Текст книги "Путешествие в прошлое"

Автор книги: Лев Голосницкий

сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 7 страниц)

Мезозойская эра – средневековье земли
Жизнь овладевает сушей и воздухом

Что изменяет и совершенствует живые существа?

О многом уже рассказали нам коллекции окаменелостей, собранные в геолого-минералогическом музее: о глубинах кембрийского моря, где жили похожие на огромных мокриц трилобиты; о первых позвоночных животных – рыбообразных панцирниках; о первых наземных растениях – псилофитах, приспособившихся к жизни вне воды; о могучей растительности каменноугольного периода, изменившей состав земной атмосферы; о кистеперых рыбах, которые научились выходить на берег и дали начало первым наземным животным; об огромных пресмыкающихся пермского периода, расселившихся по Земле.

Какие же причины заставляют живые организмы так сильно изменяться, непрерывно развиваться и совершенствоваться?

Жизнь организма неразрывно связана с окружающей средой. Живые существа обладают замечательной способностью приспосабливаться к окружающим условиям, даже самым неблагоприятным (сильный холод, засуха), и с течением времени эти условия осваиваются организмом и становятся его потребностью.

Приспособленность, разумеется, не является проявлением «божественной мудрости», как учит религия; она развивается естественным путём, в процессе упорной борьбы животных и растений за существование.

Закон, управляющий развитием живой природы, открыт великим английским учёным Чарлзом Дарвином и носит название естественного отбора.

Действие естественного отбора состоит в том, что в борьбе за существование выживают и оставляют потомство те растения и животные, которые лучше приспособлены к окружающим их условиям; менее же приспособленные погибают.

Естественный отбор начал действовать уже на заре жизни, в мире первобытных коацерватов, и на протяжении всей длительной истории развития жизни он является могучим двигателем прогресса живой природы.

Из поколения в поколение в организмах накапливаются и развиваются полезные изменения, образовавшиеся под воздействием окружающей среды. Мы видели, как периодическое обсыхание силурийских прибрежных водорослей изменило с течением времени их строение, привело к появлению наземных растений.

Кистеперые рыбы, обитавшие в пересыхающих водоемах девонского времени, не вымерли и постепенно превратились в земноводных животных. Изменение климата в пермском периоде привело к появлению новых групп пресмыкающихся животных, кожа которых, покрытая роговым слоем, не боится высыхания.

Изменения в органическом мире происходят медленно и постепенно, и лишь на протяжении сотен тысяч и миллионов лет становятся заметными совершающиеся перемены. Но нам, читающим историю жизни по ископаемым остаткам, ясно видна длинная цепь геологических событий, изменявших природу и климат материков и тем самым вызывавших появление новых видов растений и животных.

Мезозойская, или средняя, эра длилась около 110 миллионов лет. Неустанная работа ветра, текучих вод, колебания температуры сглаживали древние горы, но на смену разрушающимся горным громадам на поверхности континентов возникали новые цепи гор.

В мезозое южный материк Гондвана начал раскалываться на отдельные континенты – Бразильский, Африканский, Австралийский. Образовались крупнейшие океанические впадины, существующие и в настоящее время – Атлантическая и Индийская.

Множество новых видов растений и животных появилось на Земле.

Многие из вас, наверно, читали или слышали о динозаврах, ихтиозаврах и других огромных ящерах, населявших когда-то Землю. Некоторые из вас, может быть, даже видели в музее их скелеты, во много раз превышающие человеческий рост.

Следующий зал музея переносит нас в эпоху, когда жили эти гигантские животные: в эпоху средневековья Земли.

Эра средней жизни разделяется на три периода: триасовый, юрский, меловой.

Триас, самый древний из них, в свою очередь делится учёными на три отдела: нижний, средний и верхний. Отсюда и название периода: «триас» по-гречески – «троичный».

Триасовый период

Триас был временем широкого развития суши. Лишь в отдельных местах море наступало на сушу: в Прикаспийской низменности, на равнинах Германии, на севере – в районе островов Шпицберген. Также расширилось море в центре южного материка Гондваны – там, где сейчас находится Мозамбикский пролив. Это начала образовываться впадина Индийского океана в Гондванском материке.

