζωή = жизнь).

Кайнозой делится на палеоген, неоген и четвертичный период (антропоген). Исторически кайнозой подразделяли на периоды - третичный (от палеоцена до плиоцена) и четвертичный (плейстоцен и голоцен), хотя большинство геологов уже не признают такое деление.

Жизнь в кайнозое

Кайнозой - это эпоха, отличающаяся большим разнообразием наземных, морских и летающих видов животных.

В геологическом отношении кайнозой - эра, в которую континенты приобрели своё современное очертание. Австралия и Новая Гвинея отделились от Гондваны, двинулись к северу и, в конечном итоге, приблизились к Юго-восточной Азии. Антарктида заняла своё нынешнее положение в районе южного полюса, Атлантический океан расширился, и в конце эры Южная Америка примкнула к Северной Америке. Кайнозой является эпохой млекопитающих и покрытосеменных. Млекопитающие претерпели длительную эволюцию от небольшого числа мелких примитивных форм и стали отличаться большим разнообразием наземных, морских и летающих видов. Кайнозой также можно назвать эпохой саванн, цветковых растений и насекомых. Птицы также в значительной степени эволюционировали в кайнозое. Среди растений появляются злаковые.

Растения

В протерозойской эре шло усиленное развитие бактерий и водорослей. Особое значение имело возникновение зелёных, бурых, красных водорослей. У прибрежных водорослей произошла дифференциация тела, в результате которой одна часть тела прочно прикреплялась к субстра-ту — какой-нибудь поверхности, а другая приспосабливалась к протеканию фотосинтеза.

Развитие жизни привело к изменению формы и состава земной поверхности.

Конец протерозоя называют "веком медуз"

В результате фотосинтеза растения усваивали угле-кислый газ из атмосферы и выделяли кислород. Благодаря насыще-нию воздуха и воды кислородом появились аэробные организмы.

Животные

К концу протерозойской эры развились многоклеточные организмы, водоросли, кишечнополостные, кольчатые черви, моллюски, членис-тоногие и многие другие типы беспозвоночных. Материал с сайта http://wikiwhat.ru

Подавляющее большинство животных было с двухсторонней симметрией тела, что обеспечило разделение тела на переднюю и заднюю, спинную и брюшную части. В передней части тела находи-лись органы чувств и нервные узлы, спинная часть выполняла функцию защиты, а брюшная обеспечивала передвижение и добычу пищи. Все это привело к изменению поведения, подвижностиживотных, придало им ловкость.

Предполагается, что к концу протерозойской эры появились первые хордовые животные — представители подкласса бесчерепных. Хорда выполняла функцию опоры для мышц. Впоследствии развился орган дыхания — жабры. Все это послужило основой для дальнейшего совершенствования животного мира.

На этой странице материал по темам:

• Протерозой растения животные

• Происходящие события в протерозое

• Первые фототрофные организмы возникли в протерозойскую эру

• Основные типы протерозойской эры

• Животные и растения протерозойской эры

Вопросы к этой статье:

• Какие процессы происходили в протерозойской эре?

• Какие организмы возникли в протерозойской эре?

Материал с сайта http://WikiWhat.ru

Протерозой

Общие сведения и деление

Протерозой, протерозойская эра (от греч. πρότερος (proteros) - более ранний и ζωή (zoe) - жизнь) - геологический эон длительностью около 2 млрд. лет, следующий за археем и предшествующий палеозою. За нижнюю границу протерозоя принято время 2,5 млрд. лет назад. За верхнюю - 542±1 млн. лет.

По современным представлениям протерозой делится на 3 периода: палеопротерозой, мезопротерозой и неопротерозой. Ранее протерозой подразделяли на нижний, средний и верхний (рифей). Сейчас это деление считается устаревшим.

Подразделение протерозоя			Конец подразделений (млн. лет)
Протерозой	Неопротерозой	Эдиакарий
		Криогений
		Тоний
	Мезопротерозой	Стений	1000
		Эктазий	1200
		Калимий	1400
	Палеопротерозой	Статерий	1600
		Орозирий	1800
		Риасий	2050
		Сидерий	2300

Деление протерозоя на отдельные периоды не случайно и базируется на стратиграфических исследованиях. Так, палеопротерозой - время достижения кислородом «точки Пастера» - 1 % от его содержания в атмосфере, современной нам. Произошло это событие 2 млрд. лет назад и носит название кислородной катастрофы. Учёные считают, что такая концентрация кислорода достаточна для того, чтобы обеспечить устойчивую жизнедеятельность одноклеточных аэробных организмов, т.е. организмов, нуждающихся в свободном молекулярном кислороде для поддержания своей жизнедеятельности. В отличии от аэробных анаэробные организмы, разнообразие которых в то время было существенно больше, в большинстве своём вымерли. Для них молекулярный кислород был губительным.

