Путешествие по недрам планет - Феликс Зигель

После горообразования, происшедшего около 1 млрд. лет назад, и слияния материков, очевидно, произошло общее похолодание климата, так как в осадочных толщах того времени во многих районах земного шара обнаружены ледниковые отложения. Вообще на протяжении протерозоя горообразовательные движения и усиление вулканической активности планетарного масштаба происходили примерно каждые 300 млн. лет и почти к каждой из таких активных эпох было приурочено оледенение.

Жизнь в позднем протерозое развивалась бурно. Появились водоросли многоклеточные, красные и зеленые, кораллы — так называемые археоциаты и черви — первые животные, у которых возникла нервная система в виде нервного тяжа вдоль тела с утолщением в передней части. Во второй половине позднего протерозоя черви дали ветви других более высоко организованных животных: членистоногих, а потом и насекомых, моллюсков и, наконец, хордовых — предшественников позвоночных.

Многообразие и обилие водорослей и бактерий обеспечивало все большее количество свободного кислорода, который, судя по составу пород того времени и типу минералов, находился в атмосфере уже в ощутимом количестве. Но есть данные, по которым можно предполагать, что в конце позднего протерозоя не только существовали водоросли и бактерии, но появились уже и наземные растения. Во Франции, например в Бретани и в некоторых других местах, в верхнепротерозойских отложениях были обнаружены маломощные угли. А уголь, как известно, является результатом разложения остатков наземной растительности в условиях недостатка кислорода, повышенных давления и температур.

Выход растительности на сушу, очевидно, произошел первоначально в области заливаемых приливами прибрежных зон — тех самых, где уже давно скапливались остатки выброшенных морем водорослей и была зона почвообразующих бактерий. Эти бактерии постепенно подготовили в зоне первичные почвы, на которых и могли закрепиться некоторые водоросли, имевшие корневую систему. Из этих-то водорослей и развился самый древний тип растений — мягкостебельные плауновые. В начале следующей эры они заполнили низменные, сильно увлажненные участки суши. Остальная часть суши долго, почти до середины нового периода, оставалась пустынной. Вслед за проникновением растительности в узкую прибрежную полосу суши в зарослях этих первичных «лесов» (высота их превышала 50 см) обосновались некоторые членистоногие — предки насекомых и моллюски.

Конец протерозоя ознаменовался новой вспышкой тектонической и вулканической активности, в последний раз до наших дней на поверхность Земли поступило большое количество кремния и урана. Возможно, это обстоятельство и способствовало коренной перестройке состава животного мира.

Следующий длительный отрезок времени расчленен более подробно — на эры продолжительностью в несколько сотен миллионов лет, а также периоды, эпохи и века продолжительностью от нескольких десятков до миллионов лет. Мы не будем здесь характеризовать каждую из них, ограничимся лишь характеристикой важнейших переломных рубежей (см. таблицу).

Последние 600 млн. лет истории Земли в целом характеризуются качественно новыми признаками. Значительные участки земной коры стабилизировались как известные ныне платформы, занимающие обширные пространства континентов. Подвижные, неустойчивые области локализовались в определенных протяженных зонах, ныне занятых горными системами. Это был древнейший из молодых Урало-Алтайский пояс, Северо-Атлантический пояс (так называемая каледонская или грампианская геосинклиналь). Средиземный или Альпийский пояс (от современных Пиренеев на западе до Гималаев, Тянь-Шаня и Индонезии на востоке и юго-востоке) и, наконец, Тихоокеанское кольцо. В этих зонах на протяжении послепротерозойского времени периодически происходила смена периодов накопления периодами горообразовательных движений, когда посреди глубоких океанических зон возникали цепи островов и вулканов, пока все это не завершилось возникновением горных поясов.

Таким образом, большинство подвижных зон за последние 600 млн. лет консолидировались, интенсивность движения и вулканизма в них постепенно затухала. Такого рода перестройка земной коры позволила теоретикам говорить, что геосинклинальный тип развития земной коры в послепротерозойское время сменился платформенным типом, когда основную направляющую роль стали играть не подвижные области, а жесткие стабильные глыбы материков. Изменился и характер вулканической активности: вместо трещинных, площадных излияний лав теперь основную роль стали играть точечные, вулканические извержения. Наконец, изменилась интенсивность горообразования. На ранних этапах истории Земли и в протерозое, когда жесткие континентальные массивы имели меньшие размеры, были удалены друг от друга и силы сжатия, вызывавшие смятие осадочных толщ, были более слабыми, горные цепи, вероятно, не превышали отметок 1,5–3 км. На протяжении последних 600 млн. лет подвижные зоны (геосинклинали) оказались зажатыми между крупными жесткими континентальными массивами, края которых представляли достаточно прочные упоры, и амплитуда горных складок резко выросла — высоты гор увеличились до 5–6 км и более.