Раскалённые тучи вулканического пепла заклубились над Сибирской платформой: многочисленные вулканы засверкали от среднего течения Ангары до северных окраин платформы, от Лены на востоке до Енисея на западе. На всей этой огромной площади вулканические породы внедрились в древние палеозойские пласты.

На десятки и сотни километров тянутся древние трещины, заполненные застывшей магмой, поднявшейся из земных глубин свыше 150 миллионов лет назад.

Во многих местах находим мы слои триасовых осадочных пород. Это главным образом пестроцветные мергели, песчаники и известняки. Они залегают в Сибири – в Верхоянско-Охотских горах и в бассейне реки Уссури; выходят на нижнем Поволжье, возле озера Баскунчак, в Закаспии, в Крыму, на Кавказе.

На крымском побережье толщина триасовых песчаников и глинистых сланцев достигает нескольких тысяч метров.

Слои этого периода хранят в себе многочисленные остатки животных и растений. Они рассказывают нам о жизни, некогда кипевшей в морях и на суше триасовых материков.

Различные виды моллюсков заполняли мелководье морей. Водоросли покрывали дно плотным зелёным ковром. В их зарослях ползали морские ежи.

Появились первые белемниты – моллюски, имеющие внутреннюю раковину. Быстро проплывали в прозрачной воде их вытянутые тела, действительно напоминавшие стрелу («белемнон» по-гречески значит «стрела»). Белемниты передвигались при помощи струи воды, которую с силой выбрасывали, получая таким образом толчок в обратную сторону. Внутренняя раковина у белемнитов была одета сверху кожным покровом. Части этой раковины сохранились до нашего времени. На берегах рек, в оврагах и в других местах, где выступают на поверхность мезозойские слои, нередко находят сейчас гладкие, заостренные с одного конца каменные палочки. В народе их называют громовыми стрелами или «чертовыми пальцами». Эти палочки – окаменелые остатки белемнитов, конусовидные отростки внутренней части их раковин.

Белемнит.

В течение триаса снова произошли изменения в климатических условиях на Земле.

Молодые горные цепи, сформировавшиеся вдоль океанских побережий и отгородившие сушу от влажных морских ветров, создали на ней условия резкого континентального климата. Древовидные папоротники и хвощи начали постепенно исчезать, суша оделась цикадовыми и хвойными растениями, лучше приспособленными к изменившимся климатическим условиям.

Пресмыкающиеся находили в лесах обильную пищу. Они достигли значительного разнообразия, увеличились в размерах.

…Какая массивная кость лежит под стеклом витрины в зале музея, где собраны ископаемые остатки триасового времени! Какому животному принадлежала она?

Наша «машина времени» мгновенно переносит нас на опушку триасового леса, по которому протекает большая река.

Небольшими группами растут возле воды древовидные хвощи. Они уже доживают свой век, на смену им пришли леса из примитивных хвойных голосеменных растений. Раскидистые листья саговников нависли над водой.

Огромное земноводное лежит на песке, лениво раскинув лапы, опустив в воду нижнюю часть широкой, плоской головы.

Возле хвощей притаилось, подстерегая добычу, пресмыкающееся с длинным хвостом и с несоразмерно маленькими передними лапами. Своим видом оно напоминает большую, вставшую на задние лапы ящерицу. Это ячеезубый ящер – предок птиц и «ужасных ящеров» – динозавров, которые появятся на Земле спустя миллионы лет. «Ячеезубым» учёные назвали его потому, что каждый зуб у него сидел в особой ячейке.

На середине поляны застыл в настороженной позе ходящий на задних лапах платеозавр. Его массивное, опирающееся на хвост туловище достигает 5 метров в длину. Повернув к реке маленькую голову на длинной шее, он глядит на крокодилообразного белодонта, вылезающего на берег из воды…

Платеозавр на опушке триасового леса.

Около 30 миллионов лет длился триасовый период – время головоногих моллюсков, примитивных хвойных растений и ящеров. Холоднокровные пресмыкающиеся – ящеры – заселяли побережья морей, лесные заросли, начали проникать в пустынные пространства в глубине материков.