Кроме кислородной катастрофы в эпоху палеопротерозоя наступает первая стабилизация континентов.

Следующий за палеопротерозоем мезопротерозой - время формирования суперконтинента Родиния.

Наконец последний из протерозойских периодов - неопротерозой характеризуется распадом Родинии и масштабным оледенением, охватившим практически всю поверхность суши. Кроме того именно к этому временному интервалу относятся древнейшие ископаемые останки животных, что связано с формированием у них твёрдого скелета.

Тектоника

В течении протерозойской эры шло формирование ядер континентов из фрагментов древнейших протоконтинентов - кратонов. В частности во время палеопротерозоя были сформированы значительные части щитов Индии, Северного Китая и Южной Америки. Так древнейшее ядро Южной Америки - т.н. амазонский кратон, занимает почти всю северную и центральную часть Бразилии с прилегающими районами Венесуэлы, Гайаны и Суринама. К востоку от амазонского кратона, в восточной половине Амазонии, имеются фрагменты щита архейского времени.

Ядро континентальной части Европы также сформировалось во время протерозойской эры - путём объединения трёх кратонов в единый континент Балтика: Фенноскандии, занимающей территорию Балтийского щита, сформировавшегося в архейское время, Волго-Уральского (бассейн реки Волги) и Сарматского, на территории Украины, Молдавии и прилегающей части Румынии. Объединения описанных трёх кратонов закончилось к концу палеопротерозоя - 1600 млн. лет назад.

Протерозойское происхождение имеет и континентальное ядро Индии, сформировавшееся в результате объединения четырёх кратонов.

В течении всего палеопротерозоя, также как и в архейскую эру, происходила интенсивная вулканическая деятельность, причём в основном на поверхности суши, а не под водой, как в предыдущие геологические эпохи. Это было связано с более широким распространением континентов, что в свою очередь было вызвано накоплением значительных масс земной коры континентального типа.

Следующий за палеопротерозоем период протерозойской эры - мезопротерозой, характеризуется формированием первого в истории Земли суперконтинента Родинии, о чём свидетельствуют совпадения на краях литосферных плит Северной Америки и Антарктиды. Произошло это событие 1150 млн. лет. Родиния, как считают некоторые учёные не являлась первым суперконтинентом в истории Земли, хотя достоверных фактов такого утверждения не найдено до сих пор.

900 млн. лет назад Родиния начала раскалываться. В результате раскола образовалось как минимум 8 крупных фрагментов или континентов.

На протяжении протерозойской эры произошло несколько эпох тектогенеза (складчатости). Так около 2 млрд. лет назад закончилась раннекарельская (Балтийский щит) или эбурнейская (Западная Африка) эпоха, длившаяся 250 млн. лет, которая вместе с последующей позднекарельской эпохой (гудзонской для Канадского щита и майомбской для Африки), протекавшей около 1700 млн. лет назад, сыграла решающую роль в формировании фундаментов всех древних платформ. Тектоно- магматические эпохи в интервале 1700- 1400 млн. лет (например, лаксфордская в Шотландии - около 1400 млн. лет) установлены лишь на отдельных континентах.

Планетарное значение имеет готская (Балтийский щит), или эльсонская (Канадский щит), эпоха эктазия-стения, но она выразилась не столько в складчатости геосинклинальных образований, сколько в повторном метаморфизме и гранитизации отдельных зон в пределах фундамента древних платформ. Следующая эпоха - дальсландская (Балтийский щит), гренвильская (Канадский щит), или сатпурская (Индостан), на рубеже эктазия и стения, явилась первой крупной эпохой складчатости геосинклинальных поясов Южной Америки и Вест-Индии.