Стали иными и климатические условия. Раньше потоки воздушных масс — один из главных, определяющих компонентов климата — подчинялись лишь действию общепланетарных факторов: зональным изменениям температуры, отклоняющему воздействию кориолисовых сил и т. п. В послепротерозойское время на циркуляцию атмосферы все большее влияние стали оказывать распределение суши и моря и характер рельефа. Соответственно перестроилось и движение гидросферы.

Сменился и тип осадконакопления: например, впервые в истории Земли огромные толщи осадков стали составлять карбонатные отложения, а роль силикатных резко уменьшилась, начали накапливаться разнообразные соли, возникать нефтеносные и угленосные толщи. Вообще роль биогенных осадочных образований неизмеримо возросла соответственно колоссально разросшейся массе живого вещества. Коренным образом изменились и господствующие формы жизни.

Все это позволило некоторым исследователям говорить о времени от 615–570 млн. лет назад до нынешнего как о качественно новом крупном этапе в истории Земли — неогее. Так как это последний крупный этап в истории нашей планеты, то от него осталось и больше следов. Поэтому неогей расчленяется более детально, чем ранние этапы. Выделяется эра древней жизни — палеозой [(615–570)— 240 млн. лет назад], который довольно четко делится на три этапа — ранний, средний и поздний, а эти последние, в свою очередь подразделяются на периоды, эпохи и века.

Ранний палеозой [(615–570)— 420 млн. лет назад] в самом начале характеризуется возродившимся развитием подвижных областей, распадом и уменьшением средней высоты древних, верхнепротерозойских континентов. Следствием было расширение площади океанов и морей, заливавших наиболее пониженные участки суши. В соответствии с этим в изобилии распространились красные и синезеленые водоросли; древнейшие кораллы — археоциаты и корненожки, строматопороидеи; донные кишечнополостные — губки; обитатели поверхностных слоев океана — граптолиты; моллюски — донные с двустворчатой раковиной, брахиоподы и свободно плавающие примитивные наутилоидеи; членистоногие, видимо донные, странные панцирные животные — трилобиты; ракообразные; примитивные панцирные рыбы. В узкой прибрежной зоне, видимо, продолжали существовать древнейшие полуводные растения, почвенные бактерии, вероятно, членистоногие, приспособившиеся к жизни в этих периодически заливавшихся зонах. Такова была картина жизни в первом палеозойском периоде — кембрии [(615–570)—480 млн. лет назад].

В следующем, ордовикском (480–420 млн. лет назад) периоде во многих районах Земли произошли горообразовательные движения, а некоторые геосинклинали (как, например, грампианская на севере Европы) закрылись, превратившись в горные системы. Соответственно несколько увеличилась и площадь суши, а моря обмелели, в них увеличилось число островов. Отсюда обилие мелководных ракообразных, различных рифообразующих животных, появились четырехлучевые и трубчатые кораллы, увеличилось число наутилоидей, массовое развитие получили водоросли.

Горообразованием ордовикского периода (каледонским) закончился ранний палеозой и начался средний (420–320 млн. лет назад). Первая его половина — сулурийский период (420–400 млн. лет назад) и начало девонского (400–370 млн. лет назад) — характеризуются преобладанием погружения обширных участков земной коры и соответственно увеличением площади океанов и морей. Растительность заливаемых прибрежных зон континентов двинулась в глубь суши, завоевывая новые пространства, вероятно, прежде всего сильно увлажненные низины. Среди наземных растений преобладают плауновые. Широко развиваются и дают новые формы кораллы, начинается расцвет морских лилий — прикрепленных к дну кишечнополостных. Кроме панцирных рыб развиваются хордовые, кистеперые, двоякодышащие рыбы. Двоякодышащие рыбы — ветвь кистеперых, которые имеют не только внутренний скелет, но и жесткий скелет у плавников. С помощью этого приспособления кистеперые рыбы могли передвигаться по дну водоемов.