Пройдут ещё миллионы лет – и ящеры станут владыками Земли. Они овладеют всей сушей, водами морей, поднимутся в воздух. Но пока они вынуждены удовлетвориться довольно скромной ролью, какую им пришлось играть в числе многих других животных, обитавших на Земле в триасовом периоде её истории.

Юрский период

…Ночь подходила к концу. Узкий лунный серп скрылся за узорчатой стеной леса, погасла светлая дорожка, дрожавшая на волнах. Предрассветный ветер нес с собой морскую прохладу. Однообразно и глухо шумел прибой.

Но вот небо на востоке начало бледнеть, розоветь, одна за другой погасли звезды. Край солнца засиял над морской далью. Его лучи разом прогнали тени, прятавшиеся среди прибрежных скал.

Мы на морском берегу юрского периода, в мире, каким он был около 130 миллионов лет назад.

Заросли широколистных папоротников, гинкговых и хвойных деревьев покрывают пологие склоны холмов.

На песчаной отмели лежит несколько спирально завернутых раковин, выброшенных во время бури.

Это раковины головоногих моллюсков аммонитов, уже давно – с девонского времени – живущих на Земле.

Раковина аммонита.

На песке лежат небольшие раковины; у некоторых же видов моллюсков они достигают 1,5 метра в диаметре. Учёные назвали их аммонитами потому, что впервые эти ископаемые были обнаружены в Ливии, вблизи храма, посвященного древнеегипетскому богу солнца Аммону.

Какое странное животное выползло из залива на песок! У него черепахообразное тело с огромными ластами и длинным хвостом, змеиная шея с зубастой головой. Это плезиозавр («напоминающий ящера») – рыбоядный ящер, тоже обитатель морских глубин.

Внутри ластов плезиозавра сохранились кости пяти пальцев. Это доказывает, что плезиозавры произошли от пресмыкающихся, живших на суше.

Плезиозавры.

Плезиозавры представляют собой яркий пример изменчивости живых организмов, их способности приспосабливаться к условиям внешней среды.

Большое уродливое пресмыкающееся показалось из-за деревьев. Его задние лапы очень длинны, а передние сильно укорочены. Поэтому его маленькая голова низко наклонена к земле, а туловище кажется горбатым. На спине у животного двойной ряд костяных зубьев, настоящая костяная пила, а на конце хвоста – острые шипы. Это стегозавр («гребенчатый ящер»). Природа хорошо вооружила его для защиты от хищных ящеров.

Юрский пейзаж.

Вода в узком заливе внезапно забурлила. Выпуклый тёмный островок, видневшийся на его середине, начал быстро двигаться и расти. Что-то длинное, как ствол пальмы, гибким движением взметнулось вверх.

Огромное животное поднялось из воды. Видимо чем-то потревоженное, оно торопилось выбраться на более мелкое место. Вот показались из воды его ноги, похожие на колонны, толстый и длинный хвост. Животное тревожно вертело головой на длинной шее. Это диплодок – одно из самых гигантских пресмыкающихся, живших когда-либо на Земле. В длину он достигал 26 метров и весил свыше 30 тонн. Он жил в неглубоких водоемах, где ему легче было передвигать свое громоздкое тело. В воде он находил корм и защиту от хищников.

Диплодок.

«Диплодок» по-русски означает «двудум». Учёные назвали этого ящера «двудумом» потому, что в крестцовой области позвоночника, там, где начинался хвост, у него имелось расширение спинного мозга, как бы второй мозг.

Этот второй мозг управлял движениями задних конечностей и хвоста и был раз в двадцать больше головного мозга по объему. Учёные в шутку говорят, что диплодок больше «думал» задней частью своего тела, чем головой.

Ни в какое другое время Земля не была заселена такими огромными животными, как в мезозойскую эру. Властителями Земли стали динозавры («ужасные ящеры»).

Характерной особенностью многих динозавров была их двуногость. Таким двуногим ящером был, например, игуанодон («ящер с зубами игуаны»). Его зубы по своему строению были похожи на зубы крупной древесной ящерицы игуаны, живущей сейчас в лесах Центральной и Южной Америки. Ростом с дерево, игуанодон ходил на массивных задних лапах, опираясь на толстый хвост. Передние же лапы у него были совсем маленькими.