Наконец с протерозоем связана байкальская складчатость, происходившая в течении тония, и предшествовавшая каледонской тектонической эпохе раннего палеозоя. Термин "байкальская складчатость" был предложен в 1932 г. Н.С. Шатским. Продолжительность складчатости первоначально принималась от завершения формирования толщи поднятия Балтийского щита (1200 млн. лет) до нижнего или даже местами до среднего кембрия (500 млн. лет). После детального изучения геологического строения Южной Скандинавии выяснилась вероятность существования на этом отрезке истории Земли не одной, а двух эпох: дальсландской (или раннебайкальской) и байкальской (или позднебайкальской) с границей между ними на уровне 900 млн. лет. Типичными районами развития геосинклинальных образований, сформировавшихся в результате байкальской складчатости (байкалид), являются складчатые системы южного обрамления Сибирской платформы. Байкалиды образуют древние ядра многих палеозойских складчатых массивов Урала, Таймыра, Казахстана, Тянь-Шаня, вероятно, значительных пространств фундамента Западно-Сибирской равнины и др. Присутствие древних массивов байкальской складчатости, в той или иной степени регенерированных альпийскими тектоническими движениями, установлено на Кавказе, в Афганистане, Иране и Турции. Одновозрастные с байкалидами структуры широко развиты на всех континентах. Структурный план Земли, созданный в течение байкальской складчатости, предопределил размещение главнейших структурных элементов Земли на протяжении всей её последующей истории.

В Западной Европе (Франция) аналогом байкальской складчатости является кадомская, или ассинтская складчатость. В Индии ранним байкалидам (дальсландидам) соответствует складчатость сингбумэринаура, мусгравиды, в Австралии и Северной Америке - гренвильский комплекс, в Южной Америке - минасский комплекс. В пределах многих древних платформ байкальская тектоническая эпоха явилась временем формирования древних тектонических борозд (авлакогенов), заполнявшихся мощными массами осадочных и осадочно- вулканогенных пород, слагающих нижние горизонты чехлов этих платформ.

Подобные авлакогены установлены бурением и геофизическими исследованиями в глубоких частях Восточно- Европейской и Сибирской платформ (Пачелмский, Московский, Среднерусский и др.).

Южные древние платформы Земли в период байкальской складчатости испытали процессы магматизма и метаморфизма.

Гидросфера и атмосфера. Климат

К началу протерозоя масса воды в гидросфере Земли увеличилась настолько, что отдельные протоокеаны стали сливаться в единый Мировой океан и его поверхность покрыла средний уровень рифтовых зон на гребнях срединно-океанических хребтов. На этом первом тектоно-геохимическом рубеже за счёт проникновения океанской воды в рифтовые зоны степень гидратации океанической коры раннего протерозоя стала резко возрастать. Примерно за 600 млн. лет океаническая кора полностью насытилась водой, и около 2 млрд. лет назад поверхность океана уже успела "оторваться" от гребней срединно-океанических хребтов и вновь начала повышаться.

Резкое увеличение степени гидратации океанической коры в раннем протерозое сопровождалось столь же резким усилением поглощения диоксида углерода с образованием карбонатов. В результате в начале раннего протерозоя парциальное давление диоксида углерода в земной атмосфере стало даже несколько более низким, чем современное.

Несмотря на резкое уменьшение концентрации диоксида углерода в раннепротерозойской атмосфере, содержание кислорода в ней по-прежнему оставалось низким: всего 1% от текущего уровня. Связано это было с тем, что в мантии раннепротерозойского возраста ещё сохранилось 4-6% металлического железа и оно продолжало играть роль мощного поглотителя кислорода. При этом реакция окисления железа, по-видимому, происходила в два этапа. Вначале металлическое железо, поступавшее в рифтовые зоны вместе с горячими мантийными породами, окислялось до двухвалентного состояния, а после выноса растворимых в воде двухвалентных гидроксидов железа в открытый океан окислялось до трёхвалентного состояния уже кислородом, вырабатывавшимся из водорослей и железоокисляющих бактерий. Трёхвалентное железо, нерастворимое в воде, выпадало в осадок и накапливалось вместе с кремнезёмом в залежах железных руд.

Таким образом, к концу раннего протерозоя, около 2 10 9 лет назад, атмосфера Земли в основном состояла только из азота с небольшими добавками водяного пара, аргона, сотых долей процента диоксида углерода и кислорода. Кстати, эта дата - время начала первого "кризиса загрязнения" - загрязнения атмосферы кислородом. За неполных 200 млн. лет его содержание в протерозойской атмосфере выросло в 15 раз, достигнув 15% от текущего уровня. Основным поставщиком атмосферного кислорода были фотосинтезирующие растения и бактерии, возникшие ещё в архейскую эру.