Двуногие ящеры игуанодоны.

Двуногость была результатом приспособления к жизни среди высокой растительности. Двуногое хождение давало животным возможность быстро передвигаться и хорошо ориентироваться в лесных зарослях, где они находили пищу.

Юрский период был временем обширных перемещений суши и моря. На огромных пространствах море наступало на сушу, заливало её. Морские берега во многих местах были низкими, полого уходили под уровень океана. На тысячи километров тянулись прибрежные низменности.

Ветры и приливы создавали в этих местах очень сильный накат волн. Тяжелыми ударами обрушивались на полосу прибрежной суши периодически набегающие приливные волны. В этих местах не могли укорениться и вырасти наземные растения, жить сухопутные животные. Поэтому прибрежные низменные зоны, раскинувшиеся на миллионы квадратных километров, долгое время пустовали.

Брахиозавр.

Но постепенно их заселили громадные зауроподы («ящероногие»). Их тела весом в десятки тонн успешно сопротивлялись силе приливной волны, а благодаря длинным шеям они могли дышать, поднимая голову над водой, даже если уровень воды повышался на 7–8 метров.

Благодаря гигантским размерам и длинной шее зауроподы освоили новую, обширную область обитания, где им не было конкурентов.

В юрском периоде пресмыкающиеся овладели не только водой и сушей, но и воздухом. Зубастые птерозавры – крылоящеры – поднялись в воздух на перепончатых крыльях. На передних лапах у них имелся сильно развитый передний палец, поддерживавший кожистую перепонку.

Рамфоринх (птерозавр).

Но в юрское время появились также предки настоящих птиц. Учёные нашли в слоях юрских пород остатки археоптерикса («первоптицы»). Археоптерикс был величиной с голубя и соединял в себе общие признаки птиц и пресмыкающихся: тело у него было покрыто перьями и лапки имели типично птичий характер; но голова была лишена клюва и кончалась хорошо развитыми челюстями, усаженными зубами. Длинный, как у ящерицы, хвост состоял из двадцати позвонков, а три пальца передней конечности оставались свободными и служили для лазания.

Археоптерикс.

Нас поражают своей величиной ископаемые остатки юрских ящеров. Но обратим внимание и на остатки крошечного по сравнению с ними четвероногого пантотерия. Этот маленький обитатель юрских лесов, прятавшийся в зарослях от хищных динозавров, был одним из первых млекопитающих животных, появившихся на Земле в мезозойскую эру. Мы увидим дальше, какую исключительно важную роль будут играть млекопитающие животные в развитии жизни.

Но вернемся на берег юрского моря. Ведь мы путешествуем во времени, и прошлое оживает для нас, становится на миг настоящим.

Сквозь пронизанную солнечным светом зеленоватую толщу воды мы видим на дне колонии известковых и кремневых губок, морские лилии, морских ежей.

Широкие, плоские скаты лежат на песке. Проплывают длиннохвостые раки и белемниты. Белемнитов и аммонитов особенно много. Юрский период был временем расцвета этих моллюсков.

В прозрачной глубине видны тёмные силуэты крупных рыб. Вдруг смятение охватило спокойно плывущую стаю. Мгновенно рыбы метнулись в разные стороны, спасаясь от внезапно появившегося огромного хищника. Стремительно промчалось его 12-метровое туловище. Мелькнула широко раскрытая зубастая пасть… Это ихтиозавр, гроза юрских морей. Ихтиозавр не рыба, хотя у него имеются плавники и хвост. Его детеныши рождались живыми, как у современного кита. Это ящер, предки которого, подобно предкам плезиозавра, приспособились к жизни в открытом море.

Ихтиозавр.

Мощные пласты осадочных пород оставило после себя юрское время.

В Юрских горах во Франции слои этого периода достигают мощности в тысячу метров. От этих гор юрский период и получил свое название.