Вместе с изменением количественного состава атмосферы и снижением парциального давления диоксида углерода в раннем протерозое начался меняться климат Земли. Прежде всего уменьшился парниковый эффект, что существенно понизило температуру земной поверхности. В тоже время светимость Солнца ещё оставалась примерно на 10% ниже современной. Результатом действия всех перечисленных факторов было наступление около 2,5 10 9 лет назад первого в истории Земли ледникового периода, однако достоверных свидетельств его существования до сих пор не найдено.

Спустя 1700 млн. лет - в криогении, наступил ещё один ледниковый период, по мнению многих учёных, - самый масштабный в истории Земли. В это время льдом была покрыта практически вся планета (теория Snowball Earth или «Земля-снежок») и температуры на экваторе были похожи на таковые в современной Антарктиде. Доказательством распространения льда на обширной территории было нахождение во многих местах ледниковых отложений - тиллитов. Они найдены в Экваториальной Африке, Австралии, на Урале, Тянь-Шане, Восточно-Европейской платформе (Белоруссия), в Скандинавии (Норвегия), Гренландии и Скалистых горах.

Основная причина криогенского ледникового периода была той же, что и причина наступления первого ледникового периода: снижение концентрации в атмосфере диоксида углерода или углекислого газа.

Так почему же верхнепротерозойский ледниковый период был гораздо более "мощным"? Этому способствовало расположение материков во время криогения в непосредственной близости от экватора. Дело в том, что когда Земля охлаждается, в силу каких-либо причин, реакция извлечения углекислого газа из атмосферы замедляется, тем самым препятствуя дальнейшему охлаждению. Но расположение материков в тропических широтах не позволяло замедлить темпы удаления углекислого газа, в результате чего ледники продвинулись до экватора, а высокая отражательная способность льда способствовала дальнейшему охлаждению.

Криогенский ледниковый период закончился примерно 635 млн. лет назад, причём очень внезапно. За то время, пока Земля была скована многометровым слоем льда, в её атмосфере, благодаря вулканическим взрывам, постепенно росло количество углекислого газа, ведь механизм его удаления уже не работал. Достигнув уровня в 350 раз превышающий современный, углекислый газ, как один из важнейших парниковых газов, способствовал разогреву атмосферы и дальнейшему процессу освобождения ото льда всё больших площадей: сначала на экваторе, а затем и в более высоких широтах.

Таяние льдов, в результате которого в воду попали многие биогены, а также практически полное исчезновение металлического железа из мантии, способствовали быстрому росту парциального давления кислорода: во-первых - произошёл взрывной рост популяций цианобионтов, а во-вторых - перестал действовать механизм связывания атмосферного кислорода железом. Наступил всплеск биоразнообразия, на основании чего ранее выделялся даже особый период протерозойской эры - венд.

Флора и фауна

На рубеже архея и протерозоя переход состава атмосферы от химически активного углекислотного к нейтральному, безусловно, должен был сказаться и на организации земной жизни.

По-видимому именно это событие послужило толчком к возникновению принципиально новых - эукариотных форм одноклеточных организмов и водорослей с чётко обособленным ядром и другими органоидами. Среди этих эукариотов были представители 3-х царств: грибов, растений и животных, разнообразие которых особенно возросло во второй половине протерозоя - 1700-542 млн. лет назад (ранее этот период назывался рифей). В начале этого временного промежутка появились одноклеточные растения, затем - примерно 1 млрд. лет назад - многоклеточные растения (зелёные и красные морские водоросли) и одноклеточные животные, и наконец 700 млн. лет назад возникли первые представители многоклеточных животных.

Наиболее древними находками многоклеточных животных являются, по-видимому, Charnia и Charnodiscus из толщи Чарнвуд-Форест в Великобритании. Богатая фауна неопротерозоя открыта в районе Эдиакара в Южной Австралии, где найдено около 1600 экземпляров животных, на основании изучения которых австралийскими геологами М. Глеснером и М. Уэйдом описано около 30 видов. Более 60% коллекции района относится к кишечнополостным. Особенно многочисленны медузы (Beltanella, Medusinites, Cyclomedusa) и проблематичные формы, близкие современным морским перьям (Rangea, Arborea). Велико разнообразие кольчатых червей (5 видов многощетинковых червей родов Spriggina, Dickinsonia). Кроме них имеются членистоногие (Precambridium) и животные неясного систематического положения (Tribrachidium).

Разнообразие фауны района, в т.ч. новых, до этого не известных науке видов животных, позволило учёным назвать её эдиакарской, по месту обнаружения. Впоследствии представители эдиакарской фауны были найдены во многих местах земного шара, в том числе в Северной и Южной Америке, в Африке, на Ньюфаундленде. На территории СНГ наиболее богатые сборы многоклеточных животных этой фауны сделаны в Приднестровье и на Летнем берегу Белого моря (Онежский полуостров), где известны медузоидные (Cyclomedusa plana, Pteridinium Dickinsonia) и другие формы. В скважинах на Восточно-Европейской платформе, примерно в тех же горизонтах, встречены своеобразные Vendia sokolovi и Beltanelliformis brunsae. Отдельные находки представителей эдиакаровой фауны имеются в разных районах Сибири.

Таким образом представители эдиакарской фауны были очень широко распространены по всей Земле, т.е. развитие мягкотелых многоклеточных животных, не имеющих минерального скелета, таких как книдарии, кольчатые и плоские черви, членистоногие и иглокожие, было общепланетарным. Жизнедеятельность животных протерозойской эры проявилась в виде следов ползания, проедания грунта, вырытых норок и отпечатков. Особенно впечатляют микрофоссилии, имеющие стенку органического происхождения. Такие микрофоссилии представлены не только бактериями, цианобионтами, беспозвоночными животными, нитчатыми водорослями, но, по-видимому, и спорами мхов. Если это так, то первыми наземными растениями могли быть верхнепротерозойские мхи.

Ну и конечно же были широко распространены строматолитовые известняки или строматолиты, сформированные цианобионтами в симбиозе с бактериями, ставшими первыми строителями рифов в истории Земли. Строматолитовые постройки во множестве родов, таких как Kussiella, Baicalia, Conophyton, Gymnosolen, Boxonia, Linella, были распространены в мелководных морях всего мира, но приблизительно 700 млн. лет назад их разнообразие начинает резко уменьшаться. По одной из теорий этому способствовали эукариотические травоядные организмы, деятельность которых положила начало кремнезёмной биоминерализации.

Важное значение для деления мезо- и нео- протерозоя имеют микрофитолиты, представляющие собой различные органогенные стяжения и сгустки, приуроченные к карбонатным породам (Vesicularites, Osagia и др.). Также в отложениях встречаются акритархи - мелкие тельца растительного происхождения размером 20-50 мкм, принимавшиеся ранее за споры и имеющие определённое стратиграфическое значение. Наиболее крупные из них (2- 3 мм) были описаны как Chuaria wimani Brotzen.

Полезные ископаемые

Морские и континентальные отложения мезо- и нео- протерозоя широко распространены на всех материках. Платформы в этот временной промежуток занимали несколько меньшую площадь, чем в палеозое, особенно в Южном полушарии. Они представляли собой плоскую сушу, на которой происходил размыв нижнепротерозойских пород на больших площадях, сложенных гнейсами и гранитами. Продукты разрушения пород накапливались в прогибах; так формировались толщи кварцевых и аркозовых песчаников на Восточно-Европейской, Северо-Американской и других платформах. Во внешних прогибах геосинклинальных систем наряду с песчаными породами отлагались глинистые толщи, карбонатные породы со строматолитами и в отдельных случаях флиш, например на Тянь-Шане.

В конце протерозойской эры в связи с эпохой байкальской складчатости на широких площадях отлагались молассы (Урал, Енисейский кряж, Восточный Саян, Прибайкалье, Скандинавские горы, Скалистые горы).

К отложениям верхнего протерозоя приурочены месторождения железных руд (Южный Урал, Енисейский кряж, Тянь-Шань), фосфоритов (Западная Сибирь, Прибайкалье). С карбонатными толщами связаны свинцово-цинковые месторождения (Горевское на Ангаре и др.).

В Экваториальной Африке к породам протерозойской эры приурочены также богатейшие месторождения руд меди, кобальта и урана. Отложения терминального неопротерозоя на Сибирской платформе включают газоконденсатные месторождения (Марковское в Иркутской области и др.).