Большие ископаемые богатства хранят юрские слои. Возле Челябинска, на Дальнем Востоке и в других местах залегают пласты юрских углей. На Урале мы находим юрскую нефть и алюминиевые руды – бокситы, в Таджикистане – калийные соли, а на Русской платформе во многих местах хранятся залежи юрских фосфоритов.

Фосфориты образовались на дне древних морей, ставшем впоследствии сушей. Их пласты – то тёмные, то желтые, то зеленоватые – рассказывают геологу о массовой гибели животных, вызванной резким изменением температуры и химического состава морской воды, в которой они обитали.

Скопившиеся во множестве остатки организмов, богатые фосфором, смешивались с песком, глиной и, постепенно уплотняясь, превращались в пласты фосфоритов.

Залежи фосфоритов, пролежавшие в земных недрах десятки миллионов лет, добываются сейчас человеком. Они широко используются в сельском хозяйстве, как ценное сырье для производства минеральных удобрений.

Меловой период

В низовьях Волги, на Украине под Харьковом и в других местах залегают мощные слои белого писчего мела.

Взгляните на крупинку мела под микроскопом. Вы увидите, что она наполовину состоит из мельчайших, покрытых дырочками раковинок и их обломков. Обитатели раковинок фораминиферы («дырочники») жили в море, которое покрывало эти места 70–80 миллионов лет назад. И в таком неисчислимом количестве населяли они море, что из мириадов их раковинок образовалась с течением времени главная осадочная порода этого периода – мел.

О чем рассказывают нам окаменелости мелового периода?

В меловых морях появились новые виды лучеперых и костистых рыб. Аммониты и белемниты жили в таком же обилии, как и в юрском периоде. Но в конце периода они начали вымирать.

В морях появился мозазавр.

Его змееобразное тело с двумя парами плавников и головой крокодила достигало в длину 13–15 метров. Окаменелые остатки этого морского ящера были найдены возле реки Маас, в Западной Европе. Латинское название этой реки – Моза. Мозазавр – это «ящер с реки Моза».

Подобно ихтиозавру, это пресмыкающееся охотилось за рыбами.

В меловом периоде впервые появились змеи. Их гибкие чешуйчатые тела с лёгким шорохом скользили в зарослях. Огромные черепахи грелись на солнце на песчаных отмелях.

Динозавры по-прежнему были властителями суши. Среди них появились новые гиганты. Мы видим их на картине, висящей в одном из залов музея. Она изображает морское побережье Северо-Атлантического материка в меловое время.

Меловой период. Тираннозавр разрывает растительноядного ящера.

…Вечереет. Песок, край рощи, лёгкие облака, плывущие в темнеющем небе, – всё озарено закатным огнём.

На песке лежит издыхающий траходонт, вытянув длинную шею, полуоткрыв утинообразную пасть. Последняя дрожь пробегает по его 10-метровому туловищу, придавленному к земле стоящим на нем чудовищем. Это тиранозавр – «ящер-убийца». Несокрушимой мощью веет от его 14-метрового массивного, как скала, туловища. В глазах ещё сверкает ярость схватки. Огромные полуметровые когти впились в тело добычи.

Вдали на опушке застыл в нерешительности растительноядный трицератопс («трехрогий ящер»), ростом с крупного слона. Правда, хищник занят своей добычей и сам трицератопс хорошо вооружен: у него три огромных, направленных вперёд рога на голове и шея – наиболее уязвимое место – защищена костным воротником. Но все-таки лучше поскорее убраться подальше от опасного хищника…

Трицератопс.

Летающий птеранодон («крылатый беззубый ящер») носится над поляной на огромных кожистых крыльях, достигающих 8 метров в размахе. Эти бесхвостые летающие ящеры уже вымирают. Скоро исчезнут последние летающие драконы и их сменят различные породы птиц.

Птеранодон.

Одну из таких древних птиц мы видим на рисунке. Это зубастый ихтиорнис, уже напоминающий современных птиц по своему строению.

Ихтиорнис.

Десятки миллионов лет длится владычество ящеров на Земле. Нет, кажется, силы, которая могла бы противостоять их мощи, сокрушить их могучие тела. Динозавры чувствовали себя одинаково хорошо и на песчаных отмелях морских берегов, и в топях, и в зарослях лесов. Но их организмы имели один существенный недостаток: это были холоднокровные животные, которые могли жить лишь в теплом климате. Похолодание, наступившее на Земле в конце мелового периода, сыграло в жизни ящеров роковую роль.