Страница 1 из 4

Протерозойская эра, следующая после эры архейской, длилась 2 млрд лет. Протерозойская эра , по мнению ученых, делится на три периода :

1. Палеопротерозой (2,5 млрд лет - 1,6 млрд лет);
2. Мезопротерозой (1,6 млрд лет - 1 млрд лет);
3. Неопротерозой (1 млрд лет - 542 млн лет).

Продолжительность периода	Периоды протерозойской эры
2,5 - 2,3 млрд.л.н.	Сидерий	Палеопротерозой	Протерозойская эра
2,3 млрд - 2050 млн.л.н.	Риасий
2050 млн - 1800 млн.л.н.	Орозирий
1800 млн - 1600 млн.л.н.	Статерий
1600 млн - 1400 млн. л.н.	Калимий	Мезопротерозой
1400 млн - 1200 млн.л.н.	Эктазий
1200 млн.л.н. - 1 млрд.л.н.	Стений
1 млрд.л.н. - 850 млн.л.н.	Тоний	Неопротерозой
850 млн.л.н. - 635 млн.л.н.	Криогений
635 млн.л.н. - 542 млн.л.н.	Эдиакарий

Палеопротерозой

Первый период протерозойской эры продолжается 900 млн лет и, в свою очередь, делится на 4 этапа:

• Сидерий. Продолжительность составляет 200 млн лет;
• Риасий. Длится 250 млн лет;
• Орозирий. Занимает временной промежуток в 250 млн лет;
• Статерий. Продолжается 200 млн лет.

Вначале палеопротерозоя происходит кислородная революция. Огромная часть живых микроорганизмов на нашей планете в этот временной интервал является анаэробами. Для них кислород - яд. В результате переизбытка кислорода в атмосфере произошло многочисленное вымирание живых существ. На планете остаются лишь те микроорганизмы, которые осуществляют фотосинтез. А также те, которые живут в среде, где отсутствует кислород. Следствием этих событий является Гуронское оледенение, которое длится около 300 млн лет. В конце палеопротерозоя образуется континент Колумбия, формируются горные массивы. В период орозирия в Землю врезаются 2 крупных астероида, следы от которых мы можем наблюдать и сейчас. Один из них падает в Канаде и образует кратер Садбери. След от второго находится в ЮАР - кратер Вредефорт.

Мезопротерозой

Средний период протерозойской эры длится 600 млн лет и состоит из 3 этапов:

• Калимий (200 млн лет);
• Эктазий (200 млн лет);
• Стений (200 млн лет).

Распадается материк Колумбия. Его части найдены в современных Америке, Африке, Сибири, Корее. Формируется новый суперматерик Родиний, который распадается в конце мезопротерозоя. Активно развиваются процессы полового размножения у живых микроорганизмов. Происходит прогресс в эволюции живых существ - в это время у эукариот формируются половые клетки, из которых появляются новые организмы. Ученые утверждают, что именно во время мезопротерозоя были образованы геологические платформы материков, дошедшие до нашего времени. Хотя первоначально они были иных форм и находились в другой последовательности.

Неопротерозой

Последний период протерозойской эры продолжается около 460 млн лет. Состоит он из 3 этапов:

• Тоний (150 млн лет);
• Криогений (215 млн лет);
• Эдиакарий (93 млн лет).

Многочисленные извержения вулканов приводят к тому, что континент Родиний распадается на 8 частей, а единый океан делится на несколько океанов. В период криогения происходит образование материка Паннотия. Еще одно важное событие криогенийского этапа неопротерозоя - второй ледниковый период, который охватывает почти всю поверхность планеты. Продолжается эволюция живых организмов. Появляются животные с мягкой телесной оболочкой и подобием скелета.

Климат протерозойской эры

На основании обнаруженных следов от горных массивов, пустынь, морских отложений и вулканических пород ученые делают выводы о том, что климат протерозойской эры был многообразен, а на Земле происходили активные континентальные преобразования.

Климатические изменения начались приблизительно в конце палеопротерозоя. Произошло уменьшение парникового эффекта, что, в свою очередь, привело к понижению температуры в атмосфере нашей планеты. Эти события положили начало самому длительному ледниковому периоду. А за ним наступил еще один, во время которого температура воздуха на экваторе сравнялась с температурой современного Северного полюса.

Фауна протерозойской эры

Эволюция животного мира протерозойской эры начинается с окончанием оледенения. На самой верхней ступени эволюционной лестницы данной эры, по мнению ученых, стоят ракоскорпионы. Это четырехглазые существа с 12 лапами и телом, состоящим из нескольких разделов и покрытым остроконечными иглами. Грудь и голову надежно защищает крепкий панцирь. Тело ракоскорпионов заканчивается прямым шипом, который соединен с железой, вырабатывающей яд. Этот шип используется животными и для защиты от подобных им существ, и для нападения на более слабых. Размер наиболее крупных особей достигал 3 метра в длину. Самые маленькие были всего 10 см. Этих хищников не останавливали даже твердые раковины брахиопод и моллюсков.

К концу неопротерозоя появляются кольчатые черви и медузы. Позже от них взяли свое происхождение двустворчатые моллюски и членистоногие.

Поскольку в период протерозойской эры на планете преобладала вода, большинство живых организмов существовало в придонных толщах океана. На суше могли выжить только бактерии, которые с легкостью акклиматизировались в новых условиях.

Одним из главных событий в эволюционном процессе стало то, что живые организмы научились взаимодействовать друг с другом для выживания в тяжелых условиях. Они начали совместную жизнь, в которой каждый микроорганизм отвечал за свою функцию. Так развивались первейшие многоклеточные представители фауны. На протяжении всей протерозойской эры клетки совершенствовались, активнее партнерствовали между собой. К середине Протерозоя живые организмы научились самовоспроизведению при половом размножении. В конце эпохи появились гидроподобные существа. К данному временному отрезку относят разделение животных, грибов и растений.

Флора протерозойской эры

Во время протерозойской эры на поверхности Земли была голая пустыня с холодным климатом и частыми оледенениями. Лидерство прокариот сменилось на господство эукариот. Появляются водоросли, крепящиеся ко дну водоемов. В середине периода начинают развиваться низшие грибы.

Новейшими жителями океана становятся жгутиковые - организмы, стоящие на границе между фауной и флорой. Вскоре они разделятся и образуют новые виды растений и животных. После грибов появляются губки, археоциаты и прочие сложные организмы. 650 млн лет назад морские берега начинают зеленеть. Их покрывают единственные на тот момент сложные растения, схожие с водорослями. А произошло это в связи с тем, что в атмосфере Земли, насыщенной кислородом, сформировался озоновый слой, не пропускающий солнечную радиацию.

Полезные ископаемые протерозойской эры

В процессе формирования осадочных отложений активное участие приняли бактерии. Самые крупные месторождения железной руды имеют органическое происхождение. Это продукты жизнедеятельности железобактерий.

К отложениям протерозойской эры относятся многочисленные залежи природных богатств - драгоценные и полудрагоценные камни, золото и серебро, железные и никелевые руды, кварц, кобальт, медь и молибден, висмут и вольфрам, различные радиоактивные минералы. На юге современной Украины в ту эпоху находился океан, окруженный горными массивами. Тысячелетиями горы выветривались и оседали на дне океана. К концу эры на его месте возник горный хребет, а осадочные отложения видоизменились. Так произошло формирование месторождения железной руды в Криворожском бассейне.

Окаменелости Протерозоя

Учеными обнаружены многочисленные окаменелости протерозойской эры . Их называют «акритарх». В переводе с греческого языка это означает - неясное происхождение. Как становится понятно из названия, никто точно не может определить, что это такое. Окаменелости включают в себя частицы живших тогда организмов, которые очень сложно распознать. В некоторых окаменелостях заключены спиралевидные формы жизни, которые половина ученых идентифицирует как водоросли. Другие организмы похожи на предков современных червей. Ученым предстоит непростая работа по определению, к какому виду живых организмов относятся те или иные останки.

Более подробно периоды Протерозойской эры будут рассмотрены в следующих лекциях .

Протерозойская эра - эра ранней жизни. Начало 2600 ± 100 млн. назад, продолжительность 2000 млн. лет.

В отложениях протерозоя мы уже находим следы ползания червей, отпечатки кишечнополостных, иглы губок, раковины простейших – существ довольно сложных в биологическом отношении. Эволюционный процесс проходит от простых к сложным организмам. Следовательно, возникновение протерозойских существ было невозможно без длительного эволюционного процесса, который ведет свое начало от комочков цитоплазмы, появившихся в архейских морях.