В меловом периоде начался новый горообразовательный цикл, так называемое альпийское горообразование. Огни вулканов засверкали на побережьях океанов, где выросли новые горные хребты. Поднявшиеся цепи гор лишили сушу благодетельного влияния морских ветров.

Тёплый и влажный климат, столь благоприятный для пресмыкающихся с холодной кровью, становился все более прохладным.

Охлаждение климата сказалось губительно на ящерах. Ведь пресмыкающиеся, как рыбы и земноводные, не имеют постоянной температуры тела. Она зависит от температуры окружающего воздуха. При низкой температуре пресмыкающиеся становятся вялыми, впадают в оцепенение.

Немалую роль в начавшемся вымирании ящеров сыграло и перемещение морей.

В конце мелового периода внутренние силы Земли во многих местах приподняли сушу, заставив море отступить.

Осушение заболоченных низменностей, тянувшихся вдоль морских берегов, резко ухудшило условия жизни ящеров. Море отступило на сотни и тысячи километров, заболоченные места стали быстро высыхать.

Жившие здесь гигантские растительноядные ящеры лишились убежищ и корма. С трудом передвигая свои грузные тела по высохшей земле, истощенные голодом, они лёгко становились добычей хищных динозавров. Их массовая гибель, в свою очередь, повлекла за собой быстрое вымирание питавшихся ими хищников.

К началу новой, кайнозойской эры динозавров уже не было на Земле. Но жизнь не остановилась в своём развитии, она проявилась в новых, более совершенных формах, пошла в своём развитии по новым путям.

Снова в природе началась качественная перестройка всего органического мира Земли. Победителями в борьбе за существование стали млекопитающие животные.

Пока процветали гигантские пресмыкающиеся, этих маленьких животных, напоминавших современных сумчатых крыс, землероек и ежей, было немного, и они вели незаметный образ жизни. Но теперь настало их время – время теплокровных животных.

Изменившиеся условия обитания сразу выявили огромные преимущества млекопитающих животных перед холоднокровными пресмыкающимися.

У крота, лисицы, медведя и других млекопитающих температура тела постоянная: в среднем плюс 39 градусов, и поддерживается на одном уровне целым рядом приспособлений. Легкие млекопитающих имеют большой объем и большую дыхательную поверхность. Поэтому кислород, поступающий в лёгкие при дыхании, сразу же поглощается кровью. Насыщенная кислородом кровь быстро передвигается по сосудам, обеспечивая энергичные процессы обмена веществ и выработку большого количества тепла в организме. Волосяной покров и подкожный слой жира предохраняют животное от излишней потери тепла в холодное время года.

Мозг млекопитающих более развит, чем у ящеров, зубы служат не только для захвата пищи, но и для её пережевывания. Они рождают живых детенышей и вскармливают их молоком, заботясь о своём потомстве и охраняя его.

В конце мелового периода разнообразные млекопитающие начали быстро расселяться по Земле.

Столь же глубокая качественная перестройка произошла и в растительном мире.

Быстрое и повсеместное развитие получили покрытосеменные, или цветковые, растения, первые формы которых возникли ещё в юрском периоде.

У покрытосеменных растений семена находятся внутри плодов, а органом размножения является цветок.

Среди цветковых растений существует наибольшее число видов и наблюдается поразительное видовое разнообразие. Покрытосеменные растения обладают необычайной выносливостью, приспособляемостью к условиям среды. Они проникают в пустыни, где месяцами не падает ни капли дождя, растут на пропитанных солью почвах, заселяют холодные тундры и берега северных морей, где морозы зимой достигают 50 градусов. К концу периода леса из пальм, магнолий, лавров, платанов, дубов, кленов постепенно покрыли территорию материков. Леса перемежались с травянистыми лугами.

Равнины и горы запестрели цветами. Во множестве появились насекомые. Впервые за всю свою долгую историю живая природа оделась в яркий, цветистый наряд.