В протерозойских отложениях был найден углеобразный материал шунгит. Это свидетельствует о появлении в протерозойской эре растений, из остатков которых образовался уголь. Отложения мрамора позволяют сделать вывод о том, что в протерозое жили животные с известковыми раковинами. С течением времени образовавшиеся из отложений этих раковин известняки превратились в мрамор.

Первыми из известных в настоящее время групп существ в протерозойских морях были, по видимому, жгутиковые, находящиеся на грани между растительным и животным миром. От них произошли водоросли, грибы и все группы животного мира.

В протерозойскую эру от колониальных одноклеточных организмов, клетки которых стали выполнять различные функции, произошли первые многоклеточные организмы. Ими были губки, археоциаты (похожие на губок животные). Жизнь в то время была тесно связана с морем. На суше никаких организмов не было, кроме, возможно, бактерий, которые могли приспособляться к самым разнообразным условиям. Но что представляли собой архейские или протерозойские бактерии, можно только предполагать.

В породах протерозоя найдены отложения моря, суши, рек, гор, пустынь и ледников. Следовательно, климат протерозоя был довольно разнообразен. Морские отложения покрыты отложениями вулканов, на которых также залегают морские отложения. Из этого можно заключить, что периоды спокойного развития земной коры протерозоя сменялись бурными горообразовательными процессами.

С протерозойскими отложениями связано множество полезных ископаемых: железные руды, мрамор, графит, никелевая руда, пьезокварц, каолин, золото, слюда, тальк, молибден, медь, висмут, вольфрам, кобальт, радиоактивные минералы, драгоценные камни. На юге территории Украины в то время было мелкое море, окруженное со всех сторон горными хребтами. Горы выветривались, а продукты выветривания откладывались на дне моря. В конце протерозоя благодаря горообразовательным процессам на месте моря возникли горы, а осадочные отложения метаморфизировались. Так образовалось месторождение железных руд Криворожского бассейна. Продолжительность протерозойской эры – 2 млрд. лет.

Около 2 миллиардов лет назад всё буквально вывернулось наизнанку. До того времени атмосфера была бескислородной, и этот газ накапливался только в полостях-карманах микробных сплетений. С установлением кислородной атмосферы бактериальные сообщества “вшили” бескислородные карманы, где разлагалось органическое вещество. Впрочем, водная толща океана ещё долго могла быть бескислородной, и на дне, как в Чёрном море, отлагались чёрные пахучие илы.

Вблизи этого рубежа в ископаемой летописи начинают попадаться остатки эукариот. Эукариоты - это организмы, обладающие ядром (хранилищем генов), сложными клеточными органеллами (своеобразными органами клетки) и более совершенным способом полового размножения, когда наследственный материал сосредоточен в расходящихся парных хромосомах.

В североамериканских породах возрастом около 2,1 миллиарда лет найдены изгибающиеся, слегка закрученные ленты до полуметра длиной. Скорее всего, это были водоросли. Не исключено, что эукариоты меньших размеров существовали и несколько раньше, но распознать их среди прочих ископаемых остатков совершенно невозможно. Но всё, что превышало в поперечнике 0,75 мм (наибольший размер современных бактерий), скорее всего, было не бактериями.

Эукариоты не могли не появиться. Уже устойчивое микробное сообщество, каждый член которого отвечал за строго определённый участок работы, отличалось цельностью. Возможно, что дальнейшее усиление связей между его членами и привело к эукариотам. Отдельные органеллы эукариот очень похожи на некоторых бактерий. Митохондрии (гр. “нить” и “зёрнышко”), которые обеспечивают клетку энергией, близки к пурпурным несерным эубактериям. Поэтому все эукариоты дышат кислородом.

Хлоропласты (гр. “зелёный комок”) напоминают цианобактерий и зелёных бактерий. Обладающие ими водоросли и высшие растения стали фотосинтетиками. Полное отчуждение, правда, не преодолено до сих пор. Хлоропласты, чтобы чего не вышло, укутаны в несколько оболочек.

Жгутики, с помощью которых одноклеточные эукариоты двигаются, могли возникнуть при захвате спирохет или спироплазм (скрученных, способных к вращательному движению бактерий). Если у одноклеточных жгутики являются движителем (иногда органами захвата), то жизнь многоклеточных без них и представить трудно. На основе жгутика развились все органы чувств и передачи информации: вкусовые и обонятельные волоски, органы равновесия и нервные пучки....